KR101276225B1 - 차량용 히트 펌프 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 압축기에서 배출된 냉매가 제1실내열교환기(응축기), 제2팽창수단, 실외열교환기(실외 증발기)를 거쳐 압축기로 순환하는 히트펌프 모드시, 상기 제1실내열교환기를 통과한 냉매 일부를 상기 실외열교환기를 바이패스하여 공조케이스내의 제2실내열교환기(실내 증발기)측으로 공급하도록 함으로써, 히트펌프 모드시에도 차실내 제습기능을 수행할 수 있도록 하여 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 압축기에서 배출된 냉매가 제1실내열교환기(응축기), 제2팽창수단, 실외열교환기(실외 증발기)를 거쳐 압축기로 순환하는 히트펌프 모드시, 상기 제1실내열교환기를 통과한 냉매 일부를 상기 실외열교환기를 바이패스하여 공조케이스내의 제2실내열교환기(실내 증발기)측으로 공급하도록 함으로써, 히트펌프 모드시에도 차실내 제습기능을 수행할 수 있고 이로인해 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.
차량용 공조장치는, 통상적으로 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다. 상기 냉방시스템은, 냉매사이클의 증발기측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방시스템은 냉각수 사이클의 히터코어측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.
한편, 상기한 차량용 공조장치와는 다른 것으로, 하나의 냉매사이클을 이용하여 냉매의 유동방향을 전환함으로써, 냉방과 난방을 선택적으로 수행할 수 있는 히트펌프 시스템이 적용되고 있는데, 예컨대 2개의 열교환기(즉, 공조케이스 내부에 설치되어 차량 실내로 송풍되는 공기와 열교환하기 위한 실내 열교환기와, 공조케이스 외부에서 열교환하기 위한 실외 열교환기)와, 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 방향조절밸브를 구비한다. 따라서, 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방모드가 가동될 경우에는 상기 실내 열교환기가 냉방용 열교환기의 역할을 하게 되며, 난방모드가 가동될 경우에는 상기 실내 열교환기가 난방용 열교환기의 역할을 하게 된다.
이러한 차량용 히트펌프 시스템으로 다양한 종류가 제안되고 있는데, 그 대표적인 일본 공개특허 제2001-27455호에 개시된 것을 들 수 있다.
상기 차량용 히트펌프 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하고 토출하는 압축기(30)와, 상기 압축기(30)로부터 토출되는 냉매를 방열시키는 고압측 열교환기(32)와, 병렬구조로 설치되어 상기 고압측 열교환기(32)를 통과한 냉매를 선택적으로 통과시키는 제1팽창밸브(34) 및 제1바이패스 밸브(36)와, 상기 제1팽창밸브(34) 또는 제1바이패스 밸브(36)를 통과한 냉매를 실외에서 열교환시키는 실외기(48)와, 상기 실외기(48)를 통과한 냉매를 증발시키는 저압측 열교환기(60)와, 상기 저압측 열교환기(60)를 통과한 냉매를 기상과 액상의 냉매로 분리하는 어큐뮬레이터(Accumulator, 62)와, 상기 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매와, 압축기(30)로 복귀하는 냉매를 열교환시키는 내부열교환기(50)와, 상기 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제2팽창밸브(56)와, 그리고 상기 제2팽창밸브(56)와 벙렬로 설치되어 상기 실외기(48)의 출구측과 상기 어큐뮬레이터(62)의 입구측을 선택적으로 연결하는 제2바이패스 밸브(58)를 포함하여 이루어진다.
도 1 중 도면부호 10은 상기 고압측 열교환기(32)와 저압측 열교환기(60)가 내장되는 공조케이스, 도면부호 12는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하는 온도조절도어, 도면부호 20은 상기 공조케이스의 입구에 설치되는 송풍기를 각각 나타낸다.
상기한 바와 같이 구성된 종래 차량용 히트펌프 시스템에 따르면, 히트펌프 모드(난방모드)가 가동될 경우에는, 제1바이패스 밸브(36) 및 제2팽창밸브(56)는 닫히고, 제1팽창밸브(34) 및 제2바이패스 밸브(58)는 개방된다. 또한, 온도조절도어(12)는 도 1처럼 동작한다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1팽창밸브(34), 실외기(48), 내부열교환기(50)의 고압부(52), 제2바이패스 밸브(58), 어큐뮬레이터(62) 및 상기 내부열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 상기 고압측 열교환기(32)가 난방기의 역할을 하게 되고, 상기 실외기(48)는 증발기의 역할을 하게 된다.
에어컨 모드(냉방모드)가 가동될 경우에는, 제1바이패스 밸브(36) 및 제2팽창밸브(56)는 개방되고, 제1팽창밸브(34) 및 제2바이패스 밸브(58)는 닫히게 된다. 또한, 온도조절도어(12)는 고압측 열교환기(32) 통로를 폐쇄하게 된다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1바이패스밸브(36), 실외기(48), 내부열교환기(50)의 고압부(52), 제2팽창밸브(56), 저압측 열교환기(60), 어큐뮬레이터(62) 및 상기 내부열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 상기 저압측 열교환기(60)가 증발기의 역할을 하게 되고, 상기 온도조절도어(12)에 의해 폐쇄된 상기 고압측 열교환기(32)는 히트펌프 모드시와 동일하게 난방기의 역할을 하게 된다.
그러나, 상기 종래 기술은, 히트펌프 모드시 상기 제2팽창밸브(56)가 닫히고 제2바이패스 밸브(58)가 개방되어, 순환 냉매가 상기 증발기 역할을 수행하던 저압측 열교환기(60)측으로 공급되지 않고 바이패스 하게 된다.
이로인해, 히트펌프 모드시 차실내에 제습이 필요할 경우가 발생하더라도 에어컨 작동을 이용한 실내 제습이 불가능하여 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공하지 못하는 문제가 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 압축기에서 배출된 냉매가 제1실내열교환기(응축기), 제2팽창수단, 실외열교환기(실외 증발기)를 거쳐 압축기로 순환하는 히트펌프 모드시, 상기 제1실내열교환기를 통과한 냉매 일부를 상기 실외열교환기를 바이패스하여 공조케이스내의 제2실내열교환기(실내 증발기)측으로 공급하도록 함으로써, 히트펌프 모드시에도 차실내 제습기능을 수행할 수 있고 이로인해 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매 순환라인상에 설치되어 냉매를 압축하여 배출하는 압축기와, 공조케이스의 내부에 상호 일정간격 이격되어 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인과 각각 연결되어, 상기 공조케이스내를 유동하는 공기와 상기 냉매 순환라인을 순환하는 냉매를 열교환시키는 제1실내열교환기 및 제2실내열교환기와, 상기 공조케이스의 외부에 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인과 연결되어, 상기 냉매 순환라인을 순환하는 냉매와 외부 공기를 열교환시키는 실외열교환기와, 상기 제2실내열교환기의 입구측 냉매 순환라인상에 설치되어, 상기 제2실내열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제1팽창수단과, 상기 실외열교환기의 출구측 냉매 순환라인과 상기 제2실내열교환기의 출구측 냉매 순환라인을 연결하도록 설치되어, 순환 냉매가 상기 제2실내열교환기를 바이패스하도록 하는 제1바이패스라인과, 상기 제1바이패스라인과 상기 냉매 순환라인의 분기지점에 설치됨과 아울러 상기 압축기에서 배출되어 상기 제1실내열교환기와 실외열교환기를 통과한 냉매를, 에어컨 모드시에는 상기 제1팽창수단 및 제2실내열교환기를 거쳐 압축기로 유입되도록 하고, 히트펌프 모드시에는 상기 제1바이패스라인을 통해 상기 제1팽창수단 및 제2실내열교환기를 바이패스 한 후 압축기로 유입되도록 냉매 순환방향을 전환하는 제1방향전환밸브와, 상기 냉매 순환라인상에 설치됨과 아울러 히트펌프 모드시 상기 제2실내열교환기를 통해 제습을 수행할 수 있도록, 상기 제1실내열교환기를 통과한 냉매 일부를 상기 실외열교환기를 바이패스 한 후 상기 제2실내열교환기측으로 공급하는 제습수단과, 상기 실외열교환기의 입구측 냉매 순환라인상에 설치되어, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 실외열교환기로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제2팽창수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 압축기에서 배출된 냉매가 제1실내열교환기(응축기), 제2팽창수단, 실외열교환기(실외 증발기)를 거쳐 압축기로 순환하는 히트펌프 모드시, 상기 제1실내열교환기를 통과한 냉매 일부를 상기 실외열교환기를 바이패스하여 공조케이스내의 제2실내열교환기(실내 증발기)측으로 공급하도록 함으로써, 히트펌프 모드시에도 차실내 제습기능을 수행할 수 있고 이로인해 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.
또한, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드시 냉매 순환방향이 동일함과 아울러 제1,2,3바이패스라인을 제외하고는 냉매 순환라인의 모든 구간을 공용화함으로써, 냉매가 흐르지 않을 때 발생하는 냉매 정체현상을 방지하고, 전체 냉매 순환라인도 단순화 할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 에어컨 모드를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 히트펌프 모드를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 히트펌프 모드 작동 중 제습모드시를 나타내는 구성도,
도 5는 도 4의 다른실시예를 나타내는 구성도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 제습 및 온도조절모드를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 에어컨 모드를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 히트펌프 모드를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 히트펌프 모드 작동 중 제습모드시를 나타내는 구성도,
도 5는 도 4의 다른실시예를 나타내는 구성도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 제습 및 온도조절모드를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템은, 에어컨 시스템의 냉매 순환라인(R)상에 압축기(100)와, 제1실내열교환기(110)와, 제2팽창수단(120)과, 실외열교환기(130)와, 제1팽창수단(140)과, 제2실내열교환기(160)가 순차적으로 연결되어 구성된다.
또한, 상기 냉매 순환라인(R)상에는 제1바이패스라인(180)과, 제2바이패스라인(190) 및 제3바이패스라인(122)이 설치되며, 상기 제1바이패스라인(180)의 분기지점에는 제1방향전환밸브(181)가 설치되고, 상기 제2바이패스라인(190)의 분기지점에는 제2방향전환밸브(191)가 설치되며, 상기 제3바이패스라인(122)상에는 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브(123)가 설치된다.
따라서, 에어컨 모드시에는, 도 2와 같이 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 제1실내열교환기(110), 실외열교환기(130), 제1팽창수단(140), 제2실내열교환기(160), 압축기(100)를 순차적으로 순환하게 되며, 이때, 상기 제1실내열교환기(110)는 응축기(난방기) 역할을 수행하고 상기 제2실내열교환기(160)는 증발기 역할을 수행하게 된다.
한편, 상기 실외열교환기(130)는 상기 제1실내열교환기(110)와 같은 응축기 역할을 하게 된다.
히트펌프 모드시에는, 도 3과 같이 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 제1실내열교환기(110), 제2팽창수단(120)의 팽창밸브(123), 실외열교환기(130), 제1바이패스라인(180), 압축기(100)를 순차적으로 순환하게 되며, 이때, 상기 제1실내열교환기(110)는 응축기(난방기) 역할을 수행하고 상기 실외열교환기(130)는 증발기 역할을 수행하며, 상기 제2실내열교환기(160)로는 냉매 공급이 되지 않는다.
이처럼, 본 발명의 히트펌프 시스템은, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드시 냉매 순환방향이 동일함과 아울러 상기 제1,2,3바이패스라인(180,190,122)을 제외하고는 냉매 순환라인(R)의 모든 구간을 공용화함으로써, 냉매가 흐르지 않을 때 발생하는 냉매 정체현상을 방지하고, 전체 냉매 순환라인(R)도 단순화 할 수 있다.
그리고, 상기 냉매 순환라인(R)상에 설치된 압축기(100)는 엔진(내연기관 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 냉매를 흡입하여 압축한 후 고온 고압의 기체 상태로 배출하게 된다.
상기 압축기(100)는, 에어컨 모드시 상기 제2실내열교환기(160)측에서 배출된 냉매를 흡입,압축하여 제1실내열교환기(110)측으로 공급하게 되고, 히트펌프 모드시에는 상기 실외열교환기(130)측에서 배출되어 제1바이패스라인(180)을 통과한 냉매를 흡입,압축하여 제1실내열교환기(110)측으로 공급하게 된다.
아울러, 히트펌프 모드 작동 중 제습모드시에는, 상기 제2바이패스라인(190)을 통해 제2실내열교환기(160)측으로도 일부 냉매가 공급되므로, 이 경우 상기 압축기(100)는 상기 실외열교환기(130) 및 제2실내열교환기(160)에서 배출되어 합류된 냉매를 흡입,압축하여 제1실내열교환기(110)측으로 공급하게 된다.
상기 제1실내열교환기(110) 및 제2실내열교환기(160)는, 공조케이스(150)의 내부에 상호 일정간격 이격되어 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인(R)과 각각 연결되어, 상기 공조케이스(150)내를 유동하는 공기와 상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매를 열교환시키게 된다.
상기 제1실내열교환기(110)는, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드시 모두 응축기(난방기) 역할을 하게 되고,
상기 제2실내열교환기(160)는, 에어컨 모드시 증발기 역할을 하고, 히트펌프 모드시에는 냉매 공급이 되지 않아 작동 정지되며, 히트펌프 모드 작동 중 제습모드시에는 제2바이패스라인(190)을 통해 일부 냉매가 공급되면 증발기 역할을 수행하여 제습을 하게 된다.
또한, 상기 제2실내열교환기(160)는, 상기 공조케이스(150)내에 설치된 제1실내열교환기(110) 보다 공기유동방향 상류측에 설치된다.
즉, 상기 공조케이스(150)내의 공기유동방향 상류측에서부터 상기 제2실내열교환기(160) 및 제1실내열교환기(110)가 일정간격을 두고 순차적으로 설치된 것이다.
따라서, 상기 제2실내열교환기(160)가 증발기 역할을 수행하는 에어컨 모드시에는 도 2와 같이, 상기 제1팽창수단(140)에서 배출된 저온 저압의 냉매가 상기 제2실내열교환기(160)로 공급되고, 이때 블로어(미도시)를 통해 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 상기 제2실내열교환기(160)를 통과하는 과정에서 제2실내열교환기(160) 내부의 저온 저압의 냉매와 열교환하여 냉풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 토출되어 차실내를 냉방하게 된다.
상기 제1실내열교환기(110)가 응축기(난방기) 역할을 수행하는 히트펌프 모드시에는 도 3과 같이, 상기 압축기(100)에서 배출된 고온 고압의 냉매가 상기 제1실내열교환기(110)로 공급되고, 이때 블로어(미도시)를 통해 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 상기 제1실내열교환기(110)를 통과하는 과정에서 제1실내열교환기(110) 내부의 고온 고압의 냉매와 열교환하여 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 토출되어 차실내를 난방하게 된다.
한편, 상기 제2실내열교환기(160)의 크기는, 상기 제1실내열교환기(110)의 크기 보다 더 큰 것이 바람직하다.
그리고, 상기 공조케이스(150)의 내부에서 상기 제2실내열교환기(160)와 상기 제1실내열교환기(110)의 사이에는, 상기 제1실내열교환기(110)를 바이패스하는 공기의 양과 통과하는 공기의 양을 조절하는 온도조절도어(151)가 설치된다.
상기 온도조절도어(151)는, 상기 제1실내열교환기(110)를 바이패스하는 공기의 양과 제1실내열교환기(110)를 통과하는 공기의 양을 조절하여 상기 공조케이스(150)에서 토출되는 공기의 온도를 적절하게 조절할 수 있는데,
이때, 에어컨 모드시 도 2와 같이 상기 온도조절도어(151)를 통해 상기 제1실내열교환기(110)의 전방측 통로를 완전히 폐쇄하게 되면, 증발기 역할을 하는 제2실내열교환기(160)를 통과한 냉풍이 제1실내열교환기(110)를 바이패스하여 차실내로 공급되므로 최대 냉방이 수행되고, 히트펌프 모드시에는 도 3과 같이 상기 온도조절도어(151)를 통해 상기 제1실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 완전히 폐쇄하게 되면, 모든 공기가 응축기(난방기) 역할을 하는 제1실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 되고 이 온풍이 차실내로 공급되므로 최대 난방이 수행된다.
한편, 제습 및 온도조절모드는 도 6a 및 도 6b와 같이 온도조절도어(151)가 작동하여 온도조절을 하게 된다. 즉, 도 6a는 에어컨 모드 상태에서 상기 온도조절도어(151)의 작동으로 인해 상기 제1실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로와 통과하는 통로가 모두 개방되며, 따라서 상기 제2실내열교환기(160)를 통과한 냉풍 중 일부는 제1실내열교환기(110)를 바이패스 하고 일부는 제1실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 된다. 이후, 상기 냉풍과 온풍이 혼합되어 차실내를 적절한 온도로 제어하게 되며, 아울러 증발기 역할을 하는 제2실내열교환기(160)를 공기가 통과하므로 제습도 함께 이루어지게 된다.
도 6b는 히트펌프 모드 상태에서 상기 온도조절도어(151)의 작동으로 인해 상기 제1실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로와 통과하는 통로가 모두 개방되고, 이때, 히트펌프 모드 상태에서는 제습을 위해 상기 제2바이패스라인(190)을 통해 상기 제2실내열교환기(160)측으로 일부 냉매가 공급된다. 따라서 상기 제2실내열교환기(160)를 통과한 냉풍 중 일부는 제1실내열교환기(110)를 바이패스 하고 일부는 제1실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 된다. 이후, 상기 냉풍과 온풍이 혼합되어 차실내를 적절한 온도로 제어하게 되며, 아울러 일부 냉매가 공급되어 증발기 역할을 하는 제2실내열교환기(160)를 공기가 통과하므로 제습도 함께 이루어지게 된다.
이처럼, 본 발명에서는 에어컨 모드는 물론 특히 히트펌프 모드시 차실내 제습기능을 작동할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 실외열교환기(130)는, 상기 공조케이스(150)의 외부에 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인(R)과 연결되어, 상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매와 외부 공기를 열교환시키게 된다.
여기서, 상기 실외열교환기(130)는 차량 엔진룸의 전방측에 설치되어 내부를 유동하는 냉매를 외부공기와 열교환시키게 된다.
상기 실외열교환기(130)는, 에어컨 모드시 상기 제1실내열교환기(110)와 동일한 응축기 역할을 하게 되며, 이때 실외열교환기(130)의 내부를 유동하는 고온 냉매가 외부공기와 열교환하게 되면서 응축되게 된다.
또한, 히트펌프 모드시에는 상기 제1실내열교환기(110)와 상반되는 증발기 역할을 하게 되는데, 이때 실외열교환기(130)의 내부를 유동하는 저온 냉매가 외부공기와 열교환하게 되면서 증발하게 된다.
그리고, 상기 제1팽창수단(140)은, 상기 제2실내열교환기(160)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치되어, 제2실내열교환기(160)로 공급되는 냉매를 팽창시키게 된다.
즉, 상기 제1팽창수단(140)은, 에어컨 모드시 상기 실외열교환기(130)에서 배출된 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액상(습포화) 상태가 되게 한 후, 상기 제2실내열교환기(160)로 공급하게 된다.
한편, 상기 제1팽창수단(140)은, 팽창밸브를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1바이패스라인(180)은, 상기 실외열교환기(130)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 상기 제2실내열교환기(160)의 출구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 순환 냉매가 상기 제2실내열교환기(160)를 바이패스하도록 하게 된다.
도면에서와 같이, 상기 제1바이패스라인(180)은 상기 제2실내열교환기(160)와 병렬로 배치되는데, 즉, 상기 제1바이패스라인(180)의 입구측은 상기 실외열교환기(130)와 제2실내열교환기(160)를 연결하는 냉매 순환라인(R)과 연결되고, 출구측은 상기 제2실내열교환기(160)와 압축기(100)를 연결하는 냉매 순환라인(R)과 연결된다.
이로인해, 에어컨 모드시에는 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제2실내열교환기(160)측으로 유동하게 되지만, 히트펌프 모드시에는 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제1바이패스라인(180)을 통해 압축기(100)측으로 곧바로 유동하여 상기 제2실내열교환기(160)를 바이패스 하게 된다.
여기서, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드에 따라 냉매의 순환방향을 전환하는 역할은 제1방향전환밸브(181)를 통해 이루어진다.
상기 제1방향전환밸브(181)는, 상기 제1바이패스라인(180)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에 설치됨과 아울러 상기 압축기(100)에서 배출되어 상기 제1실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)를 통과한 냉매를, 에어컨 모드시에는 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환기(160)를 거쳐 압축기(100)로 유입되도록 하고, 히트펌프 모드시에는 상기 제1바이패스라인(180)을 통해 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환기(160)를 바이패스 한 후 압축기(100)로 유입되도록 냉매 순환방향을 전환하게 된다.
여기서, 상기 제1방향전환밸브(181)는 상기 제1바이패스라인(180)의 입구측 분기지점에 설치된다.
한편, 상기 제1방향전환밸브(181)는 3방밸브를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제습수단(195)은, 상기 냉매 순환라인(R)상에 설치됨과 아울러 히트펌프 모드시 상기 제2실내열교환기(160)를 통해 제습을 수행할 수 있도록, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매 일부를 상기 실외열교환기(130)를 바이패스 한 후 상기 제2실내열교환기(160)측으로 공급하게 된다.
상기 제습수단(195)은, 히트펌프 모드로 작동 중에 차실내 제습이 필요한 경우, 상기 제2실내열교환기(160)측으로 일부 냉매를 공급하여 증발기 역할을 하도록 함으로써, 제습이 가능한 것이며, 도 4 또는 도 5와 같이 두 개의 실시예로 구성할 수 있다.
도 4의 제습수단(195)은, 상기 제1실내열교환기(110)의 출구측 냉매 순환라인(R)과, 상기 제1팽창수단(140)의 입구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매 일부가 상기 실외열교환기(130)를 바이패스 한 후 상기 제1팽창수단(140)을 거쳐 제2실내열교환기(160)로 공급되도록 하는 제2바이패스라인(190)과,
상기 제2바이패스라인(190)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에 설치되어, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매를 분기하여 일부는 상기 실외열교환기(130)측으로 공급하고 일부는 상기 제2바이패스라인(190)측으로 공급하도록 냉매 순환방향을 조절하는 제2방향전환밸브(191)로 이루어진다.
여기서, 상기 제2방향전환밸브(191)는 3방밸브를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 히트펌프 모드 작동 중 제습모드시, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매는 상기 제1실내열교환기(110)를 거쳐 상기 제2방향전환밸브(191)로 유동하게 되고, 이때 상기 제2방향전환밸브(191)의 제어를 통해 대부분의 냉매는 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브(123)를 거쳐 상기 실외열교환기(130)측으로 공급되고, 소량의 냉매는 상기 제2바이패스라인(190)측으로 공급된 후 상기 제1팽창수단(140)을 거쳐 제2실내열교환기(160)측으로 공급된다.
이처럼, 히트펌프 모드에서는 상기 제1방향전환밸브(181)에 의해 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환측으로는 냉매가 공급되지 않으나, 히트펌프 모드 작동 중 제습이 필요한 경우에는 상기 제2방향전환밸브(191) 및 제2바이패스라인(190)을 통해 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환기(160)측으로도 소량의 냉매가 공급되게 된다.
이로인해, 상기 제2실내열교환기(160)가 증발기 역할을 하게 되어, 제2실내열교환기(160)를 통과하는 공기를 제습하게 된다.
한편, 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환기(160)를 통과한 소량의 냉매는, 상기 실외열교환기(130)를 통과한 후 제1방향전환밸브(181) 및 제1바이패스라인(180)을 통과한 냉매와 합류되어 상기 압축기(100)로 유입되게 된다.
도 5의 제습수단(195)은, 상기 제1실내열교환기(110)의 출구측 냉매 순환라인(R)과, 상기 제2실내열교환기(160)의 입구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매 일부가 상기 실외열교환기(130)를 바이패스 한 후 상기 제2실내열교환기(160)로 공급되도록 하는 제2바이패스라인(190a)과,
상기 제2바이패스라인(190a)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에 설치되어, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매를 분기하여 일부는 상기 실외열교환기(130)측으로 공급하고 일부는 상기 제2바이패스라인(190a)측으로 공급하도록 냉매 순환방향을 조절하는 제2방향전환밸브(191)로 이루어진다.
즉, 도 4의 제습수단(195)과 다른 점은 상기 제2바이패스라인(190a)을 통과한 냉매가 제1팽창수단(140)을 거치지 않고 곧바로 상기 제2실내열교환기(160)로 공급되도록 한 것이다.
따라서, 히트펌프 모드 상태에서 제습모드시, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매는 상기 제1실내열교환기(110)를 거쳐 상기 제2방향전환밸브(191)로 유동하게 되고, 이때 상기 제2방향전환밸브(191)의 제어를 통해 대부분의 냉매는 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브(123)를 거쳐 상기 실외열교환기(130)측으로 공급되고, 소량의 냉매는 상기 제2바이패스라인(190a)측으로 공급된 후 상기 제2실내열교환기(160)측으로 공급된다.
그리고, 도 4의 제습수단(195)의 경우 상기 제2바이패스라인(190)을 통과한 냉매가 제1팽창수단(140)을 통과하면서 냉매의 온도가 더욱 낮아진 상태로 상기 제2실내열교환기(160)로 공급되기 때문에 제습량이 많은 경우에 적합하고,
도 5의 제습수단(195)의 경우 상기 제2바이패스라인(190a)을 통과한 냉매가 제1팽창수단(140)을 거치지 않고 제2실내열교환기(160)로 곧바로 공급되기 때문에 제습량이 적은 경우에 적합하다. 이때, 상기 제1팽창수단(140)을 거치지 않더라도 상기 제2실내열교환기(160)로 공급되는 냉매의 온도가 공기의 온도 보다 낮으면 된다.
아울러, 도 5의 제습수단(195)은, 제2바이패스라인(190a)을 통과한 냉매가 제1팽창수단(140)을 거치지 않고 제2실내열교환기(160)로 곧바로 공급되기 때문에 상기 공조케이스(150)내에서 제2실내열교환기(160)를 통과하는 공기가 과냉되는 것을 방지하게 되고, 이로인해 난방성능을 향상할 수 있다.
그리고, 상기 제2팽창수단(120)은, 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치되어, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 실외열교환기(130)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키게 된다.
상기 제2팽창수단(120)은, 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치되는 온오프밸브(121)와, 상기 온오프밸브(121)가 설치된 냉매 순환라인(R)과 병렬로 설치되어, 순환 냉매가 상기 온오프밸브(121)를 바이패스하도록 하는 제3바이패스라인(122)과, 상기 제3바이패스라인(122)상에 설치되어, 제3바이패스라인(122)을 통과하는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(123)로 이루어진다.
상기 온오프밸브(121)는 상기 제2방향전환밸브(191)와 상기 실외열교환기(130)를 연결하는 냉매 순환라인(R)상에 설치되며, 이 냉매 순환라인(R)상에 상기 제3바이패스라인(122)이 병렬로 설치된다. 즉, 제3바이패스라인(122)의 입구측은 상기 온오프밸브(121)의 입구측 냉매 순환라인(R)과 연결되고, 출구측은 상기 온오프밸브(121)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 연결된다.
따라서, 에어컨 모드시에는, 상기 온오프밸브(121)가 개방되고 상기 제3바이패스라인(122)에 설치된 팽창밸브는 닫히도록 작동되어, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 상기 제1실내열교환기(110), 실외열교환기(130), 제1팽창수단(140), 제2실내열교환기(160)를 거쳐 압축기(100)로 유입되고,
히트펌프 모드시에는, 상기 온오프밸브(121)가 닫히고 상기 제3바이패스라인(122)에 설치된 팽창밸브는 개방되도록 작동되어, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 상기 제1실내열교환기(110), 제2팽창수단(120)의 팽창밸브(123), 실외열교환기(130), 제1바이패스라인(180)을 거쳐 압축기(100)로 유입되게 된다.
그리고, 상기 압축기(100)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에는 어큐뮬레이터(170)가 설치된다.
상기 어큐뮬레이터(170)는 상기 압축기(100)로 공급되는 냉매 중에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 압축기(100)로 기상 냉매만 공급될 수 있도록 하게 된다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 작용을 설명하기로 한다.
가. 에어컨 모드(냉방 모드)
에어컨 모드(냉방 모드)시에는, 도 2와 같이, 상기 제1방향전환밸브(181)를 통해 상기 제1바이패스라인(180)이 폐쇄되고, 상기 제2방향전환밸브(191)를 통해 제2바이패스라인(190)도 폐쇄되며, 상기 온오프밸브(121)는 개방되고, 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브가 닫히면서 상기 제3바이패스라인(122)이 폐쇄된다.
한편, 최대 냉방시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 제1실내열교환기(110)(응축기)를 통과하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 제2실내열교환기(160)(증발기)를 통과하면서 냉각된 후 제1실내열교환기(110)를 바이패스 하여 차실내로 공급됨으로써, 차실내를 냉방하게 된다.
계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,
상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 상기 제1실내열교환기(110)(응축기)로 공급된다.
상기 제1실내열교환기(110)로 공급된 냉매는, 상기 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기와 열교환할 수도 있지만, 도 2와 같이 온도조절도어(151)가 제1실내열교환기(110)측 통로를 폐쇄하고 있으므로 공기와 열교환하지 않고 곧바로 상기 제2방향전환밸브(191) 및 온오프밸브(121)를 지나 상기 실외열교환기(130)(응축기)로 유동하게 된다.
상기 실외열교환기(130)로 유동한 냉매는, 외부공기와 열교환하게 되면서 응축되며, 이로인해 기상 냉매가 액상 냉매로 바뀌게 된다.
한편, 상기 제1실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)는 모두 응축기 역학을 하게 되지만, 외부공기와 열교환하는 상기 실외열교환기(130)에서 주로 냉매가 응축되게 된다.
계속해서, 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매는, 상기 제1방향전환밸브(181)를 지나 상기 제1팽창수단(140)을 통과하는 과정에서 냉매는 감압 팽창되어 저온 저압의 액상냉매가 된 후, 상기 제2실내열교환기(160)(증발기)로 유입된다.
상기 제2실내열교환기(160)로 유입된 냉매는 블로어를 통해 공조케이스(150) 내부로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발함과 동시에 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각하게 되며, 이처럼 냉각된 공기가 차량 실내로 공급되어 냉방하게 된다.
이후, 상기 제2실내열교환기(160)에서 배출된 냉매는 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
나. 히트펌프 모드(난방 모드)
히트펌프 모드(난방 모드)는, 도 3과 같이, 상기 제1방향전환밸브(181)를 통해 상기 제1바이패스라인(180)이 개방되고, 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환기(160)측으로는 냉매가 공급되지 않는다.
또한, 상기 제2방향전환밸브(191)를 통해 제2바이패스라인(190)이 폐쇄되며, 상기 온오프밸브(121)는 닫히고, 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브(123)가 열리면서 상기 제3바이패스라인(122)이 개방된다.
그리고, 최대 난방시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 제1실내열교환기(110)(응축기)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 제2실내열교환기(160)(작동정지)를 통과한 후 상기 제1실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.
계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,
상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 제1실내열교환기(110)(응축기)로 유입된다.
상기 제1실내열교환기(110)로 유입된 고온 고압의 기상 냉매는, 블로어를 통해 공조케이스(150)의 내부로 송풍되는 공기와 열교환하면서 응축되며, 이때 상기 제1실내열교환기(110)를 통과하는 공기는 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.
계속해서, 상기 제1실내열교환기(110)에서 배출된 냉매는 상기 제2방향전환밸브(191)를 지나 상기 제3바이패스라인(122)으로 유동하게 되고, 상기 제3바이패스라인(122)으로 유동하는 냉매는 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브(123)를 통과하는 과정에서 냉매는 감압 팽창되어 저온 저압의 액상냉매가 된 후, 상기 실외열교환기(130)(증발기)로 공급된다.
상기 실외열교환기(130)로 공급된 냉매는, 외부공기와 열교환하면서 증발한 후 상기 제1방향전환밸브(181)에 의해 제1바이패스라인(180)을 통과하게 되고, 상기 제1바이패스라인(180)을 통과한 냉매는 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
다. 히트펌프 모드 작동 중 제습모드
상기 히트펌프 모드 작동 중 제습모드시에는, 도 4 및 도 5와 같으며, 여기서는 일예로 도 4를 참고하여 설명하기로 한다.
앞서 설명한 히트펌프 모드 작동 중에 차실내 제습이 필요하여 제습모드가 작동하게 되면, 상기 제2방향전환밸브(191)가 상기 제2바이패스라인(190)을 개방하게 되는데, 이때, 상기 제2방향전환밸브(191)는 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매의 대부분을 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브 및 실외열교환기(130)측으로 공급하게 되고, 소량의 냉매는 상기 제2바이패스라인(190)을 통해 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환기(160)측으로 공급하게 된다.
계속해서, 냉매 순환과정을 설명하되, 앞서 설명한 히트펌프 모드시의 냉매 순환과정과 다른 부분에 대해서만 설명한다.
상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매가 상기 제2방향전환밸브(191)로 유동하게 되는데, 이때 상기 제2방향전환밸브(191)는 냉매의 대부분을 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브(123) 및 실외열교환기(130)측으로 공급하게 되고, 소량의 냉매는 상기 제2바이패스라인(190)측으로 공급하게 된다.
상기 제2방향전환밸브(191)에 의해 상기 제2팽창수단(120)의 팽창밸브 및 실외열교환기(130)측으로 공급되는 대부분의 냉매는 앞서 설명한 히트펌프 모드시와 동일하게 순환하게 되고,
상기 제2바이패스라인(190)측으로 공급된 소량의 냉매는 상기 제1팽창수단(140)을 통과하는 과정에서 냉매는 감압 팽창되어 저온 저압의 액상냉매가 된 후, 상기 제2실내열교환기(160)(증발기)로 유입된다.
상기 제2실내열교환기(160)로 유입된 냉매는 블로어를 통해 공조케이스(150) 내부로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발함과 동시에 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각하게 되며, 이 과정에서 제습이 이루어지게 된다.
상기 제2실내열교환기(160)를 통과한 공기는 상기 제1실내열교환기(110)(응축기)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 후 차량 실내로 공급되어 제습 난방하게 된다.
이후, 상기 제2실내열교환기(160)에서 배출된 냉매는 상기 제1바이패스라인(180)을 통과한 냉매와 합류되어 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
라. 제습 및 온도조절모드
제습 및 온도조절모드시에는, 도 6a와 같이 에어컨 모드 상태에서 온도조절도어(151)를 조절하는 경우와, 도 6b와 같이 히트펌프 모드 작동 중 제습모드 상태에서 온도조절도어(151)를 조절하는 경우이다.
도 6a를 설명하면, 냉매 순환과정은 앞서 설명한 에어컨 모드시와 동일하므로 생략하며, 상기 온도조절도어(151)가 상기 제1실내열교환기(110)를 바이패스 하는 통로와, 통과하는 통로를 모두 개방하게 된다.
따라서, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 제2실내열교환기(160)(증발기)를 통과하면서 냉각(제습)된 후, 냉풍 중 일부는 제1실내열교환기(110)(응축기)를 바이패스하고 일부는 제1실내열교환기(110)를 통과하면서 가열됨으로서, 냉풍과 온풍이 서로 혼합되어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 적절한 온도로 제어함과 동시에 제습까지 이루어진다.
도 6b를 설명하면, 냉매 순환과정은 앞서 설명한 히트펌프 모드 작동 중 제습모드시와 동일하므로 생략하며, 상기 온도조절도어(151)가 상기 제1실내열교환기(110)를 바이패스 하는 통로와, 통과하는 통로를 모두 개방하게 된다.
따라서, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 제2실내열교환기(160)(증발기)를 통과하면서 냉각(제습)된 후, 냉풍 중 일부는 제1실내열교환기(110)(응축기)를 바이패스하고 일부는 제1실내열교환기(110)를 통과하면서 가열됨으로서, 냉풍과 온풍이 서로 혼합되어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 적절한 온도로 제어함과 동시에 제습까지 이루어진다.
100: 압축기 110: 제1실내열교환기
120: 제2팽창수단 121: 온오프밸브
122: 제3바이패스라인 123: 팽창밸브
130: 실외열교환기 140: 제1팽창수단
150: 공조케이스 151: 온도조절도어
160: 제2실내열교환기 170: 어큐뮬레이터
180: 제1바이패스라인 181: 제1방향전환밸브
190,190a: 제2바이패스라인 191: 제2방향전환밸브
195: 제습수단 R: 냉매 순환라인
120: 제2팽창수단 121: 온오프밸브
122: 제3바이패스라인 123: 팽창밸브
130: 실외열교환기 140: 제1팽창수단
150: 공조케이스 151: 온도조절도어
160: 제2실내열교환기 170: 어큐뮬레이터
180: 제1바이패스라인 181: 제1방향전환밸브
190,190a: 제2바이패스라인 191: 제2방향전환밸브
195: 제습수단 R: 냉매 순환라인
Claims (7)
- 냉매 순환라인(R)상에 설치되어 냉매를 압축하여 배출하는 압축기(100)와,
공조케이스(150)의 내부에 상호 일정간격 이격되어 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인(R)과 각각 연결되어, 상기 공조케이스(150)내를 유동하는 공기와 상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매를 열교환시키는 제1실내열교환기(110) 및 제2실내열교환기(160)와,
상기 공조케이스(150)의 외부에 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인(R)과 연결되어, 상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매와 외부 공기를 열교환시키는 실외열교환기(130)와,
상기 제2실내열교환기(160)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치되어, 상기 제2실내열교환기(160)로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제1팽창수단(140)과,
상기 실외열교환기(130)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 상기 제2실내열교환기(160)의 출구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 순환 냉매가 상기 제2실내열교환기(160)를 바이패스하도록 하는 제1바이패스라인(180)과,
상기 제1바이패스라인(180)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에 설치됨과 아울러 상기 압축기(100)에서 배출되어 상기 제1실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)를 통과한 냉매를, 에어컨 모드시에는 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환기(160)를 거쳐 압축기(100)로 유입되도록 하고, 히트펌프 모드시에는 상기 제1바이패스라인(180)을 통해 상기 제1팽창수단(140) 및 제2실내열교환기(160)를 바이패스 한 후 압축기(100)로 유입되도록 냉매 순환방향을 전환하는 제1방향전환밸브(181)와,
상기 냉매 순환라인(R)상에 설치됨과 아울러 히트펌프 모드시 상기 제2실내열교환기(160)를 통해 제습을 수행할 수 있도록, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매 일부를 상기 실외열교환기(130)를 바이패스 한 후 상기 제2실내열교환기(160)측으로 공급하는 제습수단(195)과,
상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치되어, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 실외열교환기(130)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제2팽창수단(120)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제습수단(195)은,
상기 제1실내열교환기(110)의 출구측 냉매 순환라인(R)과, 상기 제1팽창수단(140)의 입구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매 일부가 상기 실외열교환기(130)를 바이패스 한 후 상기 제1팽창수단(140)을 거쳐 제2실내열교환기(160)로 공급되도록 하는 제2바이패스라인(190)과,
상기 제2바이패스라인(190)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에 설치되어, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매를 분기하여 일부는 상기 실외열교환기(130)측으로 공급하고 일부는 상기 제2바이패스라인(190)측으로 공급하도록 냉매 순환방향을 조절하는 제2방향전환밸브(191)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제습수단(195)은,
상기 제1실내열교환기(110)의 출구측 냉매 순환라인(R)과, 상기 제2실내열교환기(160)의 입구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매 일부가 상기 실외열교환기(130)를 바이패스 한 후 상기 제2실내열교환기(160)로 공급되도록 하는 제2바이패스라인(190a)과,
상기 제2바이패스라인(190a)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에 설치되어, 상기 제1실내열교환기(110)를 통과한 냉매를 분기하여 일부는 상기 실외열교환기(130)측으로 공급하고 일부는 상기 제2바이패스라인(190a)측으로 공급하도록 냉매 순환방향을 조절하는 제2방향전환밸브(191)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2팽창수단(120)은,
상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치되는 온오프밸브(121)와,
상기 온오프밸브(121)가 설치된 냉매 순환라인(R)과 병렬로 설치되어, 순환 냉매가 상기 온오프밸브(121)를 바이패스하도록 하는 제3바이패스라인(122)과,
상기 제3바이패스라인(122)상에 설치되어, 제3바이패스라인(122)을 통과하는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(123)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2실내열교환기(160)는, 상기 공조케이스(150)내에 설치된 제1실내열교환기(110) 보다 공기유동방향 상류측에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 공조케이스(150)의 내부에서 상기 제2실내열교환기(160)와 상기 제1실내열교환기(110)의 사이에는, 상기 제1실내열교환기(110)를 바이패스하는 공기의 양과 통과하는 공기의 양을 조절하는 온도조절도어(151)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 압축기(100)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에는, 상기 압축기(100)로 공급되는 냉매 중에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 압축기(100)로 기상 냉매만 공급하는 어큐뮬레이터(170)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
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