KR19990027454A

KR19990027454A - 냉난방겸용 전기자동차 공조기의 난방효율 증대구조

Info

Publication number: KR19990027454A
Application number: KR1019970049919A
Authority: KR
Inventors: 이정기
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-15

Abstract

본 발명은 주행용구동모터(50) 및 상기 주행용구동모터를 제어하는 제어모터(51)가 장치되는 자동차에서, 정역회전이 가능한 압축기(10)에 제1열교환기(20)가 연통되게 연결되고, 상기 제1열교환기에 팽창밸브(30)가 연통되며, 송풍분배장치의 케이스 내부에 장착되는 제2열교환기(40)가 상기 압축기와 팽창밸브에 연통되는 것에 있어서, 상기 주행용구동모터 및 제어모터의 외주변부에 장치되어 작동시 발열되는 것을 냉각하도록 하는 냉각수로가 상기 제1열교환기에 일체로 설치되는 방열기(52)에 순환 가능하게 연통되며, 상기 방열기로 연통되는 호스가 밸브(53)에 의해 개폐 가능하게 되어, 난방시 증발기 기능을 수행하는 제1열교환기(20)가 상기 방열기(52)로부터 열을 흡수하도록 하므로 압축기(10)로 순환되는 냉매의 온도가 상승되도록 하고, 이로인해 재순환되는 냉매의 온도가 상승되어 히터기능을 수행하는 제2열교환기(40)의 온도가 상승되도록 하므로 난방효율이 향상되도록 하는 냉난방겸용 전기자동차 공조기의 난방효율 증대구조이다.

Description

냉난방겸용 전기자동차 공조기의 난방효율 증대구조

본 발명은 전기자동차용 공기조화기(air conditioner)의 싸이클에 관한 것으로서, 하나의 장치에 의해 냉방과 난방을 겸하도록 하는 싸이클 구조에서 제1열교환기에 방열장치를 설치하여 난방시 난방효율이 향상되도록 하는 것이다.

일반적으로 자동차의 공기조화기는 복수개의 챔버가 형성되는 송풍분배장치의 케이스가 기관실의 후부쪽에 설치되어 상기 케이스의 후부쪽 챔버에 공기를 송풍하는 블로워(blower)가 흡입구와 연통되도록 장치되고, 상기 케이스 중간부 챔버에 냉방장치에 연통되어 냉매가 순환되도록 하는 증발기가 장착되며, 선단부쪽에 기관의 폐열을 이용하는 난방용 히터(heater)가 장착되어 있다. 또한, 상기 증발기와 히터 사이의 통로에 도어(door)가 개폐 가능하게 장착되고, 케이스 선단부에 형성되는 복수개의 통풍구에 각기 객실 안쪽으로 연통되는 에어덕트(air duct)가 연결되어 있다.

이러한 자동차의 공기조화기는 연소작용으로 발열된 기관의 냉각수를 히터로 유동시키고 블로워에서 송풍되는 바람이 상기 히터와 열교환되도록 하고, 열교환으로 가열된 공기가 에어덕트를 통해 실내쪽으로 유동되도록 하므로 실내 난방을 하며, 냉매를 순환시키는 냉동싸이클의 증발기가 블로워에서 송풍되는 바람에 의해 열교환되어 냉각된 공기가 에어덕트를 통해 실내쪽으로 유동되도록 하여 냉방을 한다.

여기에서, 냉방장치는 도 1에 도시되는 바와 같이, 냉매를 압축하여 토출시키는 압축기(compressor)(10)가 기관실에서 기관에 의해 구동가능하게 장치되고, 상기 압축기(10)의 냉매파이프에 연통되어 냉매를 응축시키는 응축기(condenser)용 제1열교환기(20)가 기관실의 전방쪽에서 장착되며, 상기 제1열교환기(20)에 연통되는 팽창밸브(30) 및 증발기용 제2열교환기(40)가 상기 송풍분배장치의 케이스 내부에 장착되어 있다.

이러한 냉방장치는 기관의 구동력에 의해 압축기(10)가 구동되어 고온고압으로 압축된 냉매가 제1열교환기(20)로 토출되고, 제1열교환기(20)에서 응축된 냉매가 팽창밸브(30)를 통과하면서 팽창되며, 기체 가스로 팽창된 냉매가 제2열교환기(40)를 유동하는 동안 블로워에서 송풍되는 공기가 증발기를 관통하도록 하므로 열교환이 이루어진다. 또한, 열교환으로 냉각된 공기가 전방쪽 챔버를 통과하여 통풍구 및 에어덕트로 송풍되며, 에어덕트를 통해 객실 내부로 토출되게 된다.

한편, 이러한 열기관 자동차는 연소작용으로 인해 배출되는 배기가스의 공기오염이 심각하기 때문에 전기자동차가 연구개발되고 있는데, 이러한 전기자동차는 연소장치가 없기 때문에 난방장치의 열원을 다른 방법으로 사용하고 있다.

먼저, 종래 전기자동차용 공기조화기는 도 2에 도시되는 바와 같이, 냉매를 압축하여 토출시키는 압축기(compressor)(10)가 정역회전이 가능하도록 되고, 상기 압축기(10)의 풀리가 구동모터에 의해 구동가능하게 장치되며, 상기 압축기(10)의 일측 냉매파이프에 제1열교환기(20)가 연통되게 연결되고, 타측 냉매파이프에 송풍분배장치의 케이스 내부에 장착되는 제2열교환기(40)가 연통되게 연결되며, 제1열교환기(20)와 제2열교환기(40) 사이에 팽창밸브(30)가 연통되게 장치되어 있다.

이와같이 구성되는 종래 전기자동차의 공기조화기는, 냉방시 일반 냉돌싸이클과 같이 구동모터의 구동력에 의해 압축기(10)가 정방향으로 구동되어 고온 고압으로 압축된 냉매가 실선화살표방향과 같이 제1열교환기(20)로 토출되고, 제1열교환기(20)에서 응축된 냉매가 팽창밸브(30)를 통과하면서 팽창되며, 기체 가스로 팽창된 냉매가 제2열교환기(40)를 유동하는 동안 송풍장치에서 송풍되는 공기에 의해 열교환되도록 하므로 냉각된 공기가 실내로 보내져 냉방을 하도록 한다. 또 난방시는, 구동모터에 의해 압축기(10)가 역방향으로 회전구동되어 고온 고압으로 압축된 냉매가 점선화살표방향과 같이 제2열교환기(40)쪽으로 먼저 토출되어, 제2열교환기(40)가 응축기의 기능을 하도록 하고, 응축된 냉매가 팽창밸브(30)를 통과하면서 팽창된 후 증발기 기능을 수행하는 제1열교환기(20)를 거쳐 재순환되도록 한다. 이때, 고온고압으로 압축된 냉매가 제2열교환기(40)를 통과하므로 응축기 기능을 하게 되어 응축열을 발산하게 되며, 송풍장치에서 송풍되는 공기에 의해 열교환이 이루어져 가열된 공기가 실내로 보내져 난방을 하도록 한다.

그러나 이러한 종래 전기자동차용 공기조화기는, 동절기에 난방으로 가동시키므로 열을 흡수하도록 하는 제1열교환기(20)가 기온이 낮은 외부에 설치되기 때문에 열교환 효율이 낮아, 재순환되는 냉매의 온도가 낮게 되어 난방효율이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 제1열교환기 측부에 주행용 구동모터를 방열하기 위한 방열기를 설치하여, 제1열교환기가 상기 방열기로부터 열을 흡수하도록 하므로 압축기로 순환되는 냉매의 온도가 상승되도록 하는 것이다.

도 1 은 일반 공조기용 냉동싸이클을 나나태는 블록도

도 2 는 종래 전기자동차의 냉난방겸용 싸이클을 나타내는 블록도

도 3 은 본 발명 전기자동차의 냉난방겸용 싸이클을 나타내는 블록도

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명

10;압축기 20;제1열교환기 30;팽창밸브 40;제2열교환기 50;주행용구동모터 51;제어모터 52;방열기 53;밸브

먼저, 본 발명의 냉난방장치도 도 3에 도시되는 바와 같이, 냉매를 압축하여 토출시키는 압축기(compressor)(10)가 정역회전이 가능하도록 되고, 상기 압축기(10)의 풀리가 구동모터에 의해 구동가능하게 장치되며, 상기 압축기(10)의 일측 냉매파이프에 제1열교환기(20)가 연통되게 연결되고, 타측 냉매파이프에 송풍분배장치의 케이스 내부에 장착되는 제2열교환기(40)가 연통되게 연결되며, 제1열교환기(20)와 제2열교환기(40) 사이에 팽창밸브(30)가 연통되게 장치된다.

단, 본 발명은 주행용구동모터(50) 및 상기 주행용구동모터(50)를 제어하는 제어모터(51)의 외주변부에 장치되어 작동시 발열되는 것을 냉각하도록 하는 냉각수로가 제1열교환기(20)에 일체로 설치되는 방열기(52)에 순환 가능하게 연통되며, 상기 방열기(52)로 연통되는 호스가 밸브(53)에 의해 개폐 가능하게 됨을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

여기에서, 호스에 장착되는 밸브(53)는 솔레노이드에 의해 제어 가능하게 되고, 상기 솔레노이드는 난방가동스위치에 의해 통전 가능하게 연결된다.

이와같이 구성되는 본 발명은 냉방가동스위치를 조작하면 종래와 같이 압축기(10)가 정방향으로 구동되어 압축기(10)에서 토출되는 냉매가 제1열교환기(20)로 보내져 응축되고, 응축된 냉매가 팽창밸브(30)에서 팽창되며, 팽창된 냉매가 곧바로 제2열교환기(40)로 보내져 열교환을 하도록 한다. 또한, 난방가동스위치를 조작하면 압축기(10)가 역방향으로 구동됨과 동시에 솔레노이드가 자화되어 밸브(53)가 열리도록 하므로, 주행용구동모터(20)와 제어모터(51) 외부를 순화하며 가열된 냉각수가 방열기(52)로 순환되도록 하고, 압축기(10)에서 토출되고 제2열교환기(40)에서 응축된 냉매가 상기 팽창밸브(30)에서 팽창된 후 제1열교환기(20)로 순환되도록 하며, 이때 증발기 기능을 하는 제1열교환기(20)가 방열작용을 하는 방열기(52)로부터 열을 흡수게 된다.

즉, 이러한 본 발명은 난방가동시 제2열교환기(40)로 냉매가 순환되고 응축된 냉매가 팽창밸브(30)에서 제1열교환기(20)로 팽창되며, 이때 밸브(53)는 주행용구동모터(50)의 냉각장치에서 냉각수를 제1열교환기(20)에 밀착 설치되는 방열기(52)로 순환시켜 방열기(52)에서 방열되는 열이 제1열교환기(20)와 열교환되도록 하므로 제1열교환기(20)에서 압축기(10)로 순환되는 냉매의 온도가 상승되도록 한다.

이와같이 구성되고 작동되는 본 발명은, 제1열교환기 측부에 방열기가 설치되어 난방시 증발기 기능을 수행하는 제1열교환기가 상기 방열기로부터 열을 흡수하도록 하므로 압축기로 순환되는 냉매의 온도가 상승되도록 하고, 이로인해 재순환되는 냉매의 온도가 상승되어 히터기능을 수행하는 제2열교환기의 온도가 상승되도록 하므로 난방효율이 향상되도록 하는 효과를 갖게 된다.

Claims

주행용구동모터(50) 및 상기 주행용구동모터를 제어하는 제어모터(51)가 장치되는 자동차에서, 정역회전이 가능한 압축기(10)에 제1열교환기(20)가 연통되게 연결되고, 상기 제1열교환기에 팽창밸브(30)가 연통되며, 송풍분배장치의 케이스 내부에 장착되는 제2열교환기(40)가 상기 압축기와 팽창밸브에 연통되는 것에 있어서,

상기 주행용구동모터 및 제어모터의 외주변부에 장치되어 작동시 발열되는 것을 냉각하도록 하는 냉각수로가 상기 제1열교환기에 일체로 설치되는 방열기(52)에 순환 가능하게 연통되며, 상기 방열기로 연통되는 호스가 밸브(53)에 의해 개폐 가능하게 됨을 특징으로 하는 냉난방겸용 전기자동차 공조기의 난방효율 증대구조.
호스에 장착되는 밸브(53)는 솔레노이드에 의해 제어 가능하게 되고, 상기 솔레노이드가 난방가동스위치에 의해 통전 가능하게 연결됨을 특징으로 하는 냉난방겸용 전기자동차 공조기의 난방효율 증대구조.