KR101950738B1 - Heat pump system for vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 실외열교환기의 일측에 설치된 리시버드라이어에 가열수단을 설치하여 상기 리시버드라이어 내부의 냉매를 직접 가열하도록 함으로써, 히트펌프 모드시 상기 실외열교환기를 통과하는 냉매를 직접 가열하여 기상으로의 상변화를 도와주고, 냉매의 온도를 높여주어 실외열교환기의 착상을 지연함은 물론 실외열교환기의 성능을 향상시켜 결국 시스템의 난방성능 및 효율을 향상할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a heat pump system for a vehicle, and more particularly, to a heating device installed in a receiver dryer installed on one side of an outdoor heat exchanger to directly heat a refrigerant in the receiver dryer, The temperature of the refrigerant is increased to delay the conception of the outdoor heat exchanger, and the performance of the outdoor heat exchanger is improved, thereby improving the heating performance and efficiency of the system. And more particularly to a heat pump system for a vehicle.

Description

차량용 히트 펌프 시스템{Heat pump system for vehicle}[0001] Heat pump system for vehicle [0002]

본 발명은 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 실외열교환기의 일측에 설치된 리시버드라이어에 가열수단을 설치하여 상기 리시버드라이어 내부의 냉매를 직접 가열하도록 함으로써, 히트펌프 모드시 상기 실외열교환기를 통과하는 냉매를 직접 가열하여 기상으로의 상변화를 도와주고, 냉매의 온도를 높여주어 실외열교환기의 착상을 지연함은 물론 실외열교환기의 성능을 향상시켜 결국 시스템의 난방성능 및 효율을 향상할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a heat pump system for a vehicle, and more particularly, to a heating device installed in a receiver dryer installed on one side of an outdoor heat exchanger to directly heat a refrigerant in the receiver dryer, The temperature of the refrigerant is increased to delay the conception of the outdoor heat exchanger, and the performance of the outdoor heat exchanger is improved, thereby improving the heating performance and efficiency of the system. And more particularly to a heat pump system for a vehicle.

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.Background Art [0002] A vehicle air conditioner generally includes a cooling system for cooling the interior of a vehicle and a heating system for heating the interior of the vehicle. Wherein the cooling system is configured to cool air in the vehicle interior by exchanging air passing through the outside of the evaporator at the evaporator side of the refrigerant cycle with refrigerant flowing in the evaporator and converting the refrigerant into cold air, The air passing through the outside of the core is exchanged with the cooling water flowing in the inside of the heater core to warm the inside of the vehicle.

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.A heat pump system which can selectively perform cooling and heating by switching the flow direction of refrigerant by using one refrigerant cycle is different from the above vehicle air conditioning system. For example, two heat exchangers (That is, an indoor heat exchanger installed inside the air conditioner case for exchanging heat with air blown into the vehicle interior, and an outdoor heat exchanger for exchanging heat outside the air conditioner case), and a direction control valve for switching the flow direction of the refrigerant do. Therefore, when the cooling mode is operated according to the flow direction of the refrigerant by the direction control valve, the indoor heat exchanger functions as a cooling heat exchanger. When the heating mode is activated, the indoor heat exchanger functions as a heating heat exchanger .

이러한 차량용 히트펌프 시스템으로 다양한 종류가 제안되고 있는데, 그 대표적인 일예가 도 1에 도시되어 있다.Various kinds of such a heat pump system for vehicles have been proposed, and a representative example thereof is shown in Fig.

도 1에 도시된 차량용 히트펌프 시스템은, 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 실외열교환기(48)와, 상기 실외열교환기(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 병렬로 설치되어 상기 실외열교환기(48)의 출구측과 상기 어큐뮬레이터(62)의 입구측을 선택적으로 연결하는 제2바이패스 밸브(58)를 포함하여 이루어진다.1 includes a compressor 30 for compressing and discharging a refrigerant, a high-pressure side heat exchanger 32 for dissipating the refrigerant discharged from the compressor 30, A first expansion valve 34 and a first bypass valve 36 for selectively passing the refrigerant passed through the high pressure side heat exchanger 32 and a second expansion valve 34 and a first bypass valve 36 Pressure side heat exchanger (60) for evaporating the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger (48), and a low-pressure side heat exchanger (60) for evaporating the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger An accumulator 62 for separating the refrigerant having passed through it into a gas phase and a liquid phase refrigerant, an internal heat exchanger 50 for exchanging heat between the refrigerant supplied to the low pressure side heat exchanger 60 and the refrigerant returning to the compressor 30, Pressure side heat exchanger (60), and a low-pressure side heat exchanger The second expansion valve 56 and the second expansion valve 56 are provided in parallel with each other so as to selectively connect the outlet side of the outdoor heat exchanger 48 and the inlet side of the accumulator 62, 2 bypass valve (58).

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.1, reference numeral 10 denotes an air conditioning case in which the high-pressure side heat exchanger 32 and the low-pressure side heat exchanger 60 are incorporated, reference numeral 12 denotes a temperature control door for controlling the mixing amount of cold air and warm air, And an air blower installed at the entrance of the air conditioning case.

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), 실외열교환기(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 실외열교환기(48)는 증발기의 역할을 하게 된다.The first bypass valve 36 and the second expansion valve 56 are closed and the first expansion valve (heating mode) 34 and the second bypass valve 58 are opened. In addition, the temperature control door 12 operates as shown in Fig. Therefore, the refrigerant discharged from the compressor 30 flows through the high-pressure side heat exchanger 32, the first expansion valve 34, the outdoor heat exchanger 48, the high-pressure portion 52 of the internal heat exchanger 50, The accumulator 62 and the low pressure section 54 of the internal heat exchanger 50 in this order. That is, the high-pressure side heat exchanger 32 serves as a radiator and the outdoor heat exchanger 48 serves as an evaporator.

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), 실외열교환기(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.When the air conditioning mode (cooling mode) is activated, the first bypass valve 36 and the second expansion valve 56 are opened, and the first expansion valve 34 and the second bypass valve 58 are closed do. Further, the temperature control door 12 closes the high-pressure side heat exchanger 32 passage. Therefore, the refrigerant discharged from the compressor 30 flows through the high-pressure side heat exchanger 32, the first bypass valve 36, the outdoor heat exchanger 48, the high-pressure portion 52 of the internal heat exchanger 50, The low pressure side heat exchanger 60, the accumulator 62 and the low pressure portion 54 of the internal heat exchanger 50 in this order. That is, the low-pressure side heat exchanger 60 serves as an evaporator, and the high-pressure side heat exchanger 32 closed by the temperature control door 12 serves as a radiator as in the heat pump mode do.

그러나, 상기 종래의 차량용 히트펌프 시스템은, 히트펌프 모드(난방모드)시 상기 공조케이스(10)의 내부에 설치된 고압측 열교환기(32)가 난방기 역할을 하여 난방을 수행하게 되고, 상기 실외열교환기(48)는 공조케이스(10)의 외부 즉, 차량의 엔진룸 전방측에 설치되어 외기와 열교환하는 증발기 역할을 하게 되는데,However, in the conventional vehicle heat pump system, when the heat pump mode (heating mode), the high-pressure side heat exchanger 32 installed inside the air conditioning case 10 serves as a heater and performs heating, The air conditioner 48 is installed outside the air conditioner case 10, that is, on the front side of the engine room of the vehicle, and functions as an evaporator that performs heat exchange with the outside air.

이때, 상기 실외열교환기(48)로 유입되는 냉매의 온도가 외기온도 보다 높을 경우, 다시말해 외기온도가 냉매온도 보다 낮을 경우에는, 외기로부터 열을 흡수(흡열)하지 못하여 상기 실외열교환기(48)의 열교환 효율이 떨어지게 되고, 특히 실외열교환기(48)에 착상이 발생하면 실외열교환기(48)로써의 역할을 수행하지 못해 히트 펌프 시스템의 난방성능 및 효율도 떨어지는 문제가 있었다.In this case, when the temperature of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 48 is higher than the outdoor temperature, that is, when the outdoor temperature is lower than the refrigerant temperature, the outdoor heat exchanger 48 The heat exchange efficiency of the heat pump system is lowered. In particular, when the outdoor heat exchanger 48 is concealed, the outdoor heat exchanger 48 can not function as the heat exchanger 48, thereby reducing the heating performance and efficiency of the heat pump system.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 더욱 상세하게는 실외열교환기의 일측에 설치된 리시버드라이어에 가열수단을 설치하여 상기 리시버드라이어 내부의 냉매를 직접 가열하도록 함으로써, 히트펌프 모드시 상기 실외열교환기를 통과하는 냉매를 직접 가열하여 기상으로의 상변화를 도와주고, 냉매의 온도를 높여주어 실외열교환기의 착상을 지연함은 물론 실외열교환기의 성능을 향상시켜 결국 시스템의 난방성능 및 효율을 향상할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템을 제공하는데 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an outdoor heat exchanger including a receiver drier installed at one side of the outdoor heat exchanger for heating a refrigerant in the receiver drier, The temperature of the refrigerant is increased to delay the conception of the outdoor heat exchanger, and the performance of the outdoor heat exchanger is improved, thereby improving the heating performance and efficiency of the system. And to provide a heat pump system for a vehicle.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매순환라인상에 각각 설치되는 것으로, 냉매를 압축하여 배출하는 압축기와, 공조케이스의 내부에 설치되어 공조케이스내 공기와 상기 압축기에서 배출된 냉매를 열교환시키는 실내열교환기와, 공조케이스의 내부에 설치되어 공조케이스내 공기와 상기 압축기로 공급되는 냉매를 열교환시키는 증발기와, 상기 공조케이스의 외부에 설치되어 상기 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 외기를 열교환시키는 실외열교환기와, 상기 실내열교환기와 실외열교환기 사이의 냉매순환라인상에 설치되어 냉매를 팽창시키는 제1팽창수단과, 상기 증발기의 입구측 냉매순환라인상에 설치되어 냉매를 팽창시키는 제2팽창수단을 포함하여 이루어진 차량용 히트 펌프 시스템에 있어서, 상기 실외열교환기의 일측에는, 상기 실외열교환기를 통과하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매를 분리하는 리시버드라이어가 설치되고, 상기 리시버드라이어에는, 상기 리시버드라이어 내부의 냉매를 선택적으로 가열하는 가열수단이 설치된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a refrigeration system comprising: a compressor installed on a refrigerant circulation line for compressing and discharging a refrigerant; and a heat exchanger installed inside the air conditioner case for exchanging heat between the air in the air conditioning case and the refrigerant discharged from the compressor, An evaporator provided inside the air conditioning case for exchanging heat between the air in the air conditioning case and the refrigerant supplied to the compressor, and a heat exchanger installed outside the air conditioning case for exchanging heat between the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line and the outside air A first expansion means provided on a refrigerant circulation line between the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger for expanding the refrigerant; a second expansion means provided on the refrigerant circulation line at the inlet side of the evaporator for expanding the refrigerant; A heat pump system for a vehicle, comprising: It is provided with a receiver-drier for separating gaseous refrigerant and liquid refrigerant from the refrigerant flowing through the outer heat exchanger installed, the receiver-drier, characterized in that the heating means for selectively heating the refrigerant within the receiver dryer is installed.

본 발명은, 실외열교환기의 일측에 설치된 리시버드라이어에 가열수단을 설치하여 상기 리시버드라이어 내부의 냉매를 직접 가열하도록 함으로써, 히트펌프 모드시 상기 실외열교환기를 통과하는 액상냉매를 직접 가열하여 기상으로의 상변화를 도와주고, 냉매의 온도를 높여주어 실외열교환기의 착상을 지연함은 물론 실외열교환기의 성능을 향상시켜 결국 시스템의 난방성능 및 효율을 향상할 수 있다.The present invention is characterized in that a heating means is provided in a receiver drier provided on one side of an outdoor heat exchanger to directly heat a refrigerant in the receiver drier to directly heat a liquid refrigerant passing through the outdoor heat exchanger in a heat pump mode, The temperature of the refrigerant is increased to delay the conception of the outdoor heat exchanger and improve the performance of the outdoor heat exchanger, thereby improving the heating performance and efficiency of the system.

또한, 상기 실외열교환기의 착상은, 상기 실외열교환기를 흐르는 냉매온도, 특히 출구측 냉매온도와 밀접한 관련이 있는바, 상기와 같이 실외열교환기를 흐르는 냉매가 경유하는 상기 리시버드라이어에 가열수단을 설치하여 실외열교환기를 흐르는 냉매를 직접 가열함으로써, 상기 실외열교환기의 냉매온도를 상승시키는데 더욱 효과적이고, 착상 지연에도 더 큰 효과를 얻을 수 있다.In addition, the conception of the outdoor heat exchanger is closely related to the temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger, in particular, the refrigerant temperature at the outlet side. As described above, the receiver drier through which the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger passes, By directly heating the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger, it is more effective in raising the temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger, and a greater effect can be obtained also on the delay in conception.

그리고, 에어컨 모드시에는 상기 가열수단을 오프(OFF) 제어하고, 히트펌프 모드시에는 차량 외기온도와 상기 실외열교환기의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)에 따라 상기 가열수단을 선택적으로 온(ON) 제어함으로써, 상기 가열수단을 보다 효율적으로 온,오프 제어하여 착상지연은 물론 시스템의 난방성능 및 효율을 더욱 향상하고 전력소모도 줄일 수 있다.In the heat pump mode, the heating means is selectively turned on according to a difference (? T) between a vehicle outside temperature and an inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger, (ON) control, the heating means can be more effectively turned on and off to further improve the heating performance and efficiency of the system, as well as the delay in conception, and reduce power consumption.

도 1은 종래의 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 에어컨 모드를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 히트펌프 모드의 제1난방모드를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 히트펌프 모드의 제1난방모드 작동 중 제습모드를 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 히트펌프 모드의 제2난방모드를 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 히트펌프 모드의 제2난방모드 작동 중 제습모드를 나타내는 구성도,
도 7은, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 실외열교환기 및 리시버드라이어를 나타내는 도면,
도 8은, 도 7에서 리시버드라이어를 나타내는 단면도이다.1 is a schematic view showing a conventional heat pump system for a vehicle,
FIG. 2 is a diagram showing an air conditioner mode in a heat pump system for a vehicle according to the present invention,
3 is a view showing a first heating mode of a heat pump mode in a vehicle heat pump system according to the present invention;
4 is a view showing a dehumidifying mode during a first heating mode operation of a heat pump mode in a vehicle heat pump system according to the present invention;
5 is a view showing a second heating mode of the heat pump mode in the vehicle heat pump system according to the present invention;
6 is a view showing a dehumidifying mode during the second heating mode operation of the heat pump mode in the vehicle heat pump system according to the present invention;
7 is a view showing an outdoor heat exchanger and a receiver dryer in a vehicle heat pump system according to the present invention,
Fig. 8 is a cross-sectional view showing the receiver drier in Fig. 7;

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템은, 냉매순환라인(R)상에 압축기(100)와, 실내열교환기(110)와, 제1팽창수단(120)과, 실외열교환기(130)와, 제2팽창수단(140)과, 증발기(160)가 순차적으로 연결되어 구성되는 것으로서, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용되는 것이 바람직하다.The heat pump system for a vehicle according to the present invention includes a compressor 100, an indoor heat exchanger 110, a first expansion device 120, an outdoor heat exchanger 130, The second expansion means 140, and the evaporator 160, which are sequentially connected to each other, and is preferably applied to an electric vehicle or a hybrid vehicle.

또한, 상기 냉매순환라인(R)상에는, 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)를 바이패스하는 제1바이패스라인(R1)과, 제1팽창수단(120)이 설치되는 팽창라인(R2)이 각각 병렬로 연결 설치되며, 상기 제1바이패스라인(R1)의 분기지점에는 제1방향전환밸브(191)가 설치되고, 상기 팽창라인(R2)의 분기지점에는 상기 제2방향전환밸브(192)가 설치된다.A first bypass line R1 for bypassing the second expansion means 140 and the evaporator 160 and a second bypass line R1 for bypassing the expansion line 120 provided with the first expansion means 120 are provided on the refrigerant circulation line R, A first direction switching valve 191 is provided at a branch point of the first bypass line R1 and a second direction switching valve 191 is provided at a branch point of the expansion line R2, A switching valve 192 is provided.

아울러, 상기 제1바이패스라인(R1)과 상기 증발기(160)의 입구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 분기라인(R3)이 설치되고, 상기 분기라인(R3)상에는 온오프 밸브(195)가 설치된다.A branch line R3 is provided to connect the first bypass line R1 to the inlet side refrigerant circulation line R of the evaporator 160 and an on-off valve 195 Is installed.

따라서, 에어컨 모드시에는, 도 2와 같이 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 실내열교환기(110), 실외열교환기(130), 제2팽창수단(140), 증발기(160), 압축기(100)를 순차적으로 순환하게 되며, 이때, 상기 실내열교환기(110)는 응축기 역할을 수행하고 상기 증발기(160)는 증발기 역할을 수행하게 된다.2, the refrigerant discharged from the compressor 100 flows through the indoor heat exchanger 110, the outdoor heat exchanger 130, the second expansion means 140, the evaporator 160, the compressor The indoor heat exchanger 110 serves as a condenser and the evaporator 160 serves as an evaporator.

한편, 상기 실외열교환기(130)는 상기 실내열교환기(110)와 같은 응축기 역할을 하게 된다.Meanwhile, the outdoor heat exchanger 130 functions as a condenser as the indoor heat exchanger 110.

히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는, 도 3과 같이 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 실내열교환기(110), 제1팽창수단(120), 실외열교환기(130), 제1바이패스라인(R1), 압축기(100)를 순차적으로 순환하게 되며, 이때, 상기 실내열교환기(110)는 응축기 역할을 수행하고 상기 실외열교환기(130)는 증발기 역할을 수행하며, 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)로는 냉매 공급이 되지 않는다.3, the refrigerant discharged from the compressor 100 is supplied to the indoor heat exchanger 110, the first expansion device 120, the outdoor heat exchanger 130, and the outdoor heat exchanger 130. In the heat pump mode (first heating mode) 1 bypass line R1 and the compressor 100. The indoor heat exchanger 110 serves as a condenser and the outdoor heat exchanger 130 serves as an evaporator, 2 Refrigerant is not supplied to the expansion means (140) and the evaporator (160).

이처럼, 본 발명의 히트펌프 시스템은, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드시 냉매 순환방향이 동일하여 냉매순환라인(R)을 공용화할 수 있고, 냉매가 흐르지 않을 때 발생하는 냉매 정체현상을 방지하며, 냉매순환라인(R)도 단순화 할 수 있다.As described above, the heat pump system of the present invention can share the refrigerant circulation line R with the same refrigerant circulation direction in the air conditioner mode and the heat pump mode, prevents the refrigerant stagnation phenomenon that occurs when the refrigerant does not flow, The circulation line (R) can also be simplified.

이하, 히트 펌프 시스템의 각 구성요소별로 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, each component of the heat pump system will be described in detail.

먼저, 상기 냉매순환라인(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.First, the compressor 100 installed on the refrigerant circulation line R receives power from an engine (an internal combustion engine, a motor, or the like), sucks the refrigerant, compresses the refrigerant, and discharges the compressed refrigerant in a gas state of high temperature and high pressure.

상기 압축기(100)는, 에어컨 모드시 상기 증발기(160)측에서 배출된 냉매를 흡입,압축하여 실내열교환기(110)측으로 공급하게 되고, 히트펌프 모드시에는 상기 실외열교환기(130)측에서 배출되어 제1바이패스라인(R1)을 통과한 냉매를 흡입,압축하여 실내열교환기(110)측으로 공급하게 된다.The compressor 100 sucks and compresses the refrigerant discharged from the evaporator 160 in the air conditioning mode and supplies the compressed refrigerant to the indoor heat exchanger 110. In the heat pump mode, The refrigerant having passed through the first bypass line R1 is sucked, compressed, and supplied to the indoor heat exchanger 110 side.

아울러, 히트펌프 모드 중 제습모드시에는, 후술하는 분기라인(R3)을 통해 제1바이패스라인(R1)과 증발기(160)로 동시에 냉매가 공급되므로, 이 경우 상기 압축기(100)는 상기 제1바이패스라인(R1)과 증발기(160)를 통과한 후 합류된 냉매를 흡입,압축하여 실내열교환기(110)측으로 공급하게 된다.In the dehumidifying mode of the heat pump mode, the refrigerant is simultaneously supplied to the first bypass line (R1) and the evaporator (160) through the branch line (R3) 1 bypass line R1 and the evaporator 160, sucks the combined refrigerant, compresses it, and supplies it to the indoor heat exchanger 110 side.

상기 실내열교환기(110)는, 공조케이스(150)의 내부에 설치됨과 아울러 상기 압축기(100)의 출구측 냉매순환라인(R)과 연결되어, 상기 공조케이스(150)내를 유동하는 공기와 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매를 열교환시키게 된다.The indoor heat exchanger 110 is installed inside the air conditioning case 150 and is connected to the refrigerant circulation line R at the outlet side of the compressor 100 and is connected to the air flowing in the air conditioning case 150 The refrigerant discharged from the compressor 100 is heat-exchanged.

또한, 상기 증발기(160)는, 공조케이스(150)의 내부에 설치됨과 아울러 상기 압축기(100)의 입구측 냉매순환라인(R)과 연결되어, 상기 공조케이스(150)내를 유동하는 공기와 상기 압축기(100)로 공급되는 냉매를 열교환시키게 된다.The evaporator 160 is installed inside the air conditioning case 150 and is connected to the refrigerant circulation line R at the inlet side of the compressor 100 so that the air flowing in the air conditioning case 150 And the refrigerant supplied to the compressor 100 is heat-exchanged.

상기 실내열교환기(110)는, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드시 모두 응축기 역할을 하게 되고,The indoor heat exchanger 110 functions as a condenser in both the air conditioning mode and the heat pump mode,

상기 증발기(160)는, 에어컨 모드시 증발기 역할을 하고, 히트펌프 모드 중 제1,2난방모드시에는 냉매 공급이 되지 않아 작동 정지되며, 제습모드시에는 냉매가 일부 공급되어 증발기 역할을 수행하게 된다.The evaporator 160 serves as an evaporator in the air conditioning mode, and stops operating because the refrigerant can not be supplied during the first and second heating modes of the heat pump mode. In the dehumidifying mode, a part of the refrigerant is supplied to serve as an evaporator do.

또한, 상기 실내열교환기(110) 및 증발기(160)는, 상기 공조케이스(150)의 내부에 서로 일정간격 이격되어 설치되되, 상기 공조케이스(150)내의 공기유동방향 상류측에서부터 상기 증발기(160)와 실내열교환기(110)가 순차적으로 설치된다.The indoor heat exchanger 110 and the evaporator 160 are installed in the air conditioner case 150 at a predetermined distance from the air conditioner case 150, And an indoor heat exchanger 110 are sequentially installed.

따라서, 상기 증발기(160)가 증발기 역할을 수행하는 에어컨 모드시에는 도 2와 같이, 상기 제2팽창수단(140)에서 배출된 저온 저압의 냉매가 상기 증발기(160)로 공급되고, 이때 블로어(미도시)를 통해 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 상기 증발기(160)를 통과하는 과정에서 증발기(160) 내부의 저온 저압의 냉매와 열교환하여 냉풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 토출되어 차실내를 냉방하게 된다.2, the low-temperature and low-pressure refrigerant discharged from the second expansion means 140 is supplied to the evaporator 160. At this time, the blower (not shown) Air flowing through the air conditioning case 150 through the evaporator 160 is exchanged with the low temperature low pressure refrigerant in the evaporator 160 to be converted into cool air and then discharged to the vehicle interior The inside of the car is cooled.

상기 실내열교환기(110)가 응축기 역할을 수행하는 히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는 도 3과 같이, 상기 압축기(100)에서 배출된 고온 고압의 냉매가 상기 실내열교환기(110)로 공급되고, 이때 블로어(미도시)를 통해 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 상기 실내열교환기(110)를 통과하는 과정에서 실내열교환기(110) 내부의 고온 고압의 냉매와 열교환하여 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 토출되어 차실내를 난방하게 된다.3, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 100 is supplied to the indoor heat exchanger 110 and the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 110 to the indoor heat exchanger 110. In the heat pump mode (first heating mode) in which the indoor heat exchanger 110 functions as a condenser, The air flowing inside the air conditioning case 150 through the blower (not shown) flows through the indoor heat exchanger 110, and the refrigerant in the indoor heat exchanger 110 is heat- And then it is discharged to the inside of the vehicle to heat the inside of the vehicle.

한편, 상기 증발기(160)의 크기는, 상기 실내열교환기(110)의 크기 보다 더 큰 것이 바람직하다.The size of the evaporator 160 may be larger than the size of the indoor heat exchanger 110.

그리고, 상기 공조케이스(150)의 내부에서 상기 증발기(160)와 상기 실내열교환기(110)의 사이에는, 상기 실내열교환기(110)를 바이패스하는 공기의 양과 통과하는 공기의 양을 조절하는 온도조절도어(151)가 설치된다.The amount of air passing through the indoor heat exchanger 110 and the amount of air passing through the indoor heat exchanger 110 are adjusted between the evaporator 160 and the indoor heat exchanger 110 in the air conditioning case 150 A temperature control door 151 is provided.

상기 온도조절도어(151)는, 상기 실내열교환기(110)를 바이패스하는 공기의 양과 실내열교환기(110)를 통과하는 공기의 양을 조절하여 상기 공조케이스(150)에서 토출되는 공기의 온도를 적절하게 조절할 수 있는데,The temperature control door 151 adjusts the amount of air passing through the indoor heat exchanger 110 and the amount of air passing through the indoor heat exchanger 110 to control the temperature of the air discharged from the air conditioning case 150 Can be adjusted appropriately,

이때, 에어컨 모드시 도 2와 같이 상기 온도조절도어(151)를 통해 상기 실내열교환기(110)의 전방측 통로를 완전히 폐쇄하게 되면, 증발기(160)를 통과한 냉풍이 실내열교환기(110)를 바이패스하여 차실내로 공급되므로 최대 냉방이 수행되고, 히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는 도 3과 같이 상기 온도조절도어(151)를 통해 상기 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 완전히 폐쇄하게 되면, 모든 공기가 응축기 역할을 하는 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 되고 이 온풍이 차실내로 공급되므로 최대 난방이 수행된다.2, when the front side passageway of the indoor heat exchanger 110 is completely closed through the temperature control door 151 as shown in FIG. 2, the cold air passing through the evaporator 160 passes through the indoor heat exchanger 110, The indoor heat exchanger 110 is bypassed through the temperature control door 151 as shown in FIG. 3 during the heat pump mode (in the first heating mode) All the air passes through the indoor heat exchanger 110 serving as a condenser and is converted into warm air, and the warm air is supplied to the interior of the vehicle, so that the maximum heating is performed.

그리고, 상기 실외열교환기(130)는, 상기 공조케이스(150)의 외부에 설치됨과 아울러 상기 냉매순환라인(R)과 연결되어, 상기 냉매순환라인(R)을 순환하는 냉매와 외기를 열교환시키게 된다.The outdoor heat exchanger 130 is installed outside the air conditioning case 150 and is connected to the refrigerant circulation line R to exchange heat between the refrigerant circulating in the refrigerant circulation line R and the outside air do.

여기서, 상기 실외열교환기(130)는 차량 엔진룸의 전방측에 설치되어 내부를 유동하는 냉매를 외기와 열교환시키게 된다.The outdoor heat exchanger 130 is installed on the front side of the vehicle engine room to exchange heat with refrigerant flowing in the outdoor space.

상기 실외열교환기(130)는, 에어컨 모드시 상기 실내열교환기(110)와 동일한 응축기 역할을 하게 되며, 이때 실외열교환기(130)의 내부를 유동하는 고온 냉매가 외기와 열교환하게 되면서 응축되게 된다. 히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는 상기 실내열교환기(110)와 상반되는 증발기 역할을 하게 되는데, 이때 실외열교환기(130)의 내부를 유동하는 저온 냉매가 외기와 열교환하게 되면서 증발하게 된다.The outdoor heat exchanger 130 functions as the same condenser as the indoor heat exchanger 110 in the air conditioning mode. At this time, the high-temperature refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 130 is condensed while exchanging heat with the outside air . In the heat pump mode (first heating mode), the refrigerant acts as an evaporator opposite to the indoor heat exchanger 110. At this time, the low-temperature refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 130 is evaporated as heat is exchanged with the outside air do.

상기한 실외열교환기(130)는, 도 7과 같이, 서로 일정간격 이격된 한 쌍의 헤더탱크(131)와, 상기 한 쌍의 헤더탱크(131)를 연통되게 연결하는 복수개의 튜브(132)와, 상기 복수개의 튜브(132) 사이에 개재되는 방열핀(133)으로 구성된다.7, the outdoor heat exchanger 130 includes a pair of header tanks 131 spaced apart from each other by a predetermined distance, a plurality of tubes 132 connecting the pair of header tanks 131 in a communicative manner, And radiating fins 133 interposed between the plurality of tubes 132.

또한, 상기 한 쌍의 헤더탱크(131)의 내부에는 그 내부를 복수개로 구획하는 배플(131a)이 형성된다. 따라서, 상기 실외열교환기(130)로 냉매가 유입되면, 도 7과 같이 냉매가 지그재그 형태로 통과한 후 배출되게 된다.Further, inside the pair of header tanks 131, a baffle 131a for dividing the inside of the pair of header tanks 131 is formed. Therefore, when the refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 130, the refrigerant is discharged in a zigzag form as shown in FIG.

상기 실외열교환기(130)는 상기 한 쌍의 헤더탱크(131)와 튜브(132)의 배치 방향에 따라 냉매가 가로방향으로 유동하는 크로스 플로우(Cross Flow) 방식과, 냉매가 상하방향으로 유동하는 다운 플로우(Down Flow) 방식이 있다.The outdoor heat exchanger 130 has a cross flow system in which the refrigerant flows in the lateral direction in accordance with the arrangement direction of the pair of header tanks 131 and the tubes 132, There is a down flow method.

또한, 상기 실외열교환기(130)의 일측에는, 상기 실외열교환기(130)를 통과하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매를 분리하는 리시버드라이어(135)가 설치된다.A receiver drier 135 for separating the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant from the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 is installed at one side of the outdoor heat exchanger 130.

상기 리시버드라이어(135)는, 상기 실외열교환기(130)를 통과하는 냉매가 경유하도록 상기 실외열교환기(130)의 일측 헤더탱크(131)에 연통되게 연결됨과 아울러 하부가 개방된 탱크(136)와, 상기 탱크(136)의 개방된 하부를 밀폐하는 캡(137)으로 이루어진다.The receiver dryer 135 is connected to the header tank 131 at one side of the outdoor heat exchanger 130 so as to pass the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130, And a cap 137 for sealing the opened lower portion of the tank 136.

아울러, 상기 탱크(136)의 내부에는 냉매속에 포함된 수분을 제거하도록 흡습제(136a)가 설치된다.In addition, a moisture absorbent 136a is installed in the tank 136 to remove moisture contained in the refrigerant.

한편, 상기 리시버드라이어(135)의 하부는 상기 배플(131a)에 의해 구획된 실외열교환기(130)의 하부영역과 연통하고, 리시버드라이어(135)의 상부는 실외열교환기(130)의 상부영역과 연통하게 된다.The lower portion of the receiver drier 135 communicates with the lower region of the outdoor heat exchanger 130 partitioned by the baffle 131a and the upper portion of the receiver drier 135 communicates with the upper region of the outdoor heat exchanger 130. [ .

따라서, 히트펌프 모드시 상기 실외열교환기(130)는 증발기 역할을 수행하므로, 상기 실외열교환기(130)로 유입된 액상냉매는 배플(131a)에 의해 구획된 실외열교환기(130)의 하부 영역을 통과하는 과정에서 외기와 열교환하여 증발하면서 기상으로 상변화하게 되고, 계속해서, 상기 리시버드라이어(135)를 거쳐 이번에는 상기 실외열교환기(130)의 상부 영역을 통과하는 과정에서 외기와 재차 열교환 한 후 배출된다.Accordingly, in the heat pump mode, the outdoor heat exchanger 130 functions as an evaporator, so that the liquid refrigerant introduced into the outdoor heat exchanger 130 flows into the lower region of the outdoor heat exchanger 130 partitioned by the baffle 131a The outdoor heat exchanger 130 and the outdoor heat exchanger 130. In the course of passing through the receiver drier 135 and then passing through the upper area of the outdoor heat exchanger 130, And then discharged.

상기에서 실외열교환기(130)의 하부 영역을 통과한 후 상기 리시버드라이어(135)로 유입된 냉매는, 기상냉매와 미처 기상화 되지 못한 액상냉매가 혼합되어 있으며, 이때, 상기 리시버드라이어(135)에서 기상냉매와 액상냉매가 분리되며, 즉, 중력의 영향으로 리시버드라이어(135)의 하부측에는 액상냉매가 위치하게 되고, 상부측에는 기상냉매가 위치하게 된다.The refrigerant flowing into the receiver drier 135 after passing through the lower region of the outdoor heat exchanger 130 is mixed with the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant which is not vaporized, The liquid refrigerant is separated from the lower portion of the receiver drier 135 due to the influence of the gravity, and the gaseous refrigerant is located at the upper portion.

그리고, 상기 제1팽창수단(120)은, 상기 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130) 사이의 냉매순환라인(R)상에 설치되어, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 실외열교환기(130)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키게 된다.The first expansion means 120 is installed on the refrigerant circulation line R between the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger 130 and is connected to the outdoor heat exchanger 130 in accordance with the air conditioning mode or the heat pump mode. Thereby selectively expanding the refrigerant supplied to the compressor 130.

상기 제1팽창수단(120)은, 상기 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130) 사이의 냉매순환라인(R)상에 병렬로 연결된 팽창라인(R2)상에 설치된다.The first expansion means 120 is installed on the expansion line R2 connected in parallel on the refrigerant circulation line R between the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger 130. [

여기서, 상기 제1팽창수단(120)은, 오리피스(121)로 이루어지는 것이 바람직하나 팽창밸브로 이루어질 수도 있다.Here, the first expansion means 120 may be an orifice 121, but it may be an expansion valve.

또한, 상기 팽창라인(R2)과 상기 냉매순환라인(R)의 분기지점에는 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 실내열교환기(110)를 통과한 냉매가 상기 팽창라인(R2)을 통해 제1팽창수단(120)을 통과하거나 또는 제1팽창수단(120)을 바이패스하도록 냉매 흐름방향을 전환하는 제2방향전환밸브(192)가 설치된다.The refrigerant that has passed through the indoor heat exchanger 110 according to the air conditioning mode or the heat pump mode is supplied to the branch line of the expansion line R2 and the refrigerant circulation line R through the expansion line R2, A second direction switching valve 192 for switching the refrigerant flow direction to pass through the expansion means 120 or bypass the first expansion means 120 is provided.

따라서, 에어컨 모드시에는, 상기 압축기(100)에서 배출되어 상기 실내열교환기(110)를 통과한 냉매가 상기 제2방향전환밸브(192)에 의해 상기 제1팽창수단(120)을 바이패스하여 실외열교환기(130)로 공급되고, 히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는, 상기 압축기(100)에서 배출되어 상기 실내열교환기(110)를 통과한 냉매가 상기 제2방향전환밸브(192)에 의해 상기 팽창라인(R2) 및 제1팽창수단(120)을 통과하면서 팽창된 후 상기 실외열교환기(130)로 공급되게 된다.Accordingly, in the air conditioning mode, the refrigerant discharged from the compressor 100 and passed through the indoor heat exchanger 110 bypasses the first expansion means 120 by the second direction switching valve 192 The refrigerant discharged from the compressor 100 and having passed through the indoor heat exchanger 110 is supplied to the outdoor heat exchanger 130. In the heat pump mode, The refrigerant is expanded to the outdoor heat exchanger 130 after passing through the expansion line R2 and the first expansion means 120 by the expansion valve 192.

그리고, 상기 제2팽창수단(140)은, 상기 증발기(160)의 입구측 냉매순환라인(R)상에 설치되어, 증발기(160)로 공급되는 냉매를 팽창시키게 된다.The second expansion means 140 is installed on the refrigerant circulation line R on the inlet side of the evaporator 160 and expands the refrigerant supplied to the evaporator 160.

즉, 상기 제2팽창수단(140)은, 에어컨 모드시 상기 실외열교환기(130)에서 배출된 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액상(습포화) 상태가 되게 한 후, 상기 증발기(160)로 공급하게 된다.That is, the second expansion means 140 causes the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 130 to expand into a low-temperature and low-pressure liquid (frothed) state in the air conditioning mode, and then supplied to the evaporator 160 .

상기 제2팽창수단(140)으로는 팽창밸브로 이루어지는 것이 바람직하나 오리피스로 이루어질 수도 있다.The second expansion means 140 may be an expansion valve, but it may be an orifice.

그리고, 상기 제1바이패스라인(R1)은, 상기 제2팽창수단(140)의 입구측 냉매순환라인(R)과 상기 증발기(160)의 출구측 냉매순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 냉매순환라인(R)을 순환하는 냉매가 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)를 선택적으로 바이패스하도록 하게 된다.The first bypass line R1 is installed to connect the inlet side refrigerant circulation line R of the second expansion means 140 and the outlet side refrigerant circulation line R of the evaporator 160 , And the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line (R) selectively bypasses the second expansion means (140) and the evaporator (160).

도면에서와 같이, 상기 제1바이패스라인(R1)은 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)와 병렬로 배치되는데, 즉, 상기 제1바이패스라인(R1)의 입구측은 상기 실외열교환기(130)와 제2팽창수단(140)을 연결하는 냉매순환라인(R)과 연결되고, 출구측은 상기 증발기(160)와 압축기(100)를 연결하는 냉매순환라인(R)과 연결된다.As shown in the figure, the first bypass line R1 is disposed in parallel with the second expansion means 140 and the evaporator 160, that is, the inlet side of the first bypass line R1 is connected to the outdoor Is connected to the refrigerant circulation line R connecting the heat exchanger 130 and the second expansion means 140 and the outlet side is connected to the refrigerant circulation line R connecting the evaporator 160 and the compressor 100 .

이로인해, 에어컨 모드시에는 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)측으로 유동하게 되지만, 히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제1바이패스라인(R1)을 통해 압축기(100)측으로 곧바로 유동하여 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)를 바이패스 하게 된다.The refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 130 flows toward the second expansion means 140 and the evaporator 160 in the air conditioner mode. However, in the heat pump mode (during the first heating mode) The refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger 130 flows directly to the compressor 100 through the first bypass line R 1 and bypasses the second expansion means 140 and the evaporator 160.

여기서, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드에 따라 냉매의 흐름방향을 전환하는 역할은 제1방향전환밸브(191)를 통해 이루어진다.Here, the function of switching the flow direction of the refrigerant according to the air conditioner mode and the heat pump mode is performed through the first direction switching valve 191.

상기 제1방향전환밸브(191)는, 상기 제1바이패스라인(R1)과 상기 냉매순환라인(R)의 분기지점에 설치되어, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제1바이패스라인(R1) 또는 상기 제2팽창수단(140)으로 흐르도록 냉매 흐름방향을 전환하게 된다.The first direction switching valve 191 is installed at a branch point between the first bypass line Rl and the refrigerant circulation line R and is connected to the outdoor heat exchanger 130 according to an air conditioning mode or a heat pump mode. The refrigerant flow direction is switched so that the refrigerant passing through the first bypass line (R1) or the second expansion means (140) flows.

이때, 제1방향전환밸브(191)는, 에어컨 모드시 상기 압축기(100)에서 배출되어 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)측으로 흐르도록 방향을 전환하게 되고, 히트펌프 모드시(제1난방모드시) 상기 압축기(100)에서 배출되어 실내열교환기(110)와 제1팽창수단(120) 및 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제1바이패스라인(R1)으로 흐르도록 방향을 전환하게 된다.At this time, the first directional control valve 191 controls the refrigerant discharged from the compressor 100 in the air conditioning mode and passed through the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger 130 to flow through the second expansion means 140, The refrigerant discharged from the compressor 100 flows through the indoor heat exchanger 110 and the first expansion means 120 and the outdoor heat exchanger 120. In the first heating mode, So that the refrigerant passing through the first bypass line (130) flows in the first bypass line (R1).

한편, 상기 제1방향전환밸브(191)는 상기 제1바이패스라인(R1)의 입구측 분기지점에 설치되며, 3방밸브를 사용하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the first directional control valve 191 is provided at a branch point on the inlet side of the first bypass line R1, and it is preferable to use a three-way valve.

상기 제1방향전환밸브(191) 뿐만아니라 제2방향전환밸브(192)도 3방밸브를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable that not only the first direction switching valve 191 but also the second direction switching valve 192 use a three-way valve.

그리고, 상기 제1바이패스라인(R1)상에는 제1바이패스라인(R1)을 따라 흐르는 냉매에 열을 공급하는 열공급수단(180)이 설치된다.On the first bypass line R1, a heat supply means 180 for supplying heat to the refrigerant flowing along the first bypass line R1 is installed.

상기 열공급수단(180)은, 차량 전장품(200)의 폐열을 상기 제1바이패스라인(R1)을 흐르는 냉매에 공급할 수 있도록, 상기 제1바이패스라인(R1)을 흐르는 냉매가 유동하는 냉매 열교환부(181a)와, 상기 냉매 열교환부(181a)의 일측에 열교환 가능하게 구비되어 상기 차량 전장품(200)을 순환하는 냉각수가 유동하는 냉각수 열교환부(181b)로 구성된 수냉식 열교환기(181)를 설치하여 이루어진다.The heat supply unit 180 is connected to the first bypass line Rl so that waste heat of the vehicle electrical product 200 can be supplied to the refrigerant flowing through the first bypass line R1, And a cooling water heat exchanger 181b which is provided at one side of the refrigerant heat exchanger 181a and is capable of heat exchange and in which the cooling water circulating in the vehicle electrical appliance 200 flows, .

따라서, 히트펌프 모드시 차량 전장품(200)의 폐열로 부터 열원을 회수함으로써 난방성능을 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the heating performance can be improved by recovering the heat source from the waste heat of the vehicle electrical equipment 200 in the heat pump mode.

한편, 상기 차량 전장품(200)으로는 대표적으로 모터와, 인버터 등이 있다.On the other hand, the vehicle electrical equipment 200 is typically a motor, an inverter, or the like.

그리고, 상기 제1바이패스라인(R1)을 따라 열공급수단(180)측으로 유동하는 냉매 일부를 상기 증발기(160)측으로 공급하도록, 상기 열공급수단(180)의 입구측 제1바이패스라인(R1)과 상기 증발기(160)의 입구측 냉매순환라인(R)을 연결하는 분기라인(R3)이 설치되고, 상기 분기라인(R3)상에는 냉매 유동을 온오프 제어하는 온오프 밸브(195)가 설치된다.The inlet side first bypass line (R1) of the heat supply means (180) is connected to the evaporator (160) to supply a part of the refrigerant flowing toward the heat supply means (180) along the first bypass line (R1) Off valve 195 is provided on the branch line R3 for controlling the flow of refrigerant on / off, and a branch line R3 for connecting the inlet side refrigerant circulation line R to the inlet side refrigerant circulation line R of the evaporator 160 is provided .

상기 온오프 밸브(195)는 차실내 제습모드시 개방됨으로써, 상기 제1방향전환밸브(191)에 의해 제1바이패스라인(R1)측으로 흐르는 냉매 중 일부는 수냉식 열교환기(181)를 통과하면서 차량 전장품(200)의 폐열을 회수하고, 일부는 상기 분기라인(R3)을 통해 증발기(160)를 통과하게 된다.The on-off valve 195 is opened in the vehicle interior dehumidifying mode, so that some of the refrigerant flowing toward the first bypass line R1 by the first direction switching valve 191 passes through the water-cooled heat exchanger 181 The waste heat of the vehicle electrical component 200 is recovered and a part thereof passes through the evaporator 160 through the branch line R3.

이로인해, 상기 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 상기 증발기(160)를 통과하면서 제습이 이루어지게 되고, 다시말해 제1,2난방모드와 같은 히트펌프 모드 작동 중에도 상기 분기라인(R3)을 통해 차실내 제습을 수행할 수 있는 것이다.Therefore, the air flowing in the air conditioning case 150 is dehumidified while passing through the evaporator 160, that is, during the heat pump mode operation such as the first and second heating modes, ) Can perform dehumidification in the car interior.

그리고, 상기 압축기(100)의 입구측 냉매순환라인(R)상에는 어큐뮬레이터(170)가 설치된다.An accumulator 170 is installed on the refrigerant circulation line R on the inlet side of the compressor 100.

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.The accumulator 170 separates the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant supplied to the compressor 100 so that only the gaseous refrigerant can be supplied to the compressor 100.

그리고, 상기 공조케이스(150) 내부의 실내열교환기(110) 하류측에는 난방성능을 향상할 수 있도록 전기 가열식 히터(115)가 더 설치된다.An electric heater 115 is further installed on the downstream side of the indoor heat exchanger 110 in the air conditioning case 150 to improve the heating performance.

즉, 차량의 시동 초기에 보조열원으로 상기 전기 가열식 히터(115)를 작동시킴으로써 난방성능을 향상시킬 수 있고, 또한 난방 열원이 부족할 경우에도 상기 전기 가열식 히터(115)를 가동할 수 있다.That is, the heating performance can be improved by operating the electric heating type heater 115 as an auxiliary heat source at the start of the vehicle, and the electric heating type heater 115 can be operated even when the heating heat source is insufficient.

상기 전기 가열식 히터(115)로는 PTC히터를 사용하는 것이 바람직하다.As the electric heater 115, a PTC heater is preferably used.

그리고, 히트펌프 모드시, 상기 실외열교환기(130)는 증발기 역할을 수행하는데, 상기 실외열교환기(130)를 흐르는 냉매온도가 외기온도 보다 높을 경우, 다시말해 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T=외기온도 - 실외열교환기 입구측 냉매온도)이 소정온도 미만일 경우, 상기 실외열교환기(130)는 외기와 열교환하더라도 외기로부터 열을 흡수(흡열)하지 못하게 되어, 상기 실외열교환기(130)를 흐르는 액상냉매가 기상으로 상변화가 잘 이루어지지 못하게 된다.In the heat pump mode, the outdoor heat exchanger 130 functions as an evaporator. When the temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 130 is higher than the outdoor temperature, that is, the outdoor temperature and the outdoor heat exchanger 130 The outdoor heat exchanger 130 absorbs heat (endothermic heat) from the outside air even when the indoor heat exchanger 130 performs heat exchange with the outside air, when the difference value of the inlet side refrigerant temperature of the indoor heat exchanger 130 (? T = outdoor temperature - outdoor heat exchanger inlet refrigerant temperature) So that the liquid refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 130 can not be phase-changed into a gaseous phase.

또한, 특정 조건에서는 상기 실외열교환기(130)의 튜브(132) 및 방열핀(133)에 착상이 발생하여 열교환 효율이 떨어지고 실외열교환기(130)로써의 역할을 수행하지 못하며, 이는 결과적으로 시스템의 난방성능 및 효율을 떨어뜨려 공조케이스(150)에서 차실내로 토출되는 공기의 온도도 떨어뜨리는 문제가 발생할 수 있다.Under certain conditions, the tube 132 and the radiating fin 133 of the outdoor heat exchanger 130 may be con- structed so that the heat exchange efficiency is lowered and the outdoor heat exchanger 130 can not function as the outdoor heat exchanger 130. As a result, The heating performance and efficiency may be deteriorated, and the temperature of the air discharged from the air conditioning case 150 to the passenger compartment may be lowered.

따라서, 본원발명에서는 상기 실외열교환기(130)의 일측에 설치된 리시버드라이어(135)에 리시버드라이어(135) 내부의 냉매를 선택적으로 가열하는 가열수단(138)을 설치하여, 결국 상기 실외열교환기(130)를 통과하는 냉매를 직접 가열하도록 함으로써, 상기 실외열교환기(130)를 통과하는 액상냉매에 대해 기상으로의 상변화를 도와주고, 냉매의 온도를 높여주어 실외열교환기(130)의 착상을 지연함은 물론 실외열교환기(130)의 성능을 향상시켜 시스템의 난방성능 및 효율을 향상하도록 한 것이다.Therefore, in the present invention, the receiver drier 135 installed on one side of the outdoor heat exchanger 130 is provided with the heating means 138 for selectively heating the refrigerant in the receiver drier 135, 130 of the outdoor heat exchanger 130 by directly heating the liquid refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 to help the phase change of the liquid refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 into the gas phase and to raise the temperature of the refrigerant, The performance of the outdoor heat exchanger 130 is improved and the heating performance and efficiency of the system are improved.

또한, 상기 실외열교환기(130)의 착상은, 상기 실외열교환기(130)를 흐르는 냉매온도, 특히 실외열교환기(130)의 출구측 냉매온도와 밀접한 관련이 있는바, 상기와 같이 실외열교환기(130)를 흐르는 냉매가 경유하는 상기 리시버드라이어(135)에 가열수단(138)을 설치하여 실외열교환기(130)를 흐르는 냉매를 직접 가열함으로써, 상기 실외열교환기(130)의 냉매온도를 상승시키는데 더욱 효과적이고, 착상 지연에도 더 효과가 크다 할 수 있다.The conception of the outdoor heat exchanger 130 is closely related to the temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 130 and particularly to the outlet refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130, The temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 130 is increased by directly heating the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 130 by installing the heating means 138 in the receiver dryer 135 through which the refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 130 flows, And it is more effective for delaying the implantation.

그리고, 상기 가열수단(138)은, 상기 리시버드라이어(135)의 내부에 가열기(138a)를 삽입 설치하여 이루어진다.The heating unit 138 includes a heater 138a inserted into the receiver drier 135. [

상기 가열기(138a)로는 일예로 전기히터를 사용할 수 있다.As the heater 138a, for example, an electric heater may be used.

또한, 상기 가열기(138a)는, 상기 리시버드라이어(135)의 내부에서 액상냉매가 위치하는 하부측에 설치되는 것이 바람직하다.The heater 138a is preferably installed on the lower side of the receiver drier 135 where the liquid refrigerant is located.

즉, 상기 리시버드라이어(135)에서는, 중력의 영향으로 기상냉매는 상부측에 위치하고 액상냉매는 하부측에 위치하게 되므로, 상기 가열기(138a)를 리시버드라이어(135)의 하부측에 설치해야 액상냉매를 효율적으로 가열하여 기상으로 상변화시킬 수 있다.That is, in the receiver dryer 135, the gaseous refrigerant is located on the upper side due to gravity and the liquid refrigerant is positioned on the lower side. Therefore, the heater 138a must be installed on the lower side of the receiver drier 135, Can be efficiently heated and phase-changed into a vapor phase.

이때, 상기 가열기(138a)는, 상기 리시버드라이어(135)의 개방된 하부를 밀폐하는 캡(137)과 일체로 구성하는 것이 바람직하다. 이로인해 상기 가열기(138a) 추가에 따른 별도의 부품 조립공정 필요없이 상기 캡(137)을 조립하는 것 만으로 상기 가열기(138a)을 간편하게 설치할 수 있다.At this time, the heater 138a is preferably integrally formed with the cap 137 that hermetically closes the opened lower portion of the receiver drier 135. Therefore, the heater 138a can be easily installed only by assembling the cap 137 without the need of a separate component assembling process by the addition of the heater 138a.

한편, 상기 가열수단(138)은, 상기 리시버드라이어(135)의 내측 뿐만 아니라 외측에도 설치할 수 있는데, 즉, 상기 리시버드라이어(135)의 외주면에 열선 또는 코일을 감아서 구성할 수도 있다.The heating means 138 may be installed not only on the inner side but also on the outer side of the receiver drier 135. That is, the heating means 138 may be formed by winding a hot wire or a coil around the outer circumferential surface of the receiver drier 135.

그리고, 상기한 가열수단(138)을 제어하도록 제어부(미도시)가 구비되는데, 상기 제어부는, 에어컨 모드시에는 상기 가열수단(138)을 오프(OFF) 제어하고, 히트펌프 모드시에는 상기 가열수단(138)을 항시 온(ON) 제어하게 된다.The control unit controls the heating unit 138 to be turned off in the air conditioning mode and controls the heating unit 138 to be turned off when the heating pump 138 is in the heat pump mode. And always controls the means 138 to be ON.

이때, 상기 제어부는, 히트펌프 모드시 상기 가열수단(138)을 항시 온(ON) 제어할 수도 있지만, 보다 효율적인 제어를 위해, 상기 가열수단(138)을 선택적으로 온(ON) 제어하는 것이 바람직하다.At this time, the control unit may always control the heating means 138 in the heat pump mode, but it is preferable to selectively control the heating means 138 to be ON for more efficient control Do.

즉, 상기 제어부는, 히트펌프 모드시, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T=외기온도 - 실외열교환기 입구측 냉매온도)에 따라 상기 가열수단(138)을 선택적으로 온(ON) 제어하게 된다.That is, in the heat pump mode, the control unit controls the heating means (the outdoor heat exchanger 130, the indoor heat exchanger 130, the indoor heat exchanger 130, and the outdoor heat exchanger 130) 138 to the ON state.

다시말해, 상기 제어부는, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도를 비교하여, 상기 실외열교환기(130)가 외기로부터 흡열을 할 수 있는 조건인지를 판단하여 상기 가열수단(138)을 달리 제어하는 것이다.In other words, the control unit compares the outside temperature of the vehicle with the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 to determine whether the outdoor heat exchanger 130 is a condition capable of absorbing heat from the outside air, 138).

이러한, 상기 제어부는, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 미만일 경우 상기 가열수단(138)을 항시 온(ON) 제어 또는 상기 차이값(△T)의 범위별로 단수제어하고, 소정온도 이상일 경우 상기 가열수단(138)을 오프(OFF) 제어하게 된다.The control unit may control the heating unit 138 to always turn on or to set the difference value ΔT between the vehicle outside temperature and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130, (? T), and controls the heating means 138 to be off when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.

즉, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 미만인 경우에는, 외기온도가 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도 보다 낮은 경우로서, 상기 실외열교환기(130)를 흐르는 냉매가 외기로부터 열을 흡수(흡열)하지 못하는 것으로 판단하여, 상기 가열수단(138)을 항시 온(ON) 시켜 상기 실외열환기(130)를 통과하는 냉매를 가열함으로써, 액상냉매에서 기상으로의 상변화를 도와주고 냉매의 온도를 높여주게 된다.That is, when the difference ΔT between the outside temperature of the vehicle and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is lower than the predetermined temperature, the outside air temperature is lower than the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 , It is determined that the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 130 does not absorb heat (heat absorption) from the outside air and the heating means 138 is always turned on to cool the refrigerant passing through the outdoor heat ventilation 130 Thereby helping the liquid phase refrigerant phase change to the gaseous phase and increasing the temperature of the refrigerant.

이때, 상기 가열수단(138)을 항시 온(ON) 시킬 수도 있으나, 상기 차이값(△T) 범위별로 가열수단(138)을 단수제어할 수도 있다.At this time, the heating means 138 may be always ON, but the heating means 138 may be controlled singularly by the difference value DELTA T.

또한, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 이상인 경우에는, 외기온도가 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도 보다 높은 경우로서, 상기 실외열교환기(130)를 흐르는 냉매가 외기로부터 열을 흡수(흡열)할 수 있는 것으로 판단하여, 상기 가열수단(138)을 오프(OFF) 시키게 된다.When the difference ΔT between the outside temperature of the vehicle and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is equal to or higher than the predetermined temperature, the outside air temperature is higher than the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 , It is determined that the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 130 can absorb heat (absorb heat) from the outside air, and the heating means 138 is turned off.

이때, 상기 제어부는, 상기 가열수단(138)을 오프(OFF) 제어하는 도중, 상기 실외열교환기(130)에 착상이 발생하는 조건이면, 상기 가열수단(138)을 온(ON) 제어 또는 상기 실외열교환기(130)의 착상 정도에 따라 단수제어하여 착상을 지연시키는 것이 바람직하다.At this time, the control unit may control the heating means 138 to be ON or ON, if the outdoor heat exchanger 130 is under condi- tional condition while the heating unit 138 is controlled to be OFF, It is preferable to retard the implantation by controlling the number of stages according to the degree of implantation of the outdoor heat exchanger 130. [

여기서, 상기 제어부는, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 출구측 냉매온도의 차이값(△T1)이 10℃ 이상이고, 상기 실외열교환기(130)의 출구측 냉매온도가 -3℃ 이하인 조건이면, 상기 실외열교환기(130)에 착상이 발생하는 조건으로 판단하게 된다.Here, the control unit determines that the differential value DELTA T1 between the outside temperature of the vehicle and the outlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is 10 DEG C or higher, and the outlet refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is -3 DEG C Or less, it is determined that the condition of the outdoor heat exchanger 130 is that the conception occurs.

한편, 상기 소정온도는 0℃ 로 설정하는 것이 바람직하지만, 상기 소정온도가 반드시 0℃ 로 한정되는 것은 아니다.On the other hand, it is preferable to set the predetermined temperature to 0 캜, but the predetermined temperature is not necessarily limited to 0 캜.

그리고, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 이상인 경우에는, 후술하는 제1난방모드(도3)와, 제1난방모드 작동 중 제습모드(도4)이고,When the difference ΔT between the outside temperature of the vehicle and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is equal to or higher than the predetermined temperature, the first heating mode (FIG. 3) described later and the dehumidifying Mode (FIG. 4)

차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 미만인 경우에는, 후술하는 제2난방모드(도5)와, 제2난방모드 작동 중 제습모드(도6)이다.When the difference ΔT between the vehicle outside temperature and the inlet refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is less than the predetermined temperature, the second heating mode (FIG. 5) described later and the dehumidifying mode 6).

한편, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 미만인 경우에는, 실내공기의 열원을 회수하여 난방성능을 향상할 수 있도록, 공조케이스(150)의 공기유입모드를 내기유입모드로 작동시켜 상기 공조케이스(150)내로 실내공기가 유입되도록 하는 것이 바람직하다.
On the other hand, when the difference ΔT between the outside temperature of the vehicle and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is less than the predetermined temperature, the air conditioning case 150 The indoor air is introduced into the air conditioner case 150 by operating the air inflow mode of the indoor air inflow mode.

이하, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the vehicle heat pump system according to the present invention will be described.

가. 에어컨 모드(냉방 모드)(도 2)end. Air conditioning mode (cooling mode) (Fig. 2)

에어컨 모드(냉방 모드)시에는, 도 2와 같이, 상기 가열수단(138)은 오프(OFF) 되고, 상기 제1방향전환밸브(191)를 통해 상기 제1바이패스라인(R1)이 폐쇄되며, 상기 제2방향전환밸브(192)는 팽창라인(R2)을 폐쇄하게 된다.In the air conditioning mode (cooling mode), as shown in FIG. 2, the heating means 138 is turned off, the first bypass line R1 is closed through the first direction switching valve 191 , And the second direction switching valve 192 closes the expansion line R2.

또한, 상기 열공급수단(180)의 수냉식 열교환기(181)로는 전장품(200)을 순환하는 냉각수가 공급되지 않는다.The cooling water circulating through the electrical component 200 is not supplied to the water-cooled heat exchanger 181 of the heat supply unit 180.

한편, 최대 냉방시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 통과하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)를 통과하면서 냉각된 후 실내열교환기(110)를 바이패스 하여 차실내로 공급됨으로써, 차실내를 냉방하게 된다.On the other hand, at the time of maximum cooling, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 is operated to close the passage through the indoor heat exchanger 110, so that the air blown into the air conditioning case 150 by the blower Is cooled while passing through the evaporator (160), and is then supplied to the interior of the vehicle by bypassing the indoor heat exchanger (110), thereby cooling the interior of the vehicle.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 상기 실내열교환기(110)로 공급된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 100 after being compressed is supplied to the indoor heat exchanger 110 installed in the air conditioning case 150.

상기 실내열교환기(110)로 공급된 냉매는, 도 2와 같이 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)측 통로를 폐쇄하고 있으므로 공기와 열교환하지 않고 곧바로 상기 실외열교환기(130)로 유동하게 된다.The refrigerant supplied to the indoor heat exchanger 110 is supplied to the outdoor heat exchanger 130 without heat exchange with air because the temperature control door 151 closes the passage on the indoor heat exchanger 110 as shown in FIG. .

상기 실외열교환기(130)로 유동한 냉매는, 외기와 열교환하게 되면서 응축되며, 이로인해 기상 냉매가 액상 냉매로 바뀌게 된다.The refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 130 is condensed while exchanging heat with the outside air, thereby changing the gaseous refrigerant into the liquid refrigerant.

한편, 상기 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)는 모두 응축기 역할을 하게 되지만, 외기와 열교환하는 상기 실외열교환기(130)에서 주로 냉매가 응축되게 된다.Meanwhile, both the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger 130 serve as a condenser, but the refrigerant mainly condenses in the outdoor heat exchanger 130, which exchanges heat with outside air.

계속해서, 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매는, 상기 제2팽창수단(140)을 통과하는 과정에서 감압 팽창되어 저온 저압의 액상냉매가 된 후, 상기 증발기(160)로 유입된다.Subsequently, the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 is decompressed and expanded in the process of passing through the second expansion means 140 to be a low-temperature low-pressure liquid-phase refrigerant, and then flows into the evaporator 160.

상기 증발기(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.The refrigerant flowing into the evaporator 160 is heat-exchanged with the air blown into the air conditioning case 150 through the blower to evaporate, and at the same time, the air is cooled by an endothermic effect due to the latent heat of evaporation of the refrigerant. And supplied to the vehicle interior to be cooled.

이후, 상기 증발기(160)에서 배출된 냉매는 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
Then, the refrigerant discharged from the evaporator 160 flows into the compressor 100 and recycles the cycle as described above.

나. 히트펌프 모드 중 제1난방모드(도 3)I. In the first heating mode (FIG. 3) of the heat pump mode,

히트펌프 모드 중 제1난방모드는, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 이상일 경우에 작동하며, 도 3과 같이, 상기 가열수단(138)은 오프(OFF) 되고, 상기 제1방향전환밸브(191)를 통해 상기 제1바이패스라인(R1)이 개방되어, 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)측으로는 냉매가 공급되지 않는다.The first heating mode of the heat pump mode operates when the difference value DELTA T between the vehicle outside temperature and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is equal to or higher than a predetermined temperature, The first bypass line R1 is opened through the first direction switching valve 191 and the refrigerant is supplied to the second expansion means 140 and the evaporator 160 side Not supplied.

또한, 상기 제2방향전환밸브(192)를 통해 상기 팽창라인(R2)이 개방된다.In addition, the expansion line R2 is opened through the second directional control valve 192.

한편, 차량 전장품(200)에 의해 가열된 냉각수가 상기 열공급수단(180)인 수냉식 열교환기(181)의 냉각수 열교환부(181b)로 공급되게 된다.On the other hand, the cooling water heated by the vehicle electrical component 200 is supplied to the cooling water heat exchanger 181b of the water-cooled heat exchanger 181 serving as the heat supply means 180.

그리고, 제1난방모드시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)(작동정지)를 통과한 후 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.In the first heating mode, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 is operated to close the passage bypassing the indoor heat exchanger 110, and is blown into the air conditioning case 150 by the blower Air passes through the evaporator 160 (operation stop), passes through the indoor heat exchanger 110, and is converted into hot air to be supplied to the interior of the vehicle, thereby heating the interior of the vehicle.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 실내열교환기(110)로 유입된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 100 after being compressed is introduced into the indoor heat exchanger 110 installed inside the air conditioning case 150.

상기 실내열교환기(110)로 유입된 고온 고압의 기상 냉매는, 블로어를 통해 공조케이스(150)의 내부로 송풍되는 공기와 열교환하면서 응축되며, 이때 상기 실내열교환기(110)를 통과하는 공기는 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant introduced into the indoor heat exchanger 110 is condensed while exchanging heat with the air blown into the air conditioning case 150 through the blower. At this time, air passing through the indoor heat exchanger 110 After changing to hot air, it is supplied to the interior of the vehicle, and the interior of the vehicle is heated.

계속해서, 상기 실내열교환기(110)에서 배출된 냉매는 상기 제2방향전환밸브(192)을 통해 팽창라인(R2)으로 유동하게 되고, 상기 팽창라인(R2)으로 유동하는 냉매는 상기 제1팽창수단(120)을 통과하는 과정에서 감압 팽창되어 저온 저압의 액상냉매가 된 후, 증발기 역할을 하는 실외열교환기(130)로 공급된다.Subsequently, the refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 110 flows into the expansion line R2 through the second direction switching valve 192, and the refrigerant flowing into the expansion line R2 flows through the first Pressure low-temperature liquid refrigerant in the process of passing through the expansion means 120, and then supplied to the outdoor heat exchanger 130 serving as an evaporator.

상기 실외열교환기(130)로 공급된 냉매는, 외기와 열교환하면서 증발한 후 상기 제1방향전환밸브(191)에 의해 제1바이패스라인(R1)을 통과하게 되는데, 이때 상기 제1바이패스라인(R1)을 통과하는 냉매는 상기 수냉식 열교환기(181)의 냉매 열교환부(181a)를 통과하는 과정에서 상기 냉각수 열교환부(181b)를 통과하는 냉각수와 열교환하여 차량 전장품(200)의 폐열을 회수한 후, 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.The refrigerant supplied to the outdoor heat exchanger 130 is evaporated while exchanging heat with the outside air and is then passed through the first bypass line R1 by the first direction switching valve 191. At this time, The refrigerant passing through the line R1 is heat-exchanged with the cooling water passing through the cooling water heat exchanger 181b in the process of passing through the refrigerant heat exchanger 181a of the water-cooled heat exchanger 181, After recycling, the refrigerant is introduced into the compressor 100 and recycled as described above.

한편, 상기 가열수단(138)을 오프(OFF) 제어하는 도중, 상기 실외열교환기(130)에 착상이 발생하는 조건인 경우에는 상기 가열수단(138)을 온(ON) 제어하거나 단수제어하여 실외열교환기(130)를 통과하는 냉매를 가열하게 된다.
On the other hand, when the outdoor heat exchanger 130 is under condi- tions under the condition that the heating means 138 is controlled to be OFF, the heating means 138 is controlled to be ON, The refrigerant passing through the heat exchanger 130 is heated.

다. 히트펌프 모드의 제1난방모드 중 제습모드(도 4)All. In the first heating mode of the heat pump mode (Fig. 4)

히트펌프 모드의 제1난방모드 작동 중 제습모드는, 도 3의 제1난방모드로 작동 중에 실내 제습이 필요한 경우에 작동하게 된다.The dehumidification mode during the first heating mode operation of the heat pump mode operates when the room dehumidification is required during operation in the first heating mode of FIG.

따라서, 도 3의 제1난방모드와 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Therefore, only the portions different from the first heating mode of FIG. 3 will be described.

상기 제습모드시에는, 제1난방모드 상태에서 상기 온오프 밸브(195)를 통해 상기 분기라인(R3)이 추가로 개방되게 된다.In the dehumidifying mode, the branch line R3 is further opened through the on-off valve 195 in the first heating mode.

그리고, 제습모드시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)를 통과하는 과정에서 냉각된 후, 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.In the dehumidifying mode, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 is operated to close the passage bypassing the indoor heat exchanger 110, so that the air blown into the air conditioning case 150 by the blower After passing through the evaporator 160, the refrigerant passes through the indoor heat exchanger 110 and is converted into hot air to be supplied to the interior of the vehicle, thereby heating the interior of the vehicle.

이때, 상기 증발기(160)로 공급되는 냉매량이 적기 때문에 공기 냉각성능도 낮아 실내온도 변화를 최소화하게 되고, 증발기(160)를 통과하는 공기의 제습은 원활하게 이루어진다.At this time, since the amount of the refrigerant supplied to the evaporator 160 is small, the air cooling performance is low, so that the change in the room temperature is minimized, and the air passing through the evaporator 160 is dehumidified smoothly.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100), 실내열교환기(110), 제1팽창수단(120), 실외열교환기(130)를 통과한 냉매는 상기 제1방향전환밸브(191)에 의해 제1바이패스라인(R1)을 통과하게 되는데, 이때 상기 제1바이패스라인(R1)을 통과하는 냉매 중 일부는 상기 수냉식 열교환기(181)의 냉매 열교환부(181a)를 통과하는 과정에서 상기 냉각수 열교환부(181b)를 통과하는 냉각수와 열교환하여 차량 전장품(200)의 폐열을 회수하면서 증발되고, 일부는 상기 분기라인(R3)을 통해 증발기(160)로 공급되어 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기와 열교환하는 과정에서 증발하게 된다.The refrigerant having passed through the compressor 100, the indoor heat exchanger 110, the first expansion device 120 and the outdoor heat exchanger 130 is supplied to the first bypass line R1 A part of the refrigerant passing through the first bypass line R 1 passes through the cooling water heat exchanging part 181 b in the process of passing through the refrigerant heat exchanging part 181 a of the water- And some of them are supplied to the evaporator 160 through the branch line R3 and heat-exchanged with the air flowing in the air conditioning case 150 And evaporates during the process.

상기 과정에서 상기 증발기(160)를 통과하는 공기의 제습이 이루어지게 되며, 상기 증발기(160)를 통과한 제습된 공기는 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 후 차량 실내로 공급되어 제습 난방하게 된다.In this process, the air passing through the evaporator 160 is dehumidified, and the dehumidified air passing through the evaporator 160 is converted into hot air while passing through the indoor heat exchanger 110, Dehumidification is heated.

이후, 상기 수냉식 열교환기(181)와 증발기(160)를 각각 통과한 냉매는 합류된 후, 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
Then, the refrigerant having passed through the water-cooled heat exchanger 181 and the evaporator 160 is combined and then flows into the compressor 100, and recycles the cycle as described above.

라. 히트펌프 모드 중 제2난방모드(도 5)la. In the second heating mode of the heat pump mode (Fig. 5)

히트펌프 모드 중 제2난방모드는, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 미만일 경우에 작동하며, 도 5와 같이, 상기 가열수단(138)은 온(ON) 되고, 상기 제1방향전환밸브(191)를 통해 상기 제1바이패스라인(R1)이 개방된다.The second heating mode of the heat pump mode is operated when the difference value DELTA T between the vehicle outside temperature and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is less than a predetermined temperature, 138 are turned ON and the first bypass line R 1 is opened through the first direction switching valve 191.

또한, 상기 온오프 밸브(195)를 통해 상기 분기라인(R3)이 폐쇄되고, 상기 제2방향전환밸브(192)를 통해 상기 팽창라인(R2)이 개방되며, 상기 공조케이스(150)내로 실내공기를 유입하도록 내기유입모드로 전환된다.The branch line R3 is closed through the on-off valve 195 and the expansion line R2 is opened through the second directional control valve 192. In the air conditioning case 150, And the mode is switched to the air intake mode so as to introduce air.

한편, 차량 전장품(200)에 의해 가열된 냉각수가 상기 열공급수단(180)인 수냉식 열교환기(181)의 냉각수 열교환부(181b)로 공급되게 된다.On the other hand, the cooling water heated by the vehicle electrical component 200 is supplied to the cooling water heat exchanger 181b of the water-cooled heat exchanger 181 serving as the heat supply means 180.

그리고, 제2난방모드시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)(작동정지)를 통과한 후 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.In the second heating mode, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 is operated to close the passage bypassing the indoor heat exchanger 110, so that air is blown into the air conditioning case 150 by the blower Air passes through the evaporator 160 (operation stop), passes through the indoor heat exchanger 110, and is converted into hot air to be supplied to the interior of the vehicle, thereby heating the interior of the vehicle.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 실내열교환기(110)로 유입된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 100 after being compressed is introduced into the indoor heat exchanger 110 installed inside the air conditioning case 150.

상기 실내열교환기(110)로 유입된 고온 고압의 기상 냉매는, 블로어를 통해 공조케이스(150)의 내부로 송풍되는 공기와 열교환하면서 응축되며, 이때 상기 실내열교환기(110)를 통과하는 공기는 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant introduced into the indoor heat exchanger 110 is condensed while exchanging heat with the air blown into the air conditioning case 150 through the blower. At this time, air passing through the indoor heat exchanger 110 After changing to hot air, it is supplied to the interior of the vehicle, and the interior of the vehicle is heated.

계속해서, 상기 실내열교환기(110)에서 배출된 냉매는 상기 제2방향전환밸브(192)을 통해 팽창라인(R2)으로 유동하게 되고, 상기 팽창라인(R2)으로 유동하는 냉매는 상기 제1팽창수단(120)을 통과하는 과정에서 감압 팽창되어 저온 저압의 액상냉매가 된 후, 상기 실외열교환기(130)로 유입된다.Subsequently, the refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 110 flows into the expansion line R2 through the second direction switching valve 192, and the refrigerant flowing into the expansion line R2 flows through the first The refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 130 after being reduced in pressure in the process of passing through the expansion means 120 to become the low temperature low pressure liquid refrigerant.

상기 실외열교환기(130)로 유입된 액상냉매는 실외열교환기(130)를 통과하는 과정에서 온도가 더 낮은 외기로부터 열을 흡열하지 못하지만, 상기 실외열교환기(130) 일측의 리시버드라이어(135)를 거치면서 상기 가열수단(138)에 의해 가열되어 증발하며, 이때 액상냉매가 기상으로 상변화하게 되고 냉매온도도 상승하게 된다.The liquid refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 130 does not absorb heat from the outdoor air having a lower temperature in the course of passing through the outdoor heat exchanger 130. The liquid refrigerant flowing into the receiver drier 135 of the outdoor heat exchanger 130, The refrigerant is heated and evaporated by the heating means 138 while the liquid refrigerant is phase-changed to the gas phase and the refrigerant temperature is also increased.

이후, 상기 실외열교환기(130)에서 배출된 냉매는, 상기 제1방향전환밸브(191)에 의해 제1바이패스라인(R1)을 통과하게 되는데, 이때 상기 제1바이패스라인(R1)을 통과하는 냉매는 상기 수냉식 열교환기(181)의 냉매 열교환부(181a)를 통과하는 과정에서 상기 냉각수 열교환부(181b)를 통과하는 냉각수와 열교환하여 차량 전장품(200)의 폐열을 회수하면서 증발하고, 이후 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
Thereafter, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 130 passes through the first bypass line R1 by the first direction switching valve 191. At this time, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 130 flows through the first bypass line R1 The refrigerant passing through the refrigerant heat exchanger 181a is heat-exchanged with the cooling water passing through the cooling water heat exchanger 181b in the course of passing through the refrigerant heat exchanger 181a of the water-cooled heat exchanger 181 to recover the waste heat of the vehicle electrical appliance 200, Then, the refrigerant is introduced into the compressor 100 and recycled as described above.

마. 히트펌프 모드의 제2난방모드 중 제습모드(도 6)hemp. In the second heating mode of the heat pump mode (Fig. 6)

히트펌프 모드의 제2난방모드 중 제습모드는, 도 5의 제2난방모드로 작동 중에 실내 제습이 필요한 경우에 작동하게 된다.The dehumidification mode of the second heating mode of the heat pump mode is operated when the room dehumidification is required during the operation of the second heating mode of Fig.

따라서, 도 5의 제2난방모드와 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Therefore, only the parts different from the second heating mode in Fig. 5 will be described.

상기 제습모드시에는, 제2난방모드 상태에서 상기 온오프 밸브(195)를 통해 상기 분기라인(R3)이 추가로 개방되게 된다.In the dehumidifying mode, the branch line R3 is further opened through the on-off valve 195 in the second heating mode.

그리고, 제습모드시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)를 통과하는 과정에서 냉각된 후, 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.In the dehumidifying mode, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 is operated to close the passage bypassing the indoor heat exchanger 110, so that the air blown into the air conditioning case 150 by the blower After passing through the evaporator 160, the refrigerant passes through the indoor heat exchanger 110 and is converted into hot air to be supplied to the interior of the vehicle, thereby heating the interior of the vehicle.

이때, 상기 증발기(160)로 공급되는 냉매량이 적기 때문에 공기 냉각성능도 낮아 실내온도 변화를 최소화하게 되고, 증발기(160)를 통과하는 공기의 제습은 원활하게 이루어진다.At this time, since the amount of the refrigerant supplied to the evaporator 160 is small, the air cooling performance is low, so that the change in the room temperature is minimized, and the air passing through the evaporator 160 is dehumidified smoothly.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100), 실내열교환기(110), 제1팽창수단(120), 실외열교환기(130), 리시버드라이어(135)의 가열수단(138)을 통과한 냉매는 상기 제1방향전환밸브(191)에 의해 제1바이패스라인(R1)을 통과하게 되는데, 이때 상기 제1바이패스라인(R1)을 통과하는 냉매 중 일부는 상기 수냉식 열교환기(181)의 냉매 열교환부(181a)를 통과하는 과정에서 상기 냉각수 열교환부(181b)를 통과하는 냉각수와 열교환하여 차량 전장품(200)의 폐열을 회수하면서 증발하고, 일부는 상기 분기라인(R3)을 통해 증발기(160)로 공급되어 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기와 열교환하는 과정에서 증발하게 된다.The refrigerant that has passed through the compressor 100, the indoor heat exchanger 110, the first expansion device 120, the outdoor heat exchanger 130, and the heating device 138 of the receiver drier 135, A part of the refrigerant passing through the first bypass line R1 passes through the refrigerant heat exchanger 181a of the water-cooled heat exchanger 181, Exchanges heat with the cooling water passing through the cooling water heat exchanging part 181b to collect the waste heat of the vehicle electrical appliance 200 while part of the heat is supplied to the evaporator 160 through the branch line R3, And evaporates in the process of heat exchange with the air flowing in the inside of the heat exchanger 150.

상기 과정에서 상기 증발기(160)를 통과하는 공기의 제습이 이루어지게 되며, 상기 증발기(160)를 통과한 제습된 공기는 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 후 차량 실내로 공급되어 제습 난방하게 된다.In this process, the air passing through the evaporator 160 is dehumidified, and the dehumidified air passing through the evaporator 160 is converted into hot air while passing through the indoor heat exchanger 110, Dehumidification is heated.

이후, 상기 수냉식 열교환기(181)와 증발기(160)를 각각 통과한 냉매는 합류된 후, 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.Then, the refrigerant having passed through the water-cooled heat exchanger 181 and the evaporator 160 is combined and then flows into the compressor 100, and recycles the cycle as described above.

100: 압축기 110: 실내열교환기
115: 전기 가열식 히터
120: 제1팽창수단 121: 오리피스
130: 실외열교환기 135: 리시버드라이어
138: 가열수단 140: 제2팽창수단
150: 공조케이스 151: 온도조절도어
160: 증발기 170: 어큐뮬레이터
180: 열공급수단 181: 수냉식 열교환기
181a: 냉매 열교환부 181b: 냉각수 열교환부
191: 제1방향전환밸브 192: 제2방향전환밸브
195: 온오프 밸브 200: 전장품
R: 냉매순환라인 R1: 제1바이패스라인
R2: 팽창라인 R3: 분기라인100: compressor 110: indoor heat exchanger
115: Electric heater
120: first expansion means 121: orifice
130: outdoor heat exchanger 135: receiver drier
138: Heating means 140: Second expansion means
150: air conditioning case 151: temperature control door
160: Evaporator 170: Accumulator
180: Heat supply unit 181: Water-cooled heat exchanger
181a: refrigerant heat exchanger 181b: cooling water heat exchanger
191: first direction switching valve 192: second direction switching valve
195: On-off valve 200: Electrical part
R: refrigerant circulation line R1: first bypass line
R2: expansion line R3: branch line

Claims (13)

냉매순환라인(R)상에 각각 설치되는 것으로, 냉매를 압축하여 배출하는 압축기(100)와, 공조케이스(150)의 내부에 설치되어 공조케이스(150)내 공기와 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매를 열교환시키는 실내열교환기(110)와, 공조케이스(150)의 내부에 설치되어 공조케이스(150)내 공기와 상기 압축기(100)로 공급되는 냉매를 열교환시키는 증발기(160)와, 상기 공조케이스(150)의 외부에 설치되어 상기 냉매순환라인(R)을 순환하는 냉매와 외기를 열교환시키는 실외열교환기(130)와, 상기 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130) 사이의 냉매순환라인(R)상에 설치되어 냉매를 팽창시키는 제1팽창수단(120)과, 상기 증발기(160)의 입구측 냉매순환라인(R)상에 설치되어 냉매를 팽창시키는 제2팽창수단(140)을 포함하여 이루어진 차량용 히트 펌프 시스템에 있어서,
상기 실외열교환기(130)의 일측에는, 상기 실외열교환기(130)를 통과하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매를 분리하는 리시버드라이어(135)가 설치되고, 상기 리시버드라이어(135)에는, 상기 리시버드라이어(135) 내부의 냉매를 선택적으로 가열하는 가열수단(138)이 설치되며,
에어컨 모드시에는 상기 가열수단(138)을 오프(OFF) 제어하고, 히트펌프 모드시에는 상기 가열수단(138)을 선택적으로 온(ON) 제어하는 제어부를 더 포함하되,
상기 제어부는, 히트펌프 모드시, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)에 따라 상기 가열수단(138)을 선택적으로 온(ON) 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The compressor 100 is installed on the refrigerant circulation line R and compresses and discharges the refrigerant. The compressor 100 is installed inside the air conditioner case 150 to discharge the air in the air conditioner case 150 and the air An evaporator 160 installed inside the air conditioner case 150 for exchanging heat between the air in the air conditioner case 150 and the refrigerant supplied to the compressor 100, An outdoor heat exchanger 130 installed outside the air conditioning case 150 for exchanging heat between the refrigerant circulating in the refrigerant circulation line R and the outside air and an outdoor heat exchanger 130 installed between the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger 130 A first expansion means 120 installed on the refrigerant circulation line R for expanding the refrigerant and a second expansion means provided on the inlet side refrigerant circulation line R of the evaporator 160 for expanding the refrigerant 140), the heat pump system comprising:
A receiver drier 135 for separating the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant from the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 is installed at one side of the outdoor heat exchanger 130, A heating means 138 for selectively heating the refrigerant in the dryer 135 is provided,
Further comprising a control unit for controlling the heating unit 138 to be OFF in the air conditioning mode and selectively controlling the heating unit 138 to be ON in the heat pump mode,
The control unit selectively controls the heating means 138 in accordance with the difference value? T between the outside temperature of the vehicle and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 in the heat pump mode The heat pump system for vehicles. 제 1 항에 있어서,
상기 가열수단(138)은, 상기 리시버드라이어(135)의 내부에 가열기(138a)를 삽입 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the heating means (138) is formed by inserting a heater (138a) inside the receiver dryer (135). 제 2 항에 있어서,
상기 가열기(138a)는, 상기 리시버드라이어(135)의 내부에서 액상냉매가 위치하는 하부측에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the heater (138a) is installed on a lower side of the receiver dryer (135) where liquid refrigerant is located. 제 2 항에 있어서,
상기 리시버드라이어(135)는, 상기 실외열교환기(130)를 통과하는 냉매가 경유하도록 상기 실외열교환기(130)의 일측에 연통되게 연결됨과 아울러 하부가 개방된 탱크(136)와, 상기 탱크(136)의 개방된 하부를 밀폐하는 캡(137)으로 이루어지고,
상기 가열기(138a)는, 상기 캡(137)과 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.3. The method of claim 2,
The receiver dryer 135 includes a tank 136 connected to one side of the outdoor heat exchanger 130 so as to pass the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 and opened at the bottom, And a cap 137 for sealing the opened lower portion of the cap 136,
And the heater (138a) is integrally formed with the cap (137). 제 1 항에 있어서,
상기 가열수단(138)은, 상기 리시버드라이어(135)의 외주면에 감겨지는 열선으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the heating means (138) comprises a heat wire wound around the outer circumferential surface of the receiver dryer (135). 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 입구측 냉매온도의 차이값(△T)이 소정온도 미만일 경우 상기 가열수단(138)을 항시 온(ON) 제어 또는 상기 차이값(△T)의 범위별로 단수제어하고, 소정온도 이상일 경우 상기 가열수단(138)을 오프(OFF) 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
The control unit controls the heating means 138 to be always ON or to change the difference value DELTA T when the differential value DELTA T between the outside temperature of the vehicle and the inlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is less than a predetermined temperature, T), and controls the heating means (138) to be OFF when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 가열수단(138)을 오프(OFF) 제어하는 도중, 상기 실외열교환기(130)에 착상이 발생하는 조건이면, 상기 가열수단(138)을 온(ON) 제어 또는 상기 실외열교환기(130)의 착상 정도에 따라 단수제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.9. The method of claim 8,
The control unit controls the heating unit 138 to be ON or to perform the outdoor heat exchange if the conception is generated in the outdoor heat exchanger 130 while the heating unit 138 is controlled to be OFF. And the number of stages is controlled in accordance with the degree of conception of the device (130). 제 9 항에 있어서,
상기 제어부는, 차량 외기온도와 상기 실외열교환기(130)의 출구측 냉매온도의 차이값(△T1)이 10℃ 이상이고, 상기 실외열교환기(130)의 출구측 냉매온도가 -3℃ 이하인 경우, 상기 실외열교환기(130)에 착상이 발생하는 조건으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.10. The method of claim 9,
When the differential value DELTA T1 between the outside temperature of the vehicle and the outlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is equal to or higher than 10 DEG C and the outlet refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger 130 is equal to or lower than -3 DEG C , And judges that a condition for concealing occurs in the outdoor heat exchanger (130). 제 1 항에 있어서,
상기 냉매순환라인(R)상에는,
상기 제2팽창수단(140)의 입구측 냉매순환라인(R)과 상기 증발기(160)의 출구측 냉매순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 상기 냉매순환라인(R)을 순환하는 냉매가 상기 제2팽창수단(140) 및 증발기(160)를 바이패스하도록 하는 제1바이패스라인(R1)과,
상기 냉매순환라인(R)을 순환하는 냉매가 상기 제1바이패스라인(R1)으로 선택적으로 유동하도록 냉매 유동방향을 전환하는 제1방향전환밸브(191)가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
On the refrigerant circulation line R,
A refrigerant circulation line R connected to an inlet side refrigerant circulation line R of the second expansion means 140 and an outlet side refrigerant circulation line R of the evaporator 160, A first bypass line R1 for bypassing the second expansion means 140 and the evaporator 160,
And a first direction switching valve (191) for switching the refrigerant flow direction so that the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line (R) flows selectively to the first bypass line (R1) system. 제 11 항에 있어서,
상기 제1바이패스라인(R1)상에는, 제1바이패스라인(R1)을 따라 흐르는 냉매에 차량 전장품(200)의 폐열을 공급하는 열공급수단(180)이 설치되고,
상기 열공급수단(180)은, 상기 제1바이패스라인(R1)을 흐르는 냉매가 유동하는 냉매 열교환부(181a)와, 상기 냉매 열교환부(181a)의 일측에 열교환 가능하게 구비되어 상기 차량 전장품(200)을 순환하는 냉각수가 유동하는 냉각수 열교환부(181b)로 구성된 수냉식 열교환기(181)를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.12. The method of claim 11,
A heat supply means 180 for supplying waste heat of the vehicle electrical equipment 200 to the refrigerant flowing along the first bypass line R1 is provided on the first bypass line R1,
The heat supply unit 180 includes a refrigerant heat exchanging unit 181a through which the refrigerant flowing through the first bypass line R1 flows and a refrigerant heat exchanging unit 181a provided at one side of the refrigerant heat exchanging unit 181a, And a cooling water heat exchanger (181b) through which cooling water circulating through the cooling water heat exchanger (200) flows. 제 12 항에 있어서,
상기 열공급수단(180)의 입구측 제1바이패스라인(R1)과 상기 증발기(160)의 입구측 냉매순환라인(R)을 연결하도록 분기라인(R3)이 설치되고, 상기 분기라인(R3)상에는 분기라인(R3)의 냉매 유동을 개폐하는 온오프 밸브(195)가 설치되어, 차실내 제습이 필요한 경우 상기 제1바이패스라인(R1)을 유동하는 냉매의 일부를 상기 분기라인(R3)을 통해 상기 증발기(160)측으로 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.13. The method of claim 12,
A branch line R3 is provided to connect the inlet side first bypass line R1 of the heat supply means 180 and the inlet side refrigerant circulation line R of the evaporator 160, Off valve 195 for opening and closing the refrigerant flow of the branch line R3 is provided on the branch line R3 and a part of the refrigerant flowing through the first bypass line R1 is discharged to the branch line R3 when dehumidification in the car is required, To the evaporator (160) side through the evaporator (160).
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