KR102401265B1 - Heat pump system for vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스 내부에 증발기가 설치되는 냉풍통로와 응축기가 설치되는 온풍통로를 구비하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템에서, 난방모드시 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하여 익스트랙터를 통해 차실외로 배출될 내기의 일정량을 재순환시켜 증발기를 통과시킨 후 배출시킴으로써, 추가 부품 구성 없이 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle heat pump system, and more particularly, in a heat pump system that performs cooling and heating by providing a cold air passage in which an evaporator is installed and a hot air passage in which a condenser is installed in an air conditioning case, in heating mode By supplying mixed air of the bet and outside air to the evaporator and the condenser, respectively, recirculating a certain amount of the bet to be discharged to the outside of the vehicle through the extractor, passing it through the evaporator, and then discharging it, thereby reducing the refrigerant pressure and temperature in the refrigerant cycle without configuring additional parts It relates to a heat pump system for a vehicle capable of improving heating performance by increasing the temperature.

Description

차량용 히트 펌프 시스템{Heat pump system for vehicle}Heat pump system for vehicle

본 발명은 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스 내부에 증발기가 설치되는 냉풍통로와 응축기가 설치되는 온풍통로를 구비하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템에서, 난방모드시 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하여 익스트랙터를 통해 차실외로 배출될 내기의 일정량을 재순환시켜 증발기를 통과시킨 후 배출시키도록 한 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle heat pump system, and more particularly, in a heat pump system that performs cooling and heating by providing a cold air passage in which an evaporator is installed and a hot air passage in which a condenser is installed in an air conditioning case, in heating mode The present invention relates to a heat pump system for a vehicle in which mixed air of bet and outside air is supplied to the evaporator and the condenser, respectively, and a predetermined amount of bet to be discharged to the outside of a vehicle is recirculated through an extractor, passed through the evaporator, and then discharged.

일반적인 차량용 에어컨시스템은 통상, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor)(1), 압축기(1)에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser)(2), 응축기(2)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 예컨대 팽창밸브(Expansion Valve)(3), 그리고, 상기 팽창밸브(3)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차실내측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator)(4) 등이 냉매 파이프로 연결되어 이루어진 냉동사이클로 구성되며, 다음과 같은 냉매 순환과정을 통하여 자동차 실내를 냉방한다.A typical vehicle air conditioner system, as shown in FIG. 1, generally includes a compressor (1) for compressing and sending out a refrigerant, a condenser (2) for condensing a high-pressure refrigerant sent from the compressor (1), For example, an expansion valve 3 for throttling the refrigerant condensed and liquefied in the condenser 2, and the low-pressure liquid refrigerant throttled by the expansion valve 3 exchanges heat with air blown into the interior of the vehicle It consists of a refrigeration cycle in which an evaporator (4) that cools the air discharged into the room due to the endothermic action by the latent heat of evaporation of the refrigerant by evaporating the refrigerant is connected by a refrigerant pipe. to cool

상기 에어컨시스템의 냉방스위치(미도시)가 온(On) 되면, 먼저 압축기(1)가 엔진 또는 모터의 동력으로 구동하면서 저온 저압의 기상 냉매를 흡입,압축하여 고온 고압의 기체 상태로 응축기(2)로 송출하고, 응축기(2)는 그 기상 냉매를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축한다. 이어, 응축기(2)에서 고온 고압의 상태로 송출되는 액상 냉매는 팽창밸브(3)의 교축작용으로 급속히 팽창되어 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(4)로 보내어지고, 증발기(4)는 그 냉매를 블로어(미도시)가 차실내로 송풍하는 공기와 열교환시킨다. 이에 냉매는 증발기(4)에서 증발하여 저온 저압의 기체 상태로 배출되고 다시 압축기(1)에 흡입되어 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.When the cooling switch (not shown) of the air conditioner system is turned on, first, the compressor 1 is driven by the power of the engine or motor while sucking and compressing the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant to convert the high-temperature and high-pressure gaseous state into the condenser 2 ), and the condenser 2 condenses the gaseous refrigerant into a high-temperature and high-pressure liquid by exchanging heat with the outside air. Then, the liquid refrigerant sent out from the condenser 2 in a high-temperature and high-pressure state is rapidly expanded by the throttling action of the expansion valve 3 and is sent to the evaporator 4 in a low-temperature and low-pressure wet state, and the evaporator 4 is the The refrigerant exchanges heat with air blown into the vehicle interior by a blower (not shown). Accordingly, the refrigerant evaporates in the evaporator 4, is discharged in a low-temperature and low-pressure gas state, and is again sucked into the compressor 1 to recirculate the refrigeration cycle as described above.

상기 증발기는 차실내측에 설치된 공조케이스의 내부에 설치되어 냉방 역할을 하게 되는데, 즉, 블로어(미도시)가 송풍하는 공기가 상기 증발기(4)를 거치면서 증발기(4)내를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차실내에 토출됨으로써 이루어진다.The evaporator is installed inside the air conditioning case installed inside the vehicle interior to play a cooling role, that is, the liquid refrigerant circulating in the evaporator 4 while the air blown by a blower (not shown) passes through the evaporator 4 . It is cooled by the latent heat of evaporation and discharged into the vehicle in a cooled state.

또한, 차실내의 난방은, 상기 공조케이스의 내부에 설치되어 엔진 냉각수가 순환하는 히터코어(미도시)를 이용하거나 또는 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 전기가열식히터(미도시)를 이용하게 된다.In addition, the interior of the vehicle is heated using a heater core (not shown) installed inside the air conditioning case and circulating engine coolant, or an electric heating type heater (not shown) installed inside the air conditioning case. .

한편, 상기 응축기(2)는 차량의 전방측에 설치되어 공기와 열교환하면서 방열을 하게 된다.On the other hand, the condenser 2 is installed on the front side of the vehicle to radiate heat while exchanging heat with air.

최근에는, 냉동사이클만을 이용하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템이 개발되고 있는바, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 공조케이스(10) 내부에 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)를 좌,우 구획되게 형성하고, 상기 냉풍통로(11)에는 냉방을 위한 증발기(4)를 설치하며, 상기 온풍통로(12)에는 난방을 위한 응축기(2)를 설치한 구조이다.Recently, a heat pump system that performs cooling and heating using only a refrigeration cycle has been developed. As shown in FIG. 2 , a cold air passage 11 and a hot air passage 12 inside one air conditioning case 10 ) is divided into left and right, an evaporator 4 for cooling is installed in the cold air passage 11 , and a condenser 2 for heating is installed in the warm air passage 12 .

이때, 상기 공조케이스(10)의 출구측에는 차실내로 공기를 공급하는 공기토출구(15)와, 차실외로 공기를 방출하는 공기방출구(16)가 형성된다.At this time, an air outlet 15 for supplying air to the inside of the vehicle and an air outlet 16 for discharging air to the outside of the vehicle are formed on the outlet side of the air conditioning case 10 .

또한, 상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)의 각 입구측에는 개별작동하는 블로어(20)가 각각 설치된다.In addition, blowers 20 that operate individually are installed at each inlet side of the cold air passage 11 and the warm air passage 12 .

상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)가 좌,우(차량 폭방향)로 배치되므로, 상기 두 개의 블로어(20)도 좌,우로 배치된다.Since the cold air passage 11 and the warm air passage 12 are disposed left and right (in the vehicle width direction), the two blowers 20 are also disposed left and right.

따라서, 냉방모드시에는 상기 냉풍통로(11)의 증발기(4)를 통과하면서 냉각된 냉풍이 공기토출구(15)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 되고, 이때 상기 온풍통로(12)의 응축기(2)를 통과하면서 가열된 온풍은 공기방출구(16)를 통해 차실외로 배출되게 된다.Accordingly, in the cooling mode, the cold air cooled while passing through the evaporator 4 of the cold air passage 11 is discharged into the vehicle interior through the air outlet 15 to be cooled, and at this time, the hot air passage 12 condenser ( 2) The warm air heated while passing through the air outlet 16 is discharged to the outside of the vehicle.

난방모드시에는 상기 온풍통로(12)의 응축기(2)를 통과하면서 가열된 온풍이 상기 공기토출구(15)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 되고, 이때 상기 냉풍통로(11)의 증발기(4)를 통과하면서 냉각된 냉풍은 공기방출구(16)를 통해 차실외로 배출되게 된다.In the heating mode, hot air heated while passing through the condenser 2 of the hot air passage 12 is discharged into the vehicle interior through the air outlet 15 to heat, and at this time, the evaporator 4 of the cold air passage 11 ), the cool air cooled while passing through the air outlet 16 is discharged to the outside of the vehicle.

그리고, 도 3과 같이 통상적으로 차량의 트렁크측에는 차실내의 공기(내기)를 차실외로 배출시키는 익스트랙터(Extractor)(50)가 설치되는데, 상기 익스트랙터(50)는 차실내와 차실외의 차압에 의해 열리게 된다.And, as shown in FIG. 3, an extractor 50 for discharging air (bet) in the vehicle interior to the outside is installed on the trunk side of the vehicle, and the extractor 50 is installed inside and outside the vehicle interior. It is opened by differential pressure.

따라서, 상기 공조케이스(10)를 통해 냉풍 또는 온풍이 차실내로 공급되면, 차실내를 순환하는 공기(내기)의 일정량이 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되게 된다.Accordingly, when cold or hot air is supplied into the vehicle interior through the air conditioning case 10 , a certain amount of air (better) circulating in the vehicle interior is discharged to the outside of the vehicle interior through the extractor 50 .

일예로, 난방모드시 차실내로 온풍이 유입되는데, 이때 VOC와 유리창 습기 문제로 인해 차실내 공기(내기)의 일정량이 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되는 것이다.For example, in the heating mode, warm air flows into the interior of the vehicle. At this time, a certain amount of air (bet) inside the vehicle is discharged to the outside of the vehicle through the extractor 50 due to VOC and moisture problems in the window.

그러나, 종래에는 난방모드시 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되는 내기(난방 공기)를 활용하지 못함은 물론 특히 난방 성능을 향상하기 위해 히트 펌프 시스템의 냉동사이클에 칠러(미도시)를 추가 설치하여 차량 전장품의 폐열로 데워진 냉각수와 냉매를 열교환시킴으로써, 냉매 압력과 온도를 높여주어 난방 성능을 향상하였는데, 이 경우 난방 성능 향상을 위해 상기 칠러와 같은 추가 부품이 구성되어야 하는 문제가 있었다.However, in the prior art, in the heating mode, it is not possible to utilize the bet (heating air) discharged to the outside of the vehicle through the extractor 50, and in particular, a chiller (not shown) in the refrigeration cycle of the heat pump system to improve heating performance. Heating performance was improved by increasing the refrigerant pressure and temperature by heat-exchanging coolant and refrigerant heated by waste heat of vehicle electrical equipment by additionally installing a .

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스 내부에 증발기가 설치되는 냉풍통로와 응축기가 설치되는 온풍통로를 구비하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템에서, 난방모드시 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하여 익스트랙터를 통해 차실외로 배출될 내기의 일정량을 재순환시켜 증발기를 통과시킨 후 배출시킴으로써, 추가 부품 구성 없이 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a cold air passage in which an evaporator is installed and a hot air passage in which a condenser is installed inside the air conditioning case to perform cooling and heating in a heat pump system, between By supplying mixed air to the evaporator and condenser, respectively, recirculating a certain amount of bet to be discharged to the outside of the vehicle through an extractor, passing it through the evaporator, and then discharging it. To provide a vehicle heat pump system that can improve

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량용 히트 펌프 시스템에 있어서, 증발기가 설치된 냉풍통로 및 응축기가 설치된 온풍통로가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 입구측에 설치되어 상기 냉풍통로 및 온풍통로로 공기를 송풍하는 송풍장치와, 상기 송풍장치측에 연결 설치되어 내기와 외기를 공급하는 내,외기 공급수단과, 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하도록 상기 내,외기 공급수단을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is, in a vehicle heat pump system, an air conditioning case having a cold air passage in which an evaporator is installed and a hot air passage in which a condenser is installed; A blower for blowing air into the furnace, an internal and external air supply means connected to the blower side for supplying bet and outside air, and supplying the inside and outside air to supply the mixed air of the bet and outside air to the evaporator and the condenser, respectively It is characterized in that it comprises a control unit for controlling the means.

본 발명은, 공조케이스 내부에 증발기가 설치되는 냉풍통로와 응축기가 설치되는 온풍통로를 구비하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템에서, 난방모드시 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하여 익스트랙터를 통해 차실외로 배출될 내기의 일정량을 재순환시켜 증발기를 통과시킨 후 배출시킴으로써, 추가 부품 구성 없이 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상할 수 있다.The present invention relates to a heat pump system that performs cooling and heating by having a cold air passage in which an evaporator is installed and a hot air passage in which a condenser is installed in an air conditioning case, and in a heating mode, mixed air between bet and outside air is directed to the evaporator and condenser side. Heating performance can be improved by increasing the pressure and temperature of the refrigerant in the refrigerant cycle without configuring additional parts by recirculating a certain amount of the bet to be supplied and discharged to the outside of the vehicle through the extractor, passing it through the evaporator and then discharging it.

도 1은 일반적인 차량용 에어컨시스템의 냉동사이클을 나타내는 구성도,
도 2는 종래의 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 종래의 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드시 공기유동을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 송풍장치를 나타내는 부분 사시도,
도 6은 도 4의 A측에서 바라본 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드시 공기유동을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드시 송풍장치를 나타내는 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 냉방모드를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing a refrigeration cycle of a general vehicle air conditioner system;
2 is a view showing a conventional vehicle heat pump system;
3 is a view showing air flow in a heating mode of a conventional vehicle heat pump system;
4 is a perspective view showing a vehicle heat pump system according to the present invention;
5 is a partial perspective view showing a blower in the vehicle heat pump system according to the present invention;
Figure 6 is a side view viewed from the side A of Figure 4,
7 is a view showing air flow in a heating mode of the vehicle heat pump system according to the present invention;
8 is a cross-sectional view showing a blower in a heating mode of the vehicle heat pump system according to the present invention;
9 is a view showing a cooling mode of the vehicle heat pump system according to the present invention;
10 is a view showing a heating mode of the vehicle heat pump system according to the present invention.

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.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템은, 압축기(미도시) -> 응축기(102) -> 팽창수단(미도시) -> 증발기(104)를 냉매순환라인(미도시)으로 연결하여, 상기 증발기(104)를 통해 냉방을 수행하고 상기 응축기(102)를 통해 난방을 수행하는 것이다.As shown, in the vehicle heat pump system according to the present invention, the compressor (not shown) -> the condenser 102 -> the expansion means (not shown) -> the evaporator 104 is connected to the refrigerant circulation line (not shown) Thus, cooling is performed through the evaporator 104 and heating is performed through the condenser 102 .

먼저, 상기 압축기는 동력공급원(엔진 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 증발기(104)로부터 토출된 저온 저압의 기상 냉매를 흡입 압축하여 고온 고압의 기체 상태로 토출하게 된다.First, the compressor is driven by receiving power from a power supply source (engine or motor, etc.), suction-compresses low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant discharged from the evaporator 104, and discharges it in a high-temperature and high-pressure gas state.

상기 응축기(102)는, 상기 압축기에서 배출되어 응축기(102)의 내부를 유동하는 고온 고압의 기상 냉매와 상기 응축기(102)를 통과하는 공기를 상호 열교환시키게 되며, 이 과정에서 냉매는 응축되고, 공기는 가열되어 온풍으로 바뀌게 된다.The condenser 102 exchanges heat with the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor and flowing through the condenser 102 and the air passing through the condenser 102, and in this process, the refrigerant is condensed, The air is heated and turned into warm air.

이러한 상기 응축기(102)는, 냉매순화라인(냉매파이프)을 지그재그 형태로 구성한 후 방열핀(미도시)을 설치한 구조, 또는 복수개의 튜브(미도시)를 적층하고 각 튜브의 사이에 방열핀을 설치한 구조로 구성할 수 있다.The condenser 102 has a structure in which a heat dissipation fin (not shown) is installed after configuring a refrigerant purification line (refrigerant pipe) in a zigzag form, or a plurality of tubes (not shown) are stacked and a heat dissipation fin is installed between each tube. It can be configured in one structure.

따라서, 상기 압축기에서 배출된 고온 고압의 기상 냉매가 상기 지그재그 형태의 냉매순환라인 또는 복수개 튜브를 따라 유동하면서 공기와 열교환하여 응축되고, 이때 상기 응축기(102)를 통과하는 공기는 가열되어 온풍으로 바뀌게 되는 것이다.Therefore, the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor is condensed by heat exchange with air while flowing along the zigzag-shaped refrigerant circulation line or a plurality of tubes, and at this time, the air passing through the condenser 102 is heated and turned into warm air. will become

그리고, 상기 팽창수단(미도시)은 상기 응축기(102)에서 배출되어 유동하는 액상 냉매를 교축작용으로 급속히 팽창시켜 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(104)로 보내게 된다.Then, the expansion means (not shown) rapidly expands the liquid refrigerant discharged from the condenser 102 and flowing through a throttling action, and sends it to the evaporator 104 in a low-temperature, low-pressure, wet-saturated state.

상기 팽창수단으로는 팽창밸브 또는 오리피스 구조를 사용할 수 있다.As the expansion means, an expansion valve or an orifice structure may be used.

상기 증발기(104)는 상기 팽창수단에서 배출되어 유동하는 저압의 액상 냉매를 공조케이스(110)내의 공기와 열교환시켜 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각하게 된다.The evaporator 104 heats and evaporates the low-pressure liquid refrigerant discharged from the expansion means and flowing with the air in the air conditioning case 110 , thereby cooling the air by endothermic action due to the latent heat of evaporation of the refrigerant.

계속해서, 상기 증발기(104)에서 증발하여 배출된 저온 저압의 기상 냉매는 다시 압축기에 흡입되어 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.Subsequently, the low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant evaporated and discharged from the evaporator 104 is again sucked into the compressor to recirculate the cycle as described above.

아울러, 상기와 같은 냉매순환과정에서, 차실내의 냉방은, 송풍장치(130)에서 송풍되는 공기가 공조케이스(110)내로 유입되어 증발기(104)를 통과하면서 증발기(104)의 내부를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차실내에 토출됨으로써 이루어지고,In addition, in the refrigerant circulation process as described above, in the cooling of the vehicle interior, the air blown by the blower 130 flows into the air conditioning case 110 and passes through the evaporator 104 while circulating inside the evaporator 104 . It is cooled by the latent heat of evaporation of the liquid refrigerant and is discharged into the vehicle in a cooled state,

차실내의 난방은, 송풍장치(130)에서 송풍되는 공기가 공조케이스(110)내로 유입되어 응축기(102)를 통과하면서 응축기(102)의 내부를 순환하는 고온 고압의 기상 냉매의 방열로 가열되어 뜨거워진 상태로 차실내에 토출됨으로써 이루어진다.The heating of the interior of the vehicle is heated by heat dissipation of the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant that circulates inside the condenser 102 while the air blown from the blower 130 flows into the air conditioning case 110 and passes through the condenser 102. It is made by discharging it into the car interior in a hot state.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 내부에는, 그 내부를 상,하로 구획하는 구획벽(113)에 의해 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)가 상,하방향으로 서로 구획 형성된다.And, inside the air conditioning case 110, the cold air passage 111 and the warm air passage 112 are formed to be partitioned from each other in the upper and lower directions by a partition wall 113 that divides the inside into the upper and lower directions.

즉, 상기 냉풍통로(111)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 상부에 형성되고, 상기 온풍통로(112)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 하부에 형성된다.That is, the cold air passage 111 is formed in the upper part with respect to the partition wall 113 , and the hot air passage 112 is formed in the lower part based on the partition wall 113 .

또한, 상기 냉풍통로(111)에는 상기 증발기(104)를 설치하고, 상기 온풍통로(112)에는 상기 응축기(102)를 설치된다. 아울러 상기 냉풍통로(111)와 온풍통로(112)의 상,하 배치 구조로 인해 상기 증발기(104)와 상기 응축기(102)도 상,하로 배치되게 된다.In addition, the evaporator 104 is installed in the cold air passage 111 , and the condenser 102 is installed in the warm air passage 112 . In addition, the evaporator 104 and the condenser 102 are also arranged vertically due to the upper and lower arrangement of the cold air passage 111 and the hot air passage 112 .

상기 공조케이스(110)는, 상기 증발기(104)가 설치된 냉풍통로(111)에는 냉풍이 유동하고, 상기 응축기(102)가 설치된 온풍통로(112)에는 온풍이 유동하게 되며, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍과 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 공급하거나 차실외로 방출하게 된다.In the air conditioning case 110, cold air flows in the cold air passage 111 in which the evaporator 104 is installed, and warm air flows in the warm air passage 112 in which the condenser 102 is installed, and the evaporator 104. The cold air that has passed through and the warm air that has passed through the condenser 102 are supplied to the inside of the vehicle or discharged to the outside of the vehicle.

상기에서는 증발기(104)가 구획벽(113)의 상부에 설치되고, 상기 응축기(102)가 구획벽(113)의 하부에 설치된 경우에 대해서만 설명하였지만, 이와는 반대로 상기 증발기(104)를 구획벽(113)의 하부에 설치하고, 상기 응축기(102)를 구획벽(113)의 상부에 설치하는 것도 가능하다.In the above description, only the case in which the evaporator 104 is installed on the partition wall 113 and the condenser 102 is installed under the partition wall 113 has been described, but on the contrary, the evaporator 104 is installed on the partition wall ( 113), it is also possible to install the condenser 102 on the upper part of the partition wall (113).

한편, 상기 공조케이스(110) 및 송풍장치(130)는, 도 7과 같이 차실내 승객룸을 형성하는 격벽의 외측에 설치되는데, 일예로 차량의 엔진룸내에 설치될 수 있다.Meanwhile, the air conditioning case 110 and the blower 130 are installed on the outside of the bulkhead forming the passenger compartment in the vehicle as shown in FIG. 7 , and may be installed in the engine room of the vehicle, for example.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 입구측에 설치되는 송풍장치(130)는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 연결 설치되어 냉풍통로(111)로 공기를 송풍하는 제1블로어(130a)와, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 연결 설치되어 온풍통로(112)로 공기를 송풍하는 제2블로어(130b)로 이루어진다.In addition, the blower 130 installed on the inlet side of the air conditioning case 110 is connected to the inlet 111a side of the cold air passage 111 of the air conditioning case 110 to supply air to the cold air passage 111 . It consists of a first blower 130a for blowing air, and a second blower 130b connected to the inlet 112a side of the hot air passage 112 of the air conditioning case 110 to blow air into the warm air passage 112 .

상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 차량의 폭방향으로 서로 이격되어 설치된다.The first blower 130a and the second blower 130b are installed to be spaced apart from each other in the width direction of the vehicle.

상기 제1블로어(130a)는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 연결되는 스크롤케이스(131)와, 상기 스크롤케이스(131)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(132)과, 상기 스크롤케이스(131)의 일측면에 형성되어 내,외기가 유입되는 인렛링(131a)과, 상기 스크롤케이스(131)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(132)을 회전시키는 모터(133)로 이루어진다.The first blower 130a includes a scroll case 131 connected to the inlet 111a side of the cold air passage 111 of the air conditioning case 110 and rotatably installed inside the scroll case 131 . A blowing fan 132, an inlet ring 131a formed on one side of the scroll case 131 to introduce internal and external air, and the blowing fan 132 installed on the other side of the scroll case 131 It consists of a motor 133 for rotating the.

상기 인렛링(131a)은, 상기 스크롤케이스(131)에서 내,외기공급수단(145)의 인테이크덕트(140)가 결합되는 일측면에 형성된다.The inlet ring 131a is formed on one side of the scroll case 131 to which the intake duct 140 of the internal and external air supply means 145 is coupled.

상기 제2블로어(130b)는, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 연결되는 스크롤케이스(135)와, 상기 스크롤케이스(135)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(136)과, 상기 스크롤케이스(135)의 일측면에 형성되어 내,외기가 유입되는 인렛링(135a)과, 상기 스크롤케이스(135)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(136)을 회전시키는 모터(137)로 이루어진다.The second blower 130b includes a scroll case 135 connected to the inlet 112a side of the warm air passage 112 of the air conditioning case 110 and rotatably installed inside the scroll case 135. A blowing fan 136, an inlet ring 135a formed on one side of the scroll case 135 to introduce internal and external air, and the blowing fan 136 installed on the other side of the scroll case 135 It consists of a motor 137 for rotating the.

상기 인렛링(135a)은, 상기 스크롤케이스(135)에서 내,외기공급수단(145)의 인테이크덕트(140)가 결합되는 일측면에 형성된다.The inlet ring 135a is formed on one side of the scroll case 135 to which the intake duct 140 of the internal and external air supply means 145 is coupled.

또한, 상기 제1블로어(130a)의 인렛링(131a)과 상기 제2블로어(130b)의 인렛링(135a)은 서로 마주하도록 형성된다.In addition, the inlet ring 131a of the first blower 130a and the inlet ring 135a of the second blower 130b are formed to face each other.

한편, 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 스크롤케이스(131,135)는, 각각 내부에 설치된 송풍팬(132,136)을 중심으로 스크롤 형태로 형성된다.On the other hand, the scroll cases 131 and 135 of the first and second blowers 130a and 130b are formed in a scroll shape centering on the blowing fans 132 and 136 installed therein, respectively.

그리고, 상기 제1,2블로어(130a,130b)측에 연결 설치되어 내기와 외기를 공급하는 내,외기 공급수단(145)이 설치된다.In addition, the first and second blowers (130a, 130b) is connected to the side, the inside and outside air supply means 145 for supplying bet and outside air is installed.

상기 내,외기 공급수단(145)은, 상기 제1,2블로어(130a,130b)와 연통되게 연결되며 내기유입구(142) 및 외기유입구(141)를 구비한 인테이크 덕트(140)와, 상기 제1블로어(130a)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제1내외기전환도어(147)와, 상기 제2블로어(130b)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제2내외기전환도어(148)로 이루어진다.The internal and external air supply means 145 is connected in communication with the first and second blowers 130a and 130b and includes an intake duct 140 having an internal air inlet 142 and an external air inlet 141, and the first and second blowers 130a and 130b. A first internal/external air conversion door 147 for selectively opening the internal and external air inlets 141 and 142 with respect to one blower 130a, and the second blower 130b with respect to the internal and external air inlets 141 and 142 are selectively selected It consists of a second indoor/outdoor air switching door 148 that opens to the .

상기 인테이크덕트(140)는, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에 하나가 설치되어, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 상기 하나의 인테이크덕트(140)를 공용으로 사용하게 되는 것이다.One of the intake ducts 140 is installed between the first blower 130a and the second blower 130b, so that the first and second blowers 130a and 130b are connected to the single intake duct 140 . will be used for public use.

이처럼, 상기 인테이크덕트(140)를 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에 설치함으로써, 각각 개별 작동하는 두 개의 블로어(130a,130b)를 사용하는 시스템에서 하나의 인테이크덕트(140)를 사용하므로 공간 효율을 극대화 할 수 있고, 이로인해 시스템의 크기 및 비용을 줄일 수 있다.As such, by installing the intake duct 140 between the first blower 130a and the second blower 130b, one intake duct in a system using two blowers 130a and 130b that operate individually, respectively. Since 140 is used, space efficiency can be maximized, thereby reducing the size and cost of the system.

상기 인테이크덕트(140)에는, 외기를 유입하는 외기유입구(141)와, 내기를 유입하는 내기유입구(142)가 구비되며, 이때 상기 외기유입구(141)는 인테이크덕트(140)의 상부에 형성되고, 내기유입구(142)는 인테이크덕트(140)의 하부에 형성되는 것이 바람직하다.The intake duct 140 is provided with an outdoor air inlet 141 for introducing outside air and a betting inlet 142 for introducing the bet, wherein the outdoor air inlet 141 is formed on the upper portion of the intake duct 140 and , the bet inlet 142 is preferably formed in the lower portion of the intake duct (140).

상기 제1내외기전환도어(147)와 상기 제2내외기전환도어(148)는 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)와 외기유입구(141)의 사이에 각각 설치되며, 이때 상기 제1내외기전환도어(147)는 돔형 도어로 이루어져 상기 제1블로어(130a)의 일측에 배치되고, 상기 제2내외기전환도어(148)도 돔형 도어로 이루어져 상기 제2블로어(130b)의 일측에 배치된다.The first indoor/outdoor air conversion door 147 and the second indoor/outdoor air conversion door 148 are respectively installed between the indoor air inlet 142 and the outdoor air inlet 141 of the intake duct 140, at this time, the One indoor/outdoor air conversion door 147 is made of a dome-shaped door and disposed on one side of the first blower 130a, and the second indoor/outdoor air conversion door 148 is also made of a dome-shaped door, one side of the second blower 130b is placed on

이처럼, 하나의 인테이크덕트(140)를 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 사이에 설치하고, 상기 인테이크덕트(140)의 내부에는 제1,2내외기전환도어(147,148)를 설치하여, 상기 인테이크덕트(140)의 내,외기유입구(141,142)로 유입되는 내,외기를 상기 제1,2블로어(130a,130b)를 통해 상기 증발기와 응축기측으로 선택적으로 공급할 수 있다.In this way, one intake duct 140 is installed between the first and second blowers 130a and 130b, and the first and second internal and external air switching doors 147 and 148 are installed inside the intake duct 140. , the internal and external air flowing into the internal and external air inlets 141 and 142 of the intake duct 140 may be selectively supplied to the evaporator and the condenser side through the first and second blowers 130a and 130b.

한편, 상기 인테이크덕트(140)의 외기유입구(141)는 차량의 외부와 연통되고, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)는 차실내와 연통된다.Meanwhile, the outside air inlet 141 of the intake duct 140 communicates with the outside of the vehicle, and the inside air inlet 142 of the intake duct 140 communicates with the interior of the vehicle.

이때, 상기 공조케이스(110)에는, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)와 차실내를 연결하는 내기유입덕트(142a)가 설치된다.At this time, the air conditioning case 110, the air intake inlet 142 of the intake duct 140 and the inside of the vehicle inlet duct (142a) for connecting the inside is installed.

또한, 상기 외기유입구(141)와 내기유입구(142)에는, 각각 에어필터(141a,142a)가 설치되어, 외기유입구(141)와 내기유입구(142)로 유입되는 공기 중에 포함된 불순물을 제거하게 된다.In addition, air filters 141a and 142a are installed in the outdoor air inlet 141 and the indoor air inlet 142, respectively, to remove impurities contained in the air flowing into the outdoor air inlet 141 and the indoor air inlet 142. do.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 출구측에는, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍을 차실내로 토출하는 냉풍토출구(111b) 및 차실외로 방출하는 냉풍방출구(119a)와, 상기 냉풍토출구(111b)와 냉풍방출구(119a)를 개폐하는 냉풍 모드도어(120)가 구비되고,In addition, at the outlet side of the cold air passage 111 of the air conditioning case 110, a cold air outlet 111b for discharging the cold air that has passed through the evaporator 104 into the interior of the vehicle and a cold air outlet 119a for discharging the outside of the vehicle, , a cold air mode door 120 for opening and closing the cold air outlet 111b and the cold air outlet 119a is provided,

상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 출구측에는, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 토출하는 온풍토출구(112b) 및 차실외로 방출하는 온풍방출구(119b)와, 상기 온풍토출구(112b)와 온풍방출구(119b)를 개폐하는 온풍 모드도어(121)가 구비된다.At the outlet side of the warm air passage 112 of the air conditioning case 110, a warm air outlet 112b for discharging the hot air that has passed through the condenser 102 into the vehicle interior and a warm air outlet 119b for discharging the warm air out of the vehicle interior; A warm air mode door 121 for opening and closing the warm air outlet 112b and the warm air outlet 119b is provided.

상기 냉풍 모드도어(120)와 온풍 모드도어(121)는 돔형 도어로 구성된다.The cold air mode door 120 and the warm air mode door 121 are configured as a dome-type door.

따라서, 냉방모드시에는 상기 냉풍토출구(111b)와 온풍방출구(119b)가 개방되어, 상기 냉풍통로(111)를 유동하는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉풍으로 바뀐 후 냉풍토출구(111b)를 통해 차실내로 공급되어 냉방하게 되고, 이때 상기 온풍통로(112)를 유동하는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출되게 된다.Therefore, in the cooling mode, the cold air outlet 111b and the warm air outlet 119b are opened, and the air flowing through the cold air passage 111 passes through the evaporator 104 and changes to cold air, and then the cold air outlet 111b. The air flowing through the hot air passage 112 is converted into warm air while passing through the condenser 102 and then discharged to the outside of the vehicle through the warm air outlet 119b.

난방모드시에는 온풍토출구(112b)와 냉풍방출구(119a)가 개방되어, 상기 온풍통로(112)를 유동하는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 후 온풍토출구(112b)를 통해 차실내로 공급되어 난방하게 되고, 이때 상기 냉풍통로(111)를 유동하는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉풍으로 바뀐 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출되게 된다.In the heating mode, the hot air outlet 112b and the cold air outlet 119a are opened, and the air flowing through the hot air passage 112 passes through the condenser 102 and is converted into warm air, and then is cooled through the hot air outlet 112b. The air flowing through the cold air passage 111 passes through the evaporator 104 to be converted into cold air, and then is discharged to the outside of the vehicle through the cold air outlet 119a.

그리고, 상기 차량에는 차실내의 공기를 차실외로 배출시킬 수 있도록 익스트랙터(Extractor)(50)가 설치된다.In addition, an extractor 50 is installed in the vehicle to discharge the air in the vehicle interior to the exterior of the vehicle.

상기 익스트랙터(50)는 차실내와 차실외의 차압에 의해 열리게 되며 차량의 트렁크측에 설치된다. 한편, 상기 익스트랙터(50)는 공지된 것이므로 구조에 대한 상세 설명은 생략한다.The extractor 50 is opened by the differential pressure between the inside and outside of the vehicle and is installed on the trunk side of the vehicle. Meanwhile, since the extractor 50 is known, a detailed description of its structure will be omitted.

따라서, 상기 공조케이스(110)를 통해 냉풍 또는 온풍이 차실내로 공급되면, 차실내,외의 차압에 의해 상기 익스트랙터(50)가 열리게 되고, 이때 차실내 내기의 일정량이 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되게 된다.Accordingly, when cold or warm air is supplied into the vehicle interior through the air conditioning case 110, the extractor 50 is opened by the pressure difference between the interior and exterior of the vehicle. is discharged to the outside of the vehicle.

그리고, 본 발명에서는, 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되던 차실내 내기(난방 공기)를 재순환시켜 증발기(104)를 통과시킨 후 배출시키게 되는데, 다시말해 차실외로 버려지던 폐 열원을 재활용하여 증발기(104)와 열교환시킨후 배출시킴으로써 추가 부품 구성 없이 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상할 수 있도록 한 것이다.And, in the present invention, the inside of the vehicle (heating air) discharged to the outside of the vehicle through the extractor 50 is recirculated and discharged after passing through the evaporator 104, that is, the waste heat source that was thrown outside the vehicle. By recycling and exchanging heat with the evaporator 104 and then discharging it, the heating performance can be improved by increasing the pressure and temperature of the refrigerant in the refrigerant cycle without configuring additional parts.

이를 위해, 본 발명은, 난방모드시, 도 8과 같이, 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기(104)와 응축기(102)측으로 각각 공급하도록 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하는 제어부(150)가 구비된다.To this end, in the present invention, in the heating mode, as shown in FIG. 8 , a control unit for controlling the internal and external air supply means 145 to supply the mixed air of the bet and the outside air to the evaporator 104 and the condenser 102 side, respectively. 150 is provided.

즉, 상기 제어부(150)는, 난방모드시 상기 익스트랙터(50)로 배출될 내기의 일정량을 상기 증발기(104)와 응축기(102)측으로 재순환시키도록 상기 내,외기 공급수단(145)의 제1,2내외기전환도어(147,148)를 제어하게 된다.That is, the control unit 150 controls the internal and external air supply means 145 to recirculate a certain amount of the bet to be discharged to the extractor 50 to the evaporator 104 and the condenser 102 side in the heating mode. 1 and 2 inside and outside air switching doors 147 and 148 are controlled.

다시말해, 상기 익스트랙터(50)로 배출될 내기를 재순환시켜 일부는 상기 응축기(102)를 통과시킨 후 차실내로 재공급하지만, 일부는 도 10과 같이 상기 증발기(104)를 통과시킨 후 엔진룸(차실외)으로 배출하게 되며, 이로인해 상기 익스트랙터(50)로 배출되는 내기의 양을 줄이거나 없앨수 있어 상기 익스트랙터(50)의 크기를 축소하거나 대체할 수 있다.In other words, some of the bet to be discharged to the extractor 50 is recirculated and re-supplied into the vehicle interior after passing through the condenser 102, but some of it passes through the evaporator 104 as shown in FIG. It is discharged to the room (outside the car), thereby reducing or eliminating the amount of bets discharged to the extractor 50, so that the size of the extractor 50 can be reduced or replaced.

한편, 상기 제어부(150)는, 난방모드시 상기 증발기(104)측으로는 외기를 상대적으로 많이 공급하고, 상기 응축기(102)측으로는 내기를 상대적으로 많이 공급하도록 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하게 된다.On the other hand, the control unit 150, the internal and external air supply means 145 to supply a relatively large amount of outside air to the evaporator 104 side in the heating mode, and a relatively large amount of bet air to the condenser 102 side. will control

이때, 난방모드시, 상기 증발기(104)측 제1블로어(130a)로 공급되는 내기와 외기의 비율은 내기 30%, 외기 70%이고, 상기 응축기(102)측 제2블로어(130b)로 공급되는 내기와 외기의 비율은 내기 70%, 외기 30%인 것이 바람직하다.At this time, in the heating mode, the ratio of the bet and the outside air supplied to the first blower 130a on the side of the evaporator 104 is 30% of the bet and 70% of the outside air, and the second blower 130b on the side of the condenser 102 is supplied. It is preferable that the ratio of the bet and the outside air to be bet is 70% of the bet and 30% of the outside air.

즉, 난방모드시 응축기(102)측 제2블로어(130b)측으로는 내기를 상대적으로 많이 공급하여 난방 성능을 향상하고, 증발기(104)측 제1블로어(130a)측으로는 외기를 상대적으로 많이 공급하여 풍량 확보를 통한 히트 펌프 시스템의 성능을 향상할 수 있다.That is, in the heating mode, a relatively large amount of bet air is supplied to the condenser 102 side to the second blower 130b side to improve heating performance, and a relatively large amount of outside air is supplied to the evaporator 104 side first blower 130a side. Thus, it is possible to improve the performance of the heat pump system by securing the air volume.

또한, 냉방모드시에는, 상기 증발기(104)측 제1블로어(130a)로 내기 100% 공급하고, 상기 응축기(102)측 제2블로어(130b)로 외기 100% 공급하게 된다.In addition, in the cooling mode, 100% of the bet is supplied to the first blower 130a on the evaporator 104 side, and 100% of the outside air is supplied to the second blower 130b on the condenser 102 side.

한편, 상기 제어부(150)는, 난방모드시, 상기 증발기(104)를 통과한 내,외기 혼합공기를 차실외로 배출하도록 히트 펌프 시스템의 냉풍 모드도어(120)를 제어하게 된다. 이때 난방모드시에는 상기 냉풍 모드도어(120)를 제어하여 차실외로 배출되는 내,외기 혼합공기의 양을 조절할 수도 있다.Meanwhile, in the heating mode, the control unit 150 controls the cold air mode door 120 of the heat pump system to discharge the mixed air of internal and external air that has passed through the evaporator 104 to the outside of the vehicle. In this case, in the heating mode, the amount of the internal/external air mixed air discharged to the outside of the vehicle may be adjusted by controlling the cold wind mode door 120 .

또한, 상기 제어부(150)는, 최대난방모드시, 상기 증발기(104)를 통과한 내,외기 혼합공기 전부를 차실외로 배출하도록 히트 펌프 시스템의 냉풍 모드도어(120)를 제어하게 된다.
In addition, in the maximum heating mode, the control unit 150 controls the cold air mode door 120 of the heat pump system to discharge all of the mixed air of the internal and external air that has passed through the evaporator 104 to the outside of the vehicle.

이하, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 냉매유동과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a refrigerant flow process of the vehicle heat pump system according to the present invention will be described.

먼저, 상기 압축기에서 압축되어 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 응축기(102)로 유입된다.First, the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant compressed and discharged from the compressor is introduced into the condenser 102 .

상기 응축기(102)로 유입된 기상 냉매는, 응축기(102)를 통과하는 공기와 열교환하게 되고, 이 과정에서 냉매가 냉각되면서 액상으로 상변화하게 된다.The gaseous refrigerant introduced into the condenser 102 exchanges heat with air passing through the condenser 102 , and in this process, the refrigerant is cooled and phase-changed into a liquid phase.

상기 응축기(102)에서 배출된 액상냉매는, 상기 팽창수단으로 유입되어 감압 팽창 된다.The liquid refrigerant discharged from the condenser 102 is introduced into the expansion means and expanded under reduced pressure.

상기 팽창수단에서 감압 팽창된 냉매는, 저온 저압의 무화 상태가 되어 상기 증발기(104)로 유입되고, 상기 증발기(104)로 유입된 냉매는 증발기(104)를 통과하는 공기와 열교환하여 증발하게 된다.The refrigerant expanded under reduced pressure in the expansion means becomes an atomized state of low temperature and low pressure and flows into the evaporator 104 , and the refrigerant introduced into the evaporator 104 exchanges heat with air passing through the evaporator 104 and evaporates. .

이후, 상기 증발기(104)에서 배출된 저온 저압의 냉매는, 상기 압축기로 유입된 후 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.
Thereafter, the low-temperature and low-pressure refrigerant discharged from the evaporator 104 is introduced into the compressor and then recirculated in the refrigeration cycle as described above.

이하, 냉방모드, 난방모드시의 공기유동과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, an air flow process in the cooling mode and the heating mode will be described.

가. 냉방모드(도 9)go. Cooling mode (Fig. 9)

냉방모드시에는, 상기 냉풍 모드도어(120)가 상기 냉풍토출구(111b)를 개방하도록 작동하고, 상기 온풍 모드도어(121)는 상기 온풍방출구(119b)를 개방하도록 작동하게 된다.In the cooling mode, the cold air mode door 120 operates to open the cold air outlet 111b, and the warm air mode door 121 operates to open the warm air outlet 119b.

그리고, 상기 제어부(150)는 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하여 상기 제1블로어(130a)측으로는 내기를 공급하고, 상기 제2블로어(130b)측으로는 외기를 공급하게 된다.And, the control unit 150 controls the internal and external air supply means 145 to supply bet air to the first blower 130a side, and supply outdoor air to the second blower 130b side.

따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)로 유입되는 내기는 상기 제1블로어(130a)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111)로 공급되고, 상기 외기유입구(141)로 유입되는 외기는 상기 제2블로어(130b)로 흡입된 후 상기 온풍통로(112)로 공급된다.Therefore, when the first and second blowers 130a and 130b are operated, the bet flowing into the bet inlet 142 of the intake duct 140 is sucked into the first blower 130a and then the cold air passage 111 ), and the outdoor air flowing into the outdoor air inlet 141 is sucked into the second blower 130b and then supplied to the warm air passage 112 .

상기 냉풍통로(111)로 공급되는 내기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍토출구(111b)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 된다.The bet supplied to the cold air passage 111 is cooled while passing through the evaporator 104 and then is discharged into the vehicle interior through the cold air outlet 111b to be cooled.

이때, 상기 온풍통로(112)로 공급되는 외기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출된다.
At this time, the outdoor air supplied to the warm air passage 112 is heated while passing through the condenser 102 and then discharged to the outside of the vehicle through the warm air outlet 119b.

나.난방모드(도 10)B. Heating mode (Fig. 10)

난방모드시에는, 상기 온풍 모드도어(121)가 온풍토출구(112b)를 개방하도록 작동하고, 상기 냉풍 모드도어(120)는 상기 냉풍방출구(119a)를 개방하도록 작동하게 된다.In the heating mode, the warm air mode door 121 operates to open the hot air outlet 112b, and the cold air mode door 120 operates to open the cold air outlet 119a.

그리고, 상기 제어부(150)는 도 8과 같이 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하여 상기 제1,2블로어(130a,130b)측으로 내기와 외기를 혼합하여 공급하게 된다.And, as shown in FIG. 8 , the control unit 150 controls the internal and external air supply means 145 to supply a mixture of bet and external air to the first and second blowers 130a and 130b.

이때, 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출될 내기가 상기 증발기(104)측으로 재순환되어 증발기(104)를 통과한 후 차실외로 배출되게 된다.At this time, the bet to be discharged to the outside of the vehicle through the extractor 50 is recirculated toward the evaporator 104 , passes through the evaporator 104 , and then is discharged outside the vehicle.

따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)의 내,외기유입구(141,142)로 유입되는 내기와 외기가 혼합되어 상기 제1,2블로어(130a,130b)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 각각 공급된다.Therefore, when the first and second blowers 130a and 130b operate, the bet and outdoor air flowing into the inner and outer air inlets 141 and 142 of the intake duct 140 are mixed, and the first and second blowers 130a, 130b) and then supplied to the cold air passage 111 and the hot air passage 112, respectively.

상기 온풍통로(112)로 공급되는 내,외기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍토출구(112b)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 된다.The internal and external air supplied to the hot air passage 112 is heated while passing through the condenser 102 and then is discharged into the vehicle interior through the hot air outlet 112b to be heated.

상기 냉풍통로(111)로 공급되는 내,외기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출된다.The internal and external air supplied to the cold air passage 111 is cooled while passing through the evaporator 104 and then is discharged to the outside of the vehicle through the cold air outlet 119a.

이때, 상기 증발기(104)로는 차실내 내기(난방 공기)가 통과하여 열교환하게 되므로 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상하게 된다.At this time, since the inside of the vehicle (heating air) passes through the evaporator 104 to exchange heat, the refrigerant pressure and temperature are increased in the refrigerant cycle to improve heating performance.

102: 응축기 104: 증발기
110: 공조케이스 111: 냉풍통로
111b: 냉풍토출구 112: 온풍통로
112b: 온풍토출구 113: 구획벽
119a: 냉풍방출구 119b: 온풍방출구
120: 냉풍 모드도어 121: 온풍 모드도어
130: 송풍장치 130a: 제1블로어
130b: 제2블로어 131,135: 스크롤케이스
132,136: 송풍팬 133,137: 모터
140: 인테이크덕트 141: 외기유입구
142: 내기유입구 142a: 내기유입덕트
145: 내,외기 공급수단
147: 제1내외기전환도어 148: 제2내외기전환도어
150: 제어부102: condenser 104: evaporator
110: air conditioning case 111: cold air passage
111b: cold air outlet 112: hot air passage
112b: hot air outlet 113: partition wall
119a: cold air outlet 119b: warm air outlet
120: cold air mode door 121: warm air mode door
130: blower 130a: first blower
130b: second blower 131,135: scroll case
132,136: blowing fan 133,137: motor
140: intake duct 141: outdoor air inlet
142: bet inlet 142a: bet inlet duct
145: internal and external air supply means
147: first inside/outside air conversion door 148: second inside/outside air conversion door
150: control unit

Claims (8)

차량용 히트 펌프 시스템에 있어서,
증발기(104)가 설치된 냉풍통로(111) 및 응축기(102)가 설치된 온풍통로(112)가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 입구측에 설치되어 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 공기를 송풍하는 송풍장치(130)와, 상기 송풍장치(130)측에 연결 설치되어 내기와 외기를 공급하는 내,외기 공급수단(145)과, 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기(104)와 응축기(102)측으로 각각 공급하도록 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하는 제어부(150)를 포함하며,
상기 차량에는 차실내의 공기를 차실외로 배출시키는 익스트랙터(Extractor)(50)가 설치되고, 상기 제어부(150)는 난방모드시 상기 익스트랙터(50)로 배출될 내기의 일정량을 상기 증발기(104)와 응축기(102)측으로 재순환시키며,
상기 제어부(150)는, 난방모드시 증발기(104)측으로는 외기를 상대적으로 많이 공급하고, 응축기(102)측으로는 내기를 상대적으로 많이 공급하도록 내,외기 공급수단(145)을 제어하며,
상기 제어부(150)는, 최대난방모드시, 증발기(104)를 통과한 내,외기 혼합공기 전부를 차실외로 배출하도록 히트 펌프 시스템을 제어하되, 최대난방모드시, 증발기(104)를 통과시킨 내기를 차실외로 배출시켜 익스트랙터(50)로 배출되는 내기의 양을 줄이거나 없앨 수 있도록 구성되며,
상기 송풍장치(130)는 냉풍통로(111)로 공기를 송풍하는 제1블로어(130a)와, 온풍통로(112)로 공기를 송풍하는 제2블로어(130b)로 이루어지고,
상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는 차량 폭 방향으로 서로 이격되어 설치되고, 내,외기가 유입되는 제1블로어(130a)의 인렛링(131a)과 내,외기가 유입되는 제2블로어(130b)의 인렛링(135a)은 서로 마주하며,
내기유입구(142) 및 외기유입구(141)는 상하 방향으로 배치됨과 아울러 제1,2블로어(130a, 130b) 사이에 끼움 배치되는 차량용 히트 펌프 시스템.In the vehicle heat pump system,
An air conditioning case 110 having a cold air passage 111 in which the evaporator 104 is installed and a hot air passage 112 in which the condenser 102 is installed, and the cold air passage 111 installed at the inlet side of the air conditioning case 110 and a blower 130 for blowing air to the warm air passage 112, an inside and outside air supply means 145 that is connected to the blower 130 and supplies bet and outside air, and a mixture of bet and outside air and a control unit 150 for controlling the internal and external air supply means 145 to supply air to the evaporator 104 and the condenser 102, respectively,
An extractor 50 for discharging the air in the vehicle interior to the exterior of the vehicle is installed in the vehicle, and the control unit 150 controls a certain amount of the bet to be discharged to the extractor 50 in the heating mode to the evaporator ( 104) and recirculate to the condenser 102 side,
The control unit 150 controls the inside and outside air supply means 145 to supply a relatively large amount of outside air to the evaporator 104 side in the heating mode and a relatively large amount of bet air to the condenser 102 side,
In the maximum heating mode, the control unit 150 controls the heat pump system to discharge all of the internal and external air mixed air that has passed through the evaporator 104 to the outside of the vehicle, but in the maximum heating mode, the evaporator 104 passes through It is configured to reduce or eliminate the amount of bet discharged to the extractor 50 by discharging the bet to the outside of the car,
The blower 130 is composed of a first blower 130a for blowing air to the cold air passage 111 and a second blower 130b for blowing air to the warm air passage 112,
The first blower 130a and the second blower 130b are installed to be spaced apart from each other in the vehicle width direction, and the inlet ring 131a of the first blower 130a through which the inside and outside air is introduced and the inside and outside air are introduced. The inlet rings 135a of the second blower 130b face each other,
The bet inlet 142 and the outdoor air inlet 141 are disposed in the vertical direction as well as the first and second blowers (130a, 130b) disposed between the vehicle heat pump system. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 내,외기 공급수단(145)은,
상기 제1,2블로어(130a,130b)와 연통되게 연결되며 내기유입구(142) 및 외기유입구(141)를 구비한 인테이크 덕트(130)와,
상기 제1블로어(130a)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제1내외기전환도어(147)와,
상기 제2블로어(130b)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제2내외기전환도어(148)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method of claim 1,
The internal and external air supply means 145 is,
An intake duct 130 connected in communication with the first and second blowers 130a and 130b and having an inside air inlet 142 and an outside air inlet 141;
a first inside/outside air conversion door 147 for selectively opening the inside and outside air inlets 141 and 142 with respect to the first blower 130a;
A vehicle heat pump system, characterized in that it comprises a second indoor and outdoor air conversion door (148) for selectively opening the inner and outer air inlets (141, 142) with respect to the second blower (130b). 제 1 항에 있어서,
상기 냉풍통로(111)와 온풍통로(112)는, 상기 공조케이스(110)의 내부에 상,하방향으로 서로 구획되어 형성되고,
상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 출구측에는, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍을 차실내로 토출하는 냉풍토출구(111b) 및 차실외로 방출하는 냉풍방출구(119a)가 형성되고,
상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 출구측에는, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 토출하는 온풍토출구(112b) 및 차실외로 방출하는 온풍방출구(119b)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method of claim 1,
The cold air passage 111 and the hot air passage 112 are formed by dividing each other in the upper and lower directions inside the air conditioning case 110,
At the outlet side of the cold air passage 111 of the air conditioning case 110, a cold air outlet 111b for discharging the cold air that has passed through the evaporator 104 into the vehicle interior and a cold air outlet 119a for discharging to the outside of the vehicle are formed. ,
At the outlet side of the hot air passage 112 of the air conditioning case 110, a warm air outlet 112b for discharging the hot air that has passed through the condenser 102 into the vehicle interior and a warm air outlet 119b for discharging the warm air out of the vehicle are formed. A vehicle heat pump system characterized by 제 1 항에 있어서,
상기 제어부(150)는, 난방모드시, 상기 증발기(104)를 통과한 내,외기 혼합공기를 차실외로 배출하도록 히트 펌프 시스템을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method of claim 1,
The control unit 150, in the heating mode, the heat pump system for a vehicle, characterized in that to control the heat pump system to discharge the internal and external air mixed air that has passed through the evaporator (104) to the outside of the vehicle. 삭제delete 삭제delete
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JP2013141932A (en) * 2012-01-12 2013-07-22 Panasonic Corp Vehicle air conditioner

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