KR20160059030A - 차량용 공조 장치 - Google Patents

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Abstract

응축기가 입구부에 마련되고, 출구부가 차량의 실내와 연통되는 난방라인; 입구부가 상기 난방라인의 입구부와 연결되고 출구부가 차량의 실내와 연통되며, 내부에 상기 응축기와 연결된 증발기가 마련된 냉각라인; 및 각 라인의 유동 흐름을 제어하여 차량의 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절 하는 적어도 하나 이상의 도어;를 포함하는 차량용 공조 장치가 소개된다.

Description

차량용 공조 장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 응축기와 증발기를 통해 난방 또는 냉방을 수행하는 차량용 공조 장치에 관한 것이다.
차량의 공조 장치에는 외부에서 공기를 흡입하여 실내로 토출하는 블로워와 상기 블로워에 의해 흐르는 공기의 유동 경로상에 마련되어 공기의 난방 또는 냉방을 수행하는 히터 및 증발기가 마련되고, 온풍과 냉풍이 차량 실내의 상부 또는 하부로 토출되도록 연결된 덕트가 포함되어 있다.
하지만, 이러한 종래의 공조 장치는 냉각을 위한 시스템과 별도로 난방을 위한 시스템이 마련되어야 하였고, 각각의 시스템을 구성하는데 있어서 과도한 비용이 지출되어왔던 문제가 있어왔으며, 각각의 시스템을 구현하는데 상당량의 에너지가 소비되어 차량의 연비를 악화시키는 원인으로 작용하여왔던 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2012-0021142 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 냉방과 난방을 복수개의 시스템으로 구성하는 것이 아니라 하나의 시스템으로 차량 실내의 냉방과 난방이 가능하도록 하는 차량용 공조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 공조 장치는 응축기가 입구부에 마련되고, 출구부가 차량의 실내와 연통되는 난방라인; 입구부가 상기 난방라인의 입구부와 연결되고 출구부가 차량의 실내와 연통되며, 내부에 상기 응축기와 연결된 증발기가 마련된 냉각라인; 및 각 라인의 유동 흐름을 제어하여 차량의 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 적어도 하나 이상의 도어;를 포함한다.
상기 도어는 난방라인과 냉각라인의 입구부 측과 출구부 측에 각각 적어도 하나 이상 마련될 수 있다.
상기 난방라인과 냉각라인에는 외부와 통공되도록 통공홀이 형성되고, 상기 도어는 통공홀을 개폐시키며, 통공홀의 개폐에 따라 각 라인을 흐르는 공기의 유동 경로를 변화시킬 수 있다.
상기 도어는 냉각라인의 입구부 측에 마련되고 통공홀의 개방시 외부공기가 냉각라인으로 유입되도록 유동경로를 형성하는 제1냉각도어와, 냉각라인의 출구부 측에 마련되고 통공홀의 개방시 냉각라인의 공기가 외부로 토출되도록 유동경로를 형성하는 제2냉각도어를 포함할 수 있다.
상기 도어는 난방라인의 출구부 측에 마련되고 통공홀의 개방시 난방라인의 공기가 외부로 토출되도록 유동경로를 형성하는 난방도어를 포함할 수 있다.
상기 제1냉각도어는 개방시 각각 냉각라인과 난방라인의 내측으로 개방되어 응축기에서 냉각라인 또는 난방라인으로 유입되는 공기량을 제어할 수 있다.
상기 제2냉각도어와 난방도어는 개방시 각각 냉각라인과 난방라인의 내측으로 개방되며, 개방시 냉각라인 또는 난방라인을 폐쇄할 수 있다.
냉각라인 및 차량 실내와 연통되어 차량 실내 공기를 냉각라인으로 재순환 시키는 순환라인이 더 마련되고, 냉각라인과 순환라인의 연통을 개폐하는 제3냉각도어가 더 마련될 수 있다.
차량 실내의 냉방시 상기 제1냉각도어가 개방되고 제2냉각도어는 폐쇄되며, 난방도어가 개방되어 증발기를 통과한 냉기가 차량의 실내로 유입되도록 할 수 있다.
차량 실내의 난방시 상기 난방도어는 폐쇄되고, 제1냉각도어와 제2냉각도어 중 적어도 하나 이상이 개방되어 응축기의 공기가 차량의 실내로 유입되도록 할 수 있다.
상기 제1냉각도어와 제2냉각도어 사이 및 응축기와 난방도어 사이에는 각 라인의 출구부 측으로 공기를 유동시키는 블로워가 마련될 수 있다.
상기 블로워와 난방도어 사이에는 PTC 히터가 마련될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 공조 장치에 따르면, 차량의 에어컨 시스템을 그대로 활용하면서 냉방과 난방을 동시에 구현할 수 있도록 함으로써 냉방과 난방을 별도의 시스템으로 구현하는 것과 비교하여 비용의 절감과 연비의 향상을 발생시킬 수 있다.
또한 시스템 상의 구성을 단순화 함으로써 제어의 복잡성을 감소시켜 생산의 용이성이 발생될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조 장치의 냉방시 공기 흐름도.
도 3은 실내 공기 재순환 상태에서의 냉방시 공기 흐름도.
도 4는 냉방시에 온도 조절이 이루어질 때의 공기 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조 장치의 난방시 공기 흐름도.
도 6은 극저온 상태에서의 난방시 공기 흐름도.
도 7은 난방시에 온도 조절이 이루어질 때의 공기 흐름도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 공조 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조 장치의 구성도로서, 응축기(400)가 입구부(201)에 마련되고, 출구부(202)가 차량의 실내와 연통되는 난방라인(200); 입구부(101)가 상기 난방라인(200)의 입구부(201)와 연결되고 출구부(102)가 차량의 실내와 연통되며, 내부에 상기 응축기(400)와 연결된 증발기(500)가 마련된 냉각라인(100); 및 각 라인의 유동 흐름을 제어하여 차량의 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절 하는 적어도 하나 이상의 도어(10);를 포함한다.
상기 도어(10)는 일단부를 축으로 회전가능한 플랩이 될 수 있고, 난방라인(200)과 냉각라인(100)의 입구부(101,201) 측과 출구부(102,202) 측에 각각 적어도 하나 이상 마련될 수 있으며, 상기 난방라인(200)과 냉각라인(100)에는 외부와 통공되도록 통공홀(A)이 형성되고, 상기 도어(10)는 통공홀(A)을 개폐시키며, 통공홀(A)의 개폐에 따라 각 라인(100,200)을 흐르는 공기의 유동 경로를 변화시킬 수 있다.
상기 구성에 대해 더 구체적으로 설명하자면, 상기 응축기(400)와 증발기(500)는 하나의 냉각시스템 상에 마련된 것으로서, 상기 응축기(400)는 압축기(미도시)로부터 압축된 냉매를 전달받아 냉매의 방열을 수행하고, 응축기(400)를 통과한 응축된 냉매는 팽창밸브(미도시)를 지나 증발기(500)에서 흡열을 수행하여 증발기(500)를 통과하는 공기의 냉각을 수행하게 된다. 그리고 증발기(500)를 통과한 공기는 다시 압축기로 유입된다.
본 실시예에서는 차량의 난방 수행시 발열 요소로서 상기 응축기(400)를 사용하는 것을 특징으로 하며, 난방라인(200)에 유입되는 공기가 상기 응축기(400)를 지나서 유입되도록 함으로써 응축기(400)에서 방열되는 열을 난방원으로 이용하도록 구성될 수 있다. 따라서 냉방시와 난방시 모두에 있어서 응축기(400)는 공기의 가열을, 증발기(500)는 공기의 냉각을 수행하도록 하여 하나의 냉방 시스템으로 난방까지 수행할 수 있도록 하는 것이다.
차량 냉방 시스템의 폐기되는 열을 이용하여 차량의 난방을 수행하는 것이므로 난방을 위한 별도의 시스템을 구축할 필요가 없어지게 되는 바, 이를 통해 비용의 절감, 무게의 감축 및 시스템과 생산 공정의 단순화를 발생시킬 수 있다.
한편, 상기 냉각라인(100)과 난방라인(200)의 입구부(101,201)와 출구부(102,202)는 서로 연결되어 공통된 입구부와 출구부를 형성할 수 있으며, 상기 통공홀(A)은 각 라인(100,200)의 벽부에 형성되어 외부와 연통될 수 있도록 이루어짐이 바람직하다. 물론 상기 입구부(101,102)와 출구부(201,202)가 각 라인(100,200)별로 독립적으로 마련될 수도 있으며 상기한 바와 같이 부분적으로 서로 통공될 수 있도록 마련될 수도 있다. 그리고 상기 통공홀(A)은 각 도어(10)가 설치된 위치 및 설치 개수에 맞게 형성됨이 바람직하다.
상기 도어(10)에 대해 더 구체적으로 설명하자면, 상기 도어(10)는 냉각라인(100)의 입구부(101) 측에 마련되고 통공홀(A)의 개방시 외부공기가 냉각라인(100)으로 유입되도록 유동경로를 형성하는 제1냉각도어(110)와, 냉각라인(100)의 출구부(102) 측에 마련되고 통공홀(A)의 개방시 냉각라인(100)의 공기가 외부로 토출되도록 유동경로를 형성하는 제2냉각도어(120)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 도어(10)는 난방라인(200)의 출구부(202) 측에 마련되고 통공홀(A)의 개방시 난방라인(200)의 공기가 외부로 토출되도록 유동경로를 형성하는 난방도어(220)와 난방라인(200)의 입구부(201) 측에 마련되고 응축기(400)에서 토출된 공기 중 일부가 외부로 토출되도록 유동경로를 형성하는 보조 난방도어(210)를 더 포함할 수 있다.
더 바람직한 실시예로서, 상기 제1냉각도어(110)는 개방시 냉각라인(100)의 내측으로 개방되며, 일단이 상기 통공홀(A)의 둘레부 중 냉각라인(100)의 입구부(101) 측에 회전가능하게 결합되고 타단부가 냉각라인(100)의 출구부(102) 측을 향하도록 배치되어 개방시 냉각라인(100)을 폐쇄 또는 일부 개방시켜 응축기(400)에서 냉각라인(100)으로 유입되는 공기를 차단 또는 공기량을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제2냉각도어(120)와 난방도어(220)는 개방시 각각 냉각라인(100)과 난방라인(200)의 내측으로 개방되며, 일단이 상기 통공홀(A)의 둘레부 중 각 라인(100,200)의 출구부(102,202) 측에 회전가능하게 결합되고 타단부가 각 라인(100,200)의 입구부(101,201) 측을 향하도록 배치되어 개방에 따라 냉각라인(100) 또는 난방라인(200)을 폐쇄시켜 각 라인(100,200)을 유동하는 공기를 외부로 토출시키거나 일부 개방하여 차량의 실내로 유입될 수 있도록 할 수 있다. 그리고 상기 보조 난방도어(210) 또한 상기 난방도어(220)와 설치 위치의 차이만 있을 뿐 유사하게 마련되어 응축기(400)에서 토출된 공기 중 일부를 외부로 토출시킬 수 있도록 함이 바람직하다.
본 실시예에서는 각 라인(100,200)별로 입구부(101,201)와 출구부(102,202)에 하나씩 도어(10)가 마련된 것으로 설명하고 있으나, 설치될 수 있는 도어(10)의 수와 위치는 설계자의 의도에 따라 다양하게 설정될 수 있으며, 각각의 도어(10)의 회전축에는 모터 또는 도어(10)를 회전시킬 수 있는 구동 장치가 마련되어 외부 신호에 따라 도어(10)의 개도량을 조절할 수 있도록 함이 바람직하다. 물론 상기 도어(10)가 설치된 위치에는 모두 통공홀(A)이 형성됨이 바람직하다.
각 도어(10)의 개도량에 따라 각 라인(100,200)을 흐르는 공기의 외부로 토출되거나 차량의 실내로 유입되는 양이 결정될 수 있다.
한편, 상기 제1냉각도어(110)는 상기 응축기(400)와 증발기(500) 사이에 마련됨이 바람직하고 상기 증발기(500)는 제1냉각도어(110)와 제2냉각도어(120) 사이에 마련됨이 바람직하다.
또한, 상기 보조 난방도어(210)와 난방도어(220) 사이에는 PTC 히터(600)가 마련될 수 있고, 상기 보조 난방도어(210)는 상기 응축기(400)와 PTC 히터(600) 사이에 마련될 수 있다. PTC 히터(600)가 마련됨에 따라 응축기(400)로는 열원이 부족한 상태일 경우 추가적인 열원의 공급이 가능하게 된다.
더 나아가 상기 제1냉각도어(110)와 제2냉각도어(120) 사이 및 보조 난방도어(210)와 난방도어(220) 사이, 더 바람직하게는 제1냉각도어(110)와 증발기(500)사이 및 보조 난방도어(210)와 PTC 히터(600) 사이에는 각 라인(100,200)의 출구부(102,202) 측으로 공기를 유동시키는 블로워(700)가 마련될 수 있다. 상기 블로워(700)들이 각 라인(100,200)에 개별적으로 마련됨에 따라 각 라인(100,200)별 공기 유동량을 조절 할 수 있고, 블로워(700)들이 공기흐름상 증발기(500) 및 PTC 히터(600)의 뒤쪽에 배치됨으로써 냉각 또는 가열된 공기를 직접적으로 받지 않아 블로워(700)의 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.
물론, 각각의 배치는 다양하게 설정될 수 있으며 상기 블로워(700) 또한 다양한 위치에 다양한 개수로 마련될 수 있다.
한편, 냉각라인(100) 및 차량 실내와 연통되어 차량 실내 공기를 냉각라인(100)으로 재순환 시키는 순환라인(300)이 더 마련되고, 냉각라인(100)과 순환라인(300)의 연통을 개폐하는 제3냉각도어(310)가 더 마련될 수 있다. 상기 제3냉각도어(310)는 냉각라인(100)과 순환라인(300)이 연통되는 경계지점에 마련되어 개폐될 수 있도록 마련됨이 바람직하다.
상기 순환라인(300)은 냉각라인(100)과 난방라인(200) 사이에 마련되어 냉각라인(100)과 난방라인(200)이 서로 구별된 라인이 되도록 할 수 있으나 반드시 그러해야 하는 것은 아니며 별도의 라인으로서 마련될 수도 있다.
이제 상기 구성들 및 도 2 내지 도 7을 이용하여 온도에 따른 공기의 유동 제어과정을 설명하자면, 우선 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조 장치의 냉방시 공기 흐름도로서, 차량 실내의 냉방시 상기 제1냉각도어(110)가 개방되어 응축기(400)에서 토출된 따뜻한 공기(H)가 냉각라인(100)으로 유입되는 것을 막고 제2냉각도어(120)는 폐쇄되어 증발기(500)를 지나 냉각된 공기(C)가 냉각라인(100)의 출구부(102)를 지나 차량의 실내로 유입될 수 있도록 할 수 있다. 그리고 난방도어(220)가 개방되어 응축기(400)에서 토출된 따뜻한 공기(H)가 외부로 배출될 수 있도록 함으로써 따뜻한 공기(H)가 차량의 실내로 유입되는 것을 차단하도록 함이 바람직하다.
또한, 도 3은 실내 공기 재순환 상태에서의 냉방시 공기 흐름도로서, 냉방 효율을 높이고 최대의 냉방 성능을 구현하기 위하여 차량 내부의 냉각된 공기(C)를 일부 재순환 시키도록 구성되어 있다. 이 경우 상기한 냉방시 공기 흐름과 유사하게 각 도어들의 개방 및 폐쇄가 이루어질 수 있으나, 이에 더해 상기 제3냉각도어(310)가 개방되어 냉각라인(100)과 순환라인(300)의 연통이 가능하게 됨이 바람직하며, 순환라인(300)을 통해 냉각라인(100)으로 냉각된 실내 공기가 일부 유입될 수 있다. 따라서 상기 제3냉각도어(310)는 제1냉각도어(110)와 제2냉각도어(120) 사이에 위치되어 냉각라인(100) 내부로 공기가 유입될 수 있도록 함이 바람직하다. 그리고 상기 응축기(400)에서 토출된 따뜻한 공기(H)의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 난방라인(200)의 개방에 더해 상기 보조 난방라인(200)의 개방도 함께 이루어질 수 있다.
한편, 상기 냉방시에도 적절한 온도 조절이 수행될 수 있는데, 도 4는 냉방시에 온도 조절이 이루어질 때의 공기 흐름도로서, 각 도어(10)의 개방은 상기한 바와 유사하게 이루어질 수 있으나, 다만 난방도어(220)가 난방라인(200)을 완전히 폐쇄하는 것이 아니라 일부 개방상태가 되도록 위치됨으로써 응축기(400)에서 토출된 공기 중 일부가 난방라인(200)의 출구부(202)를 통해 냉각라인(100)에서 토출된 냉각된 공기(C)와 섞여 함께 차량의 실내로 유입될 수 있다.
온도 조절을 위해 난방도어(220)뿐만 아니라 모든 도어(10)들의 개방 정도가 다양하게 설정될 수 있으며 이는 설계자의 의도에 따라 다양한 실시예를 통해 구현될 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조 장치의 난방시 공기 흐름도로서, 차량 실내의 난방시 상기 보조 난방도어(210)와 난방도어(220)가 폐쇄되어 응축기(400)의 따뜻한 공기(H)가 차량의 실내로 유입될 수 있도록 하고, 제1냉각도어(110)와 제2냉각도어(120) 중 적어도 하나 이상이 개방되어 증발기(500)에서 토출된 냉각된 공기(C)가 외부로 토출될 수 있도록 함이 바람직하다.
차량의 난방이 수행되는 때는 외부 온도가 상대적으로 낮은 상태이며, 이 상태에서도 증발기(500)는 계속 냉각을 수행하기 때문에 증발기(500)가 냉각될 수 있는 위험이 존재한다. 따라서 차량의 난방 수행시에는 제1냉각도어(110)가 냉각라인(100)을 완전 폐쇄하지 않고 응축기(400)의 따뜻한 공기(H)가 일부 냉각라인(100)으로 유입될 수 있도록 함으로써 상기 증발기(500)가 과도하게 냉각되는 것을 방지할 수 있다.
특히, 외부 온도가 극저온 상태, 예컨데 영하 -20도 이하의 온도에서는 제1냉각라인(100)의 폐쇄를 일부 개방하는 것으로는 충분하지 않기 때문에 도 6에 도시된 바와 같이 제3냉각도어(310)를 개방시켜 차량 실내의 공기를 증발기(500)로 추가적으로 유입시킴으로써 증발기(500)의 과도한 냉각을 방지할 수 있도록 함이 바람직하다.
물론, 경우에 따라 상기 제1냉각라인(100)의 냉각라인(100) 개방도를 더 높일 수도 있으나 이 경우 난방라인(200)에 유입되는 따뜻한 공기(H)의 양이 감소하게 되므로 각 도어(10)의 개방도는 외부 온도 및 다양한 상황에 따라 실험에 의해 적절하게 조절됨이 바람직하다.
그리고, 외부 온도가 극저온 상태인 경우에는 필요에 따라 PTC 히터(600)를 작동시킴으로써 추가적인 열원의 확보도 가능할 것이다. 상기 PTC의 작동 온도는 설계자의 의도에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
한편, 차량 실내 난방시에도 경우에 따라 적절히 온도 조절이 필요할 수 있으며 이 경우 도 7의 공기 흐름도에 도시된 바와 같이 상기 제2냉각도어(120)가 냉각라인(100)을 일부 개방하도록 하여 증발기(500)에서 토출된 공기의 일부가 외부로 빠져나가지 않고 난방라인(200)에서 토출된 따뜻한 공기(H)와 함께 차량의 실내로 유입될 수 있도록 할 수 있다. 물론 온도 조절을 위해 제2냉각도어(120) 뿐만 아니라 다른 도어(10)들의 개방도 또한 실험에 의해 다양하게 설정될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 공조 장치에 따르면, 차량의 에어컨 시스템을 그대로 활용하면서 냉방과 난방을 동시에 구현할 수 있도록 함으로써 냉방과 난방을 별도의 시스템으로 구현하는 것과 비교하여 비용의 절감과 연비의 향상을 발생시킬 수 있다.
또한 시스템 상의 구성을 단순화 함으로써 제어의 복잡성을 감소시켜 생산의 용이성이 발생될 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 냉각라인 110 : 제1냉각도어
120 : 제2냉각도어 200 : 난방라인
210 : 보조 난방라인 220 : 난방라인
300 : 순환라인 310 : 제3냉각도어
400 : 응축기 500 : 증발기
600 : PTC 히터 700 : 블로워

Claims (12)

  1. 응축기가 입구부에 마련되고, 출구부가 차량의 실내와 연통되는 난방라인;
    입구부가 상기 난방라인의 입구부와 연결되고 출구부가 차량의 실내와 연통되며, 내부에 상기 응축기와 연결된 증발기가 마련된 냉각라인; 및
    각 라인의 유동 흐름을 제어하여 차량의 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절 하는 적어도 하나 이상의 도어;를 포함하는 차량용 공조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도어는 난방라인과 냉각라인의 입구부 측과 출구부 측에 각각 적어도 하나 이상 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 난방라인과 냉각라인에는 외부와 통공되도록 통공홀이 형성되고, 상기 도어는 통공홀을 개폐시키며, 통공홀의 개폐에 따라 각 라인을 흐르는 공기의 유동 경로를 변화시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 도어는 냉각라인의 입구부 측에 마련되고 통공홀의 개방시 외부공기가 냉각라인으로 유입되도록 유동경로를 형성하는 제1냉각도어와, 냉각라인의 출구부 측에 마련되고 통공홀의 개방시 냉각라인의 공기가 외부로 토출되도록 유동경로를 형성하는 제2냉각도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 도어는 난방라인의 출구부 측에 마련되고 통공홀의 개방시 난방라인의 공기가 외부로 토출되도록 유동경로를 형성하는 난방도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1냉각도어는 개방시 각각 냉각라인과 난방라인의 내측으로 개방되어 응축기에서 냉각라인 또는 난방라인으로 유입되는 공기량을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2냉각도어와 난방도어는 개방시 각각 냉각라인과 난방라인의 내측으로 개방되며, 개방시 냉각라인 또는 난방라인을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    냉각라인 및 차량 실내와 연통되어 차량 실내 공기를 냉각라인으로 재순환 시키는 순환라인이 더 마련되고, 냉각라인과 순환라인의 연통을 개폐하는 제3냉각도어가 더 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    차량 실내의 냉방시 상기 제1냉각도어가 개방되고 제2냉각도어는 폐쇄되며, 난방도어가 개방되어 증발기를 통과한 냉기가 차량의 실내로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    차량 실내의 난방시 상기 난방도어는 폐쇄되고, 제1냉각도어와 제2냉각도어 중 적어도 하나 이상이 개방되어 응축기의 공기가 차량의 실내로 유입되도록 하는 차량용 공조 장치.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1냉각도어와 제2냉각도어 사이 및 응축기와 난방도어 사이에는 각 라인의 출구부 측으로 공기를 유동시키는 블로워가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 블로워와 난방도어 사이에는 PTC 히터가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 공조 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180113712A (ko) * 2017-04-07 2018-10-17 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RS56955B1 (sr) * 2015-04-22 2018-05-31 Privredno Drustvo Za Pruzanje Usluga Iz Oblasti Automatike I Programiranja Synchrotek D O O Kgh sistem putničkog odeljka vozila sa promenom topologije vazdušnog toka
KR101667979B1 (ko) * 2015-06-19 2016-10-21 한국생산기술연구원 제습 및 가습 기능을 갖는 공기조화기와 이를 이용한 제습냉방 및 가습난방 방법
KR101822287B1 (ko) * 2016-07-04 2018-01-26 현대자동차주식회사 차량용 공조시스템
CN107487147B (zh) * 2016-12-23 2019-09-20 宝沃汽车（中国）有限公司 车内温度调节装置和车辆
FR3086744B1 (fr) * 2018-09-27 2020-12-04 Valeo Systemes Thermiques Module d’echange thermique de vehicule automobile
US11920831B2 (en) * 2019-03-25 2024-03-05 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Heating unit with a partition
CN110103666A (zh) * 2019-05-08 2019-08-09 泰铂（上海）环保科技股份有限公司 一种冷暖一体的空调系统及其控制方法
CN113459761B (zh) * 2021-06-02 2024-09-10 浙江吉利控股集团有限公司 一种空调箱及空调
KR20230071837A (ko) * 2021-11-15 2023-05-24 현대자동차주식회사 물류 배송차량의 공조장치
FR3131869A1 (fr) 2021-12-13 2023-07-21 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de climatisation pour un habitacle de véhicule
CN116968509B (zh) * 2023-09-19 2023-11-28 四川大学 一种电动汽车的温控系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004299622A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Calsonic Kansei Corp 車両用空調装置
KR20120021142A (ko) 2010-08-30 2012-03-08 한라공조주식회사 차량용 공조장치
WO2012114767A1 (ja) * 2011-02-24 2012-08-30 パナソニック株式会社 車両用空調装置
JP2013212829A (ja) * 2012-03-07 2013-10-17 Denso Corp 温調装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101241222B1 (ko) * 2011-07-21 2013-03-13 기아자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템 제어방법
DE4125768C2 (de) * 1991-08-03 1994-01-27 Bayerische Motoren Werke Ag Klimaanlage, insbesondere für ein Elektrofahrzeug
JP2000289436A (ja) * 1999-04-09 2000-10-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 車両用空気調和装置
DE10044433A1 (de) 2000-09-08 2002-04-04 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Klimatisieren eines Innenraums, insbesondere eines Innenraums in einem Kraftfahrzeug
KR101115130B1 (ko) 2004-12-21 2012-02-24 한라공조주식회사 차량용 이층류 공조장치
JP2006240575A (ja) 2005-03-07 2006-09-14 Mazda Motor Corp 車両用空調装置
JP5663849B2 (ja) * 2009-07-09 2015-02-04 株式会社デンソー 車両用空調装置
KR20110090479A (ko) 2010-02-04 2011-08-10 한라공조주식회사 차량용 공조장치
WO2012160735A1 (ja) 2011-05-26 2012-11-29 パナソニック株式会社 車両用空調装置
DE102011052752A1 (de) * 2011-08-16 2013-02-21 Visteon Global Technologies, Inc. Modulare Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktionalität
JP2013141930A (ja) 2012-01-12 2013-07-22 Panasonic Corp 車両用空調装置
JP2013199248A (ja) 2012-03-26 2013-10-03 Honda Motor Co Ltd 車両用空気調和装置
US9649907B2 (en) * 2012-04-26 2017-05-16 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle air-conditioner
DE102012108891B4 (de) * 2012-09-20 2022-01-27 Hanon Systems Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeuges und Luftleitvorrichtung für einen Wärmeübertrager
DE102012108886B4 (de) * 2012-09-20 2019-02-14 Hanon Systems Wärmeübertrageranordnung und Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeuges
DE102013106209B4 (de) * 2012-09-20 2020-09-10 Hanon Systems Klimatisierungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einer Wärmeübertrageranordnung zur Wärmeaufnahme
DE102012022214A1 (de) * 2012-11-13 2014-05-15 Valeo Klimasysteme Gmbh Fahrzeugklimaanlage
KR101886077B1 (ko) 2012-12-28 2018-08-07 현대자동차 주식회사 차량용 hvac 모듈
JP6052028B2 (ja) * 2013-04-03 2016-12-27 株式会社デンソー モータ制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004299622A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Calsonic Kansei Corp 車両用空調装置
KR20120021142A (ko) 2010-08-30 2012-03-08 한라공조주식회사 차량용 공조장치
WO2012114767A1 (ja) * 2011-02-24 2012-08-30 パナソニック株式会社 車両用空調装置
JP2013212829A (ja) * 2012-03-07 2013-10-17 Denso Corp 温調装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180113712A (ko) * 2017-04-07 2018-10-17 한온시스템 주식회사 차량용 공조장치
US11718153B2 (en) 2017-04-07 2023-08-08 Hanon Systems Air conditioner for vehicles

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