KR102599849B1 - Air conditioning system - Google Patents

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Abstract

본 발명의 공조 시스템은 압축기, 수랭식 응축기, 실외기, 제1팽창밸브, 제2팽창밸브, 제3팽창밸브, 제4팽창밸브, 제1내부 열교환기와 제2내부 열교환기를 포함하는 통합형 내부 열교환기, 증발기 및 폐열회수기를 포함하며, 통합형 내부 열교환기에서는 수랭식 응축기 또는 실외기에서 토출된 냉매가 분기된 후 분기된 냉매들을 서로 열교환시키고 열교환에 의해 기화된 중압 및 기상 냉매를 폐열회수기로 전달하고, 폐열회수기를 통과하면서 흡열된 중압의 기상 냉매를 압축기로 전달하며, 냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로 제4팽창밸브에서 팽창된 후 토출된 저압의 기상 냉매를 압축기로 전달하여, 저압의 냉매가 유입되는 압축기의 냉매 입구와 고압으로 토출되는 압축기의 냉매 출구 사이인 중압이 형성되는 영역으로 통합형 내부 열교환기에서 기화된 중압의 기상 냉매를 추가로 주입시켜주는 가스 인젝션을 이용해 냉방 성능 및 난방 성능을 모두 향상시킬 수 있는 공조 시스템에 관한 것이다.The air conditioning system of the present invention includes a compressor, a water-cooled condenser, an outdoor unit, a first expansion valve, a second expansion valve, a third expansion valve, a fourth expansion valve, an integrated internal heat exchanger including a first internal heat exchanger and a second internal heat exchanger, It includes an evaporator and a waste heat recovery unit, and in the integrated internal heat exchanger, the refrigerant discharged from the water-cooled condenser or outdoor unit is branched, then the branched refrigerants exchange heat with each other, and the medium-pressure and gaseous refrigerant vaporized by the heat exchange is transferred to the waste heat recovery unit. The medium-pressure gaseous refrigerant that absorbs heat while passing through is delivered to the compressor, and the low-pressure gaseous refrigerant discharged after being selectively expanded by the fourth expansion valve depending on the cooling mode and heating mode is delivered to the compressor, and the low-pressure refrigerant flows into the compressor. Both cooling and heating performance are improved by using gas injection, which additionally injects medium-pressure gaseous refrigerant vaporized in an integrated internal heat exchanger into the area where medium pressure is formed between the compressor's refrigerant inlet and the compressor's refrigerant outlet, which is discharged at high pressure. It's about an air conditioning system that can do it.

Description

공조 시스템 {Air conditioning system}Air conditioning system {Air conditioning system}

본 발명은 공조 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내의 냉방과 난방을 전환하여 사용할 수 있으며, 냉방 성능 및 난방 성능을 모두 향상시킬 수 있는 공조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioning system, and more specifically, to an air conditioning system that can be used to switch between indoor cooling and heating, and can improve both cooling and heating performance.

최근 자동차 분야에서 환경 친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제 해결책으로서 각광받고 있는 것이 전기 자동차이다.Recently, electric vehicles have been in the spotlight in the automotive field as a solution to problems such as implementing environmentally friendly technology and energy depletion.

전기 자동차는 배터리 또는 연료전지로부터 전력을 공급받아 구동되는 모터를 이용해 주행하기 때문에 탄소 배출이 적고 소음이 작다. 또한, 전기 자동차는 기존의 엔진보다 에너지 효율이 우수한 모터를 사용하기 때문에 친환경적이다.Electric vehicles drive using motors powered by batteries or fuel cells, so they emit less carbon and produce less noise. Additionally, electric vehicles are environmentally friendly because they use motors that are more energy efficient than conventional engines.

이러한 전기 자동차는 배터리 및 구동 모터의 작동 시 많은 열이 발생하기 때문에 열관리가 중요하다. 그리고 배터리를 재충전하는데 시간이 오래 소요되므로 효율적인 배터리 사용 시간의 관리가 중요하다. 특히, 전기 자동차는 실내의 냉난방을 위해 구동되는 냉매 압축기도 전기로 구동되는바 더욱 효율적인 에너지 관리가 필요하다.Heat management is important in these electric vehicles because a lot of heat is generated when the battery and drive motor operate. And since it takes a long time to recharge the battery, efficient management of battery usage time is important. In particular, electric vehicles require more efficient energy management because the refrigerant compressor used for interior cooling and heating is also powered by electricity.

그런데 종래의 전기자동차용 공조 시스템은 실내의 냉방 시 배터리의 냉각이 필요한 경우 칠러를 이용해 배터리 및 전장부품에서 발생하는 폐열을 회수하는데, 칠러와 증발기가 병렬로 연결되므로 증발기 측으로 유입되는 냉매의 유량이 감소하고 압축기의 입구측으로 유입되는 전체 유량이 증가되어 냉매의 증발 압력이 상승함에 따라 냉방 성능이 악화된다. 또한, 실내의 난방 시 실외기와 폐열 회수용 칠러가 실외기와 직렬로 연결되므로 폐열 회수 시 흡열량 증대로 인해 저압측의 온도가 상승함에 따라 외기의 온도와 실외기를 통과하는 냉매의 온도차가 줄어들어 흡열량이 감소되며, 폐열 회수 흡열량이 특정한 수준 이상이 되면 외기의 온도보다 실외기를 통과하는 냉매의 온도가 높아져 오히려 방열이 일어나 난방 성능에 악영향을 미치는 경우가 발생하는 문제점이 있다.However, the conventional air conditioning system for electric vehicles uses a chiller to recover waste heat generated from the battery and electrical components when cooling the battery is necessary when cooling the interior. Since the chiller and the evaporator are connected in parallel, the flow rate of the refrigerant flowing into the evaporator is As the total flow rate flowing into the inlet side of the compressor increases and the evaporation pressure of the refrigerant increases, cooling performance deteriorates. In addition, when heating indoors, the outdoor unit and the chiller for waste heat recovery are connected in series with the outdoor unit. As the temperature on the low pressure side rises due to the increase in heat absorption during waste heat recovery, the temperature difference between the temperature of the outdoor air and the refrigerant passing through the outdoor unit decreases, and the heat absorption amount increases. There is a problem in that if the amount of waste heat recovery and absorption exceeds a certain level, the temperature of the refrigerant passing through the outdoor unit becomes higher than the temperature of the outdoor air, which causes heat dissipation and adversely affects heating performance.

KR 1637755 B1 (2016.07.01.)KR 1637755 B1 (2016.07.01.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실내의 냉방과 난방을 전환하여 사용할 수 있으며, 아울러 가스 인젝션을 이용해 압축기로 기상 냉매를 공급하여 냉방 성능 및 난방 성능을 모두 향상시킬 수 있는 공조 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the problems described above. The purpose of the present invention is to enable switching between indoor cooling and heating, and to supply gaseous refrigerant to a compressor using gas injection to improve cooling and heating performance. The goal is to provide an air conditioning system that can improve both.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공조 시스템은, 상대적으로 저압 및 중압의 냉매가 유입되며, 유입된 냉매를 압축하여 상대적으로 고압으로 토출하는 압축기(100); 상기 압축기(100)에서 토출된 고압의 냉매를 냉각수와 열교환시키는 수랭식 응축기(200); 냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매를 중압으로 팽창시키는 제1팽창밸브(410) 및 제2팽창밸브(420); 상기 제2팽창밸브(420)에서 토출된 중압의 냉매를 상기 압축기(100)로 전달하는 실외기(300); 냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 실외기(300)에서 토출된 냉매를 중압으로 팽창시키는 제3팽창밸브(430); 냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 수랭식 응축기(200) 또는 실외기(300)에서 토출된 냉매가 분기된 후 분기된 냉매들을 서로 열교환시키고, 열교환에 의해 기화된 중압 및 기상 냉매를 상기 압축기(100)로 전달하는 통합형 내부 열교환기(500); 상기 냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 통합형 내부 열교환기(500)에서 토출된 중압 및 액상의 냉매를 저압으로 팽창시키는 제4팽창밸브(440); 상기 제4팽창밸브(440)에서 토출된 저압의 냉매를 흡열시켜 차량의 실내를 냉방하고, 상기 제4팽창밸브(440)에서 토출된 저압의 냉매를 상기 압축기(100)로 전달하는 증발기(600); 및 상기 통합형 내부 열교환기(500)에서 토출된 중압의 기상 냉매를 흡열시켜 차량의 전장부품을 냉각 또는 폐열을 회수하는 폐열회수기(800); 를 포함할 수 있다.The air conditioning system of the present invention for achieving the above-described object includes a compressor 100 into which relatively low-pressure and medium-pressure refrigerant is introduced, compressing the introduced refrigerant and discharging it at relatively high pressure; A water-cooled condenser (200) that exchanges heat with cooling water and the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (100); A first expansion valve 410 and a second expansion valve 420 that selectively expand the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 to medium pressure depending on the cooling mode and heating mode; an outdoor unit (300) that transfers the medium-pressure refrigerant discharged from the second expansion valve (420) to the compressor (100); a third expansion valve 430 that selectively expands the refrigerant discharged from the outdoor unit 300 to medium pressure depending on the cooling mode and heating mode; Selectively depending on the cooling mode and heating mode, the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 or the outdoor unit 300 is branched, and then the branched refrigerants are heat exchanged with each other, and the medium pressure and gaseous refrigerant vaporized by heat exchange is transferred to the compressor ( 100) integrated internal heat exchanger (500); a fourth expansion valve 440 that selectively expands the medium-pressure and liquid refrigerant discharged from the integrated internal heat exchanger 500 to low pressure depending on the cooling mode and the heating mode; An evaporator 600 cools the interior of the vehicle by absorbing heat from the low-pressure refrigerant discharged from the fourth expansion valve 440, and transfers the low-pressure refrigerant discharged from the fourth expansion valve 440 to the compressor 100. ); and a waste heat recovery device (800) that cools the vehicle's electrical components or recovers waste heat by absorbing heat from the medium-pressure gaseous refrigerant discharged from the integrated internal heat exchanger (500). may include.

또한, 냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매가 상기 제2팽창밸브(420)를 바이패스하여 실외기(300)를 거친 후 분기되어, 분기된 냉매들 중 일부는 상기 제3팽창밸브(430)를 통과하며 팽창된 후 상기 통합형 열교환기(500)로 유입되거나, 상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매가 분기되어 상기 제1팽창밸브(410)를 통과하며 팽창된 후 상기 통합형 열교환기(500)로 유입될 수 있다.In addition, selectively depending on the cooling mode and heating mode, the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 bypasses the second expansion valve 420 and branches out after passing through the outdoor unit 300, so that one of the branched refrigerants Some of the refrigerant passes through the third expansion valve 430, expands, and then flows into the integrated heat exchanger 500, or the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 branches out and passes through the first expansion valve 410. After expansion, it can flow into the integrated heat exchanger (500).

또한, 상기 통합형 열교환기(500)는 분기된 냉매들을 서로 열교환시키는 냉매 유동 경로가 각각 형성된 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)를 포함할 수 있다.Additionally, the integrated heat exchanger 500 may include a first internal heat exchanger 510 and a second internal heat exchanger 520, each having a refrigerant flow path for heat exchanging branched refrigerants with each other.

또한, 상기 통합형 열교환기(500)는 제1내부 열교환기(510)와 제2내부 열교환기(520)의 사이에 개재된 단열재(530)를 더 포함할 수 있다.In addition, the integrated heat exchanger 500 may further include an insulating material 530 interposed between the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520.

또한, 상기 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분에 일단이 연결되고, 상기 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520) 각각의 기상 냉매 출구측들에 타단이 연결되며, 상기 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)의 출구측들과 압축기(100)의 사이에 직렬로 폐열회수기(800)가 설치된 가스 인젝션 라인(L3)을 더 포함할 수 있다.In addition, one end is connected to the middle part of the compressor 100, which is an area where relatively medium pressure is formed between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the compressor 100, and the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger The other end of the unit 520 is connected to the outlet sides of each gaseous refrigerant, and waste heat is stored in series between the outlet sides of the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520 and the compressor 100. It may further include a gas injection line (L3) on which a recovery device (800) is installed.

또한, 상기 가스 인젝션 라인(L3)은, 제4조인트(550)에 의해 상기 폐열회수기(800)에 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)가 병렬로 연결될 수 있다.In addition, the gas injection line (L3) may be connected to the waste heat recovery device (800) in parallel with the first internal heat exchanger (510) and the second internal heat exchanger (520) through the fourth joint (550).

또한, 상기 가스 인젝션 라인(L3)은, 상기 폐열회수기(800)와 압축기(100)의 사이에 설치되며 일측이 어큐뮬레이터(700)에 연결된 방향전환밸브(570)를 더 포함할 수 있다.In addition, the gas injection line (L3) may further include a direction change valve (570) installed between the waste heat recovery device (800) and the compressor (100) and one side of which is connected to the accumulator (700).

또한, 상기 방향전환밸브(570)의 작동에 따라, 폐열회수기(800)에서 배출된 기상 냉매가 압축기(100)의 중간부분으로 유입되거나 어큐뮬레이터(700)를 통해 압축기(100)의 입구측으로 유입될 수 있다.In addition, depending on the operation of the direction switching valve 570, the gaseous refrigerant discharged from the waste heat recovery device 800 may flow into the middle part of the compressor 100 or flow into the inlet side of the compressor 100 through the accumulator 700. You can.

또한, 상기 수랭식 응축기(200)의 출구측에 제1조인트(210)로 일단이 연결되며, 상기 제1내부 열교환기(510)의 입구측에 타단이 연결되되 상기 가스 인젝션 라인(L3)이 연결된 냉매 유로에 연결된 입구측에 연결된 제1연결라인(L1)을 더 포함할 수 있다.In addition, one end is connected to the outlet side of the water-cooled condenser 200 with the first joint 210, and the other end is connected to the inlet side of the first internal heat exchanger 510, where the gas injection line L3 is connected. It may further include a first connection line (L1) connected to the inlet side connected to the refrigerant flow path.

또한, 상기 실외기(300)의 출구측에 제2조인트(310)로 일단이 연결되며, 상기 제2내부 열교환기(520)의 입구측에 타단이 연결되되 상기 가스 인젝션 라인(L3)이 연결된 냉매 유로에 연결된 입구측에 연결된 제2연결라인(L2)을 더 포함할 수 있다.In addition, one end is connected to the outlet side of the outdoor unit 300 with the second joint 310, and the other end is connected to the inlet side of the second internal heat exchanger 520, and the gas injection line (L3) is connected to the refrigerant. It may further include a second connection line (L2) connected to the inlet side connected to the flow path.

또한, 상기 제2내부 열교환기(520)의 출구측에 증발기(600)와 병렬로 연결된 셧오프 밸브(580)를 더 포함할 수 있다.In addition, a shut-off valve 580 connected in parallel with the evaporator 600 may be further included on the outlet side of the second internal heat exchanger 520.

또한, 상기 제2내부 열교환기(520)를 통과한 후 제3조인트(540)에서 냉매가 분기되어 증발기(600) 및 셧오프 밸브(580)와 연결되며, 상기 제3조인트(540)와 증발기(600)의 사이에 제4팽창밸브(440)가 설치될 수 있다.In addition, after passing through the second internal heat exchanger 520, the refrigerant branches off at the third joint 540 and is connected to the evaporator 600 and the shut-off valve 580, and the third joint 540 and the evaporator A fourth expansion valve 440 may be installed between (600).

또한, 일측이 상기 증발기(600)의 출구측 및 상기 증발기(600)와 병렬로 연결된 셧오프 밸브(580)의 출구측에 연결되며, 타측이 상기 압축기(100)의 입구측에 연결된 어큐뮬레이터(700)를 더 포함할 수 있다.In addition, the accumulator (700) has one side connected to the outlet side of the evaporator 600 and the outlet side of the shut-off valve 580 connected in parallel with the evaporator 600, and the other side connected to the inlet side of the compressor 100. ) may further be included.

또한, 상기 수랭식 응축기(200)는 라디에이터(910) 및 히터코어(920) 중 어느 하나에 선택적으로 연결되어 냉각수가 순환될 수 있다.Additionally, the water-cooled condenser 200 can be selectively connected to either the radiator 910 or the heater core 920 to circulate cooling water.

또한, 냉방 모드 시, 상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매는 제1내부 열교환기(510) 및 제2팽창밸브(420)를 바이패스하여 실외기(300)를 거친 후 분기되고, 분기된 일부 냉매는 제3팽창밸브(430)를 통과하며 팽창된 후 상기 제2내부 열교환기(520)로 유입되고 분기된 나머지 냉매는 팽창되지 않은 상태로 제2내부 열교환기(520)로 유입되며, 상기 제2내부 열교환기(520)에서 냉매들이 서로 열교환되어 제3팽창밸브(430)를 통과한 냉매는 제2내부 열교환기(520)에서 기화되어 중압 및 기상 냉매가 폐열회수기(800)를 통과하여 상기 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분으로 유입되며, 상기 제3팽창밸브(430)를 통과하지 않은 나머지 냉매는 제2내부 열교환기(520)에서 냉각되어 액상 냉매가 상기 증발기(600)를 통과하여 압축기(100)의 입구측으로 유입될 수 있다.In addition, in the cooling mode, the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 bypasses the first internal heat exchanger 510 and the second expansion valve 420 and branches out after passing through the outdoor unit 300, and a portion of the branched The refrigerant passes through the third expansion valve 430, expands, and then flows into the second internal heat exchanger 520, and the remaining branched refrigerant flows into the second internal heat exchanger 520 in an unexpanded state. The refrigerants exchange heat with each other in the second internal heat exchanger 520, and the refrigerant passing through the third expansion valve 430 is vaporized in the second internal heat exchanger 520, and the medium-pressure and gaseous refrigerant passes through the waste heat recovery device 800. It flows into the middle part of the compressor 100, which is an area where a relatively medium pressure is formed between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the compressor 100, and the remaining refrigerant that does not pass through the third expansion valve 430 is stored in the second interior. Cooled in the heat exchanger 520, the liquid refrigerant may pass through the evaporator 600 and flow into the inlet side of the compressor 100.

또한, 상기 폐열회수기(800)에서 압축기(100)의 입구측으로는 냉매가 흐르지 않고, 상기 제2내부 열교환기(520)에 증발기(600)와 병렬로 연결된 셧오프 밸브(580)는 닫혀있으며, 상기 제2내부 열교환기(520)에서 배출된 냉매는 제4팽창밸브(440)를 거치며 팽창된 후 증발기(600)로 유입될 수 있다.In addition, the refrigerant does not flow from the waste heat recovery unit 800 to the inlet side of the compressor 100, and the shut-off valve 580 connected in parallel with the evaporator 600 in the second internal heat exchanger 520 is closed, The refrigerant discharged from the second internal heat exchanger 520 may expand through the fourth expansion valve 440 and then flow into the evaporator 600.

또한, 배터리의 급속 충전을 위한 배터리 냉각 모드 시, 상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매는 제1내부 열교환기(510) 및 제2팽창밸브(420)를 바이패스하여 실외기(300)를 거친 후 제3팽창밸브(430)를 통과하며 팽창된 다음 제2내부 열교환기(520)를 바이패스하여 폐열회수기(800)로 유입되고, 상기 폐열회수기(800)에서 냉매가 증발된 후 압축기(100)의 입구측으로 유입되며, 상기 폐열회수기(800)에서 증발되는 냉매에 의해 배터리가 냉각될 수 있다.In addition, in the battery cooling mode for rapid charging of the battery, the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 bypasses the first internal heat exchanger 510 and the second expansion valve 420 and passes through the outdoor unit 300. After passing through the third expansion valve 430 and expanding, it bypasses the second internal heat exchanger 520 and flows into the waste heat recovery device 800. After the refrigerant is evaporated in the waste heat recovery device 800, the compressor 100 ) flows into the inlet side of the battery, and the battery can be cooled by the refrigerant evaporated in the waste heat recovery device (800).

또한, 상기 폐열회수기(800)에서 압축기(100)의 중간부분으로는 냉매가 흐르지 않으며, 상기 제2내부 열교환기(520)에 병렬로 연결된 증발기(600) 및 셧오프 밸브(580)로도 냉매가 흐르지 않을 수 있다.In addition, the refrigerant does not flow from the waste heat recovery device 800 to the middle part of the compressor 100, and the refrigerant also flows through the evaporator 600 and the shut-off valve 580 connected in parallel to the second internal heat exchanger 520. It may not flow.

또한, 난방 모드 시, 상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매는 분기되고, 분기된 일부 냉매는 제1팽창밸브(410)를 통과하며 팽창된 후 상기 제1내부 열교환기(510)로 유입되고 분기된 나머지 냉매는 팽창되지 않은 상태로 제1내부 열교환기(510)로 유입되며, 상기 제1내부 열교환기(510)에서 냉매들이 서로 열교환되어 제1팽창밸브(410)를 통과한 냉매는 제1내부 열교환기(510)에서 기화되어 중압 및 기상 냉매가 폐열회수기(800)를 통과하여 상기 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분으로 유입되며, 상기 제1팽창밸브(410)를 통과하지 않은 나머지 냉매는 제1내부 열교환기(510)에서 냉각되어 액상 냉매가 제2팽창밸브(420)를 바이패스한 후 실외기(300)를 거쳐 제2내부 열교환기(520)를 바이패스한 다음 셧오프 밸브(580)를 거쳐 압축기(100)의 입구측으로 유입될 수 있다.In addition, in the heating mode, the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 is branched, and some of the branched refrigerant passes through the first expansion valve 410, expands, and then flows into the first internal heat exchanger 510. The remaining branched refrigerant flows into the first internal heat exchanger 510 in an unexpanded state, and the refrigerants exchange heat with each other in the first internal heat exchanger 510, and the refrigerant passing through the first expansion valve 410 is the first internal heat exchanger 510. 1The middle of the compressor 100, which is an area where the medium pressure and gaseous refrigerant is vaporized in the internal heat exchanger 510 and passes through the waste heat recovery device 800 to form a relatively medium pressure between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the compressor 100. The remaining refrigerant that flows into the part and does not pass through the first expansion valve 410 is cooled in the first internal heat exchanger 510, so that the liquid refrigerant bypasses the second expansion valve 420 and then returns to the outdoor unit 300. It may bypass the second internal heat exchanger 520 and then flow into the inlet side of the compressor 100 through the shut-off valve 580.

또한, 상기 제3팽창밸브(430)는 닫혀있고, 상기 증발기(600)의 입구측에 설치된 제4팽창밸브(440)는 닫혀있어 증발기(600)로 냉매가 흐르지 않으며, 상기 폐열회수기(800)에서 압축기(100)의 입구측으로 냉매가 흐르지 않을 수 있다.In addition, the third expansion valve 430 is closed, and the fourth expansion valve 440 installed on the inlet side of the evaporator 600 is closed, so refrigerant does not flow to the evaporator 600, and the waste heat recovery device 800 The refrigerant may not flow to the inlet side of the compressor 100.

또한, 제습 모드 시, 상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매는 분기되고, 분기된 일부 냉매는 제1팽창밸브(410)를 통과하며 팽창된 후 상기 제1내부 열교환기(510)로 유입되고 분기된 나머지 냉매는 팽창되지 않은 상태로 제1내부 열교환기(510)로 유입되며, 상기 제1내부 열교환기(510)에서 냉매들이 서로 열교환되어 제1팽창밸브(410)를 통과한 냉매는 제1내부 열교환기(510)에서 기화되어 중압 및 기상 냉매가 폐열회수기(800)를 통과하여 상기 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분으로 유입되며, 상기 제1팽창밸브(410)를 통과하지 않은 나머지 냉매는 제1내부 열교환기(510)에서 냉각되어 액상 냉매가 제2팽창밸브(420)를 바이패스한 후 실외기(300)를 거쳐 제2내부 열교환기(520)를 바이패스한 다음 증발기(600)를 거쳐 압축기(100)의 입구측으로 유입될 수 있다.In addition, in the dehumidifying mode, the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 is branched, and some of the branched refrigerant passes through the first expansion valve 410, expands, and then flows into the first internal heat exchanger 510. The remaining branched refrigerant flows into the first internal heat exchanger 510 in an unexpanded state, and the refrigerants exchange heat with each other in the first internal heat exchanger 510, and the refrigerant passing through the first expansion valve 410 is the first internal heat exchanger 510. 1The middle of the compressor 100, which is an area where the medium pressure and gaseous refrigerant is vaporized in the internal heat exchanger 510 and passes through the waste heat recovery device 800 to form a relatively medium pressure between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the compressor 100. The remaining refrigerant that flows into the part and does not pass through the first expansion valve 410 is cooled in the first internal heat exchanger 510, so that the liquid refrigerant bypasses the second expansion valve 420 and then returns to the outdoor unit 300. It may bypass the second internal heat exchanger 520 and then flow into the inlet side of the compressor 100 through the evaporator 600.

또한, 상기 제3팽창밸브(430)는 닫혀있고, 상기 증발기(600)의 입구측에 설치된 제4팽창밸브(440)는 개방되어 냉매가 제4팽창밸브(440)를 바이패스한 후 증발기(600)로 유입되며, 상기 폐열회수기(800)에서 압축기(100)의 입구측으로 냉매가 흐르지 않을 수 있다.In addition, the third expansion valve 430 is closed, and the fourth expansion valve 440 installed on the inlet side of the evaporator 600 is opened so that the refrigerant bypasses the fourth expansion valve 440 and then evaporates ( 600), and the refrigerant may not flow from the waste heat recovery device 800 to the inlet side of the compressor 100.

본 발명의 공조 시스템은, 실내의 냉방 시 가스 인젝션을 이용해 압축기로 기상 냉매를 공급하여 압축기의 입구측으로 유입되는 기상 냉매의 유량이 줄어들어 압축기의 흡입 압력이 감소되므로 증발기 측에서의 냉방 성능을 향상시킬 수 있다.The air conditioning system of the present invention supplies gaseous refrigerant to the compressor using gas injection when cooling the room, thereby reducing the flow rate of the gaseous refrigerant flowing into the inlet side of the compressor, thereby reducing the suction pressure of the compressor, thereby improving cooling performance on the evaporator side. .

또한, 실내의 난방 시 실외기측 냉매의 압력 상승이 최소화되어 실외기에서의 흡열량이 증가하며, 폐열 회수 흡열량이 증가하더라도 실외기 측에서 지속적인 흡열이 가능하여 난방 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, when heating indoors, the increase in pressure of the refrigerant on the outdoor unit side is minimized, thereby increasing the heat absorption amount in the outdoor unit. Even if the waste heat recovery heat absorption amount increases, the outdoor unit side can continue to absorb heat, which has the advantage of improving heating performance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 냉방 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 통합형 내부 열교환기에서의 냉매 흐름에 대한 하나의 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 3은 종래의 공조 시스템과 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 냉방 시 효과를 비교한 PH선도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 배터리 급속 충전 시의 배터리 냉각 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 난방 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이다.
도 6은 종래의 공조 시스템과 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 난방 시 효과를 비교한 PH선도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 제습 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이다.
1 is a configuration diagram showing an operating state in a cooling mode of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing one embodiment of refrigerant flow in an integrated internal heat exchanger of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a PH diagram comparing the cooling effect of a conventional air conditioning system and an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram showing an operating state in a battery cooling mode during rapid battery charging of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram showing an operating state in a heating mode of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a PH diagram comparing the heating effect of a conventional air conditioning system and an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a configuration diagram showing an operating state in a dehumidifying mode of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the air conditioning system of the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 냉방 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 통합형 내부 열교환기에서의 냉매 흐름에 대한 하나의 실시예를 나타낸 개략도이다.Figure 1 is a configuration diagram showing the operating state in a cooling mode of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a diagram showing the refrigerant flow in the integrated internal heat exchanger of the air conditioning system according to an embodiment of the present invention. This is a schematic diagram showing an example of.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템은 압축기(100), 수랭식 응축기(200), 실외기(300), 제1팽창밸브(410), 제2팽창밸브(420), 제3팽창밸브(430), 제4팽창밸브(440), 제1내부 열교환기(510)와 제2내부 열교환기(520)를 포함하는 통합형 내부 열교환기(500), 증발기(600) 및 폐열회수기(800)로 구성될 수 있으며, 어큐뮬레이터(700)를 더 포함할 수 있다. 그리고 수랭식 응축기(200)의 출구측과 제1내부 열교환기(510)의 입구측을 연결하는 제1연결라인(L1)이 형성되고, 실외기(300)의 출구측과 제2내부 열교환기(520)의 입구측을 연결하는 제2연결라인(L2)이 형성되며, 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)를 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분에 병렬로 연결하는 가스 인젝션 라인(L3)이 형성될 수 있다. 그리고 가스 인젝션 라인(L3) 상에 제4조인트(550), 폐열회수기(800) 및 방향전환밸브(570)가 차례대로 설치된다. 또한, 증발기(600)와 셧오프 밸브(580)는 제2내부 열교환기(520)의 출구측에 병렬로 연결된다.1 and 2, the air conditioning system according to an embodiment of the present invention includes a compressor 100, a water-cooled condenser 200, an outdoor unit 300, a first expansion valve 410, and a second expansion valve 420. ), a third expansion valve 430, a fourth expansion valve 440, an integrated internal heat exchanger 500 including a first internal heat exchanger 510 and a second internal heat exchanger 520, and an evaporator 600 and a waste heat recovery device 800, and may further include an accumulator 700. And a first connection line (L1) is formed connecting the outlet side of the water-cooled condenser 200 and the inlet side of the first internal heat exchanger 510, and the outlet side of the outdoor unit 300 and the second internal heat exchanger 520. ) is formed, and a second connection line (L2) is formed connecting the inlet side of the A gas injection line L3 connected in parallel may be formed in the middle part of the compressor 100, which is an area where intermediate pressure is formed. And the fourth joint 550, the waste heat recovery device 800, and the direction change valve 570 are sequentially installed on the gas injection line (L3). Additionally, the evaporator 600 and the shut-off valve 580 are connected in parallel to the outlet side of the second internal heat exchanger 520.

우선, 압축기(100)는 전력을 공급받아 구동되는 전동 압축기일 수 있으며, 냉매를 흡입 및 압축하여 수랭식 응축기(200)쪽으로 토출하는 역할을 한다. 그리고 압축기(100)는 입구측과 출구측 사이의 중간부분으로도 냉매가 유입되어 압축될 수 있는 구조의 가스 인젝션 압축기가 될 수 있다. 즉, 압축기(100)는 상대적으로 저압의 냉매가 입구측으로 유입되고, 압축기(100)를 통과하면서 냉매가 압축되어 출구측으로 상대적으로 고압의 냉매가 토출되며, 저압의 냉매가 고압으로 압축되는 과정에서 냉매의 압력이 점차 증가되는데 저압측인 냉매 입구와 고압측인 냉매 출구의 사이에 중압을 형성하는 영역인 중간부분으로도 냉매가 유입될 수 있도록 구성된다. 그리하여 압축기(100)는 입구측으로 저압의 냉매가 유입되고 중간부분으로 중압의 냉매가 유입되며, 상대적으로 저압 및 중압의 냉매가 압축기(100)로 유입되어 압축된 후 상대적인 고압으로 냉매를 토출할 수 있다.First, the compressor 100 may be an electric compressor driven by receiving electric power, and serves to suction and compress the refrigerant and discharge it toward the water-cooled condenser 200. Additionally, the compressor 100 may be a gas injection compressor with a structure in which refrigerant can flow into the middle portion between the inlet side and the outlet side and be compressed. That is, in the compressor 100, relatively low-pressure refrigerant flows into the inlet side, the refrigerant is compressed as it passes through the compressor 100, and relatively high-pressure refrigerant is discharged to the outlet side. In the process of compressing the low-pressure refrigerant to high pressure, The pressure of the refrigerant gradually increases, and the refrigerant is configured to flow into the middle part, which is an area that forms a medium pressure between the refrigerant inlet on the low pressure side and the refrigerant outlet on the high pressure side. Therefore, the compressor 100 allows low-pressure refrigerant to flow into the inlet side and medium-pressure refrigerant to the middle portion, and relatively low-pressure and medium-pressure refrigerant flows into the compressor 100, is compressed, and then discharges the refrigerant at a relatively high pressure. there is.

수랭식 응축기(200)는 차량의 실외에 구비될 수 있으며, 수랭식 응축기(200)는 압축기(100)에서 토출된 냉매를 순환되는 냉각수를 이용해 열교환시킨다. 여기에서 수랭식 응축기(200)는 차량의 전장부품 등의 냉각을 위한 라디에이터(910)에 연결되어 수랭식 응축기(200)를 통과하는 냉매가 냉각수에 의해 응축되거나, 차량의 실내에 배치되어 차량의 난방에 이용되는 히터코어에 연결되어 수랭식 응축기(200)를 통과하는 냉매가 냉각수에 의해 가열될 수 있다. 그리고 수랭식 응축기(200)는 입구측이 압축기(100)에 연결되고 출구측에서 두 개의 냉매 라인으로 분기되어, 분기된 냉매 라인들이 제1내부 열교환기(510)의 입구측에 각각 연결된다.The water-cooled condenser 200 may be installed outside the vehicle, and the water-cooled condenser 200 exchanges heat with the refrigerant discharged from the compressor 100 using circulating cooling water. Here, the water-cooled condenser 200 is connected to the radiator 910 for cooling the vehicle's electrical components, etc., so that the refrigerant passing through the water-cooled condenser 200 is condensed by the coolant, or is placed inside the vehicle to heat the vehicle. The refrigerant connected to the heater core used and passing through the water-cooled condenser 200 may be heated by the cooling water. In addition, the water-cooled condenser 200 is connected to the compressor 100 at its inlet side and branches into two refrigerant lines at its outlet side, and the branched refrigerant lines are respectively connected to the inlet side of the first internal heat exchanger 510.

실외기(300)는 차량의 실외에 구비될 수 있으며, 실외기(300)는 통과되는 냉매를 외부 공기 등과 열교환시켜 냉매를 응축시키거나 외부의 열을 흡열하여 냉매를 가열시키는 공랭식 응축기가 될 수 있다. 그리고 실외기(300)는 입구측이 제1내부 열교환기(510)의 출구측에 연결되며, 실외기(300)는 출구측에서 두 개의 냉매 라인으로 분기되어, 분기된 냉매 라인들이 제2내부 열교환기(520)의 입구측에 연결된다.The outdoor unit 300 may be installed outside the vehicle, and the outdoor unit 300 may be an air-cooled condenser that condenses the refrigerant by heat-exchanging the passing refrigerant with external air or heats the refrigerant by absorbing external heat. And the inlet side of the outdoor unit 300 is connected to the outlet side of the first internal heat exchanger 510, and the outdoor unit 300 is branched into two refrigerant lines at the outlet side, and the branched refrigerant lines are connected to the second internal heat exchanger 510. It is connected to the inlet side of (520).

제1팽창밸브(410), 제2팽창밸브(420), 제3팽창밸브(430) 및 제4팽창밸브(440)는 통과되는 냉매를 교축하여 팽창시키거나 개방되어 냉매를 바이패스시키거나 폐쇄되어 냉매의 흐름을 차단하는 역할을 한다.The first expansion valve 410, the second expansion valve 420, the third expansion valve 430, and the fourth expansion valve 440 expand the passing refrigerant by constricting it, or open to bypass the refrigerant or close it. It serves to block the flow of refrigerant.

그리고 제1팽창밸브(410), 제2팽창밸브(420) 및 제3팽창밸브(430)의 작동 상태에 따라 제1내부 열교환기(510) 또는 제2내부 열교환기(520)에서 분기된 냉매들 간의 열교환이 일어나도록 제어될 수 있다.And the refrigerant branched from the first internal heat exchanger 510 or the second internal heat exchanger 520 depending on the operating status of the first expansion valve 410, the second expansion valve 420, and the third expansion valve 430. It can be controlled so that heat exchange between them occurs.

통합형 내부 열교환기(500)는 제1내부 열교환기(510)와 제2내부 열교환기(520)를 포함하며, 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)는 각각 냉매가 통과되는 두 개의 냉매 유동 경로가 형성되며 각각 냉매들이 통과하면서 서로 열교환되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1내부 열교환기(510)와 제2내부 열교환기(520)는 각각 냉매가 유입되는 2개의 입구 및 냉매가 배출되는 2개의 출구가 형성될 수 있다. 이때, 도 2에서는 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)에서 각각 냉매가 대향되는 방향으로 흐르는 것을 나타내었으나, 서로 동일한 방향으로 흐를 수도 있다. 그리고 제1내부 열교환기(510)와 제2내부 열교환기(520)는 냉매의 유동 방향이 서로 같거나 다르게 형성될 수도 있으며, 열교환기의 형태도 같거나 다르게 형성될 수 있다. 또한, 통합형 내부 열교환기(500)는 제1내부 열교환기(510)와 제2내부 열교환기(520) 사이에 열전달을 차단하는 단열재(530)가 개재된 상태로 결합되어, 하나의 일체형으로 형성된 통합형 내부 열교환기(500)로 구성될 수 있다.The integrated internal heat exchanger 500 includes a first internal heat exchanger 510 and a second internal heat exchanger 520, and the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520 each contain a refrigerant. Two refrigerant flow paths are formed, and the refrigerants can be formed to exchange heat with each other as they pass through each other. Accordingly, the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520 may each be formed with two inlets through which refrigerant flows in and two outlets through which refrigerant is discharged. At this time, FIG. 2 shows that the refrigerants flow in opposite directions in the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520, but they may flow in the same direction. In addition, the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520 may have the same or different flow directions of the refrigerant, and the shape of the heat exchanger may also be the same or different. In addition, the integrated internal heat exchanger 500 is formed by combining the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520 with an insulating material 530 interposed between the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520. It may be configured with an integrated internal heat exchanger (500).

증발기(600)는 차량의 실내에 배치된 공조장치 내에 구비될 수 있으며, 증발기(600)는 유입되는 냉매를 송풍되는 공기와 열교환시켜 실내를 냉방하는 역할을 한다. 그리고 증발기(600)의 입구측은 통합형 내부 열교환기(500)의 제1내부 열교환기(510)에 연결되며, 증발기(600)의 출구측은 어큐뮬레이터(700)에 연결될 수 있다.The evaporator 600 may be installed in an air conditioning device located inside the vehicle, and the evaporator 600 functions to cool the interior by exchanging heat with the incoming refrigerant and the blown air. Additionally, the inlet side of the evaporator 600 may be connected to the first internal heat exchanger 510 of the integrated internal heat exchanger 500, and the outlet side of the evaporator 600 may be connected to the accumulator 700.

폐열회수기(800)는 난방 모드에서만 배터리, 구동모터, 인버터 등의 전장부품에서 발생되는 폐열을 회수하고, 냉방 모드에서는 전장부품을 냉각시키는 수단이다. 일례로 폐열회수기(800)는 배터리 칠러일 수 있고, 폐열회수기(800)에서는 냉매와 냉각수가 서로 열교환될 수 있으며, 열교환된 냉각수를 이용해 전장부품을 냉각시키거나 폐열을 회수하는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 폐열회수기(800)의 입구측은 통합형 내부 열교환기(500)의 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)에 연결되며, 폐열회수기(800)의 출구측은 방향전환밸브(570)를 통해 압축기(100)의 중간부분 또는 압축기(100)의 입구측에 선택적으로 연결되도록 구성될 수 있다.The waste heat recovery device 800 is a means of recovering waste heat generated from electrical components such as batteries, drive motors, and inverters only in the heating mode, and cooling the electrical components in the cooling mode. For example, the waste heat recovery device 800 may be a battery chiller, and in the waste heat recovery device 800, refrigerant and coolant can exchange heat with each other, and the heat-exchanged coolant can be used to cool electrical components or recover waste heat. there is. And the inlet side of the waste heat recovery device 800 is connected to the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520 of the integrated internal heat exchanger 500, and the outlet side of the waste heat recovery device 800 is connected to the direction change valve ( It may be configured to be selectively connected to the middle portion of the compressor 100 or the inlet side of the compressor 100 through 570).

어큐뮬레이터(700)는 일측이 증발기(600)의 출구측 및 셧오프 밸브(580)의 출구측에 연결되고, 어큐뮬레이터(700)의 타측이 압축기(100)의 입구측에 연결되어, 어큐뮬레이터(700)는 유입되는 냉매를 저장하였다가 압축기(100)의 입구측으로 기상 냉매를 보내는 역할을 한다.One side of the accumulator 700 is connected to the outlet side of the evaporator 600 and the outlet side of the shut-off valve 580, and the other side of the accumulator 700 is connected to the inlet side of the compressor 100, so that the accumulator 700 It serves to store the incoming refrigerant and then send the gaseous refrigerant to the inlet side of the compressor (100).

여기에서 통합형 내부 열교환기(500)는 제1내부 열교환기(510)와 제2내부 열교환기(520)가 병렬로 폐열회수기(800)에 연결된다. 즉, 제1내부 열교환기(510)의 하나의 냉매 유동 경로의 출구측과 제2내부 열교환기(520)의 하나의 냉매 유동 경로의 출구측이 제4조인트(550)를 통해 폐열회수기(800)에 연결된다. 그리하여 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)의 하나의 냉매 유동 경로 출구측에서부터 압축기(100)의 중간부분을 연결하는 가스 인젝션 라인(L3)가 형성되며, 가스 인젝션 라인(L3) 상에 통합형 내부 열교환기(500)에서 압축기(100)의 사이에 제4조인트(550), 폐열회수기(800) 및 방향전환밸브(570)가 차례대로 직렬로 설치된다. 그리고 방향전환밸브(570)는 어큐뮬레이터(700)의 입구측에 연결될 수 있다. 즉, 방향전환밸브(570)는 3개의 냉매 라인이 만나도록 연결되며, 방향전환밸브(570)의 작동에 따라 폐열회수기(800)에서 배출되는 기상 냉매가 압축기(100)의 중간부분으로 유입되거나, 어큐뮬레이터(700)를 통해 압축기(100)의 입구측(100)으로 유입되도록 냉매의 흐름이 제어될 수 있다.Here, the integrated internal heat exchanger 500 includes a first internal heat exchanger 510 and a second internal heat exchanger 520 connected in parallel to the waste heat recovery device 800. That is, the outlet side of one refrigerant flow path of the first internal heat exchanger 510 and the outlet side of one refrigerant flow path of the second internal heat exchanger 520 are connected to the waste heat recovery device 800 through the fourth joint 550. ) is connected to. Thus, a gas injection line L3 is formed connecting the middle part of the compressor 100 from the outlet side of one refrigerant flow path of the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520, and the gas injection line On (L3), a fourth joint 550, a waste heat recovery device 800, and a direction change valve 570 are installed in series between the integrated internal heat exchanger 500 and the compressor 100. And the direction change valve 570 may be connected to the inlet side of the accumulator 700. That is, the direction change valve 570 is connected so that three refrigerant lines meet, and according to the operation of the direction change valve 570, the gaseous refrigerant discharged from the waste heat recovery device 800 flows into the middle part of the compressor 100. , the flow of refrigerant can be controlled to flow into the inlet side 100 of the compressor 100 through the accumulator 700.

또한, 수랭식 응축기(200)의 출구측에 제1조인트(210)로 일단이 연결되며, 제1내부 열교환기(510)의 하나의 냉매 유동 경로의 입구측에 타단이 연결된 제1연결라인(L1)이 형성된다. 이때, 제1조인트(210)와 제1내부 열교환기(510) 사이의 제1연결라인(L1) 상에 제1팽창밸브(410)가 설치된다. 또한, 실외기(300)의 출구측에 제2조인트(310)로 일단이 연결되며, 제2내부 열교환기(520)의 하나의 냉매 유동 경로의 입구측에 타단이 연결된 제2연결라인(L2)이 형성된다. 이때, 제2조인트(310)와 제2내부 열교환기(520) 사이의 제2연결라인(L2) 상에 제3팽창밸브(430)가 설치된다.In addition, a first connection line (L1) has one end connected to the outlet side of the water-cooled condenser 200 with the first joint 210 and the other end connected to the inlet side of one refrigerant flow path of the first internal heat exchanger 510. ) is formed. At this time, the first expansion valve 410 is installed on the first connection line (L1) between the first joint 210 and the first internal heat exchanger 510. In addition, a second connection line (L2) with one end connected to the outlet side of the outdoor unit 300 with the second joint 310 and the other end connected to the inlet side of one refrigerant flow path of the second internal heat exchanger 520. This is formed. At this time, the third expansion valve 430 is installed on the second connection line (L2) between the second joint 310 and the second internal heat exchanger 520.

그리고 제1내부 열교환기(510)는 다른 하나의 냉매 유동 경로의 입구측이 제1조인트(210)를 통해 수랭식 응축기(200)의 출구측에 연결되며, 다른 하나의 냉매 유동 경로의 출구측이 실외기(300)의 입구측에 연결된다. 이때, 제1내부 열교환기(510)와 실외기(300) 사이의 냉매 라인 상에 제2팽창밸브(420)가 설치된다. 또한, 제2내부 열교환기(520)는 다른 하나의 냉매 유동 경로의 입구측이 제2조인트(310)를 통해 실외기(300)의 출구측에 연결되며, 다른 하나의 냉매 유동 경로의 출구측이 제3조인트(540)를 통해 증발기(600) 및 셧오프 밸브(580)에 연결된다. 이때, 제2내부 열교환기(520)의 다른 하나의 냉매 유동 경로의 출구측은 제3조인트(540)에 연결되며, 제3조인트(540)에서 분기되어 제3조인트(540)에 증발기(600) 및 셧오프 밸브(580)가 병렬로 연결된다. 그리고 증발기(600)의 출구측과 셧오프 밸브(580)의 출구측은 제5조인트(560)를 통해 어큐뮬레이터(700)의 입구측에 연결된다. 또한, 제3조인트(540)와 증발기(600)의 사이의 냉매 라인 상에는 제4팽창밸브(440)가 설치되며, 셧오프 밸브(580)는 냉매를 흐르게 하거나 냉매의 흐름을 차단할 수 있는 밸브가 될 수 있다.And in the first internal heat exchanger 510, the inlet side of another refrigerant flow path is connected to the outlet side of the water-cooled condenser 200 through the first joint 210, and the outlet side of the other refrigerant flow path is connected to the outlet side of the first internal heat exchanger 510. It is connected to the inlet side of the outdoor unit 300. At this time, the second expansion valve 420 is installed on the refrigerant line between the first internal heat exchanger 510 and the outdoor unit 300. In addition, in the second internal heat exchanger 520, the inlet side of another refrigerant flow path is connected to the outlet side of the outdoor unit 300 through the second joint 310, and the outlet side of the other refrigerant flow path is connected to the outlet side of the outdoor unit 300 through the second joint 310. It is connected to the evaporator 600 and the shut-off valve 580 through the third joint 540. At this time, the outlet side of the other refrigerant flow path of the second internal heat exchanger 520 is connected to the third joint 540, and branches off from the third joint 540 to connect the evaporator 600 to the third joint 540. and a shut-off valve 580 are connected in parallel. And the outlet side of the evaporator 600 and the outlet side of the shut-off valve 580 are connected to the inlet side of the accumulator 700 through the fifth joint 560. In addition, a fourth expansion valve 440 is installed on the refrigerant line between the third joint 540 and the evaporator 600, and the shutoff valve 580 is a valve that allows the refrigerant to flow or blocks the flow of the refrigerant. It can be.

그리하여 제1팽창밸브(410), 제2팽창밸브(420) 및 제3팽창밸브(430)의 작동에 따라 통합형 내부 열교환기(500)를 통과하는 냉매의 유동이 제어될 수 있다. 그리고 제4팽창밸브(440) 및 셧오프 밸브(580)의 작동에 따라 증발기(600) 및 셧오프 밸브(580)를 통과하는 냉매의 유동이 제어될 수 있다.Accordingly, the flow of refrigerant passing through the integrated internal heat exchanger 500 can be controlled according to the operation of the first expansion valve 410, the second expansion valve 420, and the third expansion valve 430. And the flow of refrigerant passing through the evaporator 600 and the shut-off valve 580 can be controlled according to the operation of the fourth expansion valve 440 and the shut-off valve 580.

또한, 도시하지 않았으나 공조장치는 공기를 송풍시킬 수 있도록 일측에 송풍기가 설치되어 있으며, 공조장치의 내부에는 온도조절도어가 설치될 수 있다. 또한, 공조장치 내에 배치된 증발기 및 히터코어는 온도조절도어의 작동에 따라 송풍기에서 토출된 공기가 증발기만을 거친 후 실내로 유입되도록 하거나, 증발기를 거친 후 히터코어를 통과하여 실내로 유입될 수 있도록 배치 및 구성될 수 있다.In addition, although not shown, the air conditioning device has a blower installed on one side to blow air, and a temperature control door may be installed inside the air conditioning device. In addition, the evaporator and heater core placed in the air conditioning device allow the air discharged from the blower to enter the room after passing only the evaporator, or pass through the heater core after passing through the evaporator, depending on the operation of the temperature control door. Can be deployed and configured.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 작동 모드에 따른 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, operations according to operating modes of the air conditioning system according to an embodiment of the present invention will be described.

1. 냉방 모드 시1. In cooling mode

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 냉방 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing an operating state in a cooling mode of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 압축기(100)가 작동하여 압축기(100)에서 고온 및 고압의 냉매가 토출된다. 그리고 압축기(100)에서 토출된 냉매는 수랭식 응축기(200)를 통과한다. 이때, 수랭식 응축기(200)는 라디에이터(910)에 연결되어 냉각수가 순환되며, 냉각수에 의해 수랭식 응축기(200)를 통과하는 냉매가 응축된다. 이후 수랭식 응축기(200)를 통과한 냉매는 제1조인트(210), 제1내부 열교환기(510) 및 제2팽창밸브(420)를 차례대로 통과한 후 실외기(300)로 유입된다. 이때, 제2팽창밸브(420)는 완전히 개방된 상태로 작동되어 냉매가 교축되지 않고 바이패스된다. 그리고 제1팽창밸브(410)는 닫혀있어 제1조인트(210)에서부터 제1팽창밸브(410), 제1내부 열교환기(510), 제4조인트(550)까지를 연결하는 냉매 라인에는 냉매가 흐르지 않는다.Referring to FIG. 1, the compressor 100 operates and high temperature and high pressure refrigerant is discharged from the compressor 100. And the refrigerant discharged from the compressor 100 passes through the water-cooled condenser 200. At this time, the water-cooled condenser 200 is connected to the radiator 910 and coolant circulates, and the refrigerant passing through the water-cooled condenser 200 is condensed by the coolant. Afterwards, the refrigerant that has passed through the water-cooled condenser 200 sequentially passes through the first joint 210, the first internal heat exchanger 510, and the second expansion valve 420, and then flows into the outdoor unit 300. At this time, the second expansion valve 420 is operated in a fully open state so that the refrigerant is bypassed without being throttled. And the first expansion valve 410 is closed, so the refrigerant line connecting the first joint 210 to the first expansion valve 410, the first internal heat exchanger 510, and the fourth joint 550 contains refrigerant. It doesn't flow.

실외기(300)로 유입된 냉매는 외부의 공기 등에 의해 냉각되어 응축되고, 응축된 냉매는 제2조인트(310)에서 분기되며, 분기된 일부의 냉매는 제3팽창밸브(430)를 통과하며 교축되어 중압으로 팽창된 후 제2내부 열교환기(520)로 유입된다. 그리고 분기된 나머지의 냉매는 팽창되지 않은 상태로 제2내부 열교환기(520)로 유입된다. 그리하여 제2내부 열교환기(520)에서 팽창된 냉매와 팽창되지 않는 냉매가 서로 열교환되어, 팽창된 냉매는 기화되어 중압의 기상 냉매가 된 후 제4조인트(550)를 거쳐 폐열회수기(800)로 유입되며, 폐열회수기(800)를 통과하며 배터리를 냉각시킨 후 방향전환밸브(570)를 거쳐 압축기(100)의 중간부분으로 기상 냉매가 유입된다. 이때, 방향전환밸브(570)는 우측이 닫혀있어 방향전환밸브(570)와 어큐뮬레이터(700)를 연결하는 냉매 라인에는 냉매가 흐르지 않는다. 그리고 팽창되지 않은 냉매는 제2내부 열교환기(520)에서 냉각된 후 액상 냉매가 제3조인트(540)로 유입된다. 이후 액상 냉매는 제4팽창밸브(440)를 통과하면서 교축되어 저압으로 팽창된 후 증발기(600)로 유입되며, 증발기(600)를 거치면서 공조장치의 송풍기에 의해 송풍되는 공기와 열교환되어 냉매가 증발되면서 공기가 냉각되어, 냉각된 공기가 차량의 실내로 공급되어 실내의 냉방이 이루어진다. 그리고 증발기(600)에서 배출된 저압의 기상 냉매는 어큐뮬레이터(700)를 거쳐 압축기(100)의 입구측으로 유입된다. 이때, 셧오프 밸브(580)는 닫혀있어 제3조인트(540)에서부터 셧오프 밸브(580), 제5조인트(560)까지의 냉매 라인에는 냉매가 흐르지 않는다.The refrigerant flowing into the outdoor unit 300 is cooled and condensed by external air, etc., the condensed refrigerant branches out at the second joint 310, and some of the branched refrigerant passes through the third expansion valve 430 and is throttled. It expands to medium pressure and then flows into the second internal heat exchanger (520). And the remaining branched refrigerant flows into the second internal heat exchanger 520 in an unexpanded state. Therefore, in the second internal heat exchanger 520, the expanded refrigerant and the unexpanded refrigerant exchange heat with each other, and the expanded refrigerant is vaporized to become a medium-pressure gaseous refrigerant and then passed through the fourth joint 550 to the waste heat recovery device 800. It flows in, passes through the waste heat recovery device (800), cools the battery, and then flows into the middle part of the compressor (100) through the direction change valve (570). At this time, the right side of the direction change valve 570 is closed, so refrigerant does not flow in the refrigerant line connecting the direction change valve 570 and the accumulator 700. Then, the unexpanded refrigerant is cooled in the second internal heat exchanger (520) and then the liquid refrigerant flows into the third joint (540). Afterwards, the liquid refrigerant passes through the fourth expansion valve 440, is compressed, expands to a low pressure, and then flows into the evaporator 600. As it passes through the evaporator 600, it exchanges heat with the air blown by the blower of the air conditioning device, thereby producing the refrigerant. The air cools as it evaporates, and the cooled air is supplied to the interior of the vehicle to cool the interior. And the low-pressure gaseous refrigerant discharged from the evaporator 600 flows into the inlet side of the compressor 100 through the accumulator 700. At this time, the shut-off valve 580 is closed, so no refrigerant flows in the refrigerant line from the third joint 540 to the shut-off valve 580 and the fifth joint 560.

그리하여 압축기(100)에서는 입구측으로 유입되는 기상 냉매와 중간부분으로 유입되는 기상 냉매를 압축하여 다시 출구측으로 토출하게 되며, 상기한 바와 같은 과정을 반복하면서 냉매가 순환되어 실내의 냉방이 이루어진다.Accordingly, the compressor 100 compresses the gaseous refrigerant flowing into the inlet side and the gaseous refrigerant flowing into the middle portion and discharges them again to the outlet side, and while repeating the above-described process, the refrigerant is circulated to cool the room.

도 3은 종래의 공조 시스템과 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 냉방 시 효과를 비교한 PH선도이다.Figure 3 is a PH diagram comparing the cooling effect of a conventional air conditioning system and an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 증발기와 폐열을 회수하는 배터리 칠러가 병렬 연결된 형태의 종래의 공조 시스템에 비해 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템은 냉방 시 가스 인젝션을 이용해 압축기의 중간부분으로 기상 냉매를 추가로 공급함으로써, 압축기의 입구측으로 유입되는 기상 냉매의 유량이 줄어들어 압축기의 입구측 흡입 압력이 감소되므로 증발기 측에서의 냉방 성능이 향상된다. 그리고 본 발명은 폐열회수기가 배터리의 냉각을 위한 배터리 칠러인 경우, 배터리 측의 냉각에 따른 증발기 측의 냉매가 감소되는 양을 줄일 수 있어 냉방 성능이 향상된다. 또한, 본 발명은 증발기의 입구측 냉매의 엔탈피가 감소하므로 냉방 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Referring to FIG. 3, compared to a conventional air conditioning system in which an evaporator and a battery chiller for recovering waste heat are connected in parallel, the air conditioning system according to an embodiment of the present invention uses gas injection to pump gaseous refrigerant into the middle part of the compressor during cooling. By supplying it additionally, the flow rate of the gaseous refrigerant flowing into the inlet side of the compressor is reduced, thereby reducing the suction pressure on the inlet side of the compressor, thereby improving cooling performance on the evaporator side. In addition, in the present invention, when the waste heat recovery device is a battery chiller for cooling the battery, the amount of refrigerant reduced on the evaporator side due to cooling of the battery side can be reduced, thereby improving cooling performance. Additionally, the present invention has the advantage of improving cooling performance by reducing the enthalpy of the refrigerant at the inlet side of the evaporator.

2. 배터리 급속 충전을 위한 배터리 냉각 모드 시2. In battery cooling mode for rapid battery charging

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 급속 충전 시의 배터리 냉각 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이다.Figure 4 is a configuration diagram showing an operating state in a battery cooling mode during rapid battery charging according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 배터리 급속 충전을 위한 배터리 냉각 모드 시에는 압축기(100)가 작동하여 압축기(100)에서 고온 및 고압의 냉매가 토출된다. 그리고 압축기(100)에서 토출된 냉매는 수랭식 응축기(200)를 통과한다. 이때, 수랭식 응축기(200)는 라디에이터(910)에 연결되어 냉각수가 순환되며, 냉각수에 의해 수랭식 응축기(200)를 통과하는 냉매가 응축된다. 이후 수랭식 응축기(200)를 통과한 냉매는 제1조인트(210), 제1내부 열교환기(510) 및 제2팽창밸브(420)를 차례대로 통과한 후 실외기(300)로 유입된다. 이때, 제2팽창밸브(420)는 완전히 개방된 상태로 작동되어 냉매가 교축되지 않고 바이패스된다. 그리고 제1팽창밸브(410)는 닫혀있어 제1조인트(210)에서부터 제1팽창밸브(410), 제1내부 열교환기(510), 제4조인트(550)까지를 연결하는 냉매 라인에는 냉매가 흐르지 않는다.Referring to FIG. 4, in the battery cooling mode for rapid battery charging of the air conditioning system according to an embodiment of the present invention, the compressor 100 operates and high-temperature and high-pressure refrigerant is discharged from the compressor 100. And the refrigerant discharged from the compressor 100 passes through the water-cooled condenser 200. At this time, the water-cooled condenser 200 is connected to the radiator 910 and coolant circulates, and the refrigerant passing through the water-cooled condenser 200 is condensed by the coolant. Afterwards, the refrigerant that has passed through the water-cooled condenser 200 sequentially passes through the first joint 210, the first internal heat exchanger 510, and the second expansion valve 420, and then flows into the outdoor unit 300. At this time, the second expansion valve 420 is operated in a fully open state so that the refrigerant is bypassed without being throttled. And the first expansion valve 410 is closed, so the refrigerant line connecting the first joint 210 to the first expansion valve 410, the first internal heat exchanger 510, and the fourth joint 550 contains refrigerant. It doesn't flow.

실외기(300)로 유입된 냉매는 외부의 공기 등에 의해 냉각되어 응축되고, 응축된 냉매는 제2조인트(310)를 거쳐 제3팽창밸브(430)로 유입된다. 이후 냉매는 제3팽창밸브(430)를 통과하며 교축되어 중압으로 팽창된 후 제2내부 열교환기(520) 및 제4조인트(540)를 차례대로 거친 다음 폐열회수기(800)로 유입된다. 그리하여 폐열회수기(800)를 통과하며 팽창된 냉매가 열교환되어 증발되며 배터리는 빠르게 냉각될 수 있다. 폐열회수기(800)에서 배출된 기상 냉매는 방향전환밸브(570) 및 어큐뮬레이터(700)를 차례대로 거친 후 압축기(100)의 입구측으로 유입된다. 이때, 방향전환밸브(570)는 하측과 우측이 개방되어 연통되고 상측은 닫혀있어, 방향전환밸브(570)와 압축기(100)의 중간부분 사이의 냉매 라인에는 냉매가 흐르지 않는다. 그리고 제4팽창밸브(440) 및 셧오프 밸브(580)는 닫혀있어 제2조인트(310)에서부터 제2내부 열교환기(520), 제3조인트(540), 제4팽창밸브(440) 및 셧오프 밸브(580), 제5조인트(560), 어큐뮬레이터(700)까지의 냉매 라인에는 냉매가 흐르지 않는다. 그리하여 압축기(100)에서는 입구측으로 유입되는 기상 냉매를 압축하여 다시 출구측으로 토출하게 되며, 상기한 바와 같은 과정을 반복하면서 냉매가 순환되어 배터리의 급속 충전 시 배터리의 냉각이 이루어진다.The refrigerant flowing into the outdoor unit 300 is cooled by external air and condensed, and the condensed refrigerant flows into the third expansion valve 430 through the second joint 310. Afterwards, the refrigerant passes through the third expansion valve 430, is compressed, expands to medium pressure, passes through the second internal heat exchanger 520 and the fourth joint 540 in that order, and then flows into the waste heat recovery device 800. Therefore, the refrigerant that expands as it passes through the waste heat recovery device 800 undergoes heat exchange and is evaporated, allowing the battery to be cooled quickly. The gaseous refrigerant discharged from the waste heat recovery device 800 passes through the direction change valve 570 and the accumulator 700 in order and then flows into the inlet side of the compressor 100. At this time, the lower and right sides of the direction switching valve 570 are open and in communication, and the upper side is closed, so that no refrigerant flows in the refrigerant line between the direction switching valve 570 and the middle part of the compressor 100. And the fourth expansion valve 440 and the shut-off valve 580 are closed, so that the second internal heat exchanger 520, the third joint 540, the fourth expansion valve 440, and the shut-off valve 440 are closed. No refrigerant flows in the refrigerant line to the off valve 580, the fifth joint 560, and the accumulator 700. Accordingly, the compressor 100 compresses the gaseous refrigerant flowing into the inlet side and discharges it again to the outlet side, and the refrigerant is circulated while repeating the above-described process to cool the battery during rapid charging of the battery.

배터리의 급속 충전 시에는 배터리에서 많은 양의 열이 발생하므로, 냉매를 모두 제3팽창밸브(430)를 통해 교축하여 팽창시킨 후 폐열회수기(800)로 보내서 증발되도록 함으로써, 폐열회수기(800)를 통해 배터리를 빠르게 냉각시킬 수 있다.When the battery is rapidly charged, a large amount of heat is generated from the battery, so all the refrigerant is expanded by throttling through the third expansion valve 430 and then sent to the waste heat recovery device 800 to be evaporated. This allows the battery to cool down quickly.

3. 난방 모드 시3. In heating mode

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 난방 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이다.Figure 5 is a configuration diagram showing an operating state in a heating mode of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 압축기(100)가 작동하여 압축기(100)에서 고온 및 고압의 냉매가 토출된다. 그리고 압축기(100)에서 토출된 냉매는 수랭식 응축기(200)를 통과한다. 이때, 수랭식 응축기(200)는 히터코어(920)에 연결되어 냉각수가 순환되며, 냉각수에 의해 수랭식 응축기(200)를 통과하는 냉매가 가열된다. 그리고 히터코어(920)는 차량의 실내에 구비된 공조장치 내에 배치될 수 있고, 공조장치의 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 히터코어(920)를 통과하면서 열교환되어 공기가 가열될 수 있으며, 가열된 공기가 차량의 실내로 공급되어 실내의 난방이 이루어진다.Referring to FIG. 5, the compressor 100 operates and high temperature and high pressure refrigerant is discharged from the compressor 100. And the refrigerant discharged from the compressor 100 passes through the water-cooled condenser 200. At this time, the water-cooled condenser 200 is connected to the heater core 920 and coolant is circulated, and the refrigerant passing through the water-cooled condenser 200 is heated by the coolant. In addition, the heater core 920 may be placed in an air conditioning device provided inside the vehicle, and the air blown by the blower of the air conditioning device may exchange heat as it passes through the heater core 920, thereby heating the air. Air is supplied to the interior of the vehicle to heat the interior.

이후 수랭식 응축기(200)를 통과한 냉매는 제1조인트(210)에서 분기되고, 분기된 일부의 냉매는 제1팽창밸브(410)를 통과하며 교축되어 중압으로 팽창된 후 제1내부 열교환기(510)로 유입된다. 그리고 분기된 나머지 냉매는 팽창되지 않은 상태로 제1내부 열교환기(510)로 유입된다. 그리하여 제1내부 열교환기(510)에서 팽창된 냉매와 팽창되지 않은 냉매가 서로 열교환되어, 팽창된 냉매는 기화되어 중압의 기상 냉매가 된 후 제4조인트(550)를 거쳐 폐열회수기(800)로 유입된다. 이후 냉매는 폐열회수기(800)를 통과하며 배터리를 냉각시킨 후 방향전환밸브(570)를 거쳐 압축기(100)의 중간부분으로 기상 냉매가 유입된다. 이때, 방향전환밸브(570)는 우측이 닫혀있어 방향전환밸브(570)와 어큐뮬레이터(700)를 연결하는 냉매 라인에는 냉매가 흐르지 않는다.Afterwards, the refrigerant that has passed through the water-cooled condenser 200 is branched at the first joint 210, and some of the branched refrigerant passes through the first expansion valve 410, is compressed, and is expanded to medium pressure before being transferred to the first internal heat exchanger ( 510). And the remaining branched refrigerant flows into the first internal heat exchanger 510 in an unexpanded state. Therefore, in the first internal heat exchanger 510, the expanded refrigerant and the unexpanded refrigerant exchange heat with each other, and the expanded refrigerant is vaporized to become a medium-pressure gaseous refrigerant and then passed through the fourth joint 550 to the waste heat recovery device 800. comes in. Afterwards, the refrigerant passes through the waste heat recovery device (800) to cool the battery, and then the gaseous refrigerant flows into the middle part of the compressor (100) through the direction change valve (570). At this time, the right side of the direction change valve 570 is closed, so refrigerant does not flow in the refrigerant line connecting the direction change valve 570 and the accumulator 700.

그리고 팽창되지 않은 냉매는 완전히 개방된 상태의 제2팽창밸브(420)를 바이패스하여 실외기(300)로 유입된다. 실외기(300)로 유입된 냉매는 외부의 공기 등과 열교환되어 외부의 열을 흡열하여 증발된다. 이후 실외기(300)에서 증발된 냉매는 제2내부 열교환기(520), 제3조인트(540), 셧오프 밸브(580), 제5조인트(560), 어큐뮬레이터(700)를 차례대로 거친 후 압축기(100)의 입구측으로 유입된다. 이때, 제3팽창밸브(430)는 닫혀있어, 제2조인트(310)에서부터 제3팽창밸브(430), 제2내부 열교환기(520), 제4조인트(550)까지의 냉매 라인에는 냉매가 흐르지 않는다. 또한, 제4팽창밸브(440)는 닫혀있어, 제3조인트(540)에서부터 제4팽창밸브(440), 증발기(600), 제5조인트(560)까지의 냉매 라인에도 냉매가 흐르지 않는다.Then, the unexpanded refrigerant flows into the outdoor unit 300 by bypassing the fully opened second expansion valve 420. The refrigerant flowing into the outdoor unit 300 exchanges heat with external air, absorbs external heat, and evaporates. Afterwards, the refrigerant evaporated from the outdoor unit 300 sequentially passes through the second internal heat exchanger 520, the third joint 540, the shut-off valve 580, the fifth joint 560, and the accumulator 700 before being transferred to the compressor. It flows into the inlet side of (100). At this time, the third expansion valve 430 is closed, and the refrigerant line from the second joint 310 to the third expansion valve 430, the second internal heat exchanger 520, and the fourth joint 550 contains refrigerant. It doesn't flow. Additionally, the fourth expansion valve 440 is closed, so no refrigerant flows in the refrigerant line from the third joint 540 to the fourth expansion valve 440, the evaporator 600, and the fifth joint 560.

그리하여 압축기(100)에서는 입구측으로 유입되는 기상 냉매와 중간부분으로 유입되는 기상 냉매를 압축하여 다시 출구측으로 토출하게 되며, 상기한 바와 같은 과정을 반복하면서 냉매가 순환되어 실내의 난방이 이루어진다.Accordingly, the compressor 100 compresses the gaseous refrigerant flowing into the inlet side and the gaseous refrigerant flowing into the middle portion and discharges them again to the outlet side. By repeating the above-described process, the refrigerant is circulated to heat the room.

도 6은 종래의 공조 시스템과 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 난방 시 효과를 비교한 PH선도이다.Figure 6 is a PH diagram comparing the heating effect of a conventional air conditioning system and an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 실외기와 폐열을 회수하는 배터리 칠러가 직렬로 연결된 형태의 종래의 공조 시스템에 비해 본 발명의 제1실시예에 따른 공조 시스템은 난방 시 실외기측 냉매의 압력 상승이 최소화되어 실외기에서의 흡열량이 증가하며, 폐열 회수 흡열량이 증가하더라도 실외기 측에서 지속적인 흡열이 가능하여 난방 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 배터리의 냉각을 위한 배터리 칠러를 폐열회수기로 사용하는 경우, 배터리의 폐열을 가스 인젝션 라인에 공급할 수 있어 추가적인 냉매 유량 증대가 가능하여 난방 성능을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, compared to a conventional air conditioning system in which an outdoor unit and a battery chiller for recovering waste heat are connected in series, the air conditioning system according to the first embodiment of the present invention minimizes the pressure increase of the refrigerant on the outdoor unit side during heating, thereby The heat absorption amount increases, and even if the waste heat recovery heat absorption increases, the outdoor unit can continue to absorb heat, which has the advantage of improving heating performance. In addition, according to the present invention, when a battery chiller for cooling a battery is used as a waste heat recovery device, the waste heat of the battery can be supplied to the gas injection line, allowing an additional refrigerant flow rate to be increased, thereby improving heating performance.

4. 제습 모드 시4. In dehumidifying mode

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템의 제습 모드 시 작동상태를 나타낸 구성도이다.Figure 7 is a configuration diagram showing an operating state in a dehumidifying mode of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 제습 모드에서는 난방 모드에서 제4팽창밸브(440)가 열려있고 셧오프 밸브(580)는 닫혀있는 상태가 되어, 제3조인트(540)에서부터 제4팽창밸브(440), 증발기(600), 제5조인트(560) 까지를 연결하는 냉매 라인에 냉매가 흐르며, 제3조인트(540)에서부터 셧오프 밸브(580), 제5조인트(560) 까지를 연결하는 냉매 라인에 냉매가 흐르지 않는다. 그리고 증발기(600)를 통과하면서 증발된 저압의 기상 냉매는 어큐뮬레이터(700)를 거쳐 압축기(100)의 입구측으로 유입되고, 압축기(100)에서는 입구측으로 유입되는 기상 냉매와 중간부분으로 유입되는 기상 냉매를 압축하여 다시 출구측으로 토출하게 되며, 상기한 바와 같은 과정을 반복하면서 냉매가 순환된다.Referring to FIG. 7, in the dehumidifying mode and the heating mode, the fourth expansion valve 440 is open and the shutoff valve 580 is closed, so that from the third joint 540 to the fourth expansion valve 440, Refrigerant flows in the refrigerant line connecting the evaporator 600 and the fifth joint 560, and refrigerant flows in the refrigerant line connecting the third joint 540 to the shutoff valve 580 and the fifth joint 560. does not flow And the low-pressure gaseous refrigerant evaporated while passing through the evaporator 600 flows into the inlet side of the compressor 100 through the accumulator 700, and in the compressor 100, the gaseous refrigerant flowing into the inlet side and the gaseous refrigerant flowing into the middle portion. is compressed and discharged again to the outlet side, and the refrigerant is circulated while repeating the above process.

그리하여 공조장치의 송풍기에 의해 송풍된 공기는 증발기(600)를 통과하면서 수분이 제거된 후 히터코어(920)를 통과하면서 가열되며, 제습 및 가열된 공기가 차량의 실내로 공급되어 실내 공기의 제습 및 난방이 이루어진다.Therefore, the air blown by the blower of the air conditioning device is heated as it passes through the heater core 920 after the moisture is removed as it passes through the evaporator 600, and the dehumidified and heated air is supplied to the interior of the vehicle to dehumidify the interior air. and heating is performed.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and its scope of application is diverse, and anyone skilled in the art can understand it without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, various modifications are possible.

100 : 압축기
200 : 수랭식 응축기 210 : 제1조인트
300 : 실외기 310 : 제2조인트
410 : 제1팽창밸브 420 : 제2팽창밸브
430 : 제3팽창밸브 440 : 제4팽창밸브
500 : 통합형 내부 열교환기 510 : 제1내부 열교환기
520 : 제2내부 열교환기 530 : 단열재
540 : 제3조인트 550 : 제4조인트
560 : 제5조인트 570 : 방향전환밸브
580 : 셧오프 밸브
600 : 증발기
700 : 어큐뮬레이터
800 : 폐열회수기
910 : 라디에이터 920 : 히터코어
100: Compressor
200: water-cooled condenser 210: first joint
300: Outdoor unit 310: Second joint
410: first expansion valve 420: second expansion valve
430: Third expansion valve 440: Fourth expansion valve
500: Integrated internal heat exchanger 510: First internal heat exchanger
520: second internal heat exchanger 530: insulation material
540: 3rd joint 550: 4th joint
560: 5th joint 570: Direction change valve
580: Shutoff valve
600: Evaporator
700: Accumulator
800: Waste heat recovery device
910: Radiator 920: Heater Core

Claims (22)

상대적으로 저압 및 중압의 냉매가 유입되며, 유입된 냉매를 압축하여 상대적으로 고압으로 토출하는 압축기(100);
상기 압축기(100)에서 토출된 고압의 냉매를 냉각수와 열교환시키는 수랭식 응축기(200);
냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매를 중압으로 팽창시키는 제1팽창밸브(410) 및 제2팽창밸브(420);
상기 제2팽창밸브(420)에서 토출된 중압의 냉매를 상기 압축기(100)로 전달하는 실외기(300);
냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 실외기(300)에서 토출된 냉매를 중압으로 팽창시키는 제3팽창밸브(430);
냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 수랭식 응축기(200) 또는 실외기(300)에서 토출된 냉매가 분기된 후 분기된 냉매들을 서로 열교환시키고, 열교환에 의해 기화된 중압 및 기상 냉매를 상기 압축기(100)로 전달하는 통합형 내부 열교환기(500);
상기 냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로, 상기 통합형 내부 열교환기(500)에서 토출된 중압 및 액상의 냉매를 저압으로 팽창시키는 제4팽창밸브(440);
상기 제4팽창밸브(440)에서 토출된 저압의 냉매를 흡열시켜 차량의 실내를 냉방하고, 상기 제4팽창밸브(440)에서 토출된 저압의 냉매를 상기 압축기(100)로 전달하는 증발기(600); 및
상기 통합형 내부 열교환기(500)에서 토출된 중압의 기상 냉매를 흡열시켜 차량의 전장부품을 냉각 또는 폐열을 회수하는 폐열회수기(800);
를 포함하는 공조 시스템.
A compressor 100 into which relatively low-pressure and medium-pressure refrigerant flows, compresses the introduced refrigerant and discharges it at relatively high pressure;
A water-cooled condenser (200) that exchanges heat with cooling water and the high-pressure refrigerant discharged from the compressor (100);
A first expansion valve 410 and a second expansion valve 420 that selectively expand the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 to medium pressure depending on the cooling mode and heating mode;
an outdoor unit (300) that transfers the medium-pressure refrigerant discharged from the second expansion valve (420) to the compressor (100);
a third expansion valve 430 that selectively expands the refrigerant discharged from the outdoor unit 300 to medium pressure depending on the cooling mode and heating mode;
Selectively depending on the cooling mode and heating mode, the refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 or the outdoor unit 300 is branched, and then the branched refrigerants are heat exchanged with each other, and the medium pressure and gaseous refrigerant vaporized by heat exchange is transferred to the compressor ( 100) integrated internal heat exchanger (500);
a fourth expansion valve 440 that selectively expands the medium-pressure and liquid refrigerant discharged from the integrated internal heat exchanger 500 to low pressure depending on the cooling mode and the heating mode;
An evaporator 600 cools the interior of the vehicle by absorbing heat from the low-pressure refrigerant discharged from the fourth expansion valve 440, and transfers the low-pressure refrigerant discharged from the fourth expansion valve 440 to the compressor 100. ); and
A waste heat recovery device (800) that cools the vehicle's electrical components or recovers waste heat by absorbing heat from the medium-pressure gaseous refrigerant discharged from the integrated internal heat exchanger (500);
An air conditioning system including.
제1항에 있어서,
냉방 모드 및 난방 모드에 따라 선택적으로,
상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매가 상기 제2팽창밸브(420)를 바이패스하여 실외기(300)를 거친 후 분기되어, 분기된 냉매들 중 일부는 상기 제3팽창밸브(430)를 통과하며 팽창된 후 상기 통합형 열교환기(500)로 유입되거나,
상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매가 분기되어 상기 제1팽창밸브(410)를 통과하며 팽창된 후 상기 통합형 내부 열교환기(500)로 유입되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to paragraph 1,
Optionally according to cooling mode and heating mode,
The refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 bypasses the second expansion valve 420 and branches out after passing through the outdoor unit 300, and some of the branched refrigerant passes through the third expansion valve 430. After being expanded, it flows into the integrated heat exchanger (500),
An air conditioning system, characterized in that the refrigerant discharged from the water-cooled condenser (200) branches, passes through the first expansion valve (410), expands, and then flows into the integrated internal heat exchanger (500).
제2항에 있어서,
상기 통합형 내부 열교환기(500)는 분기된 냉매들을 서로 열교환시키는 냉매 유동 경로가 각각 형성된 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)를 포함하는 공조 시스템.
According to paragraph 2,
The integrated internal heat exchanger (500) is an air conditioning system including a first internal heat exchanger (510) and a second internal heat exchanger (520), each having a refrigerant flow path for heat exchanging branched refrigerants with each other.
제3항에 있어서,
상기 통합형 내부 열교환기(500)는 제1내부 열교환기(510)와 제2내부 열교환기(520)의 사이에 개재된 단열재(530)를 더 포함하는 공조 시스템.
According to paragraph 3,
The integrated internal heat exchanger (500) is an air conditioning system further comprising an insulation material (530) interposed between the first internal heat exchanger (510) and the second internal heat exchanger (520).
제3항에 있어서,
상기 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분에 일단이 연결되고, 상기 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520) 각각의 기상 냉매 출구측들에 타단이 연결되며, 상기 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)의 출구측들과 압축기(100)의 사이에 직렬로 폐열회수기(800)가 설치된 가스 인젝션 라인(L3)을 더 포함하는 공조 시스템.
According to paragraph 3,
One end is connected to the middle part of the compressor 100, which is an area where a relatively medium pressure is formed between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the compressor 100, and the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger ( 520) The other end is connected to the outlet sides of each gaseous refrigerant, and a waste heat recovery device (520) is connected in series between the outlet sides of the first internal heat exchanger 510 and the second internal heat exchanger 520 and the compressor 100. 800). An air conditioning system further comprising a gas injection line (L3) installed.
제5항에 있어서,
상기 가스 인젝션 라인(L3)은,
제4조인트(550)에 의해 상기 폐열회수기(800)에 제1내부 열교환기(510) 및 제2내부 열교환기(520)가 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to clause 5,
The gas injection line (L3) is,
An air conditioning system characterized in that a first internal heat exchanger (510) and a second internal heat exchanger (520) are connected in parallel to the waste heat recovery device (800) by a fourth joint (550).
제6항에 있어서,
상기 가스 인젝션 라인(L3)은,
상기 폐열회수기(800)와 압축기(100)의 사이에 설치되며 일측이 어큐뮬레이터(700)에 연결된 방향전환밸브(570)를 더 포함하는 공조 시스템.
According to clause 6,
The gas injection line (L3) is,
An air conditioning system further comprising a direction change valve (570) installed between the waste heat recovery device (800) and the compressor (100) and one side of which is connected to the accumulator (700).
제7항에 있어서,
상기 방향전환밸브(570)의 작동에 따라, 폐열회수기(800)에서 배출된 기상 냉매가 압축기(100)의 중간부분으로 유입되거나 어큐뮬레이터(700)를 통해 압축기(100)의 입구측으로 유입되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
In clause 7,
Depending on the operation of the direction change valve 570, the gaseous refrigerant discharged from the waste heat recovery device 800 flows into the middle part of the compressor 100 or flows into the inlet side of the compressor 100 through the accumulator 700. air conditioning system.
제6항에 있어서,
상기 수랭식 응축기(200)의 출구측에 제1조인트(210)로 일단이 연결되며, 상기 제1내부 열교환기(510)의 입구측에 타단이 연결되되 상기 가스 인젝션 라인(L3)이 연결된 냉매 유로에 연결된 입구측에 연결된 제1연결라인(L1)을 더 포함하는 공조 시스템.
According to clause 6,
A refrigerant passage having one end connected to the outlet side of the water-cooled condenser 200 with a first joint 210 and the other end connected to the inlet side of the first internal heat exchanger 510 to which the gas injection line L3 is connected. An air conditioning system further comprising a first connection line (L1) connected to the inlet side.
제6항에 있어서,
상기 실외기(300)의 출구측에 제2조인트(310)로 일단이 연결되며, 상기 제2내부 열교환기(520)의 입구측에 타단이 연결되되 상기 가스 인젝션 라인(L3)이 연결된 냉매 유로에 연결된 입구측에 연결된 제2연결라인(L2)을 더 포함하는 공조 시스템.
According to clause 6,
One end is connected to the outlet side of the outdoor unit 300 with a second joint 310, and the other end is connected to the inlet side of the second internal heat exchanger 520, and is connected to the refrigerant passage to which the gas injection line L3 is connected. An air conditioning system further comprising a second connection line (L2) connected to the connected inlet side.
제10항에 있어서,
상기 제2내부 열교환기(520)의 출구측에 증발기(600)와 병렬로 연결된 셧오프 밸브(580)를 더 포함하는 공조 시스템.
According to clause 10,
An air conditioning system further comprising a shut-off valve (580) connected in parallel with the evaporator (600) on the outlet side of the second internal heat exchanger (520).
제11항에 있어서,
상기 제2내부 열교환기(520)를 통과한 후 제3조인트(540)에서 냉매가 분기되어 증발기(600) 및 셧오프 밸브(580)와 연결되며, 상기 제3조인트(540)와 증발기(600)의 사이에 제4팽창밸브(440)가 설치된 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to clause 11,
After passing through the second internal heat exchanger 520, the refrigerant branches off at the third joint 540 and is connected to the evaporator 600 and the shut-off valve 580, and the third joint 540 and the evaporator 600 ) An air conditioning system characterized in that the fourth expansion valve 440 is installed between the.
제1항에 있어서,
일측이 상기 증발기(600)의 출구측 및 상기 증발기(600)와 병렬로 연결된 셧오프 밸브(580)의 출구측에 연결되며, 타측이 상기 압축기(100)의 입구측에 연결된 어큐뮬레이터(700)를 더 포함하는 공조 시스템.
According to paragraph 1,
The accumulator 700 has one side connected to the outlet side of the evaporator 600 and the outlet side of the shut-off valve 580 connected in parallel with the evaporator 600, and the other side connected to the inlet side of the compressor 100. An air conditioning system including more.
제1항에 있어서,
상기 수랭식 응축기(200)는 라디에이터(910) 및 히터코어(920) 중 어느 하나에 선택적으로 연결되어 냉각수가 순환되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to paragraph 1,
The water-cooled condenser (200) is selectively connected to one of the radiator (910) and the heater core (920) to circulate cooling water.
제3항에 있어서,
냉방 모드 시,
상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매는 제1내부 열교환기(510) 및 제2팽창밸브(420)를 바이패스하여 실외기(300)를 거친 후 분기되고, 분기된 일부 냉매는 제3팽창밸브(430)를 통과하며 팽창된 후 상기 제2내부 열교환기(520)로 유입되고 분기된 나머지 냉매는 팽창되지 않은 상태로 제2내부 열교환기(520)로 유입되며, 상기 제2내부 열교환기(520)에서 냉매들이 서로 열교환되어 제3팽창밸브(430)를 통과한 냉매는 제2내부 열교환기(520)에서 기화되어 중압 및 기상 냉매가 폐열회수기(800)를 통과하여 상기 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분으로 유입되며, 상기 제3팽창밸브(430)를 통과하지 않은 나머지 냉매는 제2내부 열교환기(520)에서 냉각되어 액상 냉매가 상기 증발기(600)를 통과하여 압축기(100)의 입구측으로 유입되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to paragraph 3,
In cooling mode,
The refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 bypasses the first internal heat exchanger 510 and the second expansion valve 420 and branches out after passing through the outdoor unit 300, and some of the branched refrigerant passes through the third expansion valve. After passing through (430) and expanding, it flows into the second internal heat exchanger (520), and the remaining refrigerant that branches out flows into the second internal heat exchanger (520) in an unexpanded state, and the second internal heat exchanger ( In 520, the refrigerants exchange heat with each other, and the refrigerant passing through the third expansion valve 430 is vaporized in the second internal heat exchanger 520, and the medium-pressure and gaseous refrigerant passes through the waste heat recovery device 800 to be used in the compressor 100. It flows into the middle part of the compressor 100, which is the area where relatively medium pressure is formed between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet, and the remaining refrigerant that has not passed through the third expansion valve 430 is stored in the second internal heat exchanger 520. An air conditioning system wherein the cooled liquid refrigerant passes through the evaporator (600) and flows into the inlet side of the compressor (100).
제15항에 있어서,
상기 폐열회수기(800)에서 압축기(100)의 입구측으로는 냉매가 흐르지 않고, 상기 제2내부 열교환기(520)에 증발기(600)와 병렬로 연결된 셧오프 밸브(580)는 닫혀있으며, 상기 제2내부 열교환기(520)에서 배출된 냉매는 제4팽창밸브(440)를 거치며 팽창된 후 증발기(600)로 유입되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to clause 15,
No refrigerant flows from the waste heat recovery unit 800 to the inlet side of the compressor 100, the shut-off valve 580 connected in parallel with the evaporator 600 in the second internal heat exchanger 520 is closed, and the second internal heat exchanger 520 is closed. 2An air conditioning system characterized in that the refrigerant discharged from the internal heat exchanger (520) is expanded through the fourth expansion valve (440) and then flows into the evaporator (600).
제3항에 있어서,
배터리의 급속 충전을 위한 배터리 냉각 모드 시,
상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매는 제1내부 열교환기(510) 및 제2팽창밸브(420)를 바이패스하여 실외기(300)를 거친 후 제3팽창밸브(430)를 통과하며 팽창된 다음 제2내부 열교환기(520)를 바이패스하여 폐열회수기(800)로 유입되고, 상기 폐열회수기(800)에서 냉매가 증발된 후 압축기(100)의 입구측으로 유입되며, 상기 폐열회수기(800)에서 증발되는 냉매에 의해 배터리가 냉각되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to paragraph 3,
In battery cooling mode for rapid battery charging,
The refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 bypasses the first internal heat exchanger 510 and the second expansion valve 420, passes through the outdoor unit 300, and then passes through the third expansion valve 430 and is expanded. Next, it bypasses the second internal heat exchanger 520 and flows into the waste heat recovery device 800. After the refrigerant is evaporated in the waste heat recovery device 800, it flows into the inlet side of the compressor 100, and the waste heat recovery device 800 An air conditioning system characterized in that the battery is cooled by refrigerant evaporated from the.
제17항에 있어서,
상기 폐열회수기(800)에서 압축기(100)의 중간부분으로는 냉매가 흐르지 않으며, 상기 제2내부 열교환기(520)에 병렬로 연결된 증발기(600) 및 셧오프 밸브(580)로도 냉매가 흐르지 않는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to clause 17,
The refrigerant does not flow from the waste heat recovery unit 800 to the middle part of the compressor 100, and the refrigerant does not flow into the evaporator 600 and the shut-off valve 580 connected in parallel to the second internal heat exchanger 520. An air conditioning system characterized in that.
제3항에 있어서,
난방 모드 시,
상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매는 분기되고, 분기된 일부 냉매는 제1팽창밸브(410)를 통과하며 팽창된 후 상기 제1내부 열교환기(510)로 유입되고 분기된 나머지 냉매는 팽창되지 않은 상태로 제1내부 열교환기(510)로 유입되며, 상기 제1내부 열교환기(510)에서 냉매들이 서로 열교환되어 제1팽창밸브(410)를 통과한 냉매는 제1내부 열교환기(510)에서 기화되어 중압 및 기상 냉매가 폐열회수기(800)를 통과하여 상기 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분으로 유입되며, 상기 제1팽창밸브(410)를 통과하지 않은 나머지 냉매는 제1내부 열교환기(510)에서 냉각되어 액상 냉매가 제2팽창밸브(420)를 바이패스한 후 실외기(300)를 거쳐 제2내부 열교환기(520)를 바이패스한 다음 셧오프 밸브(580)를 거쳐 압축기(100)의 입구측으로 유입되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to paragraph 3,
In heating mode,
The refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 is branched, and some of the branched refrigerant passes through the first expansion valve 410 and expands, then flows into the first internal heat exchanger 510, and the remaining branched refrigerant expands. The refrigerant flows into the first internal heat exchanger (510) in an unused state, and the refrigerants exchange heat with each other in the first internal heat exchanger (510) and pass through the first expansion valve (410). ), the medium pressure and gaseous refrigerant passes through the waste heat recovery device 800 and flows into the middle part of the compressor 100, which is the area where relatively medium pressure is formed between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the compressor 100. The remaining refrigerant that did not pass through the first expansion valve 410 is cooled in the first internal heat exchanger 510, and the liquid refrigerant bypasses the second expansion valve 420 and then passes through the outdoor unit 300 to the second internal heat exchanger. An air conditioning system that bypasses the compressor 520 and then flows into the inlet side of the compressor 100 through the shut-off valve 580.
제19항에 있어서,
상기 제3팽창밸브(430)는 닫혀있고,
상기 증발기(600)의 입구측에 설치된 제4팽창밸브(440)는 닫혀있어 증발기(600)로 냉매가 흐르지 않으며,
상기 폐열회수기(800)에서 압축기(100)의 입구측으로 냉매가 흐르지 않는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to clause 19,
The third expansion valve 430 is closed,
The fourth expansion valve 440 installed on the inlet side of the evaporator 600 is closed so that refrigerant does not flow into the evaporator 600.
An air conditioning system, characterized in that refrigerant does not flow from the waste heat recovery device (800) to the inlet side of the compressor (100).
제3항에 있어서,
제습 모드 시,
상기 수랭식 응축기(200)에서 토출된 냉매는 분기되고, 분기된 일부 냉매는 제1팽창밸브(410)를 통과하며 팽창된 후 상기 제1내부 열교환기(510)로 유입되고 분기된 나머지 냉매는 팽창되지 않은 상태로 제1내부 열교환기(510)로 유입되며, 상기 제1내부 열교환기(510)에서 냉매들이 서로 열교환되어 제1팽창밸브(410)를 통과한 냉매는 제1내부 열교환기(510)에서 기화되어 중압 및 기상 냉매가 폐열회수기(800)를 통과하여 상기 압축기(100)의 냉매 입구와 냉매 출구 사이의 상대적으로 중압이 형성되는 영역인 압축기(100)의 중간부분으로 유입되며, 상기 제1팽창밸브(410)를 통과하지 않은 나머지 냉매는 제1내부 열교환기(510)에서 냉각되어 액상 냉매가 제2팽창밸브(420)를 바이패스한 후 실외기(300)를 거쳐 제2내부 열교환기(520)를 바이패스한 다음 증발기(600)를 거쳐 압축기(100)의 입구측으로 유입되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to paragraph 3,
In dehumidifying mode,
The refrigerant discharged from the water-cooled condenser 200 is branched, and some of the branched refrigerant passes through the first expansion valve 410 and expands, then flows into the first internal heat exchanger 510, and the remaining branched refrigerant expands. The refrigerant flows into the first internal heat exchanger (510) in an unused state, and the refrigerants exchange heat with each other in the first internal heat exchanger (510) and pass through the first expansion valve (410). ), the medium pressure and gaseous refrigerant passes through the waste heat recovery device 800 and flows into the middle part of the compressor 100, which is the area where relatively medium pressure is formed between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the compressor 100. The remaining refrigerant that did not pass through the first expansion valve 410 is cooled in the first internal heat exchanger 510, and the liquid refrigerant bypasses the second expansion valve 420 and then passes through the outdoor unit 300 to the second internal heat exchanger. An air conditioning system characterized in that it bypasses the compressor 520 and then flows into the inlet side of the compressor 100 through the evaporator 600.
제21항에 있어서,
상기 제3팽창밸브(430)는 닫혀있고,
상기 증발기(600)의 입구측에 설치된 제4팽창밸브(440)는 개방되어 냉매가 제4팽창밸브(440)를 바이패스한 후 증발기(600)로 유입되며,
상기 폐열회수기(800)에서 압축기(100)의 입구측으로 냉매가 흐르지 않는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
According to clause 21,
The third expansion valve 430 is closed,
The fourth expansion valve 440 installed on the inlet side of the evaporator 600 is opened so that the refrigerant bypasses the fourth expansion valve 440 and then flows into the evaporator 600,
An air conditioning system, characterized in that refrigerant does not flow from the waste heat recovery device (800) to the inlet side of the compressor (100).
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