KR20130011631A - Flow-control system for cooling and heating vehicle - Google Patents

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KR20130011631A
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박희상
김현
박준규
구준모
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A flow rate control system for heating and cooling the inside of a vehicle is provided to effectively cool an electric load device even when a vehicle is in an idling state or a low speed. CONSTITUTION: A flow rate control system for heating and cooling the inside of a vehicle comprises a four-way valve(20). The four-way valve is connected to an air conditioner through a connection pipe, and selectively switches the flow direction of fluid. An electric load device(10) is connected to a radiant device(30). The four-way valve comprises an inlet, a first discharge port, a second discharge port, a bypass pipe, a stator, and a rotator. Coolant from the electric load device flows into the inlet. The first discharge port discharge the fluid flowing into the inlet to the radiant device. The second discharge port transfers the fluid from the four-way valve to the air conditioner. The bypass pipe is linked to the outside to remove negative pressure generated from the four-way valve. The stator is fixed to the lower part of the four-way valve. The rotator is rotationally inserted into the center of the stator.

Description

자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템 {FLOW-CONTROL SYSTEM FOR COOLING AND HEATING VEHICLE}FLOW-CONTROL SYSTEM FOR COOLING AND HEATING VEHICLE}

본 발명은 자동차의 유량 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 실내 냉난방을 조절하기 위하여 유량을 제어하는 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow control system for an automobile, and more particularly, to a flow control system for heating and cooling an interior of an automobile for controlling the flow rate in order to regulate indoor cooling and heating of the vehicle.

일반적으로 차량의 공조 유닛은 조수석으로부터 차량 중앙부까지의 대시 패널 내부에 위치하여, 그 내부에 냉방을 위한 증발기와, 난방을 위한 히터 코어가 길이 방향으로 위치하고 있으며, 에어 덕트 및 실내 토출구와 연통 체결되어 있어, 상기 에어 덕트로 공급된 공기가 상기 공조 유닛의 내부에서 열교환이 이루어진 후, 실내 토출구로 송풍됨으로써 차실 내부의 냉난방이 이루어지게 된다.In general, the air conditioning unit of the vehicle is located in the dash panel from the passenger seat to the center of the vehicle, and the evaporator for cooling and the heater core for heating are located in the longitudinal direction, and are in communication with the air duct and the indoor outlet. Thus, after the air supplied to the air duct is heat-exchanged in the air conditioning unit, the air is blown to the indoor discharge port, thereby cooling and heating the inside of the vehicle compartment.

상기 공조 유닛 내부에는 회동 각도에 따라 증발기 및 히터 코어로 공급되는 공기의 유로를 제어하여 냉방이나 난방이 선택적으로 이루어지도록 온도 조절 도어가 구비된다.The air conditioning unit is provided with a temperature control door to control the flow of air supplied to the evaporator and the heater core in accordance with the rotation angle to selectively cool or heat.

또한, 상기 공조 유닛의 증발기는 에어컨의 일부로서 그 내부에 냉매가 흐르게 되어 증발열을 흡수하여 주위의 공기 온도를 낮게 하며, 상기 히터 코어는 그 내부에 고온의 냉각수가 흐르도록 하여 주위의 공기온도를 높게 한다.In addition, the evaporator of the air conditioning unit as a part of the air conditioner refrigerant flows inside to absorb the heat of evaporation to lower the ambient air temperature, the heater core to allow the high temperature coolant flows therein so that the ambient air temperature Raise it.

도 1은 종래의 차량의 공조 유닛을 도시하는 측단면도이며, 도 2는 종래의 차량의 공조 유닛에 대한 작동예를 도시하는 측단면도이다.1 is a side sectional view showing an air conditioning unit of a conventional vehicle, and FIG. 2 is a side sectional view showing an operation example of an air conditioning unit of a conventional vehicle.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 종래의 차량의 공조 유닛(1)은 증발기(2) 및 히터 코어(3)와, 상기 증발기(2)와 히터 코어(3) 사이에 위치하여 상기 증발기(2)를 통과한 공기에 대한 상기 히터 코어(3)로의 흐름을 제어하는 온도 조절 조어(4)와, 상기 증발기(2), 히터 코어(3), 온도 조절 도어(4)를 감싸는 덕트 형태의 케이스(5)로 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the air conditioning unit 1 of the conventional vehicle is located between the evaporator 2 and the heater core 3, and between the evaporator 2 and the heater core 3. 2) a temperature regulating jig 4 for controlling the flow of air passing through the heater core 3 to the heater core 3, and a duct type surrounding the evaporator 2, the heater core 3, and the temperature regulating door 4; It consists of the case 5.

이때, 상기 공조 유닛(1)의 일측 즉 도면상 좌측은 외기 또는 내기를 흡입하여 상기 공조 유닛(1)으로 공급할 수 있도록 송풍기(미도시)를 구비한 에어 덕트(미도시)가 연통 체결되어 있으며, 상기 공조 유닛(1)의 타측, 즉 도면상 상측은 상기 공조 유닛(1)을 통과하면서 냉난방된 공기가 차실 내로 송풍될 수 있도록 실내 토출구(미도시)와 연통 체결되어 있다.At this time, one side of the air conditioning unit 1, that is, the left side of the drawing, is in communication with an air duct (not shown) provided with a blower (not shown) so as to suck the outside air or the internal air and supply it to the air conditioning unit 1. In addition, the other side of the air conditioning unit 1, that is, the upper side in the drawing is communicatively coupled with an indoor discharge port (not shown) so that air cooled by passing through the air conditioning unit 1 may be blown into the cabin.

또한, 상기 공조 유닛(1)의 내부에 위치한 히터 코어(3)의 일측에는 PHEV/EV 차량에서의 열원 부족을 해결하기 위해 PTC 히터를 추가로 위치시킴으로써 히터 코어(3)의 가열을 보조할 수 있다. 이때, 전기에너지를 사용하여 구동하는 하이브리드나 전기자동차에서 난방을 위해 상기와 같은 PTC 히터를 사용하게 되면 배터리 전력 등 차량 내 전력을 소모해야 하므로 연비 저하 또는 주행가능거리의 감소의 주요 원인이 되는 문제점을 갖는다.In addition, one side of the heater core (3) located inside the air conditioning unit (1) can assist the heating of the heater core (3) by further positioning a PTC heater to solve the lack of heat source in the PHEV / EV vehicle. have. In this case, if the PTC heater is used for heating in a hybrid or electric vehicle driven by using electric energy, it is necessary to consume electric power in the vehicle such as battery power, which is a major cause of lower fuel consumption or reduced driving distance. Has

한편, 상기와 같이 구성된 종래의 차량의 공조 유닛(1)은 도 1에 도시한 바와 같이 좌측에 연통 체결된 에어 덕트를 통하여 외기 또는 내기가 송풍기에 의하여 상기 공조 유닛(1)의 내부로 유입되면, 유입된 외기 또는 내기가 덕트 형태의 케이스(5) 내부에서 도면상 우측으로 이동하게 되며 우선, 증발기(2)를 통과하게 되고, 이후 상기 증발기(2)를 통과하는 공기는 온도 조절 도어(4)의 위치에 따라 히터 코어(3)를 선택적으로 통과한 후, 차실 내의 대시 패널이나 플로어 패널에 구비된 실내 토출구를 통하여 차실 내부로 공급된다.On the other hand, when the air conditioner unit 1 of the conventional vehicle configured as described above is introduced into the air conditioner unit 1 by the air blower through the air duct connected to the left side as shown in FIG. Inflow of outside air or bet is moved to the right side in the drawing inside the case 5 in the form of a duct. First, the air passes through the evaporator 2, and then the air passing through the evaporator 2 is a temperature control door 4. After selectively passing through the heater core 3 in accordance with the position of), it is supplied into the interior of the vehicle interior through the indoor discharge port provided in the dash panel or the floor panel in the vehicle interior.

이때, 차실 내부에 난방이 이루어지도록 하는 경우, 도 1에 도시한 바와 같이 상기 온도 조절 도어(4)를 시계 방향으로 회동시켜, 상기 공조 유닛(1)으로 공급된 공기가 냉매가 순환하지 않고 있는 상태의 증발기(2)를 통과하도록 하고, 상기 증발기(2)를 통과하는 모든 공기가 히터 코어(3)를 통과하도록 하여, 상기 히터 코어(3)를 통과하면서 생성된 고온의 공기가 차실 내로 공급되도록 함으로써 차실 내부의 난방을 수행하게 된다.At this time, when heating is performed inside the vehicle compartment, as shown in FIG. 1, the temperature control door 4 is rotated clockwise so that the air supplied to the air conditioning unit 1 is not circulated with the refrigerant. Pass the evaporator 2 in a state and allow all air passing through the evaporator 2 to pass through the heater core 3 so that hot air generated while passing through the heater core 3 is supplied into the cabin. By doing so, the interior of the vehicle is heated.

이와 반대로, 차실 내부의 냉방이 이루어지도록 하고자 하는 경우, 상기 온도 조절 도어(4)를 반시계 방향 즉, 도 1에 도시된 A위치로 회동시켜, 상기 공조 유닛(1)으로 공급된 공기가 냉매가 순환하고 있는 상태의 증발기(2)를 통과하도록 하고, 상기 증발기(2)를 통과하면서 냉각된 모든 공기가 상기 히터 코어(3)를 통과하지 않고 직접 차실 내부로 공급되도록 함으로써 차실 내부의 냉방이 이루어지게 된다.On the contrary, in the case where it is desired to cool the inside of the vehicle compartment, the temperature control door 4 is rotated counterclockwise, that is, the position A shown in FIG. 1, so that the air supplied to the air conditioning unit 1 is a refrigerant. Is passed through the evaporator 2 in the circulating state, and all the air cooled while passing through the evaporator 2 is supplied directly into the interior of the vehicle interior without passing through the heater core 3, thereby cooling the interior of the vehicle interior. Will be done.

상기와 같은 방법으로, 차실 내부의 특별한 온도 조절이 요구되지 않는다면 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 온도 조절 도어(4)를 중간에 위치시켜, 상기 공조 유닛(1)으로 공급된 공기가 상기 증발기(2)를 통과하도록 하고, 상기 증발기(2)를 통과한 공기 중 일부는 상기 히터 코어(3)를 통과하도록 함과 동시에 나머지의 공기는 상기 히터 코어(3)를 통과하지 않고 직접 차실 내부로 공급되도록 할 수 있다.In this way, if no special temperature control is required inside the vehicle compartment, as shown in FIG. 2, the temperature control door 4 is placed in the middle, and the air supplied to the air conditioning unit 1 is supplied to the evaporator. (2), while some of the air passing through the evaporator (2) passes through the heater core (3) while the remaining air does not pass through the heater core (3) directly into the cabin Can be supplied.

그러나, 종래의 차량의 공조 유닛은 그 내부에 증발기, 온도 조절 도어 및 히터 코어가 길이방향으로 일직선 상에 위치하기 때문에 상기 공조 유닛의 내부에 보조 히터(6)를 추가하거나 상기 증발기 및 히터 코어에서 열교환이 효과적으로 이루어지도록 상기 온도 조절 도어(4)의 길이를 신장시키게 되므로 결과적으로 상기 공조 유닛의 전체 길이가 L만큼 늘어나게 되어 상기 공조 유닛의 길이 증가량만큼 차실 내부의 공간이 협소해지게 되는 단점을 내포한다.However, in the conventional air conditioning unit, since the evaporator, the temperature control door and the heater core are located in a straight line in the longitudinal direction, the auxiliary heater 6 may be added to the inside of the air conditioning unit, or Since the length of the temperature control door 4 is extended to effectively perform heat exchange, the total length of the air conditioning unit is increased by L, resulting in a narrow space inside the vehicle compartment by the increase in the length of the air conditioning unit. do.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 공조 장치의 내부로 유입되는 유량을 제어할 수 있도록 구조를 개선하여 공조 장치의 부피를 축소시킴으로써 차실 내부 공간의 축소 없이 공기의 흐름을 원활하게 제어하는데 있다.Therefore, the present invention was created to solve the problems as described above, an object of the present invention is to improve the structure to control the flow rate flowing into the interior of the air conditioning apparatus of the vehicle to reduce the volume of the air conditioning apparatus It is to smoothly control the air flow without shrinking the internal space.

본 발명의 다른 목적은 전장 부하 장치로부터 발생하는 폐열을 회수함으로써 실내 난방을 위한 배터리 전력의 소모량을 감소시키는데 있다.Another object of the present invention is to reduce the consumption of battery power for indoor heating by recovering the waste heat generated from the electric load device.

본 발명의 또 다른 목적은 외부로부터 충분한 풍량을 공급받기 어려운 상태로서 차량이 아이들링 상태에 있거나, 저속으로 주행하는 경우에도 전장 부하장치를 효과적으로 냉각하는데 있다.
Still another object of the present invention is to effectively cool the electric load device even when the vehicle is in an idling state or is traveling at a low speed because it is difficult to supply sufficient airflow from the outside.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템은 에어컨 증발기와 히터 코어가 내장되는 공조 장치, 그리고 상기 히터 코어의 내부로 냉각수를 공급할 수 있도록 파이프가 연결된 자동차용 실내 난방 시스템에 있어서, 상기 공조 장치와 연결 파이프를 통하여 연통되고 유체의 흐름 방향을 선택적으로 절환하기 위한 4방향 밸브를 포함하고, 상기 4방향 밸브로부터 각각 차량의 전장 부하 장치, 방열 장치와 연통되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a flow control system for indoor heating and cooling of an automobile according to an embodiment of the present invention includes an air conditioner having an air conditioner evaporator and a heater core embedded therein, and a vehicle in which a pipe is connected to supply cooling water to the inside of the heater core. A room heating system for use, comprising: a four-way valve in communication with the air conditioning device through a connecting pipe and for selectively switching the flow direction of the fluid, the four-way valve in communication with the vehicle's electrical load device and the heat dissipation device, respectively. It is characterized by.

또한, 상기 4방향 밸브는 상기 전장 부하 장치로부터 냉각수가 유입되는 유입구, 상기 유입구로 유입된 유체를 방열 장치로 송출하기 위한 제1 배출구, 상기 4방향 밸브로부터 상기 공조 장치로 유체를 송출하기 위한 제2 배출구 및 상기 4방향 밸브의 내부에서 발생하는 부압을 제거하기 위하여 외부와 연통하는 바이패스관을 포함하는 것을 특징으로 한다.The four-way valve may further include an inlet through which coolant flows from the electric load device, a first outlet through which fluid flowed into the inlet to a heat dissipation device, and a third outlet through which the fluid flows from the four-way valve to the air conditioner. It characterized in that it comprises a bypass pipe communicating with the outside to remove the negative pressure generated in the two outlets and the four-way valve inside.

또한, 상기 4방향 밸브의 하단에 고정 형성되는 고정체 및 상기 고정체의 중앙에 삽입되어 회전할 수 있도록 설치되는 회전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fixed body is fixed to the lower end of the four-way valve and characterized in that it comprises a rotating body installed to be inserted into the center of the fixed body to rotate.

또한, 상기 회전체는 상기 고정체의 중심에 삽입되는 회전축, 상기 회전축의 상단에 원판으로 형성되고 일체로 회전되는 회전반 및 상기 회전반의 상단으로부터 수직방향으로 형성되고 소정의 곡률로 2개소 형성되는 측벽을 포함하고, 상기 2개의 측벽 사이에 연통홈이 형성되어서 이러한 연통홈의 회전 각도에 따라 유입구, 제1 배출구, 제2 배출구, 바이패스관 중 선택적으로 2개 또는 3개가 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the rotating body is formed in the vertical direction from the upper end of the rotary shaft is inserted into the center of the fixed body, the rotary disk is formed in a disk on the upper end of the rotating shaft and integrally rotated and the upper end of the rotary disk in a predetermined curvature formed two places A communication groove is formed between the two side walls so that selectively two or three of the inlet, the first outlet, the second outlet, and the bypass pipe are in communication according to the rotation angle of the communication groove. It is characterized by.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 의하면, 차실 내부의 공간을 확보함으로써 차량의 상품성을 차별화할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, according to the flow control system for indoor cooling and heating of a vehicle according to the present invention, it is possible to differentiate the merchandise of the vehicle by securing a space inside the vehicle compartment.

또한, 차량의 전장 부하 장치로부터 발생되는 에너지를 재활용함으로써 경제적인 잇점을 제공한다.It also provides economic advantages by recycling the energy generated from the vehicle's electrical load devices.

또한, 전장 부하 장치의 냉각을 안정적으로 수행할 수 있는 효과를 갖는다.It also has the effect of stably cooling the electric load device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어시스템에 적용되는 4방향 밸브를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 4방향 밸브의 쿨링 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 4방향 밸브의 히팅-쿨링 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 4방향 밸브의 히팅 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 4방향 밸브의 히팅-바이패스 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 공조 장치의 단면도이다.Figure 1 schematically shows the overall configuration of the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a four-way valve applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the cooling state of the four-way valve applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the heating-cooling state of the four-way valve applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the heating state of the four-way valve applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating a heating-bypass state of a four-way valve applied to a flow control system for heating and cooling a vehicle according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of the air conditioning apparatus applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템은 전장 부하 장치(10), 4방향 밸브(27), 방열 장치(30), 공조 장치(40)를 포함한다. 여기서, 상기 전장 부하 장치(10)는 하이브리드 차량의 배터리, 구동 모터, 인버터 등 열을 발생하는 전기 장치 중 냉각수와 같은 냉각 매체를 이용하여 냉각하는 전기 장치 일체를 가리킨다.Figure 1 schematically shows the overall configuration of the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the flow rate control system for indoor cooling of an automobile according to an embodiment of the present invention includes an electric load device 10, a four-way valve 27, a heat dissipation device 30, and an air conditioning device 40. . Here, the electric load device 10 refers to an integrated electric device that cools using a cooling medium such as a coolant among electric devices that generate heat, such as a battery, a drive motor, and an inverter of a hybrid vehicle.

즉, 상기 전장 부하 장치(10)로부터 발생되는 열에 의해 고온화된 냉각수가 상기 4방향 밸브(27)의 후술하는 유입구(27d)를 통하여 유입되도록 한다.
That is, the cooling water heated by the heat generated from the electric load device 10 is introduced through the inlet port 27d described later of the four-way valve 27.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어시스템에 적용되는 4방향 밸브를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 상기 4방향 밸브(27)는 회전체(21)가 고정체(26)에 대하여 회전되도록 결합된다.Figure 2 shows a four-way valve applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown, the four-way valve 27 is coupled so that the rotating body 21 rotates with respect to the fixed body 26.

상기 회전체(21)는 상기 고정체(26)에 삽입되어 회전되는 회전축(22), 이러한 회전축(22)의 상측에 원판 형상으로 형성되고 상기 회전축(22)의 회전에 따라 일체로 회전하는 회전반(23), 상기 회전반(23)으로부터 수직으로 직립되도록 형성되고 회전반(23)의 원형 테두리를 따라 소정의 곡률을 갖는 2개의 측벽(24)을 포함한다.The rotating body 21 is a rotary shaft 22 inserted into the fixed body 26 and rotated, a rotational plate formed on the upper side of the rotary shaft 22 in a circular shape in accordance with the rotation of the rotary shaft 22 The first half 23 includes two sidewalls 24 formed to stand vertically from the turntable 23 and having a predetermined curvature along the circular edge of the turntable 23.

상기 고정체(26)의 상부에는 중앙에 챔버(C)가 위치하고 후술하는 제1 배출구(27a), 제2 배출구(27b) 및 바이패스 관(27c)으로 연통하도록 각각의 홀이 형성된다. In the upper portion of the fixing body 26, the chamber C is located at the center, and each hole is formed to communicate with the first outlet 27a, the second outlet 27b, and the bypass pipe 27c which will be described later.

즉, 상기 회전체(21)가 회전함에 따라 상기 측벽(24)의 사이에 위치하는 양측의 연통홈(25)이 회전하게 되고, 이러한 연통홈(25)은 상기 제1 배출구(27a), 제2 배출구(27b) 및 바이패스 관(27c) 중 선택적으로 연통시키는 기능을 하게 된다.
That is, as the rotating body 21 rotates, communication grooves 25 on both sides positioned between the side walls 24 rotate, and the communication groove 25 is formed in the first outlet 27a, the first outlet port 27a. 2 discharge port (27b) and bypass pipe (27c) of the selective communication.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 4방향 밸브의 쿨링 상태를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 4방향 밸브의 히팅-쿨링 상태를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 4방향 밸브의 히팅 상태를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 4방향 밸브의 히팅-바이패스 상태를 나타낸 것이다.
Figure 3 shows the cooling state of the four-way valve applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention Figure 4 shows the heating-cooling state of the four-way valve applied to the flow control system, Figure 5 shows the heating state of the four-way valve applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention 6 is a view illustrating a heating-bypass state of a four-way valve applied to a flow control system for heating and cooling a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 회전체(21)의 연통홈(25)이 상기 유입구(27d) 및 상기 제1 배출구(27a)를 연통하게 되므로 상기 전장 부하 장치(10)를 경유한 냉각수가 방열 장치(30)로 전달된다. 즉, 상기 방열 장치(30)를 경유하는 냉각수는 열을 빼앗기게 되는 쿨링 상태로서 상기 냉각수의 온도를 낮추기 위한 상태를 의미한다.Referring to FIG. 3, since the communication groove 25 of the rotating body 21 communicates with the inlet port 27d and the first outlet port 27a, the cooling water passing through the electric load device 10 is radiated. Delivered to (30). That is, the cooling water passing through the heat dissipation device 30 is a cooling state in which heat is taken away, and means a state for lowering the temperature of the cooling water.

여기서, 방열 장치(30)로부터 저온화되어 리저버(R)에 저장된 냉각수를 상기 전장 부하 장치(10)로 재차 압송하기 위하여 전동 워터 펌프(P)가 설치될 수 있다. 여기서, 하이브리드 차량의 경우 엔진이 상시 구동되는 것이 아니고 엔진이 정지 또는 구동이 반복되므로 엔진만의 힘으로는 워터 펌프를 구동하는 시스템으로는 냉각을 적절히 수행하기 어렵다. 또한 겨울철 실내의 난방이 필요한데 난방을 위해서는 엔진이 구동되는 경우 상기와 같이 냉각수를 이용하는 과정에서 엔진이 정지되어 EV(전기 자동차)모드로 들어가면 후술하는 PTC히터와 같은 장치를 공조 장치(40) 내부에 설치하여 난방성능을 확보하게 된다. 하지만 이 경우도 엔진이 정지되면 냉각수가 구동되지 않으므로 냉각수를 이용한 난방은 불가능하게 된다. 이를 위해 하이브리드 차량에서는 워터 펌프를 3개 설치하게 되는데 첫째는 엔진의 힘으로 구동되는 워터펌프이고 두번째는 엔진 정지시에 전기로 구동되는 워터 펌프이며 또 하나는 인버터 등을 냉각시키기 위한 전동 워터 펌프(P)이다.
Here, the electric water pump P may be installed to lower the temperature of the heat dissipation device 30 and store the coolant stored in the reservoir R again into the electric load device 10. Here, in the case of the hybrid vehicle, the engine is not driven at all times, but the engine is stopped or driven repeatedly, so it is difficult to properly perform cooling with a system that drives the water pump using only the engine power. In addition, when the engine is driven for heating in winter, when the engine is driven for heating, the engine is stopped in the process of using the coolant as described above, and enters the EV (electric vehicle) mode, such as a PTC heater to be described later inside the air conditioner 40 Installed to secure heating performance. However, even in this case, since the coolant is not driven when the engine is stopped, heating using the coolant is impossible. To this end, three water pumps are installed in a hybrid vehicle. The first is a water pump driven by an engine power, the second is an electric water pump driven when the engine is stopped, and the other is an electric water pump for cooling an inverter. P).

또한, 도 4를 참조하면, 상기 회전체(21)의 연통홈(25)에 의하여 상기 유입구(27d)가 각각의 제1 배출구(27a) 및 제2 배출구(27b)의 일부를 연통하게 되므로 냉난방의 온도를 적절하게 조절하는 상태를 나타낸 것이다.
In addition, referring to Figure 4, the inlet port (27d) by the communication groove 25 of the rotating body 21 is a part of each of the first outlet port (27a) and the second outlet port (27b) because the heating and cooling It shows the state of adjusting the temperature appropriately.

또한, 도 5를 참조하면, 상기 회전체(21)의 연통홈(25)에 의하여 상기 유입구(27d) 및 제2 배출구(27b)가 연통되므로 전장 부하 장치(10)를 경유하는 고온의 냉각수는 후술하는 히터 코어(42)로 열을 전달하기 위해 유동한다.Referring to FIG. 5, since the inlet port 27d and the second outlet port 27b communicate with each other by the communication groove 25 of the rotating body 21, the high temperature cooling water passing through the electric load device 10 is It flows to transfer heat to the heater core 42 which will be described later.

또한, 도 6을 참조하면, 상기 회전체(21)의 연통홈(25)에 의하여 상기 유입구(27d)가 제2 배출구(27b) 및 바이패스 관(27c)과 각각 연통하므로 고정체(26)의 내부에 존재하는 부압을 배출하는 기능을 하게 된다.
6, the inlet 27d communicates with the second outlet 27b and the bypass pipe 27c by the communication groove 25 of the rotating body 21, so that the fixed body 26 is provided. It is to discharge the negative pressure existing in the interior.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템에 적용되는 공조 장치의 단면도이다. 도시한 바와 같이 상기 공조 장치(40)의 일측에는 외기 또는 내기를 흡입하여 상기 공조 장치(40)로 공급할 수 있도록 송풍팬(미도시)를 구비한 에어 덕트(미도시)가 연통된다.7 is a cross-sectional view of the air conditioning apparatus applied to the flow control system for the indoor air conditioning of the vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown, an air duct (not shown) having a blowing fan (not shown) communicates with one side of the air conditioning device 40 so as to suck the outside air or the inside air and supply it to the air conditioning device 40.

즉, 상기 송풍팬에 의해 차 외부로부터 흡입한 외기 또는 차 실내로부터 흡입한 내기를 공조 장치(40)의 내부에 설치되는 증발기 코어(41), 히터 코어(42)를 통과시킴으로써 냉난방 및 제습을 행하여 공기 조화를 수행하게 된다. 여기서, 상기 히터 코어(42)는 그 내부에서 고온의 엔진 냉각수가 흐를 수 있는 튜브(미도시)와, 튜브의 사이에 배치되는 방열핀(미도시)을 구비하며, 히터 코어(42)를 통과하는 공기를 가열하여 차량의 실내로 공급하는 기능을 하게 된다.That is, air-conditioning and dehumidification are carried out by passing the evaporator core 41 and the heater core 42 installed in the air conditioning apparatus 40 inside the outside air sucked from the outside of the vehicle or the inside of the vehicle by the blowing fan. Air conditioning is performed. Here, the heater core 42 includes a tube (not shown) through which high-temperature engine coolant flows and a heat dissipation fin (not shown) disposed between the tubes, and passes through the heater core 42. The air is heated to supply the interior of the vehicle.

상기 공조 장치(40)의 내부에는 종래와 같은 온도 조절 도어가 생략된다. 이로 인하여 상기 온도 조절 도어가 회동될 수 있도록 확보되어야 하는 거리인 치수 D가 작아지게 되어 차 내부의 공간을 더욱 확보할 수 있게 된다.Inside the air conditioning apparatus 40, the conventional temperature control door is omitted. As a result, the dimension D, which is a distance to be secured so that the temperature control door can be rotated, becomes small, thereby further securing a space inside the vehicle.

또한, 상기 히터 코어(42)의 후단에는 별도의 전열 히터(H)가 설치될 수 있다. 하지만, 배터리 전력 등 차량 내 전력을 소모하게 되므로 전력 공급량에 따라 선택적으로 설치하는 것이 바람직하다.In addition, a separate heat transfer heater (H) may be installed at the rear end of the heater core 42. However, since it consumes electric power in a vehicle such as battery power, it is preferable to selectively install it according to the power supply amount.

상기와 같이 구성된 공조 장치(40)에 의한 시동 초기의 난방은 자동차의 실내로 공급되는 공기를 전열 히터(H)를 이용하여 보조적으로 가열함으로써 이루어진다.Heating at the beginning of the startup by the air conditioner 40 configured as described above is performed by auxiliary heating of the air supplied to the interior of the vehicle by using the heat transfer heater (H).

예를 들면, 차량용 공조 장치(40)는 송풍팬의 구동으로 차실 외부 또는 내부의 공기를 흡입하여 케이스(40a)의 내부로 공급하여 증발기 코어(41)를 경유함으로써 냉기를 형성하여 차실로 공급하거나(냉기 벤트 모드), 증발기 코어(41)가 작동하지 않는 상태에서 히터 코어(42)를 경유하는 온기를 형성하여 차실로 공급하도록(온기 벤트 모드) 구성된다.For example, the vehicle air conditioner 40 sucks air from the outside or inside the vehicle by driving the blower fan and supplies the air to the inside of the case 40a to form cold air through the evaporator core 41 to supply the vehicle to the vehicle compartment. (Cold air vent mode), it is configured to form warm air via the heater core 42 in a state where the evaporator core 41 does not operate and to supply it to the vehicle compartment (warm air vent mode).

즉, 증발기 코어(41)는 케이스(40a)의 상류측 입구에 설치되므로 케이스(40a)로 유입되는 공기는 증발기 코어(41)를 통과하게 된다. 이때, 증발기 코어(41)가 작동하는 경우 냉기가 공급되고, 난방작동의 경우에는 증발기 코어(41)가 작동하지 않는 상태에서 흡입 공기가 히터 코어를 통과하면서 히터 코어를 흐르는 높은 온도의 냉각수로부터 에너지를 받아 상승됨으로써 더운 공기를 차량의 난방에 이용하게 된다.That is, since the evaporator core 41 is installed at the inlet upstream of the case 40a, the air flowing into the case 40a passes through the evaporator core 41. At this time, cold air is supplied when the evaporator core 41 is operated, and energy is supplied from the high temperature cooling water flowing through the heater core while the intake air passes through the heater core while the evaporator core 41 is not operated. The hot air is used to heat the vehicle by receiving the air.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

10: 전장 부하 장치
20: 4방향 밸브
21: 회전체
22: 회전축
23: 회전반
24: 측벽
25: 연통홈
26: 고정체
27a: 제1 배출구
27b: 제2 배출구
27c: 바이패스 관
27d: 유입구
30: 방열 장치
40: 공조 장치
40a: 케이스
41: 증발기 코어
42: 히터 코어
C: 챔버10: electric load device
20: 4-way valve
21: rotating body
22:
23: turntable
24: sidewall
25: communication groove
26: fixture
27a: first outlet
27b: second outlet
27c: bypass tube
27d: inlet
30: heat dissipation device
40: air conditioning unit
40a: case
41: evaporator core
42: heater core
C: chamber

Claims (4)

에어컨 증발기와 히터 코어가 내장되는 공조 장치, 그리고 상기 히터 코어의 내부로 냉각수를 공급할 수 있도록 파이프가 연결된 자동차용 실내 난방 시스템에 있어서,
상기 공조 장치와 연결 파이프를 통하여 연통되고 유체의 흐름 방향을 선택적으로 절환하기 위한 4방향 밸브를 포함하고,
상기 4방향 밸브로부터 각각 차량의 전장 부하 장치, 방열 장치와 연통되는 것을 특징으로 하는 자동차용 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템.In an air conditioner having a built-in air conditioner evaporator and a heater core, and an automotive heating system connected to a pipe to supply cooling water to the inside of the heater core,
A four-way valve in communication with the air conditioning device through a connecting pipe and for selectively switching the flow direction of the fluid,
And a flow control system for indoor cooling and heating for a vehicle, wherein the four-way valve is in communication with a vehicle electric load device and a heat dissipation device. 제1항에 있어서, 상기 4방향 밸브는
상기 전장 부하 장치로부터 냉각수가 유입되는 유입구;
상기 유입구로 유입된 유체를 방열 장치로 송출하기 위한 제1 배출구;
상기 4방향 밸브로부터 상기 공조 장치로 유체를 송출하기 위한 제2 배출구 및
상기 4방향 밸브의 내부에서 발생하는 부압을 제거하기 위하여 외부와 연통하는 바이패스관을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템.The valve of claim 1, wherein the four-way valve is
An inlet through which coolant flows from the electrical load device;
A first outlet for delivering the fluid introduced into the inlet to the heat dissipation device;
A second outlet for delivering fluid from the four-way valve to the air conditioning apparatus;
And a bypass pipe communicating with the outside to remove the negative pressure generated inside the four-way valve. 제2항에 있어서,
상기 4방향 밸브의 하단에 고정 형성되는 고정체 및
상기 고정체의 중앙에 삽입되어 회전할 수 있도록 설치되는 회전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템.The method of claim 2,
Fixing body is fixed to the lower end of the four-way valve and
Flow control system for the indoor cooling and heating of the vehicle, characterized in that it comprises a rotating body is inserted into the center of the fixed body to be rotated. 제3항에 있어서, 상기 회전체는
상기 고정체의 중심에 삽입되는 회전축;
상기 회전축의 상단에 원판으로 형성되고 일체로 회전되는 회전반 및
상기 회전반의 상단으로부터 수직방향으로 형성되고 소정의 곡률로 2개소 형성되는 측벽을 포함하고,
상기 2개의 측벽 사이에 연통홈이 형성되어서 이러한 연통홈의 회전 각도에 따라 유입구, 제1 배출구, 제2 배출구, 바이패스관 중 선택적으로 2개 또는 3개가 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 실내 냉난방을 위한 유량 제어 시스템.The method of claim 3, wherein the rotating body
A rotating shaft inserted into the center of the fixture;
Rotating plate formed of a disc on the top of the rotary shaft and rotated integrally and
A side wall formed in a vertical direction from an upper end of the turntable and formed at two locations with a predetermined curvature;
A communication groove is formed between the two sidewalls so that two or three of the inlet, the first outlet, the second outlet, and the bypass pipe are selectively connected according to the rotation angle of the communication groove. Flow control system for indoor air conditioning.
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