KR101186551B1 - A Car Air Conditioning System and controlling method of it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 냉난방 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 냉매가 압축기, 응축기, 증발기를 차례로 순환하도록 구성된 제1라인과, 상기 제1라인의 냉매와 별도의 냉매가 순환되고, 상기 제1라인의 증발기와 응축기를 공유하며 차량의 실내와 열교환을 실시하는 실내 열교환기가 구비된 제2라인과, 상기 제2라인에서 상기 응축기에 연결되기 전 후 부분에서 분기되며 수냉쿨러가 구비된 제3라인과, 상기 제2라인에 선택적으로 연결되며 엔진을 순환하는 제4라인과, 상기 제2라인, 제3라인 및 제4라인의 상호 연결부에 장착되어 냉매의 흐름을 제어하는 다수개의 삼방밸브와, 냉방 또는 난방 모드의 선택에 따라 상기 삼방밸브의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 초기 엔진이 예열되지 않을 때 제2라인에 설치된 응축기의 응축열을 제공받아 난방을 수행함으로써 초기 난방속도의 향상을 기할 수 있고, 기존에 차량에 장착된 냉방장치를 이용하기 때문에 별도의 프리히터를 마련하지 않아도 된다.The present invention relates to a heating and cooling device for a vehicle and a control method thereof.
According to the present invention, a refrigerant is circulated in a first line configured to sequentially circulate a compressor, a condenser, and an evaporator, and a refrigerant separate from the refrigerant of the first line is circulated, and shares the evaporator and the condenser of the first line, and exchanges heat with the interior of the vehicle. A second line having an indoor heat exchanger configured to branch out, a third line branched at a rear portion of the second line before being connected to the condenser, and having a water cooler selectively connected to the second line. A plurality of three-way valves mounted on the circulating fourth line, interconnections of the second line, third line and fourth line to control the flow of the refrigerant, and operation of the three-way valve according to the selection of the cooling or heating mode. It includes a control unit for controlling.
According to the present invention, when the initial engine is not preheated, it is possible to improve the initial heating speed by receiving the condensation heat of the condenser installed in the second line to perform the heating, and to use the air conditioner installed in the vehicle. You do not need to provide a preheater.

Figure R1020100076693
Figure R1020100076693

Description

자동차의 냉난방 장치 및 그의 제어방법{A Car Air Conditioning System and controlling method of it}A / C Air Conditioning System and Control Method of It

본 발명은 자동차의 냉난방 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 차량의 실내를 냉방하는 냉방장치와 엔진의 열을 이용하여 난방을 수행하는 난방장치를 구비한 자동차의 냉난방 장치이다.The present invention relates to a heating and cooling device for a motor vehicle. More specifically, the air conditioner of a vehicle is provided with a cooling device for cooling the interior of a vehicle and a heating device for heating by using the heat of the engine.

일반적으로 차량에는 냉방 사이클을 통해 냉기를 공급하는 냉방장치와, 엔진의 열을 순환시켜 차량의 내부로 공급하여 난방을 수행하는 난방장치가 장착된다.In general, a vehicle is equipped with a cooling device that supplies cold air through a cooling cycle, and a heating device that circulates heat of the engine and supplies the inside of the vehicle to perform heating.

그런데 차량이 주행하는 동안에는 엔진이 충분히 과열되어 있기 때문에 엔진의 열을 이용하여 충분히 난방을 수행할 수 있으나, 처음으로 차량에 시동을 거는 경우에는 엔진이 충분히 예열되지 않아 온도가 낮으므로 엔진의 열을 직접적으로 이용하여 난방을 수행하기에는 문제가 있다.However, while the vehicle is running while the engine is overheated, the engine can be sufficiently heated using the heat of the engine.However, when the vehicle is started for the first time, the engine is not warmed up enough and the temperature is low. There is a problem to perform heating by using it directly.

따라서 엔진이 예열될 때까지의 초기 난방시에는 실내 난방에 필요한 온도를 보상하기 위해서 별도의 프리히터가 차량에 장착된다. Therefore, during the initial heating until the engine is preheated, a separate preheater is mounted on the vehicle to compensate for the temperature required for indoor heating.

상기 프리히터는 PTC 히터 등으로 구성되어 엔진의 열이 실내로 전달되는 경로에서 발열하면서 열기를 실내로 공급하도록 동작한다.The preheater is composed of a PTC heater or the like and operates to supply heat to the room while generating heat in a path through which engine heat is transferred to the room.

이와 같이 종래에 차량은 초기에 엔진의 예열이 완전하게 이루어지지 않은 경우에 엔진의 열을 이용하지 못하기 때문에 PTC히터 등 별도의 프리히터를 이용하여 초기 난방을 수행하였다.
As described above, since the vehicle cannot use the heat of the engine when the engine is not completely preheated at the beginning, initial heating was performed by using a separate preheater such as a PTC heater.

그런데 상기 프리히터는 초기 난방을 수행하기 위한 온도까지 승온되는 속도가 낮은 문제점과 별도로 차량에 장착되도록 마련되기 때문에 레이아웃 설계시 공간 및 비용의 손실을 가져오는 문제가 있다.However, since the preheater is provided to be mounted on a vehicle separately from a problem in which the temperature is raised to a temperature for initial heating, the preheater has a problem of loss of space and cost in layout design.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 엔진 예열이 되는 동안 초기 난방속도의 향상을 기할 수 있고, 기존에 차량에 장착된 장치를 이용하기 때문에 별도의 프리히터를 마련하지 않아도 될 수 있는 자동차의 냉난방 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been invented to solve such a problem, it is possible to improve the initial heating speed during the engine preheating, it is not necessary to provide a separate preheater because it uses the device mounted on the vehicle. It is an object of the present invention to provide a heating and cooling device for a vehicle and a control method thereof.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동차의 냉난방장치는 냉매가 압축기, 응축기, 증발기를 차례로 순환하도록 구성된 제1라인; 상기 제1라인의 냉매와 별도의 냉매가 순환되고, 상기 제1라인의 증발기와 응축기를 공유하며 차량의 실내와 열교환을 실시하는 실내 열교환기가 구비된 제2라인; 상기 제2라인에서 상기 응축기에 연결되기 전 후 부분에서 분기되며 수냉쿨러가 구비된 제3라인; 상기 제2라인에 선택적으로 연결되며 엔진을 순환하는 제4라인; 상기 제2라인, 제3라인 및 제4라인의 상호 연결부에 장착되어 냉매의 흐름을 제어하는 다수개의 삼방밸브; 냉방 또는 난방 모드의 선택에 따라 상기 삼방밸브의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a vehicle heating and cooling device includes: a first line configured to circulate a refrigerant in turn, a compressor, a condenser, and an evaporator; A second line having an indoor heat exchanger configured to circulate a refrigerant separate from the refrigerant of the first line, share an evaporator and a condenser of the first line, and exchange heat with an interior of the vehicle; A third line branched from the second part before being connected to the condenser in the second line and having a water cooler; A fourth line selectively connected to the second line and circulating the engine; A plurality of three-way valves mounted on the interconnections of the second, third and fourth lines to control the flow of the refrigerant; It includes a control unit for controlling the operation of the three-way valve in accordance with the selection of the cooling or heating mode.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 증발기 및 상기 응축기는 각각의 냉매가 별도로 교차하여 흐르면서 서로 섞이지 않고 열교환이 이루어지는 이종유체 열교환기로 이루어진다.Further, more preferably, the evaporator and the condenser are composed of a heterogeneous fluid heat exchanger in which each refrigerant flows separately and does not mix with each other.

또한, 보다 바람직하게는, 제2라인, 제3라인 및 제4라인에 흐르는 냉매는 냉각수로 이루어진다.Further, more preferably, the refrigerant flowing in the second line, the third line, and the fourth line is made of cooling water.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 제1라인에 흐르는 냉매는 R-152a로 이루어진다.More preferably, the refrigerant flowing in the first line is made of R-152a.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 삼방밸브는 상기 제4라인의 엔진을 지난 부분에서 분기된 라인에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 제2라인의 증발기에 연결되기 전 부분과, 상기 제2라인에서 응축기를 지난 부분에 선택적으로 공급하는 제1삼방밸브; 상기 제2라인의 응축기를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 제3라인의 수냉쿨러에 연결되기 전 부분과, 상기 제2라인의 실내 열교환기가 연결되기 전 부분에 선택적으로 공급하는 제2삼방밸브; 상기 제2라인의 증발기에 연결되기 전 부분에 장착되어 냉매를 공급하고, 상기 제2라인의 실내 열교환기를 지난 부분과, 상기 제1삼방밸브를 지난 부분에 연결되어 선택적으로 냉매를 공급받는 제3삼방밸브; 상기 제2라인의 실내 열교환기를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 제3삼방밸브와 상기 제4라인의 엔진을 지나기 전 부분에 선택적으로 공급하는 제4삼방밸브; 및 상기 제2라인의 상기 증발기를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 실내 열교환기와 상기 제2삼방밸브의 사이와, 상기 응축기에 선택적으로 공급하는 제5삼방밸브를 포함한다.Further, more preferably, the three-way valve is connected to the line branched from the portion past the engine of the fourth line, the refrigerant is introduced, and the portion before the introduced refrigerant is connected to the evaporator of the second line, A first three-way valve selectively supplying the condenser past the second line; Refrigerant is introduced by being connected to the part passing through the condenser of the second line, and the refrigerant introduced is selectively connected to the part before connecting the water cooler of the third line and the part before the indoor heat exchanger of the second line is connected. A second three-way valve for supplying; A third unit installed in a part before being connected to the evaporator of the second line to supply a refrigerant, a third part connected to a part past the indoor heat exchanger of the second line and a part past the first three-way valve and selectively supplied with a refrigerant; Three way valve; A fourth three-way valve connected to a portion passing through the indoor heat exchanger of the second line and selectively supplying the refrigerant to the portion of the third three-way valve and before passing through the engine of the fourth line; And a fifth three-way valve connected to a portion passing through the evaporator of the second line to introduce a refrigerant, and selectively supplying the introduced refrigerant between the indoor heat exchanger and the second three-way valve and to the condenser. .

또한, 보다 바람직하게는, 상기 제2라인에는 상기 실내 열교환기와 상기 제4삼방밸브 사이에 리저버탱크가 장착되고, 상기 제4삼방밸브와 상기 제3삼방밸브 사이에 서킷 펌프가 장착된다.More preferably, the second line is equipped with a reservoir tank between the indoor heat exchanger and the fourth three-way valve, and a circuit pump is mounted between the fourth three-way valve and the third three-way valve.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 실내 열교환기에는 열교환된 공기를 차량의 실내로 송풍하는 송풍기가 장착된다.Further, more preferably, the indoor heat exchanger is equipped with a blower for blowing heat-exchanged air into the vehicle interior.

또한, 보다 바람직하게는, 상기 제3라인에는 냉매를 순환시키는 냉각수 펌프가 장착된다.More preferably, the third line is equipped with a cooling water pump for circulating a refrigerant.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동차의 냉난방장치의 제어방법으로서, 상기 제어부는 냉방모드인 경우, 상기 제1라인을 순환시키고, 상기 제2삼방밸브는 상기 응축기에서 유입된 냉매를 상기 수냉쿨러로 공급하도록 작동시키고, 상기 제4삼방밸브는 상기 실내 열교환기에서 유입된 냉매를 상기 제3삼방밸브로 공급하도록 작동시키고, 상기 제3삼방밸브는 상기 제4삼방밸브에서 유입된 냉매를 상기 증발기로 공급하도록 작동시키고, 상기 제5삼방밸브는, 상기 증발기에서 유입된 냉매를 상기 실내 열교환기로 공급하도록 작동시킨다.As a control method of a heating and cooling device of a vehicle for achieving the object of the present invention as described above, when the control unit is in the cooling mode, the first line is circulated, and the second three-way valve is the refrigerant introduced from the condenser The third three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger to the third three-way valve, and the third three-way valve supplies the refrigerant introduced from the fourth three-way valve. It operates to supply to the evaporator, and the fifth three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the evaporator to the indoor heat exchanger.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동차의 냉난방장치의 제어방법으로서, 상기 제어부는 초기 난방모드인 경우, 상기 제1라인을 순환시키고, 상기 제2삼방밸브는 상기 응축기에서 유입된 냉매를 상기 실내 열교환기로 공급하도록 작동시키고, 제4삼방밸브는 상기 실내 열교환기에서 유입된 냉매를 상기 제3삼방밸브로 공급하도록 작동시키고, 상기 제3삼방밸브는 상기 제4삼방밸브에서 유입된 냉매를 상기 증발기로 공급하도록 작동시키고, 상기 제5삼방밸브는, 상기 증발기에서 유입된 냉매를 상기 응축기로 공급하도록 작동시킨다.As a control method of a heating and cooling device of a vehicle for achieving the object of the present invention as described above, the control unit circulates the first line when the initial heating mode, and the second three-way valve is a refrigerant introduced from the condenser Operate to supply the indoor heat exchanger, and the fourth three-way valve operates to supply the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger to the third three-way valve, and the third three-way valve supplies the refrigerant introduced from the fourth three-way valve. It operates to supply to the evaporator, and the fifth three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the evaporator to the condenser.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동차의 냉난방장치의 제어방법으로서, 상기 제어부는 중간 난방모드인 경우, 상기 제1라인을 순환시키고, 상기 제1삼방밸브는 상기 제4라인에서 공급받은 냉매를 상기 세3삼방밸브에 공급하도록 작동시키고, 상기 제2삼방밸브는 상기 응축기에서 유입된 냉매를 상기 실내 열교환기로 공급하도록 작동시키고, 상기 제5삼방밸브는, 상기 증발기에서 유입된 냉매를 상기 응축기로 공급하도록 작동시키고, 상기 제4삼방밸브는 상기 실내 열교환기에서 유입된 냉매를 일부는 상기 제3삼방밸브로 공급하고, 나머지 일부는 상기 제4라인에 장착되는 엔진펌프로 공급하도록 작동시키고, 상기 제3삼방밸브는 상기 제4삼방밸브와 상기 제1삼방밸브에서 각각 일부의 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 증발기로 공급하도록 작동시킨다.As a control method of a heating and cooling device of a vehicle for achieving the object of the present invention as described above, the control unit circulates the first line when the intermediate heating mode, the first three-way valve is supplied from the fourth line The refrigerant is supplied to the three-three-way valve, and the second three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the condenser to the indoor heat exchanger, and the fifth three-way valve is configured to supply the refrigerant introduced from the evaporator to the The fourth three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger to the third three-way valve, and the other part to the engine pump mounted to the fourth line. In the third three-way valve, a portion of the refrigerant flows in the fourth three-way valve and the first three-way valve, respectively, and the refrigerant flows into the evaporator. It operates to.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동차의 냉난방장치의 제어방법으로서, 상기 제어부는 최종 난방모드인 경우, 상기 제1라인의 순환을 중단시키고, 상기 제1삼방밸브는 상기 제4라인에서 공급받은 냉매를 상기 실내 열교환기에 공급하도록 작동시키고, 상기 제4삼방밸브는 상기 실내 열교환기에서 유입된 냉매를 상기 제4라인에 장착되는 엔진펌프로 공급하도록 작동시킨다.As a control method of a heating and cooling device of a vehicle for achieving the object of the present invention as described above, in the final heating mode, the control unit stops the circulation of the first line, the first three-way valve is in the fourth line The supplied refrigerant is operated to supply the indoor heat exchanger, and the fourth three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger to an engine pump mounted to the fourth line.

본 발명에 의하면, 초기 엔진이 예열되지 않을 때 수냉식 냉방장치로부터 응축열을 제공받아 난방을 수행함으로써 초기 난방속도의 향상을 기할 수 있고, 기존에 차량에 장착된 냉방장치를 이용하기 때문에 별도의 프리히터를 마련하지 않아도 된다.According to the present invention, when the initial engine is not preheated, by receiving the condensation heat from the water-cooled air conditioner to perform heating, the initial heating speed can be improved, and a separate preheater is used since the air conditioner installed in the vehicle is used. There is no need to provide.

또한 냉매의 순환을 효율적으로 제어할 수 있기 때문에 냉난방에 사용되는 총냉매량을 줄임으로써 냉매를 절약할 수 있다. In addition, since the circulation of the refrigerant can be efficiently controlled, the refrigerant can be saved by reducing the total amount of refrigerant used for heating and cooling.

또한 차량의 실내의 냉방 및 난방을 실시하는 제2라인에는 인체에 무해하고 안전한 냉각수를 냉매로 사용하여 안전성을 향상시키고, 차량의 실내와 접하지 않는 제1라인에는 열교환 효율이 좋으나 인체에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있는 냉매를 사용하는 것이 가능하므로 냉난방 성능이 향상되는 효과가 있다.In addition, the second line that cools and heats the interior of the vehicle improves safety by using coolant, which is harmless to humans, as a coolant. Since it is possible to use a refrigerant that can affect the cooling and heating performance is improved.

도 1은 본 발명의 냉난방 장치에서 냉방모드를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 냉난방 장치에서 냉방장치를 이용한 초기 난방모드를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 냉난방 장치에서 냉방장치와 난방장치를 이용한 중간 난방모드를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 냉난방 장치에서 난방장치를 이용한 최종 난방모드를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 냉난방 장치의 제어방법에 대한 흐름도이다.1 is a view showing a cooling mode in the air conditioning apparatus of the present invention.
2 is a view showing an initial heating mode using a cooling apparatus in the air conditioning apparatus of the present invention.
3 is a view showing an intermediate heating mode using a cooling device and a heating device in the air conditioning apparatus of the present invention.
4 is a view showing a final heating mode using a heating device in the heating and cooling device of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a control method of the heating and cooling device of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 냉난방 장치에서 냉방모드를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 냉난방 장치에서 냉방장치를 이용한 초기 난방모드를 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명의 냉난방 장치에서 냉방장치와 난방장치를 이용한 중간 난방모드를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 냉난방 장치에서 난방장치를 이용한 최종 난방모드를 보여주는 도면이며, 도 5는 본 발명의 냉난방 장치의 제어방법에 대한 흐름도이다.1 is a view showing a cooling mode in the cooling and heating device of the present invention, Figure 2 is a view showing an initial heating mode using a cooling device in the cooling and heating device of the present invention, Figure 3 is a cooling device and heating in the cooling and heating device of the present invention. 4 is a view showing an intermediate heating mode using the device, Figure 4 is a view showing the final heating mode using the heating device in the heating and cooling device of the present invention, Figure 5 is a flow chart for a control method of the heating and cooling device of the present invention.

본 발명의 실시예로서 차량에 장착되는 냉난방 장치는 냉매가 압축기(310), 응축기(420), 팽창밸브 및 증발기(410)를 차례로 순환하는 제1라인(300)과, 제1라인(300)과 분리된 별도의 라인으로 구성되어 제1라인(300)의 냉매와 같은 종류 또는 다른 종류의 냉매가 순환되고 응축기(420)와 증발기(410)를 공유하며 차량의 실내와 열교환을 실시하는 실내 열교환기(210)가 구비된 제2라인(200)과, 제2라인(200)에서 응축기(420)가 연결되지 전 후 부분에서 각각 분기되며 수냉쿨러(330)와 냉각수 펌프(340)가 구비된 제3라인(500)과, 엔진(110)(Engine)과 라디에이터(130)(Radiator)를 포함하며 제2라인(200)에 선택적으로 연결되는 제4라인(100)으로 이루어지고, 제2라인(200)과 제3라인(500)과 제4라인(100)의 상호 연결부에 장착되어 냉매의 흐름을 제어하는 다수개의 삼방밸브와 냉방 또는 난방 모드의 선택에 따라 삼방밸브의 작동을 제어하는 제어부가 포함된다. 이러한 냉난방장치는 버스, 승용차, 트럭 등 운송용 차량에 적용된다.In an exemplary embodiment of the present invention, a cooling and heating device installed in a vehicle includes a first line 300 and a first line 300 in which a refrigerant circulates through the compressor 310, the condenser 420, the expansion valve, and the evaporator 410. It is composed of a separate line separated from the refrigerant of the same type or other types of refrigerant of the first line 300 is circulated and the heat exchanger to share the condenser 420 and the evaporator 410 and heat exchange with the interior of the vehicle The second line 200 and the second line 200 is provided, the branch line before and after the condenser 420 is connected in the second line 200, respectively, the water cooler 330 and the coolant pump 340 is provided And a third line 500, an engine 110 and a fourth line 100 including a radiator 130 and selectively connected to the second line 200, and a second line. A plurality of three-way valve and cooling or heating is mounted on the interconnection of the 200 and the third line 500 and the fourth line 100 to control the flow of the refrigerant A control unit for controlling the operation of the three-way valve in accordance with the selection of the mode is included. The air conditioning system is applied to a transport vehicle such as a bus, a passenger car, a truck.

제1라인(300)에 흐르는 냉매와 제2라인(200), 제3라인(500) 및 제4라인(100)에 흐르는 냉매는 동일한 종류의 냉매인 냉각수로 이루어질 수도 있으나, 제2라인(200), 제3라인(500) 및 제4라인(100)에 흐르는 냉매는 냉각수를 이용하고, 제1라인(300)에 흐르는 냉매는 냉각수 이외의 다른 종류의 냉매를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 이종의 냉매가 사용가능한 구조로 이루어져 냉각효율을 증가시킴과 동시에, 승객이 탑승한 실내와 접하지 않는 제1라인(300)에 R-152a 냉매와 같이 인체에 좋지 않은 영향을 끼칠 소지가 있는 냉매를 이용하는 것이 가능한 특징을 갖는다.The refrigerant flowing in the first line 300 and the refrigerant flowing in the second line 200, the third line 500, and the fourth line 100 may be made of cooling water, which is the same kind of refrigerant, but the second line 200. ), The coolant flowing in the third line 500 and the fourth line 100 uses coolant, and the coolant flowing in the first line 300 uses a coolant other than the coolant. That is, the structure of the heterogeneous refrigerant can be used to increase the cooling efficiency, and at the same time, the first line 300, which is not in contact with the passenger cabin, may adversely affect the human body, such as the R-152a refrigerant. It is possible to use a refrigerant present.

상기 증발기(410) 및 응축기(420)는 내부에 각각 별도의 냉매가 서로 섞이지 않고 서로 교차하며 흐를 수 있도록 구성되는 이종유체 열교환기로 이루어진다. 이종유체 열교환기는 별도의 인입 및 인출구가 짝을 이루어 형성되고, 각각의 냉매가 내부에 별도의 유로를 따라 흐르면서 서로 열교환을 이루는 장치이다.The evaporator 410 and the condenser 420 is composed of a heterogeneous fluid heat exchanger configured to flow through each other without intermixing the refrigerant with each other. Heterogeneous fluid heat exchanger is formed by forming a pair of separate inlet and outlet, each of the refrigerant flows along a separate flow path therein to achieve heat exchange with each other.

상기 삼방밸브는 제4라인(100)의 엔진(110)을 지나고 라디에이터(130)에 이르기 전의 라인에서 분기된 라인에 연결되어 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 제2라인(200)에 설치된 증발기(410)에 연결되기 전 부분과 제2라인(200)에서 응축기(420)를 지난 부분에 연결되어 선택적으로 냉매를 공급하는 것이 가능한 제1삼방밸브(140)와, 제3라인(500)에 설치된 응축기(420)를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 제3라인(500)에 설치된 수냉쿨러(330)에 연결되기 전 부분과 제2라인(200)에 설치된 실내 열교환기(210)가 연결되기 전 부분에 선택적으로 공급하는 제2삼방밸브(320)와, 제2라인(200)의 증발기(410)에 연결되기 전 부분에 장착되어 냉매를 공급하고, 제2라인(200)의 실내 열교환기(210)를 지난 부분과 제1삼방밸브(140)를 지난 부분에 연결되어 선택적으로 냉매를 공급하는 제3삼방밸브(250)와, 제2라인(200)의 실내 열교환기(210)를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 제3삼방밸브(250)와 제4라인(100)의 엔진(110)을 지나기 전 부분에 선택적으로 공급하는 제4삼방밸브(230)와, 제2라인(200)의 증발기(410)를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 실내 열교환기(210)와 제2삼방밸브(320) 사이와 응축기(420)에 선택적으로 공급하는 제5삼방밸브(350)으로 이루어진다.The three-way valve is connected to the line branched from the line before passing the engine 110 of the fourth line 100 to the radiator 130, the refrigerant flows into the evaporator installed in the second line 200 ( The first three-way valve 140 and the third line 500, which are connected to the part before the condenser 420 in the second line 200 and the second line 200 and selectively supply the refrigerant, are connected to the part 410. Refrigerant is introduced by passing through the condenser 420 and the indoor heat exchanger 210 installed in the portion before and the second refrigerant line 200 connected to the water cooler 330 installed in the third line (500) ) Is connected to the second three-way valve 320 and selectively supplied to the portion before the connection, the second line 200 is connected to the evaporator 410 of the second line 200 to supply the refrigerant, the second line 200 Part of the indoor heat exchanger 210 and the first three-way valve 140 and the part past the optional cold The third three-way valve 250 for supplying the refrigerant, and the refrigerant is introduced by passing through the indoor heat exchanger 210 of the second line 200, the refrigerant flows into the third three-way valve 250 and the fourth The fourth three-way valve 230 and the second three-way valve 230, which selectively supplies to the portion before passing the engine 110 of the line 100, and the evaporator 410 of the second line 200 is connected to the portion through which the refrigerant is introduced and introduced A fifth three-way valve 350 for selectively supplying the refrigerant between the indoor heat exchanger 210 and the second three-way valve 320 and to the condenser 420.

제1라인(300)은 라인에 압축기(310), 응축기(420), 팽창밸브 및 증발기(410)가 순차적으로 설치되어 냉매가 순환된다.In the first line 300, a compressor 310, a condenser 420, an expansion valve, and an evaporator 410 are sequentially installed in a line, and refrigerant is circulated.

제2라인(200)은 제1라인(300)과 별도의 세컨드 루프(Secondary Loop)를 이루며 차량의 실내의 냉난방에 사용되는 냉난방 라인으로서, 실내 열교환기(210), 리저버 탱크(220), 제4삼방밸브(230), 서킷 펌프(240), 제3삼방밸브(250), 증발기(410), 제5삼방밸브(350), 응축기(420) 및 제2삼방밸브(320)가 순차적으로 설치되어 냉매가 순환된다. 실내 열교환기(210)에는 열교환된 공기를 차량의 실내로 송풍하는 송풍기가 장착된다.The second line 200 forms a second loop separate from the first line 300 and is a cooling / heating line used for air-conditioning the interior of the vehicle. The second heat exchanger 210, the reservoir tank 220, and the Four-way valve 230, circuit pump 240, the third three-way valve 250, the evaporator 410, the fifth three-way valve 350, the condenser 420 and the second three-way valve 320 are installed in sequence The refrigerant is circulated. The indoor heat exchanger 210 is equipped with a blower for blowing heat-exchanged air into the vehicle interior.

제3라인(500)은 냉각수 펌프(340), 응축기(420), 제2삼방밸브(320) 및 수냉쿨러(330)이 순차적으로 설치되어 냉매가 순환된다.In the third line 500, the coolant pump 340, the condenser 420, the second three-way valve 320, and the water cooler 330 are sequentially installed to circulate the refrigerant.

제4라인(100)은 엔진펌프(120), 엔진(110) 및 라디에이터(130)에 순차적으로 연결되어 냉매가 순환된다.The fourth line 100 is sequentially connected to the engine pump 120, the engine 110, and the radiator 130 to circulate the refrigerant.

상기와 같이 구성된 자동차의 냉난방장치가 각 냉난방 모드별로 작동되는 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the process in which the air-conditioning device of the vehicle configured as described above is operated in each cooling and heating mode in detail as follows.

도 1에 도시된 바와 같이 제어부가 냉방모드인 경우에는 압축기(310)를 작동시켜 제1라인(300)을 순환시키고, 제2삼방밸브(320)는 응축기(420)에서 유입된 냉매를 수냉쿨러(330)에 공급하도록 조작된다. 즉, 제3라인(500)을 흐르는 냉매는 냉각수 펌프(340), 응축기(420), 제2삼방밸브(320) 및 수냉쿨러(330)를 차례로 순환한다. As shown in FIG. 1, when the control unit is in the cooling mode, the compressor 310 is operated to circulate the first line 300, and the second three-way valve 320 receives the refrigerant introduced from the condenser 420. 330 is supplied to supply. That is, the refrigerant flowing through the third line 500 circulates through the cooling water pump 340, the condenser 420, the second three-way valve 320, and the water cooling cooler 330.

그리고 제4삼방밸브(230)는 실내 열교환기(210)와 리저버 탱크(220)를 지나서 유입된 냉매를 제3삼방밸브(250)에 공급하도록 조작되고, 제3삼방밸브(250)는 제4삼방밸브(230)에서 유입된 냉매를 증발기(410)로 공급하도록 조작되고, 제5삼방밸브(350)는 증발기(410)에서 유입된 냉매를 실내 열교환기(210)로 공급하도록 조작된다. And the fourth three-way valve 230 is operated to supply the refrigerant introduced through the indoor heat exchanger 210 and the reservoir tank 220 to the third three-way valve 250, the third three-way valve 250 is the fourth The three-way valve 230 is operated to supply the refrigerant introduced into the evaporator 410, and the fifth three-way valve 350 is operated to supply the refrigerant introduced from the evaporator 410 to the indoor heat exchanger 210.

제1라인(300)을 작동으로 증발기(410)에서 발생된 냉기는 증발기(410)에 연결된 제2라인(200)을 통해 제5삼방밸브(350)를 거쳐 실내 열교환기(210)로 유입되어 차량의 실내 냉방이 실시되는 것이다.The cold air generated in the evaporator 410 by operating the first line 300 is introduced into the indoor heat exchanger 210 through the fifth three-way valve 350 through the second line 200 connected to the evaporator 410. Indoor cooling of the vehicle is performed.

냉방모드에서 상기 엔진(110)의 열이 상기 실내 열교환기(210)에 유입되지 않도록 상기 제1삼방밸브(140)는 닫힌 상태를 유지하게 된다. 여기서 냉방모드에서 상기 제1라인(300)에는 인화성이 높아서 잘 사용하지 않았던 R-152a와 같은 냉매를 사용할 수 있다.In the cooling mode, the first three-way valve 140 is kept closed so that heat of the engine 110 does not flow into the indoor heat exchanger 210. Here, in the cooling mode, the first line 300 may use a refrigerant such as R-152a, which is not used well because of high flammability.

도 2에 도시된 바와 같이 제어부가 초기 난방모드인 경우에는 압축기(310)를 작동시켜 제1라인(300)을 순환시키고, 제2삼방밸브(320)는 응축기(420)에서 유입된 냉매를 실내 열교환기(210)에 공급하도록 조작된다. As shown in FIG. 2, when the controller is in the initial heating mode, the compressor 310 is operated to circulate the first line 300, and the second three-way valve 320 stores the refrigerant introduced from the condenser 420 indoors. It is operated to supply to the heat exchanger 210.

그리고 제4삼방밸브(230)는 실내 열교환기(210)와 리저버 탱크(220)를 지나서 유입된 냉매를 제3삼방밸브(250)에 공급하도록 조작되고, 제3삼방밸브(250)는 제4삼방밸브(230)에서 유입된 냉매를 증발기(410)로 공급하도록 조작되고, 제5삼방밸브(350)는 증발기(410)에서 유입된 냉매를 응축기(420)로 공급하도록 조작된다. And the fourth three-way valve 230 is operated to supply the refrigerant introduced through the indoor heat exchanger 210 and the reservoir tank 220 to the third three-way valve 250, the third three-way valve 250 is the fourth The three-way valve 230 is operated to supply the refrigerant introduced into the evaporator 410, and the fifth three-way valve 350 is operated to supply the refrigerant introduced from the evaporator 410 to the condenser 420.

제1라인(300)을 작동으로 응축기(420)에서 발생된 응축열은 응축기(420)에 연결된 제2라인(200)을 통해 제2삼방밸브(320)를 거쳐 실내 열교환기(210)로 유입되어 차량의 실내 난방이 실시되는 것이다.The heat of condensation generated in the condenser 420 by operating the first line 300 is introduced into the indoor heat exchanger 210 through the second three-way valve 320 through the second line 200 connected to the condenser 420. Indoor heating of the vehicle is performed.

상기와 같이 엔진(110)의 초기 예열시에는 상기 다수의 삼방밸브들을 적절히 개폐하면서 제1라인(300)은 냉매가 압축기(310), 응축기(420), 증발기(410)를 순환하는 냉방라인으로 구성하고, 제2라인(200)은 냉각수가 상기 증발기(410), 응축기(420), 실내 열교환기(210), 리저버 탱크(220),서킷펌프(240)를 순환하는 난방라인을 구성한다. 이때 수냉쿨러(330)가 설치된 제3라인(500)은 동작하지 않는다. 제2라인(200)의 난방장치가 상기 엔진(110) 열 대신에 상기 제1라인(300)에 설치된 응축기(420)의 응축열을 이용하여 상기 실내 열교환기(210)로 가열된 냉각수의 열을 공급하도록 한다. In the initial preheating of the engine 110 as described above, while opening and closing the plurality of three-way valves properly, the first line 300 is a cooling line through which the refrigerant circulates through the compressor 310, the condenser 420, and the evaporator 410. The second line 200 constitutes a heating line in which cooling water circulates through the evaporator 410, the condenser 420, the indoor heat exchanger 210, the reservoir tank 220, and the circuit pump 240. At this time, the third line 500 in which the water cooler 330 is installed does not operate. The heating device of the second line 200 uses the condensation heat of the condenser 420 installed in the first line 300 to replace the heat of the cooling water heated by the indoor heat exchanger 210 instead of the engine 110 heat. Supply it.

따라서 본 발명은 초기 엔진(110)이 예열되지 않을 때 초기 난방속도의 향상을 기할 수 있고, 기존에 차량에 장착된 제1라인(300)을 이용함으로써 별도의 프리히터를 마련하지 않아도 되는 것이다.Therefore, the present invention can improve the initial heating speed when the initial engine 110 is not preheated, and does not need to provide a separate preheater by using the first line 300 installed in the vehicle.

또한 냉매의 순환을 효율적으로 제어할 수 있기 때문에 냉난방에 사용되는 총냉매량을 줄임으로써 냉매를 절약할 수 있다. In addition, since the circulation of the refrigerant can be efficiently controlled, the refrigerant can be saved by reducing the total amount of refrigerant used for heating and cooling.

도 4에 도시된 바와 같이 엔진의 예열이 충분한 온도에 도달된 상태인 최종 난방모드인 경우에는 제어부가 제1라인(300)의 순환을 중단시키고, 제1삼방밸브(140)는 제4라인(100)에서 공급받은 냉매를 실내 열교환기(210)에 공급하도록 조작되고, 제4삼방밸브(230)는 실내 열교환기(210)와 리저버 탱크(220)를 지난 냉매를 제4라인(100)에 설치된 엔진펌프(120)에 공급하도록 조작된다. 상기와 같이 삼방밸브를 적절히 개폐하면서 제1라인(300)과의 연결을 차단하여 엔진(110) 열이 상기 실내 열교환기(210)로 공급되도록 한다.As shown in FIG. 4, in the final heating mode in which the preheating of the engine has reached a sufficient temperature, the control unit stops the circulation of the first line 300, and the first three-way valve 140 is connected to the fourth line ( It is manipulated to supply the refrigerant supplied from the 100 to the indoor heat exchanger 210, the fourth three-way valve 230 is the refrigerant passing through the indoor heat exchanger 210 and the reservoir tank 220 to the fourth line (100) It is operated to supply to the installed engine pump 120. As described above, the engine 110 heat is supplied to the indoor heat exchanger 210 by blocking the connection with the first line 300 while properly opening and closing the three-way valve.

즉, 상기 난방에 필요한 열원은 엔진(110), 라디에이터(130), 엔진펌프(120)를 냉각수가 순환하는 난방라인에서 얻는다.That is, the heat source required for the heating is obtained from the heating line through which the coolant circulates the engine 110, the radiator 130, and the engine pump 120.

도 3에 도시된 바와 같이 엔진의 예열이 충분히 도달하지 못한 상태인 중간 난방모드인 경우에는 제어부가 압축기(310)를 작동시켜 제1라인(300)을 순환시키고, 제1삼방밸브(140)는 제4라인(100)에서 공급받은 난방된 냉매를 제3삼방밸브(250)에 공급하도록 조작되고, 제2삼방밸브(320)는 응축기(420)에서 유입된 냉매를 실내 열교환기(210)로 공급하도록 조작되고, 제5삼방밸브(350)는 증발기(410)에서 유입된 냉매를 응축기(420)로 공급하도록 조작되고, 제4삼방밸브(230)는 실내 열교환기(210)와 리저버 탱크(220)를 지나서 유입된 냉매를 일부는 제3삼방밸브(250)에 공급하고 나머지 일부는 제4라인(100)의 엔진펌프(120)에 공급하도록 조작되고, 제3삼방밸브(250)는 제4삼방밸브(230)와 서킷 펌프(240)를 지난 냉매 일부와 제1삼방밸브(140)를 지난 냉매 일부가 동시에 유입되고 유입된 냉매를 증발기(410)로 공급하도록 조작된다. In the middle heating mode in which the preheating of the engine is not sufficiently reached as shown in FIG. 3, the controller operates the compressor 310 to circulate the first line 300, and the first three-way valve 140 It is manipulated to supply the heated refrigerant supplied from the fourth line 100 to the third three-way valve 250, the second three-way valve 320 is a refrigerant introduced from the condenser 420 to the indoor heat exchanger 210. The third three-way valve 350 is operated to supply the refrigerant introduced from the evaporator 410 to the condenser 420, the fourth three-way valve 230 is the indoor heat exchanger 210 and the reservoir tank ( Some of the refrigerant introduced through the 220 is supplied to the third three-way valve 250 and the other part is operated to supply the engine pump 120 of the fourth line 100, the third three-way valve 250 is A portion of the refrigerant passing through the three-way valve 230 and the circuit pump 240 and the portion of the refrigerant passing through the first three-way valve 140 are simultaneously introduced. It is operated to supply the refrigerant to the evaporator (410).

상기와 같이 엔진(110)이 예열은 되었으나, 충분한 온도가 되기 이전까지 중간단계로 상기 엔진(110) 열과 상기 제1라인(300)에 설치된 응축기(420)의 응축열을 함께 이용하여 상기 실내 열교환기(210)를 통해 실내 난방을 수행하는 것이다.Although the engine 110 is preheated as described above, the indoor heat exchanger is used by using the heat of the engine 110 and the condensation heat of the condenser 420 installed in the first line 300 in an intermediate step until the temperature reaches a sufficient temperature. Through 210 is to perform indoor heating.

상기와 같은 각 냉난방 모드의 동작과정을 보다 상세히 설명하면 본 발명의 냉난방 장치의 제어방법에 대한 흐름도를 도시한 도 5에 도시된 바와 같이 실내의 난방을 위해 난방모드가 가동(ON)되면(S10), 제어부는 엔진(110)의 예열 여부를 판단하게 된다(S20). 이때, 엔진이 충분히 예열되거나 계속 동작하여 난방에 필요한 열을 엔진으로부터 직접 얻을 수 있다고 제어부가 판단하면 삼방밸브 및 각 라인을 제어하면서 엔진 열을 이용하는 최종 난방모드를 실시하여 실내의 난방을 수행한다(S80).Referring to the operation of each of the heating and cooling mode in more detail as shown in Figure 5 showing the flow chart for the control method of the heating and cooling device of the present invention when the heating mode is turned on (ON) (S10) The controller determines whether the engine 110 is warmed up (S20). At this time, when the control unit determines that the engine is sufficiently preheated or continuously operated, and the heat required for heating can be directly obtained from the engine, the final heating mode using the engine heat is performed by controlling the three-way valve and each line to perform heating in the room ( S80).

그런데 제어부가 엔진이 예열되지 않고 온도가 낮은 상태라고 판단되면 제1라인(300)을 가동한다(S30). 이때, 다수의 삼방밸브가 적절히 개폐되면서 엔진열이 실내 열교환기에 유입되지 않도록 제4라인(100)의 공급을 차단한 상태가 유지된다(S40).However, when it is determined that the engine is not preheated and the temperature is low, the controller operates the first line 300 (S30). At this time, while the three-way valve is properly opened and closed, the state in which the supply of the fourth line 100 is blocked so that the engine heat does not flow into the indoor heat exchanger is maintained (S40).

그리고 초기 난방모드가 실시될 수 있도록 상기 응축기(420)의 응축열이 실내 열교환기(210)에 유입되도록 구성되면서 실내의 초기 난방모드를 수행하게 된다(S50).Then, the condensation heat of the condenser 420 is configured to flow into the indoor heat exchanger 210 so that the initial heating mode may be performed (S50).

이어서 초기 난방동안 상기 엔진이 충분히 예열되었는지를 제어부가 다시 판단(S60)하여 엔진이 예열되어 난방에 필요한 열을 엔진으로부터 직접 얻을 수 있다고 판단되면, 다수의 삼방밸브가 적절히 개폐되면서 상기 실내 열교환기(210)와 연결된 제2라인(300)을 차단하고, 상기 엔진 열을 난방에 이용하도록 구성된다(S80).Subsequently, if it is determined that the control unit again determines whether the engine is sufficiently warmed up during the initial heating (S60), and the engine is preheated to directly obtain heat for heating, the three-way valve is opened and closed appropriately. Blocking the second line 300 connected to the 210, and is configured to use the engine heat for heating (S80).

또한, 초기 난방모드가 진행되면서 엔진의 예열이 시작되고, 엔진 예열이 완료되어 최종 난방모드가 실시되기 전에는 중간 난방모드를 실시하여 응축기(420)의 응축열과 엔진 열을 동시에 사용하는 구성도 추가 실시된다.In addition, the engine is preheated while the initial heating mode is in progress, and before the engine preheating is completed and the final heating mode is performed, the intermediate heating mode is performed to further use the condenser heat and the engine heat simultaneously. do.

이와 같이 본 발명에 의한 자동차의 냉난방장치는 엔진(110)의 예열 상태에 따라 초기 난방모드, 중간 난방모드, 최종 난방모드를 선택적으로 실시하는 것을 특징으로 한다. 이때 엔진은 내연기관이나 전동모터를 말하며, 전기자동차인 경우에는 전동모터, 인버터 및 배터리 등을 내연기관의 엔진을 대체하는 열원으로 사용하는 것이 가능하다.As described above, the vehicle heating and cooling device according to the present invention is characterized in that the initial heating mode, the intermediate heating mode, and the final heating mode are selectively performed according to the preheating state of the engine 110. In this case, the engine refers to an internal combustion engine or an electric motor, and in the case of an electric vehicle, an electric motor, an inverter, and a battery may be used as a heat source to replace the engine of the internal combustion engine.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 제4라인 110 : 엔진
120 : 엔진펌프 130 : 라디에이터
140 : 제1 삼방밸브 200 : 제2라인
210 : 실내 열교환기 220 : 리저버 탱크
230 : 제4 삼방밸브 240 : 서킷펌프
250 : 제3 삼방밸브 300 : 제1라인
310 : 압축기 320 : 제2 삼방밸브
330 : 수냉쿨러 340 : 냉각수펌프
350 : 제5 삼방밸브 410 : 증발기
420 : 응축기 500 : 제3라인 100: fourth line 110: engine
120: engine pump 130: radiator
140: first three-way valve 200: second line
210: indoor heat exchanger 220: reservoir tank
230: fourth three-way valve 240: circuit pump
250: third three-way valve 300: first line
310: compressor 320: second three-way valve
330: water cooling cooler 340: cooling water pump
350: fifth three-way valve 410: evaporator
420: condenser 500: third line

Claims (12)

냉매가 압축기, 응축기, 증발기를 차례로 순환하도록 구성된 제1라인;
상기 제1라인의 냉매와 별도의 냉매가 순환되고, 상기 제1라인의 상기 증발기와 상기 응축기를 공유하며 차량의 실내와 열교환을 실시하는 실내 열교환기가 구비된 제2라인;
상기 제2라인에서 상기 응축기에 연결되기 전 후 부분에서 분기되며 수냉쿨러가 구비된 제3라인;
상기 제2라인에 선택적으로 연결되며 엔진을 순환하는 제4라인;
상기 제2라인, 제3라인 및 제4라인의 상호 연결부에 장착되어 냉매의 흐름을 제어하는 다수개의 삼방밸브;
냉방 또는 난방 모드의 선택에 따라 상기 삼방밸브의 작동을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
상기 삼방밸브는
상기 제4라인의 엔진을 지난 부분에서 분기된 라인에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 제2라인의 상기 증발기에 연결되기 전 부분과, 상기 제2라인에서 상기 응축기를 지난 부분에 선택적으로 공급하는 제1삼방밸브;
상기 제2라인의 응축기를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 제3라인의 수냉쿨러에 연결되기 전 부분과, 상기 제2라인의 실내 열교환기가 연결되기 전 부분에 선택적으로 공급하는 제2삼방밸브;
상기 제2라인의 증발기에 연결되기 전 부분에 장착되어 냉매를 공급하고, 상기 제2라인의 실내 열교환기를 지난 부분과, 상기 제1삼방밸브를 지난 부분에 연결되어 선택적으로 냉매를 공급받는 제3삼방밸브;
상기 제2라인의 실내 열교환기를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 제3삼방밸브와 상기 제4라인의 엔진을 지나기 전 부분에 선택적으로 공급하는 제4삼방밸브; 및
상기 제2라인의 상기 증발기를 지난 부분에 연결되어 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 실내 열교환기와 상기 제2삼방밸브의 사이와, 상기 응축기에 선택적으로 공급하는 제5삼방밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방장치.A first line configured to circulate a refrigerant sequentially in a compressor, a condenser, and an evaporator;
A second line having an indoor heat exchanger configured to circulate a refrigerant separate from the refrigerant of the first line and share the condenser with the evaporator of the first line and to exchange heat with an interior of the vehicle;
A third line branched from the second part before being connected to the condenser in the second line and having a water cooler;
A fourth line selectively connected to the second line and circulating the engine;
A plurality of three-way valves mounted on the interconnections of the second, third and fourth lines to control the flow of the refrigerant;
A control unit controlling the operation of the three-way valve according to a cooling or heating mode selection; Including,
The three-way valve
Refrigerant is introduced by being connected to a line branched from the engine passing through the fourth line, and a portion of the introduced refrigerant is connected to the evaporator of the second line before the condenser in the second line. A first three-way valve to selectively supply;
Refrigerant is introduced by being connected to the part passing through the condenser of the second line, and the refrigerant introduced is selectively connected to the part before connecting the water cooler of the third line and the part before the indoor heat exchanger of the second line is connected. A second three-way valve for supplying;
A third unit installed in a part before being connected to the evaporator of the second line to supply a refrigerant, a third part connected to a part past the indoor heat exchanger of the second line and a part past the first three-way valve and selectively supplied with a refrigerant; Three-way valve;
A fourth three-way valve connected to a portion passing through the indoor heat exchanger of the second line and selectively supplying the refrigerant to the portion of the third three-way valve and before passing through the engine of the fourth line; And
A fifth three-way valve connected to a portion passing through the evaporator of the second line to introduce a refrigerant, and selectively supplying the introduced refrigerant between the indoor heat exchanger and the second three-way valve and to the condenser; Heating and cooling device of a vehicle comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 증발기 및 상기 응축기는 각각의 냉매가 별도로 교차하여 흐르면서 서로 섞이지 않고 열교환이 이루어지는 이종유체 열교환기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방장치.The air conditioner of claim 1, wherein the evaporator and the condenser comprise a heterogeneous fluid heat exchanger in which heat exchange occurs without mixing with each other while the refrigerant flows separately. 제 2항에 있어서, 상기 제2라인, 상기 제3라인 및 상기 제4라인에 흐르는 냉매는 냉각수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방장치.The air conditioner of claim 2, wherein the refrigerant flowing in the second line, the third line, and the fourth line is made of cooling water. 제 3항에 있어서, 상기 제1라인에 흐르는 냉매는 R-152a로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방장치.The heating and cooling device of a vehicle according to claim 3, wherein the refrigerant flowing in the first line is made of R-152a. 삭제delete 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2라인에는
상기 실내 열교환기와 상기 제4삼방밸브 사이에 리저버탱크가 장착되고, 상기 제4삼방밸브와 상기 제3삼방밸브 사이에 서킷 펌프가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방장치.The method of any one of claims 1 to 4, wherein the second line
A reservoir tank is mounted between the indoor heat exchanger and the fourth three-way valve, and a circuit pump is mounted between the fourth three-way valve and the third three-way valve. 제 6항에 있어서, 상기 실내 열교환기에는 열교환된 공기를 차량의 실내로 송풍하는 송풍기가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방장치.The air conditioner of claim 6, wherein the indoor heat exchanger is equipped with a blower for blowing the heat-exchanged air into the interior of the vehicle. 제 1항에 있어서, 상기 제3라인에는 냉매를 순환시키는 냉각수 펌프가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방장치.The air conditioner of claim 1, wherein the third line is equipped with a coolant pump for circulating a refrigerant. 제 1항에 따른 자동차의 냉난방장치의 제어방법으로서, 상기 제어부는 냉방모드인 경우,
상기 제1라인을 순환시키고,
상기 제2삼방밸브는 상기 응축기에서 유입된 냉매를 상기 수냉쿨러로 공급하도록 작동시키고,
상기 제4삼방밸브는 상기 실내 열교환기에서 유입된 냉매를 상기 제3삼방밸브로 공급하도록 작동시키고,
상기 제3삼방밸브는 상기 제4삼방밸브에서 유입된 냉매를 상기 증발기로 공급하도록 작동시키고,
상기 제5삼방밸브는, 상기 증발기에서 유입된 냉매를 상기 실내 열교환기로 공급하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방 장치의 제어방법.The method of controlling a heating and cooling device for a vehicle according to claim 1, wherein the control unit is in a cooling mode.
Circulating the first line,
The second three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the condenser to the water cooler,
The fourth three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger to the third three-way valve,
The third three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the fourth three-way valve to the evaporator,
The fifth three-way valve, the control method of the heating and cooling device of a vehicle, characterized in that to operate to supply the refrigerant introduced from the evaporator to the indoor heat exchanger. 제 1항에 따른 자동차의 냉난방장치의 제어방법으로서, 상기 제어부는 초기 난방모드인 경우,
상기 제1라인을 순환시키고,
상기 제2삼방밸브는 상기 응축기에서 유입된 냉매를 상기 실내 열교환기로 공급하도록 작동시키고,
상기 제4삼방밸브는 상기 실내 열교환기에서 유입된 냉매를 상기 제3삼방밸브로 공급하도록 작동시키고,
상기 제3삼방밸브는 상기 제4삼방밸브에서 유입된 냉매를 상기 증발기로 공급하도록 작동시키고,
상기 제5삼방밸브는, 상기 증발기에서 유입된 냉매를 상기 응축기로 공급하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방 장치의 제어방법.The method of controlling a heating and cooling device for a vehicle according to claim 1, wherein the controller is in an initial heating mode,
Circulating the first line,
The second three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the condenser to the indoor heat exchanger,
The fourth three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger to the third three-way valve,
The third three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the fourth three-way valve to the evaporator,
The fifth three-way valve, the control method of the heating and cooling device for a vehicle, characterized in that to operate to supply the refrigerant introduced from the evaporator to the condenser. 제 1항에 따른 자동차의 냉난방장치의 제어방법으로서, 상기 제어부는 중간 난방모드인 경우,
상기 제1라인을 순환시키고,
상기 제1삼방밸브는 상기 제4라인에서 공급받은 냉매를 상기 제3삼방밸브에 공급하도록 작동시키고,
상기 제2삼방밸브는 상기 응축기에서 유입된 냉매를 상기 실내 열교환기로 공급하도록 작동시키고,
상기 제5삼방밸브는, 상기 증발기에서 유입된 냉매를 상기 응축기로 공급하도록 작동시키고,
상기 제4삼방밸브는 상기 실내 열교환기에서 유입된 냉매를 일부는 상기 제3삼방밸브로 공급하고, 나머지 일부는 상기 제4라인에 장착되는 엔진펌프로 공급하도록 작동시키고,
상기 제3삼방밸브는 상기 제4삼방밸브와 상기 제1삼방밸브에서 각각 일부의 냉매가 유입되고, 유입된 냉매를 상기 증발기로 공급하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방 장치의 제어방법.The method of controlling a heating and cooling device for a vehicle according to claim 1, wherein the control unit is in an intermediate heating mode.
Circulating the first line,
The first three-way valve is operated to supply the refrigerant supplied from the fourth line to the third three-way valve,
The second three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the condenser to the indoor heat exchanger,
The fifth three-way valve is operated to supply the refrigerant introduced from the evaporator to the condenser,
The fourth three-way valve is operated to supply some of the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger to the third three-way valve, and the other part to the engine pump mounted to the fourth line,
The third three-way valve is a control method of a heating and cooling device of a vehicle, characterized in that the refrigerant flows in the fourth three-way valve and the first three-way valve, respectively, and supply the introduced refrigerant to the evaporator. 제 1항에 따른 자동차의 냉난방장치의 제어방법으로서, 상기 제어부는 최종 난방모드인 경우,
상기 제1라인의 순환을 중단시키고,
상기 제1삼방밸브는 상기 제4라인에서 공급받은 냉매를 상기 실내 열교환기에 공급하도록 작동시키고,
상기 제4삼방밸브는 상기 실내 열교환기에서 유입된 냉매를 상기 제4라인에 장착되는 엔진펌프로 공급하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 냉난방 장치의 제어방법.The method of controlling a heating and cooling device for a vehicle according to claim 1, wherein the control unit is in the final heating mode,
Stop the circulation of the first line,
The first three-way valve is operated to supply the refrigerant supplied from the fourth line to the indoor heat exchanger,
And the fourth three-way valve operates to supply the refrigerant introduced from the indoor heat exchanger to an engine pump mounted to the fourth line.
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