KR20190033114A - Integral type control valve for heat pump - Google Patents

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KR20190033114A
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Abstract

The present invention provides an integral control valve for a heat pump, wherein a plurality of refrigerant conversion valves controlling the flow of a refrigerant in each air conditioning mode of an air conditioning system of an electric vehicle using a heat pump are realized to be an integral control valve. Therefore, a valve is easily controlled through the integral control valve, and a connection pipe between valves is eliminated to solve a refrigerant leak problem. Moreover, a weight in addition to material costs of the whole air conditioning system can be reduced.

Description

히트펌프용 일체형 통합제어밸브{Integral type control valve for heat pump}[0001] The present invention relates to an integral type control valve for a heat pump,

본 발명은 히트펌프용 일체형 통합제어밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히트펌프를 이용한 전기자동차용 공조시스템의 냉방 모드, 냉방 및 배터리 냉각 모드, 난방 모드, 난방 및 제습 모드 중 어느 하나의 모드로 전환될 시, 각 모드 별로 냉매의 흐름을 제어하는 다수의 냉매전환 밸브들을 일체화된 통합제어밸브로 제공하는 히트펌프용 일체형 통합제어밸브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated type integrated control valve for a heat pump, and more particularly, to an integrated control valve for a heat pump, which includes a cooling mode, a cooling and battery cooling mode, a heating mode and a heating and dehumidifying mode To an integrated control valve for a heat pump that provides a plurality of refrigerant switching valves for controlling the flow of refrigerant in each mode as an integrated control valve.

통상적으로 차량용 냉난방시스템은 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다.Background Art [0002] A vehicle air conditioning system generally includes a cooling system for cooling an interior of a vehicle and a heating system for heating the interior of the vehicle.

상기한 냉방시스템은 냉매사이클의 증발기 측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환 시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방시스템은 냉각수 사이클의 히터코어 측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환 시켜 온기로 바꾸어, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.In the cooling system described above, the air passing through the outside of the evaporator at the evaporator side of the refrigerant cycle is exchanged with the refrigerant flowing in the evaporator to cool the inside of the vehicle, and the heating system is provided at the heater core side of the cooling water cycle 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.

또한, 상기한 차량용 냉난방시스템과는 다른 구성으로, 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 적어도 하나의 방향조절밸브를 구비한다.In addition, a heat pump system that can selectively perform cooling and heating by switching the flow direction of refrigerant by using one refrigerant cycle is employed in a configuration different from that of the aforementioned vehicle heating and cooling system. For example, (That is, an indoor heat exchanger installed inside the air conditioner case to exchange heat with the air blown into the vehicle interior, and an outdoor heat exchanger for exchanging heat outside the air conditioner case), at least one direction And a control valve.

이러한 차량용 냉난방시스템으로 다양한 종류가 제안되고 있는데, 그 대표적인 등록특허 제10-1339226호(2013.12.03)에 개시된 것을 들 수 있다.Various types of such air-conditioning and heating systems for vehicles have been proposed, for example, those disclosed in a representative registered patent No. 10-1339226 (Mar. 13, 2013).

차량에 구성되어 냉각라인을 통해 전장품에 냉각수를 공급 및 순환시키는 쿨링수단과, 차량 실내의 냉난방을 조절하도록 냉매라인으로 연결되는 에어컨 수단을 포함하는 차량용 히트펌프 시스템에 있어서, 상기 쿨링수단은 차량의 전면에 구성되어 워터펌프를 통해 냉각라인을 따라 냉각수를 순환시키고, 공급되는 냉각수를 외기와의 열교환을 통해 냉각시키는 라디에이터와, 상기 라디에이터에 바람을 송풍하는 쿨링팬을 포함하며, 상기 냉각라인과 연결되어 냉각수가 순환되고, 각 모드에 따라 상기 전장품으로부터 발생되는 폐열원을 선택적으로 이용하여 냉각수의 수온을 변화시키며 상기 에어컨 수단의 냉매라인과 연결되어 유입된 냉매를 냉각수와 열교환시키는 열교환기를 더 포함하고, 상기 에어컨 수단은 난방, 냉방, 및 제습모드에 따라 증발기를 통과한 외기가 내부응축기와 PTC히터로 유입되도록 선택적으로 조절하는 개폐도어를 내부에 구비한 HVAC 모듈; 상기 증발기와 냉매라인을 통해 연결되며, 기체 상태의 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기와 증발기 사이에서 냉매라인 상에 구비되며, 상기 압축기로 기체냉매만 공급하는 어큐뮬레이터; 차량의 엔진룸에 구비되어 냉매라인을 통해 연결되며, 냉매를 응축시키는 외부응축기; 상기 압축기로부터 배출되는 냉매를 차량의 모드에 따라 상기 내부응축기나 외부응축기에 선택적으로 공급하는 제1밸브; 상기 내부응축기를 통과한 냉매를 공급받아 팽창시키는 제1팽창밸브; 상기 제1 팽창밸브를 통해 팽창된 냉매를 상기 외부응축기나 열교환기에 선택적으로 공급하는 제2밸브; 상기 외부응축기, 또는 열교환기를 통과한 냉매를 상기 증발기나 어큐뮬레이터로 선택적으로 공급하는 제3밸브; 및 상기 증발기와 제3 밸브 사이에 구비되며, 상기 제3 밸브의 개폐를 통해 유입되는 냉매를 팽창시키는 제2 팽창밸브를 포함하는 차량용 히트펌프 시스템을 제공하였다.A cooling system for an automotive heat pump system, comprising: a cooling unit configured to supply and circulate cooling water to electrical equipment through a cooling line; and an air conditioning unit connected to a refrigerant line to control cooling and heating of the vehicle interior, A radiator for circulating cooling water along a cooling line through a water pump and cooling the supplied cooling water through heat exchange with outside air; and a cooling fan for blowing wind to the radiator, Further comprising a heat exchanger for circulating the cooling water and changing the water temperature of the cooling water by selectively using a waste heat source generated from the electric component according to each mode and for exchanging heat with the cooling water connected to the refrigerant line of the air conditioning means, , The air conditioning means is adapted to control the heating, cooling and dehumidifying modes The one outside air is provided in the opening and closing door for selectively controlled, such that the inlet into the condenser and the PTC heater passes through the HVAC module; A compressor connected to the evaporator through a refrigerant line and compressing refrigerant in a gaseous state; An accumulator disposed on the refrigerant line between the compressor and the evaporator, the accumulator supplying only the gas refrigerant to the compressor; An external condenser provided in the engine room of the vehicle and connected through a refrigerant line for condensing the refrigerant; A first valve for selectively supplying the refrigerant discharged from the compressor to the internal condenser or the external condenser depending on the mode of the vehicle; A first expansion valve for receiving and expanding the refrigerant passing through the internal condenser; A second valve for selectively supplying the refrigerant expanded through the first expansion valve to the external condenser or the heat exchanger; A third valve for selectively supplying the refrigerant having passed through the external condenser or the heat exchanger to the evaporator or the accumulator; And a second expansion valve provided between the evaporator and the third valve for expanding the refrigerant flowing through the opening and closing of the third valve.

하지만, 종래 전기 자동차용 히트펌프 공조시스템은 각 공조 모드인 냉방 모드, 냉방 및 배터리 냉각 모드, 난방 모드, 난방 및 제습 모드 중 어느 하나의 모드로 전환될 시, 냉매의 흐름을 전환하는 냉매 전환밸브를 각각 개별개체로 다수가 채용되다 보니, 이에 따른 밸브제어가 복잡해지는 문제점이 발생하였고, 서로 이격된 밸브들을 연결하기 위한 추가적인 배관 연결로 냉매 리크(leak) 리스크가 높아지는 문제점이 있었다.However, when the conventional heat pump air conditioning system for an electric vehicle is switched to any one of the cooling mode, the cooling mode, the battery cooling mode, the heating mode, and the heating and dehumidifying mode, There has been a problem that the valve control becomes complicated due to the fact that many individual valves are used. Further, there is a problem that the risk of leakage of the refrigerant increases due to an additional piping connection for connecting the valves separated from each other.

또한, 다수의 냉매 전환밸브들을 구성할 경우, 제조비용의 상승은 물론, 시스템 전체의 중량 상승하는 문제점이 발생하였다.In addition, when a plurality of refrigerant switching valves are constructed, there is a problem that the manufacturing cost is increased and the weight of the entire system is increased.

본 발명은 히트펌프를 이용한 전기 자동차용 공조시스템의 각 공조 모드 별로 냉매의 흐름을 제어하는 다수의 냉매전환 밸브들을 일체형 통합제어밸브로 구현하여, 상기 일체형 통합제어밸브를 통해 밸브 제어가 용이하고, 각 밸브 간의 연결 배관이 삭제되어 냉매 리크(leak) 문제를 해소하며, 전체 공조시스템의 재료비 절감은 물론, 중량이 저감되는 히트펌프용 일체형 통합제어밸브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is characterized in that a plurality of refrigerant switching valves for controlling the flow of refrigerant for each air conditioning mode of an air conditioning system for an electric vehicle using a heat pump is implemented as an integrated integrated control valve, It is an object of the present invention to provide an integrated control valve for a heat pump in which the connection piping between each valve is eliminated to solve the refrigerant leak problem, and the weight of the entire air conditioning system is reduced as well as the weight is reduced.

본 발명에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브는 실내컨덴서와 일측편이 연통되는 제1유로와, 증발기와 일측편이 연통되는 제2유로와, 칠러와 일측편이 연통되는 제3유로와, 상기 제1유로의 타측편에서 분기 형성되어, 실외컨덴서의 입력측과 타측편이 연통되는 제4유로와, 상기 제1유로의 타측편에서 분기 형성되어, 실외컨덴서의 출력측과 타측편이 연통되는 제5유로와, 상기 제5유로의 중간에서 분기 형성되어 상기 제2유로 및 제3유로와 연통되는 제6유로를 내부에 형성한 밸브몸체와, 상기 제1유로와 제4유로 및 제5유로가 연통되는 분기지점에 구비되어, 선택적으로 냉매가 실내컨덴서에서 실외컨덴서로 유동하게 제1유로와 제4유로가 서로 연통하게 개방하거나, 냉매가 실내컨덴서에서 증발기 및 칠러로 유동하게 제1유로가 제5유로를 통해 제6유로와 서로 연통하게 개방하는 제1밸브와, 상기 제2유로 선상에 구비되어, 선택적으로 제2유로를 개폐하는 제2밸브와, 상기 제3유로 선상에 구비되어, 선택적으로 제3유로를 개폐 및 개도를 조절하는 제3밸브를 포함한다.The integrated control integrated valve for a heat pump according to the present invention is characterized in that the integrated control valve for a heat pump includes a first flow path communicating with an indoor condenser and a first side, a second flow path communicating with the evaporator and one side thereof, a third flow path communicating with the first side, A fourth flow path branched from the other side of the outdoor condenser and communicating with the input side and the other side of the outdoor condenser; A valve body formed in the middle of the fifth flow path and having a sixth flow path formed therein, the sixth flow path being communicated with the second flow path and the third flow path; and a branch point at which the first flow path communicates with the fourth flow path and the fifth flow path The first and fourth flow paths may be opened to allow the refrigerant to selectively flow from the indoor condenser to the outdoor condenser, or the first flow path may be connected to the evaporator and the chiller such that the refrigerant flows from the indoor condenser to the evaporator and the chiller, Article 6 And a second valve provided on the second flow path and selectively opening and closing the second flow path; and a second valve provided on the third flow path and selectively opening and closing the third flow path, And a third valve for regulating the opening degree.

이때 본 발명에 따른 상기 제5유로는 그 타측편에 구비되어, 상기 제5유로의 일측편에서 유입된 냉매가 타측편으로 유출되지 못하게 유동을 단속하는 제1체크밸브와, 그 일측편에 구비되어, 상기 제5유로의 타측편에서 유입된 냉매가 일측편으로 유출되지 못하게 유동을 단속하는 제2체크밸브를 포함한다.The fifth flow path according to the present invention is provided on the other side of the fifth flow path and includes a first check valve for interrupting the flow of refrigerant flowing from one side of the fifth flow path to the other side, And a second check valve for controlling the flow of the refrigerant so that the refrigerant introduced from the other side of the fifth flow path can not flow out to one side.

그리고 본 발명에 따른 상기 제1밸브는 2개의 유로 중 어느 하나의 유로만을 개방하는 3웨이밸브로 구성하고, 상기 제2밸브는 유로를 선택적으로 개폐하는 2웨이밸브로 구성하며, 상기 제3밸브는 유로의 개폐 및 선택적으로 개도가 조절되는 전자식 팽창밸브로 구성하는 것이 바람직하다.The first valve according to the present invention is constituted by a three-way valve which opens only one of the two flow paths, and the second valve is constituted by a two-way valve for selectively opening and closing the flow path, It is preferable to constitute an electronic expansion valve in which the opening and closing of the flow path and the opening thereof are selectively controlled.

본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브는 전기자동차용 히트펌프 공조시스템의 냉방 모드, 냉방 및 배터리 냉각 모드, 난방 모드, 난방 및 제습 모드 중 어느 하나의 모드로 전환될 시, 각 모드 별로 냉매의 흐름을 제어하는 다수의 냉매전환 밸브들을 일체형 통합제어밸브로 구현하여, 상기 일체형 통합제어밸브를 통해 밸브 제어가 용이하고, 각 밸브 간의 연결 배관이 삭제되어 냉매 리크(leak) 문제를 해소하며, 전체 공조시스템의 재료비 절감은 물론, 중량이 저감되는 효과를 가진다.When the integrated control valve for a heat pump according to the embodiment of the present invention is switched to one of the cooling mode, the cooling mode, the battery cooling mode, the heating mode, the heating mode, and the dehumidification mode of the heat pump air conditioning system for an electric vehicle, A plurality of refrigerant switching valves for controlling the flow of refrigerant in each mode are implemented as an integrated integrated control valve, the valve control is easy through the integral integrated control valve, the connection pipe between the valves is eliminated, and a refrigerant leak problem Thereby reducing the weight of the entire air conditioning system as well as reducing the material cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브를 채용한 히트펌프를 이용한 전기자동차의 공조시스템을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브의 단면을 간략하게 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브가 냉방모드 시 냉매의 흐름을 제어한 상태를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브가 냉방 및 배터리 냉각 모드 시 냉매의 흐름을 제어한 상태를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브가 난방 모드 시 냉매의 흐름을 제어한 상태를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브가 난방 및 제습 모드 시 냉매의 흐름을 제어한 상태를 보인 예시도이다.FIG. 1 is a view illustrating an air conditioning system of an electric vehicle using a heat pump employing an integrated control valve for a heat pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view illustrating a cross-section of an integrated control valve for a heat pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating an integrated control valve for a heat pump according to an embodiment of the present invention, in which the flow of the refrigerant is controlled in a cooling mode.
FIG. 4 is a view illustrating an integrated control valve for a heat pump according to an embodiment of the present invention, in which the flow of a refrigerant is controlled in a cooling mode and a battery cooling mode.
FIG. 5 is a view illustrating an integrated control valve for a heat pump according to an embodiment of the present invention in which the flow of a refrigerant is controlled in a heating mode. FIG.
FIG. 6 is an exemplary view showing a state in which the integrated control valve for a heat pump according to the embodiment of the present invention controls the flow of refrigerant in the heating and dehumidifying mode.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that variations can be made.

본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브는 전기자동차 실내의 냉난방을 위한 각 공조 모드를 구현하기 위한 냉매 전환제어를 하는 각각 제어밸브들을 일체형 통합제어밸브로 제공하여, 일체화된 상기 통합제어밸브를 통해 각 밸브의 제어가 용이하고, 각 밸브 간의 연결 배관이 삭제되어 냉매 리크(leak)의 문제를 해소하며, 전체 공조시스템의 재료비 절감은 물론, 중량을 저감하는 히트펌프용 일체형 통합제어밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.The integral control valve for a heat pump according to an embodiment of the present invention may provide control valves for performing refrigerant switching control for implementing each air conditioning mode for cooling and heating an electric vehicle as integrated control valves, Integrated control valve facilitates the control of each valve, eliminates the problem of refrigerant leakage by eliminating the connection piping between the valves, and reduces the material cost of the entire air conditioning system, as well as the integrated integration for the heat pump The control valve will now be described in more detail.

먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브가 채용되는 히트펌프를 이용한 전기자동차용 공조시스템은 컴프레서(100), 실내컨덴서(210), 통합제어밸브(300), 실외컨덴서(400), 온도감응식 팽창밸브(500), 칠러(600) 및 어큐뮬레이터(700)가 포함되는데, 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.First, an air conditioning system for an electric vehicle using a heat pump in which an integral type control valve for a heat pump is employed according to an embodiment of the present invention includes a compressor 100, an indoor capacitor 210, an integrated control valve 300, an outdoor condenser 400, a temperature responsive expansion valve 500, a chiller 600, and an accumulator 700, which will be described in detail with reference to the drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프를 이용한 전기자동차용 공조시스템의 컴프레서(100)는 저온저압의 냉매를 인입하여, 상기한 저온저압의 냉매를 고온고압으로 압축한 후, 압축된 고온고압의 냉매를 유출단을 통해 실내컨덴서(210)로 제공한다.First, a compressor 100 of an air conditioning system for an electric vehicle using a heat pump according to an embodiment of the present invention draws a low-temperature low-pressure refrigerant, compresses the low-temperature low-pressure refrigerant at a high temperature and a high pressure, And supplies the high-pressure refrigerant to the indoor condenser 210 through the outlet.

이때 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 컴프레서(100)는 배터리에서 인가되는 전원으로 구동하여 냉매를 압축하는 전동식으로, 상기 배터리에서 인가된 전원에 의해 컴프레서(100)가 구동하면 인입된 저온저압의 냉매를 고온고압으로 압축하고, 고온고압으로 압축된 냉매는 유출단을 통해 냉매가 유동하는 라인으로 연결된 실내컨덴서(210)로 유출한다.In this case, the compressor 100 according to an embodiment of the present invention is an electric type that compresses a refrigerant by being driven by a power source applied from a battery. When the compressor 100 is driven by a power source applied from the battery, The refrigerant is compressed to a high temperature and a high pressure, and the refrigerant compressed at a high temperature and a high pressure flows out to the indoor condenser 210 connected to the line through which the refrigerant flows through the outlet end.

그리고 상기 실내컨덴서(210)는 전기자동차 실내로 제공되는 공기의 열을 빼앗거나 더하여 전기자동차 실내의 냉난방이 이루어지도록 하는 공조유닛(200)의 공기 유출부 측에 설치되는 것으로, 상기 공조유닛(200)은 외부의 공기를 유입하는 유입부 측과, 격벽(201)으로 구획된 한 쌍의 유출부 측을 포함하며, 상기 실내컨덴서(210)는 상기 한 쌍의 유출부 측 중 어느 하나의 유출부 측에 설치된다.The indoor condenser 210 is installed on the side of the air outlet of the air-conditioning unit 200 that takes heat of the air supplied to the interior of the electric car or adds / Includes an inlet portion for introducing outside air and a pair of outlet portions which are partitioned by a partition wall 201. The indoor condenser 210 is connected to one of the pair of outlet portions Respectively.

또한, 상기 공조유닛(200)는 상기 격벽(201)의 전방에는 템프도어(202)가 구비되어, 상기 템프도어(202)가 선택적으로 격벽(201)에 의해 구획된 한 쌍의 유출부 중 어느 하나를 폐쇄하거나, 개도를 제어할 수 있다.The air conditioning unit 200 is provided with a tempo door 202 in front of the partition 201 so that the tempo door 202 can be selectively opened by any one of a pair of outflows partitioned by the partition 201 One can be closed, or the opening can be controlled.

여기서 상기 공조유닛(200)의 구획된 유출부 중 어느 하나의 유출부에 설치된 상기 실내컨덴서(210)는 설치된 해당 유출부를 통해 유출되는 공기를 냉매와 열교환 시켜, 상기 냉매와의 열교환으로 공기에 열을 더하여 전기자동차의 실내에 난방이 이루어지도록 한다.Here, the indoor condenser 210 installed in any of the outflow outlets of the air conditioning unit 200 heat-exchanges the air flowing out through the provided outflow outlets with the refrigerant to heat the air by the heat exchange with the refrigerant, So that the interior of the electric vehicle is heated.

그리고 상기 실내컨덴서(210)에서 유출된 고온고압의 냉매는 통합제어밸브(300)로 유입되는데, 상기 통합제어밸브(300)는 상기 실내컨덴서(210)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되어, 상기 실내컨덴서(210)에서 유출된 고온고압의 냉매를 유입한 후, 선택적으로 실외컨덴서(400), 증발기(220), 칠러(600)로 제공한다. The high-temperature and high-pressure refrigerant flowing out of the indoor condenser 210 flows into the integrated control valve 300. The integrated control valve 300 is connected to a line through which the refrigerant flows to the indoor condenser 210, Temperature refrigerant flowed out from the indoor condenser 210 and then selectively supplied to the outdoor condenser 400, the evaporator 220, and the chiller 600.

여기서 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 통합제어밸브(300)를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 통합제어밸브(300)는 내부에 냉매가 유동하는 복수 개의 유로(311, 312, 313, 314, 315, 316)가 형성된 밸브몸체(310)와, 상기 복수 개의 유로(311, 312, 313, 314, 315, 316) 선상에 배치되어 복수 개의 유로(311, 312, 313, 314, 315, 316)를 선택적으로 개폐하는 제1밸브(320), 제2밸(330), 제3밸브(340)를 포함한다.The integrated control valve 300 may include a plurality of flow paths 311, 312, 313, 314, 315, and 315, through which the refrigerant flows, 313, 314, 315, and 316 disposed on the lines of the plurality of flow paths 311, 312, 313, 314, 315, and 316 and selectively connecting the plurality of flow paths 311, A first valve 320, a second valve 330, and a third valve 340 that open and close the first valve 320, respectively.

이때 상기 밸브몸체(310)는 상하방향으로 길이를 갖는 직육면체로 내부에는 제1유로~제6유로가 형성되는데, 상기 제1유로(311)는 상기 실내컨덴서(210)와 일측편이 연통하게 형성되고, 상기 제1유로(311)의 하측에 배치되는 제2유로(312)는 온도감응식 팽창밸브(500)를 통해 증발기(220)와 일측편이 연통하게 형성되며, 상기 제2유로(312)의 하측에 배치되는 제3유로(313)는 상기 칠러(600)와 일측편이 연통하게 형성된다.In this case, the valve body 310 is a rectangular parallelepiped having a length in the vertical direction, and first to sixth flow paths are formed therein. The first flow path 311 is formed so as to communicate with the one side of the indoor condenser 210 The second flow path 312 disposed below the first flow path 311 is formed to communicate with the evaporator 220 through the temperature responsive expansion valve 500 and the first flow path 312, And the third flow path 313 disposed on the lower side is formed to communicate with the chiller 600 and one side.

그리고 상기 제1유로(311)는 타측편에서 제4유로(314) 및 제5유로(315)가 분기 형성되어, 상기 제4유로(314)는 상기 실외컨덴서(400)의 입력측과 연통하고, 상기 제5유로(315)는 상기 실외컨덴서(400)의 출력측과 연통한다. A fourth flow path 314 and a fifth flow path 315 are branched from the other side of the first flow path 311. The fourth flow path 314 communicates with the input side of the outdoor condenser 400, The fifth flow path 315 communicates with the output side of the outdoor condenser 400.

이때 상기 제5유로(315)의 중간에서 제6유로(316)가 분기 형성되는데, 상기 제6유로(316)는 상기 제2유로(312) 및 제3유로(313)와 연통하여, 상기 제5유로(315)를 따라 유동하는 냉매를 상기 제2유로(312) 및 제3유로(313)로 유도한다.At this time, a sixth flow path 316 is branched from the middle of the fifth flow path 315. The sixth flow path 316 is in communication with the second flow path 312 and the third flow path 313, The refrigerant flowing along the fifth flow path 315 is led to the second flow path 312 and the third flow path 313.

또한, 상기 제1밸브(320)는 상기 제1유로(311)와 제4유로(314) 및 제5유로(315)가 연통하는 분기지점에 구비되어, 선택적으로 냉매가 실내컨덴서(210)에서 실외컨덴서(400)로 유동하게 제1유로(311)가 제4유로(314)와 서로 연통하도록 개방하거나, 냉매가 실내컨덴서(210)에서 증발기(220) 및 칠러(600)로 유동하게 제1유로(311)가 제5유로(315)를 통해 제6유로(316)와 서로 연통하게 제어한다.The first valve 320 is provided at a branching point where the first flow path 311 communicates with the fourth flow path 314 and the fifth flow path 315. Optionally, The first flow path 311 is opened to communicate with the fourth flow path 314 so as to flow to the outdoor condenser 400 or the refrigerant flows from the indoor condenser 210 to the evaporator 220 and the chiller 600, And controls the flow path 311 to communicate with the sixth flow path 316 through the fifth flow path 315.

이때 상기 제1밸브(320)는 3웨이밸브로 구성하여, 2개의 유로 중 어느 하나의 유로만을 개방하는데, 상기 제1유로(311)를 기준하여, 제1유로(311)가 선택적으로 제4유로(314) 또는 제5유로(315)와 연통하게 유로를 개방하는 전환밸브로 구성하는 것이 바람직하다.The first valve (320) is a three-way valve that opens only one of the two flow paths. The first flow path (311) selectively connects the fourth flow path It is preferable to constitute a switching valve which opens the flow path so as to communicate with the flow path 314 or the fifth flow path 315.

그리고 제2밸브(330)는 상기 제2유로(312) 선상에 구비되어, 선택적으로 제2유로(312)를 개폐 제어한다.The second valve (330) is disposed on the second flow path (312) to selectively open and close the second flow path (312).

이때 상기 제2밸브(330)는 제2유로(312)를 선택적으로 개폐하는 2웨이밸브로 구성하는것이 바람직하다.In this case, the second valve 330 may be a two-way valve that selectively opens and closes the second flow path 312.

또한 제3밸브(340)는 상기 제3유로(313) 선상에 구비되어, 선택적으로 제3유로(313)를 개폐 및 개도 제어하도록 상기 제3밸브(340)는 전자식 팽창밸브로 구성하여, 상기 제3유로(313)의 개폐는 물론, 상기 제3유로(313)를 통하는 냉매의 유출량을 조절한다.The third valve 340 is disposed on the third flow path 313 and selectively opens and closes the third flow path 313. The third valve 340 may be an electronic expansion valve, The flow rate of the refrigerant flowing through the third flow path 313 is adjusted as well as the opening and closing of the third flow path 313.

그리고 상기 실외컨덴서(400)는 그 유입단과 유출단 모두 상기 통합제어밸브(300)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되어, 상기 통합제어밸브(300)에서 냉매를 선택적으로 인입하여 외부공기와 열교환 시켜 액화된 냉매로 전환한 후, 액화된 냉매를 다시 상기 통합제어밸브(300)로 유출한다. The outdoor condenser 400 is connected to the integrated control valve 300 through a line through which the refrigerant flows, and the refrigerant is selectively drawn in from the integrated control valve 300 and heat-exchanged with the external air After the liquid refrigerant is converted into the liquefied refrigerant, the liquefied refrigerant flows out to the integrated control valve 300 again.

그리고 상기 온도감응식 팽창밸브(500)는 상기 통합제어밸브(300)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되어, 상기 통합제어밸브(300)에서 선택적으로 유출되는 냉매를 유입하여 상기 공조유닛(200) 내부에 설치된 증발기(220)의 출구부 냉매의 온도에 따라 냉매를 유출하면서 팽창시켜 제공한다.The temperature responsive expansion valve 500 is connected to the line through which the refrigerant flows to the integrated control valve 300 to allow refrigerant selectively flowing out from the integrated control valve 300 to flow into the air conditioning unit 200, The refrigerant is expanded and supplied according to the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 220 installed therein.

상기 증발기(220)는 외부 공기를 유입하는 공조유닛(200)의 유입부 측에 설치되고, 상기 온도감응식 팽창밸브(500)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되어, 상기 온도감응식 팽창밸브(500)에서 유출된 냉매를 이용하여 전기자동차의 실내로 공급되는 공기와 열교환 시켜, 실내로 공급되는 공기를 냉각하여 전기자동차의 실내에 냉방이 이루어지도록 한다.The evaporator 220 is installed on the inlet side of the air conditioning unit 200 that receives outside air and is connected to a line through which the refrigerant flows to the temperature responsive expansion valve 500, 500 to cool the air supplied to the inside of the electric car so as to cool the inside of the electric car.

또한, 상기 칠러(600)는 상기 통합제어밸브(300)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 전기 자동차의 전장품 및 배터리를 순환하는 냉각수 라인과 연결되어, 상기 통합제어밸브(300)에서 선택적으로 유출되는 냉매와 상기 냉각수 라인을 순환하는 냉각수를 열교환 시켜, 전장품과 배터리의 냉각 및 냉각수의 폐열을 흡열하도록 한다.The chiller 600 is connected to a line through which the refrigerant flows to the integrated control valve 300 and is connected to a cooling water line circulating an electrical component of the electric vehicle and a battery, The refrigerant flowing out is exchanged with the cooling water circulating the cooling water line to cool the electric component and the battery and absorb the waste heat of the cooling water.

더불어 상기 어큐뮬레이터(700)는 상기 칠러(600) 및 증발기(220)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되어, 상기 칠러(600) 및 증발기(220) 중 어느 하나의 냉매를 일시적으로 유입하여 저장하면서 유입된 냉매를 기체와 액체로 분리하여 저온저압의 기상 냉매를 상기 컴프레서(100)로 공급한다. The accumulator 700 is connected to the chiller 600 and the evaporator 220 through a line through which the refrigerant flows and temporarily stores refrigerant of the chiller 600 and the evaporator 220 to store the refrigerant, And the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant is supplied to the compressor (100).

본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프용 일체형 통합제어밸브를 통한 히트펌프를 이용한 전기자동차용 공조시스템의 각 공조 모드 별로 냉매의 흐름을 살펴보면 다음과 같다.The flow of the refrigerant in each air conditioning mode of the air conditioning system for an electric vehicle using the heat pump through the integrated type integrated control valve for a heat pump according to an embodiment of the present invention will be described below.

히트펌프를 이용한 전기자동차용 공조시스템의 냉방 모드, 냉방 및 배터리 냉각 모드, 난방 모드, 난방 및 제습 모드 중,Among cooling mode, cooling mode and battery cooling mode, heating mode, heating and dehumidification mode of an air conditioning system for an electric vehicle using a heat pump,

냉방 모드 시,In the cooling mode,

도 3에 도시한 바와 같이 상기 통합제어밸브(300)의 제1밸브(320)는 제1유로(311)와 제4유로(314)가 연통하게 전환되고, 상기 제2밸브(330)는 제2유로(312)가 개방되며, 상기 제3밸브(340)는 제3유로(313)가 폐쇄되게 폐쇄 제어한다.The first valve 320 of the integrated control valve 300 is switched so that the first flow path 311 and the fourth flow path 314 are communicated with each other, The second flow path 312 is opened, and the third valve 340 is closed and closed so that the third flow path 313 is closed.

이에 냉매는 상기 컴프레서(100)에서 압축되고, 압축된 냉매는 상기 실내컨덴서(210)로 유출되며, 상기 실내컨덴서(210)로 유입된 냉매는 공조유닛(200)의 유출부에서 공기와 열교환을 하지 않고, 상기 실내컨덴서(210)를 통해 통합제어밸브(300)의 제1유로(311)로 유출된다.The refrigerant is compressed by the compressor 100 and the compressed refrigerant flows out to the indoor condenser 210. The refrigerant flowing into the indoor condenser 210 is heat-exchanged with air at the outlet of the air conditioning unit 200 And flows out to the first flow path 311 of the integrated control valve 300 through the indoor condenser 210. [

이때 공조유닛(200)의 템프도어가 상기 실내컨덴서(210)가 설치된 유출부로 공기가 유출되지 않도록 단속하여 냉매와 실내로 유출되는 공기와의 열교환이 이루어지지 않는다.At this time, the heat door of the air conditioning unit 200 is interrupted so that no air flows out to the outflow portion where the indoor condenser 210 is installed, and heat exchange is not performed between the refrigerant and the air flowing out into the room.

그리고 상기 냉매는 제1밸브(320)에 의해 상기 통합제어밸브(300)의 제1유로(311)를 통해 제4유로(314)로 안내되고, 상기 제4유로(314)에서 상기 실외컨텐서(400)의 입력측으로 유출되며, 상기 실외컨덴서(400)의 입력측을 통해 실외컨덴서(400)로 유입된 냉매는 상기 실외컨덴서(400)에서 외부 공기와의 열교환으로 열을 빼앗겨 액화된 냉매로 전환된다. The refrigerant is guided to the fourth flow path 314 through the first flow path 311 of the integrated control valve 300 by the first valve 320 and is guided to the fourth flow path 314 through the fourth flow path 314, The refrigerant flowing into the outdoor condenser 400 through the input side of the outdoor condenser 400 is taken out of the outdoor condenser 400 by heat exchange with the outside air and converted into liquefied refrigerant do.

액화된 냉매는 상기 실외컨덴서(400)의 출력측을 통해 상기 통합제어밸브(300)의 제5유로(315)로 유출되고, 상기 통합제어밸브(300)의 제5유로(315)로 유입된 냉매는 제2밸브(330)가 개방됨에 따라 제6유로(316)를 통해 제2유로(312)의 안내로 온도감응식 팽창밸브(500)로 유출된다.The liquefied refrigerant flows out to the fifth flow path 315 of the integrated control valve 300 through the output side of the outdoor condenser 400 and flows to the fifth flow path 315 of the integrated control valve 300, Sensitive expansion valve 500 of the second flow path 312 through the sixth flow path 316 as the second valve 330 is opened.

상기 온도감응식 팽창밸브(500)로 유입된 냉매는 상기 증발기(220)의 출구부 냉매의 온도에 따라 선택적으로 팽창되어 증발기(220)로 유출되고, 상기 증발기(220)로 유출된 냉매는 실내로 공급되는 공기와 열교환 하여, 공기의 열을 빼앗아 전기자동차 실내에 냉방이 이루어지도록 한다.The refrigerant flowing into the temperature responsive expansion valve 500 is selectively expanded according to the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 220 and flows out to the evaporator 220. The refrigerant flowing out to the evaporator 220 flows into the indoor Exchanges heat with the air supplied to the outdoor heat exchanger, thereby taking the heat of the air and cooling the interior of the electric vehicle.

상기 증발기(220)에서 유출된 냉매는 어큐뮬레이터(700)로 유출되며, 상기 어큐뮬레이터(700)로 유입된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(700)를 통해 기체와 액체로 분리하면서 기상 냉매가 다시 컴프레서(100)로 인입되는 냉매 순환 흐름을 이룬다.The refrigerant flowing out of the evaporator 220 flows out to the accumulator 700. The refrigerant flowing into the accumulator 700 is separated into a gas and a liquid through the accumulator 700 while the gaseous refrigerant is returned to the compressor 100 Thereby achieving a circulation flow of the refrigerant.

냉방 및 배터리 냉각 모드 시,In cooling and battery cooling mode,

도 4에 도시한 바와 같이 상기 통합제어밸브(300)의 제1밸브(320)는 제1유로(311)와 제4유로(314)가 연통하게 전환되고, 상기 제2밸브(330)는 제2유로(312)가 개방되며, 상기 제3밸브(340)는 제3유로(313)가 개방되도록 제어한다.The first valve 320 of the integrated control valve 300 is switched so that the first flow path 311 and the fourth flow path 314 are communicated with each other, The second flow path 312 is opened, and the third valve 340 controls the third flow path 313 to be opened.

이에 냉매는 상기 컴프레서(100)에서 압축되고, 압축된 냉매는 상기 실내컨덴서(210)로 유출되며, 상기 실내컨덴서(210)로 유입된 냉매는 공조유닛(200)의 유출부에서 공기와 열교환을 하지 않고, 상기 실내컨덴서(210)를 통해 통합제어밸브(300)의 제1유로(311)로 유출된다.The refrigerant is compressed by the compressor 100 and the compressed refrigerant flows out to the indoor condenser 210. The refrigerant flowing into the indoor condenser 210 is heat-exchanged with air at the outlet of the air conditioning unit 200 And flows out to the first flow path 311 of the integrated control valve 300 through the indoor condenser 210. [

이때 공조유닛(200)의 템프도어가 상기 실내컨덴서(210)가 설치된 유출부로 공기가 유출되지 않도록 단속하여 냉매와 실내로 유출되는 공기와의 열교환이 이루어지지 않는다.At this time, the heat door of the air conditioning unit 200 is interrupted so that no air flows out to the outflow portion where the indoor condenser 210 is installed, and heat exchange is not performed between the refrigerant and the air flowing out into the room.

그리고 상기 냉매는 제1밸브(320)에 의해 상기 통합제어밸브(300)의 제1유로(311)를 통해 제4유로(314)로 안내되고, 상기 제4유로(314)에서 상기 실외컨텐서(400)의 입력측으로 유출되며, 상기 실외컨덴서(400)의 입력측을 통해 실외컨덴서(400)로 유입된 냉매는 상기 실외컨덴서(400)에서 외부 공기와의 열교환으로 열을 빼앗겨 액화된 냉매로 전환된다. The refrigerant is guided to the fourth flow path 314 through the first flow path 311 of the integrated control valve 300 by the first valve 320 and is guided to the fourth flow path 314 through the fourth flow path 314, The refrigerant flowing into the outdoor condenser 400 through the input side of the outdoor condenser 400 is taken out of the outdoor condenser 400 by heat exchange with the outside air and converted into liquefied refrigerant do.

액화된 냉매는 상기 실외컨덴서(400)의 출력측을 통해 상기 통합제어밸브(300)의 제5유로(315)로 유출되고, 상기 통합제어밸브(300)의 제5유로(315)로 유입된 냉매는 제2밸브(330) 및 제3밸브(340)가 개방됨에 따라 제6유로(316)를 통해 제2유로(312)의 안내로 온도감응식 팽창밸브(500) 및 제6유로(316)를 통해 제3유로(313)의 안내로 칠러(600)로 유출된다.The liquefied refrigerant flows out to the fifth flow path 315 of the integrated control valve 300 through the output side of the outdoor condenser 400 and flows to the fifth flow path 315 of the integrated control valve 300, Sensitive valve 500 and the sixth flow path 316 of the second flow path 312 through the sixth flow path 316 as the second valve 330 and the third valve 340 are opened. And flows out to the guide path chiller 600 of the third flow path 313.

상기 온도감응식 팽창밸브(500)로 유입된 냉매는 상기 증발기(220)의 출구부 냉매의 온도에 따라 선택적으로 팽창되어 증발기(220)로 유출되고, 상기 증발기(220)로 유출된 냉매는 실내로 공급되는 공기와 열교환 하여, 공기의 열을 빼앗아 전기자동차 실내에 냉방이 이루어지도록 한다.The refrigerant flowing into the temperature responsive expansion valve 500 is selectively expanded according to the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 220 and flows out to the evaporator 220. The refrigerant flowing out to the evaporator 220 flows into the indoor Exchanges heat with the air supplied to the outdoor heat exchanger, thereby taking the heat of the air and cooling the interior of the electric vehicle.

상기 증발기(220)에서 유출된 냉매는 어큐뮬레이터(700)로 유출되며, 상기 어큐뮬레이터(700)로 유입된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(700)를 통해 기체와 액체로 분리하면서 기상 냉매가 다시 컴프레서(100)로 인입되는 냉매 순환 흐름을 이룬다.The refrigerant flowing out of the evaporator 220 flows out to the accumulator 700. The refrigerant flowing into the accumulator 700 is separated into a gas and a liquid through the accumulator 700 while the gaseous refrigerant is returned to the compressor 100 Thereby achieving a circulation flow of the refrigerant.

또한, 상기 칠러(600)로 유출된 냉매는 상기 칠러(600)에서 냉각수와의 열교환으로 냉각수의 열을 빼앗아 냉각수가 냉각되도록 하여, 상기 냉각된 냉각수의 순환으로 전기자동차의 전장품 및 배터리가 냉각되고, 상기 칠러(600)에서 유출된 냉매는 어큐뮬레이터(700)로 유출되며, 상기 어큐뮬레이터(700)로 유입된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(700)를 통해 기체와 액체로 분리하면서 기상 냉매가 다시 컴프레서(100)로 인입되는 냉매 순환 흐름을 이룬다.The refrigerant flowing out to the chiller 600 takes heat of the cooling water by heat exchange with the cooling water in the chiller 600 to cool the cooling water, and the electrical products and the battery of the electric vehicle are cooled by the circulation of the cooled cooling water The refrigerant flowing out of the chiller 600 flows out to the accumulator 700. The refrigerant flowing into the accumulator 700 is separated into a gas and a liquid through the accumulator 700, The flow of the refrigerant circulates in the refrigerant circulation path.

난방 모드 시,In the heating mode,

도 5에 도시한 바와 같이 상기 통합제어밸브(300)의 제1밸브(320)는 제1유로(311)와 제5유로(315)가 연통하게 전환되고, 상기 제2밸브(330)는 제2유로(312)가 폐쇄되게 폐쇄 제어되며, 상기 제3밸브(340)는 제3유로(313)가 개방되게 개방 제어한다.5, the first valve 320 of the integrated control valve 300 is switched so that the first flow path 311 and the fifth flow path 315 communicate with each other, The second valve 312 is closed and closed, and the third valve 340 opens and controls the third flow path 313 to open.

이에 냉매는 상기 컴프레서(100)에서 압축되고, 압축된 냉매는 상기 실내컨덴서(210)로 유출되며, 상기 실내컨덴서(210)로 유입된 냉매는 공조유닛(200)의 유출부에서 공기와 열교환으로 공기에 열을 더해 전기자동차 실내에 난방이 이루어지도록 한다.The refrigerant is compressed by the compressor 100 and the compressed refrigerant flows out to the indoor condenser 210. The refrigerant flowing into the indoor condenser 210 is heat-exchanged with air at the outlet of the air conditioning unit 200 Add heat to the air to heat the interior of the electric car.

그리고 상기 실내컨덴서(210)를 통해 통합제어밸브(300)의 제1유로(311)로 유출되고, 상기 제1밸브(320)에 의해 상기 냉매는 상기 통합제어밸브(300)의 제1유로(311)를 통해 제5유로(315)로 안내되고, 상기 제5유로(315)에서 제6유로(316)를 통해 제3유로(313)의 안내로 칠러(600)로 유출된다.The refrigerant is discharged to the first flow path 311 of the integrated control valve 300 through the indoor condenser 210 and the refrigerant is discharged from the first flow path 311 of the integrated control valve 300 by the first valve 320. [ 311 to the fifth flow path 315 and flows out from the fifth flow path 315 to the guide path chiller 600 of the third flow path 313 through the sixth flow path 316.

상기 칠러(600)로 유출된 냉매는 상기 칠러(600)에서 냉각수 폐열을 흡열하고, 상기 칠러(600)에서 유출된 냉매는 어큐뮬레이터(700)로 유출되며, 상기 어큐뮬레이터(700)로 유입된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(700)를 통해 기체와 액체로 분리하면서 기상 냉매가 다시 컴프레서(100)로 인입되는 냉매 순환 흐름을 이룬다.The refrigerant flowing out to the chiller 600 absorbs the cooling water waste heat from the chiller 600 and the refrigerant flowing out from the chiller 600 flows out to the accumulator 700. The refrigerant flowing into the accumulator 700 The gas refrigerant flows into the compressor 100 while the gas and the liquid are separated through the accumulator 700, thereby forming a refrigerant circulation flow.

난방 및 제습 모드 시, In heating and dehumidifying mode,

도 6에 도시한 바와 같이 상기 통합제어밸브(300)의 제1밸브(320)는 제1유로(311)와 제5유로(315)가 연통하게 전환되고, 상기 제2밸브(330)는 제2유로(312)가 개방되게 개방 제어되며, 상기 제3밸브(340)는 제3유로(313)가 개방되게 개방 제어한다.The first valve 320 of the integrated control valve 300 is switched so that the first flow path 311 and the fifth flow path 315 are communicated with each other, The second valve 312 is opened and controlled to open, and the third valve 340 opens and controls the third flow path 313 to open.

이에 냉매는 상기 컴프레서(100)에서 압축되고, 압축된 냉매는 상기 실내컨덴서(210)로 유출되며, 상기 실내컨덴서(210)로 유입된 냉매는 공조유닛(200)의 유출부에서 공기와 열교환으로 공기에 열을 더해 전기자동차 실내에 난방이 이루어지도록 한다.The refrigerant is compressed by the compressor 100 and the compressed refrigerant flows out to the indoor condenser 210. The refrigerant flowing into the indoor condenser 210 is heat-exchanged with air at the outlet of the air conditioning unit 200 Add heat to the air to heat the interior of the electric car.

그리고 상기 실내컨덴서(210)를 통해 통합제어밸브(300)의 제1유로(311)로 유출되고, 상기 제1밸브(320)에 의해 상기 냉매는 상기 통합제어밸브(300)의 제1유로(311)를 통해 제5유로(315)로 안내되고, 상기 제5유로(315)로 안내된 냉매는 상기 통합제어밸브(300)의 제2밸브(330) 및 제3밸브(340)가 개방됨에 따라 냉매는 제6유로(316)를 통해 제2유로(312)의 안내로 온도감응식 팽창밸브(500) 및 제6유로(316)를 통해 제3유로(313)의 안내로 칠러(600)로 유출된다.The refrigerant is discharged to the first flow path 311 of the integrated control valve 300 through the indoor condenser 210 and the refrigerant is discharged from the first flow path 311 of the integrated control valve 300 by the first valve 320. [ The second valve 330 and the third valve 340 of the integrated control valve 300 are opened by the refrigerant guided to the fifth flow path 315 through the first and second flow paths 311 and 311 The refrigerant flows through the sixth flow path 316 to the guide path chiller 600 of the third flow path 313 through the guide path temperature sensitive expansion valve 500 and the sixth flow path 316 of the second flow path 312, Respectively.

상기 온도감응식 팽창밸브(500)로 유입된 냉매는 상기 증발기(220)의 출구부 냉매의 온도에 따라 선택적으로 팽창되어 증발기(220)로 유출되고, 상기 증발기(220)로 유출된 냉매는 실내로 공급되는 공기와 열교환 하여, 공기에 포함된 수분을 제습하여 전기자동차 실내의 제습이 이루어지도록 한다.The refrigerant flowing into the temperature responsive expansion valve 500 is selectively expanded according to the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 220 and flows out to the evaporator 220. The refrigerant flowing out to the evaporator 220 flows into the indoor To dehumidify the moisture contained in the air, thereby dehumidifying the interior of the electric vehicle.

상기 증발기(220)에서 유출된 냉매는 어큐뮬레이터(700)로 유출되며, 상기 어큐뮬레이터(700)로 유입된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(700)를 통해 기체와 액체로 분리하면서 기상 냉매가 다시 컴프레서(100)로 인입되는 냉매 순환 흐름을 이룬다.The refrigerant flowing out of the evaporator 220 flows out to the accumulator 700. The refrigerant flowing into the accumulator 700 is separated into a gas and a liquid through the accumulator 700 while the gaseous refrigerant is returned to the compressor 100 Thereby achieving a circulation flow of the refrigerant.

또한, 상기 칠러(600)로 유출된 냉매는 상기 칠러(600)에서 냉각수 폐열을 흡열하고, 상기 칠러(600)에서 유출된 냉매는 어큐뮬레이터(700)로 유출되며, 상기 어큐뮬레이터(700)로 유입된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(700)를 통해 기체와 액체로 분리하면서 기상 냉매가 다시 컴프레서(100)로 인입되는 냉매 순환 흐름을 이룬다.The refrigerant discharged to the chiller 600 absorbs the cooling water waste heat from the chiller 600 and the refrigerant discharged from the chiller 600 flows out to the accumulator 700, The refrigerant is separated into a gas and a liquid through the accumulator 700, and a refrigerant circulation flow in which the gaseous refrigerant is drawn into the compressor 100 again.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 컴프레서 200: 공조유닛
201: 격벽 202: 템프도어
210: 실내컨덴서 220: 증발기
300: 통합제어밸브 310: 밸브몸체
320: 제1밸브 330: 제2밸브
340: 제3밸브 400: 실외컨덴서
500: 온도감응식 팽창밸브 600: 칠러
700: 어큐뮬레이터100: compressor 200: air conditioning unit
201: partition wall 202: temp door
210: Indoor condenser 220: Evaporator
300: Integrated control valve 310: Valve body
320: first valve 330: second valve
340: third valve 400: outdoor condenser
500: Temperature-responsive expansion valve 600: Chiller
700: accumulator

Claims (5)

전기자동차용 히트펌프 공조시스템에 포함되어 냉매의 유로전환을 제어하는 일체형 통합제어밸브에 있어서,
실내컨덴서와 일측편이 연통되는 제1유로와, 증발기와 일측편이 연통되는 제2유로와, 칠러와 일측편이 연통되는 제3유로와, 상기 제1유로의 타측편에서 분기 형성되어, 실외컨덴서의 입력측과 타측편이 연통되는 제4유로와, 상기 제1유로의 타측편에서 분기 형성되어, 실외컨덴서의 출력측과 타측편이 연통되는 제5유로와, 상기 제5유로의 중간에서 분기 형성되어 상기 제2유로 및 제3유로와 연통되는 제6유로를 내부에 형성한 밸브몸체와;
상기 제1유로와 제4유로 및 제5유로가 연통되는 분기지점에 구비되어, 선택적으로 냉매가 실내컨덴서에서 실외컨덴서로 유동하게 제1유로와 제4유로가 서로 연통하게 개방하거나, 냉매가 실내컨덴서에서 증발기 및 칠러로 유동하게 제1유로가 제5유로를 통해 제6유로와 서로 연통하게 개방하는 제1밸브와;
상기 제2유로 선상에 구비되어, 선택적으로 제2유로를 개폐하는 제2밸브와;
상기 제3유로 선상에 구비되어, 선택적으로 제3유로를 개폐 및 개도를 조절하는 제3밸브를 포함하는 히트펌프용 일체형 통합제어밸브.
An integral integrated control valve included in a heat pump air conditioning system for an electric vehicle to control the flow path switching of refrigerant,
A first flow path in which the indoor condenser and one side are communicated with each other, a second flow path in which the evaporator and one side are in communication with each other, a third flow path in which the first side and the chiller are in communication with each other, A fifth flow path branched from the other side of the first flow path and communicating with the output side of the outdoor condenser and the other side of the first flow path; A valve body having therein a second flow path communicating with the second flow path and the third flow path;
The first and fourth flow paths are opened to communicate with each other so that the refrigerant selectively flows from the indoor condenser to the outdoor condenser, A first valve that opens from the condenser to the evaporator and the chiller so that the first flow path communicates with the sixth flow path through the fifth flow path;
A second valve provided on the second flow path and selectively opening and closing the second flow path;
And a third valve provided on the third flow path for selectively opening and closing the third flow path and regulating opening of the third flow path.
청구항 1에 있어서,
상기 제5유로는
그 타측편에 구비되어, 상기 제5유로의 일측편에서 유입된 냉매가 타측편으로 유출되지 못하게 유동을 단속하는 제1체크밸브와;
그 일측편에 구비되어, 상기 제5유로의 타측편에서 유입된 냉매가 일측편으로 유출되지 못하게 유동을 단속하는 제2체크밸브를 포함하는 히트펌프용 일체형 통합제어밸브.
The method according to claim 1,
The fifth flow path
A first check valve provided on the other side of the fifth flow path for interrupting flow so that the refrigerant introduced from one side of the fifth flow path can not flow out to the other side;
And a second check valve provided at one side of the fifth flow path for interrupting flow so that the refrigerant introduced from the other side of the fifth flow path does not flow out to one side.
청구항 1에 있어서,
상기 제1밸브는
2개의 유로 중 어느 하나의 유로만을 개방하는 3웨이밸브로 구성하는 것을 특징으로 히트펌프용 일체형 통합제어밸브.
The method according to claim 1,
The first valve
Way valve for opening only one of the two flow paths.
청구항 1에 있어서
상기 제2밸브는
유로를 선택적으로 개폐하는 2웨이밸브로 구성하는 것을 특징으로 히트펌프용 일체형 통합제어밸브.
Claim 1
The second valve
Way valve for selectively opening and closing the flow path.
청구항 1에 있어서,
상기 제3밸브는
유로의 개폐 및 선택적으로 개도가 조절되는 전자식 팽창밸브로 구성하는 것을 특징으로 히트펌프용 일체형 통합제어밸브.The method according to claim 1,
The third valve
And an electronic expansion valve for opening and closing the flow path and selectively opening the flow path.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111038216A (en) * 2019-12-30 2020-04-21 华域三电汽车空调有限公司 Valve body integrated module and heat pump air conditioning system
CN111976416A (en) * 2019-05-24 2020-11-24 上海汽车集团股份有限公司 Automobile and heat pump air conditioner valve integrated module thereof
KR20210004565A (en) * 2019-07-05 2021-01-13 한온시스템 주식회사 Heat pump system for vehicle
CN112428770A (en) * 2020-09-30 2021-03-02 三花控股集团有限公司 Fluid control assembly and thermal management system
KR20210129996A (en) * 2020-04-21 2021-10-29 현대위아 주식회사 Expansion vavlue apparatus and integrated thermal management system including the same
WO2022083710A1 (en) * 2020-10-22 2022-04-28 法雷奥汽车空调湖北有限公司动力总成热系统分公司 Fluid guiding device, method of manufacturing fluid guiding device and thermal management assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140024810A (en) * 2012-08-20 2014-03-03 한라비스테온공조 주식회사 Heat pump system for vehicle
US20140374060A1 (en) * 2011-12-15 2014-12-25 Valeo Systemes Thermiques Device for air conditioning a drive train and a passenger compartment of a vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140374060A1 (en) * 2011-12-15 2014-12-25 Valeo Systemes Thermiques Device for air conditioning a drive train and a passenger compartment of a vehicle
KR20140024810A (en) * 2012-08-20 2014-03-03 한라비스테온공조 주식회사 Heat pump system for vehicle

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111976416A (en) * 2019-05-24 2020-11-24 上海汽车集团股份有限公司 Automobile and heat pump air conditioner valve integrated module thereof
CN111976416B (en) * 2019-05-24 2023-02-03 上海汽车集团股份有限公司 Automobile and heat pump air conditioner valve integrated module thereof
KR20210004565A (en) * 2019-07-05 2021-01-13 한온시스템 주식회사 Heat pump system for vehicle
CN111038216A (en) * 2019-12-30 2020-04-21 华域三电汽车空调有限公司 Valve body integrated module and heat pump air conditioning system
CN111038216B (en) * 2019-12-30 2022-10-14 华域三电汽车空调有限公司 Valve body integrated module and heat pump air conditioning system
KR20210129996A (en) * 2020-04-21 2021-10-29 현대위아 주식회사 Expansion vavlue apparatus and integrated thermal management system including the same
CN112428770A (en) * 2020-09-30 2021-03-02 三花控股集团有限公司 Fluid control assembly and thermal management system
WO2022083710A1 (en) * 2020-10-22 2022-04-28 法雷奥汽车空调湖北有限公司动力总成热系统分公司 Fluid guiding device, method of manufacturing fluid guiding device and thermal management assembly

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