KR102531580B1 - 차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치 - Google Patents

차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 내부를 난방하며 배터리를 히팅하는 차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치에 관한 것이다. 차량용 배터리 히팅장치는 냉각수순환라인(W)상에 배터리를 연결하여 배터리를 히팅하는 차량용 배터리 히팅장치에 있어서, 차량 실내를 난방하도록 설치된 히터 코어와, 전기를 이용하여 냉각수를 가열하도록 설치된 냉각수 가열기와, 냉각수순환라인을 따라 냉각수를 순환시키도록 마련된 냉각수 펌프와, 압축기, 실내 열교환기, 팽창수단, 실외 열교환기로 구성된 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 냉각수순환라인을 순환하는 냉각수를 열교환하도록 설치된 냉각수 열교환기를 포함한다. 차량 내부의 난방과 배터리의 히팅을 동시에 할 수 있는 냉각수 순환라인을 제공하여, 효율적으로 차량 내부의 난방과 배터리의 히팅을 수행할 수 있다.

Description

차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치{BATTERY HEATING DEVICE FOR VEHICLE AND AIR CONDITIONER FOR VEHICLE THEREWITH}
본 발명은 차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 내부를 난방하며 배터리를 히팅하는 차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
최근 자동차는 연소식 엔진을 사용하는 자동차에서 환경친화적이고, 연비를 고려한 또 다른 형태의 자동차, 즉, 하이브리드 자동차나 전기자동차의 개발이 전 세계적으로 활발히 개발되고 있다.
하이브리드 자동차는 기존의 엔진과 전기에너지로 구동되는 모터를 연계하여 두 가지의 동력원으로 구동되고, 전기자동차는 전기에너지로 구동되는 모터만으로 구동된다. 이러한 하이브리드 자동차와 전기자동차는 배기가스에 의한 환경오염의 저감과 함께 연비향상의 효과로 인하여 미국과 일본을 중심으로 최근 각광을 받고 있는 대안적인 차세대 자동차로 자리매김하고 있다.
이러한 하이브리드 자동차나 전기자동차에는 고용량 배터리가 장착되고, 이러한 배터리는 필요시에는 모터로 전력을 공급하고 차량의 감속, 정지시에는 재생동력원으로부터 생성되는 전기에너지를 충전하는 역할을 하고 있다.
이와 같은 고용량 배터리는 온도의 영향을 많이 받는다. 즉, 상기 배터리의 온도가 일정범위 내에서는 높으면 높을수록 충전 및 방전량이 증가하여 배터리의 효율이 높아진다. 반면, 겨울철과 같이 실외 온도가 낮은 경우에는 배터리의 온도가 낮아져 충전 및 방전 효율이 떨어짐은 물론 배터리의 용량과 출력이 감소되며 심할 경우 시동이 곤란하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
상기한 문제를 해결하기 위해 배터리 히팅장치를 통해 배터리의 온도를 일정온도 이상으로 유지하도록 하고 있다.
도 1은 공개특허 2015-0026176(특허문헌 1)에 개시된 종래의 차량용 배터리 히팅장치이다. 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 배터리 히팅장치는. 냉방장치(1)와, 배터리냉각장치(2)와, 배터리 히팅수단(3)을 포함하여 구성된다.
냉방장치(1)는 차량 실내를 냉방하는 장치로서, 냉매순환라인 상에 설치된 압축기(4), 응축기(5), 팽창수단(6), 증발기(7)로 이루어진다. 배터리 히팅수단(3)은, 압축기(4)와 응축기(5) 사이의 냉매순환라인 상에 병렬로 연결되는 분기냉매라인과 냉각수를 열교환하도록 구성된다.
즉, 배터리 히팅수단(3)은 기존 냉방장치(1)의 냉매를 열원으로 하여 배터리냉각장치(2)를 순환하는 냉각수를 히팅하고, 히팅된 냉각수는 냉각수순환라인에 연결된 배터리(8)를 히팅할 수 있다.
종래의 차량용 배터리 히팅장치는 냉방장치의 냉매를 열원으로 하기 때문에 냉방장치를 사용하는 경우에만 작동이 가능하다는 문제가 있었다. 특히, 배터리의 히팅이 필요한 경우는 차량의 냉방을 필요로 하지 않는 겨울철인 경우가 대부분이기 때문에 비효율적이라는 문제점이 있었다.
10-2015-0026176 (2015.03.11.공개)
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 냉매순환라인과 별도로 구비된 냉각수순환라인에 배터리와 차량 내부의 난방을 위한 히터코어를 설치하여, 차량의 난방과 배터리의 히팅을 동시할 수 있는 차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 사상이 따른 차량용 배터리 히팅장치는 냉각수순환라인(W)상에 배터리를 연결하여 배터리를 히팅하는 차량용 배터리 히팅장치에 있어서, 차량 실내를 난방하도록 설치된 히터 코어와, 전기를 이용하여 냉각수를 가열하도록 설치된 냉각수 가열기와, 상기 냉각수순환라인을 따라 냉각수를 순환시키도록 마련된 냉각수 펌프와, 압축기, 실내 열교환기, 팽창수단, 실외 열교환기로 구성된 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 상기 냉각수순환라인을 순환하는 냉각수를 열교환하도록 설치된 냉각수 열교환기를 포함한다.
상기 냉각수 열교환기, 상기 냉각수 가열기, 상기 히터 코어 및 상기 냉각수 펌프는 상기 냉각수순환라인에 순차적으로 설치될 수 있다.
상기 배터리는 상기 냉각수 열교환기와 상기 냉각수 펌프의 사이에 배치될 수 있다.
상기 냉각수 열교환기는 상기 압축기에서 토출된 냉매와 상기 냉각수순환라인을 순환하는 냉각수를 열교환하도록 설치될 수 있다.
상기 냉각수 열교환기는 상기 압축기에서 토출된 냉매와 상기 배터리를 통과한 냉각수를 열교환하도록 설치될 수 있다.
상기 히터코어는 상기 실내 열교환기와 함께 차량의 공조케이스에 설치될 수 있다.
상기 배터리가 일정 온도 이하인 경우, 상기 냉각수 펌프가 작동하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 차량용 공조장치는 냉매를 압축하여 배출하는 압축기와, 공조케이스의 내부에 설치되어 냉매와 상기 공조케이스 내를 유동하는 공기를 열교환시키는 실내 열교환기와, 상기 공조케이스의 외부에 설치되어 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 실외 열교환기와, 상기 실내 열교환기의 입구 측에 설치되어 상기 실내 열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제 1 팽창수단과, 상기 실외 열교환기의 입구 측에 설치되어 상기 실외 열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제 2 팽창수단 및 배터리가 연결된 냉각수순환라인에 설치되어 냉매와 상기 냉각수순환라인을 순환하는 냉각수를 열교환하는 냉각수 열교환기가 마련된 냉매순환라인, 차량의 냉방모드시, 냉매가 상기 압축기, 상기 실외 열교환기, 상기 제 1 팽창수단 및 상기 실내 열교환기을 순차적으로 순환하도록, 상기 냉각수 열교환기 및 상기 제 2 팽창수단을 바이패스하도록 마련된 제 1 바이패스라인, 차량의 난방모드시, 냉매가 상기 압축기, 상기 냉각수 열교환기, 상기 제 2 팽창수단 및 상기 실외 열교환기을 순차적으로 순환하도록, 상기 제 1 팽창수단 및 상기 실내 열교환기를 바이패스하도록 마련된 제 2 바이패스라인을 포함한다.
차량의 난방모드시, 상기 실외 열교환기에 착상이 발생하거나 발생이 예상되는 경우, 상기 제 1 팽창수단을 통과한 냉매가 상기 실외 열교환기를 바이패스하도록 마련된 제 3 바이패스라인을 더 포함할 수 있다.
차량의 난방모드시 차실 내 제습을 수행할 수 있도록 상기 냉매순환라인을 순환하는 냉매의 일부를 상기 실내 열교환기 측으로 공급하는 제습라인을 더 포함할 수 있다.
상기 냉각수순환라인에는, 차량 실내를 난방하도록 설치된 히터 코어와, 전기를 이용하여 냉각수를 가열하도록 설치된 냉각수 가열기와, 상기 냉각수순환라인을 따라 냉각수를 순환시키도록 마련된 냉각수 펌프가 설치될 수 있다.
상기 냉각수 열교환기, 상기 냉각수 가열기, 상기 히터 코어 및 상기 냉각수 펌프 및 상기 배터리는 상기 냉각수순환라인에 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 히터 코어는 상기 공조 케이스 내부에 설치될 수 있다.
상기 냉각수 열교환기는 상기 압축기에서 토출된 냉매와 상기 배터리를 통과한 냉각수를 열교환하도록 설치될 수 있다.
차량 실내가 일정온도 이하이거나 상기 배터리가 일정온도 이하인 경우 상기 냉각수순환라인을 따라 냉각수가 순환하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은, 차량 내부의 난방과 배터리의 히팅을 동시에 할 수 있는 냉각수 순환라인을 제공하여, 효율적으로 차량 내부의 난방과 배터리의 히팅을 수행할 수 있다.
또한, 냉각수 순환라인을 냉매순환라인과 별도로 제공하여 냉매순환라인이 다양한 차량의 냉난방모드를 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 배터리 히팅장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치를 구비한 차량용 공조장치의 냉방모드를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치를 구비한 차량용 공조장치의 제 1 난방모드를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치를 구비한 차량용 공조장치의 제 1 난방제습모드를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치를 구비한 차량용 공조장치의 제 2 난방모드를 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치를 구비한 차량용 공조장치의 제 2 난방제습모드를 도시한 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 사상이 따른 차량용 공조장치(100)는 차량용 배터리 히팅장치(200)를 구비하며, 하이브리드 자동차 또는 전기자동차 뿐만 아니라 고용량 배터리를 사용하는 자동차에 모두 적용될 수 있다.
차량용 공조장치(100)는 차량 실내를 냉방 또는 난방하는 장치로서, 차량용 배터리 히팅장치(200)는 차량용 공조장치(100)의 냉매순환라인(R)을 따라 순환하는 냉매를 이용하여 배터리(210)를 히팅한다.
냉매순환라인(R)에는 압축기(110), 실외 열교환기(120), 실내 열교환기(130), 팽창수단(140, 150) 등이 설치된다.
압축기(110)는 냉매를 압축하여 배출하고, 실내 열교환기(130)는 공조케이스(160)의 내부에 설치되어 냉매와 공조케이스(160) 내를 유동하는 공기를 열교환시키고, 실외 열교환기(120)는 공조케이스(160)의 외부에 설치되어 냉매와 실외 공기를 열교환시킨다. 팽창수단(140, 150)은 실내 열교환기(130)의 입구 측에 설치되어 실내 열교환기(130)로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제 1 팽창수단(140)과, 실외 열교환기(120)의 입구 측에 설치되어 실외 열교환기(120)로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제 2 팽창수단(150)을 포함한다.
또한, 압축기(110)의 입구 측 냉매순환라인(R) 상에 냉매를 기상과 액상으로 분리하는 어큐뮬레이터(Accumulator, 170)가 설치될 수 있다.
또한, 냉매순환라인(R)에는 냉매와 냉각수순환라인을 순환하는 냉각수를 열교환하는 냉각수 열교환기(220)가 마련된다. 냉각수 열교환기(220)는 냉매순환라인(R)과 냉각수순환라인(W) 상에 설치되어 냉매와 냉각수를 열교환시킬 수 있다. 냉각수 열교환기(220)는 냉매와 냉각수를 열교환시키기 위한 다양한 형태로 마련될 수 있다.
또한, 냉각수 열교환기(220) 및 제 2 팽창수단(150)을 바이패스하도록 마련된 제 1 바이패스라인(R1)을 포함한다. 제 1 바이패스라인(R1)은 냉매순환라인(R)과 병렬적으로 연결되고, 밸브를 이용하여 냉매가 냉각수 열교환기(220)와 제 2 팽창수단(150)을 바이패스할 수 있도록 마련된다. 그에 따라, 냉매는 압축기(110), 실외 열교환기(120), 제 1 팽창수단(140) 및 실내 열교환기(130)을 순차적으로 순환한다.
또한, 제 1 팽창수단(140) 및 실내 열교환기(130)를 바이패스하도록 마련된 제 2 바이패스라인(R2)을 포함한다. 제 2 바이패스라인(R2)은 냉매순환라인(R)과 병렬적으로 연결되고, 밸브를 이용하여, 냉매가 제 1 팽창수단(140) 및 실내 열교환기(130)을 바이패스할 수 있도록 마련된다. 그에 따라, 냉매는 압축기(110, 냉각수 열교환기(220), 제 2 팽창수단(150) 및 실외 열교환기(120)를 순차적으로 순환한다.
또한, 제 2 바이패스라인(R2)에는 차량의 전장품(180)으로부터 공급되는 전장폐열을 열교환 시키는 칠러(190)가 설치된다. 칠러(190)는 차량 전장품(180)을 순환하는 냉각수와 냉매를 열교환시키도록 구성된다.
또한, 제 2 바이패스라인(R2)에서 냉매의 일부를 실내 열교환기(130) 측으로 공급하는 제습라인(D)을 더 포함할 수 있다. 제 2 바이패스라인(R2) 상에 설치된 밸브를 이용하여 제습라인(D)을 통해 냉매의 일부가 실내 열교환기(130) 측으로 공급될 수 있다.
또한, 제 2 팽창수단(150)을 통과한 냉매가 실외 열교환기(120)를 바이패스하도록 마련된 제 3 바이패스라인(R3)을 더 포함할 수 있다. 제 3 바이패스라인(R3)은 냉매순환라인(R)과 병렬적으로 연결되고, 밸브를 연결하여 냉매가 실외 열교환기(120)를 바이패스할 수 있도록 마련된다.
냉각수 열교환기(220)가 설치된 냉각수순환라인(W)에는 히터코어(240), 냉각수 가열기(230), 냉각수 펌프(250)가 마련된다.
냉각수 열교환기(220), 냉각수 가열기(230), 히터 코어(240) 및 냉각수 펌프(250) 및 배터리(210)는 냉각수순환라인(W)에 순차적으로 배치될 수 있다. 따라서, 냉각수는 냉각수 열교환기(220), 냉각수 가열기(230), 히터 코어(240) 및 냉각수 펌프(250) 및 배터리(210)를 통과하며 냉각수순환라인(W)을 따라 순환한다.
이때, 냉각수 열교환기(220)는 압축기(110)에서 토출된 냉매와 배터리(210)를 통과한 냉각수를 열교환하도록 설치될 수 있다. 배터리(210)는 냉각수순환라인(W) 상에 연결되고, 구체적으로 냉각수 열교환기(220)와 냉각수 펌프(250)의 사이에 배치될 수 있다.
냉각수 가열기(230)는 전기를 이용하여 냉각수를 가열하도록 설치된다. 히터 코어(250)는 차량 실내를 난방하도록 공조 케이스(160) 내부에 설치된다. 즉, 실내 열교환기(130)와 함께 공조 케이스(160)의 내부에 설치된다. 냉각수 펌프(250)는 냉각수순환라인(W)을 따라 냉각수를 순환시키도록 마련된다.
이때, 냉각수는 냉각수 열교환기(220)에서 고온의 냉매와 열교환되며, 냉각수 가열기(230)에 의해 추가적으로 가열되고, 히트코어(240)는 이러한 가열된 냉각수를 통해 난방열을 차량 내부로 공급한다.
도 2 내지 도 6은 차량용 공조장치(100)의 다양한 냉난방모드를 도시한 것이다. 이는 예시적인 것으로 다양하게 구성될 수 있다. 각 도면에서 실선으로 표시된 부분이 냉매 및 냉각수가 순환하는 라인을 도시한 것이고, 점선으로 표시된 부분은 냉매 및 냉각수가 순환하지 않은 라인을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치(200)를 구비한 차량용 공조장치(100)의 냉방모드를 도시한 구성도이다.
냉매는 압축기(110), 실외 열교환기(120), 제 1 팽창수단(140), 실내 열교환기(130), 어큐뮬레이터(170)를 통과하여 다시 압축기(110)로 순환한다. 이때, 실외 열교환기(120)는 응축기, 실내 열교환기(130)는 증발기의 역할을 하기 때문에 실내 열교환기(130)는 공조케이스(160) 내부의 공기와 열교환하여 차량 내부로 차가운 공기를 공급할 수 있다.
이때, 냉매는 압축기(110)를 통과한 후 냉매순환라인(R) 상에 설치된 제 1 밸브(115) 및 제 2 밸브(155)에 의해 제 1 바이패스라인(R1)을 따라 유동하며 냉각수 열교환기(220)와 제 2 팽창수단(150)을 바이패스한다. 제 1 밸브(115)는 3웨이 밸브의 형태로 마련되어 압축기(110)를 통과한 냉매를 냉매순환라인(R) 또는 제 1 바이패스라인(R1)으로 개방할 수 있다. 제 2 밸브(155)는 2웨이 밸브의 형태로 마련되어 냉매가 제 2 팽창수단(150)을 통과하거나 바이패스하도록 개방할 수 있다.
결과적으로 차량 내부는 냉방되고, 냉각수 순환라인(W)은 작동하지 않아 배터리 히팅은 수행되지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치(200)를 구비한 차량용 공조장치(100)의 제 1 난방모드를 도시한 구성도이다. 제 1 난방모드는 최대 난방 성능이 요구될 때 효율적인 난방모드이다.
냉매는 압축기(110), 냉각수 열교환기(220), 제 2 팽창수단(150), 실외 열교환기(120), 칠러(190), 어큐뮬레이터(170)를 통과하여 다시 압축기(110)로 순환한다. 이때, 냉각수 열교환기(220)는 응축기, 실외 열교환기(130)는 증발기의 역할을 한다.
냉매는 실외 열교환기(130)를 통과한 후 냉매순환라인(R) 상에 설치된 제 3 밸브(165)에 의해 제 2바이패스라인(R2)을 따라 유동하며 실내 열교환기(130)와 제 1 팽창수단(140)을 바이패스한다. 제 3 밸브(165)는 3웨이 밸브의 형태로 마련되어 실외 열교환기(120)를 통과한 냉매를 냉매순환라인(R) 또는 제 2 바이패스라인(R2)으로 개방할 수 있다.
이때, 제 1 밸브(115) 및 제 2 밸브(155)는 냉매가 냉매순환라인(R)으로 유동할 수 있도록 냉매유로를 개방한다. 그에 따라, 압축기(110를 통과한 냉매는 냉각수 열교환기(330)로 유동되고, 냉각수 열교환기(220)를 통과한 냉매는 제 2 팽창수단(150)을 통과하도록 유동한다.
또한, 냉각수 펌프(250)에 의해 냉각수순환라인(W)도 작동하여 배터리(210)를 히팅시키며 히터 코어(240)에 의해 차량 내부에 난방열을 공급한다.
또한, 차량 전장품(180)을 순환하는 냉각수도 순환하며 칠러(190)에서 전장폐열과 냉매가 열교환된다.
결과적으로 차량 내부가 난방 됨과 동시에 배터리(210) 히팅이 수행된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치(200)를 구비한 차량용 공조장치(100)의 제 1 난방제습모드를 도시한 구성도이다. 제 1 난방제습모드는 제 1 난방모드에서 제습이 필요한 경우 수행되는 난방모드이다.
제 1 난방모드를 수행하기 위해 순환되는 냉매의 일부가 제습라인(D)을 따라 이동하도록 제 4 밸브(135)가 설치된다. 제 4 밸브(135)는 1웨이 밸브의 형태로 마련되어, 냉매가 실내 열교환기(130)로 유동하거나 유동하지 못하도록 한다.
그에 따라, 실외 열교환기(120)에서 압축기(110)로 유동하는 냉매의 일부가 실내 열교환기(130)로 유동될 수 있다. 이때, 실내 열교환기(130)는 증발기 역할을 하기 때문에 증발기를 통과하며 제습이 이루어진다.
결과적으로 차량 내부가 난방 및 제습 됨과 동시에 배터리 히팅이 수행된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치(200)를 구비한 차량용 공조장치(100)의 제 2 난방모드를 도시한 구성도이다. 제 2 난방모드는 실외온도가 일정온도 이하이거나 실외 열교환기(120)의 제상이 우려되는 경우 수행되는 난방모드이다. 예를 들어, 일정온도는 0 미만일 수 있다.
냉매는 압축기(110), 냉각수 열교환기(220), 제 2 팽창수단(150), 칠러(190), 어큐뮬레이터(170)를 통과하여 다시 압축기(110)로 순환한다.
냉매는 제 2 팽창수단(150)을 통과한 후 냉매순환라인(R) 상에 설치된 제 5 밸브(125)에 의해 제 3바이패스라인(R3)을 따라 유동하며 실외 열교환기(120)를 바이패스한다. 제 5 밸브(125)는 3웨이 밸브의 형태로 마련되어 제 2 팽창수단(150)을 통과한 냉매를 냉매순환라인(R) 또는 제 3 바이패스라인(R3)으로 개방할 수 있다.
이때, 냉매가 실외 열교환기(120)를 통과하지 않음으로 실외 열교환기(120)의 제상이 방지된다.
결과적으로 차량 내부가 난방 됨과 동시에 배터리(210) 히팅이 수행되며 실외 열교환기(120)의 제상이 방지된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리 히팅 장치(200)를 구비한 차량용 공조장치(100)의 제 2 난방제습모드를 도시한 구성도이다. 제 2 난방제습모드는 제 2 난방모드에서 제습이 필요한 경우 수행되는 난방모드이다.
제 2 난방모드를 수행하기 위해 순환되는 냉매의 일부가 제습라인(D)을 따라 이동하도록 제 3 밸브(135)가 냉매의 일부를 실내 열교환기(130)로 유동시키도록 개방된다.
결과적으로 차량 내부가 난방 및 제습됨과 동시에 배터리(210)의 히팅이 수행되며 실외 열교환기의 제상이 방지된다.
또한, 차량용 공조장치(100)는 차량 실내가 일정온도 이하이거나 배터리(210)가 일정온도 이하인 경우 냉각수순환라인(W)을 따라 냉각수가 순환하도록 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부(미도시)는 다양한 조건으로 냉매 및 냉각수를 순환시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시 예에 관하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
100 : 차량용 공조장치 110 : 압축기
120 : 실외 열교환기 130 : 실내 열교환기
140 : 제 1 팽창수단 150 : 제 2 팽창수단
200 : 차량용 배터리 히팅장치 210 : 배터리
220 : 냉각수 열교환기 230 : 냉각수 가열기
240 : 히터 코어 250 : 냉각수 펌프
R : 냉매순환라인 R1 : 제 1 바이패스라인
R2 : 제 2 바이패스라인 R3 : 제 3 바이패스라인
W : 냉각수순환라인 D : 제습라인

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  8. 냉매를 압축하여 배출하는 압축기(110)와, 공조케이스(160)의 내부에 설치되어 냉매와 상기 공조케이스(160) 내를 유동하는 공기를 열교환시키는 실내 열교환기(130)와, 상기 공조케이스(160)의 외부에 설치되어 냉매와 실외 공기를 열교환시키는 실외 열교환기(120)와, 상기 실내 열교환기(130)의 입구 측에 설치되어 상기 실내 열교환기(130)로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제 1 팽창수단(140)과, 상기 실외 열교환기(120)의 입구 측에 설치되어 상기 실외 열교환기(120)로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제 2 팽창수단(150), 배터리(210)가 연결된 냉각수순환라인(W)에 설치되어 냉매와 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수를 열교환하는 냉각수 열교환기(220)가 마련된 냉매순환라인(R);
    차량의 냉방모드시, 냉매가 상기 압축기(110), 상기 실외 열교환기(120), 상기 제 1 팽창수단(140) 및 상기 실내 열교환기(130)을 순차적으로 순환하도록, 상기 냉각수 열교환기(220) 및 상기 제 2 팽창수단(150)을 바이패스하도록 마련된 제 1 바이패스라인(R1);
    차량의 난방모드시, 냉매가 상기 압축기(110), 상기 냉각수 열교환기(220), 상기 제 2 팽창수단(150) 및 상기 실외 열교환기(120)을 순차적으로 순환하도록, 상기 제 1 팽창수단(140) 및 상기 실내 열교환기(130)를 바이패스하도록 마련된 제 2 바이패스라인(R2);
    을 포함하는 차량용 공조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    차량의 난방모드시, 상기 실외 열교환기(120)에 착상이 발생하거나 발생이 예상되는 경우, 상기 제 2 팽창수단(150)을 통과한 냉매가 상기 실외 열교환기(120)를 바이패스하도록 마련된 제 3 바이패스라인(R3)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    차량의 난방모드시 차실 내 제습을 수행할 수 있도록 상기 냉매순환라인(R)을 순환하는 냉매의 일부를 상기 실내 열교환기(130) 측으로 공급하는 제습라인(D)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 냉각수순환라인(W)에는,
    차량 실내를 난방하도록 설치된 히터 코어(240)와,
    전기를 이용하여 냉각수를 가열하도록 설치된 냉각수 가열기(230)와,
    상기 냉각수순환라인(W)을 따라 냉각수를 순환시키도록 마련된 냉각수 펌프(250)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 냉각수 열교환기(220), 상기 냉각수 가열기(230), 상기 히터 코어(240) , 상기 냉각수 펌프(250), 상기 배터리(210)는 상기 냉각수순환라인(W)에 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 히터 코어(240)는 상기 공조케이스(160) 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉각수 열교환기(220)는 상기 압축기(110)에서 토출된 냉매와 상기 배터리(210)를 통과한 냉각수를 열교환하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    차량 실내가 일정온도 이하이거나 상기 배터리(210)가 일정온도 이하인 경우 상기 냉각수순환라인(W)을 따라 냉각수가 순환하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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