KR20120090258A - Brind-type cooling and heating system for vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A brine cooling and heating system for vehicles is provided to properly implement the cooling, heating, and dehumidifying of a vehicle room and the defrost of a condenser by having a refrigerant circulating cycle, a brine circulating cycle, first and second three-way valves, first and second bypass lines, and a control unit. CONSTITUTION: A brine cooling and heating system for vehicles comprises a refrigerant circulating cycle(110), a brine circulating cycle(160), first and second three-way valves(174,178), first and second bypass lines(176,180), and a control unit(200). When refrigerant forwardly circulates, the refrigerant circulating cycle absorbs the heat from brine. When the refrigerant backwardly circulates, the refrigerant circulating cycle transfers the heat to the brine. The brine circulating cycle comprises a pump(162), a heat exchanger(164), an indoor heat exchanger(166), and an cold heat storage/heat storage tank(168). The first and second three-way valves are respectively arranged in an inlet part of the cold heat storage/heat storage tank and an inlet part of the heat exchanger. The first and second bypass lines respectively connect the first three-way valve and an outlet part of the cold heat storage/heat storage tank and the second three-way valve and the outlet part of the heat exchanger. The control unit controls the opening of the first and second three-way valves and the circulating directions of the refrigerant.

Description

자동차용 브라인식 냉난방 시스템{BRIND-TYPE COOLING AND HEATING SYSTEM FOR VEHICLE}Brine-type cooling and heating system for automobiles {BRIND-TYPE COOLING AND HEATING SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 브라인식 냉난방 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차에 탑재되어 차실의 냉방 및 난방, 축열 및 축냉을 모두 수행하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brine type heating and cooling system for an automobile, and more particularly, to a brine type heating and cooling system for an automobile, which is mounted on an automobile and performs both cooling and heating of the vehicle compartment, heat storage and heat storage.

일반적으로 자동차에는 실내(차실)의 냉난방을 위해 공조시스템이 설치된다. 그리고 자동차용 공조시스템은 압축기와, 응축기와, 팽창밸브와, 증발기를 구비한 냉방시스템을 포함한다. In general, a car is equipped with an air conditioning system for heating and cooling the room (cabin). The automotive air conditioning system includes a cooling system having a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator.

압축기는 엔진에 의해 구동하면서 증발기로부터 인입된 저온저압의 기상 냉매를 고온고압의 기상 냉매로 압축시킨다. 응축기는 압축기로부터 인입된 고온고압의 기상 냉매를 응축하여 액화시키고, 팽창밸브는 응축기로부터 인입된 액상 냉매를 단열팽창시켜 기체와 액체가 혼합된 상태로 형성한다. 팽창밸브를 거친 냉매는 증발기에서 주변 공기로부터 열을 흡수하여 기화된 후 압축기로 유입된다. 증발기에서 냉매와의 열교환을 통해 냉각된 주면 공기는 차실로 공급되어 상기 차실을 냉방한다. The compressor compresses the low temperature low pressure gas phase refrigerant drawn from the evaporator into the high temperature high pressure gas phase refrigerant while being driven by the engine. The condenser condenses and liquefies the high temperature and high pressure gaseous refrigerant drawn from the compressor, and the expansion valve is adiabatic expansion of the liquid refrigerant drawn from the condenser to form a mixture of gas and liquid. The refrigerant passing through the expansion valve is vaporized by absorbing heat from the ambient air in the evaporator and then introduced into the compressor. The main surface air cooled through heat exchange with the refrigerant in the evaporator is supplied to the compartment to cool the compartment.

차실 냉방을 위한 자동차용 냉방시스템으로 브라인식 냉방 시스템이 알려져 있다. 일반적으로 자동차용 브라인식 냉방 시스템은 일본공개특허 제2005-265824호에 개시된 바와 같이 냉매 순환 사이클과 브라인(brine) 순환 사이클을 포함한다. 냉매 순환 사이클은 앞서 설명된 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하고, 브라인 순환 사이클은 냉매와 브라인 간 열교환을 수행하는 열교환기, 브라인을 순환시키는 펌프, 차실로 유입될 공기와 브라인 간 열교환을 수행하는 실내 열교환기, 브라인에게 열을 빼앗겨 축냉하는 축냉 탱크를 포함한다. A brine type cooling system is known as an automotive cooling system for cooling a vehicle. Generally, a brine cooling system for automobiles includes a refrigerant circulation cycle and a brine circulation cycle as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-265824. The refrigerant circulation cycle includes the compressor, condenser, expansion valve, and evaporator described above, and the brine circulation cycle includes a heat exchanger for performing heat exchange between the refrigerant and brine, a pump for circulating the brine, and heat exchange between the air and brine to be introduced into the cabin. An indoor heat exchanger to carry out, and a storage tank for storing the heat by cooling the brine.

상기 브라인식 냉방 시스템은 차실 냉방과 축냉의 기능을 모두 구비한다는 장점을 갖는다. 그러나 상기 브라인식 냉방 시스템은 차실 냉방과 축냉의 기능만을 보유할 뿐 차실 난방 및 축열을 기능을 보유하고 있지는 않다. The brine-type cooling system has the advantage of having both functions of cooling and storage cooling of the vehicle. However, the brine cooling system has only functions of cooling and accumulating the vehicle compartment, but does not have a function of heating and reheating the compartment.

한국등록실용신안 제310320호는 상기 브라인식 냉방 시스템의 개량 형태인 브라인식 냉난방 시스템을 개시하고 있다. 이 브라인식 냉난방 시스템에서 냉매 순환 사이클은 사방밸브(4-way valve)의 개방 방향 조절을 통해 냉매를 정방향 또는 역방향으로 순환시킨다. 냉매가 정방향으로 순환하면 브라인식 냉난방 시스템은 냉방 시스템으로 되고, 냉매가 역방향으로 순환하면 브라인식 냉난방 시스템은 난방 시스템으로 된다.Korean Utility Model Registration No. 310320 discloses a brine type air conditioning system, which is an improved version of the brine type cooling system. In this brine cooling and heating system, the refrigerant circulation cycle circulates the refrigerant in the forward or reverse direction by adjusting the opening direction of the 4-way valve. When the refrigerant circulates in the forward direction, the brine type air conditioning system becomes a cooling system, and when the refrigerant circulates in the reverse direction, the brine type air conditioning system becomes a heating system.

한국등록실용신안 제310320호가 개시하고 있는 브라인식 냉난방 시스템은 차량용으로 제시된 것이 아니다. 따라서 상기 브라인식 냉난방 시스템은 차실 냉방, 차실 난방, 차실 제습 난방, 응축기 제상 등과 같은 작업을 수행하기에 적합하지 않다.The brine air-conditioning system disclosed in Korean Utility Model Registration No. 310320 is not intended for use in vehicles. Therefore, the brine air-conditioning system is not suitable for performing operations such as cabin cooling, cabin heating, cabin dehumidification heating, condenser defrosting, and the like.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차실 냉방, 차실 난방, 차실 제습 난방, 응축기 제상과 같은 작업을 원활하게 수행할 수 있는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템을 제공하는 것을 목적으로 삼고 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a brine type air-conditioning system for a vehicle that can perform a smooth operation such as vehicle cooling, car heating, car dehumidification heating, defrosting of the condenser. It is.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 냉매의 정방향 순환시에는 브라인으로부터 열을 흡수하고, 상기 냉매의 역방향 순환시에는 상기 브라인에 열을 전달하는 냉매 순환 사이클(110); 상기 브라인을 순환시키는 펌프(162), 상기 냉매와 상기 브라인 간 열교환을 수행하는 열교환기(164), 차실로 유입되는 공기와 상기 브라인 간 열교환을 수행하는 실내 열교환기(166), 상기 브라인으로부터 열을 흡수하여 축열하거나 상기 브라인에게 열을 빼앗겨 축냉하는 축냉/축열 탱크(168)를 포함하는 브라인 순환 사이클(160); 상기 축냉/축열 탱크(168)의 입구부와 상기 열교환기(164)의 입구부에 각각 구비된 제1삼방밸브(174) 및 제2삼방밸브(178); 상기 제1삼방밸브(174)와 상기 축냉/축열 탱크(168)의 출구부 간, 상기 제2삼방밸브(178)와 상기 열교환기(164)의 출구부 간을 각각 연결하는 제1바이패스라인(176) 및 제2바이패스라인(180); 및 상기 냉매의 순환방향과 상기 제1삼방밸브(174) 및 제2삼방밸브(178)의 개도를 제어하는 제어부(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the refrigerant circulation cycle 110 for absorbing heat from the brine during the forward circulation of the refrigerant, and transfers heat to the brine during the reverse circulation of the refrigerant; A pump 162 for circulating the brine, a heat exchanger 164 for performing heat exchange between the refrigerant and the brine, an indoor heat exchanger 166 for performing heat exchange between the air flowing into a vehicle and the brine, and heat from the brine A brine circulation cycle 160 including a heat storage / heat storage tank 168 that absorbs heat and accumulates heat or deprives heat of the brine; A first three-way valve 174 and a second three-way valve 178 provided at an inlet of the heat storage / heat storage tank 168 and an inlet of the heat exchanger 164, respectively; First bypass line connecting between the first three-way valve 174 and the outlet of the heat storage / storage tank 168, the outlet of the second three-way valve 178 and the heat exchanger 164, respectively 176 and second bypass line 180; And a control unit 200 for controlling the circulation direction of the refrigerant and the opening degrees of the first three-way valve 174 and the second three-way valve 178.

바람직하게 상기 자동차용 브라인식 냉난방 시스템은 상기 실내 열교환기의 입구부에 구비된 제3삼방밸브(170); 및 상기 제3삼방밸브(170)와 상기 실내 열교환기(166)의 출구부 간을 연결하는 제3바이패스라인(172);을 더 포함한다. 이와 같은 경우, 상기 제어부(200)는 상기 제3삼방밸브(170)의 개도를 제어한다.Preferably the brine type air-conditioning system for a vehicle comprises a third three-way valve 170 provided in the inlet of the indoor heat exchanger; And a third bypass line 172 connecting the third three-way valve 170 and the outlet of the indoor heat exchanger 166. In this case, the controller 200 controls the opening degree of the third three-way valve 170.

바람직하게 상기 자동차용 브라인식 냉난방 시스템은 상기 실내 열교환기에 이웃하여 위치하는 전기히터(210)와, 상기 축냉/축열 탱크(168)를 감싸도록 위치하는 보조전기히터(220)를 더 포함한다. 상기 전기히터(210)는 상기 제어부(200)의 제어에 의해 작동하거나 정지하고, 작동시 상기 실내 열교환기(166)를 통과하기 직전의 공기에 열을 가한다. 상기 보조전기히터(220)는 상기 제어부(200)의 제어에 의해 작동하거나 정지하고, 작동시 상기 축냉/축열 탱크(168)에 열을 가한다. Preferably, the automotive brine air-conditioning system further includes an electric heater 210 positioned adjacent to the indoor heat exchanger and an auxiliary electric heater 220 positioned to surround the heat storage / heat storage tank 168. The electric heater 210 operates or stops under the control of the controller 200, and heats the air just before passing through the indoor heat exchanger 166 during operation. The auxiliary electric heater 220 is operated or stopped by the control of the control unit 200, and applies heat to the cold storage / heat storage tank 168 during operation.

본 발명에 따른 자동차용 브라인식 냉난방 시스템의 추가적인 특징들은 후술하는 실시예와, 특허청구범위의 종속항들에 의해 구체적으로 설명될 것이다.Further features of the brine type heating and cooling system for a vehicle according to the present invention will be described in detail by the following embodiments and the dependent claims of the claims.

본 발명에 의하면, 차실 냉방의 수행과 차실 난방의 수행과, 차실 제습 난방의 수행과 응축기 제상의 수행이 모두 원활하게 수행될 수 있다.According to the present invention, it is possible to smoothly perform the vehicle cooling and the vehicle heating, the vehicle dehumidification heating and the condenser defrost.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 브라인식 냉난방 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 자동차용 브라인식 냉난방 시스템에 의해 차실의 냉방이 수행되는 과정을 도시한 개념도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1의 자동차용 브라인식 냉난방 시스템에 의해 차실의 난방이 수행되는 과정을 도시한 개념도이다.
도 4는 도 1의 자동차용 브라인식 냉난방 시스템에 의해 차실의 제습 난방이 수행되는 과정을 도시한 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 자동차용 브라인식 냉난방 시스템에 의해 응축기의 제상이 수행되는 과정을 도시한 개념도이다.
1 is a conceptual diagram schematically showing a brine type air conditioning system for automobiles according to the present invention.
2A to 2D are conceptual views illustrating a process of cooling a vehicle compartment by the brine type air conditioning system for automobiles of FIG. 1.
3A to 3D are conceptual views illustrating a process in which a heating of a vehicle room is performed by the brine type air conditioning system for automobile of FIG. 1.
4 is a conceptual diagram illustrating a process in which a dehumidifying heating of a vehicle room is performed by the brine type air conditioning system for automobile of FIG. 1.
5A and 5B are conceptual views illustrating a process in which defrosting of a condenser is performed by the brine type air conditioning system for automobile of FIG. 1.

이하, 본 발명에 따른 자동차용 브라인식 냉난방 시스템의 제어 방법의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of a control method for a brine type air conditioning system for a vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the terminology or words used herein are not to be construed in an ordinary sense or a dictionary, and that the inventor can properly define the concept of a term to describe its invention in the best possible way And should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에 따른 자동차용 브라인식 냉난방 시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 냉매 순환 사이클(110)과, 브라인(brine) 순환 사이클(160)과, 제1삼방밸브 내지 제3삼방밸브(174, 178, 170)와, 제1바이패스라인 내지 제3바이패스라인(176, 180, 172)과, 제어부(200)를 포함한다. 그러나 이와 달리 상기 자동차용 브라인식 냉난방 시스템은 상기 제3삼방밸브(170) 및 제3바이패스라인(172)을 구비하지 않을 수도 있다.The brine type heating and cooling system 100 for a vehicle according to the present invention includes a refrigerant circulation cycle 110, a brine circulation cycle 160, and a first three-way valve to a third three-way valve as shown in FIG. 1. 174, 178, and 170, first to third bypass lines 176, 180, and 172, and a controller 200. However, in contrast, the automotive brine air-conditioning system may not include the third three-way valve 170 and the third bypass line 172.

상기 냉매 순환 사이클(110)은 냉매의 정방향 순환시에는 브라인으로부터 열을 흡수하고, 상기 냉매의 역방향 순환시에는 상기 브라인에 열을 전달한다. 이를 위해 냉매 순환 사이클(110)은 압축기(112)와, 사방밸브(4-way valve)(114)와, 응축기(116)와, 양방향 팽창밸브(118)와, 증발기(120)와, 어큐뮬레이터(accumulator)(122)를 포함한다.The refrigerant circulation cycle 110 absorbs heat from the brine during the forward circulation of the refrigerant, and transfers heat to the brine during the reverse circulation of the refrigerant. To this end, the refrigerant circulation cycle 110 includes a compressor 112, a 4-way valve 114, a condenser 116, a bidirectional expansion valve 118, an evaporator 120, and an accumulator. accumulator 122).

압축기(112)는 저온저압의 기상 냉매를 고온고압의 기상 냉매로 압축시킨다. 사방밸브(114)는 냉매의 순환 방향을 조절하기 위한 것으로서, 냉매의 정방향 순환시에는 4개의 유로 중 서로 마주하는 2개의 유로(도 2에서 실선으로 표시된 유로)를 개방하고, 냉매의 역방향 순환시에는 다른 2개의 유로(도 2에서 점선으로 표시된 유로)를 개방한다. 응축기(116)는 냉매의 정방향 순환시에는 압축기(112)로부터 유입된 냉매의 열을 주변 공기로 전달하고, 냉매의 역방향 순환시에는 주변 공기의 열을 양방향 팽창밸브(118)로부터 유입된 냉매에 전달한다. 양방향 팽창밸브(118)는 냉매의 정방향 순환시에는 응축기(116)로부터 인입된 액상 냉매를 단열팽창시켜 기체와 액체가 혼합된 상태로 형성하고, 냉매의 역방향 순환시에는 증발기(120)로부터 인입된 액상 냉매에 대하여 동일한 작용을 한다. 증발기(120)는 냉매의 정방향 순환시에는 브라인의 열을 양방향 팽창밸브(118)로부터 유입된 냉매에 전달하고, 냉매의 역방향 순환시에는 압축기(112)로부터 유입된 냉매의 열을 브라인에 전달한다. 어큐뮬레이터(122)는 미처 증발하지 못한 액상의 냉매가 압축기(112)로 흡입되는 것을 방지하기 위해 구비된다.The compressor 112 compresses the gaseous refrigerant of low temperature and low pressure into the gaseous refrigerant of high temperature and high pressure. The four-way valve 114 is for controlling the circulation direction of the refrigerant, and in the forward circulation of the refrigerant, open two flow paths (flow paths indicated by solid lines in FIG. 2) facing each other among the four flow paths, The other two flow paths (flow paths indicated by dotted lines in Fig. 2) are opened. The condenser 116 transfers the heat of the refrigerant introduced from the compressor 112 to the ambient air during the forward circulation of the refrigerant, and the heat of the ambient air to the refrigerant introduced from the bidirectional expansion valve 118 during the reverse circulation of the refrigerant. To pass. The bidirectional expansion valve 118 thermally expands the liquid refrigerant introduced from the condenser 116 during the forward circulation of the refrigerant to form a mixture of gas and liquid, and enters from the evaporator 120 during the reverse circulation of the refrigerant. It has the same effect on the liquid refrigerant. The evaporator 120 transfers the heat of the brine to the refrigerant introduced from the bidirectional expansion valve 118 during the forward circulation of the refrigerant, and the heat of the refrigerant introduced from the compressor 112 to the brine during the reverse circulation of the refrigerant. . The accumulator 122 is provided to prevent the liquid refrigerant that has not evaporated from being sucked into the compressor 112.

상기 브라인 순환 사이클(160)은 펌프(162)와, 열교환기(164)와, 실내 열교환기(166)와, 축냉/축열 탱크(168)를 포함한다. 상기 펌프(162)는 브라인을 한 방향으로(도 2에서 시계 방향) 순환시킨다. 열교환기(164)는 냉매의 정방향 순환시에는 브라인의 열을 응축기(120)를 경유하는 냉매에 전달함으로써 브라인을 냉각시키고, 냉매의 역방향 순환시에는 응축기(120)를 경유하는 냉매의 열을 브라인에 전달함으로써 브라인을 가열한다. 실내 열교환기(166)는 브라인의 냉각시에는 차실로 유입될 공기의 열을 브라인에 전달하여 상기 차실로 유입될 공기를 냉각시키고, 브라인의 가열시에는 브라인의 열을 차실로 유입될 공기에 전달하여 상기 차실로 유입될 공기를 가열한다. 축냉/축열 탱크(168)는 브라인의 냉각시에는 브라인에게 열을 빼앗김으로써 축냉하고, 브라인의 가열시에는 브라인으로부터 열을 흡수하여 축열한다.The brine circulation cycle 160 includes a pump 162, a heat exchanger 164, an indoor heat exchanger 166, and a heat storage / heat storage tank 168. The pump 162 circulates the brine in one direction (clockwise in FIG. 2). The heat exchanger 164 cools the brine by transferring the heat of the brine to the refrigerant passing through the condenser 120 in the forward circulation of the refrigerant, and the heat of the refrigerant passing through the condenser 120 in the reverse circulation of the refrigerant. Heat the brine by passing it on. The indoor heat exchanger 166 transfers the heat of air to be introduced into the compartment to cool the brine when cooling the brine, and cools the air to be introduced into the compartment, and transfers the heat of brine to the air to be introduced into the compartment when the brine is heated. To heat the air to be introduced into the vehicle compartment. The cold storage / heat storage tank 168 accumulates heat by depriving heat of the brine when the brine is cooled, and absorbs heat from the brine to heat the brine when the brine is heated.

제3삼방밸브(170)는 실내 열교환기(166)의 입구부에 설치되고, 제3바이패스라인(172)은 제3삼방밸브(170)와 실내 열교환기(166)의 출구부를 연결한다. 제3삼방밸브(170)의 개도 조절에 따라, 브라인은 실내 열교환기(166)만을 경유하거나 제3바이패스라인(172)만을 경유하거나 실내 열교환기(166) 및 제3바이패스라인(172) 모두를 경유하게 된다. The third three-way valve 170 is installed at the inlet of the indoor heat exchanger 166, and the third bypass line 172 connects the third three-way valve 170 and the outlet of the indoor heat exchanger 166. According to the adjustment of the opening degree of the third three-way valve 170, the brine passes only through the indoor heat exchanger 166 or only through the third bypass line 172 or the indoor heat exchanger 166 and the third bypass line 172. Via everyone.

제1삼방밸브(174)는 축냉/축열 탱크(168)의 입구부에 설치되고, 제1바이패스라인(176)은 제1삼방밸브(174)와 축냉/축열 탱크(168)의 출구부를 연결한다. 제1삼방밸브(174)의 개도 조절에 따라, 브라인은 축냉/축열 탱크(168)만을 경유하거나 제1바이패스라인(176)만을 경유하거나 축냉/축열 탱크(168) 및 제1바이패스라인(176) 모두를 경유하게 된다. The first three-way valve 174 is installed at the inlet of the cold storage / heat storage tank 168, and the first bypass line 176 connects the outlet of the first three-way valve 174 and the cold storage / heat storage tank 168. do. According to the adjustment of the opening degree of the first three-way valve 174, the brine passes through only the cold storage / heat storage tank 168 or only the first bypass line 176, or the cold storage / heat storage tank 168 and the first bypass line ( 176) through everyone.

제2삼방밸브(178)는 열교환기(164)의 입구부에 설치되고, 제2바이패스라인(180)은 제2삼방밸브(178)와 열교환기(164)의 출구부를 연결한다. 제2삼방밸브(178)의 개도 조절에 따라, 브라인은 열교환기(164)만을 경유하거나 제2바이패스라인(180)만을 경유하거나 열교환기(164) 및 제2바이패스라인(180) 모두를 경유하게 된다.The second three-way valve 178 is installed at the inlet of the heat exchanger 164, and the second bypass line 180 connects the second three-way valve 178 and the outlet of the heat exchanger 164. By adjusting the opening degree of the second three-way valve 178, the brine passes only through the heat exchanger 164, only through the second bypass line 180, or both the heat exchanger 164 and the second bypass line 180. Via.

제어부(200)는 자동차에 구비된 배터리(190)로부터 전력을 공급받아 구동하고, 제3삼방밸브(170)의 개도와 제1삼방밸브(174)의 개도와 제2삼방밸브(178)의 개도를 조절한다. 또한 제어부(200)는 냉매 순환 사이클(110)의 사방밸브(114)의 개도를 조절하여 냉매의 순환방향을 제어한다.The control unit 200 is driven by the electric power supplied from the battery 190 provided in the vehicle, the opening of the third three-way valve 170, the opening of the first three-way valve 174 and the opening of the second three-way valve 178. Adjust In addition, the control unit 200 controls the circulation direction of the refrigerant by adjusting the opening degree of the four-way valve 114 of the refrigerant circulation cycle 110.

한편 상기 브라인식 냉난방 시스템(100)은 전기히터(210)를 더 포함할 수 있다. 상기 전기히터(210)는 실내 열교환기(166)에 이웃하여 위치하고, 제어부(200)의 제어에 의해 작동하거나 정지하며, 배터리(190)로부터 또는 회수된 폐열로부터 전력을 공급받는다. 전기히터(210)는 작동시 상기 실내 열교환기(166)를 통과하기 직전의 공기에 열을 가한다. Meanwhile, the brine type air conditioning system 100 may further include an electric heater 210. The electric heater 210 is located adjacent to the indoor heat exchanger 166, and operates or stops under the control of the controller 200, and receives electric power from the battery 190 or from the waste heat recovered. The electric heater 210 heats the air just before passing through the indoor heat exchanger 166 during operation.

또한 브라인식 냉난방 시스템(100)은 보조전기히터(220)를 더 포함할 수 있다. 보조전기히터(220)는 축냉/축열 탱크(168)를 감싸도록 위치하고, 제어부(200)의 제어에 의해 작동하거나 정지하며, 배터리(190)로부터 또는 회수된 폐열로부터 전력을 공급받는다. 보조전기히터(220)는 작동시 축냉/축열 탱크(168)에 열을 가한다. In addition, the brine air-conditioning system 100 may further include an auxiliary electric heater (220). The auxiliary electric heater 220 is positioned to surround the heat storage / heat storage tank 168, operates or stops under the control of the controller 200, and receives electric power from the battery 190 or from the waste heat recovered. The auxiliary electric heater 220 heats the storage cooling / heat storage tank 168 during operation.

이하 차실의 냉방시, 차실의 난방시, 차실의 제습 난방시 및 응축기 제습시에 상기 브라인식 냉난방 시스템(100)이 작동하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of operating the brine type air conditioning system 100 during cooling of a vehicle, heating of a vehicle, dehumidifying heating of a vehicle, and dehumidifying a condenser will be described.

< < 차실의Interior 냉방시Cooling > >

차실의 냉방시에 상기 브라인식 냉난방 시스템(100)이 작동하는 과정을 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 설명한다.A process of operating the brine type air conditioning system 100 at the time of cooling the vehicle will be described with reference to FIGS. 2A to 2D.

차실 냉방 초기, 제어부(200)는 도 2a에 도시된 바와 같이 사방밸브(114)의 개도를 조절하여 냉매를 정방향으로 순환시키고, 제3삼방밸브(170) 및 제2삼방밸브(178)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단하며, 제1삼방밸브(174)의 개도를 조절하여 제1바이패스라인(176)만을 개방한다. 따라서 차실 냉방 초기에는 냉매 순환 사이클(110)로부터 열을 빼앗긴 브라인은 실내 열교환기(166)를 통과하는 공기로부터 열을 흡수할 뿐 축냉/축열 탱크(168)로부터 열을 흡수하지는 않고, 이로써 차실의 온도는 신속하게 낮아지게 된다.Initially cooling the vehicle, the control unit 200 controls the opening degree of the four-way valve 114 to circulate the refrigerant in the forward direction as shown in FIG. 2A, and the opening degree of the third three-way valve 170 and the second three-way valve 178. The third bypass line 172 and the second bypass line 180 is blocked by adjusting the opening, and only the first bypass line 176 is opened by adjusting the opening degree of the first three-way valve 174. Therefore, the brine deprived of heat from the refrigerant circulation cycle 110 at the initial stage of the cooling room absorbs heat only from the air passing through the indoor heat exchanger 166, but does not absorb heat from the heat storage / heat storage tank 168. The temperature drops quickly.

이후 차실에 설치된 차실온 센서(미도시)로부터 수신한 차실 온도가 미리 설정된 기준온도보다 낮아지게 되면, 제어부(200)는 도 2b에 도시된 바와 같이 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향 및 축냉/축열 탱크(168) 방향으로 개방한다. 이와 같은 경우, 차실 냉방과 축냉이 동시에 이루어진다.Then, when the vehicle temperature received from the vehicle temperature sensor (not shown) installed in the vehicle is lower than a preset reference temperature, the controller 200 controls the first three-way valve 174 as shown in FIG. 2B. It opens in the direction of the pass line 176 and the direction of the storage cooling / heat storage tank 168. In such a case, vehicle cooling and storage cooling are performed simultaneously.

차실의 냉방과 축냉이 동시에 이루어는 도중 아이들 스탑 로직(idle stop logic)의 실행 등과 같은 이유로 압축기(112)가 정지하면, 제어부(200)는 도 2c에 도시된 바와 같이 제3삼방밸브(170) 및 제1삼방밸브(174)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단하고, 제2삼방밸브(178)의 개도를조절하여 제2바이패스라인(180)만을 개방한다. 이와 같은 경우 브라인은 축냉/축열 탱크(168)에서 열을 빼앗김과 동시에 증발기(120)로부터 열을 흡수하지 않으면서(즉, 냉기를 빼앗기지 않으면서) 순환하게 되고, 이로써 차실의 냉방이 이루어지게 된다. If the compressor 112 is stopped for some reason such as the execution of idle stop logic while cooling the vehicle and cooling the vehicle simultaneously, the control unit 200 controls the third three-way valve 170 as shown in FIG. 2C. And adjusting the opening degree of the first three-way valve 174 to block the third bypass line 172 and the first bypass line 176, and adjusting the opening degree of the second three-way valve 178 to adjust the second bypass. Only line 180 is open. In this case, the brine is circulated without absorbing heat from the evaporator 120 (i.e. without depriving the cold air) at the same time as the heat is removed from the storage / storage tank 168, thereby cooling the compartment. .

한편, 브라인식 냉난방 시스템(100)이 제3삼방밸브(170) 및 제3바이패스라인(172)을 구비하지 않으면, 앞서 설명된 차실의 냉방 제어 시 제어부(200)는 제3삼방밸브(170)의 개도를 조절하지 않을 것이다.On the other hand, if the brine air-conditioning system 100 does not include the third three-way valve 170 and the third bypass line 172, the control unit 200 when the cooling control of the vehicle described above is the third three-way valve 170 Will not adjust the opening degree.

앞서 설명된 바에 의하면 차실 냉방 초기 제어부(200)는 차실 냉방 우선 제어를 수행한다. 그러나 이와 달리 제어부(200)는 차실 냉방 초기에 축냉 우선 제어를 수행할 수 있다. 이와 같은 경우, 제어부(200)는 도 2d에 도시된 바와 같이 차실 냉방 초기에 제1삼방밸브(174) 및 제2삼방밸브(178)의 개도를 조절하여 제1바이패스라인(176) 및 제2바이패스라인(180)을 차단하고, 제3삼방밸브(170)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172)만을 개방한다. 따라서 축냉 우선 제어에 있어서는 차실 냉방 초기 차실의 냉방은 이루어지지 않고 축냉만이 이루어지게 된다.As described above, the vehicle cooling initial control unit 200 performs the vehicle cooling priority control. Unlike this, however, the control unit 200 may perform the cooling control priority in the initial room cooling. In this case, the controller 200 adjusts the opening degree of the first three-way valve 174 and the second three-way valve 178 at the initial stage of cooling the vehicle, as shown in FIG. 2D, to thereby control the first bypass line 176 and the first bypass line. The second bypass line 180 is blocked and only the third bypass line 172 is opened by adjusting the opening degree of the third three-way valve 170. Therefore, in the primary storage cooling priority control, the initial cooling of the vehicle compartment is not performed, but only the cooling of the vehicle is achieved.

이후 축냉/축열 탱크(168)의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 낮아지면 브라인식 냉난방 시스템(100)은 도 2b에 도시된 바와 같이 작동한다. 제어부(200)는 축냉/축열 탱크(168)의 온도를 감지하는 센서(미도시)로부터 축냉/축열 탱크(168)의 온도를 수신할 수 있다.After that, when the temperature of the heat storage / heat storage tank 168 is lower than the preset reference temperature, the brine type air conditioning system 100 operates as shown in FIG. 2B. The controller 200 may receive the temperature of the heat storage / heat storage tank 168 from a sensor (not shown) that detects the temperature of the heat storage / heat storage tank 168.

< < 차실의Interior 난방시 > Heating>

차실의 난방시에 브라인식 냉난방 시스템(100)이 작동하는 과정을 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 설명한다.A process of operating the brine type air conditioning system 100 at the time of heating the vehicle will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.

차실 난방 초기, 제어부(200)는 도 3a에 도시된 바와 같이 사방밸브(114)의 개도를 조절하여 냉매를 역방향으로 순환시키고, 제3삼방밸브(170) 및 제2삼방밸브(178)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단하며, 제1삼방밸브(174)의 개도를 조절하여 제1바이패스라인(176)만을 개방한다. 따라서 차실 난방 초기에는 냉매 순환 사이클(110)로부터 열을 흡수한 브라인은 실내 열교환기(166)를 통과하는 공기에게 열을 빼앗길 뿐 축냉/축열 탱크(168)에게 열을 빼앗기지는 않고, 이로써 차실의 온도는 신속하게 높아지게 된다. 이때 제어부(200)는 전기히터(210)를 추가로 작동시킬 수 있다. 이와 같은 경우 차실의 온도가 보다 신속하게 높아질 수 있다.At the beginning of the vehicle heating, the controller 200 circulates the refrigerant in the reverse direction by adjusting the opening degree of the four-way valve 114 as shown in FIG. 3A, and opening the third three-way valve 170 and the second three-way valve 178. The third bypass line 172 and the second bypass line 180 is blocked by adjusting the opening, and only the first bypass line 176 is opened by adjusting the opening degree of the first three-way valve 174. Therefore, in the initial heating of the compartment, the brine that absorbs heat from the refrigerant circulation cycle 110 loses heat to the air passing through the indoor heat exchanger 166, but does not lose heat to the heat storage / heat storage tank 168. The temperature rises quickly. In this case, the control unit 200 may additionally operate the electric heater 210. In this case, the temperature of the cabin can be increased more quickly.

이후 차실온 센서(미도시)로부터 수신한 차실 온도가 미리 설정된 기준온도보다 크게 되면, 제어부(200)는 도 3b에 도시된 바와 같이 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향 및 축냉/축열 탱크(168) 방향으로 개방한다. 이와 같은 경우, 차실 난방과 축열이 동시에 이루어진다. 여기서, 제어부(200)는 보조전기히터(220)를 추가로 작동시킬 수 있다. 이와 같은 경우 축열이 보다 신속하게 이루어질 수 있다.Then, when the vehicle temperature received from the vehicle temperature sensor (not shown) is greater than the preset reference temperature, the controller 200 passes the first three-way valve 174 to the first bypass line 176 as shown in FIG. 3B. ) Direction and the heat storage / heat storage tank 168. In this case, the vehicle heating and the heat storage take place simultaneously. Here, the control unit 200 may further operate the auxiliary electric heater 220. In this case, heat storage can be achieved more quickly.

차실의 난방과 축열이 동시에 이루어는 도중 아이들 스탑 로직(idle stop logic)의 실행 등과 같은 이유로 압축기(112)가 정지하면, 제어부(200)는 도 3c에 도시된 바와 같이 제3삼방밸브(170) 및 제1삼방밸브(174)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단하고, 제2삼방밸브(178)의 개도를조절하여 제2바이패스라인(180)만을 개방한다. 이와 같은 경우 브라인은 축냉/축열 탱크(168)에서 열을 흡수함과 동시에 증발기(120)에게 열을 빼앗기지 않으면서 순환하게 되고, 이로써 차실의 난방이 이루어지게 된다. 이때, 제어부(200)는 보조전기히터(220)를 추가로 작동시킬 수 있다. 이와 같은 경우 압축기(112)가 정지하고 있더라도 차실의 난방이 균일하고 지속적으로 이루어질 수 있다.If the compressor 112 is stopped for some reason such as execution of idle stop logic during heating of the vehicle and simultaneous heat storage, the control unit 200 controls the third three-way valve 170 as shown in FIG. 3C. And adjusting the opening degree of the first three-way valve 174 to block the third bypass line 172 and the first bypass line 176, and adjusting the opening degree of the second three-way valve 178 to adjust the second bypass. Only line 180 is open. In this case, the brine absorbs heat from the cold storage / heat storage tank 168 and circulates without losing heat to the evaporator 120, thereby heating the vehicle compartment. In this case, the controller 200 may further operate the auxiliary electric heater 220. In this case, even when the compressor 112 is stopped, the heating of the vehicle compartment may be uniformly and continuously performed.

한편, 브라인식 냉난방 시스템(100)이 제3삼방밸브(170) 및 제3바이패스라인(172)을 구비하지 않으면, 앞서 설명된 차실의 난방 제어 시 제어부(200)는 제3삼방밸브(170)의 개도를 조절하지 않을 것이다.On the other hand, if the brine air-conditioning system 100 does not include the third three-way valve 170 and the third bypass line 172, the control unit 200 when the heating control of the vehicle described above is the third three-way valve 170 Will not adjust the opening degree.

앞서 설명된 바에 의하면 차실 난방 초기 제어부(200)는 차실 난방 우선 제어를 수행한다. 그러나 이와 달리 제어부(200)는 차실 난방 초기에 축열 우선 제어를 수행할 수 있다. 이와 같은 경우, 제어부(200)는 도 3d에 도시된 바와 같이 차실 난방 초기에 제1삼방밸브(174) 및 제2삼방밸브(178)의 개도를 조절하여 제1바이패스라인(176) 및 제2바이패스라인(180)을 차단하고, 제3삼방밸브(170)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172)만을 개방한다. 따라서 축열 우선 제어에 있어서는 차실 난방 초기 차실의 난방은 이루어지지 않고 축열만이 이루어지게 된다. 이때 제어부(200)는 전기히터(210)를 추가로 작동하여 차실 난방과 축열을 동시에 진행할 수도 있다. 또한 제어부(200)는 보조전기히터(220)를 작동하여 축열 시간을 단축시킬 수도 있다.As described above, the vehicle interior heating initial control unit 200 performs the vehicle heating priority control. Unlike this, however, the control unit 200 may perform the heat storage priority control at the beginning of the vehicle heating. In this case, the control unit 200 adjusts the opening degree of the first three-way valve 174 and the second three-way valve 178 at the beginning of the vehicle heating, as shown in FIG. The second bypass line 180 is blocked and only the third bypass line 172 is opened by adjusting the opening degree of the third three-way valve 170. Therefore, in the heat storage priority control, only the heat storage is performed without the heating of the initial vehicle heating. In this case, the control unit 200 may further operate the electric heater 210 to simultaneously proceed with vehicle heating and heat storage. In addition, the control unit 200 may operate the auxiliary electric heater 220 to shorten the heat storage time.

이후 축냉/축열 탱크(168)의 온도가 미리 설정된 기준온도보다 높아지면 브라인식 냉난방 시스템(100)은 도 3b에 도시된 바와 같이 작동한다. 제어부(200)는 축냉/축열 탱크(168)의 온도를 감지하는 센서(미도시)로부터 축냉/축열 탱크(168)의 온도를 수신할 수 있다.Then, if the temperature of the heat storage / storage tank 168 is higher than the preset reference temperature, the brine type air conditioning system 100 is operated as shown in Figure 3b. The controller 200 may receive the temperature of the heat storage / heat storage tank 168 from a sensor (not shown) that detects the temperature of the heat storage / heat storage tank 168.

< < 차실의Interior 제습 난방시 > Dehumidification Heating>

차실의 제습 난방시에 브라인식 냉난방 시스템(100)이 작동하는 과정을 도 4를 참조하여 설명한다.A process of operating the brine type air conditioning system 100 during the dehumidification heating of the vehicle will be described with reference to FIG. 4.

차실의 제습 난방시 제어부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 사방밸브(114)의 개도를 조절하여 냉매를 정방향으로 순환시키고, 제3삼방밸브(170) 및 제2삼방밸브(178)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단하며, 제1삼방밸브(174)의 개도를 조절하여 제1바이패스라인(176)만을 개방하고, 전기히터(210)를 작동시킨다. 이와 같은 경우, 차실로 유입되는 공기는 전기히터(210)에 의해 가열되고, 실내 열교환기(166)에서 제습된다. During the dehumidification heating of the vehicle compartment, the control unit 200 circulates the refrigerant in the forward direction by adjusting the opening degree of the four-way valve 114 as shown in FIG. 4, and the third three-way valve 170 and the second three-way valve 178 The opening degree is adjusted to block the third bypass line 172 and the second bypass line 180, and the opening degree of the first three-way valve 174 is adjusted to open only the first bypass line 176. The heater 210 is operated. In this case, the air flowing into the compartment is heated by the electric heater 210 and dehumidified in the indoor heat exchanger 166.

한편, 브라인식 냉난방 시스템(100)이 제3삼방밸브(170) 및 제3바이패스라인(172)을 구비하지 않으면, 앞서 설명된 차실의 제습 난방 제어 시 제어부(200)는 제3삼방밸브(170)의 개도를 조절하지 않을 것이다.On the other hand, if the brine-type heating and cooling system 100 does not include the third three-way valve 170 and the third bypass line 172, the control unit 200 when the dehumidification heating control of the vehicle described above is the third three-way valve ( 170) will not adjust the opening degree.

< 응축기의 <Of condenser 제상시When defrosting > >

응축기의 제상시에 브라인식 냉난방 시스템(100)이 작동하는 과정을 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한다.The operation of the brine air conditioning system 100 during defrosting of the condenser will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.

냉매가 역방향으로 순환하면 응축기(116)를 통과하는 수분이 응축기(116) 표면에서 응결되게 된다. 따라서 응축기(116) 표면에 응결된 수분을 제거하는 작업(제상 작업)이 필요하다. When the refrigerant circulates in the reverse direction, water passing through the condenser 116 condenses on the surface of the condenser 116. Therefore, the work (defrosting work) which removes the water condensed on the surface of the condenser 116 is needed.

냉매의 역방향 순환 도중 응축기(116)를 제상하고자 할 경우 제어부(200)는 도 5a에 도시된 바와 같이 제3삼방밸브(170) 및 제1삼방밸브(174)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단하고, 제2삼방밸브(178)의 개도를 조절하여 제2바이패스라인(180)만을 개방한다. 이와 같은 경우, 압축기(112)로부터 토출된 냉매가 증발기(120)에서 열을 빼앗기지 않고 응축기(116)에 도달할 수 있기 때문에 응축기(116)로 유입되는 냉매의 온도가 상대적으로 높고, 이로써 응축기(116)의 제상이 이루어질 수 있다. 이때 제어부(200)는 보조전기히터(220)를 가동하여 차실을 균일하고 지속적으로 난방시킬 수도 있다.When the condenser 116 is to be defrosted during the reverse circulation of the refrigerant, the control unit 200 adjusts the opening degree of the third three-way valve 170 and the first three-way valve 174 as shown in FIG. 5A to bypass the third bypass. The line 172 and the first bypass line 176 are blocked and only the second bypass line 180 is opened by adjusting the opening degree of the second three-way valve 178. In this case, since the refrigerant discharged from the compressor 112 can reach the condenser 116 without losing heat from the evaporator 120, the temperature of the refrigerant flowing into the condenser 116 is relatively high, thereby condensing ( 116 may be defrosted. In this case, the controller 200 may operate the auxiliary electric heater 220 to uniformly and continuously heat the vehicle compartment.

한편 제어부(200)는 도 5b에 도시된 바와 같은 방법으로 응축기(116)를 제상할 수 있다. 즉 제어부(200)는 냉매를 정방향으로 순환시키고, 제3삼방밸브(170) 및 제1삼방밸브(174)의 개도를 조절하여 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단하고, 제2삼방밸브(178)를 제2바이패스라인(180) 방향 및 열교환기(165) 방향으로 개방한다. 이와 같은 경우 압축기(112)로부터 토출된 고온의 냉매가 응축기(116)로 유입되기 때문에 응축기(116)의 제상이 이루어질 수 있다. 또한 냉매가 증발기(120)에서 브라인으로부터 열을 전달받은 후 압축기(112)로 유입되기 때문에 압축기(116)로부터 토출되는 냉매의 온도가 상대적으로 높아져 응축기(116)의 제상 시간이 단축된다.Meanwhile, the control unit 200 may defrost the condenser 116 in a manner as shown in FIG. 5B. That is, the controller 200 circulates the refrigerant in the forward direction, and adjusts the openings of the third three-way valve 170 and the first three-way valve 174 to control the third bypass line 172 and the first bypass line 176. And the second three-way valve 178 is opened in the direction of the second bypass line 180 and the heat exchanger 165. In this case, since the high temperature refrigerant discharged from the compressor 112 flows into the condenser 116, defrosting of the condenser 116 may be performed. In addition, since the refrigerant flows into the compressor 112 after receiving heat from the brine in the evaporator 120, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 116 is relatively high, thereby shortening the defrosting time of the condenser 116.

도 5b에 도시된 바와 같은 상태에서 제어부(200)는 제2삼방밸브(178)를 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하여도 무방하다. 또한 제어부(200)는 보조전기히터(220)를 가동하여 차실을 균일하고 지속적으로 난방시킬 수도 있다.In the state shown in FIG. 5B, the controller 200 may open the second three-way valve 178 only in the direction of the second bypass line 180. In addition, the controller 200 may operate the auxiliary electric heater 220 to uniformly and continuously heat the vehicle compartment.

한편, 브라인식 냉난방 시스템(100)이 제3삼방밸브(170) 및 제3바이패스라인(172)을 구비하지 않으면, 앞서 설명된 응축기의 제상 제어 시 제어부(200)는 제3삼방밸브(170)의 개도를 조절하지 않을 것이다.On the other hand, if the brine air-conditioning system 100 does not include the third three-way valve 170 and the third bypass line 172, the control unit 200 when the defrost control of the condenser described above is the third three-way valve 170 Will not adjust the opening degree.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is described below by the person skilled in the art and the technical spirit of the present invention. Of course, it can be variously modified and modified within the scope of equivalent claims.

100 : 자동차용 브라인식 냉난방 시스템
110 : 냉매 순환 사이클 112 : 압축기
114 : 사방밸브 116 : 응축기
118 : 양방향 팽창밸브 120 : 증발기
122 : 어큐뮬레이터 160 : 브라인 순환 사이클
162 : 펌프 164 : 열교환기
166 : 실내 열교환기 168 : 축냉/축열 탱크
170, 174, 178 : 제3, 제1, 제2삼방밸브
172, 176, 180 : 제3, 제1, 2바이패스라인
190 : 배터리 200 : 제어부
210 : 전기히터 220 : 보조전기히터
100: Automotive brine heating and cooling system
110: refrigerant circulation cycle 112: compressor
114: four-way valve 116: condenser
118: bidirectional expansion valve 120: evaporator
122: Accumulator 160: Brine Cycle
162 pump 164 heat exchanger
166: indoor heat exchanger 168: cold storage / heat storage tank
170, 174, 178: third, first, second three-way valve
172, 176, 180: 3rd, 1st, 2nd bypass line
190: battery 200: control unit
210: electric heater 220: auxiliary electric heater

Claims (16)

냉매의 정방향 순환시에는 브라인으로부터 열을 흡수하고, 상기 냉매의 역방향 순환시에는 상기 브라인에 열을 전달하는 냉매 순환 사이클(110);
상기 브라인을 순환시키는 펌프(162), 상기 냉매와 상기 브라인 간 열교환을 수행하는 열교환기(164), 차실로 유입되는 공기와 상기 브라인 간 열교환을 수행하는 실내 열교환기(166), 상기 브라인으로부터 열을 흡수하여 축열하거나 상기 브라인에게 열을 빼앗겨 축냉하는 축냉/축열 탱크(168)를 포함하는 브라인 순환 사이클(160);
상기 축냉/축열 탱크(168)의 입구부와 상기 열교환기(164)의 입구부에 각각 구비된 제1삼방밸브(174) 및 제2삼방밸브(178);
상기 제1삼방밸브(174)와 상기 축냉/축열 탱크(168)의 출구부 간, 상기 제2삼방밸브(178)와 상기 열교환기(164)의 출구부 간을 각각 연결하는 제1바이패스라인(176) 및 제2바이패스라인(180); 및
상기 냉매의 순환방향과 상기 제1삼방밸브(174) 및 제2삼방밸브(178)의 개도를 제어하는 제어부(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
A refrigerant circulation cycle (110) for absorbing heat from the brine during forward circulation of the refrigerant and transferring heat to the brine during reverse circulation of the refrigerant;
A pump 162 for circulating the brine, a heat exchanger 164 for performing heat exchange between the refrigerant and the brine, an indoor heat exchanger 166 for performing heat exchange between the air flowing into a vehicle and the brine, and heat from the brine A brine circulation cycle 160 including a heat storage / heat storage tank 168 that absorbs heat and accumulates heat or deprives heat of the brine;
A first three-way valve 174 and a second three-way valve 178 provided at an inlet of the heat storage / heat storage tank 168 and an inlet of the heat exchanger 164, respectively;
First bypass line connecting between the first three-way valve 174 and the outlet of the heat storage / storage tank 168, the outlet of the second three-way valve 178 and the heat exchanger 164, respectively 176 and second bypass line 180; And
And a control unit (200) for controlling the circulation direction of the refrigerant and the opening degrees of the first three-way valve (174) and the second three-way valve (178).
제1항에 있어서,
상기 차실의 냉방시 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 정방향으로 순환시키고,
상기 차실의 온도가 미리 설정된 기준온도 이상일 경우에는 상기 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향으로만 개방하며,
상기 차실의 온도가 상기 기준온도보다 작을 경우에는 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향 및 상기 축냉/축열 탱크(168) 방향으로 개방하고,
상기 냉매 순환 사이클이 가동되지 않을 경우에는 상기 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 1,
The control unit 200 at the time of cooling the vehicle,
Circulating the refrigerant in a forward direction,
When the temperature of the vehicle compartment is higher than or equal to a preset reference temperature, the second bypass line 180 is blocked and the first three-way valve 174 is opened only in the direction of the first bypass line 176.
When the temperature of the vehicle compartment is lower than the reference temperature, the second bypass line 180 is blocked, and the first three-way valve 174 is directed toward the first bypass line 176 and the heat storage / heat storage tank. Open in the (168) direction,
When the refrigerant circulation cycle is not operated, the first bypass line 176 is blocked and the second three-way valve 178 is opened only in the direction of the second bypass line 180. Automotive air conditioning system.
제1항에 있어서,
상기 차실의 난방시 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 역방향으로 순환시키고,
상기 차실의 온도가 미리 설정된 기준온도 이하일 경우에는 상기 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향으로만 개방하며,
상기 차실의 온도가 상기 기준온도보다 클 경우에는 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향 및 상기 축냉/축열 탱크(168) 방향으로 개방하고,
상기 냉매 순환 사이클이 가동되지 않을 경우에는 상기 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 1,
When the heating of the vehicle control unit 200,
Circulating the refrigerant in the reverse direction,
When the temperature of the vehicle compartment is lower than or equal to a preset reference temperature, the second bypass line 180 is blocked and the first three-way valve 174 is opened only in the direction of the first bypass line 176.
When the temperature of the vehicle compartment is greater than the reference temperature, the second bypass line 180 is blocked and the first three-way valve 174 is directed toward the first bypass line 176 and the heat storage / heat storage tank Open in the (168) direction,
When the refrigerant circulation cycle is not operated, the first bypass line 176 is blocked and the second three-way valve 178 is opened only in the direction of the second bypass line 180. Automotive air conditioning system.
제1항에 있어서,
상기 실내 열교환기의 입구부에 구비된 제3삼방밸브(170); 및
상기 제3삼방밸브(170)와 상기 실내 열교환기(166)의 출구부 간을 연결하는 제3바이패스라인(172);을 더 포함하고,
상기 제어부(200)는 상기 제3삼방밸브(170)의 개도를 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 1,
A third three-way valve 170 provided at an inlet of the indoor heat exchanger; And
And a third bypass line 172 connecting between the third three-way valve 170 and the outlet of the indoor heat exchanger 166.
The control unit 200 is a brine type heating and cooling system for a vehicle, characterized in that it comprises controlling the opening degree of the third three-way valve (170).
제4항에 있어서,
상기 실내 열교환기에 이웃하여 위치하는 전기히터(210)를 더 포함하되, 상기 전기히터(210)는 상기 제어부(200)의 제어에 의해 작동하거나 정지하고, 작동시 상기 실내 열교환기(166)를 통과하기 직전의 공기에 열을 가하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 4, wherein
Further comprising an electric heater 210 located adjacent to the indoor heat exchanger, the electric heater 210 is operated or stopped by the control of the control unit 200, during operation passes through the indoor heat exchanger 166 A brine air-conditioning system for automobiles, characterized by applying heat to air immediately before the following.
제5항에 있어서,
상기 축냉/축열 탱크(168)를 감싸도록 위치하는 보조전기히터(220)를 더 포함하되, 상기 보조전기히터(220)는 상기 제어부(200)의 제어에 의해 작동하거나 정지하고, 작동시 상기 축냉/축열 탱크(168)에 열을 가하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 5,
Auxiliary electric heater 220 is further included to surround the heat storage / heat storage tank 168, the auxiliary electric heater 220 is operated or stopped by the control of the control unit 200, when the cold storage Brine heating and cooling system for cars, characterized in that to heat the heat storage tank (168).
제4항에 있어서,
상기 축냉/축열 탱크(168)를 감싸도록 위치하는 보조전기히터(220)를 더 포함하되, 상기 보조전기히터(220)는 상기 제어부(200)의 제어에 의해 작동하거나 정지하고, 작동시 상기 축냉/축열 탱크(168)에 열을 가하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 4, wherein
Auxiliary electric heater 220 is further included to surround the heat storage / heat storage tank 168, the auxiliary electric heater 220 is operated or stopped by the control of the control unit 200, when the cold storage Brine heating and cooling system for cars, characterized in that to heat the heat storage tank (168).
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차실의 냉방시 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 정방향으로 순환시키고,
상기 차실의 온도가 미리 설정된 기준온도 이상일 경우에는 상기 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향으로만 개방하며,
상기 차실의 온도가 상기 기준온도보다 작을 경우에는 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향 및 상기 축냉/축열 탱크(168) 방향으로 개방하고,
상기 냉매 순환 사이클이 가동되지 않을 경우에는 상기 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
8. The method according to any one of claims 4 to 7,
The control unit 200 at the time of cooling the vehicle,
Circulating the refrigerant in a forward direction,
When the temperature of the vehicle compartment is higher than or equal to a preset reference temperature, the third bypass line 172 and the second bypass line 180 are blocked, and the first three-way valve 174 is connected to the first bypass line. Open only in the direction of (176),
When the temperature of the vehicle compartment is lower than the reference temperature, the third bypass line 172 and the second bypass line 180 are blocked, and the first three-way valve 174 is connected to the first bypass line. 176) and the heat storage / heat storage tank 168, and
When the refrigerant circulation cycle is not operated, the third bypass line 172 and the first bypass line 176 are blocked, and the second three-way valve 178 is connected to the second bypass line 180. Brine air conditioning system for cars, characterized in that only opening in the direction.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차실의 냉방시 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 정방향으로 순환시키고,
상기 축냉/축열 탱크(168)의 온도가 미리 설정된 기준온도 이상일 경우에는 상기 제1바이패스라인(176) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제3삼방밸브(170)를 상기 제3바이패스라인(172) 방향으로만 개방하며,
상기 축냉/축열 탱크(168)의 온도가 상기 기준온도보다 작을 경우에는 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향 및 상기 축냉/축열 탱크(168) 방향으로 개방하고,
상기 냉매 순환 사이클이 가동되지 않을 경우에는 상기 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
8. The method according to any one of claims 4 to 7,
The control unit 200 at the time of cooling the vehicle,
Circulating the refrigerant in a forward direction,
When the temperature of the heat storage tank 168 is greater than or equal to a preset reference temperature, the first bypass line 176 and the second bypass line 180 are blocked, and the third three-way valve 170 is closed. Only open in the direction of the third bypass line 172,
When the temperature of the heat storage / heat storage tank 168 is lower than the reference temperature, the third bypass line 172 and the second bypass line 180 are blocked, and the first three-way valve 174 is closed. Open in the direction of the first bypass line 176 and in the direction of the heat storage / heat storage tank 168,
When the refrigerant circulation cycle is not operated, the third bypass line 172 and the first bypass line 176 are blocked, and the second three-way valve 178 is connected to the second bypass line 180. Brine air conditioning system for cars, characterized in that only opening in the direction.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차실의 난방시 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 역방향으로 순환시키고,
상기 차실의 온도가 미리 설정된 기준온도 이하일 경우에는 상기 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향으로만 개방하며,
상기 차실의 온도가 상기 기준온도보다 클 경우에는 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향 및 상기 축냉/축열 탱크(168) 방향으로 개방하고,
상기 냉매 순환 사이클이 가동되지 않을 경우에는 상기 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
8. The method according to any one of claims 4 to 7,
When the heating of the vehicle control unit 200,
Circulating the refrigerant in the reverse direction,
When the temperature of the vehicle compartment is lower than or equal to a preset reference temperature, the third bypass line 172 and the second bypass line 180 are blocked, and the first three-way valve 174 is connected to the first bypass line. Open only in the direction of (176),
When the vehicle temperature is greater than the reference temperature, the third bypass line 172 and the second bypass line 180 are blocked, and the first three-way valve 174 is connected to the first bypass line. 176) and the heat storage / heat storage tank 168, and
When the refrigerant circulation cycle is not operated, the third bypass line 172 and the first bypass line 176 are blocked, and the second three-way valve 178 is connected to the second bypass line 180. Brine air conditioning system for cars, characterized in that only opening in the direction.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차실의 난방시 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 역방향으로 순환시키고,
상기 축냉/축열 탱크(168)의 온도가 미리 설정된 기준온도 이하일 경우에는 상기 제1바이패스라인(176) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제3삼방밸브(170)를 상기 제3바이패스라인(172) 방향으로만 개방시키며,
상기 축냉/축열 탱크(168)의 온도가 상기 기준온도보다 클 경우에는 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향 및 상기 축냉/축열 탱크 방향(168)으로 개방하고,
상기 냉매 순환 사이클이 가동되지 않을 경우에는 상기 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
8. The method according to any one of claims 4 to 7,
When the heating of the vehicle control unit 200,
Circulating the refrigerant in the reverse direction,
When the temperature of the heat storage / heat storage tank 168 is lower than or equal to a preset reference temperature, the first bypass line 176 and the second bypass line 180 are blocked and the third three-way valve 170 is closed. Only open in the direction of the third bypass line 172,
When the temperature of the heat storage / heat storage tank 168 is greater than the reference temperature, the third bypass line 172 and the second bypass line 180 are blocked and the first three-way valve 174 is closed. Open in the direction of the first bypass line 176 and in the refrigerating / heat storage tank direction 168,
When the refrigerant circulation cycle is not operated, the third bypass line 172 and the first bypass line 176 are blocked, and the second three-way valve 178 is connected to the second bypass line 180. Brine air conditioning system for cars, characterized in that only opening in the direction.
제5항에 있어서,
상기 차실의 제습 난방시 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 정방향으로 순환시키고,
상기 제3바이패스라인(172) 및 제2바이패스라인(180)을 차단함과 동시에 상기 제1삼방밸브(174)를 상기 제1바이패스라인(176) 방향으로만 개방하며,
상기 전기히터(172)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 5,
The control unit 200 during the dehumidification heating of the vehicle,
Circulating the refrigerant in a forward direction,
At the same time, the third bypass line 172 and the second bypass line 180 are blocked, and the first three-way valve 174 is opened only in the direction of the first bypass line 176.
Brine type heating and cooling system for cars, characterized in that for operating the electric heater (172).
제7항에 있어서,
상기 냉매의 역방향 순환 도중 상기 냉매 순환 사이클의 응축기(116)를 제상하고자 할 경우 상기 제어부(200)는,
상기 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 7, wherein
When the condenser 116 of the refrigerant circulation cycle is to be defrosted during the reverse circulation of the refrigerant, the control unit 200,
At the same time, the third bypass line 172 and the first bypass line 176 are blocked, and the second three-way valve 178 is opened only in the direction of the second bypass line 180. Automotive brine heating and cooling system.
제7항에 있어서,
상기 냉매의 역방향 순환 도중 상기 냉매 순환 사이클의 응축기(116)를 제상하고자 할 경우 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 정방향으로 순환시키고,
상기 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향으로만 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 7, wherein
When the condenser 116 of the refrigerant circulation cycle is to be defrosted during the reverse circulation of the refrigerant, the control unit 200,
Circulating the refrigerant in a forward direction,
At the same time, the third bypass line 172 and the first bypass line 176 are blocked, and the second three-way valve 178 is opened only in the direction of the second bypass line 180. Automotive brine heating and cooling system.
제7항에 있어서,
상기 냉매의 역방향 순환 도중 상기 냉매 순환 사이클의 응축기(116)를 제상하고자 할 경우 상기 제어부(200)는,
상기 냉매를 정방향으로 순환시키고,
상기 제3바이패스라인(172) 및 제1바이패스라인(176)을 차단함과 동시에 상기 제2삼방밸브(178)를 상기 제2바이패스라인(180) 방향 및 상기 열교환기(164) 방향으로 개방하는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method of claim 7, wherein
When the condenser 116 of the refrigerant circulation cycle is to be defrosted during the reverse circulation of the refrigerant, the control unit 200,
Circulating the refrigerant in a forward direction,
At the same time, the third bypass line 172 and the first bypass line 176 are blocked, and the second three-way valve 178 is directed toward the second bypass line 180 and the heat exchanger 164. Automotive brine air-conditioning system, characterized in that the opening.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
응축기(116)의 제상시 상기 제어부(200)는 상기 보조전기히터(220)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 브라인식 냉난방 시스템.
The method according to any one of claims 13 to 15,
When defrosting the condenser 116, the control unit 200 operates the auxiliary electric heater 220, a brine type heating and cooling system for a vehicle.
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