KR20130057083A - Heat pump system for vehicle - Google Patents

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KR20130057083A KR1020110122829A KR20110122829A KR20130057083A KR 20130057083 A KR20130057083 A KR 20130057083A KR 1020110122829 A KR1020110122829 A KR 1020110122829A KR 20110122829 A KR20110122829 A KR 20110122829A KR 20130057083 A KR20130057083 A KR 20130057083A
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Abstract

PURPOSE: A heat pump system for a vehicle is provided to perform an accumulator role in a heat pump mode and a liquid receiver role in an air conditioning mode by installing a liquid receiver integrated accumulator including one inlet pipe and two outlet pipes on a refrigerant circulation line. CONSTITUTION: A heat pump system for a vehicle comprises a refrigerant circulation line(R) and a liquid receiver integrated accumulator(170). The liquid receiver integrated accumulator comprises a body(171), an inlet pipe(172), a first outlet pipe(173), and a second outlet pipe(174). The body vertically separates and stores a gas refrigerant and a liquid refrigerant. The inlet pipe is connected to one side of the body so that the refrigerant circulated in the refrigerant circulation line flows in. The first outlet pipe is connected to a liquid refrigerant section(B) in the body in order to discharge the liquid refrigerant in the body. The second outlet pipe is connected to a gas refrigerant section(A) in the body in order to discharge the gas refrigerant in the body.

Description

차량용 히트 펌프 시스템{Heat pump system for vehicle}[0001] Heat pump system for vehicle [0002]

본 발명은 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 1개의 입구파이프 및 2개의 출구파이프를 갖는 수액기 일체형 어큐뮬레이터를 냉매 순환라인상에 설치하여, 에어컨 모드시에는 액상냉매를 배출하는 수액기 역할을 수행하고, 히트펌프 모드시에는 기상냉매를 배출하는 어큐뮬레이터 역할을 수행하도록 한 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system for a vehicle, and more particularly, a liquid receiver integrated accumulator having one inlet pipe and two outlet pipes is installed on a refrigerant circulation line, and the liquid solution discharges liquid refrigerant in the air conditioner mode. The present invention relates to a vehicle heat pump system configured to serve as an accumulator for discharging gaseous refrigerant in the heat pump mode.

차량용 공조장치는, 통상적으로 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다. 상기 냉방시스템은, 냉매사이클의 증발기측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방시스템은 냉각수 사이클의 히터코어측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.Background Art [0002] A vehicle air conditioner generally includes a cooling system for cooling the interior of a vehicle and a heating system for heating the interior of the vehicle. Wherein the cooling system is configured to cool air in the vehicle interior by exchanging air passing through the outside of the evaporator at the evaporator side of the refrigerant cycle with the refrigerant flowing in the evaporator to convert into cool air, The air passing through the outside of the core is exchanged with the cooling water flowing in the inside of the heater core to warm the inside of the vehicle.

한편, 상기한 차량용 공조장치와는 다른 것으로, 하나의 냉매사이클을 이용하여 냉매의 유동방향을 전환함으로써, 냉방과 난방을 선택적으로 수행할 수 있는 히트펌프 시스템이 적용되고 있는데, 예컨대 2개의 열교환기(즉, 공조케이스 내부에 설치되어 차량 실내로 송풍되는 공기와 열교환하기 위한 실내 열교환기와, 공조케이스 외부에서 열교환하기 위한 실외 열교환기)와, 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 방향조절밸브를 구비한다. 따라서, 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방모드가 가동될 경우에는 상기 실내 열교환기가 냉방용 열교환기의 역할을 하게 되며, 난방모드가 가동될 경우에는 상기 실내 열교환기가 난방용 열교환기의 역할을 하게 된다.A heat pump system which can selectively perform cooling and heating by switching the flow direction of refrigerant by using one refrigerant cycle is different from the above vehicle air conditioning system. For example, two heat exchangers (That is, an indoor heat exchanger installed inside the air conditioner case for exchanging heat with air blown into the vehicle interior, and an outdoor heat exchanger for exchanging heat outside the air conditioner case), and a direction control valve for switching the flow direction of the refrigerant do. Therefore, when the cooling mode is operated according to the flow direction of the refrigerant by the direction control valve, the indoor heat exchanger functions as a cooling heat exchanger. When the heating mode is activated, the indoor heat exchanger functions as a heating heat exchanger .

이러한 차량용 히트펌프 시스템으로 다양한 종류가 제안되고 있는데, 그 대표적인 일예가 도 1에 도시되어 있다.Various kinds of such a heat pump system for vehicles have been proposed, and a representative example thereof is shown in Fig.

도 1에 도시된 차량용 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하고 토출하는 압축기(30)와, 상기 압축기(30)로부터 토출되는 냉매를 방열시키는 고압측 열교환기(32)와, 병렬구조로 설치되어 상기 고압측 열교환기(32)를 통과한 냉매를 선택적으로 통과시키는 제1팽창밸브(34) 및 제1바이패스 밸브(36)와, 상기 제1팽창밸브(34) 또는 제1바이패스 밸브(36)를 통과한 냉매를 실외에서 열교환시키는 실외기(48)와, 상기 실외기(48)를 통과한 냉매를 증발시키는 저압측 열교환기(60)와, 상기 저압측 열교환기(60)를 통과한 냉매를 기상과 액상의 냉매로 분리하는 어큐뮬레이터(Accumulator, 62)와, 상기 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매와, 압축기(30)로 복귀하는 냉매를 열교환시키는 내부열교환기(50)와, 상기 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제2팽창밸브(56)와, 그리고 상기 제2팽창밸브(56)와 벙렬로 설치되어 상기 실외기(48)의 출구측과 상기 어큐뮬레이터(62)의 입구측을 선택적으로 연결하는 제2바이패스 밸브(58)를 포함하여 이루어진다.The vehicle heat pump system shown in FIG. 1 includes a compressor 30 for compressing and discharging a refrigerant, a high pressure side heat exchanger 32 for dissipating the refrigerant discharged from the compressor 30, and a parallel structure. A first expansion valve 34 and a first bypass valve 36 for selectively passing the refrigerant passing through the high pressure side heat exchanger 32, and the first expansion valve 34 or the first bypass valve 36; The outdoor unit 48 for heat-exchanging the refrigerant passing through the outside), the low pressure side heat exchanger 60 for evaporating the refrigerant passed through the outdoor unit 48, and the refrigerant passed through the low pressure side heat exchanger 60 An accumulator (62) for separating gaseous and liquid refrigerants, an internal heat exchanger (50) for exchanging a refrigerant supplied to the low pressure side heat exchanger (60), a refrigerant returning to the compressor (30), and the low pressure Second fold to selectively expand the refrigerant supplied to the side heat exchanger (60) A second bypass valve 58 disposed in parallel with the valve 56 and the second expansion valve 56 to selectively connect the outlet side of the outdoor unit 48 and the inlet side of the accumulator 62; It is made, including.

또한, 상기 실외기(48)의 출구측에는 수액기(49)가 설치되고, 상기 압축기(30)의 입구측에는 어큐뮬레이터(55)가 설치된다.In addition, a receiver 49 is installed at the outlet side of the outdoor unit 48, and an accumulator 55 is installed at the inlet side of the compressor 30.

여기서, 상기 수액기(49)는, 실외기(48)에서 배출된 냉매로부터 기상냉매를 분리한 후 액상냉매만을 배출하게 되며, 주요기능으로는 액상냉매 저장, 유입된 기상냉매를 액상이 될 때까지 유지, 시스템내의 수분제거, 건조제 및 필터의 장착공간을 제공하게 된다.Here, the receiver (49) separates the gaseous refrigerant from the refrigerant discharged from the outdoor unit (48) and discharges only the liquid refrigerant. The main function is to store the liquid refrigerant, Maintenance, moisture removal in the system, desiccant and filter mounting space.

상기 어큐뮬레이터(55)는, 유입되는 냉매로부터 액상냉매를 분리한 후 기상냉매만을 배출하여 압축기(30)로 공급하게 되며, 주요기능으로는 압축기(30)측으로 유입되는 냉매에서 액상분리, 오일회수 및 냉매 저장을 하게 된다.The accumulator 55 separates the liquid refrigerant from the incoming refrigerant and discharges only the gaseous refrigerant to the compressor 30. The main functions include liquid separation, oil recovery, and the like from the refrigerant flowing into the compressor 30. The refrigerant is stored.

도 1 중 도면부호 10은 상기 고압측 열교환기(32)와 저압측 열교환기(60)가 내장되는 공조케이스, 도면부호 12는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하는 온도조절도어, 도면부호 20은 상기 공조케이스의 입구에 설치되는 송풍기를 각각 나타낸다.1, reference numeral 10 denotes an air conditioning case in which the high-pressure side heat exchanger 32 and the low-pressure side heat exchanger 60 are incorporated, reference numeral 12 denotes a temperature control door for controlling the mixing amount of cold air and warm air, And an air blower installed at the entrance of the air conditioning case.

상기한 바와 같이 구성된 종래 차량용 히트펌프 시스템에 따르면, 히트펌프 모드(난방모드)가 가동될 경우에는, 제1바이패스 밸브(36) 및 제2팽창밸브(56)는 닫히고, 제1팽창밸브(34) 및 제2바이패스 밸브(58)는 개방된다. 또한, 온도조절도어(12)는 도 1처럼 동작한다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1팽창밸브(34), 실외기(48), 내부열교환기(50)의 고압부(52), 제2바이패스 밸브(58), 어큐뮬레이터(62) 및 상기 내부열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 상기 고압측 열교환기(32)가 난방기의 역할을 하게 되고, 상기 실외기(48)는 증발기의 역할을 하게 된다.The first bypass valve 36 and the second expansion valve 56 are closed and the first expansion valve (heating mode) 34 and the second bypass valve 58 are opened. In addition, the temperature control door 12 operates as shown in Fig. Accordingly, the refrigerant discharged from the compressor 30 may include the high pressure side heat exchanger 32, the first expansion valve 34, the outdoor unit 48, the high pressure unit 52 of the internal heat exchanger 50, and the second bypass valve 58. ), The accumulator 62 and the low pressure part 54 of the internal heat exchanger 50 are sequentially returned to the compressor 30. That is, the high pressure side heat exchanger 32 serves as a heater, and the outdoor unit 48 serves as an evaporator.

에어컨 모드(냉방모드)가 가동될 경우에는, 제1바이패스 밸브(36) 및 제2팽창밸브(56)는 개방되고, 제1팽창밸브(34) 및 제2바이패스 밸브(58)는 닫히게 된다. 또한, 온도조절도어(12)는 고압측 열교환기(32) 통로를 폐쇄하게 된다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1바이패스밸브(36), 실외기(48), 내부열교환기(50)의 고압부(52), 제2팽창밸브(56), 저압측 열교환기(60), 어큐뮬레이터(62) 및 상기 내부열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 상기 저압측 열교환기(60)가 증발기의 역할을 하게 되고, 상기 온도조절도어(12)에 의해 폐쇄된 상기 고압측 열교환기(32)는 히트펌프 모드시와 동일하게 난방기의 역할을 하게 된다.When the air conditioning mode (cooling mode) is activated, the first bypass valve 36 and the second expansion valve 56 are opened, and the first expansion valve 34 and the second bypass valve 58 are closed do. Further, the temperature control door 12 closes the high-pressure side heat exchanger 32 passage. Accordingly, the refrigerant discharged from the compressor 30 may include the high pressure side heat exchanger 32, the first bypass valve 36, the outdoor unit 48, the high pressure portion 52 of the internal heat exchanger 50, and the second expansion valve 56. ), The low pressure side heat exchanger 60, the accumulator 62, and the low pressure portion 54 of the internal heat exchanger 50 are sequentially returned to the compressor 30. That is, the low-pressure side heat exchanger 60 serves as an evaporator, and the high-pressure side heat exchanger 32 closed by the temperature control door 12 serves as a radiator as in the heat pump mode do.

그러나, 상기 종래의 히트펌프 시스템은, 상기 실외기(48)의 출구측에는 수액기(49)를 설치하고, 상기 압축기(30)의 입구측에는 어큐뮬레이터(55)를 각각 별도로 설치함으로써, 부품수가 증대되어 제조비용이 증가되는 문제가 있다.However, the conventional heat pump system is manufactured by providing a receiver 49 on the outlet side of the outdoor unit 48 and separately accumulating the accumulator 55 on the inlet side of the compressor 30 to increase the number of parts. There is a problem of increased cost.

특히, 상기 히트펌프 시스템에서 히트펌프 모드시 상기 실외기(48)가 증발기 역할을 수행하게 되므로 상기 실외기(48)의 출구측에 설치된 수액기(49)는 필요하지 않고,In particular, since the outdoor unit 48 serves as an evaporator in the heat pump mode in the heat pump system, the receiver 49 installed at the outlet side of the outdoor unit 48 is not necessary.

또한, 상기 어큐뮬레이터(55)에서 수분 제거기능을 하는 건조제는 상기 수액기(49)가 그 기능을 수행하므로 필요하지 않는 문제가 있다.In addition, the desiccant having a function of removing moisture from the accumulator 55 has a problem that the receiver 49 does not need it because it performs the function.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 1개의 입구파이프 및 2개의 출구파이프를 갖는 수액기 일체형 어큐뮬레이터를 냉매 순환라인상에 설치하여, 에어컨 모드시에는 액상냉매를 배출하는 수액기 역할을 수행하고, 히트펌프 모드시에는 기상냉매를 배출하는 어큐뮬레이터 역할을 수행하도록 함으로써, 히트펌프 시스템에서 기존에 별도로 구성되던 수액기와 어큐뮬레이터의 기능을 하나로 통합하여 부품수를 축소하고 이로인해 제조비용을 절감할 수 있으며, 아울러 상기 2개의 출구파이프측에 구비된 온오프 밸브를 통해 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 냉매의 유동방향을 제어하여 히트펌프 시스템에서 다양한 모드를 수행할 수 있음은 물론 난방성능도 향상 할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to install a receiver integrated accumulator having one inlet pipe and two outlet pipes on the refrigerant circulation line, and serves as a receiver for discharging liquid refrigerant in the air conditioner mode. In addition, by acting as an accumulator to discharge gaseous refrigerant in the heat pump mode, the function of the accumulator and accumulator, which was previously configured separately in the heat pump system, can be integrated into one, thereby reducing the number of parts and thereby reducing the manufacturing cost. In addition, by controlling the flow direction of the refrigerant in accordance with the air conditioning mode or the heat pump mode through the on-off valve provided on the two outlet pipe side can perform various modes in the heat pump system as well as improve the heating performance. To provide a vehicle heat pump system that can be.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매 순환라인과, 상기 냉매 순환라인상에 연결 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인을 순환하는 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리하여 배출하는 수액기 일체형 어큐뮬레이터를 포함하여 이루어진 차량용 히트 펌프 시스템에 있어서, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터는, 내부에 기상냉매와 액상냉매가 상,하로 분리되어 저장되는 본체와, 상기 냉매 순환라인을 순환하는 냉매가 유입되도록 상기 본체의 일측에 연결되는 입구파이프와, 상기 본체내의 액상냉매를 배출하도록 상기 본체내의 액상냉매 영역과 연통하도록 연결되는 제1출구파이프와, 상기 본체내의 기상냉매를 배출하도록 상기 본체내의 기상냉매 영역과 연통하도록 연결되는 제2출구파이프를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the refrigerant circulation line, and the accumulator integrated accumulator for connecting and installed on the refrigerant circulation line and separating and discharging the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line into a gas phase refrigerant and a liquid refrigerant In the vehicle heat pump system comprising a, the receiver integrated accumulator, the main body and the gaseous refrigerant and liquid refrigerant is separated into the upper and lower stores therein, and one side of the main body so that the refrigerant circulating the refrigerant circulation line flows in An inlet pipe connected to the first outlet pipe connected to the liquid refrigerant region in the main body to discharge the liquid refrigerant in the main body and a gaseous refrigerant region in the main body to discharge the gas phase refrigerant in the main body. Characterized in that it comprises a second outlet pipe that is made.

본 발명은, 1개의 입구파이프 및 2개의 출구파이프를 갖는 수액기 일체형 어큐뮬레이터를 냉매 순환라인상에 설치하여, 에어컨 모드시에는 액상냉매를 배출하는 수액기 역할을 수행하고, 히트펌프 모드시에는 기상냉매를 배출하는 어큐뮬레이터 역할을 수행하도록 함으로써, 히트펌프 시스템에서 기존에 별도로 구성되던 수액기와 어큐뮬레이터의 기능을 하나로 통합하여 부품수를 축소하고 이로인해 제조비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, a receiver integrated accumulator having one inlet pipe and two outlet pipes is installed on a refrigerant circulation line, and serves as a receiver for discharging liquid refrigerant in an air conditioner mode, and a gas phase in a heat pump mode. By acting as an accumulator for discharging the refrigerant, the function of the accumulator and the accumulator previously configured separately in the heat pump system can be integrated into one, thereby reducing the number of parts and thus reducing the manufacturing cost.

또한, 수액기 일체형 어큐뮬레이터의 2개의 출구파이프측에 구비된 온오프 밸브를 통해 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 냉매의 유동방향을 제어하여 히트펌프 시스템에서 다양한 모드를 수행할 수 있고 난방성능도 향상 할 수 있다.In addition, through the on-off valves provided at the two outlet pipes of the receiver integrated accumulator, it is possible to control the flow direction of the refrigerant according to the air conditioner mode or the heat pump mode to perform various modes in the heat pump system and improve the heating performance. can do.

그리고, 상기 본체의 내부에 냉매를 가열하도록 가열기를 설치함으로써, 저온시 압축기의 흡입압력을 상승시키고, 적상지연 및 난방성능을 증대할 수 있다.And, by installing a heater to heat the refrigerant inside the main body, it is possible to increase the suction pressure of the compressor at low temperatures, increase the delay delay and heating performance.

또한, 상기 본체내에 위치한 제2출구파이프의 일단부 보다 낮은 위치에 보조 돔플레이트를 설치함으로써, 상기 가열기의 작동으로 기포가 발생하여 상승하더라도 상기 보조 돔플레이트에 의해 차단되므로 상기 제2출구파이프를 통해 압축기측으로 액상냉매가 공급되는 것을 방지할 수 있다.In addition, by installing the auxiliary dome plate at a position lower than one end of the second outlet pipe located in the main body, even if bubbles are generated and raised by the operation of the heater is blocked by the auxiliary dome plate through the second outlet pipe The liquid refrigerant can be prevented from being supplied to the compressor side.

그리고, 상기 제2출구파이프상에 싸이펀홀을 형성함으로써, 시스템 오프시 상기 본체내의 액상냉매가 상기 제2출구파이프를 따라 올라가는 싸이펀 작용을 방지할 수 있고, 압축기내로 액상냉매가 공급될 경우 발생할 수 있는 슬러깅 문제도 해결할 수 있다.And, by forming a siphon hole on the second outlet pipe, it is possible to prevent the siphon action of the liquid refrigerant in the main body to rise along the second outlet pipe when the system off, and occurs when the liquid refrigerant is supplied into the compressor It also solves possible slugging problems.

도 1은 종래의 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 에어컨 모드를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 히트펌프 모드 중 제1난방모드를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 히트펌프 모드 중 제2난방모드를 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 히트펌프 모드 중 제습모드를 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 히트펌프 모드 중 제상모드를 나타내는 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 수액기 일체형 어큐뮬레이터를 나타내는 단면도,
도 8은 도 7의 수액기 일체형 어큐뮬레이터에서 입구파이프를 본체의 상측면에 형성한 경우를 나타내는 단면도,
도 9는 도 7의 수액기 일체형 어큐뮬레이터에서 제1출구파이프를 본체의 하측면에 형성한 경우를 나타내는 단면도,
도 10은 도 7의 수액기 일체형 어큐뮬레이터에서 제1출구파이프를 제2출구파이프와 일체로 형성한 경우를 나타내는 단면도이다.
1 is a schematic view showing a conventional heat pump system for a vehicle,
2 is a block diagram showing an air conditioner mode of a vehicle heat pump system according to the present invention;
3 is a block diagram showing a first heating mode of the heat pump mode of the vehicle heat pump system according to the present invention,
4 is a block diagram showing a second heating mode of the heat pump mode of the vehicle heat pump system according to the present invention,
5 is a configuration diagram showing a dehumidification mode of the heat pump mode of the vehicle heat pump system according to the present invention,
6 is a configuration diagram showing a defrost mode of the heat pump mode of the vehicle heat pump system according to the present invention,
7 is a cross-sectional view showing a receiver integrated accumulator in a vehicle heat pump system according to the present invention;
8 is a cross-sectional view illustrating a case in which an inlet pipe is formed on an upper side of a main body in the receiver integrated accumulator of FIG. 7;
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a case in which the first outlet pipe is formed on the lower side of the main body in the receiver integrated accumulator of FIG. 7; FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a case in which the first outlet pipe is integrally formed with the second outlet pipe in the receiver integrated accumulator of FIG. 7.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템은, 에어컨 시스템의 냉매 순환라인(R)상에 압축기(100)와, 실내열교환기(110)와, 제2팽창수단(120)과, 실외열교환기(130)와, 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170), 제1팽창수단(140)과, 증발기(160)가 순차적으로 연결되어 구성되는 것으로서, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용되는 것이 바람직하다.First, the vehicle heat pump system according to the present invention includes a compressor 100, an indoor heat exchanger 110, a second expansion means 120, and an outdoor heat exchanger on a refrigerant circulation line R of an air conditioner system. 130, the receiver integrated accumulator 170, the first expansion means 140, and the evaporator 160 is configured to be connected in sequence, it is preferably applied to an electric vehicle or a hybrid vehicle.

또한, 상기 냉매 순환라인(R)상에는 제1팽창수단(140) 및 증발기(160)를 바이패스하는 제1바이패스라인(R1)과, 실외열교환기(130)를 바이패스하는 제2바이패스라인(R2)과, 제2팽창수단(120)이 설치되는 팽창라인(R3)이 각각 병렬로 연결 설치되며, 상기 제1바이패스라인(R1)의 분기지점에는 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)가 설치되고, 상기 제2바이패스라인(R2)의 분기지점에는 제2방향전환밸브(192)가 설치되며, 상기 팽창라인(R3)의 분기지점에는 상기 제1방향전환밸브(191)가 설치된다.In addition, on the refrigerant circulation line R, the first bypass line R1 bypasses the first expansion means 140 and the evaporator 160 and the second bypass bypasses the outdoor heat exchanger 130. A line R2 and an expansion line R3 on which the second expansion means 120 are installed are connected in parallel, respectively, and a receiver integrated accumulator 170 is provided at a branch point of the first bypass line R1. The second divert valve 192 is installed at the branch point of the second bypass line R2, and the first divert valve 191 is installed at the branch point of the expansion line R3. .

아울러, 상기 제1팽창수단(140)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 상기 제1바이패스라인(R1)을 연결하도록 분기라인(R4)이 설치되고, 상기 분기라인(R4)상에는 제3온오프 밸브(197)가 설치된다.In addition, a branch line (R4) is provided to connect the outlet refrigerant circulation line (R) and the first bypass line (R1) of the first expansion means 140, a third on the branch line (R4) On-off valve 197 is provided.

따라서, 에어컨 모드시에는, 도 2와 같이 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 실내열교환기(110), 실외열교환기(130), 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170), 제1팽창수단(140), 증발기(160), 압축기(100)를 순차적으로 순환하게 되며, 이때, 상기 실내열교환기(110)는 응축기(난방기) 역할을 수행하고 상기 증발기(160)는 증발기 역할을 수행하게 된다.Therefore, in the air conditioner mode, as shown in FIG. 2, the refrigerant discharged from the compressor 100 is transferred to the indoor heat exchanger 110, the outdoor heat exchanger 130, the accumulator integrated accumulator 170, and the first expansion means 140. In this case, the evaporator 160 and the compressor 100 are sequentially cycled. In this case, the indoor heat exchanger 110 serves as a condenser (heater) and the evaporator 160 serves as an evaporator.

한편, 상기 실외열교환기(130)는 상기 실내열교환기(110)와 같은 응축기 역할을 하게 된다.Meanwhile, the outdoor heat exchanger 130 functions as a condenser as the indoor heat exchanger 110.

히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는, 도 3과 같이 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 실내열교환기(110), 제2팽창수단(120), 실외열교환기(130), 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170), 제1바이패스라인(R1), 압축기(100)를 순차적으로 순환하게 되며, 이때, 상기 실내열교환기(110)는 응축기(난방기) 역할을 수행하고 상기 실외열교환기(130)는 증발기 역할을 수행하며, 상기 증발기(160)로는 냉매 공급이 되지 않는다.In the heat pump mode (first heating mode), the refrigerant discharged from the compressor 100 as shown in Figure 3 is the indoor heat exchanger 110, the second expansion means 120, the outdoor heat exchanger 130, the fluid The integrated accumulator 170, the first bypass line (R1), and the compressor 100 are sequentially circulated, wherein the indoor heat exchanger 110 serves as a condenser (heater) and the outdoor heat exchanger ( 130 serves as an evaporator, and the refrigerant is not supplied to the evaporator 160.

이처럼, 본 발명의 히트펌프 시스템은, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드시 냉매 순환방향이 동일함과 아울러 상기 제1,2바이패스라인(R1,R2)과 팽창라인(R3) 및 분기라인(R4)을 제외하고는 냉매 순환라인(R)의 모든 구간을 공용화함으로써, 냉매가 흐르지 않을 때 발생하는 냉매 정체현상을 방지하고, 전체 냉매 순환라인(R)도 단순화 할 수 있다.As described above, the heat pump system of the present invention has the same refrigerant circulation direction in the air conditioner mode and the heat pump mode, and the first and second bypass lines R1 and R2, the expansion line R3, and the branch line R4. Except for this, by commonizing all sections of the refrigerant circulation line (R), it is possible to prevent the refrigerant congestion occurring when the refrigerant does not flow, and to simplify the entire refrigerant circulation line (R).

그리고, 본 발명에서는, 상기 히트펌프 모드를 실외온도나 열부하 또는 목적에 따라 제1난방모드, 제2난방모드, 제습모드, 제상모드와 같이 다양화하고 있는데,In the present invention, the heat pump mode is diversified as the first heating mode, the second heating mode, the dehumidification mode, and the defrost mode according to the outdoor temperature, the heat load, or the purpose.

이때, 미도시된 제어부는, 실외온도가 기준온도 이상이면 히트펌프 모드 중 제1난방모드 또는 제습모드 또는 제상모드를 수행하고, 실외온도가 기준온도 미만이면 히트펌프 모드 중 제2난방모드를 수행하게 된다.At this time, the controller not shown performs the first heating mode or dehumidification mode or the defrost mode of the heat pump mode when the outdoor temperature is higher than the reference temperature, and performs the second heating mode of the heat pump mode when the outdoor temperature is less than the reference temperature. Done.

여기서, 히트펌프 모드 중 제1난방모드 또는 제습모드 또는 제상모드를 수행하는 실외온도의 기준온도는 0℃ 이상(영상)이고, 히트펌프 모드 중 제2난방모드를 수행하는 실외온도의 기준온도는 0℃ 미만(영하)이다.Here, the reference temperature of the outdoor temperature performing the first heating mode, the dehumidification mode or the defrost mode of the heat pump mode is 0 ℃ or more (image), and the reference temperature of the outdoor temperature performing the second heating mode of the heat pump mode is It is less than 0 degreeC (less than zero).

물론, 상기 실외온도의 기준온도가 0℃로 한정 되는 것은 아니고, 목적에 따라 변경 가능하다.Of course, the reference temperature of the outdoor temperature is not limited to 0 ° C., and may be changed according to the purpose.

한편, 상기 각 모드별로 냉매 순환경로를 간략히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the refrigerant circulation path for each mode briefly described as follows.

상기 제1난방모드는, 도 3과 같이, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 상기 실내열교환기(110)와 제2팽창수단(120) 및 실외열교환기(130)를 통과한 후 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)를 거쳐 제1바이패스라인(R1)으로 유입되고, 상기 제1바이패스라인(R1)으로 유입된 냉매는 상기 압축기(100)로 순환하도록 이루어진다.In the first heating mode, as shown in FIG. 3, the fluid discharged from the compressor 100 passes through the indoor heat exchanger 110, the second expansion means 120, and the outdoor heat exchanger 130. The refrigerant flowed into the first bypass line R1 through the integrated accumulator 170 and the refrigerant introduced into the first bypass line R1 is circulated to the compressor 100.

상기 제습모드는, 도 5와 같이, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 상기 실내열교환기(110)와 제2팽창수단(120) 및 실외열교환기(130)를 통과한 후, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)를 거쳐 제1바이패스라인(R1)으로 유입되고, 상기 제1바이패스라인(R1)으로 유입된 냉매 중 일부는 상기 압축기(100)로 순환하고, 일부는 상기 분기라인(R4)을 통해 상기 제1팽창수단(140)을 바이패스한 후 상기 증발기(160)를 거쳐 압축기(100)로 순환하도록 이루어진다.In the dehumidification mode, as shown in FIG. 5, the refrigerant discharged from the compressor 100 passes through the indoor heat exchanger 110, the second expansion means 120, and the outdoor heat exchanger 130. Part of the refrigerant flowing into the first bypass line R1 through the integrated accumulator 170 and flowing into the first bypass line R1 is circulated to the compressor 100, and a part of the branch line ( After bypassing the first expansion means 140 through R4) it is made to circulate to the compressor 100 via the evaporator 160.

상기 제상모드는, 도 6과 같이, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 상기 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)를 통과한 후, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)를 거쳐 상기 제1팽창수단(140)으로 유입되어 팽창되고, 상기 제1팽창수단(140)에서 팽창된 냉매는 상기 증발기(160)를 거쳐 압축기(100)로 순환하도록 이루어진다.In the defrost mode, as shown in FIG. 6, the refrigerant discharged from the compressor 100 passes through the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger 130, and then passes through the receiver integrated accumulator 170. The refrigerant is introduced into the first expansion means 140 and expanded, and the refrigerant expanded in the first expansion means 140 circulates through the evaporator 160 to the compressor 100.

상기 제2난방모드는, 도 4와 같이, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매가 상기 실내열교환기(110)와 제2팽창수단(120)을 통과한 후 상기 제2바이패스라인(R2)으로 유동하여 상기 실외열교환기(130)를 바이패스하게 되고, 상기 제2바이패스라인(R2)을 통과한 냉매는 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)를 거쳐 상기 제1바이패스라인(R1)으로 유입되며, 이후 상기 분기라인(R4)을 통해 상기 제1팽창수단(140)을 바이패스 한 후 상기 증발기(160)를 거쳐 압축기(100)로 순환하도록 이루어진다.In the second heating mode, as shown in FIG. 4, after the refrigerant discharged from the compressor 100 passes through the indoor heat exchanger 110 and the second expansion means 120, the second bypass line R2. Flows to bypass the outdoor heat exchanger (130), and the refrigerant passing through the second bypass line (R2) passes through the receiver integrated accumulator (170) to the first bypass line (R1). After the first expansion means 140 is bypassed through the branching line R4, the first expansion means 140 is circulated to the compressor 100 through the evaporator 160.

그리고, 상기 냉매 순환라인(R)상에 설치된 압축기(100)는 엔진(내연기관 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 냉매를 흡입하여 압축한 후 고온 고압의 기체 상태로 배출하게 된다.In addition, the compressor 100 installed on the refrigerant circulation line R receives and compresses a refrigerant while driving by receiving power from an engine (an internal combustion engine or a motor), and discharges the refrigerant in a gaseous state at a high temperature and high pressure.

상기 압축기(100)는, 에어컨 모드시 상기 증발기(160)측에서 배출된 냉매를 흡입,압축하여 실내열교환기(110)측으로 공급하게 되고, 히트펌프 모드시에는 상기 실외열교환기(130)측에서 배출되어 제1바이패스라인(R1)을 통과한 냉매를 흡입,압축하여 실내열교환기(110)측으로 공급하게 된다.The compressor 100 sucks and compresses the refrigerant discharged from the evaporator 160 in the air conditioning mode and supplies the compressed refrigerant to the indoor heat exchanger 110. In the heat pump mode, The refrigerant having passed through the first bypass line R1 is sucked, compressed, and supplied to the indoor heat exchanger 110 side.

아울러, 히트펌프 모드 중 제2난방모드나 제습모드 또는 제상모드시에는, 상기 증발기(160)에서 배출된 냉매를 흡입,압축하여 실내열교환기(110)측으로 공급하게 된다.In addition, in the second heating mode, the dehumidification mode, or the defrost mode of the heat pump mode, the refrigerant discharged from the evaporator 160 is sucked and compressed to be supplied to the indoor heat exchanger 110.

상기 실내열교환기(110)는, 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치됨과 아울러 상기 압축기(100)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 연결되어, 상기 공조케이스(150)내를 유동하는 공기와 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매를 열교환시키게 된다.The indoor heat exchanger (110) is installed inside the air conditioning case (150) and is connected to the refrigerant circulation line (R) at the outlet side of the compressor (100) to allow air to flow in the air conditioning case (150). And heat the refrigerant discharged from the compressor (100).

또한, 상기 증발기(160)는, 공조케이스(150)의 내부에 설치됨과 아울러 상기 압축기(100)의 입구측 냉매 순환라인(R)과 연결되어, 상기 공조케이스(150)내를 유동하는 공기와 상기 압축기(100)로 공급되는 냉매를 열교환시키게 된다.In addition, the evaporator 160 is installed inside the air conditioning case 150 and is connected to the refrigerant circulation line R of the inlet side of the compressor 100, and the air flowing in the air conditioning case 150 and The refrigerant supplied to the compressor 100 is heat-exchanged.

상기 실내열교환기(110)는, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드시 모두 응축기(난방기) 역할을 하게 되고,The indoor heat exchanger 110 serves as a condenser (heater) in both the air conditioning mode and the heat pump mode,

상기 증발기(160)는, 에어컨 모드시 증발기 역할을 하고, 히트펌프 모드 중 제1난방모드시에는 냉매 공급이 되지 않아 작동 정지되며, 제2난방모드와 제습모드 및 제상모드시에는 냉매가 공급되어 증발기 역할을 수행하게 된다.The evaporator 160 serves as an evaporator in the air conditioner mode, and is stopped because the refrigerant is not supplied in the first heating mode of the heat pump mode, and the refrigerant is supplied in the second heating mode, the dehumidification mode, and the defrost mode. It will act as an evaporator.

또한, 상기 실내열교환기(110) 및 증발기(160)는, 상기 공조케이스(150)의 내부에 서로 일정간격 이격되어 설치되되, 상기 공조케이스(150)내의 공기유동방향 상류측에서부터 상기 증발기(160)와 실내열교환기(110)가 순차적으로 설치된다.The indoor heat exchanger 110 and the evaporator 160 are installed in the air conditioner case 150 at a predetermined distance from the air conditioner case 150, And an indoor heat exchanger 110 are sequentially installed.

따라서, 상기 증발기(160)가 작동하는 에어컨 모드시에는 도 2와 같이, 상기 제1팽창수단(140)에서 배출된 저온 저압의 냉매가 상기 증발기(160)로 공급되고, 이때 블로어(미도시)를 통해 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 상기 증발기(160)를 통과하는 과정에서 증발기(160) 내부의 저온 저압의 냉매와 열교환하여 냉풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 토출되어 차실내를 냉방하게 된다.Therefore, in the air conditioner mode in which the evaporator 160 operates, as shown in FIG. 2, the low temperature low pressure refrigerant discharged from the first expansion means 140 is supplied to the evaporator 160, at which time a blower (not shown) In the process of passing through the evaporator 160, the air flowing through the air conditioning case 150 through heat exchange with the low temperature low-pressure refrigerant inside the evaporator 160 is converted into cold air, discharged to the vehicle interior is discharged into the vehicle interior Cooled.

상기 실내열교환기(110)가 응축기(난방기) 역할을 수행하는 히트펌프 모드시에는 도 3과 같이, 상기 압축기(100)에서 배출된 고온 고압의 냉매가 상기 실내열교환기(110)로 공급되고, 이때 블로어(미도시)를 통해 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 상기 실내열교환기(110)를 통과하는 과정에서 실내열교환기(110) 내부의 고온 고압의 냉매와 열교환하여 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 토출되어 차실내를 난방하게 된다.In the heat pump mode in which the indoor heat exchanger 110 serves as a condenser (heater), as shown in FIG. 3, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor 100 is supplied to the indoor heat exchanger 110. At this time, the air flowing inside the air conditioning case 150 through the blower (not shown) is changed to the warm air by heat exchange with the high temperature and high pressure refrigerant inside the indoor heat exchanger 110 in the process of passing through the indoor heat exchanger 110. Afterwards, it is discharged into the vehicle interior to heat the interior of the vehicle.

한편, 상기 증발기(160)의 크기는, 상기 실내열교환기(110)의 크기 보다 더 큰 것이 바람직하다.The size of the evaporator 160 may be larger than the size of the indoor heat exchanger 110.

또한, 상기 공조케이스(150) 내부의 실내열교환기(110) 하류측에는 난방성능을 향상할 수 있도록 전기 가열식 히터(115)가 더 설치된다.In addition, an electric heating heater 115 is further installed on the downstream side of the indoor heat exchanger 110 inside the air conditioning case 150 to improve heating performance.

즉, 차량의 시동 초기에 보조열원으로 상기 전기 가열식 히터(115)를 작동시킴으로써 난방성능을 향상시킬 수 있다. 물론 상기 전기 가열식 히터(115)는 시동 초기 뿐만 아니라 히트펌프 모드 중에 보조 난방역할을 할 수 도 있다.That is, the heating performance can be improved by operating the electric heater 115 as an auxiliary heat source at the start of the vehicle. Of course, the electric heater 115 may serve as an auxiliary heating during the heat pump mode as well as the initial start-up.

상기 전기 가열식 히터(115)로는 PTC히터를 사용하는 것이 바람직하다.As the electric heater 115, a PTC heater is preferably used.

그리고, 상기 공조케이스(150)의 내부에서 상기 증발기(160)와 상기 실내열교환기(110)의 사이에는, 상기 실내열교환기(110)를 바이패스하는 공기의 양과 통과하는 공기의 양을 조절하는 온도조절도어(151)가 설치된다.The amount of air passing through the indoor heat exchanger 110 and the amount of air passing through the indoor heat exchanger 110 are adjusted between the evaporator 160 and the indoor heat exchanger 110 in the air conditioning case 150 A temperature control door 151 is provided.

상기 온도조절도어(151)는, 상기 실내열교환기(110)를 바이패스하는 공기의 양과 실내열교환기(110)를 통과하는 공기의 양을 조절하여 상기 공조케이스(150)에서 토출되는 공기의 온도를 적절하게 조절할 수 있는데,The temperature control door 151 adjusts the amount of air passing through the indoor heat exchanger 110 and the amount of air passing through the indoor heat exchanger 110 to control the temperature of the air discharged from the air conditioning case 150 Can be adjusted appropriately,

이때, 에어컨 모드시 도 2와 같이 상기 온도조절도어(151)를 통해 상기 실내열교환기(110)의 전방측 통로를 완전히 폐쇄하게 되면, 증발기 역할을 하는 증발기(160)를 통과한 냉풍이 실내열교환기(110)를 바이패스하여 차실내로 공급되므로 최대 냉방이 수행되고, 히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는 도 3과 같이 상기 온도조절도어(151)를 통해 상기 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 완전히 폐쇄하게 되면, 모든 공기가 응축기(난방기) 역할을 하는 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 되고 이 온풍이 차실내로 공급되므로 최대 난방이 수행된다.In this case, when the air conditioner mode completely closes the front side passage of the indoor heat exchanger 110 through the temperature control door 151 as shown in FIG. 2, the cold air passing through the evaporator 160 serving as the evaporator is indoor heat exchange. Since the air is supplied to the vehicle interior by bypassing the machine 110, the maximum cooling is performed, and in the heat pump mode (in the first heating mode), the indoor heat exchanger 110 through the temperature control door 151 as shown in FIG. By completely closing the passage bypassing), all the air passes through the indoor heat exchanger 110 serving as a condenser (heater) and is converted into warm air, and the warm air is supplied into the vehicle cabin, thereby performing the maximum heating.

한편, 상기 온도조절도어(151)의 위치를 조절하면 차실내로 토출되는 공기의 온도를 적절하게 조절할 수 있는데, 일예로 에어컨 모드시, 상기 온도조절도어(151)를 작동시켜 상기 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로와 통과하는 통로를 모두 개방하게 되면, 상기 증발기(160)를 통과한 냉풍 중 일부는 실내열교환기(110)를 바이패스 하고 일부는 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 된다. 이후, 상기 냉풍과 온풍이 혼합되어 차실내를 적절한 온도로 제어하게 되며, 아울러 증발기 역할을 하는 증발기(160)를 공기가 통과하므로 제습도 함께 이루어지게 된다.On the other hand, by adjusting the position of the temperature control door 151, it is possible to appropriately adjust the temperature of the air discharged into the cabin, for example, in the air conditioning mode, by operating the temperature control door 151 to the indoor heat exchanger ( When both the passage bypassing and the passage passing through 110 are opened, some of the cold air passing through the evaporator 160 bypasses the indoor heat exchanger 110 and some passes through the indoor heat exchanger 110. It is changed to warm air. Thereafter, the cold air and the hot air are mixed to control the temperature of the inside of the car to an appropriate temperature. In addition, since the air passes through the evaporator 160 serving as an evaporator, dehumidification is also performed.

아울러, 본 발명에서는 에어컨 모드 뿐만 아니라, 히트펌프 모드 중 상기 증발기(160)에 냉매가 공급되는 제2난방모드와 제습모드 및 제상모드에서는 차실내를 제습하게 된다.In addition, in the present invention, the interior of the vehicle is dehumidified in the second heating mode, the dehumidification mode, and the defrost mode in which the refrigerant is supplied to the evaporator 160 in the heat pump mode.

이처럼, 본 발명에서는 에어컨 모드는 물론 특히 히트펌프 모드시에도 차실내 제습기능을 작동할 수 있는 것이다.As such, the present invention can operate the interior dehumidification function in the air conditioner mode as well as the heat pump mode.

그리고, 상기 실외열교환기(130)는, 상기 공조케이스(150)의 외부에 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인(R)과 연결되어, 상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매와 실외공기를 열교환시키게 된다.The outdoor heat exchanger 130 is installed outside the air conditioning case 150 and is connected to the refrigerant circulation line R to exchange heat between the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line R and the outdoor air. Let's go.

여기서, 상기 실외열교환기(130)는 차량 엔진룸의 전방측에 설치되어 내부를 유동하는 냉매를 실외공기와 열교환시키게 된다.Here, the outdoor heat exchanger 130 is installed on the front side of the vehicle engine room to heat exchange the refrigerant flowing inside with the outdoor air.

상기 실외열교환기(130)는, 에어컨 모드시 상기 실내열교환기(110)와 동일한 응축기 역할을 하게 되며, 이때 실외열교환기(130)의 내부를 유동하는 고온 냉매가 실외공기와 열교환하게 되면서 응축되게 된다.The outdoor heat exchanger 130 serves as the same condenser as the indoor heat exchanger 110 in the air conditioner mode, where the high temperature refrigerant flowing inside the outdoor heat exchanger 130 is condensed as it exchanges heat with outdoor air. do.

또한, 히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는 상기 실내열교환기(110)와 상반되는 증발기 역할을 하게 되는데, 이때 실외열교환기(130)의 내부를 유동하는 저온 냉매가 실외공기와 열교환하게 되면서 증발하게 된다.In addition, in the heat pump mode (first heating mode) it serves as an evaporator opposite to the indoor heat exchanger 110, wherein the low-temperature refrigerant flowing inside the outdoor heat exchanger 130 to exchange heat with outdoor air As it evaporates.

그리고, 상기 제1팽창수단(140)은, 상기 증발기(160)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치되어, 증발기(160)로 공급되는 냉매를 팽창시키게 된다. In addition, the first expansion means 140 is installed on the refrigerant circulation line R of the inlet side of the evaporator 160 to expand the refrigerant supplied to the evaporator 160.

즉, 상기 제1팽창수단(140)은, 에어컨 모드시 상기 실외열교환기(130)에서 배출된 후 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)를 통과한 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액상(습포화) 상태가 되게 한 후, 상기 증발기(160)로 공급하게 된다.That is, the first expansion means 140, in the air-conditioning mode is discharged from the outdoor heat exchanger 130, and expands the refrigerant passing through the receiver integrated accumulator 170 to the low-temperature low-pressure liquid state (wetting) state After that, it is supplied to the evaporator 160.

상기 제1팽창수단(140)으로는, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브 또는 오리피스 등을 사용할 수 있다.As the first expansion means 140, an expansion valve or orifice for expanding the refrigerant may be used.

그리고, 상기 제1바이패스라인(R1)은, 상기 제1팽창수단(140)의 입구측 냉매 순환라인(R)과 상기 증발기(160)의 출구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 제1팽창수단(140) 및 증발기(160)를 선택적으로 바이패스하도록 하게 된다.The first bypass line R1 is installed to connect the inlet refrigerant circulation line R of the first expansion means 140 and the outlet refrigerant circulation line R of the evaporator 160. The refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 selectively bypasses the first expansion means 140 and the evaporator 160 according to the air conditioner mode or the heat pump mode.

도면에서와 같이, 상기 제1바이패스라인(R1)은 상기 제1팽창수단(140) 및 증발기(160)와 병렬로 배치되는데, 즉, 상기 제1바이패스라인(R1)의 입구측은 상기 실외열교환기(130)와 제1팽창수단(140)을 연결하는 냉매 순환라인(R)과 연결되고, 출구측은 상기 증발기(160)와 압축기(100)를 연결하는 냉매 순환라인(R)과 연결된다.As shown in the drawing, the first bypass line R1 is disposed in parallel with the first expansion means 140 and the evaporator 160, that is, the inlet side of the first bypass line R1 is located outdoors. It is connected to the refrigerant circulation line (R) connecting the heat exchanger (130) and the first expansion means (140), the outlet side is connected to the refrigerant circulation line (R) connecting the evaporator (160) and the compressor (100). .

이로인해, 에어컨 모드시에는 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제1팽창수단(140) 및 증발기(160)측으로 유동하게 되지만, 히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제1바이패스라인(R1)을 통해 압축기(100)측으로 곧바로 유동하여 상기 제1팽창수단(140) 및 증발기(160)를 바이패스 하게 된다.Thus, in the air conditioner mode, the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 flows to the first expansion means 140 and the evaporator 160, but in the heat pump mode (in the first heating mode), The refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 flows directly to the compressor 100 through the first bypass line R1 to bypass the first expansion means 140 and the evaporator 160.

여기서, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드에 따라 냉매의 유동방향을 전환하는 역할은, 후술하는 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)의 제1,2출구파이프(173.174)측에 설치된 제1,2온오프 밸브(195,196)를 통해 제어된다.Here, the role of switching the flow direction of the refrigerant in accordance with the air conditioning mode and the heat pump mode, the first, second on-off valve (173.174) installed on the first and second outlet pipe (173.174) side of the receiver integrated accumulator 170 to be described later ( 195,196.

그리고, 상기 제2팽창수단(120)은, 상기 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)를 연결하는 냉매 순환라인(R)상에 병렬로 연결된 팽창라인(R3)상에 설치되어, 팽창라인(R3)을 유동하는 냉매를 팽창시키게 된다.The second expansion means 120 is installed on an expansion line R3 connected in parallel on a refrigerant circulation line R connecting the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger 130. The refrigerant flowing through the expansion line (R3) is expanded.

또한, 상기 팽창라인(R3)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에는, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 실내열교환기(110)에서 배출된 냉매가 상기 팽창라인(R3)을 바이패스하거나 또는 팽창라인(R3)을 통과하도록 냉매의 흐름방향을 전환하는 제1방향전환밸브(191)가 설치된다.In addition, at the branch point of the expansion line R3 and the refrigerant circulation line R, the refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 110 bypasses the expansion line R3 according to the air conditioner mode or the heat pump mode. Or a first direction switching valve 191 for switching the flow direction of the refrigerant to pass through the expansion line R3.

여기서, 상기 제2팽창수단(120)은, 오리피스 또는 팽창밸브로 구성할 수 있다.Here, the second expansion means 120 may be configured by an orifice or expansion valve.

따라서, 에어컨 모드시에는, 상기 압축기(100)에서 배출되어 상기 실내열교환기(110)를 통과한 냉매가 제1방향전환밸브(191)에 의해 팽창라인(R3) 및 제2팽창수단(120)을 바이패스하여 실외열교환기(130)로 공급되고,Therefore, in the air conditioner mode, the refrigerant discharged from the compressor 100 and passed through the indoor heat exchanger 110 is expanded by the first diverter valve 191 to the expansion line R3 and the second expansion means 120. Bypass the supply to the outdoor heat exchanger 130,

히트펌프 모드시(제1난방모드시)에는, 상기 압축기(100)에서 배출되어 상기 실내열교환기(110)를 통과한 냉매가 제1방향전환밸브(191)에 의해 팽창라인(R3)을 따라 유동하게 되고, 상기 팽창라인(R3)을 따라 유동하는 냉매는 상기 제2팽창수단(120)을 통과하면서 팽창된 후 상기 실외열교환기(130)로 공급되게 된다.In the heat pump mode (first heating mode), the refrigerant discharged from the compressor 100 and passed through the indoor heat exchanger 110 is along the expansion line R3 by the first direction switching valve 191. The refrigerant flowing along the expansion line R3 is expanded while passing through the second expansion means 120 and then supplied to the outdoor heat exchanger 130.

그리고, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)는, 상기 제1바이패스라인(R1)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에 설치되어, 에어컨 모드시에는 액상냉매를 배출하는 수액기 역할을 수행하고, 히트펌프 모드시에는 기상냉매를 배출하는 어큐뮬레이터 역할을 수행하게 된다.The receiver integrated accumulator 170 is installed at a branch point of the first bypass line R1 and the refrigerant circulation line R to serve as a receiver for discharging a liquid refrigerant in an air conditioner mode. In addition, the heat pump mode serves as an accumulator for discharging the gaseous refrigerant.

다시말해, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)는, 상기 실외열교환기(130)와 상기 제1팽창수단(140)을 연결하는 냉매 순환라인(R)상에 설치되되, 상기 제1바이패스라인(R1)이 분기되는 지점에 설치되는 것이다.In other words, the receiver integrated accumulator 170 is installed on the refrigerant circulation line R connecting the outdoor heat exchanger 130 and the first expansion means 140 to the first bypass line. It is installed at the point where R1) branches.

상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)는, 도 7과 같이, 내부에 기상냉매와 액상냉매가 상,하로 분리되어 저장되는 본체(171)와, 상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매가 유입되도록 상기 본체(171)의 일측에 연결되는 입구파이프(172)와, 상기 본체(171)내의 액상냉매를 배출하도록 상기 본체(171)내의 액상냉매 영역(B)과 연통하도록 연결되는 제1출구파이프(173)와, 상기 본체(171)내의 기상냉매를 배출하도록 상기 본체(171)내의 기상냉매 영역(A)과 연통하도록 연결되는 제2출구파이프(174)로 이루어진다.The receiver integrated accumulator 170, as shown in Figure 7, the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant is stored in the upper and lower separated inside, the body 171 and the refrigerant circulating in the refrigerant circulation line (R) flows in An inlet pipe 172 connected to one side of the main body 171 and a first outlet pipe connected to communicate with the liquid refrigerant region B in the main body 171 to discharge the liquid refrigerant in the main body 171. 173 and a second outlet pipe 174 connected to communicate with the gas phase refrigerant region A in the body 171 to discharge the gas phase refrigerant in the body 171.

이처럼, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)는, 1개의 입구파이프(172)와, 2개의 출구파이프(173,174)를 구비하게 된다.As described above, the receiver integrated accumulator 170 includes one inlet pipe 172 and two outlet pipes 173 and 174.

상기 본체(171)는, 밀폐된 통 형태로 형성되며, 상기 실외열교환기(130)에서 배출된 냉매가 상기 입구파이프(172)를 통해 본체(171) 내부로 유입되는데, 이때 상기 본체(171) 내부로 유입된 냉매 중 액상냉매는 본체(171)내의 하부에 위치하고, 기상냉매는 본체(171)내의 상부에 위치하면서, 기상냉매와 액상냉매가 상,하로 분리되게 된다.The main body 171 is formed in a sealed barrel shape, and the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 130 flows into the main body 171 through the inlet pipe 172, wherein the main body 171 is provided. Of the refrigerant introduced into the liquid refrigerant is located in the lower portion in the main body 171, the gas phase refrigerant is located in the upper portion in the main body 171, the gas phase refrigerant and the liquid refrigerant is separated up and down.

그리고, 상기 입구파이프(172)와 제1,2출구파이프(173,174)는, 도 7 내지 도 10과 같이 상기 본체(171)의 다양한 위치에 설치 할 수 있다.The inlet pipes 172 and the first and second outlet pipes 173 and 174 may be installed at various positions of the main body 171 as shown in FIGS. 7 to 10.

먼저, 상기 입구파이프(172)는, 상기 본체(171)내의 기상냉매 영역(A)과 연통하도록 연결 설치되는 것으로서, 도 8과 같이 상기 본체(171)의 상측면에 수직방향으로 연결 설치할 수도 있고, 또는 도 7과 같이 상기 본체(171)의 외주면(측면)에 수평방향으로 연결 설치할 수도 있다.First, the inlet pipe 172 is connected to be installed to communicate with the gas phase refrigerant region (A) in the main body 171, as shown in Figure 8 may be installed in a vertical direction connected to the upper side of the main body 171 Alternatively, as shown in FIG. 7, the outer peripheral surface (side surface) of the main body 171 may be installed in a horizontal direction.

이때, 상기 본체(171)내의 상부에 기상냉매가 저장되므로 상기 입구파이프(172)를 상기 본체(171)의 외주면 중 상부측에 연결하는 것이 바람직하다.At this time, since the gaseous refrigerant is stored in the upper portion of the main body 171, it is preferable to connect the inlet pipe 172 to the upper side of the outer peripheral surface of the main body 171.

또한, 상기 제1출구파이프(173)는, 상기 본체(171)내의 액상냉매 영역(B)과 연통하도록 연결 설치되는 것으로서, 도 7과 같이 상기 본체(171)의 외주면(측면)에 수평방향으로 연결 설치되되, 조립공차를 고려하여 상기 본체(171)내의 바닥면과 일정간격 이격되게 설치할 수도 있고, 또는 도 9와 같이 상기 본체(171)의 하측면에 수직방향으로 연결 설치할 수도 있다.In addition, the first outlet pipe 173 is connected to be in communication with the liquid refrigerant region B in the main body 171, and as shown in FIG. 7 in the horizontal direction on the outer circumferential surface (side surface) of the main body 171. It is connected to the installation, in consideration of the assembly tolerance may be installed spaced apart from the bottom surface in the main body 171, or as shown in Figure 9 may be installed in a vertical direction connected to the lower side of the main body 171.

이때, 상기 본체(171)내의 하부에 액상냉매가 저장되므로 상기 제1출구파이프(173)를 상기 본체(171)의 외주면에 연결할 경우에는 상기 본체(171)의 외주면 중 하부측에 연결하는 것이 바람직하다.At this time, since the liquid refrigerant is stored in the lower portion of the main body 171, when the first outlet pipe 173 is connected to the outer peripheral surface of the main body 171, it is preferable to connect to the lower side of the outer peripheral surface of the main body 171. Do.

또한, 상기 제1출구파이프(173)에는, 상기 제1출구파이프(173)를 통해 배출되는 액상냉매 중에 포함된 이물질을 제거하도록 이물질제거필터(173a)가 설치된다.In addition, the first outlet pipe 173 is provided with a foreign matter removal filter 173a to remove foreign substances contained in the liquid refrigerant discharged through the first outlet pipe 173.

그리고, 상기 제2출구파이프(174)는, 상기 본체(171)내의 기상냉매 영역(A)과 연통하도록 연결 설치되는 것으로서, 도 7과 같이 "U"자 형태로 밴딩되어 상기 본체(171)의 내부에 삽입 설치되되, 일단부는 상기 기상냉매 영역(A)과 연통하도록 연장 형성되고 타단부는 상기 본체(171)의 상측면을 관통하여 본체(171)의 외부로 연장 형성된다.The second outlet pipe 174 is connected to communicate with the gas phase refrigerant region A in the main body 171, and is bent in a “U” shape as illustrated in FIG. 7 to prevent the second outlet pipe 174 from being connected to the main body 171. Is inserted into the installation, one end is formed to extend in communication with the gas phase refrigerant region (A) and the other end is formed to extend through the upper side of the main body 171 to the outside of the main body 171.

즉, 상기 본체(171)의 내부로 삽입된 제2출구파이프(174) 부분이 "U"자 형태로 밴딩됨으로써, 그 끝단부가 본체(171)내의 기상냉매 영역(A)까지 연장되어 기상냉매 영역(A)과 연통하게 된다.That is, the portion of the second outlet pipe 174 inserted into the main body 171 is bent in a “U” shape, so that the end portion thereof extends to the gas phase refrigerant region A in the main body 171, so that the gas phase refrigerant region Communicate with (A).

이때, 상기 제2출구파이프(174)의 밴딩부위(174a)는 상기 본체(171)내의 액상냉매에 잠기도록 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the bending portion 174a of the second outlet pipe 174 is preferably installed to be immersed in the liquid refrigerant in the main body 171.

또한, 상기 제2출구파이프(174)의 밴딩부위(174a)에는, 상기 본체(171)내의 액상냉매에 포함된 오일을 상기 제2출구파이프(174)내로 회수하여 기상냉매와 함께 배출되도록 하는 오일회수필터(175)가 설치된다.In addition, in the banding portion 174a of the second outlet pipe 174, oil contained in the liquid refrigerant in the main body 171 is recovered into the second outlet pipe 174 to be discharged together with the gaseous refrigerant. The recovery filter 175 is installed.

상기 오일회수필터(175)는 상기 제2출구파이프(174)의 밴딩부위(174a) 내측과 연통하게 되며, 이때 상기 액상냉매에 포함된 오일만 상기 오일회수필터(175)를 통과하여 제2출구파이프(174)내로 유입되게 된다.The oil recovery filter 175 communicates with the inside of the bending portion 174a of the second outlet pipe 174, where only oil contained in the liquid refrigerant passes through the oil recovery filter 175 to the second outlet. It is introduced into the pipe (174).

상기 제2출구파이프(174)로 유입된 오일은 상기 제2출구파이프(174)를 유동하는 기상냉매와 함께 배출되어 상기 압축기(100)측으로 공급됨으로써, 압축기(100)가 원활하게 작동할 수 있도록 하게 된다.The oil introduced into the second outlet pipe 174 is discharged together with the gaseous refrigerant flowing through the second outlet pipe 174 and supplied to the compressor 100, so that the compressor 100 can operate smoothly. Done.

한편, 상기 오일회수필터(175)는 조립공차를 고려하여 상기 본체(171)내의 바닥면과 일정간격(L) 이격되게 설치하는 것이 바람직하며, 이로인해 조립과정에서 간섭문제를 방지할 수 있다.On the other hand, the oil recovery filter 175 is preferably installed to be spaced apart from the bottom surface and the predetermined interval (L) in the main body 171 in consideration of the assembly tolerance, thereby preventing the interference problem in the assembly process.

이때, 상기 본체(171)내의 바닥면과 상기 오일회수필터(175)간의 간격(L)은 2mm 정도를 유지하는 것이 바람직하다.At this time, the interval L between the bottom surface of the main body 171 and the oil recovery filter 175 is preferably maintained about 2mm.

또한, 상기 기상냉매 영역(A)에 위치하는 상기 제2출구파이프(174)상에는, 시스템 오프시 액상냉매가 제2출구파이프(174)를 통해 올라오는 것을 방지할 수 있도록 싸이펀홀(179)이 형성된다.In addition, on the second outlet pipe 174 located in the gas phase refrigerant region A, a siphon hole 179 is provided to prevent the liquid refrigerant from rising through the second outlet pipe 174 when the system is turned off. Is formed.

즉, 시스템을 오프 할 경우, 상기 본체(171)내에 채워지는 액상냉매가 상기 제2출구파이프(174)를 통해 올라와 압축기(100)로 공급될 수 있고, 이때 상기 압축기(100)로 액상냉매가 공급될 경우 슬러깅 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 제2출구파이프(174)상에 싸이펀홀(179)을 형성함으로써, 시스템 오프시 상기 본체(171)내의 액상냉매가 상기 제2출구파이프(174)를 따라 올라가는 싸이펀 작용을 방지할 수 있고, 압축기(100)내로 액상냉매가 공급될 경우 발생할 수 있는 슬러깅 문제도 해결할 수 있다.That is, when the system is turned off, the liquid refrigerant filled in the main body 171 may rise through the second outlet pipe 174 and be supplied to the compressor 100, wherein the liquid refrigerant may be supplied to the compressor 100. If supplied, slugging problems can occur. Therefore, in order to solve this problem, the siphon hole 179 is formed on the second outlet pipe 174, so that the liquid refrigerant in the main body 171 rises along the second outlet pipe 174 when the system is turned off. It is possible to prevent the operation of the funnel, it can also solve the slugging problem that may occur when the liquid refrigerant is supplied into the compressor (100).

한편, 상기 제1출구파이프(173)는, 도 10과 같이 상기 본체(171)의 상측면을 수직으로 관통하여 상기 제2출구파이프(174)의 일측에 일체로 형성될 수도 있다.Meanwhile, the first outlet pipe 173 may be integrally formed on one side of the second outlet pipe 174 by vertically penetrating the upper surface of the main body 171 as shown in FIG. 10.

이때, 상기 제1출구파이프(173)의 일단부는 상기 본체(171)내의 액상냉매 영역(B)과 연통하도록 연장 형성되고, 타단부는 상기 본체(171)의 외부로 연장 형성되는 것이 바람직하다.At this time, one end of the first outlet pipe 173 is preferably extended to communicate with the liquid refrigerant region B in the main body 171, the other end is preferably formed to extend to the outside of the main body 171.

상기한 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)는, 상기 입구파이프(172)가 상기 실외열교환기(130)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 연결되고, 상기 제1출구파이프(173)는 상기 제1팽창수단(140)의 입구측 냉매 순환라인(R)과 연결되며, 상기 제2출구파이프(174)는 상기 제1바이패스라인(R1)과 연결되어, 에어컨 모드시에는 상기 제1출구파이프(173)를 통해 액상냉매를 제1팽창수단(140)측으로 배출하고, 히트펌프 모드시에는 상기 제2출구파이프(174)를 통해 기상냉매를 제1바이패스라인(R1)측으로 배출하게 된다.In the receiver integrated accumulator 170, the inlet pipe 172 is connected to the outlet refrigerant circulation line R of the outdoor heat exchanger 130, and the first outlet pipe 173 is connected to the first outlet pipe 173. It is connected to the inlet refrigerant circulation line (R) of the expansion means 140, the second outlet pipe 174 is connected to the first bypass line (R1), in the air conditioning mode the first outlet pipe ( The liquid refrigerant is discharged to the first expansion means 140 through 173, and the gaseous refrigerant is discharged to the first bypass line R1 through the second outlet pipe 174 in the heat pump mode.

그리고, 상기 제1출구파이프(173)측에는 제1온오프 밸브(195)가 설치되고, 상기 제2출구파이프(174)측에는 제2온오프 밸브(196)가 설치되어, 에어컨 모드시에는 상기 제1출구파이프(173)를 통해 액상냉매를 배출하여 상기 제1팽창수단(140)측으로 공급하고, 히트펌프 모드시에는 상기 제2출구파이프(174)를 통해 기상냉매를 배출하여 상기 제1바이패스라인(R1)측으로 공급하도록 제어할 수 있게 된다.In addition, a first on-off valve 195 is installed on the first outlet pipe 173 side, and a second on-off valve 196 is installed on the second outlet pipe 174 side. The liquid refrigerant is discharged through the first outlet pipe 173 to be supplied to the first expansion means 140, and in the heat pump mode, the gaseous refrigerant is discharged through the second outlet pipe 174 to bypass the first bypass. It can be controlled to supply to the line R1 side.

한편, 상기 제1온오프 밸브(195)는 상기 제1출구파이프(173)와 연결되는 상기 제1팽창수단(140)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치할 수도 있고, 상기 제2온오프 밸브(196)는 상기 제2출구파이프(174)와 연결디는 상기 제1바이패스라인(R1)상에 설치할 수도 있다.The first on-off valve 195 may be installed on an inlet refrigerant circulation line R of the first expansion means 140 connected to the first outlet pipe 173 or the second on-off valve 195. The off valve 196 may be installed on the first bypass line R1 connected to the second outlet pipe 174.

이처럼, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)에 설치된 제1,2출구파이프(173.174)측에 제1,2온오프 밸브(195,196)를 설치함으로써, 냉매의 유동방향을 제어하는 삼방밸브 역할도 할 수 있는 것이다.As such, by installing the first and second on-off valves 195 and 196 on the first and second outlet pipes 173.174 installed in the receiver integrated accumulator 170, the three-way valve may control the flow direction of the refrigerant. It is.

따라서, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)의 제1,2출구파이프(173.174)측에 설치된 제1,2온오프 밸브(195,196)는, 에어컨 모드시 상기 압축기(100)에서 배출되어 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제1팽창수단(140) 및 증발기(160)측으로 흐르도록 냉매 유동방향을 제어하게 되고, 히트펌프 모드시(제1난방모드시) 상기 압축기(100)에서 배출되어 실내열교환기(110)와 제2팽창수단(120) 및 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 상기 제1바이패스라인(R1)으로 흐르도록 냉매 유동방향을 제어하게 된다.Accordingly, the first and second on / off valves 195 and 196 installed at the first and second outlet pipes 173 and 174 of the receiver integrated accumulator 170 are discharged from the compressor 100 in the air conditioner mode to provide an indoor heat exchanger ( Refrigerant passing through the 110 and the outdoor heat exchanger 130 to control the flow direction of the refrigerant to flow toward the first expansion means 140 and the evaporator 160, in the heat pump mode (in the first heating mode) The refrigerant flow direction is controlled so that the refrigerant discharged from the compressor 100 and passed through the indoor heat exchanger 110, the second expansion means 120, and the outdoor heat exchanger 130 flows to the first bypass line R1. Done.

그리고, 상기 본체(171)의 내부에는, 상기 입구파이프(172)를 통해 유입되는 냉매 중 액상냉매가 상기 제2출구파이프(174)로 곧바로 유입되는 것을 방지하도록, 상기 본체(171)내에 위치한 제2출구파이프(174)의 일단부와 상기 입구파이프(172)의 사이에 돔플레이트(176a)가 설치된다.In addition, the inside of the main body 171 is located within the main body 171 to prevent the liquid refrigerant of the refrigerant flowing through the inlet pipe 172 to flow directly into the second outlet pipe 174. A dome plate 176a is installed between one end of the two outlet pipes 174 and the inlet pipe 172.

상기 돔플레이트(176a)는, 상기 제2출구파이프(174)측에 고정 설치되며, 상기 입구파이프(172)와 상기 제2출구파이프(174)의 일단부를 구획함으로써, 상기 입구파이프(172)를 통해 본체(171)내로 유입된 냉매가 상기 제2출구파이프(174)로 곧바로 유입되는 것을 방지하게 되며, 기상냉매만 상기 제2출구파이프(174)로 유입될 수 있도록 하게 된다.The dome plate 176a is fixed to the side of the second outlet pipe 174 and partitions one end of the inlet pipe 172 and the second outlet pipe 174 to thereby separate the inlet pipe 172. The refrigerant introduced into the main body 171 is prevented from immediately flowing into the second outlet pipe 174, and only the gaseous refrigerant can be introduced into the second outlet pipe 174.

그리고, 상기 본체(171)의 내부에는, 상기 본체(171)내의 냉매를 가열하도록 가열기(178)가 설치된다.In addition, a heater 178 is installed inside the main body 171 to heat the refrigerant in the main body 171.

상기 가열기(178)는, 상기 본체(171)내의 냉매를 가열함으로써, 저온시 압축기의 흡입압력을 상승시키고, 적상지연 및 난방성능을 증대시키게 된다.The heater 178 heats the refrigerant in the main body 171, thereby increasing the suction pressure of the compressor at low temperatures, and increasing the delay delay and the heating performance.

이때, 상기 본체(171)의 내부에는, 상기 가열기(178)의 작동시 발생하는 기포가 상기 제2출구파이프(174)로 유입되어 압축기측으로 액상냉매가 공급되는 것을 방지하도록, 상기 본체(171)내에 위치한 제2출구파이프(174)의 일단부 보다 낮은 위치에 보조 돔플레이트(176b)가 설치된다.At this time, inside the main body 171, bubbles generated during the operation of the heater 178 flows into the second outlet pipe 174 to prevent the liquid refrigerant from being supplied to the compressor side, the main body 171 The auxiliary dome plate 176b is installed at a position lower than one end of the second outlet pipe 174 located therein.

따라서, 상기 가열기(178)의 작동으로 기포가 발생하여 상승하더라도 상기 보조 돔플레이트(176b)에 의해 차단되므로 상기 제2출구파이프(174)로 액상냉매가 공급되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, even if bubbles are generated and raised by the operation of the heater 178, the auxiliary dome plate 176b is blocked by the auxiliary outlet pipe 174, thereby preventing the liquid refrigerant from being supplied.

그리고, 상기 본체(171)의 내부에는, 상기 본체(171)내의 냉매 중에 포함된 수분을 제거할 수 있도록 건조제(177)가 설치된다.In addition, a desiccant 177 is installed in the main body 171 to remove moisture contained in the refrigerant in the main body 171.

이와 같이, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)는, 응축된 액상냉매 저장, 기상냉매와 액상냉매 분리, 수분제거, 건조제(177) 및 필터 장착공간 제공, 오일회수 역할들을 수행함과 아울러 상기 제1출구파이프(173)를 통해 액상냉매를 배출하고, 상기 제2출구파이프(174)를 통해 기상냉매를 배출함으로써, 수액기의 기능과 어큐뮬레이터의 기능을 모두 수행할 수 있는 것이다.As such, the receiver integrated accumulator 170, condensed liquid refrigerant storage, gas phase refrigerant and liquid refrigerant separation, water removal, desiccant 177 and filter mounting space to perform the role of oil recovery and the first outlet By discharging the liquid refrigerant through the pipe 173 and the gaseous refrigerant through the second outlet pipe 174, both the function of the receiver and the function of the accumulator can be performed.

그리고, 상기 제1바이패스라인(R1)으로 유동하는 냉매 중 일부를 상기 증발기(160)측으로 유동시키거나 또는 상기 제1팽창수단(140)에서 배출된 냉매 중 일부를 상기 제1바이패스라인(R1)측으로 유동시키도록, 상기 제1팽창수단(140)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 상기 제1바이패스라인(R1)을 연결하는 분기라인(R4)이 설치되고, 상기 분기라인(R4)상에는 냉매유동을 온,오프 제어하는 제3온오프 밸브(197)가 설치된다.In addition, some of the refrigerant flowing in the first bypass line R1 flows toward the evaporator 160, or some of the refrigerant discharged from the first expansion means 140 is transferred to the first bypass line. A branch line R4 connecting the outlet refrigerant circulation line R and the first bypass line R1 of the first expansion means 140 is installed to flow to the R1 side, and the branch line ( On R4), a third on / off valve 197 is provided to control the refrigerant flow on and off.

한편, 상기 분기라인(R4) 및 제3온오프 밸브(197)를 이용하면 히트펌프 모드시 제습모드를 구현할 수 있다.Meanwhile, when the branch line R4 and the third on / off valve 197 are used, the dehumidification mode may be implemented in the heat pump mode.

그리고, 상기 제2바이패스라인(R2) 및 제2방향전환밸브(192)의 제어를 통해, 실외온도가 영상일 경우에는 순환냉매가 상기 실외열교환기(130)측으로 유동하도록 제어되고, 실외온도가 영하일 경우에는 순환냉매가 상기 실외열교환기(130)를 바이패스하여 상기 제2바이패스라인(R2)측으로 유동하도록 제어된다.When the outdoor temperature is an image through the control of the second bypass line (R2) and the second direction switching valve (192), the circulating refrigerant is controlled to flow toward the outdoor heat exchanger (130) The circulating refrigerant bypasses the outdoor heat exchanger 130 and is controlled to flow toward the second bypass line R2.

여기서, 실외온도가 영하일 경우, 저온의 실외공기 영향을 최소화 할 수 있도록 도 4의 제2난방모드와 같이, 상기 제2팽창수단(120)을 통과한 냉매가 상기 실외열교환기(130)를 바이패스하여 제2바이패스라인(R2)측으로 흐르게 되고, 상기 제2바이패스라인(R2)을 통과한 냉매는 제1바이패스라인(R1) 및 분기라인(R4)을 통해 상기 증발기(160)로 공급되어 차량 실내공기와 열교환하면서 실내공기의 열원을 회수하게 된다.Here, when the outdoor temperature is below zero, as shown in the second heating mode of FIG. 4, the refrigerant passing through the second expansion means 120 may pass through the outdoor heat exchanger 130 to minimize the influence of low temperature outdoor air. Bypass flows to the second bypass line (R2) side, the refrigerant passing through the second bypass line (R2) through the first bypass line (R1) and branch line (R4) the evaporator (160) The heat source of the indoor air is recovered while being heat exchanged with the vehicle indoor air.

이처럼, 실외온도가 영하인 저열원 조건에서, 냉매가 상기 제2바이패스라인(R2)을 통해 실외열교환기(130)를 바이패스하도록 하여 저온의 실외공기 영향을 최소화하도록 하고, 아울러 상기 제1바이패스라인(R1)을 흐르는 냉매를 분기라인(R4)을 통해 실내공기와 열교환하는 증발기(160)로 공급하여 실내공기의 열원을 회수하도록 함으로써, 난방성능을 향상할 수 있는 것이다.As such, in a low heat source condition at which the outdoor temperature is below zero, the refrigerant bypasses the outdoor heat exchanger 130 through the second bypass line R2 so as to minimize the influence of low temperature outdoor air, and also the first By supplying the refrigerant flowing through the bypass line (R1) to the evaporator 160 for heat exchange with the indoor air through the branch line (R4) to recover the heat source of the indoor air, it is possible to improve the heating performance.

한편, 상기 제1바이패스라인(R1)상에는 제1바이패스라인(R1)을 따라 흐르는 냉매에 열을 공급하는 열공급수단(미도시)을 설치할 수 있다.Meanwhile, a heat supply unit (not shown) may be installed on the first bypass line R1 to supply heat to the refrigerant flowing along the first bypass line R1.

상기 열공급수단은, 차량 전장품의 폐열을 상기 제1바이패스라인(R1)을 흐르는 냉매에 공급하는 것으로서, 차량 전장품을 순환하는 냉각수와 상기 제1바이패스라인을 유동하는 냉매를 상호 열교환시키는 수냉식 열교환기로 이루어진다.The heat supply means is for supplying the waste heat of the vehicle electrical equipment to the refrigerant flowing through the first bypass line (R1), the water-cooled heat exchanger for mutual heat exchange between the cooling water circulating the vehicle electronics and the refrigerant flowing through the first bypass line It consists of

따라서, 히트펌프 모드시 차량 전장품의 폐열로 부터 열원을 회수함으로써 난방성능을 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the heating performance can be improved by recovering the heat source from the waste heat of the vehicle electrical equipment in the heat pump mode.

한편, 상기 차량 전장품으로는 대표적으로 모터와, 인버터 등이 있다.
On the other hand, the vehicle electrical equipment is typically a motor, an inverter and the like.

이하, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the vehicle heat pump system according to the present invention will be described.

가. 에어컨 모드(냉방 모드, 제습 모드)end. Air conditioner mode (cooling mode, dehumidification mode)

에어컨 모드시에는, 도 2와 같이, 상기 제1,2,3온오프 밸브(195,196,197) 및 제1,2방향전환밸브(191)(192)의 제어를 통해, 상기 제1바이패스라인(R1), 제2바이패스라인(R2), 팽창라인(R3), 분기라인(R4)이 모두 폐쇄된다.In the air conditioner mode, as shown in FIG. 2, the first bypass line R1 is controlled through the control of the first, second and third on-off valves 195, 196, 197 and the first and second directional valves 191 and 192. ), The second bypass line R2, the expansion line R3, and the branch line R4 are all closed.

한편, 최대 냉방시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 통과하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)를 통과하면서 냉각된 후 실내열교환기(110)를 바이패스 하여 차실내로 공급됨으로써, 차실내를 냉방하게 된다.On the other hand, at the time of maximum cooling, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 is operated to close the passage through the indoor heat exchanger 110, so that the air blown into the air conditioning case 150 by the blower Is cooled while passing through the evaporator (160), and is then supplied to the interior of the vehicle by bypassing the indoor heat exchanger (110), thereby cooling the interior of the vehicle.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 상기 실내열교환기(110)로 공급된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 100 after being compressed is supplied to the indoor heat exchanger 110 installed in the air conditioning case 150.

상기 실내열교환기(110)로 공급된 냉매는, 도 2와 같이 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)측 통로를 폐쇄하고 있으므로 공기와 열교환하지 않고 곧바로 상기 실외열교환기(130)로 유동하게 된다.The refrigerant supplied to the indoor heat exchanger 110 is supplied to the outdoor heat exchanger 130 without heat exchange with air because the temperature control door 151 closes the passage on the indoor heat exchanger 110 as shown in FIG. .

상기 실외열교환기(130)로 유동한 냉매는, 실외공기와 열교환하게 되면서 응축되며, 이로인해 기상 냉매가 액상 냉매로 바뀌게 된다.The refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 130 is condensed as it exchanges heat with outdoor air, thereby converting the gaseous refrigerant into a liquid refrigerant.

한편, 상기 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)는 모두 응축기 역학을 하게 되지만, 실외공기와 열교환하는 상기 실외열교환기(130)에서 주로 냉매가 응축되게 된다.On the other hand, both the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger 130 is condenser dynamics, but the refrigerant is mainly condensed in the outdoor heat exchanger 130 that exchanges heat with outdoor air.

계속해서, 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매는, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)로 유입되어, 기상냉매과 액상냉매가 상,하로 분리되며, 이때 제1온오프 밸브(195)에 의해 개방된 제1출구파이프(173)를 통해 액상냉매가 배출되어 상기 제1팽창수단(140)을 통과하게 된다.Subsequently, the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 flows into the receiver integrated accumulator 170, and the gaseous phase refrigerant and the liquid phase refrigerant are separated up and down by the first on / off valve 195. The liquid refrigerant is discharged through the opened first outlet pipe 173 to pass through the first expansion means 140.

상기 제1팽창수단(140)을 통과하는 냉매는 감압 팽창되어 저온 저압의 상태가 된 후, 상기 증발기(160)로 유입된다.The refrigerant passing through the first expansion means 140 is expanded under reduced pressure to become a low temperature low pressure state, and then flows into the evaporator 160.

상기 증발기(160)로 유입된 냉매는 블로어를 통해 공조케이스(150) 내부로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발함과 동시에 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각하게 되며, 이처럼 냉각된 공기가 차량 실내로 공급되어 냉방하게 된다.The refrigerant flowing into the evaporator 160 is heat-exchanged with the air blown into the air conditioning case 150 through the blower to evaporate, and at the same time, the air is cooled by an endothermic effect due to the latent heat of evaporation of the refrigerant. And supplied to the vehicle interior to be cooled.

이후, 상기 증발기(160)에서 배출된 냉매는 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
Then, the refrigerant discharged from the evaporator 160 flows into the compressor 100 and recycles the cycle as described above.

나. 히트펌프 모드 중 제1난방모드I. First heating mode of heat pump mode

히트펌프 모드 중 제1난방모드는, 실외온도가 영상인 조건에서 작동하며, 실외공기를 열원으로 이용하는 모드로서, 도 3과 같이, 상기 제1,2,3온오프 밸브(195,196,197) 및 제1,2방향전환밸브(191)(192)의 제어를 통해, 상기 제1바이패스라인(R1)이 개방되고 분기라인(R4)이 폐쇄되어, 상기 제1팽창수단(140) 및 증발기(160)측으로는 냉매가 공급되지 않는다.Among the heat pump modes, the first heating mode is a mode in which the outdoor temperature is an image and uses outdoor air as a heat source. As shown in FIG. 3, the first, second, third on-off valves 195, 196, 197, and first Through the control of the two-way switching valve (191, 192), the first bypass line (R1) is opened and the branch line (R4) is closed, the first expansion means 140 and the evaporator 160 The coolant is not supplied to the side.

또한, 상기 제2바이패스라인(R2)이 폐쇄되고, 상기 팽창라인(R3)이 개방된다.In addition, the second bypass line R2 is closed and the expansion line R3 is opened.

그리고, 제1난방모드시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)를 통과한 후 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.In the first heating mode, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 operates to close the passage that bypasses the indoor heat exchanger 110, and is blown into the air conditioning case 150 by the blower. After the air passes through the evaporator 160 and passes through the indoor heat exchanger 110, the air is converted into warm air and supplied into the vehicle compartment, thereby heating the interior of the vehicle compartment.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 실내열교환기(110)로 유입된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 100 after being compressed is introduced into the indoor heat exchanger 110 installed inside the air conditioning case 150.

상기 실내열교환기(110)로 유입된 고온 고압의 기상 냉매는, 블로어를 통해 공조케이스(150)의 내부로 송풍되는 공기와 열교환하면서 응축되며, 이때 상기 실내열교환기(110)를 통과하는 공기는 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant introduced into the indoor heat exchanger 110 is condensed while exchanging heat with the air blown into the air conditioning case 150 through the blower. At this time, air passing through the indoor heat exchanger 110 After changing to hot air, it is supplied to the interior of the vehicle, and the interior of the vehicle is heated.

계속해서, 상기 실내열교환기(110)에서 배출된 냉매는 상기 팽창라인(R3)으로 유동하게 되고, 상기 팽창라인(R3)으로 유동하는 냉매는 상기 제2팽창수단(120)을 통과하는 과정에서 감압 팽창되어 저온 저압 상태가 된 후, 상기 실외열교환기(130)로 공급된다.Subsequently, the refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 110 flows to the expansion line R3, and the refrigerant flowing to the expansion line R3 passes through the second expansion means 120. After expansion under reduced pressure to a low temperature low pressure state, it is supplied to the outdoor heat exchanger (130).

상기 실외열교환기(130)로 공급된 냉매는, 실외공기와 열교환하면서 증발한 후, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)로 유입되어, 기상냉매과 액상냉매가 상,하로 분리되며, 이때 제2온오프 밸브(196)에 의해 개방된 제2출구파이프(174)를 통해 기상냉매가 배출되어 제1바이패스라인(R1)을 통과하게 된다.The refrigerant supplied to the outdoor heat exchanger (130) evaporates while exchanging heat with outdoor air, and then flows into the receiver integrated accumulator (170), where the gas phase refrigerant and the liquid refrigerant are separated up and down, wherein the second on-off The gaseous refrigerant is discharged through the second outlet pipe 174 opened by the valve 196 to pass through the first bypass line R1.

상기 제1바이패스라인(R1)을 통과한 냉매는 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
The refrigerant passing through the first bypass line R1 is introduced into the compressor 100 to recycle the cycle as described above.

다. 히트펌프 모드 중 제2난방모드All. Second heating mode of heat pump mode

히트펌프 모드 중 난방 모드는, 실외온도가 영하인 조건에서 작동하며, 실내공기(내기유입모드)를 열원으로 이용하는 모드로서, 도 4와 같이, 상기 제1,2,3온오프 밸브(195,196,197) 및 제1,2방향전환밸브(191)(192)의 제어를 통해, 상기 제1바이패스라인(R1) 및 분기라인(R4)이 개방된다.4, the first, second and third on-off valves 195, 196, and 197 operate in a mode in which the outdoor temperature is zero and the room air (inflow inflow mode) is used as a heat source. The first bypass line R 1 and the branch line R 4 are opened through the control of the first and second directional control valves 191 and 192.

또한, 상기 제2바이패스라인(R2) 및 팽창라인(R3)이 개방된다.In addition, the second bypass line R2 and the expansion line R3 are opened.

한편, 차실내온도가 영상인 조건이면 상기 공조케이스(150)의 공기유입모드가 내기유입모드로 제어되어 상기 공조케이스(150)로 실내공기가 유입된다.On the other hand, if the vehicle interior temperature is an image condition, the air inflow mode of the air conditioning case 150 is controlled to the air inflow mode is the indoor air flows into the air conditioning case 150.

그리고, 제2난방모드시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)를 통과한 후 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.In the second heating mode, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 operates to close the passage that bypasses the indoor heat exchanger 110, and is blown into the air conditioning case 150 by a blower. After the air passes through the evaporator 160 and passes through the indoor heat exchanger 110, the air is converted into warm air and supplied into the vehicle compartment, thereby heating the interior of the vehicle compartment.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 실내열교환기(110)로 유입된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 100 after being compressed is introduced into the indoor heat exchanger 110 installed inside the air conditioning case 150.

상기 실내열교환기(110)로 유입된 고온 고압의 기상 냉매는, 블로어를 통해 공조케이스(150)의 내부로 송풍되는 공기와 열교환하면서 응축되며, 이때 상기 실내열교환기(110)를 통과하는 공기는 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant introduced into the indoor heat exchanger 110 is condensed while exchanging heat with the air blown into the air conditioning case 150 through the blower. At this time, air passing through the indoor heat exchanger 110 After changing to hot air, it is supplied to the interior of the vehicle, and the interior of the vehicle is heated.

계속해서, 상기 실내열교환기(110)에서 배출된 냉매는 상기 팽창라인(R3)으로 유동하게 되고, 상기 팽창라인(R3)으로 유동하는 냉매는 상기 제2팽창수단(120)을 통과하는 과정에서 감압 팽창되어 저온 저압 상태가 된 후, 상기 제2바이패스라인(R2)으로 유동하게 되면서 상기 실외열교환기(130)를 바이패스하게 된다.Subsequently, the refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 110 flows into the expansion line R3, and the refrigerant flowing into the expansion line R3 flows through the second expansion means 120 The refrigerant flows to the second bypass line (R2) and bypasses the outdoor heat exchanger (130).

이때, 냉매가 상기 실외열교환기(130)를 바이패스 하므로 저온의 실외공기 영향이 최소화 된다.At this time, since the refrigerant bypasses the outdoor heat exchanger 130, the influence of low temperature outdoor air is minimized.

이후, 상기 제2바이패스라인(R2)을 통과한 냉매는, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)로 유입되어, 기상냉매과 액상냉매가 상,하로 분리되며, 이때 제2온오프 밸브(196)에 의해 개방된 제2출구파이프(174)를 통해 기상냉매가 배출되어 제1바이패스라인(R1)을 통과하게 된다.Thereafter, the refrigerant passing through the second bypass line R2 flows into the receiver integrated accumulator 170 to separate the gaseous phase refrigerant and the liquid phase refrigerant up and down, and to the second on / off valve 196. The gaseous refrigerant is discharged through the second outlet pipe 174 opened by the gas and passes through the first bypass line R1.

계속해서, 상기 제1바이패스라인(R1)을 통과하는 냉매는 상기 분기라인(R4)을 통해 증발기(160)로 공급되어 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 실내공기와 열교환하는 과정에서 증발하게 된다.Subsequently, the refrigerant passing through the first bypass line R1 is supplied to the evaporator 160 through the branch line R4 to evaporate during heat exchange with indoor air flowing through the air conditioning case 150. Done.

이후, 상기 증발기(160)를 통과한 냉매는 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
Thereafter, the refrigerant passing through the evaporator 160 is introduced into the compressor 100 to recycle the cycle as described above.

라. 히트펌프 모드 중 제습모드la. Dehumidification mode of heat pump mode

히트펌프 모드 중 제습모드는, 실외온도가 영상인 조건에서 작동하며, 실외공기를 열원으로 이용하는 모드로서, 도 5와 같이, 도 3의 제1난방모드로 작동 중에 실내 제습이 필요한 경우에 작동하게 된다.The dehumidification mode of the heat pump mode operates under the condition that the outdoor temperature is an image and uses outdoor air as a heat source. As shown in FIG. 5, the dehumidification mode is operated when the indoor dehumidification is required while operating in the first heating mode of FIG. 3. do.

따라서, 도 3의 제1난방모드와 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.Therefore, only the portions different from the first heating mode of FIG. 3 will be described.

상기 제습모드시에는, 제1난방모드 상태에서 상기 제3온오프 밸브(197)를 통해 상기 분기라인(R4)이 추가로 개방되게 된다.In the dehumidification mode, the branch line R4 is further opened through the third on / off valve 197 in the first heating mode.

그리고, 제습모드시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)를 통과하는 과정에서 냉각된 후, 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.In the dehumidifying mode, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 is operated to close the passage bypassing the indoor heat exchanger 110, so that the air blown into the air conditioning case 150 by the blower After passing through the evaporator 160, the refrigerant passes through the indoor heat exchanger 110 and is converted into hot air to be supplied to the interior of the vehicle, thereby heating the interior of the vehicle.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100), 실내열교환기(110), 제2팽창수단(120), 실외열교환기(130)를 통과한 냉매는 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)로 유입되어, 기상냉매과 액상냉매가 상,하로 분리되며, 이때 제2온오프 밸브(196)에 의해 개방된 제2출구파이프(174)를 통해 기상냉매가 배출되어 제1바이패스라인(R1)을 통과하게 된다.The refrigerant passing through the compressor (100), the indoor heat exchanger (110), the second expansion means (120), and the outdoor heat exchanger (130) flows into the receiver integrated accumulator (170), so that the gaseous phase refrigerant and the liquid phase refrigerant are charged. In this case, the gaseous refrigerant is discharged through the second outlet pipe 174 opened by the second on / off valve 196 to pass through the first bypass line R1.

상기 제1바이패스라인(R1)을 통과하는 냉매는 상기 분기라인(R4)을 통해 증발기(160)로 공급되어 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기와 열교환하는 과정에서 증발하게 된다.The refrigerant passing through the first bypass line (R1) is supplied to the evaporator 160 through the branch line (R4) to evaporate in the process of heat exchange with the air flowing in the air conditioning case 150.

상기 과정에서 상기 증발기(160)를 통과하는 공기의 제습이 이루어지게 되며, 상기 증발기(160)를 통과한 제습된 공기는 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 후 차량 실내로 공급되어 제습 난방하게 된다.In this process, the air passing through the evaporator 160 is dehumidified, and the dehumidified air passing through the evaporator 160 is converted into hot air while passing through the indoor heat exchanger 110, Dehumidification is heated.

이후, 상기 증발기(160)를 통과한 냉매는 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
Thereafter, the refrigerant passing through the evaporator 160 is introduced into the compressor 100 to recycle the cycle as described above.

마. 히트펌프 모드 중 제상모드hemp. Defrost mode in heat pump mode

히트펌프 모드 중 제상모드는, 실외온도가 영상인 조건에서 작동하며, 실외공기를 열원으로 이용하는 모드로서, 도 6과 같이, 실외열교환기(130)의 적상문제(빙결)로 인해 제상이 필요한 경우에 작동하게 된다.The defrost mode of the heat pump mode operates under the condition that the outdoor temperature is an image, and uses outdoor air as a heat source. As shown in FIG. 6, when defrost is needed due to an accumulation problem (freezing) of the outdoor heat exchanger 130. To work.

상기 제상모드는, 도 3의 제1난방모드로 작동 중에 상기 실외열교환기(130)의 제상이 필요한 경우, 냉매를 도 2의 에어컨 모드로 작동시켜 상기 실외열교환기(130)로 고온의 냉매를 공급하여 제상하게 된다.When the defrosting operation of the outdoor heat exchanger 130 is required during operation in the first heating mode of FIG. 3, the defrosting mode operates the refrigerant in the air conditioner mode of FIG. 2 to cool the high-temperature refrigerant to the outdoor heat exchanger 130 And then discharged.

그리고, 제상모드시에는 상기 공조케이스(150)내의 온도조절도어(151)가 실내열교환기(110)를 바이패스하는 통로를 폐쇄하도록 작동하여, 블로어에 의해 공조케이스(150)내로 송풍된 공기가 상기 증발기(160)를 통과하는 과정에서 냉각된 후, 상기 실내열교환기(110)를 통과하면서 온풍으로 바뀌어 차실내로 공급됨으로서, 차실내를 난방하게 된다.In the defrost mode, the temperature control door 151 in the air conditioning case 150 operates to close the passage that bypasses the indoor heat exchanger 110, so that the air blown into the air conditioning case 150 by the blower After being cooled in the process of passing through the evaporator 160, while being passed through the indoor heat exchanger 110 is converted into a warm air is supplied into the vehicle interior, the interior of the vehicle interior is heated.

계속해서, 냉매 순환과정을 설명하면,Next, the refrigerant circulation process will be described.

상기 압축기(100)에서 압축된 후 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 공조케이스(150)의 내부에 설치된 상기 실내열교환기(110)로 공급된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 100 after being compressed is supplied to the indoor heat exchanger 110 installed in the air conditioning case 150.

상기 실내열교환기(110)로 유입된 고온 고압의 기상 냉매는, 블로어를 통해 공조케이스(150)의 내부로 송풍되는 공기와 열교환하면서 응축되며, 이때 상기 실내열교환기(110)를 통과하는 공기는 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 공급되어 차실내를 난방하게 된다.The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant introduced into the indoor heat exchanger 110 is condensed while exchanging heat with the air blown into the air conditioning case 150 through the blower. At this time, air passing through the indoor heat exchanger 110 After changing to hot air, it is supplied to the interior of the vehicle, and the interior of the vehicle is heated.

계속해서, 상기 실내열교환기(110)에서 배출된 고온의 냉매는 상기 실외열교환기(130)로 유동하여 실외열교환기(130)를 제상하게 된다.Subsequently, the high temperature refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 110 flows to the outdoor heat exchanger 130 to defrost the outdoor heat exchanger 130.

계속해서, 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매는, 상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)로 유입되어, 기상냉매과 액상냉매가 상,하로 분리되며, 이때 제1온오프 밸브(195)에 의해 개방된 제1출구파이프(173)를 통해 액상냉매가 배출되어 상기 제1팽창수단(140)을 통과하게 된다.Subsequently, the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 flows into the receiver integrated accumulator 170, and the gaseous phase refrigerant and the liquid phase refrigerant are separated up and down by the first on / off valve 195. The liquid refrigerant is discharged through the opened first outlet pipe 173 to pass through the first expansion means 140.

상기 제1팽창수단(140)을 통과하는 냉매는 감압 팽창되어 저온 저압 상태가 된 후, 상기 증발기(160)측으로 공급되게 된다.The refrigerant passing through the first expansion means 140 is expanded under reduced pressure to become a low temperature low pressure state, and then is supplied to the evaporator 160.

상기 증발기(160)로 공급된 냉매는 블로어를 통해 공조케이스(150) 내부로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발하게 된다.The refrigerant supplied to the evaporator 160 is evaporated by heat exchange with air blown into the air conditioning case 150 through a blower.

이후, 상기 증발기(160)를 통과한 냉매는 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.Thereafter, the refrigerant passing through the evaporator 160 is introduced into the compressor 100 to recycle the cycle as described above.

100: 압축기 110: 실내열교환기
115: 전기 가열식 히터 120: 제2팽창수단
130: 실외열교환기 140: 제1팽창수단
150: 공조케이스 151: 온도조절도어
160: 증발기 170: 수액기 일체형 어큐뮬레이터
171: 본체 172: 입구파이프
173: 제1출구파이프 173a: 이물질제거필터
174: 제2출구파이프
175: 오일회수필터 176a: 돔플레이트
176b: 보조 돔플레이트 177: 건조제
178: 가열기 179: 싸이펀홀
191: 제1방향전환밸브 192: 제2방향전환밸브
195: 제1온오프 밸브 196: 제2온오프 밸브
197: 제3온오프 밸브
R: 냉매 순환라인 R1: 제1바이패스라인
R2: 제2바이패스라인 R3: 팽창라인
R4: 분기라인
100: compressor 110: indoor heat exchanger
115: electric heating heater 120: second expansion means
130: outdoor heat exchanger 140: first expansion means
150: air conditioning case 151: temperature control door
160: evaporator 170: receiver integrated accumulator
171: main body 172: inlet pipe
173: first outlet pipe 173a: foreign material removal filter
174: second outlet pipe
175: oil recovery filter 176a: dome plate
176b: auxiliary dome plate 177: desiccant
178: heater 179: siphon hole
191: first direction switching valve 192: second direction switching valve
195: first on-off valve 196: second on-off valve
197: third on-off valve
R: Refrigerant circulation line R1: First bypass line
R2: second bypass line R3: inflation line
R4: Branch Line

Claims (16)

냉매 순환라인(R)과, 상기 냉매 순환라인(R)상에 연결 설치됨과 아울러 상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리하여 배출하는 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)를 포함하여 이루어진 차량용 히트 펌프 시스템에 있어서,
상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)는,
내부에 기상냉매와 액상냉매가 상,하로 분리되어 저장되는 본체(171)와,
상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매가 유입되도록 상기 본체(171)의 일측에 연결되는 입구파이프(172)와,
상기 본체(171)내의 액상냉매를 배출하도록 상기 본체(171)내의 액상냉매 영역(B)과 연통하도록 연결되는 제1출구파이프(173)와,
상기 본체(171)내의 기상냉매를 배출하도록 상기 본체(171)내의 기상냉매 영역(A)과 연통하도록 연결되는 제2출구파이프(174)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
A receiver integrated accumulator 170 connected to the refrigerant circulation line R and the refrigerant circulation line R, and separating and discharging the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line R into a gaseous phase refrigerant and a liquid phase refrigerant. In the vehicle heat pump system comprising a,
The receiver integrated accumulator 170,
The main body 171 and the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant are separated and stored up and down therein,
An inlet pipe 172 connected to one side of the main body 171 so that refrigerant circulating in the refrigerant circulation line R flows in;
A first outlet pipe 173 connected to communicate with the liquid refrigerant region B in the main body 171 to discharge the liquid refrigerant in the main body 171;
And a second outlet pipe (174) connected to communicate with the gas phase refrigerant region (A) in the body (171) to discharge the gas phase refrigerant in the body (171).
제 1 항에 있어서,
상기 본체(171)의 내부에는, 상기 본체(171)내의 냉매를 가열하도록 가열기(178)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
A heat pump system for a vehicle, characterized in that a heater (178) is installed inside the main body (171) to heat the refrigerant in the main body (171).
제 1 항에 있어서,
상기 입구파이프(172)는, 상기 본체(171)내의 기상냉매 영역(A)과 연통하도록 연결 설치되되, 상기 본체(171)의 상측면에 연결 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
The inlet pipe 172 is connected to communicate with the gas phase refrigerant region (A) in the main body 171, the vehicle heat pump system, characterized in that the connection is installed on the upper side of the main body (171).
제 1 항에 있어서,
상기 입구파이프(172)는, 상기 본체(171)내의 기상냉매 영역(A)과 연통하도록 연결 설치되되, 상기 본체(171)의 외주면에 연결 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
The inlet pipe 172 is connected to communicate with the gas phase refrigerant region (A) in the main body (171), the vehicle heat pump system, characterized in that the connection is installed on the outer peripheral surface of the main body (171).
제 1 항에 있어서,
상기 제1출구파이프(173)는, 상기 본체(171)의 외주면에 연결 설치되되, 상기 본체(171)내의 바닥면과 일정간격 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
The first outlet pipe (173) is connected to the outer circumferential surface of the main body 171, the vehicle heat pump system, characterized in that spaced apart from the bottom surface in the main body (171) by a predetermined interval.
제 1 항에 있어서,
상기 제1출구파이프(173)는, 상기 본체(171)의 하측면에 연결 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
The first outlet pipe (173) is connected to the lower surface of the main body (171), characterized in that the vehicle heat pump system.
제 1 항에 있어서,
상기 제2출구파이프(174)는, "U"자 형태로 밴딩되어 상기 본체(171)의 내부에 삽입 설치되되, 일단부는 상기 기상냉매 영역(A)과 연통하도록 연장 형성되고 타단부는 상기 본체(171)의 상측면을 관통하여 본체(171)의 외부로 연장 형성됨과 아울러 상기 밴딩부위(174a)는 상기 본체(171)내의 액상냉매에 잠기도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
The second outlet pipe 174 is bent into a “U” shape and inserted into the main body 171, one end of which extends to communicate with the gas phase refrigerant region A and the other end of the main pipe 174. A vehicle heat pump system, characterized in that extending through the upper side of the (171) to the outside of the main body (171) and the bending portion (174a) is installed to be immersed in the liquid refrigerant in the main body (171).
제 7 항에 있어서,
상기 제1출구파이프(173)는, 상기 본체(171)의 상측면을 관통하여 상기 제2출구파이프(174)의 일측에 일체로 형성되되, 일단부는 상기 본체(171)내의 액상냉매 영역(B)과 연통하도록 연장 형성되고, 타단부는 상기 본체(171)의 외부로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 7, wherein
The first outlet pipe 173 is formed integrally with one side of the second outlet pipe 174 by penetrating the upper surface of the main body 171, one end of the liquid refrigerant region B in the main body 171. Is formed to communicate with the other end, and the other end is formed to extend to the outside of the main body (171).
제 7 항에 있어서,
상기 제2출구파이프(174)의 밴딩부위(174a)에는, 상기 본체(171)내의 액상냉매에 포함된 오일을 상기 제2출구파이프(174)내로 회수하여 기상냉매와 함께 배출되도록 하는 오일회수필터(175)가 설치되고,
상기 오일회수필터(175)는 상기 본체(171)내의 바닥면과 일정간격(L) 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 7, wherein
An oil recovery filter for recovering oil contained in the liquid refrigerant in the main body 171 into the second outlet pipe 174 in the bending portion 174a of the second outlet pipe 174 to be discharged together with the gaseous refrigerant. 175 is installed,
The oil recovery filter 175 is a vehicle heat pump system, characterized in that installed in the main body 171 and the bottom surface spaced apart (L).
제 2 항에 있어서,
상기 본체(171)의 내부에는, 상기 입구파이프(172)를 통해 유입되는 냉매 중 액상냉매가 상기 제2출구파이프(174)로 곧바로 유입되는 것을 방지하도록, 상기 본체(171)내에 위치한 제2출구파이프(174)의 일단부와 상기 입구파이프(172)의 사이에 돔플레이트(176a)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
3. The method of claim 2,
Inside the main body 171, a second outlet located in the main body 171 to prevent the liquid refrigerant from the refrigerant flowing through the inlet pipe 172 directly flowing into the second outlet pipe 174. A dome plate (176a) is installed between one end of the pipe (174) and the inlet pipe (172).
제 2 항에 있어서,
상기 본체(171)의 내부에는, 상기 가열기(178)의 작동시 발생하는 기포가 상기 제2출구파이프(174)로 유입되는 것을 방지하도록, 상기 본체(171)내에 위치한 제2출구파이프(174)의 일단부 보다 낮은 위치에 보조 돔플레이트(176b)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
3. The method of claim 2,
Inside the main body 171, the second outlet pipe 174 located in the main body 171 to prevent air bubbles generated during operation of the heater 178 from entering the second outlet pipe 174. An auxiliary dome plate (176b) is installed at a position lower than one end of the vehicle heat pump system.
제 1 항에 있어서,
상기 본체(171)의 내부에는, 상기 본체(171)내의 냉매 중에 포함된 수분을 제거할 수 있도록 건조제(177)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
A vehicle heat pump system, characterized in that a desiccant (177) is installed in the main body (171) to remove moisture contained in the refrigerant in the main body (171).
제 1 항에 있어서,
상기 제1출구파이프(173)에는, 상기 제1출구파이프(173)를 통해 배출되는 액상냉매 중에 포함된 이물질을 제거하도록 이물질제거필터(173a)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
The first outlet pipe (173), the vehicle heat pump system, characterized in that the foreign material removal filter (173a) is installed to remove the foreign matter contained in the liquid refrigerant discharged through the first outlet pipe (173).
제 1 항에 있어서,
상기 제1출구파이프(173)측에는 제1온오프 밸브(195)가 설치되고, 상기 제2출구파이프(174)측에는 제2온오프 밸브(196)가 설치되어, 에어컨 모드시에는 상기 제1출구파이프(173)를 통해 액상냉매를 배출하고, 히트펌프 모드시에는 상기 제2출구파이프(174)를 통해 기상냉매를 배출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
A first on-off valve 195 is provided on the first outlet pipe 173 side, and a second on-off valve 196 is installed on the second outlet pipe 174 side, and the first outlet in the air conditioner mode. Discharge the liquid refrigerant through the pipe (173), and in the heat pump mode, the vehicle heat pump system, characterized in that to control to discharge the gaseous refrigerant through the second outlet pipe (174).
제 7 항에 있어서,
상기 기상냉매 영역(A)에 위치하는 상기 제2출구파이프(174)상에는, 시스템 오프시 액상냉매가 제2출구파이프(174)를 통해 올라오는 것을 방지할 수 있도록 싸이펀홀(179)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 7, wherein
The siphon hole 179 is formed on the second outlet pipe 174 positioned in the gas phase refrigerant region A to prevent the liquid refrigerant from rising through the second outlet pipe 174 when the system is turned off. A vehicle heat pump system.
제 1 항에 있어서,
상기 차량용 히트 펌프 시스템은,
상기 냉매 순환라인(R)상에 설치되어 냉매를 압축하여 배출하는 압축기(100)와,
공조케이스(150)의 내부에 설치됨과 아울러 상기 압축기(100)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 연결되어, 상기 공조케이스(150)내를 유동하는 공기와 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매를 열교환시키는 실내열교환기(110)와,
상기 공조케이스(150)의 내부에 설치됨과 아울러 상기 압축기(100)의 입구측 냉매 순환라인(R)과 연결되어, 상기 공조케이스(150)내를 유동하는 공기와 상기 압축기(100)로 공급되는 냉매를 열교환시키는 증발기(160)와,
상기 공조케이스(150)의 외부에 설치되어 상기 냉매 순환라인(R)을 순환하는 냉매와 실외공기를 열교환시키는 실외열교환기(130)와,
상기 증발기(160)의 입구측 냉매 순환라인(R)상에 설치되어, 상기 증발기(160)로 공급되는 냉매를 팽창시키는 제1팽창수단(140)과,
상기 제1팽창수단(140)의 입구측 냉매 순환라인(R)과 상기 증발기(160)의 출구측 냉매 순환라인(R)을 연결하도록 설치되어, 상기 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 상기 제1팽창수단(140) 및 증발기(160)를 선택적으로 바이패스하도록 하는 제1바이패스라인(R1)과,
상기 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130)를 연결하는 냉매 순환라인(R)상에 병렬로 연결된 팽창라인(R3)상에 설치되어 팽창라인(R3)을 유동하는 냉매를 팽창시키는 제2팽창수단(120)를 포함하여 이루어지고,
상기 수액기 일체형 어큐뮬레이터(170)는, 상기 제1바이패스라인(R1)과 상기 냉매 순환라인(R)의 분기지점에 설치됨과 아울러 상기 입구파이프(172)는 상기 실외열교환기(130)의 출구측 냉매 순환라인(R)과 연결되고, 상기 제1출구파이프(173)는 상기 제1팽창수단(140)의 입구측 냉매 순환라인(R)과 연결되며, 상기 제2출구파이프(174)는 상기 제1바이패스라인(R1)과 연결되어,
에어컨 모드시에는 상기 제1출구파이프(173)를 통해 액상냉매를 제1팽창수단(140)측으로 배출하고, 히트펌프 모드시에는 상기 제2출구파이프(174)를 통해 기상냉매를 제1바이패스라인(R1)측으로 배출하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.
The method of claim 1,
The vehicle heat pump system,
A compressor 100 installed on the refrigerant circulation line R for compressing and discharging the refrigerant;
Installed in the air conditioning case 150 and connected to the refrigerant circulation line R of the outlet side of the compressor 100, the air flowing in the air conditioning case 150 and the refrigerant discharged from the compressor 100 are provided. An indoor heat exchanger (110) for exchanging heat,
Installed in the air conditioning case 150 and connected to the refrigerant circulation line R of the inlet side of the compressor 100, the air flowing in the air conditioning case 150 is supplied to the compressor 100. An evaporator 160 for heat-exchanging the refrigerant,
An outdoor heat exchanger (130) installed outside the air conditioning case (150) to heat exchange the outdoor air with the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line (R);
A first expansion means (140) installed on an inlet refrigerant circulation line (R) of the evaporator (160) to expand the refrigerant supplied to the evaporator (160);
The refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 130 is installed to connect the inlet refrigerant circulation line R of the first expansion means 140 and the outlet refrigerant circulation line R of the evaporator 160. A first bypass line R1 for selectively bypassing the first expansion means 140 and the evaporator 160 according to an air conditioner mode or a heat pump mode;
The agent is installed on the expansion line (R3) connected in parallel on the refrigerant circulation line (R) connecting the indoor heat exchanger 110 and the outdoor heat exchanger (130) to expand the refrigerant flowing through the expansion line (R3). It comprises two expansion means 120,
The receiver integrated accumulator 170 is installed at a branch point of the first bypass line R1 and the refrigerant circulation line R, and the inlet pipe 172 is an outlet of the outdoor heat exchanger 130. It is connected to the side refrigerant circulation line (R), the first outlet pipe 173 is connected to the inlet refrigerant circulation line (R) of the first expansion means 140, the second outlet pipe 174 is It is connected to the first bypass line (R1),
In the air conditioner mode, the liquid refrigerant is discharged to the first expansion means 140 through the first outlet pipe 173, and the gaseous refrigerant is first bypassed through the second outlet pipe 174 in the heat pump mode. A vehicle heat pump system characterized by discharging to the line (R1) side.
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