KR20170018995A - Heat pump system for vehicle - Google Patents

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KR20170018995A
KR20170018995A KR1020150112374A KR20150112374A KR20170018995A KR 20170018995 A KR20170018995 A KR 20170018995A KR 1020150112374 A KR1020150112374 A KR 1020150112374A KR 20150112374 A KR20150112374 A KR 20150112374A KR 20170018995 A KR20170018995 A KR 20170018995A
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이성제
김윤진
류재춘
박태용
이세민
안용남
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한온시스템 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a heat pump system for a vehicle and, more specifically, relates to a heat pump system for a vehicle, which has a cold air path in which an evaporator is installed and a hot air path in which a condenser is installed in an air conditioning case to perform cooling and heating. Moreover, in a heating mode, mixed air of internal air and external air is individually supplied to the evaporator and the condenser to re-circulate a predetermined amount of the internal air to be discharged to the outside of a vehicle room through an extractor to be discharged after enabling the predetermined amount of the internal air to pass through the evaporator. Therefore, without an additional component, refrigerant pressure and a temperature are raised in a refrigerant cycle to improve heating performance.

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 공조케이스 내부에 증발기가 설치되는 냉풍통로와 응축기가 설치되는 온풍통로를 구비하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템에서, 난방모드시 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하여 익스트랙터를 통해 차실외로 배출될 내기의 일정량을 재순환시켜 증발기를 통과시킨 후 배출시키도록 한 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system for a vehicle. More particularly, the present invention relates to a heat pump system for performing cooling and heating by providing a cold air passage in which an evaporator is installed in an air conditioning case and a hot air passage in which a condenser is installed, The present invention relates to a heat pump system for a vehicle, in which a mixed air of an indoor air and an outdoor air is supplied to the evaporator and a condenser, respectively, and a certain amount of indoor air to be discharged to the outside of the car through an extractor is recirculated and passed through an evaporator.

일반적인 차량용 에어컨시스템은 통상, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor)(1), 압축기(1)에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser)(2), 응축기(2)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 예컨대 팽창밸브(Expansion Valve)(3), 그리고, 상기 팽창밸브(3)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차실내측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator)(4) 등이 냉매 파이프로 연결되어 이루어진 냉동사이클로 구성되며, 다음과 같은 냉매 순환과정을 통하여 자동차 실내를 냉방한다.1, a general automotive air conditioning system generally includes a compressor 1 for compressing and sending a refrigerant, a condenser 2 for condensing high-pressure refrigerant sent from the compressor 1, For example, an expansion valve 3 for condensing the refrigerant condensed in the condenser 2 and liquefied and a low-pressure liquid refrigerant throttled by the expansion valve 3 for heat exchange with the air blown toward the interior of the vehicle And an evaporator (4) for cooling the air discharged into the room by the endothermic effect of the latent heat of evaporation of the refrigerant by evaporating the refrigerant. The refrigerant circulation process is performed by the following refrigerant circulation process .

상기 에어컨시스템의 냉방스위치(미도시)가 온(On) 되면, 먼저 압축기(1)가 엔진 또는 모터의 동력으로 구동하면서 저온 저압의 기상 냉매를 흡입,압축하여 고온 고압의 기체 상태로 응축기(2)로 송출하고, 응축기(2)는 그 기상 냉매를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축한다. 이어, 응축기(2)에서 고온 고압의 상태로 송출되는 액상 냉매는 팽창밸브(3)의 교축작용으로 급속히 팽창되어 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(4)로 보내어지고, 증발기(4)는 그 냉매를 블로어(미도시)가 차실내로 송풍하는 공기와 열교환시킨다. 이에 냉매는 증발기(4)에서 증발하여 저온 저압의 기체 상태로 배출되고 다시 압축기(1)에 흡입되어 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.When the cooling switch (not shown) of the air conditioning system is turned on, the compressor 1 sucks and compresses the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant while being driven by the power of the engine or the motor, And the condenser 2 exchanges the gaseous refrigerant with the outside air to condense it into a high-temperature high-pressure liquid. The liquid refrigerant discharged from the condenser 2 in a high-temperature and high-pressure state rapidly expands due to the throttling action of the expansion valve 3 and is sent to the evaporator 4 in a low-temperature low-pressure humidified state, The blower (not shown) exchanges the refrigerant with the air blowing into the passenger compartment. The refrigerant evaporates in the evaporator 4 and is discharged to the low-temperature and low-pressure gas state. The refrigerant is again sucked into the compressor 1 to recycle the refrigeration cycle as described above.

상기 증발기는 차실내측에 설치된 공조케이스의 내부에 설치되어 냉방 역할을 하게 되는데, 즉, 블로어(미도시)가 송풍하는 공기가 상기 증발기(4)를 거치면서 증발기(4)내를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차실내에 토출됨으로써 이루어진다.The evaporator is installed inside the air conditioner case installed inside the vehicle compartment to function as a cooling device. That is, the air blown by the blower (not shown) flows through the evaporator 4, And is discharged to the inside of the car in a cooled state.

또한, 차실내의 난방은, 상기 공조케이스의 내부에 설치되어 엔진 냉각수가 순환하는 히터코어(미도시)를 이용하거나 또는 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 전기가열식히터(미도시)를 이용하게 된다.The heating of the interior of the vehicle is performed by using a heater core (not shown) provided inside the air conditioning case and circulating engine cooling water, or an electric heater (not shown) installed inside the air conditioning case .

한편, 상기 응축기(2)는 차량의 전방측에 설치되어 공기와 열교환하면서 방열을 하게 된다.On the other hand, the condenser 2 is installed on the front side of the vehicle and radiates heat while exchanging heat with air.

최근에는, 냉동사이클만을 이용하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템이 개발되고 있는바, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 공조케이스(10) 내부에 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)를 좌,우 구획되게 형성하고, 상기 냉풍통로(11)에는 냉방을 위한 증발기(4)를 설치하며, 상기 온풍통로(12)에는 난방을 위한 응축기(2)를 설치한 구조이다.2. Description of the Related Art In recent years, a heat pump system has been developed that performs cooling and heating using only a refrigeration cycle. As shown in Fig. 2, a cold air passage 11 and a hot air passage 12 The evaporator 4 for cooling is installed in the cold air passage 11 and the condenser 2 for heating is installed in the hot air passage 12. The condenser 2 is provided with a condenser 2 for heating.

이때, 상기 공조케이스(10)의 출구측에는 차실내로 공기를 공급하는 공기토출구(15)와, 차실외로 공기를 방출하는 공기방출구(16)가 형성된다.At this time, an air outlet 15 for supplying air to the inside of the car and an air outlet 16 for discharging air to the outside of the car are formed at the outlet side of the air conditioning case 10.

또한, 상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)의 각 입구측에는 개별작동하는 블로어(20)가 각각 설치된다.The blower 20 and the hot air passage 12 are respectively provided with respective blowers 20 on the inlet side of the cold air passage 11 and the hot air passage 12, respectively.

상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)가 좌,우(차량 폭방향)로 배치되므로, 상기 두 개의 블로어(20)도 좌,우로 배치된다.Since the cool air passage 11 and the warm air passage 12 are arranged in the left and right (vehicle width direction), the two blowers 20 are also arranged to the left and right.

따라서, 냉방모드시에는 상기 냉풍통로(11)의 증발기(4)를 통과하면서 냉각된 냉풍이 공기토출구(15)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 되고, 이때 상기 온풍통로(12)의 응축기(2)를 통과하면서 가열된 온풍은 공기방출구(16)를 통해 차실외로 배출되게 된다.Therefore, in the cooling mode, the cold air cooled while passing through the evaporator 4 of the cold air passage 11 is discharged to the vehicle compartment through the air outlet 15 to be cooled. At this time, 2, the hot air heated is discharged through the air outlet 16 to the outside of the car.

난방모드시에는 상기 온풍통로(12)의 응축기(2)를 통과하면서 가열된 온풍이 상기 공기토출구(15)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 되고, 이때 상기 냉풍통로(11)의 증발기(4)를 통과하면서 냉각된 냉풍은 공기방출구(16)를 통해 차실외로 배출되게 된다.In the heating mode, hot air heated while passing through the condenser 2 of the hot air passage 12 is discharged to the inside of the vehicle through the air outlet 15 to be heated. At this time, the evaporator 4 of the cold air passage 11 And the cooled cold air is discharged through the air outlet 16 to the outside of the car.

그리고, 도 3과 같이 통상적으로 차량의 트렁크측에는 차실내의 공기(내기)를 차실외로 배출시키는 익스트랙터(Extractor)(50)가 설치되는데, 상기 익스트랙터(50)는 차실내와 차실외의 차압에 의해 열리게 된다.3, an extractor 50 is installed on the trunk side of the vehicle for discharging the air in the passenger compartment to the outside of the passenger compartment. The extractor 50 is connected to the passenger compartment, It is opened by differential pressure.

따라서, 상기 공조케이스(10)를 통해 냉풍 또는 온풍이 차실내로 공급되면, 차실내를 순환하는 공기(내기)의 일정량이 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되게 된다.Accordingly, when cold air or warm air is supplied through the air conditioning case 10, a certain amount of air (air) circulating in the vehicle interior is discharged to the outside of the vehicle through the extractor 50.

일예로, 난방모드시 차실내로 온풍이 유입되는데, 이때 VOC와 유리창 습기 문제로 인해 차실내 공기(내기)의 일정량이 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되는 것이다.For example, in the heating mode, hot air flows into the car interior. At this time, a certain amount of the car interior air (inside air) is discharged to the outside of the car through the extractor 50 owing to the problem of VOC and windshield moisture.

그러나, 종래에는 난방모드시 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되는 내기(난방 공기)를 활용하지 못함은 물론 특히 난방 성능을 향상하기 위해 히트 펌프 시스템의 냉동사이클에 칠러(미도시)를 추가 설치하여 차량 전장품의 폐열로 데워진 냉각수와 냉매를 열교환시킴으로써, 냉매 압력과 온도를 높여주어 난방 성능을 향상하였는데, 이 경우 난방 성능 향상을 위해 상기 칠러와 같은 추가 부품이 구성되어야 하는 문제가 있었다.However, conventionally, in the heating mode, it is not possible to utilize the inside air (heating air) discharged to the outside of the car through the extractor 50. In addition, in order to improve the heating performance, a chiller (not shown) And the cooling water heated by the waste heat of the vehicle electrical component is exchanged between the refrigerant and the refrigerant, thereby improving the heating performance by increasing the refrigerant pressure and temperature. In this case, there is a problem that additional parts such as the chiller must be configured to improve the heating performance .

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스 내부에 증발기가 설치되는 냉풍통로와 응축기가 설치되는 온풍통로를 구비하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템에서, 난방모드시 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하여 익스트랙터를 통해 차실외로 배출될 내기의 일정량을 재순환시켜 증발기를 통과시킨 후 배출시킴으로써, 추가 부품 구성 없이 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템을 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a heat pump system that includes a cold air passage in which an evaporator is installed and a hot air passage in which a condenser is installed, The mixed air is supplied to the evaporator and the condenser, and a certain amount of the air to be discharged to the outside of the car is supplied through the evaporator and the condenser, and then the refrigerant is passed through the evaporator and discharged. Thus, the refrigerant pressure and temperature are increased in the refrigerant cycle The present invention provides a heat pump system for a vehicle that can improve the performance of a vehicle.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기, 응축기, 팽창수단, 증발기(104)가 냉매순환라인으로 연결되어 이루어진 차량용 히트 펌프 시스템에 있어서, 상기 증발기가 설치되는 냉풍통로 및 상기 응축기가 설치되는 온풍통로를 구비하고, 상기 증발기를 통과한 냉풍과 응축기를 통과한 온풍을 차실내로 공급하거나 차실외로 방출하는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 입구측에 설치되어 상기 냉풍통로로 공기를 송풍하는 제1블로어 및 상기 온풍통로로 공기를 송풍하는 제2블로어와, 상기 제1,2블로어측에 연결 설치되어 내기와 외기를 공급하는 내,외기 공급수단과, 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하도록 상기 내,외기 공급수단을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat pump system for a vehicle including a compressor, a condenser, an expansion means, and an evaporator connected to a refrigerant circulation line, wherein the cold air passage, An air conditioning case provided with a hot air passage for supplying cold air having passed through the evaporator and hot air passing through the condenser to the inside or outside of the car interior of the vehicle, A second blower for blowing air to the first blower and the hot air passage; inner and outer air supply means connected to the first and second blower sides for supplying indoor and outdoor air; And a control unit for controlling the inside / outside air supply unit to supply the outside air and the outside air to the condenser, respectively.

본 발명은, 공조케이스 내부에 증발기가 설치되는 냉풍통로와 응축기가 설치되는 온풍통로를 구비하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템에서, 난방모드시 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기와 응축기측으로 각각 공급하여 익스트랙터를 통해 차실외로 배출될 내기의 일정량을 재순환시켜 증발기를 통과시킨 후 배출시킴으로써, 추가 부품 구성 없이 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상할 수 있다.The present invention relates to a heat pump system for performing cooling and heating by providing a cold air passage in which an evaporator is installed and a warm air passage in which a condenser is installed in an air conditioning case and a mixed air of air and outdoor air in a heating mode is supplied to the evaporator and a condenser And a predetermined amount of the air to be discharged to the outside of the vehicle through the extractor is recirculated and passed through the evaporator and then discharged. Thus, the refrigerant pressure and the temperature can be increased in the refrigerant cycle without additional components, thereby improving the heating performance.

도 1은 일반적인 차량용 에어컨시스템의 냉동사이클을 나타내는 구성도,
도 2는 종래의 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 종래의 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드시 공기유동을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템에서 송풍장치를 나타내는 부분 사시도,
도 6은 도 4의 A측에서 바라본 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드시 공기유동을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드시 송풍장치를 나타내는 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 냉방모드를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a refrigeration cycle of a general automotive air conditioning system;
2 is a view showing a conventional vehicle heat pump system,
3 is a view showing air flow in a heating mode of a conventional vehicle heat pump system,
4 is a perspective view showing a heat pump system for a vehicle according to the present invention,
5 is a partial perspective view showing a blower in the heat pump system for a vehicle according to the present invention,
Fig. 6 is a side view seen from the side A in Fig. 4,
7 is a view showing an air flow in a heating mode of a vehicle heat pump system according to the present invention,
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a blower in a heating mode of a heat pump system for a vehicle according to the present invention,
9 is a view showing a cooling mode of a heat pump system for a vehicle according to the present invention,
10 is a view showing a heating mode of a vehicle heat pump system according to the present invention.

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.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템은, 압축기(미도시) -> 응축기(102) -> 팽창수단(미도시) -> 증발기(104)를 냉매순환라인(미도시)으로 연결하여, 상기 증발기(104)를 통해 냉방을 수행하고 상기 응축기(102)를 통해 난방을 수행하는 것이다.The heat pump system for a vehicle according to the present invention includes a compressor (not shown) -> a condenser 102 -> an expansion means (not shown) -> an evaporator 104 connected to a refrigerant circulation line (not shown) And performs the cooling through the evaporator 104 and performs the heating through the condenser 102.

먼저, 상기 압축기는 동력공급원(엔진 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 증발기(104)로부터 토출된 저온 저압의 기상 냉매를 흡입 압축하여 고온 고압의 기체 상태로 토출하게 된다.First, the compressor receives the power from a power source (such as an engine or a motor), sucks and compresses the low-temperature low-pressure gaseous refrigerant discharged from the evaporator 104, and discharges it in a gaseous state at a high temperature and a high pressure.

상기 응축기(102)는, 상기 압축기에서 배출되어 응축기(102)의 내부를 유동하는 고온 고압의 기상 냉매와 상기 응축기(102)를 통과하는 공기를 상호 열교환시키게 되며, 이 과정에서 냉매는 응축되고, 공기는 가열되어 온풍으로 바뀌게 된다.The condenser 102 exchanges heat between the gaseous refrigerant of high temperature and high pressure discharged from the compressor and flowing in the condenser 102 and the air passing through the condenser 102. In this process, the refrigerant is condensed, The air is heated and transformed into a warm air.

이러한 상기 응축기(102)는, 냉매순화라인(냉매파이프)을 지그재그 형태로 구성한 후 방열핀(미도시)을 설치한 구조, 또는 복수개의 튜브(미도시)를 적층하고 각 튜브의 사이에 방열핀을 설치한 구조로 구성할 수 있다.The condenser 102 has a structure in which a refrigerant purifying line (refrigerant pipe) is formed in a zigzag shape and then a radiating fin (not shown) is provided or a plurality of tubes (not shown) are stacked and a radiating fin It can be composed of one structure.

따라서, 상기 압축기에서 배출된 고온 고압의 기상 냉매가 상기 지그재그 형태의 냉매순환라인 또는 복수개 튜브를 따라 유동하면서 공기와 열교환하여 응축되고, 이때 상기 응축기(102)를 통과하는 공기는 가열되어 온풍으로 바뀌게 되는 것이다.Accordingly, the gaseous refrigerant of high temperature and pressure discharged from the compressor flows through the zigzag refrigerant circulation line or a plurality of tubes and is heat-exchanged with the air to be condensed. At this time, the air passing through the condenser 102 is heated .

그리고, 상기 팽창수단(미도시)은 상기 응축기(102)에서 배출되어 유동하는 액상 냉매를 교축작용으로 급속히 팽창시켜 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(104)로 보내게 된다.The expansion means (not shown) rapidly expands the liquid-phase refrigerant discharged from the condenser 102 by the throttling action, and sends the refrigerant to the evaporator 104 in a low-temperature and low-pressure humidified state.

상기 팽창수단으로는 팽창밸브 또는 오리피스 구조를 사용할 수 있다.As the expansion means, an expansion valve or an orifice structure can be used.

상기 증발기(104)는 상기 팽창수단에서 배출되어 유동하는 저압의 액상 냉매를 공조케이스(110)내의 공기와 열교환시켜 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각하게 된다.The evaporator 104 evaporates the low-pressure liquid refrigerant discharged from the expansion means by exchanging heat with the air in the air conditioning case 110, thereby cooling the air by an endothermic effect due to the latent heat of evaporation of the refrigerant.

계속해서, 상기 증발기(104)에서 증발하여 배출된 저온 저압의 기상 냉매는 다시 압축기에 흡입되어 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.Subsequently, the gaseous low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant evaporated in the evaporator 104 is again sucked into the compressor and recycled as described above.

아울러, 상기와 같은 냉매순환과정에서, 차실내의 냉방은, 송풍장치(130)에서 송풍되는 공기가 공조케이스(110)내로 유입되어 증발기(104)를 통과하면서 증발기(104)의 내부를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차실내에 토출됨으로써 이루어지고,In the refrigerant circulation process as described above, air in the interior of the vehicle is circulated through the evaporator 104 while air blown from the blower 130 flows into the air conditioning case 110 and passes through the evaporator 104 The refrigerant is cooled by the latent heat of evaporation of the liquid refrigerant and is discharged to the inside of the car in a cold state,

차실내의 난방은, 송풍장치(130)에서 송풍되는 공기가 공조케이스(110)내로 유입되어 응축기(102)를 통과하면서 응축기(102)의 내부를 순환하는 고온 고압의 기상 냉매의 방열로 가열되어 뜨거워진 상태로 차실내에 토출됨으로써 이루어진다.In the heating of the interior of the vehicle, the air blown from the blower 130 flows into the air conditioning case 110 and is heated by the heat of the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant circulating in the condenser 102 while passing through the condenser 102 And is discharged into the interior of the vehicle in a hot state.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 내부에는, 그 내부를 상,하로 구획하는 구획벽(113)에 의해 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)가 상,하방향으로 서로 구획 형성된다.In the interior of the air conditioner case 110, the cold air passage 111 and the hot air passage 112 are partitioned from each other in the upward and downward directions by the partition wall 113 partitioning the inside thereof upward and downward.

즉, 상기 냉풍통로(111)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 상부에 형성되고, 상기 온풍통로(112)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 하부에 형성된다.That is, the cold air passage 111 is formed on the upper portion with respect to the partition wall 113, and the hot air passage 112 is formed below the partition wall 113.

또한, 상기 냉풍통로(111)에는 상기 증발기(104)를 설치하고, 상기 온풍통로(112)에는 상기 응축기(102)를 설치된다. 아울러 상기 냉풍통로(111)와 온풍통로(112)의 상,하 배치 구조로 인해 상기 증발기(104)와 상기 응축기(102)도 상,하로 배치되게 된다.The evaporator 104 is installed in the cold air passage 111 and the condenser 102 is installed in the hot air passage 112. The evaporator 104 and the condenser 102 are also arranged upward and downward due to the arrangement of the upper and lower portions of the cold air passage 111 and the hot air passage 112.

상기 공조케이스(110)는, 상기 증발기(104)가 설치된 냉풍통로(111)에는 냉풍이 유동하고, 상기 응축기(102)가 설치된 온풍통로(112)에는 온풍이 유동하게 되며, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍과 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 공급하거나 차실외로 방출하게 된다.In the air conditioning case 110, cool air flows in the cold air passage 111 in which the evaporator 104 is installed, hot air flows in the hot air passage 112 in which the condenser 102 is installed, And the warm air passing through the condenser 102 is supplied to the inside of the car or is discharged to the outside of the car.

상기에서는 증발기(104)가 구획벽(113)의 상부에 설치되고, 상기 응축기(102)가 구획벽(113)의 하부에 설치된 경우에 대해서만 설명하였지만, 이와는 반대로 상기 증발기(104)를 구획벽(113)의 하부에 설치하고, 상기 응축기(102)를 구획벽(113)의 상부에 설치하는 것도 가능하다.The case where the evaporator 104 is installed on the upper part of the partition wall 113 and the condenser 102 is provided below the partition wall 113 has been described, 113, and the condenser 102 may be installed on the upper part of the partition wall 113.

한편, 상기 공조케이스(110) 및 송풍장치(130)는, 도 7과 같이 차실내 승객룸을 형성하는 격벽의 외측에 설치되는데, 일예로 차량의 엔진룸내에 설치될 수 있다.Meanwhile, the air conditioning case 110 and the air blowing device 130 are installed outside the partitions forming the passenger compartment of the passenger compartment as shown in FIG. 7, and may be installed in the engine room of the vehicle, for example.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 입구측에 설치되는 송풍장치(130)는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 연결 설치되어 냉풍통로(111)로 공기를 송풍하는 제1블로어(130a)와, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 연결 설치되어 온풍통로(112)로 공기를 송풍하는 제2블로어(130b)로 이루어진다.The air blowing device 130 installed at the inlet side of the air conditioner case 110 is connected to the inlet 111a side of the air cooling path 111 of the air conditioning case 110, And a second blower 130b connected to the inlet 112a of the air-warming passage 112 of the air-conditioning case 110 for blowing air to the hot-air passage 112. The first blower 130a blows air.

상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 차량의 폭방향으로 서로 이격되어 설치된다.The first blower 130a and the second blower 130b are installed apart from each other in the width direction of the vehicle.

상기 제1블로어(130a)는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 연결되는 스크롤케이스(131)와, 상기 스크롤케이스(131)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(132)과, 상기 스크롤케이스(131)의 일측면에 형성되어 내,외기가 유입되는 인렛링(131a)과, 상기 스크롤케이스(131)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(132)을 회전시키는 모터(133)로 이루어진다.The first blower 130a includes a scroll case 131 connected to the inlet 111a of the air cooling passage 111 of the air conditioning case 110 and a scroll case 131 rotatably installed in the scroll case 131 An inlet ring 131a formed at one side of the scroll case 131 to allow the inside and outside air to flow therein and a blowing fan 132 installed at the other side of the scroll case 131, And a motor 133 for rotating the motor.

상기 인렛링(131a)은, 상기 스크롤케이스(131)에서 내,외기공급수단(145)의 인테이크덕트(140)가 결합되는 일측면에 형성된다.The inlet ring 131a is formed on one side of the scroll case 131 to which the intake duct 140 of the inside and outside air supply means 145 is coupled.

상기 제2블로어(130b)는, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 연결되는 스크롤케이스(135)와, 상기 스크롤케이스(135)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(136)과, 상기 스크롤케이스(135)의 일측면에 형성되어 내,외기가 유입되는 인렛링(135a)과, 상기 스크롤케이스(135)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(136)을 회전시키는 모터(137)로 이루어진다.The second blower 130b includes a scroll case 135 connected to the inlet 112a of the air warming passage 112 of the air conditioning case 110 and a scroll case 135 rotatably installed in the scroll case 135 An inlet ring 135a formed at one side of the scroll case 135 to allow the inside and outside air to flow therein and a blower fan 136 installed at the other side of the scroll case 135, And a motor 137 for rotating the motor.

상기 인렛링(135a)은, 상기 스크롤케이스(135)에서 내,외기공급수단(145)의 인테이크덕트(140)가 결합되는 일측면에 형성된다.The inlet ring 135a is formed on one side of the scroll case 135 to which the intake duct 140 of the inside and outside air supply means 145 is coupled.

또한, 상기 제1블로어(130a)의 인렛링(131a)과 상기 제2블로어(130b)의 인렛링(135a)은 서로 마주하도록 형성된다.The inlet ring 131a of the first blower 130a and the inlet ring 135a of the second blower 130b are formed to face each other.

한편, 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 스크롤케이스(131,135)는, 각각 내부에 설치된 송풍팬(132,136)을 중심으로 스크롤 형태로 형성된다.The scroll cases 131 and 135 of the first and second blowers 130a and 130b are formed in a scroll shape around the blowing fans 132 and 136 installed in the first and second blowers 130a and 130b.

그리고, 상기 제1,2블로어(130a,130b)측에 연결 설치되어 내기와 외기를 공급하는 내,외기 공급수단(145)이 설치된다.The first and second blowers 130a and 130b are connected to the first and second blowers 130a and 130b to supply the inside air and the outside air.

상기 내,외기 공급수단(145)은, 상기 제1,2블로어(130a,130b)와 연통되게 연결되며 내기유입구(142) 및 외기유입구(141)를 구비한 인테이크 덕트(140)와, 상기 제1블로어(130a)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제1내외기전환도어(147)와, 상기 제2블로어(130b)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제2내외기전환도어(148)로 이루어진다.The internal and external air supply means 145 includes an intake duct 140 connected to the first and second blowers 130a and 130b and having an internal air inlet 142 and an external air inlet 141, Outside switching door 147 for selectively opening the inside and outside air inflow ports 141 and 142 with respect to the first blower 130a and the inside and outside air inflow ports 141 and 142 with respect to the second blower 130b And a second inside / outside switching door 148 which opens to the outside.

상기 인테이크덕트(140)는, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에 하나가 설치되어, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 상기 하나의 인테이크덕트(140)를 공용으로 사용하게 되는 것이다.The intake duct 140 is installed between the first blower 130a and the second blower 130b so that the first and second blowers 130a and 130b are connected to the one intake duct 140, As shown in FIG.

이처럼, 상기 인테이크덕트(140)를 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에 설치함으로써, 각각 개별 작동하는 두 개의 블로어(130a,130b)를 사용하는 시스템에서 하나의 인테이크덕트(140)를 사용하므로 공간 효율을 극대화 할 수 있고, 이로인해 시스템의 크기 및 비용을 줄일 수 있다.By providing the intake duct 140 between the first blower 130a and the second blower 130b in the system using the two blowers 130a and 130b that operate individually, It is possible to maximize the space efficiency, thereby reducing the size and cost of the system.

상기 인테이크덕트(140)에는, 외기를 유입하는 외기유입구(141)와, 내기를 유입하는 내기유입구(142)가 구비되며, 이때 상기 외기유입구(141)는 인테이크덕트(140)의 상부에 형성되고, 내기유입구(142)는 인테이크덕트(140)의 하부에 형성되는 것이 바람직하다.The intake duct 140 is provided with an outside air inlet 141 for introducing outside air and an inside air inlet opening 142 for introducing the inside air while the outside air inlet 141 is formed at an upper portion of the intake duct 140 And the air inlet port 142 is formed at a lower portion of the intake duct 140.

상기 제1내외기전환도어(147)와 상기 제2내외기전환도어(148)는 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)와 외기유입구(141)의 사이에 각각 설치되며, 이때 상기 제1내외기전환도어(147)는 돔형 도어로 이루어져 상기 제1블로어(130a)의 일측에 배치되고, 상기 제2내외기전환도어(148)도 돔형 도어로 이루어져 상기 제2블로어(130b)의 일측에 배치된다.The first indoor / outdoor switching door 147 and the second indoor / outdoor switching door 148 are installed between the indoor air inlet 142 and the outdoor air inlet 141 of the intake duct 140, respectively, The first internal / external switching door 147 is formed at one side of the first blower 130a, and the second internal / external switching door 148 is also formed as a dome-shaped door, so that one side of the second blower 130b .

이처럼, 하나의 인테이크덕트(140)를 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 사이에 설치하고, 상기 인테이크덕트(140)의 내부에는 제1,2내외기전환도어(147,148)를 설치하여, 상기 인테이크덕트(140)의 내,외기유입구(141,142)로 유입되는 내,외기를 상기 제1,2블로어(130a,130b)를 통해 상기 증발기와 응축기측으로 선택적으로 공급할 수 있다.As described above, one intake duct 140 is installed between the first and second blowers 130a and 130b, and the first and second indoor / outdoor switching doors 147 and 148 are installed in the intake duct 140 The first and second blowers 130a and 130b can selectively supply the inside and outside air flowing into the inside and outside air inlet openings 141 and 142 of the intake duct 140 to the evaporator and the condenser side.

한편, 상기 인테이크덕트(140)의 외기유입구(141)는 차량의 외부와 연통되고, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)는 차실내와 연통된다.Meanwhile, the outside air inlet 141 of the intake duct 140 communicates with the outside of the vehicle, and the inside air inlet 142 of the intake duct 140 communicates with the inside of the car.

이때, 상기 공조케이스(110)에는, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)와 차실내를 연결하는 내기유입덕트(142a)가 설치된다.At this time, the air conditioning case 110 is provided with an inflow inlet duct 142a for connecting the inflow inlet 142 of the intake duct 140 and the passenger compartment.

또한, 상기 외기유입구(141)와 내기유입구(142)에는, 각각 에어필터(141a,142a)가 설치되어, 외기유입구(141)와 내기유입구(142)로 유입되는 공기 중에 포함된 불순물을 제거하게 된다.Air filters 141a and 142a are provided on the outside air inlet 141 and the inside air inlet 142 to remove impurities contained in the air flowing into the outside air inlet 141 and the inside air inlet 142 do.

그리고, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 출구측에는, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍을 차실내로 토출하는 냉풍토출구(111b) 및 차실외로 방출하는 냉풍방출구(119a)와, 상기 냉풍토출구(111b)와 냉풍방출구(119a)를 개폐하는 냉풍 모드도어(120)가 구비되고,A cool air discharge port 111b for discharging the cool air having passed through the evaporator 104 to the inside of the car and a cool air discharge port 119a for discharging to the outside of the car are provided at the outlet side of the cool air passage 111 of the air conditioning case 110 A cold air mode door 120 for opening and closing the cold air discharge port 111b and the cold air discharge port 119a,

상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 출구측에는, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 토출하는 온풍토출구(112b) 및 차실외로 방출하는 온풍방출구(119b)와, 상기 온풍토출구(112b)와 온풍방출구(119b)를 개폐하는 온풍 모드도어(121)가 구비된다.A warm air discharge port 112b for discharging warm air having passed through the condenser 102 to the inside of the car and a warm air discharge port 119b for discharging the warm air to the outside of the car are provided on the outlet side of the warm air passage 112 of the air conditioning case 110, And a warm air mode door 121 for opening and closing the hot air discharge port 112b and the hot air discharge port 119b.

상기 냉풍 모드도어(120)와 온풍 모드도어(121)는 돔형 도어로 구성된다.The cold-air mode door 120 and the hot-air mode door 121 are composed of a dome-shaped door.

따라서, 냉방모드시에는 상기 냉풍토출구(111b)와 온풍방출구(119b)가 개방되어, 상기 냉풍통로(111)를 유동하는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉풍으로 바뀐 후 냉풍토출구(111b)를 통해 차실내로 공급되어 냉방하게 되고, 이때 상기 온풍통로(112)를 유동하는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출되게 된다.Accordingly, in the cooling mode, the cold air discharge port 111b and the hot air discharge port 119b are opened, and the air flowing in the cold air passage 111 is converted into the cold air while passing through the evaporator 104, The air flowing through the hot air passage 112 is converted into hot air while passing through the condenser 102 and then discharged to the outside through the hot air outlet 119b.

난방모드시에는 온풍토출구(112b)와 냉풍방출구(119a)가 개방되어, 상기 온풍통로(112)를 유동하는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 온풍으로 바뀐 후 온풍토출구(112b)를 통해 차실내로 공급되어 난방하게 되고, 이때 상기 냉풍통로(111)를 유동하는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉풍으로 바뀐 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출되게 된다.In the heating mode, the hot air discharge port 112b and the cold air discharge port 119a are opened so that the air flowing through the hot air passage 112 is converted into hot air while passing through the condenser 102 and then discharged through the hot air discharge port 112b The air flowing through the cold air passage 111 is converted into cool air while passing through the evaporator 104 and then discharged to the outside through the cold air outlet 119a.

그리고, 상기 차량에는 차실내의 공기를 차실외로 배출시킬 수 있도록 익스트랙터(Extractor)(50)가 설치된다.The vehicle is provided with an extractor 50 for discharging the air in the passenger compartment to the outside of the passenger compartment.

상기 익스트랙터(50)는 차실내와 차실외의 차압에 의해 열리게 되며 차량의 트렁크측에 설치된다. 한편, 상기 익스트랙터(50)는 공지된 것이므로 구조에 대한 상세 설명은 생략한다.The extractor (50) is opened by a differential pressure between the vehicle interior and the vehicle exterior, and is installed on the trunk side of the vehicle. Meanwhile, since the extractor 50 is well known, detailed description of the structure will be omitted.

따라서, 상기 공조케이스(110)를 통해 냉풍 또는 온풍이 차실내로 공급되면, 차실내,외의 차압에 의해 상기 익스트랙터(50)가 열리게 되고, 이때 차실내 내기의 일정량이 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되게 된다.Accordingly, when cold air or warm air is supplied to the room through the air conditioning case 110, the extractor 50 is opened by the differential pressure of the inside of the vehicle, and a certain amount of the indoor air is supplied to the extractor 50, To the outside of the car.

그리고, 본 발명에서는, 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출되던 차실내 내기(난방 공기)를 재순환시켜 증발기(104)를 통과시킨 후 배출시키게 되는데, 다시말해 차실외로 버려지던 폐 열원을 재활용하여 증발기(104)와 열교환시킨후 배출시킴으로써 추가 부품 구성 없이 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상할 수 있도록 한 것이다.In the present invention, the interior of the car (heating air), which has been discharged to the outside of the car through the extractor 50, is recycled to pass through the evaporator 104 and then discharged. In other words, Exchanged with the evaporator 104 and then discharged, thereby increasing the refrigerant pressure and the temperature in the refrigerant cycle without adding any additional components, thereby improving the heating performance.

이를 위해, 본 발명은, 난방모드시, 도 8과 같이, 내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기(104)와 응축기(102)측으로 각각 공급하도록 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하는 제어부(150)가 구비된다.To this end, according to the present invention, in the heating mode, as shown in Fig. 8, a control unit for controlling the inside / outside air supply means 145 to supply mixed air of the inside air and the outside air to the evaporator 104 and the condenser 102 side, (150).

즉, 상기 제어부(150)는, 난방모드시 상기 익스트랙터(50)로 배출될 내기의 일정량을 상기 증발기(104)와 응축기(102)측으로 재순환시키도록 상기 내,외기 공급수단(145)의 제1,2내외기전환도어(147,148)를 제어하게 된다.That is, the control unit 150 controls the operation of the evaporator 104 and the condenser 102 so as to recirculate a certain amount of the air to be discharged to the extractor 50 in the heating mode to the evaporator 104 and the condenser 102, And controls the 1,2 internal / external switching doors (147, 148).

다시말해, 상기 익스트랙터(50)로 배출될 내기를 재순환시켜 일부는 상기 응축기(102)를 통과시킨 후 차실내로 재공급하지만, 일부는 도 10과 같이 상기 증발기(104)를 통과시킨 후 엔진룸(차실외)으로 배출하게 되며, 이로인해 상기 익스트랙터(50)로 배출되는 내기의 양을 줄이거나 없앨수 있어 상기 익스트랙터(50)의 크기를 축소하거나 대체할 수 있다.In other words, the exhaust gas to be discharged to the extractor 50 is recirculated to the condenser 102, and then the exhaust gas is re-supplied to the interior of the vehicle. Part of the exhaust gas is passed through the evaporator 104 as shown in FIG. 10, The amount of the exhaust gas discharged to the extractor 50 can be reduced or eliminated, and the size of the extractor 50 can be reduced or replaced.

한편, 상기 제어부(150)는, 난방모드시 상기 증발기(104)측으로는 외기를 상대적으로 많이 공급하고, 상기 응축기(102)측으로는 내기를 상대적으로 많이 공급하도록 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하게 된다.The controller 150 controls the supply of the outdoor air to the evaporator 104 in the heating mode and the indoor air supply unit 145 to supply the indoor air to the condenser 102 in a relatively large amount. .

이때, 난방모드시, 상기 증발기(104)측 제1블로어(130a)로 공급되는 내기와 외기의 비율은 내기 30%, 외기 70%이고, 상기 응축기(102)측 제2블로어(130b)로 공급되는 내기와 외기의 비율은 내기 70%, 외기 30%인 것이 바람직하다.At this time, in the heating mode, the ratio of the inside air to the outside air supplied to the first blower 130a on the evaporator 104 is 30% of the outside air and 70% of the outside air, and is supplied to the second blower 130b on the side of the condenser 102 It is preferable that the ratio of the inside-outside air to the inside-outside air is 70% and 30%, respectively.

즉, 난방모드시 응축기(102)측 제2블로어(130b)측으로는 내기를 상대적으로 많이 공급하여 난방 성능을 향상하고, 증발기(104)측 제1블로어(130a)측으로는 외기를 상대적으로 많이 공급하여 풍량 확보를 통한 히트 펌프 시스템의 성능을 향상할 수 있다.That is, in the heating mode, the indoor air is relatively supplied to the side of the second blower 130b on the side of the condenser 102 to improve the heating performance, and the outdoor air is relatively supplied to the side of the first blower 130a on the side of the evaporator 104 Thereby improving the performance of the heat pump system by securing the air flow rate.

또한, 냉방모드시에는, 상기 증발기(104)측 제1블로어(130a)로 내기 100% 공급하고, 상기 응축기(102)측 제2블로어(130b)로 외기 100% 공급하게 된다.In the cooling mode, 100% air is supplied to the first blower 130a on the evaporator 104 side, and 100% air is supplied to the second blower 130b on the condenser 102 side.

한편, 상기 제어부(150)는, 난방모드시, 상기 증발기(104)를 통과한 내,외기 혼합공기를 차실외로 배출하도록 히트 펌프 시스템의 냉풍 모드도어(120)를 제어하게 된다. 이때 난방모드시에는 상기 냉풍 모드도어(120)를 제어하여 차실외로 배출되는 내,외기 혼합공기의 양을 조절할 수도 있다.Meanwhile, the controller 150 controls the cold air mode door 120 of the heat pump system to discharge the mixed air of the inside and outside air passing through the evaporator 104 to the outside of the car in the heating mode. At this time, in the heating mode, it is possible to control the amount of the mixed air of the inside and outside air discharged to the outside of the car by controlling the cold air mode door 120.

또한, 상기 제어부(150)는, 최대난방모드시, 상기 증발기(104)를 통과한 내,외기 혼합공기 전부를 차실외로 배출하도록 히트 펌프 시스템의 냉풍 모드도어(120)를 제어하게 된다.
Also, the controller 150 controls the cold air mode door 120 of the heat pump system to discharge all the mixed air of the inside and outside air passing through the evaporator 104 to the outside of the car in the maximum heating mode.

이하, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 냉매유동과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a refrigerant flow process in the vehicle heat pump system according to the present invention will be described.

먼저, 상기 압축기에서 압축되어 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 응축기(102)로 유입된다.First, the gaseous refrigerant of high temperature and high pressure compressed and discharged from the compressor flows into the condenser 102.

상기 응축기(102)로 유입된 기상 냉매는, 응축기(102)를 통과하는 공기와 열교환하게 되고, 이 과정에서 냉매가 냉각되면서 액상으로 상변화하게 된다.The gaseous refrigerant flowing into the condenser 102 undergoes heat exchange with the air passing through the condenser 102, and in this process, the refrigerant is cooled and phase-changed into a liquid phase.

상기 응축기(102)에서 배출된 액상냉매는, 상기 팽창수단으로 유입되어 감압 팽창 된다.The liquid refrigerant discharged from the condenser 102 flows into the expansion means and is expanded under reduced pressure.

상기 팽창수단에서 감압 팽창된 냉매는, 저온 저압의 무화 상태가 되어 상기 증발기(104)로 유입되고, 상기 증발기(104)로 유입된 냉매는 증발기(104)를 통과하는 공기와 열교환하여 증발하게 된다.The refrigerant decompressed and expanded by the expansion means is transferred to the evaporator 104 at a low temperature and pressure in an atomized state and the refrigerant flowing into the evaporator 104 is evaporated by heat exchange with the air passing through the evaporator 104 .

이후, 상기 증발기(104)에서 배출된 저온 저압의 냉매는, 상기 압축기로 유입된 후 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.
Then, the low-temperature low-pressure refrigerant discharged from the evaporator 104 flows into the compressor, and then recirculates the refrigeration cycle as described above.

이하, 냉방모드, 난방모드시의 공기유동과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, the air flow process in the cooling mode and the heating mode will be described.

가. 냉방모드(도 9)end. The cooling mode (Fig. 9)

냉방모드시에는, 상기 냉풍 모드도어(120)가 상기 냉풍토출구(111b)를 개방하도록 작동하고, 상기 온풍 모드도어(121)는 상기 온풍방출구(119b)를 개방하도록 작동하게 된다.In the cooling mode, the cold air mode door 120 operates to open the cold air outlet port 111b, and the hot air mode door 121 operates to open the hot air outlet 119b.

그리고, 상기 제어부(150)는 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하여 상기 제1블로어(130a)측으로는 내기를 공급하고, 상기 제2블로어(130b)측으로는 외기를 공급하게 된다.The controller 150 controls the inside / outside air supply unit 145 to supply the inside air to the first blower 130a and the outside air to the second blower 130b.

따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)로 유입되는 내기는 상기 제1블로어(130a)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111)로 공급되고, 상기 외기유입구(141)로 유입되는 외기는 상기 제2블로어(130b)로 흡입된 후 상기 온풍통로(112)로 공급된다.Accordingly, when the first and second blowers 130a and 130b operate, the inner air flowing into the indoor air inlet port 142 of the intake duct 140 is sucked into the first blower 130a, And the outside air flowing into the outside air inlet 141 is sucked into the second blower 130b and then supplied to the warm air passage 112. [

상기 냉풍통로(111)로 공급되는 내기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍토출구(111b)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 된다.The indoor air supplied to the cold air passage 111 is cooled while being passed through the evaporator 104, and then discharged to the inside of the vehicle through the cold air outlet 111b to be cooled.

이때, 상기 온풍통로(112)로 공급되는 외기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출된다.
At this time, the outside air supplied to the hot air passage 112 is heated while passing through the condenser 102, and then discharged to the outside through the hot air outlet 119b.

나.난방모드(도 10)B. Heating mode (FIG. 10)

난방모드시에는, 상기 온풍 모드도어(121)가 온풍토출구(112b)를 개방하도록 작동하고, 상기 냉풍 모드도어(120)는 상기 냉풍방출구(119a)를 개방하도록 작동하게 된다.In the heating mode, the hot air mode door 121 operates to open the hot air discharge port 112b, and the cold air mode door 120 operates to open the cold air discharge port 119a.

그리고, 상기 제어부(150)는 도 8과 같이 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하여 상기 제1,2블로어(130a,130b)측으로 내기와 외기를 혼합하여 공급하게 된다.The controller 150 controls the inside / outside air supply unit 145 to mix the inside air and the outside air to the first and second blowers 130a and 130b as shown in FIG.

이때, 상기 익스트랙터(50)를 통해 차실외로 배출될 내기가 상기 증발기(104)측으로 재순환되어 증발기(104)를 통과한 후 차실외로 배출되게 된다.At this time, the air to be discharged to the outside of the car through the extractor 50 is recirculated to the evaporator 104, passes through the evaporator 104, and is discharged to the outside of the car.

따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)의 내,외기유입구(141,142)로 유입되는 내기와 외기가 혼합되어 상기 제1,2블로어(130a,130b)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 각각 공급된다.Accordingly, when the first and second blowers 130a and 130b are operated, the inside and outside air flowing into the inside and outside air inflow ports 141 and 142 of the intake duct 140 are mixed with the outside air, And then supplied to the cold air passage 111 and the hot air passage 112, respectively.

상기 온풍통로(112)로 공급되는 내,외기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍토출구(112b)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 된다.The inside / outside air supplied to the warm air passage 112 is heated while being passed through the condenser 102, and then discharged to the inside of the vehicle through the hot air outlet 112b to be heated.

상기 냉풍통로(111)로 공급되는 내,외기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출된다.The inside / outside air supplied to the cold air passage 111 is cooled while passing through the evaporator 104, and then discharged to the outside through the cold air outlet 119a.

이때, 상기 증발기(104)로는 차실내 내기(난방 공기)가 통과하여 열교환하게 되므로 냉매사이클에서 냉매 압력과 온도를 상승시켜 난방 성능을 향상하게 된다.At this time, since the evaporator 104 carries out heat exchange through the indoor air (heating air), the refrigerant pressure and the temperature are increased in the refrigerant cycle, thereby improving the heating performance.

102: 응축기 104: 증발기
110: 공조케이스 111: 냉풍통로
111b: 냉풍토출구 112: 온풍통로
112b: 온풍토출구 113: 구획벽
119a: 냉풍방출구 119b: 온풍방출구
120: 냉풍 모드도어 121: 온풍 모드도어
130: 송풍장치 130a: 제1블로어
130b: 제2블로어 131,135: 스크롤케이스
132,136: 송풍팬 133,137: 모터
140: 인테이크덕트 141: 외기유입구
142: 내기유입구 142a: 내기유입덕트
145: 내,외기 공급수단
147: 제1내외기전환도어 148: 제2내외기전환도어
150: 제어부102: condenser 104: evaporator
110: air conditioning case 111: cold air passage
111b: Cool air discharge port 112:
112b: Hot air discharge hole 113:
119a: Cold air outlet 119b: Hot air outlet
120: cold air mode door 121: warm air mode door
130: blower 130a: first blower
130b: second blower 131, 135: scroll case
132, 136: blowing fan 133, 137: motor
140: intake duct 141: outside air inlet
142: Inflow inlet 142a: Inflow inlet duct
145: inside, outside air supply means
147: first inner / outer switching door 148: second inner / outer switching door
150:

Claims (7)

압축기, 응축기(102), 팽창수단, 증발기(104)가 냉매순환라인으로 연결되어 이루어진 차량용 히트 펌프 시스템에 있어서,
상기 증발기(104)가 설치되는 냉풍통로(111) 및 상기 응축기(102)가 설치되는 온풍통로(112)를 구비하고, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍과 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 공급하거나 차실외로 방출하는 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)의 입구측에 설치되어 상기 냉풍통로(111)로 공기를 송풍하는 제1블로어(130a) 및 상기 온풍통로(112)로 공기를 송풍하는 제2블로어(130b)와,
상기 제1,2블로어(130a,130b)측에 연결 설치되어 내기와 외기를 공급하는 내,외기 공급수단(145)과,
내기와 외기의 혼합 공기를 상기 증발기(104)와 응축기(102)측으로 각각 공급하도록 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하는 제어부(150)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.A heat pump system for a vehicle, comprising a compressor, a condenser (102), an expansion means, and an evaporator (104) connected by a refrigerant circulation line,
A cold air passage 111 in which the evaporator 104 is installed and a hot air passage 112 in which the condenser 102 is installed and a cold air passing through the evaporator 104 and a hot air passing through the condenser 102 An air conditioning case 110 for supplying the air to the inside or outside of the car,
A first blower 130a installed on the inlet side of the air conditioning case 110 for blowing air to the cold air passage 111 and a second blower 130b blowing air to the hot air passage 112,
An inside / outside air supply means 145 connected to the first and second blowers 130a and 130b to supply the inside air and the outside air,
And a control unit (150) for controlling the inside / outside air supply means (145) to supply mixed air of the inside air and outside air to the evaporator (104) and the condenser (102) side. 제 1 항에 있어서,
상기 차량에는 차실내의 공기를 차실외로 배출시키는 익스트랙터(Extractor)(50)가 설치되고,
상기 제어부(150)는, 난방모드시 상기 익스트랙터(50)로 배출될 내기의 일정량을 상기 증발기(104)와 응축기(102)측으로 재순환시키는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
The vehicle is provided with an extractor (50) for discharging the air in the inside of the car to the outside of the car.
Wherein the control unit (150) recirculates a predetermined amount of the internal air to be discharged to the extractor (50) to the evaporator (104) and the condenser (102) side in a heating mode. 제 1 항에 있어서,
상기 내,외기 공급수단(145)은,
상기 제1,2블로어(130a,130b)와 연통되게 연결되며 내기유입구(142) 및 외기유입구(141)를 구비한 인테이크 덕트(130)와,
상기 제1블로어(130a)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제1내외기전환도어(147)와,
상기 제2블로어(130b)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제2내외기전환도어(148)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
The inside / outside air supply means 145,
An intake duct 130 connected to the first and second blowers 130a and 130b and having an air inlet inlet 142 and an outside air inlet 141,
A first internal / external switching door 147 selectively opening the inside and outside air inlet ports 141 and 142 with respect to the first blower 130a,
And a second inside / outside switching door (148) for selectively opening the inside / outside air inlet (141, 142) to the second blower (130b). 제 1 항에 있어서,
상기 제어부(150)는, 난방모드시 상기 증발기(104)측으로는 외기를 상대적으로 많이 공급하고, 상기 응축기(102)측으로는 내기를 상대적으로 많이 공급하도록 상기 내,외기 공급수단(145)을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
The control unit 150 controls the inside / outside air supply unit 145 to supply a relatively large amount of outside air to the evaporator 104 in the heating mode and a relatively large amount of outside air to the condenser 102 side The heat pump system comprising: 제 1 항에 있어서,
상기 냉풍통로(111)와 온풍통로(112)는, 상기 공조케이스(110)의 내부에 상,하방향으로 서로 구획되어 형성되고,
상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 출구측에는, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍을 차실내로 토출하는 냉풍토출구(111b) 및 차실외로 방출하는 냉풍방출구(119a)가 형성되고,
상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 출구측에는, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 토출하는 온풍토출구(112b) 및 차실외로 방출하는 온풍방출구(119b)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
The cold air passage 111 and the warm air passage 112 are formed in the air conditioner case 110 so as to be separated from each other in the upward and downward directions,
A cool air discharge port 111b for discharging the cool air having passed through the evaporator 104 to the inside of the car and a cool air discharge port 119a for discharging to the outside of the car are formed at the outlet side of the cool air passage 111 of the air conditioning case 110 ,
A hot air discharge port 112b for discharging hot air having passed through the condenser 102 to the inside of the car and a hot air discharge port 119b for discharging to the outside of the car are formed on the outlet side of the hot air passage 112 of the air conditioning case 110 A heat pump system for a vehicle. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부(150)는, 난방모드시, 상기 증발기(104)를 통과한 내,외기 혼합공기를 차실외로 배출하도록 히트 펌프 시스템을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the control unit (150) controls the heat pump system to discharge the mixed air of the inside and outside air passing through the evaporator (104) to the outside of the car in the heating mode. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부(150)는, 최대난방모드시, 상기 증발기(104)를 통과한 내,외기 혼합공기 전부를 차실외로 배출하도록 히트 펌프 시스템을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the controller (150) controls the heat pump system to discharge all the mixed air of the inside and outside air passing through the evaporator (104) to the outside of the car in the maximum heating mode.
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