KR102474364B1

KR102474364B1 - 차량용 열 관리 시스템

Info

Publication number: KR102474364B1
Application number: KR1020170164947A
Authority: KR
Inventors: 김재연
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2022-12-05
Also published as: KR20190065613A; US20190168578A1; CN109866576B; US10625573B2; CN109866576A

Abstract

차량용 열 관리 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템은 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 냉각수 라인을 통해 순환시켜 차량에 구비된 구동장치들을 냉각하는 냉각장치; 상기 냉각장치와 상기 냉각수 라인을 통해 연결되고, 내부를 순환하는 냉매의 응축 및 증발 시에 발생하는 열 에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온 또는 고온의 냉각수를 냉방용 열교환기 또는 난방용 열교환기에 각각 공급하는 메인 CE 모듈(Main Centralized Energy Module); 및 상기 냉각장치와 상기 냉각수 라인을 통해 연결되며, 내부를 순환하는 냉매의 응축 및 증발 시에 발생하는 열 에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온의 냉각수를 차량에 구비되며 냉각수가 순환되는 컨트롤 장치에 공급하는 서브 CE 모듈(Sub Centralized Energy Module)을 포함한다.

Description

차량용 열 관리 시스템{THERMAL MANAGEMENT SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 열 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율 주행이 가능한 차량에서 실내의 냉방 및 난방과 함께 컨트롤 장치의 냉각을 가능하게 하는 차량용 열 관리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 차량의 실내온도를 조절하기 위한 공조 시스템이 구비된다.

이러한 공조 시스템은 외부의 온도변화에 관계없이 차량 실내의 온도를 적당한 온도로 유지하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 하는 것으로 압축기의 구동에 의하여 토출되는 냉매가 응축기, 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 거쳐 다시 압축기로 순환하는 과정에서 증발기에 의한 열교환에 의하여 자동차의 실내를 난방 또는 냉방하도록 구성된다.

즉, 공조 시스템은 여름철 냉방모드 시에는 압축기로부터 압축된 고온, 고압의 기상냉매가 응축기를 통하여 응축된 후 리시버 드라이어 및 팽창밸브를 거쳐 증발기에서의 증발을 통하여 실내의 온도 및 습도를 낮추게 된다.

한편, 최근에는 자율 주행이 가능한 차량의 개발이 요구되고 있으며, 자율 주행에 필요한 레이더(Radar), 라이다(Lidar), GPS(Global Positioning System) 등과 각종 센서들과 이를 제어하는 컨트롤 장치가 차량의 트렁크 룸에 탑재된다.

그러나, 상기와 같은 자율 주행이 가능한 차량에서는 엔진 또는 모터와 전장품, 및 연료전지를 포함하는 배터리의 발열을 방지하는 냉각 장치, 및 차량의 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 공조 시스템과 함께 발열량이 상대적으로 큰 컨트롤 장치를 냉각하기 위한 별도의 냉각 시스템이 요구됨에 따라, 비용이 증가되고 협소한 차량의 내부에서 냉각 시스템을 장착하기 위한 공간 확보가 어려운 단점이 있다.

또한, 차량의 전방에 배치되는 쿨링모듈의 크기 및 중량이 증가되고, 엔진룸 내부에서 냉각 장치, 공조 시스템, 및 컨트롤 장치의 냉각 시스템으로 냉매 또는 냉각수를 공급하는 연결배관들의 레이아웃이 복잡해지는 단점도 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자율 주행이 가능한 차량에서 냉매의 응축 및 증발 시에 냉매로부터 발생하는 열에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온 또는 고온의 냉각수를 각각 이용하여 차량의 실내온도를 조절하는 동시에, 컨트롤 장치를 효율적으로 냉각시키도록 하는 차량용 열 관리 시스템을 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템은 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 냉각수 라인을 통해 순환시켜 차량에 구비된 구동장치들을 냉각하는 냉각장치; 상기 냉각장치와 상기 냉각수 라인을 통해 연결되고, 내부를 순환하는 냉매의 응축 및 증발 시에 발생하는 열 에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온 또는 고온의 냉각수를 냉방용 열교환기 또는 난방용 열교환기에 각각 공급하는 메인 CE 모듈(Main Centralized Energy Module); 및 상기 냉각장치와 상기 냉각수 라인을 통해 연결되며, 내부를 순환하는 냉매의 응축 및 증발 시에 발생하는 열 에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온의 냉각수를 차량에 구비되며 냉각수가 순환되는 컨트롤 장치에 공급하는 서브 CE 모듈(Sub Centralized Energy Module)을 포함한다.

상기 메인 CE 모듈은 냉매를 압축하는 제1 압축기; 상기 제1 압축기와 제1 냉매라인을 통해 연결되며, 상기 제1 압축기로부터 공급되는 압축된 냉매를 상기 냉각수 라인을 통해 내부로 공급된 냉각수와 열교환시켜 응축하는 제1 컨덴서; 상기 제1 컨덴서와 상기 제1 냉매라인을 통해 연결되며, 냉매를 팽창시키는 제1 팽창밸브; 및 상기 제1 팽창밸브와 상기 제1 냉매라인을 통해 연결되고, 냉각수가 순환되는 상기 냉방용 열교환기와 냉방라인을 통해 연결되며, 상기 제1 팽창밸브로부터 공급된 냉매를 상기 냉방라인을 통해 유입된 냉각수와 열교환을 통해 증발시키고, 증발된 냉매를 상기 제1 압축기에 공급하는 제1 증발기를 포함할 수 있다.

상기 제1 컨덴서는 상기 난방용 열교환기와 난방라인을 통해 연결되며, 냉매를 응축하면서 온도가 상승된 냉각수를 상기 난방라인을 통해 상기 난방용 열교환기에 공급할 수 있다.

상기 난방라인에는 상기 난방용 열교환기와 상기 제1 컨덴서에 냉각수를 순환시키는 제3 워터펌프가 구비될 수 있다.

상기 제1 증발기는 냉각수와 열교환을 통해 냉매를 증발시키면서 온도가 저하된 냉각수를 상기 냉방라인을 통해 상기 냉방용 열교환기에 공급할 수 있다.

상기 냉방라인에는 상기 냉방용 열교환기와 상기 제1 증발기에 냉각수를 순환시키는 제2 워터펌프가 구비될 수 있다.

상기 서브 CE 모듈은 냉매를 압축하는 제2 압축기; 상기 제2 압축기와 제2 냉매라인을 통해 연결되며, 상기 제2 압축기로부터 공급되는 압축된 냉매를 상기 냉각수 라인을 통해 내부로 공급된 냉각수와 열교환시켜 응축하는 제2 컨덴서; 상기 제2 컨덴서와 상기 제2 냉매라인을 통해 연결되며, 냉매를 팽창시키는 제2 팽창밸브; 및 상기 제2 팽창밸브와 상기 제2 냉매라인을 통해 연결되고, 상기 컨트롤 장치와 연결라인을 통해 연결되며, 상기 제2 팽창밸브로부터 공급된 냉매를 상기 연결라인을 통해 유입된 냉각수와 열교환을 통해 증발시키고, 증발된 냉매를 상기 제2 압축기에 공급하는 제2 증발기를 포함할 수 있다.

상기 제2 증발기는 냉각수와 열교환을 통해 냉매를 증발시키면서 온도가 저하된 냉각수를 상기 연결라인을 통해 상기 컨트롤 장치에 공급할 수 있다.

상기 연결라인에는 제4 워터펌프가 구비될 수 있다.

상기 냉각장치는 상기 냉각수 라인에 구비되며, 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 순환시키는 제1 워터펌프를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 CE 모듈과 상기 서브 CE 모듈에서 순환되는 냉매는 R152-a, 또는 R744, 또는 R290 냉매일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템에 의하면, 자율 주행이 가능한 차량에서 냉매의 응축 및 증발 시에 냉매로부터 발생하는 열에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온 또는 고온의 냉각수를 각각 이용하여 차량의 실내온도를 조절하는 동시에, 컨트롤 장치를 효율적으로 냉각시킴으로써, 전체 시스템을 간소화하고, 냉매가 순환하는 연결배관의 레이아웃을 간소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 내부에서 냉매가 순환되는 메인 CE(Centralized Energy) 모듈과 서브 CE(Centralized Energy) 모듈을 적용하여 전체 시스템을 구성함으로써, 장치의 모듈화를 통해 제작원가 절감 및 중량 축소가 가능하고, 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 저렴하고 고성능의 R152-a 또는 R744 또는 R290 냉매를 사용하여 작동효율을 향상시키고, 종래 에어컨 수단에 비해 소음, 진동, 및 작동 불안정 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템의 개략적인 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템의 블록 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템의 개략적인 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템의 블록 구성도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템은 자율주행이 가능한 차량에 적용된다.

이러한 차량에는 기본적으로 주행이 가능하도록 엔진, 모터와, 연료전지를 포함하는 배터리를 포함한 구동장치(3)를 냉각하기 위한 냉각장치(10)가 구비된다.

상기 냉각장치(10)는 차량의 전방에 배치되며, 라디에이터(13)에서 냉각된 냉각수를 냉각수 라인(11 : coolant line)을 통해 순환시켜 상기 구동장치(3)를 냉각할 수 있다.

여기서, 냉각장치(10)에는 상기 냉각수 라인(11)에 구비되며, 상기 라디에이터(13)에서 냉각된 냉각수를 순환시키는 제1 워터펌프(15)를 더 포함할 수 있다.

이러한 차량에는 자율 주행을 위한 레이더, 라이더, GPS(Global Positioning System), 및 각종 센서들이 구비되며, 이러한 장비들을 제어하기 위한 컨트롤 장치(9)가 구비된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템은 차량의 냉방 및 난방을 수행하고, 상기 컨트롤 장치(9)를 냉각하도록 메인 CE 모듈(30)과 서브 CE 모듈(50)을 더 포함할 수 있다.

먼저, 상기 메인 CE 모듈(30)은 상기 냉각장치(10)와 상기 냉각수 라인(11)을 통해 연결된다.

상기 메인 CE 모듈(Main Centralized Energy Module : 30)은 내부를 순환하는 냉매(refrigerant)의 응축 및 증발 시에 발생하는 열 에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온 또는 고온의 냉각수를 냉방용 열교환기(5) 또는 난방용 열교환기(7)에 각각 공급할 수 있다.

여기서, 상기 냉매는 비교적 저렴하고 고성능의 R152-a, 또는 R744, 또는 R290 냉매일 수 있다.

즉, 저온의 냉각수는 냉방라인(5a : cooling line)을 통해 냉방용 열교환기(5)에 공급되고, 고온의 냉각수는 난방라인(7a : heating line)을 통해 난방용 열교환기(7)와 연결될 수 있다.

상기 냉방용 열교환기(5)와 난방용 열교환기(7)는 차량의 공조 시스템에 구비될 수 있다.

여기서, 상기 메인 CE 모듈(30)은 제1 냉매라인(31 : first refrigerant line)을 통해 연결되는 제1 압축기(33), 제1 컨덴서(35), 제1 팽창밸브(37), 및 제1 증발기(39)를 포함한다.

먼저, 상기 제1 압축기(33)는 상기 제1 증발기(39)로부터 배출된 냉매를 압축한다.

상기 제1 컨덴서(35)는 상기 제1 압축기(33)와 상기 제1 냉매라인(31)을 통해 연결된다. 이러한 제1 컨덴서(35)는 상기 제1 압축기(33)로부터 공급되는 압축된 냉매를 상기 냉각수 라인(11)을 통해 내부로 공급된 냉각수와 열교환시켜 응축한다.

여기서, 상기 제1 컨덴서(35)는 상기 난방라인(7a)을 통해 상기 난방용 열교환기(7)와 연결된다. 이에 따라, 상기 제1 컨덴서(35)는 유입된 냉매를 상기 난방라인(7a)과 상기 냉각수 라인(11)을 통해 내부로 유입된 냉각수와 열교환시켜 응축시키고, 냉매의 응축 시에 발생된 열 에너지를 냉각수에 공급하여 냉각수의 온도를 상승시킨다.

온도가 상승된 냉각수는 차량의 난방이 요구될 경우, 상기 난방라인(7a)을 통해 상기 난방용 열교환기(7)에 공급될 수 있다.

여기서, 상기 난방라인(7a)에는 상기 난방용 열교환기(7)와 상기 제1 컨덴서(35)에 냉각수를 순환시키는 제3 워터펌프(7b)가 구비될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 팽창밸브(37)는 상기 제1 컨덴서(35)와 상기 제1 냉매라인(31)을 통해 연결되며, 상기 제1 컨덴서(35)를 통과한 냉매를 공급받아 팽창시키게 된다.

이러한 제1 팽창밸브(37)는 기계식 또는 전자식으로 구성될 수 있다.

그리고 상기 제1 증발기(39)는 상기 제1 팽창밸브(37)와 상기 제1 냉매라인(31)을 통해 연결된다. 이러한 제1 증발기(39)는 냉각수가 순환되는 상기 냉방용 열교환기(5)와 냉방라인(5a)을 통해 연결될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 증발기(39)는 상기 제1 팽창밸브(37)로부터 공급된 냉매를 상기 냉방라인(5a)을 통해 유입된 냉각수와 열교환을 통해 증발시키고, 냉매의 증발 시에 발생된 저온의 열 에너지를 냉각수에 공급하여 냉각수의 온도를 낮추게 된다.

온도가 저하된 저온의 냉각수는 차량의 냉방이 요구될 경우, 상기 냉방라인(5a)을 통해 상기 냉방용 열교환기(5)에 공급될 수 있다.

여기서, 상기 냉방라인(5a)에는 상기 냉방용 열교환기(5)와 상기 제1 증발기(39)에 냉각수를 순환시키는 제2 워터펌프(5b)가 구비될 수 있다.

즉, 상기 제1 증발기(39)는 냉각수와 열교환을 통해 냉매를 증발시키면서 온도가 저하된 냉각수를 차량의 냉방모드 작동 시에 상기 냉방용 열교환기(5)에 공급할 수 있다.

그리고 상기 제1 증발기(39)로부터 배출되는 냉매는 상기 제1 냉매라인(31)을 통해 상기 제1 압축기(33)에 공급된다.

이와 같이 구성되는 상기 메인 CE 모듈(30)은 하우징의 내부에 각 구성요소들이 모두 배치되고 상기 제1 냉매라인(31)을 형성하는 비교적 길이가 짧은 연결배관을 통해 연결된 모듈화 구조로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 서브 CE 모듈(50 : Sub Centralized Energy Module)은 상기 냉각장치(10)와 상기 냉각수 라인(11)을 통해 연결된다.

이러한 서브 CE 모듈(50)은 내부를 순환하는 냉매의 응축 및 증발 시에 발생하는 열 에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온의 냉각수를 차량에 구비되며 냉각수가 순환되는 상기 컨트롤 장치(9)에 공급할 수 있다.

상기 냉매는 비교적 저렴하고 고성능의 R152-a, 또는 R744, 또는 R290 냉매일 수 있다.

즉, 냉매와 열교환을 통해 냉각된 저온의 냉각수는 연결라인(9a)을 통해 상기 컨트롤 장치(9)에 공급됨으로써, 상기 컨트롤 장치(9)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

여기서, 상기 서브 CE 모듈(50)은 제2 냉매라인(51 : second refrigerant line)을 통해 제2 압축기(53), 제2 컨덴서(55), 제2 팽창밸브(57), 및 제2 증발기(59)를 포함한다.

먼저, 상기 제2 압축기(53)는 상기 제2 증발기(59)로부터 배출된 냉매를 압축한다.

상기 제2 컨덴서(55)는 상기 제2 압축기(53)와 상기 제2 냉매라인(51)을 통해 연결된다. 이러한 제2 컨덴서(55)는 상기 제2 압축기(53)로부터 공급되는 압축된 냉매를 상기 냉각수 라인(11)을 통해 내부로 공급된 냉각수와 열교환시켜 응축한다.

상기 제2 팽창밸브(57)는 상기 제2 컨덴서(55)와 상기 제2 냉매라인(51)을 통해 연결되며, 상기 제2 컨덴서(55)를 통과한 냉매를 공급받아 팽창시키게 된다.

이러한 제2 팽창밸브(57)는 기계식 또는 전자식으로 구성될 수 있다.

그리고 상기 제2 증발기(59)는 상기 제2 팽창밸브(57)와 상기 제2 냉매라인(51)을 통해 연결된다. 이러한 제2 증발기(59)는 냉각수가 순환되는 상기 컨트롤 장치(9)와 상기 연결라인(9a)을 통해 연결된다.

이에 따라, 상기 제2 증발기(59)는 상기 제2 팽창밸브(57)로부터 공급된 냉매를 상기 연결라인(9a)을 통해 유입된 냉각수와 열교환을 통해 증발시키고, 냉매의 증발 시에 발생된 저온의 열 에너지를 냉각수에 공급하여 냉각수의 온도를 낮추게 된다.

온도가 저하된 저온의 냉각수는 상기 컨트롤 장치(9)를 냉각하도록 상기 컨트롤 장치(9)에 공급될 수 있다.

여기서, 상기 연결라인(9a)에는 상기 컨트롤 장치(9)와 상기 제2 증발기(59)에 냉각수를 순환시키는 제4 워터펌프(9b)가 구비될 수 있다.

즉, 상기 제4 워터펌프(9b)의 작동을 통해 상기 연결라인(9a)을 따라 순환하는 냉각수는 상기 제2 증발기(59)를 통과하면서 냉각된 상태로, 상기 컨트롤 장치(9)에 공급됨으로써, 보다 효율적으로 상기 컨트롤 장치(9)를 냉각할 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 서브 CE 모듈(50)은 하우징의 내부에 각 구성요소들이 모두 배치되고 상기 제2 냉매라인(51)을 형성하는 비교적 길이가 짧은 연결배관을 통해 연결된 모듈화 구조로 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 냉방용 열교환기(5), 상기 난방용 열교환기(7), 상기 컨트롤 장치(9), 상기 제1, 및 제2 컨덴서(35, 55), 및 상기 제1, 및 제2 증발기(39, 59)는 모두 수랭식 열교환기로 형성될 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열 관리 시스템은 자율 주행이 가능한 차량에서 상기 메인 및 서브 CE 모듈(30, 50)에서 순환하는 냉매의 응축 및 증발 시에 냉매로부터 발생하는 열에너지를 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온 또는 고온의 냉각수를 각각 이용하여 차량의 실내온도를 조절하는 동시에, 상기 컨트롤 장치(9)를 효율적으로 냉각시킴으로써, 전체 시스템을 간소화하고, 냉매가 순환하는 연결배관의 레이아웃을 간소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 내부에서 냉매가 순환되는 상기 메인 CE 모듈(30)과 상기 서브 CE 모듈(50)을 적용하여 전체 시스템을 구성함으로써, 장치의 모듈화를 통해 제작원가 절감 및 중량 축소가 가능하고, 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

3 : 구동장치
5 : 냉방용 열교환기
5a : 냉방라인
5b : 제2 워터펌프
7 : 난방용 열교환기
7a : 난방라인
7b : 제3 워터펌프
9 : 컨트롤 장치
9a : 연결라인
9b : 제4 워터펌프
10 : 냉각장치
11 : 냉각수 라인
13 : 라디에이터
15 : 제1 워터펌프
30 : 메인 CE 모듈
31 : 제1 냉매라인
33 : 제1 압축기
35 : 제1 컨덴서
37 : 제1 팽창밸브
39 : 제1 증발기
50 : 서브 CE 모듈
51 : 제2 냉매라인
53 : 제2 압축기
55 : 제2 컨덴서
57 : 제2 팽창밸브
59 : 제2 증발기

Claims

라디에이터에서 냉각된 냉각수를 냉각수 라인을 통해 순환시켜 차량에 구비된 구동장치들을 냉각하는 냉각장치;
상기 냉각장치와 상기 냉각수 라인을 통해 연결되는 제1 컨덴서를 포함하고, 내부를 순환하는 냉매의 응축 및 증발 시에 발생하는 열 에너지를 상기 냉각장치에서 공급된 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온 또는 고온의 냉각수를 냉방용 열교환기 또는 난방용 열교환기에 각각 공급하는 메인 CE 모듈(Main Centralized Energy Module); 및
상기 냉각장치와 상기 냉각수 라인을 통해 연결되는 제2 컨덴서를 포함하며, 상기 메인 CE 모듈과는 별도로 내부를 순환하는 냉매의 증발 시에 발생하는 열 에너지를 상기 냉각장치와는 별도의 냉각수와 선택적으로 열교환시키고, 열교환된 저온의 냉각수를 차량에 구비되며 상기 냉각장치와는 별도로 냉각수가 순환되는 컨트롤 장치에 공급하는 서브 CE 모듈(Sub Centralized Energy Module); 을 포함하고,
상기 메인 CE 모듈은
냉매를 압축하는 제1 압축기;
상기 제1 압축기와 제1 냉매라인을 통해 연결되며, 상기 제1 압축기로부터 공급되는 압축된 냉매를 상기 냉각수 라인을 통해 내부로 공급된 냉각수와 열교환시켜 응축하는 상기 제1 컨덴서;
상기 제1 컨덴서와 상기 제1 냉매라인을 통해 연결되며, 냉매를 팽창시키는 제1 팽창밸브; 및
상기 제1 팽창밸브와 상기 제1 냉매라인을 통해 연결되고, 냉각수가 순환되는 상기 냉방용 열교환기와 냉방라인을 통해 연결되며, 상기 제1 팽창밸브로부터 공급된 냉매를 상기 냉방라인을 통해 유입된 냉각수와 열교환을 통해 증발시키고, 증발된 냉매를 상기 제1 압축기에 공급하는 제1 증발기; 를 포함하며,
상기 제1 컨덴서는
상기 난방용 열교환기와 난방라인을 통해 연결되며, 냉매를 응축하면서 온도가 상승된 냉각수를 상기 난방라인을 통해 상기 난방용 열교환기에 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 난방라인에는
상기 난방용 열교환기와 상기 제1 컨덴서에 냉각수를 순환시키는 제3 워터펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 증발기는
냉각수와 열교환을 통해 냉매를 증발시키면서 온도가 저하된 냉각수를 상기 냉방라인을 통해 상기 냉방용 열교환기에 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 냉방라인에는
상기 냉방용 열교환기와 상기 제1 증발기에 냉각수를 순환시키는 제2 워터펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 서브 CE 모듈은
냉매를 압축하는 제2 압축기;
상기 제2 압축기와 제2 냉매라인을 통해 연결되며, 상기 제2 압축기로부터 공급되는 압축된 냉매를 상기 냉각수 라인을 통해 내부로 공급된 냉각수와 열교환시켜 응축하는 상기 제2 컨덴서;
상기 제2 컨덴서와 상기 제2 냉매라인을 통해 연결되며, 냉매를 팽창시키는 제2 팽창밸브; 및
상기 제2 팽창밸브와 상기 제2 냉매라인을 통해 연결되고, 상기 컨트롤 장치와 연결라인을 통해 연결되며, 상기 제2 팽창밸브로부터 공급된 냉매를 상기 연결라인을 통해 유입된 냉각수와 열교환을 통해 증발시키고, 증발된 냉매를 상기 제2 압축기에 공급하는 제2 증발기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제2 증발기는
냉각수와 열교환을 통해 냉매를 증발시키면서 온도가 저하된 냉각수를 상기 연결라인을 통해 상기 컨트롤 장치에 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.
제7항에 있어서,
상기 연결라인에는
제4 워터펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 냉각장치는
상기 냉각수 라인에 구비되며, 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 순환시키는 제1 워터펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 메인 CE 모듈과 상기 서브 CE 모듈에서 순환되는 냉매는
R152-a, 또는 R744, 또는 R290냉매인 것을 특징으로 하는 차량용 열 관리 시스템.