KR101900322B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

차량용 공조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101900322B1
KR101900322B1 KR1020120029171A KR20120029171A KR101900322B1 KR 101900322 B1 KR101900322 B1 KR 101900322B1 KR 1020120029171 A KR1020120029171 A KR 1020120029171A KR 20120029171 A KR20120029171 A KR 20120029171A KR 101900322 B1 KR101900322 B1 KR 101900322B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
refrigerant
temperature
compressor
air
Prior art date
Application number
KR1020120029171A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130107421A (ko
Inventor
서재욱
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020120029171A priority Critical patent/KR101900322B1/ko
Publication of KR20130107421A publication Critical patent/KR20130107421A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101900322B1 publication Critical patent/KR101900322B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00807Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a specific way of measuring or calculating an air or coolant temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00828Ventilators, e.g. speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/02Heat pumps of the compression type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3236Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3269Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • B60H2001/3272Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the revolving speed of a compressor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

압축기의 토출 온도에 따른 신속한 온도 제어가 가능하고 차량 실내 설정 온도로 단시간에 제어 가능한 로직을 갖는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 냉매순환라인에 설치되어 냉매를 압축하여 배출하는 압축기와, 공조케이스의 내부에 설치되어 공조케이스 내부의 공기와 압축기에서 배출된 냉매를 열교환시키는 실내 열교환기와, 공조케이스의 내부에 설치되어 공조케이스 내부의 공기와 압축기로 공급되는 냉매를 열교환시키는 증발기 및 공조케이스의 외부에 설치되어 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 실외공기를 열교환시키는 실외 열교환기를 포함하는 히트펌프 시스템을 갖는 것으로서, 실내 열교환기 측으로 유입되는 냉매의 유량을 제어하는 유량조절 밸브 및 실내 열교환기 측으로 유입되는 냉매를 바이패스시키는 바이패스 유로를 포함한다. 따라서, 냉방 모드 시 실내 열교환기 측의 열부하를 차단시키고 냉방 성능을 향상시키며 전기 소모량을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 냉방 모드에서 설정 온도로 근접하기 위한 시간을 단축시켜 전기 소모량을 감소시킴과 아울러 탑승자의 쾌적성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 탑재되어 실내의 온도, 습도, 기류 및 청정도 등의 조건을 사용 목적에 적합한 상태로 유지하는 자동차용 공조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다. 냉방시스템은 냉매사이클의 증발기 측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기의 내부에서 유동되는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어 차량 실내를 냉방한다. 아울러, 난방시스템은 냉각수 사이클의 히터코어 측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어의 내부에서 유동되는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어 차량 실내를 난방하도록 구성된다.
한편, 전술한 차량용 공조장치와는 다른 것으로, 하나의 냉매사이클을 이용하여 냉매의 유동방향을 전환함으로써, 냉방과 난방을 선택적으로 수행할 수 있는 히트펌프 시스템이 적용되고 있다. 이러한 히트펌프 시스템은 공조케이스 내부에 설치되어 차량 실내로 송풍되는 공기와 열교환하기 위한 실내 열교환기와, 공조케이스 외부에서 열교환하기 위한 실외 열교환기 및 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 방향조절밸브를 구비한다. 따라서, 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방모드가 가동될 경우에 실내 열교환기가 냉방용 열교환기의 기능을 수행하게 되며, 난방모드가 가동될 경우에는 실내 열교환기가 난방용 열교환기의 기능을 수행하게 된다.
도 1은 종래의 차량용 히트펌프 시스템의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 히트펌프 시스템은 압축기(30)와, 고압측 열교환기(32)와, 제1 팽창밸브(34) 및 제1 바이패스 밸브(36)와, 실외 열교환기(48)와, 저압측 열교환기(60)와, 어큐뮬레이터(62)와, 내부 열교환기(50)와, 제2 팽창밸브(56) 및 제2 바이패스 밸브(58)를 포함한다.
압축기(30)는 냉매를 압축하고 토출하는 기능을 수행하며, 고압측 열교환기(32)는 압축기(30)로부터 토출되는 냉매를 방열시킨다. 제1 팽창밸브(34) 및 제1 바이패스 밸브(36)는 병렬구조로 설치되어 고압측 열교환기(32)를 통과한 냉매를 선택적으로 통과시키며, 실외 열교환기(48)는 제1 팽창밸브(34) 또는 제1 바이패스 밸브(36)를 통과한 냉매를 실외에서 열교환시킨다. 아울러, 저압측 열교환기(60)는 실외 실외 열교환기(48)를 통과한 냉매를 증발시키며, 어큐뮬레이터(62)는 저압측 열교환기(60)를 통과한 냉매를 기상과 액상의 냉매로 분리한다. 또한, 내부 열교환기(50)는 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매와 압축기(30)로 복귀하는 냉매를 열교환시키고, 제2 팽창밸브(56)는 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키며, 제2 바이패스 밸브(58)는 제2 팽창밸브(56)와 병렬로 설치되어 실외열교환기(48)의 출구 측과 어큐뮬레이터(62)의 입구 측을 선택적으로 연결한다.
이 경우, 설명되지 않은 도면부호 10은 고압측 열교환기(32)와 저압측 열교환기(60)가 내장되는 공조케이스이고, 도면부호 12는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하는 템프도어이며, 도면부호 20은 공조케이스(10)의 입구에 설치되는 송풍기를 각각 나타낸다.
이와 같이 구성된 종래의 차량용 히트펌프 시스템은, 히트펌프 모드(난방모드)일 때, 제1 바이패스 밸브(36) 및 제2 팽창밸브(56)가 폐쇄되고, 제1 팽창밸브(34) 및 제2 바이패스 밸브(58)가 개방된다. 또한, 템프도어(12)는 도 1처럼 동작한다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1 팽창밸브(34), 실외 열교환기(48), 내부 열교환기(50)의 고압부(52), 제2 바이패스 밸브(58), 어큐뮬레이터(62) 및 내부 열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 고압측 열교환기(32)가 난방기의 역할을 하게 되고, 실외 열교환기(48)는 증발기의 역할을 하게 된다.
한편, 에어컨 모드(냉방모드)일 때, 제1 바이패스 밸브(36) 및 제2 팽창밸브(56)는 개방되고, 제1 팽창밸브(34) 및 제2 바이패스 밸브(58)는 폐쇄된다. 또한, 템프도어(12)는 고압측 열교환기(32)의 통로를 폐쇄한다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1 바이패스 밸브(36), 실외 열교환기(48), 내부 열교환기(50)의 고압부(52), 제2 팽창밸브(56), 저압측 열교환기(60), 어큐뮬레이터(62) 및 내부 열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 저압측 열교환기(60)가 증발기의 역할을 하게 되고, 템프도어(12)에 의해 폐쇄된 고압측 열교환기(32)는 히트펌프 모드와 동일하게 난방기의 역할을 하게 된다.
이 경우, 종래의 히트펌프 시스템은 냉방 모드 시 외기 및 실내 조건에 따라 여러가지 제어를 수행할 수 있는데, 즉, 압축기(30)의 회전수 제어, 내기 및 외기 모드 제어, 송풍기의 속도 제어 및 템프도어(12)의 위치 제어 등이 수행되는 것이다.
하지만, 종래의 히트펌프 시스템을 갖는 차량용 공조장치는 냉방 모드 시 설정 온도에 근접하도록 실내 온도를 제어하기 위해, 전술한 압축기의 회전수 제어, 내/외기 모드 제어, 송풍기의 속도 제어 및 템프도어의 위치 제어만으로는 시간이 많이 소요되며 전기 소모량이 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 압축기의 토출 온도가 높을 경우 이를 적절히 제어하기 위한 로직이 없다는 문제점이 있었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 압축기의 토출 온도에 따른 신속한 온도 제어가 가능하고 차량 실내 설정 온도로 단시간에 제어 가능한 로직을 갖는 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 냉매순환라인에 설치되어 냉매를 압축하여 배출하는 압축기와, 공조케이스의 내부에 설치되어 공조케이스 내부의 공기와 압축기에서 배출된 냉매를 열교환시키는 실내 열교환기와, 공조케이스의 내부에 설치되어 공조케이스 내부의 공기와 압축기로 공급되는 냉매를 열교환시키는 증발기 및 공조케이스의 외부에 설치되어 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 실외공기를 열교환시키는 실외 열교환기를 포함하는 히트펌프 시스템을 갖는 것으로서, 실내 열교환기 측으로 유입되는 냉매의 유량을 제어하는 유량조절 밸브 및 실내 열교환기 측으로 유입되는 냉매를 바이패스시키는 바이패스 유로를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 냉방 모드 시 실내 열교환기 측의 열부하를 차단시키고 냉방 성능을 향상시키며 전기 소모량을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 냉방 모드에서 설정 온도로 근접하기 위한 시간을 단축시켜 전기 소모량을 감소시킴과 아울러 탑승자의 쾌적성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래의 차량용 히트펌프 시스템의 개략적인 구성을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 난방 모드를 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 냉방 모드를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 제어부 로직을 도시한 것이며,
도 5 및 도 6들은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 작동 예를 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 실내 온도와 설정 온도 간의 차이에 따른 템프도어 및 유량조절 밸브의 개도를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 제어부 로직을 도시한 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 히트펌프 시스템을 구비한다. 히트펌프 시스템은 전기자동차 또는 하이브리드 차량 등에 적용되는 것으로서, 냉매순환라인(R) 상에 설치되는 압축기(110)와, 실내 열교환기(130)와, 제2 팽창수단(194)과, 실외 열교환기(150)와, 제1 팽창수단(183) 및 증발기(140)을 순차로 구비한다. 아울러, 증발기(140) 및 실내 열교환기(130)는 공조케이스(120)의 내부에 설치된다. 또한, 공조케이스(120)의 내부에는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하는 템프도어(250)가 설치되고, 송풍기(미도시)가 공조케이스(120)의 입구 측에 설치된다.
또한, 냉매순환라인(R) 상에는 제1 팽창수단(183) 및 증발기(140)를 바이패스하는 제1 바이패스라인(R1)과, 제2 팽창수단(194)이 설치되는 팽창라인(R2)이 각각 병렬로 연결 설치된다. 그리고, 제1 바이패스라인(R1)의 분기 지점에는 제1 방향전환밸브(191)가 설치되며, 팽창라인(R2)의 분기 지점에는 제2 방향전환밸브(193)가 설치된다. 아울러, 공조케이스(120) 내부의 실내 열교환기(130) 하류 측에는 난방 성능을 향상시키기 위한 전기 가열식 히터(180)가 설치될 수 있다. 이 경우, 전기 가열식 히터(180)는 PTC 히터 등으로 구현될 수 있다.
압축기(110)는 냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 압축하여 배출하는 기능을 수행하며, 실내 열교환기(130)는 공조케이스(120)의 내부에 설치되어, 공조케이스(120) 내부의 공기와 압축기(110)에서 배출된 냉매를 열교환시킨다. 이 경우, 압축기(110)의 입구 측 냉매순환라인(R) 상에는 어큐뮬레이터(192)가 설치된다. 어큐뮬레이터(192)는 압축기(110)로 공급되는 냉매 중에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 압축기(110)로 기상 냉매만 공급되도록 한다.
또한, 증발기(140)는 공조케이스(120)의 내부에 설치되어, 공조케이스(120) 내부의 공기와 압축기(110)로 공급되는 냉매를 열교환시키며, 실외 열교환기(150)는 공조케이스(120)의 외부에 설치되어, 냉매순환라인(R)을 순환하는 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 기능을 수행한다.
도 2는 히트펌프 시스템의 난방 모드를 도시한 것으로서, 도 2를 참조하면, 난방 모드 시 압축기(110)에서 배출된 냉매는 실내 열교환기(130), 제2 팽창수단(194), 실외 열교환기(150), 제1 바이패스라인(R1) 및 압축기(110)를 순차로 순환한다. 이 경우, 실내 열교환기(130)는 응축기의 기능을 수행하며, 실외 열교환기(150)는 증발기의 기능을 수행한다. 아울러, 제1 팽창수단(183) 및 증발기(160)로는 냉매가 공급되지 않게 된다. 이 경우, 템프도어(250)는 실내 열교환기(130) 측으로만 공기가 유동되도록 100% 개방 상태가 된다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 냉방 모드를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 냉방 모드 시, 압축기(110)에서 배출되는 냉매가 실내 열교환기(130), 실외 열교환기(150), 제1 팽창수단(183), 증발기(140) 및 압축기(110)를 순차로 순환한다. 이 경우, 실내 열교환기(130)는 응축기의 기능을 수행하며, 증발기(160)는 증발기의 기능을 수행한다. 아울러, 실외 열교환기(150)는 실내 열교환기(130)와 동일하게 응축기의 기능을 수행하게 된다. 또한, 템프도어(250)는 실내 열교환기(130) 측으로 공기 유동을 차단하도록 100% 폐쇄 상태가 된다.
특히, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 제어부를 구비한다. 제어부는 압축기(110)의 토출 냉매 온도에 따라 실내 열교환기(130) 측으로 유동되는 냉매의 유량을 제어하거나, 차량 실내의 온도와 설정 온도 간의 차이에 따라 실내 열교환기(130) 측으로 유동되는 냉매의 유량을 제어한다.
따라서, 냉방 모드 시 압축기(110)의 토출 온도가 기준 온도보다 높을 경우, 냉매의 유량 또는 풍량을 제어하여 별도의 장치의 추가 없이 압축기(110)의 토출 온도를 낮추는 제어를 수행할 수 있다. 또한, 냉매의 유량 제어 및 풍량의 제어로 인해 즉각적인 온도 변화의 반응을 얻을 수 있기 때문에, 압축기(110)의 토출 온도를 낮추는 시간을 최소화할 수 있다.
또한, 제어부는 유량조절 밸브(200) 및 바이패스 유로(210)를 구비한다.
유량조절 밸브(200)는 냉매순환라인(R) 상에 설치되어, 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매의 유량을 제어한다. 아울러, 바이패스 유로(210)는 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매를 바이패스시키는 기능을 수행한다. 이 경우, 바이패스 유로(210)의 분기 지점에는 냉매를 실내 열교환기(130) 측으로 또는 바이패스 유로(210) 측으로 선택적으로 유동시키는 삼방향 밸브(211)가 설치된다. 아울러, 실내 열교환기(130)의 냉매 출구 측에는 냉매의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 추가로 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매의 유량을 용이하게 조절 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 제어부 로직을 도시한 것이고, 도 5 및 도 6들은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 작동 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 제어부는 압축기(110)의 토출 온도가 기준 온도 이상인지 여부를 비교한다. 이 경우, 기준 온도는 130℃로 설정하였다. 만약, 압축기(110)의 토출 온도가 130℃ 이상이면, 도 5에 도시된 바와 같이 제어부는 유량조절 밸브(200)를 개방시켜 실내 열교환기(130) 측으로 냉매를 100% 유입시킨다. 이후에, 템프도어(250)를 50% 개방한 상태에서 송풍기의 속도를 증가시켜 최대 속도가 되도록 제어한다. 또는, 압축기(110)의 회전수를 감소시키는 제어를 수행하는 것도 가능하다. 따라서, 압축기(110)의 높은 토출 온도를 신속히 떨어트리는 것이 가능하다.
또한, 압축기(110)의 토출 온도가 130℃ 미만이면, 제어부는 차량 실내 온도를 설정 온도와 비교한다. 만약, 차량 실내 온도와 설정 온도 간의 차이 값이 기준 값보다 큰 경우, 제어부는 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매를 바이패스시킨다. 이 경우, 기준값은 2℃로 설정하였다. 이후에, 제어부는 템프도어(250)를 실내 열교환기(130) 측으로 송풍되는 공기가 차단되도록 폐쇄하거나, 압축기(110)의 회전수를 증가시키는 제어를 수행한다. 따라서, 차량 실내의 온도를 더욱 신속히 낮출 수 있게 된다.
만약, 차량 실내 온도에서 설정 온도를 뺀 차이 값이 0보다 크고 기준 값보다 작은 경우, 제어부는 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매량 또는 템프도어(250)의 개도를 선형적으로 제어한다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 유량조절 밸브(200)의 개도는 차량 실내의 온도와 설정 온도 간의 차이 값에 반비례한다. 이 경우, 유량조절 밸브(200)의 개도는 차량 실내의 온도에서 설정 온도를 뺀 차이 값이 0℃ ~ 2℃ 구간에서 전체적으로 반비례하며, 더욱 상세하게는 0.5℃ ~ 1.5℃ 구간에서 거의 선형으로 반비례하는 것을 알 수 있다. 아울러, 템프도어(250)의 개도도 차량 실내의 온도에서 설정 온도를 뺀 차이 값이 0℃ ~ 2℃ 구간에서 전체적으로 반비례하며, 더욱 상세하게는 0.5℃ ~ 1.5℃ 구간에서 거의 선형으로 반비례하는 것을 알 수 있다. 따라서, 차량 실내의 온도에서 설정 온도를 뺀 차이 값이 0.5℃ ~ 1.5℃ 구간에서 유량조절 밸브(200) 및 템프도어(250)의 개도에 따른 가장 효과적인 제어를 수행할 수 있게 된다.
만약, 차량 실내 온도에서 설정 온도를 뺀 차이 값이 0보다 작은 경우, 제어부는 냉방 모드를 정지시키거나 전기 가열식 히터(180)를 가동시켜 난방 모드를 수행한다.
이러한 구성을 통해, 냉방 모드 시 실내 열교환기(130) 측의 열부하를 차단시키고 냉방 성능을 향상시키며 전기 소모량을 최소화할 수 있게 된다. 아울러, 냉방 모드에서 설정 온도로 근접하기 위한 시간을 단축시켜 전기 소모량을 감소시킴과 아울러 탑승자의 쾌적성을 향상시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110 : 압축기 120 : 공조케이스
130 : 실내 열교환기 140 : 증발기
150 : 실외 열교환기 180 : 전기 가열식 히터
191 : 제1 방향전환밸브 192 : 어큐뮬레이터
193 : 제2 방향전환밸브 183 : 제1 팽창수단
194 : 제2 팽창수단 200 : 유량조절 밸브
210 : 바이패스 유로

Claims (7)

  1. 냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 압축하여 배출하는 압축기(110)와, 공조케이스(120)의 내부에 설치되어 상기 공조케이스(120) 내부의 공기와 상기 압축기(110)에서 배출된 냉매를 열교환시키는 실내 열교환기(130)와, 상기 공조케이스(120)의 내부에 설치되어 상기 공조케이스(120) 내부의 공기와 상기 압축기(110)로 공급되는 냉매를 열교환시키는 증발기(140) 및 상기 공조케이스(120)의 외부에 설치되어 상기 냉매순환라인(R)을 순환하는 냉매와 실외공기를 열교환시키는 실외 열교환기(150)를 포함하는 히트펌프 시스템을 갖는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매의 유량을 제어하는 유량조절 밸브(200); 및 상기 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매를 바이패스시키는 바이패스 유로(210)를 포함하고,
    압축기(110)의 토출 냉매 온도값에 따라 상기 실내 열교환기(130) 측으로 유동되는 냉매의 유량을 제어하는 제어부를 구비하며,
    상기 제어부는,
    상기 압축기(110)의 토출 온도가 기준 온도 이상인 경우, 상기 실내 열교환기(130) 측으로 냉매를 100% 유입시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유량조절 밸브(200)의 개도는 차량 실내의 온도와 설정 온도 간의 차이 값에 반비례하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 압축기(110)의 토출 온도가 기준 온도 이상인 경우, 온기와 냉기의 개도를 조절하는 템프도어(250)를 50% 개방한 상태에서 송풍기의 속도를 증가시키거나 상기 압축기(110)의 회전수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 압축기(110)의 토출 온도가 기준 온도 미만인 경우, 차량 실내 온도와 설정 온도 간의 차이 값이 기준 값보다 클 때 상기 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매를 바이패스시키고, 차량 실내 온도에서 설정 온도를 뺀 차이 값이 0보다 크고 기준 값보다 작을 때 상기 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매량 또는 상기 템프도어(250)의 개도를 선형적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량 실내 온도와 설정 온도 간의 차이 값이 기준 값보다 클 때 상기 실내 열교환기(130) 측으로 유입되는 냉매를 바이패스시킨 후, 상기 템프도어(250)를 상기 실내 열교환기(130) 측으로 송풍되는 공기가 차단되도록 폐쇄하거나 상기 압축기(110)의 회전수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 압축기(110)의 토출 온도가 기준 온도 미만인 경우, 차량 실내 온도에서 설정 온도를 뺀 차이 값이 0보다 작을 때 냉방 모드를 정지시키거나 난방 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
KR1020120029171A 2012-03-22 2012-03-22 차량용 공조장치 KR101900322B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120029171A KR101900322B1 (ko) 2012-03-22 2012-03-22 차량용 공조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120029171A KR101900322B1 (ko) 2012-03-22 2012-03-22 차량용 공조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130107421A KR20130107421A (ko) 2013-10-02
KR101900322B1 true KR101900322B1 (ko) 2018-09-19

Family

ID=49630727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120029171A KR101900322B1 (ko) 2012-03-22 2012-03-22 차량용 공조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101900322B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102656590B1 (ko) * 2018-04-19 2024-04-11 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011255733A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Japan Climate Systems Corp 車両用空調装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011255733A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Japan Climate Systems Corp 車両用空調装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130107421A (ko) 2013-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6041423B2 (ja) 車両用ヒートポンプシステム及びその制御方法
KR101241223B1 (ko) 차량용 히트펌프 시스템 및 그 제어방법
KR20160048237A (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
KR20160087001A (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
US11046148B2 (en) Air conditioner for vehicles
KR101511508B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
KR101235039B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
JP2014088093A (ja) 車両用空調装置およびその運転方法
KR20160133028A (ko) 차량용 히트펌프 시스템
JP2013060065A (ja) 自動車用温調システム
KR101712069B1 (ko) 자동차용 히트펌프식 냉난방시스템
KR101941026B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
WO2014136446A1 (ja) 車両用空調装置
JP2002019443A (ja) ヒートポンプサイクル
KR101484714B1 (ko) 차량용 히트펌프 시스템
CN109974318B (zh) 一种热管理系统
KR102603497B1 (ko) 차량용 공조장치
KR101900322B1 (ko) 차량용 공조장치
KR101146477B1 (ko) 자동차용 히트펌프 시스템
KR101418858B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
KR101418854B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
KR101418857B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
KR20220122391A (ko) 차량용 열관리시스템의 난방 제어방법
KR101430005B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템 및 그 제어방법
KR101703666B1 (ko) 차량용 히트 펌프 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant