KR102313415B1 - 차량용 히트펌프 장치 - Google Patents

차량용 히트펌프 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102313415B1
KR102313415B1 KR1020150115808A KR20150115808A KR102313415B1 KR 102313415 B1 KR102313415 B1 KR 102313415B1 KR 1020150115808 A KR1020150115808 A KR 1020150115808A KR 20150115808 A KR20150115808 A KR 20150115808A KR 102313415 B1 KR102313415 B1 KR 102313415B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric compressor
temperature
air temperature
heat pump
discharge air
Prior art date
Application number
KR1020150115808A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170021935A (ko
Inventor
김태은
김영민
민세원
유상준
정홍래
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 KR1020150115808A priority Critical patent/KR102313415B1/ko
Publication of KR20170021935A publication Critical patent/KR20170021935A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102313415B1 publication Critical patent/KR102313415B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B60H1/3213—Control means therefor for increasing the efficiency in a vehicle heat pump

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 차량용 히트펌프 장치에 관한 것으로, 전동압축기의 제어로직을 개선함으로써, 오프(OFF)된 상태의 전동압축기 재작동 시점을 단축시킬 수 있고, 이를 통해, 전동압축기의 응답성을 개선시켜 차실내의 "온도 제어 속효성"을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전동압축기로부터 토출되는 냉매의 흐름 방향을 제어함에 따라 히트펌프 모드 또는 에어컨 모드로 작동되면서 차실내를 난방 또는 냉방하며, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도의 크기에 따라 상기 전동압축기의 회전수가 자동 제어되는 차량용 히트펌프 장치에 있어서, 히트펌프 모드 시에 전동압축기가 정지(OFF)된 상태에서, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도와 토출공기온도 변화 기울기에 따라 전동압축기를 재작동시켜, 전동압축기의 재작동 시점을 단축시키는 제어부를 구비한다.

Description

차량용 히트펌프 장치{HEAT PUMP SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 히트펌프 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전동압축기의 제어로직을 개선함으로써, 오프(OFF)된 상태의 전동압축기 재작동 시점을 단축시킬 수 있고, 이를 통해, 전동압축기의 응답성을 개선시켜 차실내의 "온도 제어 속효성"을 향상시킬 수 있는 차량용 히트펌프 장치에 관한 것이다.
차량의 냉,난방 장치로서, 히트펌프 장치(Heat Pump System)가 있다.
히트펌프 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전동압축기(1)와 고압측 실내열교환기(3)와 제 1바이패스 밸브(5)와 제 1팽창밸브(7)와 실외열교환기(9)와 제 2바이패스 밸브(12)와 제 2팽창밸브(14) 및 저압측 실내열교환기(16)를 포함하는 것으로, 냉매의 흐름 방향에 따라 "히트펌프 모드" 또는 "에어컨 모드"로 제어되면서 난방용 또는 냉방용으로 사용한다.
특히, "히트펌프 모드"일 경우에는, 전동압축기(1)와 고압측 실내열교환기(3)와 제 1팽창밸브(7)와 실외열교환기(9)로 연결되는 "히트펌프 사이클"을 구성하여 냉매를 순환시키고, 이러한 냉매 순환을 통해 고압측 실내열교환기(3)에 고온의 "열"을 발생시키며, 발생된 "열"을 통해 차실내를 난방한다.
그리고, "에어컨 모드"일 경우에는, 전동압축기(1)와 고압측 실내열교환기(3)와 실외열교환기(9)와 제 2팽창밸브(14)와 저압측 실내열교환기(16)로 연결되는 "에어컨 사이클"을 구성하여 냉매를 순환시키고, 이러한 냉매 순환을 통해 저압측 실내열교환기(16)에 저온의 "냉기"를 발생시키며, 발생된 "냉기"를 통해 차실내를 냉방한다.
한편, 히트펌프 장치의 전동압축기(1)는, "목표토출온도"과 차실내의 "토출공기온도" 간의 "온도편차"에 따라 그 회전수가 자동 제어된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, "히트펌프 모드" 시에, 차실내의 "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮을 경우(A)에는, 전동압축기(1)의 회전수가 증가(B)되도록 구성된다. 따라서, 고압측 실내열교환기(3)의 발열온도를 높여준다(도 1참조). 이로써, "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 상승시킨다.
또한, 차실내의 "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높을 경우(C)에는, 전동압축기(1)의 회전수가 감소(D)되도록 구성된다. 따라서, 고압측 실내열교환기(3)의 발열온도를 낮춰준다. 이로써, "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 하강시킨다.
한편, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높을 경우(C), 이미 전동압축기(1)의 회전수가 "최소 회전수(Min. RPM)" 상태(E)이면, 전동압축기(1)가 정지(OFF)(F)되도록 구성된다. 따라서, 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용을 완전히 정지시키고, 이를 통해, "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 낮춰준다.
여기서, 전동압축기(1)가 정지(OFF)된 상태에서, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮아지면(G), 전동압축기(1)가 재작동(ON)(H)되면서 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용이 다시 시작되게 한다. 따라서, "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 다시 상승시킨다.
그런데, 이러한 종래의 히트펌프 장치는, "토출공기온도"와 "목표토출온도"간의 "편차"만을 이용하여 전동압축기(1)의 회전수를 제어하는 구조이므로, 응답성이 떨어진다는 단점이 있다.
특히, 도 2에 도시된 바와 같이, "히트펌프 모드" 시에 전동압축기(1)가 오프(OFF)된 상태(F)에서는, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮아져야만(G) 비로소 전동압축기(1)가 재작동(H)되는 구조이므로, 낮은 "토출공기온도"에 비해 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용이 지연된다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점 때문에 차실내의 "온도 제어 속효성"이 떨어진다는 문제점이 있다.
더욱이, 전동압축기(1)가 재작동(H)되더라도, 고압측 실내열교환기(3)의 발열온도는 열관성(熱慣性)에 의해 계속해서 하강하는데(A), 이러한 온도 하강 때문에 차실내의 "토출공기온도"가 "목표토출온도"로 도달하기까지 많은 시간(Δt1)이 소요된다는 단점이 있다.
그 결과, 고압측 실내열교환기(3)의 발열온도 제어가 더욱 어렵고, 이로써, 차실내에 원치않는 온도의 공기가 다량 송풍되어 차실내를 불쾌하게 만든다는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 전동압축기의 제어로직을 개선함으로써, 전동압축기가 오프(OFF)된 상태에서, 미리 설정된 조건만 만족하면, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기를 곧바로 재작동시킬 수 있는 차량용 히트펌프 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 전동압축기가 오프(OFF)된 상태에서, 미리 설정된 조건만 만족하면, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기를 재작동시킬 수 있도록 구성함으로써, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기의 재작동 시점을 단축시킬 수 있는 차량용 히트펌프 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기의 재작동 시점을 단축시킬 수 있도록 구성함으로써, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮아져야만 전동압축기를 재작동시키는 종래와 달리, 전동압축기의 응답성을 개선시킬 수 있는 차량용 히트펌프 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전동압축기의 응답성을 개선시킬 수 있도록 구성함으로써, 차실내의 "온도 제어 속효성"을 향상시킬 수 있고, 이를 통해, 차실내의 쾌적성을 개선시킬 수 있는 차량용 히트펌프 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 히트펌프 장치는, 전동압축기로부터 토출되는 냉매의 흐름 방향을 제어함에 따라 히트펌프 모드 또는 에어컨 모드로 작동되면서 차실내를 난방 또는 냉방하며, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도의 크기에 따라 상기 전동압축기의 회전수가 자동 제어되는 차량용 히트펌프 장치에 있어서, 상기 히트펌프 모드 시에 상기 전동압축기가 정지(OFF)된 상태에서, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도와 토출공기온도 변화 기울기에 따라 상기 전동압축기를 재작동시켜, 상기 전동압축기의 재작동 시점을 단축시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 히트펌프 모드 상태에서, 상기 토출공기온도가 목표토출온도 보다 높을 시에, 상기 전동압축기의 회전수가 이미 최소 회전수 상태이면, 상기 전동압축기를 정지(OFF)시키며; 상기 전동압축기가 정지(OFF)된 상태에서, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도와 토출공기온도 변화 기울기에 따라 상기 전동압축기를 재작동시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 히트펌프 모드 상태에서, 상기 토출공기온도가 목표토출온도 보다 높을 시에, 상기 토출공기온도가 목표토출온도와 동일해질 때까지 상기 전동압축기의 회전수를 감소시키되, 최소 회전수로 제어될 때까지 점차 감소시키고; 상기 전동압축기가 최소 회전수로 제어되고 있는 상태에서, 미리 설정된 기준경과시간을 초과한 이후에도 상기 토출공기온도가 목표토출온도 보다 높을 경우에는, 상기 전동압축기를 정지(OFF)시키며; 상기 전동압축기가 정지(OFF)된 상태에서, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도와 토출공기온도 변화 기울기에 따라 상기 전동압축기를 재작동시키는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 상기 히트펌프 모드 시에, 상기 전동압축기가 정지(OFF)된 상태에서, 상기 토출공기온도 변화 기울기가 상기 토출공기온도가 하강하는 조건이고, 상기 토출공기온도가 상기 목표토출온도보다 높은 임시 목표토출온도 이상인 조건일 시에, 상기 전동압축기를 재작동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 히트펌프 장치에 의하면, "히트펌프 모드" 시에, 전동압축기가 오프(OFF)된 상태에서, "토출공기온도"가 하강하는 조건과, "토출공기온도"가 "임시 목표토출온도" 이상인 조건을 모두 만족하면, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기를 재작동시키는 구조이므로, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기의 재작동 시점을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, "토출공기온도"와 비교하는 "임시 목표토출온도"가, "목표토출온도"보다 높게 설정되므로, 단순히 "목표토출온도"와 "토출공기온도"를 비교하여 전동압축기의 재작동 시점을 제어하는 종래의 기술보다 전동압축기의 재작동 시점을 소정시간 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기의 재작동 시점을 단축시킬 수 있으므로, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮아져야만 전동압축기를 재작동시키는 종래와 달리, 전동압축기의 응답성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전동압축기의 응답성을 개선시킬 수 있으므로, 차실내의 "온도 제어 속효성"을 향상시킬 수 있고, 이를 통해, 차실내의 쾌적성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 히트펌프 장치를 나타내는 도면,
도 2는 종래의 차량용 히트펌프 장치의 작동예를 나타내는 도면으로서, "목표토출온도"과 "토출공기온도"와 "전동압축기 회전수"의 관계를 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 히트펌프 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 히트펌프 장치의 작동예를 나타내는 도면으로서, "목표토출온도"과 "토출공기온도"와 "전동압축기 회전수"의 관계를 나타내는 그래프,
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 차량용 히트펌프 장치의 작동예를 나타내는 플로우챠트이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 히트펌프 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 차량용 히트펌프 장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 3을 참조하여 차량용 히트펌프 장치에 대해 간략하게 설명한다.
히트펌프 장치는, 전동압축기(1)와 고압측 실내열교환기(3)와 제 1바이패스 밸브(5)와 제 1팽창밸브(7)와 실외열교환기(9)와 제 2바이패스 밸브(12)와 제 2팽창밸브(14) 및 저압측 실내열교환기(16)를 포함한다.
이러한 히트펌프 장치는, 냉매의 흐름 방향에 따라 "히트펌프 모드" 또는 "에어컨 모드"로 제어되면서 난방용 또는 냉방용으로 사용한다.
특히, "히트펌프 모드"일 경우에는, 전동압축기(1)와 고압측 실내열교환기(3)와 제 1팽창밸브(7)와 실외열교환기(9)로 연결되는 "히트펌프 사이클"을 구성하여 냉매를 순환시키고, 이러한 냉매 순환을 통해 고압측 실내열교환기(3)에 고온의 "열"을 발생시키며, 발생된 "열"을 통해 차실내를 난방한다.
그리고, "에어컨 모드"일 경우에는, 전동압축기(1)와 고압측 실내열교환기(3)와 실외열교환기(9)와 제 2팽창밸브(14)와 저압측 실내열교환기(16)로 연결되는 "에어컨 사이클"을 구성하여 냉매를 순환시키고, 이러한 냉매 순환을 통해 저압측 실내열교환기(16)에 저온의 "냉기"를 발생시키며, 발생된 "냉기"를 통해 차실내를 냉방한다.
한편, 히트펌프 장치의 전동압축기(1)는, "목표토출온도"과 차실내의 "토출공기온도" 간의 "온도편차"에 따라 그 회전수가 자동 제어된다.
즉, 예를 들면, "히트펌프 모드" 시에, 차실내의 "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮을 경우에는, 전동압축기(1)의 회전수가 증가된다. 따라서, 고압측 실내열교환기(3)의 발열온도를 높여준다. 이로써, "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 상승시킨다.
또한, 차실내의 "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높을 경우에는, 전동압축기(1)의 회전수가 감소된다. 따라서, 고압측 실내열교환기(3)의 발열온도를 낮춰준다. 이로써, "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 하강시킨다.
여기서, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높을 경우, 이미 전동압축기(1)의 회전수가 "최소 회전수" 상태이면, 전동압축기(1)가 정지(OFF)된다. 따라서, 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용을 완전히 정지시키고, 이를 통해, "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 낮춰준다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 히트펌프 장치의 특징부를 도 3 내지 도 4를 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 히트펌프 장치는, 제어부(20)를 구비한다.
제어부(20)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, "히트펌프 모드" 상태에서, 차실내의 "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높을 경우, 전동압축기(1)의 회전수를 감소시키되, 전동압축기(1)의 회전수가 "최소 회전수"로 제어될 때까지 계속해서 감소시킨다.
이때, 제어부(20)는, 전동압축기(1)가 "최소 회전수"로 제어되고 있는 상태에서, 미리 설정된 "기준경과시간"을 초과한 이후에도 여전히 "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높을 경우에는, 전동압축기(1)를 아예 정지(OFF)시킨다.
따라서, 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용을 완전히 정지시키고, 이를 통해, "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 낮춰준다.
다시, 도 3을 참조하면, 상기 제어부(20)는, 제 1조건 판단부(22)와 제 2조건 판단부(24)를 구비한다.
제 1조건 판단부(22)는, 현재, 차실내의 "토출공기온도"가 하강하는 조건인지의 여부를 판단한다.
이때의 판단은, "토출공기온도"를 실시간 모니터링하여 "토출공기온도 변화 기울기"를 실시간으로 산출한 다음, 산출된 "토출공기온도 변화 기울기"가 미리 설정된 "기준기울기" 이하인지의 여부를 판별한다. 그러면, "토출공기온도"가 하강하는 조건인지의 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 제 1조건 판단부(22)는, "토출공기온도 변화 기울기"를 산출하는 프로그램을 내장하고 있음은 물론이다.
제 2조건 판단부(24)는, 현재, 차실내의 "토출공기온도"가, "목표토출온도"보다 높게 설정된 "임시 목표토출온도" 이상인 조건인지를 판단한다.
여기서, "임시 목표토출온도"는, "목표토출온도"에 미리 설정된 "특정 온도값"을 더한 값으로서, "목표토출온도" 보다 "특정 온도값" 높은 온도이다.
한편, 제어부(20)는, "히트펌프 모드" 시에, 전동압축기(1)가 정지(OFF)된 상태에서, 제 1조건 판단부(22)에서의 조건과, 제 2조건 판단부(24)에서의 조건이 모두 만족되는 지의 여부를 판단한다.
즉, "토출공기온도"가 하강하는 조건과, "토출공기온도"가 "임시 목표토출온도" 이상인 조건을 모두 만족하는 지를 판단한다.
판단 결과, 위의 2가지 조건이 모두 만족되면, 제어부(20)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재, 전동압축기(1)가 정지(OFF)된 상태(F)에서, 차실내의 "토출공기온도"가 "목표토출온도"를 향해 점차 하강(I)하여 차실내의 난방성능이 떨어지는 것으로 인식한다.
그리고 이러한 인식이 들면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)를 온(ON)시킨다. 그러면, 정지된 상태(F)의 전동압축기(1)는, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 이하로 낮아지기도 전에 재작동된다(H).
따라서, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 이하로 낮아지기도 전에 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용이 다시 시작된다(J). 이로써, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 이하로 낮아지기 전에 "토출공기온도"를 상승시켜 차실내를 난방하게 된다.
그 결과, 차실내의 온도가 "목표토출온도" 이하로 낮아지는 것을 방지하고, 이를 통해, 차실내의 쾌적성을 증진시킨다.
이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, "히트펌프 모드" 시에, 전동압축기가 오프(OFF)된 상태에서, "토출공기온도"가 하강하는 조건과, "토출공기온도"가 "임시 목표토출온도" 이상인 조건을 모두 만족하면, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기(1)를 재작동시키는 구조이므로, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기(1)의 재작동 시점을 단축시킬 수 있다.
특히, "토출공기온도"와 비교하는 "임시 목표토출온도"가, "목표토출온도"보다 높게 설정되므로, 단순히 "목표토출온도"와 "토출공기온도"를 비교하여 전동압축기(1)의 재작동 시점(X)을 제어하는 종래의 기술보다 전동압축기(1)의 재작동 시점(H)을 소정시간(Δt2) 단축시킬 수 있다.
또한, "토출공기온도"와 "목표토출온도" 편차에 관계없이 전동압축기(1)의 재작동 시점을 단축시킬 수 있으므로, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮아져야만 전동압축기(1)를 재작동시키는 종래와 달리, 전동압축기(1)의 응답성을 개선시킬 수 있다.
또한, 전동압축기의 응답성을 개선시킬 수 있으므로, 차실내의 "온도 제어 속효성"을 향상시킬 수 있고, 이를 통해, 차실내의 쾌적성을 개선시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 공조장치의 작동예를 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 5와 도 6과 도 3을 참조하면, "히트펌프 모드" 상태에서(S101), "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮은지를 판단한다(S103).
판단 결과, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮으면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)가 오프(OFF)된 상태인지를 다시 판단한다(S105).
판단 결과, 전동압축기(1)가 오프(OFF)된 상태이면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)를 온(ON)시킨다(S107). 그러면, 전동압축기(1)가 재작동(ON)되면서 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용이 다시 시작된다. 이로써, "토출공기온도"가 "목표토출온도"로 다시 상승된다.
한편, 판단 결과, 전동압축기(1)가 오프(OFF)된 상태가 아니면(S105-1), 즉, 전동압축기(1)가 온(ON)된 상태이면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)의 회전수를 증가시킨다(S109). 따라서, 고압측 실내열교환기(3)의 발열온도를 높여주어 "토출공기온도"를 상승시킨다.
다시, 도 5와 도 6과 도 3을 참조하면, (S103) 단계에서의 판단 결과, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 낮지 않으면(S103-1), 즉, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 이상이면, 제어부(20)는, 현재 "토출공기온도"가 하강하는 조건인지와, "토출공기온도"가 "목표토출온도"보다 높은 "임시 목표토출온도" 이상인 조건인지를 모두 만족하는 지를 다시 판단한다(S111).
판단 결과, 위의 2가지 조건이 모두 만족되면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)가 오프(OFF)된 상태인지를 다시 판단한다(S105).
판단 결과, 전동압축기(1)가 오프(OFF)된 상태이면, 제어부(20)는, 현재, 전동압축기(1)가 정지(OFF)된 상태(F)에서, 차실내의 "토출공기온도"가 "목표토출온도"를 향해 점차 하강(I)하여 차실내의 난방성능이 떨어지는 것으로 인식한다(도 4참조).
그리고 이러한 인식에 따라, 제어부(20)는, 전동압축기(1)를 온(ON)시킨다(S107). 그러면, 정지된 상태(F)의 전동압축기(1)는, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 이하로 낮아지기도 전에 재작동된다(H).
따라서, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 이하로 낮아지기도 전에 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용이 다시 시작된다(J). 이로써, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 이하로 낮아지기 전에 "토출공기온도"를 상승시켜 차실내를 난방하게 된다.
다시, 도 5와 도 6과 도 3을 참조하면, (S111) 단계에서의 판단 결과, 위의 2가지 조건 중 적어도 어느 하나가 만족되지 않으면(S111-1), 제어부(20)는, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높은지를 다시 판단한다(S113).
판단 결과, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높으면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)의 회전수가 "최소 회전수" 상태인지를 다시 판단한다(S115).
판단 결과, 전동압축기(1)의 회전수가 "최소 회전수" 상태이면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)를 오프(OFF)시킨다(S117). 그러면, 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용을 완전히 정지되면서 "토출공기온도"를 낮춰준다.
한편, 판단 결과, 전동압축기(1)의 회전수가 "최소 회전수" 상태가 아니면(S115-1), 제어부(20)는, 전동압축기(1)의 회전수를 감소시킨다(S119). 그러면, 고압측 실내열교환기(3)의 발열온도가 낮아지면서 "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 하강시킨다.
그리고, 전동압축기(1)의 회전수를 감소시키는 과정에서, 제어부(20)는, 전동압축기(1)의 회전수가 "최소 회전수"에 도달하였는 지를 다시 판단한다(S121).
판단 결과, 전동압축기(1)의 회전수가 "최소 회전수"로 제어되면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)의 "최소 회전수" 진입 후 경과시간이 "기준경과시간"을 초과하였는지를 다시 판단한다(S123).
판단 결과, "기준경과시간"을 초과하였으면, 제어부(20)는, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 여전히 높은지를 다시 판단한다(S125).
판단 결과, "토출공기온도"가 "목표토출온도" 보다 높으면, 제어부(20)는, 전동압축기(1)를 오프(OFF)시킨다(S117).
그러면, 고압측 실내열교환기(3)의 발열작용이 완전히 정지되면서 "토출공기온도"를 "목표토출온도"로 낮춰준다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 전동압축기 3: 고압측 실내열교환기
5: 제 1바이패스 밸브(Valve) 7: 제 1팽창밸브(Valve)
9: 실외열교환기 12: 제 2바이패스 밸브(Valve)
14: 제 2팽창밸브(Valve) 16: 저압측 실내열교환기
20: 제어부 22: 제 1조건 판단부
24: 제 2조건 판단부

Claims (4)

  1. 전동압축기(1)로부터 토출되는 냉매의 흐름 방향을 제어함에 따라 히트펌프 모드 또는 에어컨 모드로 작동되면서 차실내를 난방 또는 냉방하며, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도의 크기에 따라 상기 전동압축기(1)의 회전수가 자동 제어되는 차량용 히트펌프 장치에 있어서,
    상기 히트펌프 모드 시에 상기 전동압축기(1)가 정지(OFF)된 상태에서, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도와 토출공기온도 변화 기울기에 따라 상기 전동압축기(1)를 재작동시켜, 상기 전동압축기(1)의 재작동 시점을 단축시키는 제어부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트펌프 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부(20)는,
    상기 히트펌프 모드 상태에서, 상기 토출공기온도가 목표토출온도 보다 높을 시에, 상기 전동압축기(1)의 회전수가 이미 최소 회전수 상태이면, 상기 전동압축기(1)를 정지(OFF)시키며;
    상기 전동압축기(1)가 정지(OFF)된 상태에서, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도와 토출공기온도 변화 기울기에 따라 상기 전동압축기(1)를 재작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 히트펌프 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부(20)는,
    상기 히트펌프 모드 상태에서, 상기 토출공기온도가 목표토출온도 보다 높을 시에, 상기 토출공기온도가 목표토출온도와 동일해질 때까지 상기 전동압축기(1)의 회전수를 감소시키되, 최소 회전수로 제어될 때까지 점차 감소시키고;
    상기 전동압축기(1)가 최소 회전수로 제어되고 있는 상태에서, 미리 설정된 기준경과시간을 초과한 이후에도 상기 토출공기온도가 목표토출온도 보다 높을 경우에는, 상기 전동압축기(1)를 정지(OFF)시키며;
    상기 전동압축기(1)가 정지(OFF)된 상태에서, 차실내의 토출공기온도와 목표토출온도와 토출공기온도 변화 기울기에 따라 상기 전동압축기(1)를 재작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 히트펌프 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부(20)는,
    상기 히트펌프 모드 시에, 상기 전동압축기(1)가 정지(OFF)된 상태에서, 상기 토출공기온도 변화 기울기가 상기 토출공기온도가 하강하는 조건이고, 상기 토출공기온도가 상기 목표토출온도보다 높은 임시 목표토출온도 이상인 조건일 시에, 상기 전동압축기(1)를 재작동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 히트펌프 장치.
KR1020150115808A 2015-08-18 2015-08-18 차량용 히트펌프 장치 KR102313415B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150115808A KR102313415B1 (ko) 2015-08-18 2015-08-18 차량용 히트펌프 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150115808A KR102313415B1 (ko) 2015-08-18 2015-08-18 차량용 히트펌프 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170021935A KR20170021935A (ko) 2017-03-02
KR102313415B1 true KR102313415B1 (ko) 2021-10-18

Family

ID=58426797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150115808A KR102313415B1 (ko) 2015-08-18 2015-08-18 차량용 히트펌프 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102313415B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004203085A (ja) 2002-12-24 2004-07-22 Denso Corp 空調装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06206424A (ja) * 1993-01-12 1994-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車両用ヒートポンプ式空調装置
JPH06219138A (ja) * 1993-01-26 1994-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車両用ヒートポンプ式空調装置
JPH07266857A (ja) * 1994-04-01 1995-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動車用空調装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004203085A (ja) 2002-12-24 2004-07-22 Denso Corp 空調装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170021935A (ko) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4836212B2 (ja) 空気調和機
JP6346122B2 (ja) 温水暖房システム
JP6071648B2 (ja) 空気調和装置
US10712067B2 (en) Air-conditioning apparatus
WO2017159455A1 (ja) 空調装置
JP2006234375A (ja) ヒートポンプ式給湯器
TWI801460B (zh) 暖通空調（ｈｖａｃ）系統、用於蒸氣壓縮系統之控制方法以及相關機器可讀媒體
JP6004670B2 (ja) 空気調和装置の制御装置及び空気調和装置の制御方法並びに空気調和装置のプログラム、それを備えた空気調和装置
CN104930770A (zh) 一种热泵空调器的化霜方法和装置
JP2005262948A (ja) 車両用空調装置
CN204665584U (zh) 一种热泵空调器化霜装置
JP2007292390A (ja) ヒートポンプ式給湯器
JP2017165142A (ja) 空調装置
WO2017138133A1 (ja) 温冷水空調システム
KR102313415B1 (ko) 차량용 히트펌프 장치
US11493226B2 (en) Airconditioning apparatus
JP2018146142A (ja) 空気調和機
KR100488010B1 (ko) 에어컨의 자동제어방법
KR102564507B1 (ko) 공기조화기의 운전 제어 방법
WO2017179165A1 (ja) 冷凍サイクル装置
JP6964049B2 (ja) ヒートポンプ式冷水冷房装置
JP2014145572A (ja) ヒートポンプ装置
JP3636261B2 (ja) 温水床暖房システムの制御装置
JP6566713B2 (ja) 車両用空調装置
JP7392567B2 (ja) 空気調和機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right