KR20200025794A - Air conditioner for vehicle - Google Patents

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노경태
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Abstract

The present invention relates to a vehicle air conditioning device and, more specifically, to a vehicle air conditioning device, which cools or heats air that has passed through a first area to be supplied to the interior of a vehicle while the blown air passes through the first area and a second area divided by a first partition wall, enables miniaturization by discharging the air that has passed through the second area to the outside, can easily perform heating and cooling of the interior of the vehicle, and can increase heating performance by selectively introducing the external air and the air inside an engine room in the second area.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}Automotive air conditioning unit {AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송풍되는 공기가 제1격벽에 의해 구획된 제1영역 및 제2영역을 통과하면서 제1영역을 통과하는 공기가 냉각 또는 가열되어 차량 실내로 공급되고, 제2영역을 통과하는 공기가 실외로 토출되어 소형화 가능하며, 차량 실내의 냉난방을 용이하게 수행할 수 있으며, 제2영역에서 실외 공기 및 엔진룸 내부의 공기를 선택적으로 유입가능하여 난방 성능을 보다 높일 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly, the air passing through the first region is cooled or heated while passing through the first region and the second region partitioned by the first partition. It is supplied, the air passing through the second area is discharged to the outside can be miniaturized, it is possible to easily perform the cooling and heating of the vehicle interior, and to selectively inflow the outdoor air and the air in the engine room in the second area heating It relates to a vehicle air conditioner that can further improve the performance.

일반적인 차량용 에어컨 시스템은 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor), 압축기에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser), 응축기에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 팽창수단, 그리고, 상기 팽창수단에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차량 실내 측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator) 등이 냉매 배관으로 연결되어 이루어진다. A general vehicle air conditioner system includes a compressor for compressing and delivering a refrigerant, a condenser for condensing a high pressure refrigerant from the compressor, expansion means for throttling a refrigerant condensed and liquefied in the condenser, and the expansion means. The low pressure liquid refrigerant evaporated by heat exchange with the air blown to the inside of the vehicle to evaporate heat is evaporator (Evaporator) for cooling the air discharged to the room by the endothermic action by the latent heat of evaporation is made by the refrigerant pipe.

상기 증발기는 차량 실내측에 설치된 공조케이스의 내부에 설치되어 냉방 역할을 하게 되는데, 즉, 블로어가 송풍하는 공기가 상기 증발기를 거치면서 증발기 내를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어진다.The evaporator is installed inside the air conditioning case installed inside the vehicle to serve as a cooling function. That is, the air blown by the blower is cooled by the latent heat of evaporation of the liquid refrigerant circulating in the evaporator while passing through the evaporator and cooled. By discharging the vehicle interior.

또한, 차량 실내의 난방은, 상기 공조케이스의 내부에 설치되어 엔진 냉각수가 순환하는 히터코어를 이용하거나 또는 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 전기가열식히터를 이용하게 된다.In addition, the heating of the vehicle interior may use a heater core installed inside the air conditioning case and circulate engine coolant, or use an electric heating heater installed inside the air conditioning case.

한편, 상기 응축기는 차량의 전방측에 설치되어 공기와 열교환하면서 방열을 하게 된다.On the other hand, the condenser is installed on the front side of the vehicle to heat dissipating heat exchange with air.

최근에는, 냉동사이클만을 이용하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템이 개발되고 있는바, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 공조케이스(10) 내부에 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)를 구획되게 형성하고, 상기 냉풍통로(11)에는 냉방을 위한 증발기(4)를 설치하며, 상기 온풍통로(12)에는 난방을 위한 응축기(2)를 설치한 구조이다. 이때, 상기 공조케이스(10)의 출구측에는 차실내로 공기를 공급하는 공기토출구(15)와, 차실외로 공기를 방출하는 공기방출구(16)가 형성된다. 또한, 상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)의 각 입구측에는 개별작동하는 블로어(20)가 각각 설치된다.Recently, a heat pump system for performing cooling and heating using only a refrigeration cycle has been developed. As shown in FIG. 1, a cold air passage 11 and a warm air passage 12 are provided in one air conditioning case 10. ) Is formed to be partitioned, the cold air passage 11 is provided with an evaporator 4 for cooling, and the hot air passage 12 has a structure in which a condenser 2 for heating is installed. At this time, the air outlet (15) for supplying air into the cabin and the air outlet 16 for discharging air to the outside of the cabin is formed on the outlet side of the air conditioning case (10). In addition, blowers 20 that operate individually are installed at each inlet side of the cold air passage 11 and the hot air passage 12.

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 into the vehicle compartment through the air discharge port 15 to be cooled, and at this time, the condenser of the hot air passage 12 The hot air heated while passing through 2) is discharged to the outside of the vehicle through the air discharge port 16.

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, the hot air heated while passing through the condenser 2 of the hot air passage 12 is discharged into the vehicle interior through the air discharge port 15 to be heated, and at this time, the evaporator 4 of the cold air passage 11 is heated. Cool air cooled while passing through) is discharged to the outside of the vehicle through the air outlet (16).

그러나, 상기 종래기술은, 블로어(20)가 냉풍통로(11) 및 온풍통로(12)에 각각 구비되는 형태이고, 냉방 및 난방 설정에 따라 응축기(2) 및 증발기(4)를 통과한 공기 중 하나는 공기방출구를 통해 방출되어야 함에 따라 조절도어가 구비된 공기방출구(16)가 2곳에 각각 형성될 수 밖에 없어 전체 크기가 커질 수 밖에 없는 문제점이 있다.However, the prior art, the blower 20 is provided in the cold air passage 11 and the hot air passage 12, respectively, and the air passing through the condenser 2 and the evaporator 4 in accordance with the cooling and heating settings One is to be discharged through the air discharge port, there is a problem that the air outlet (16) provided with the control door can be formed in each of the two places, the overall size can only be increased.

더불어, 공조 케이스 내부에 설치된 응축기(2)는 크기가 작을 수밖에 없어서 응축 성능이 낮아서, 냉방 성능에 문제가 있다. In addition, the condenser 2 installed inside the air conditioning case has a small size and condensation performance is low, there is a problem in the cooling performance.

특허1) 대한민국 등록특허 10-1251206호(발명의 명칭 : 차량용 무시동 에어컨)Patent 1) Republic of Korea Registered Patent No. 10-1251206 (Invention name: musidong air conditioner for vehicles)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 송풍되는 공기가 제1격벽에 의해 구획된 제1영역 및 제2영역을 통과하면서 제1영역을 통과하는 공기가 냉각 또는 가열되어 차량 실내로 공급되고, 제2영역을 통과하는 공기가 실외로 토출되어 소형화 가능하며, 차량 실내의 냉난방을 용이하게 수행할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention is that the air passing through the first area while passing the first area and the second area partitioned by the first partition wall The present invention provides a vehicle air conditioner that is cooled or heated and is supplied to a vehicle interior, and the air passing through the second region is discharged to the outside to be downsized and can easily perform cooling and heating of the vehicle interior.

이 때, 본 발명의 목적은 제2조절도어를 통해 엔진룸 내부의 공기가 유입되도록 개폐가 조절되는 엔진룸공기유입구가 형성되어 최대 난방 시, 실외에 비해 높은 온도를 갖는 엔진룸 내부의 공기가 이용되어 열교환기의 증발성능(흡열량)을 높여 실내열교환기의 난방성능을 보다 높일 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.At this time, an object of the present invention is to form an engine room air inlet opening and closing is controlled so that the air inside the engine room through the second control door is formed, the air inside the engine room having a higher temperature than the outdoor at maximum heating It is to provide a vehicle air conditioner that can be used to increase the evaporation performance (heat absorption) of the heat exchanger to further increase the heating performance of the indoor heat exchanger.

더욱 상세하게, 본 발명의 목적은 단일 송풍부에 의해 제1영역 및 제2영역으로 동시에 공기를 송풍하는 형태로, 제1영역이 차량 실내와 연통되며 내부에 증발기 및 실내열교환기가 구비되어 실내 냉방 및 난방이 수행되고, 제2영역이 실외와 연통되며 내부에 열교환기가 구비되어 냉방 및 난방 설정에 의해 열교환기를 통과한 버려지는 공기가 별도의 도어 없이 실외로 배출되어 소형화가 가능한 차량용 공조장치를 제공하는 것이다. More specifically, an object of the present invention is to blow air to the first area and the second area at the same time by a single blower, the first area is in communication with the vehicle interior and the inside is provided with an evaporator and an indoor heat exchanger to cool the room And heating is carried out, the second area communicates with the outdoors, and a heat exchanger is provided therein, so that the air that is passed through the heat exchanger by the cooling and heating setting is discharged to the outdoor without a separate door, thereby providing a vehicle air conditioner. It is.

또한, 본 발명의 목적은 대시패널의 장착공에 장착되되, 공조케이스 내부에서 증발기, 열교환기 및 송풍부가 엔진룸 측에 배치되고, 실내열교환기가 차량 실내측에 배치되어 장착성을 높일 수 있고, 엔진룸 내부의 공간을 효과적으로 활용할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is mounted in the mounting hole of the dash panel, the evaporator, heat exchanger and blower is disposed in the engine room side inside the air conditioning case, the indoor heat exchanger is disposed in the vehicle interior side to increase the mountability, the engine It is to provide a vehicle air conditioner that can effectively utilize the space inside the room.

또, 본 발명의 목적은 공조케이스에 제1조절도어를 통해 외기 및 내기를 선택적으로 제1영역으로 공급할 수 있고, 제2조절도어를 통해 외기를 제2영역으로 공급할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide an air conditioner for a vehicle that can selectively supply the outside air and bet to the first area through the first control door to the air conditioning case, and can supply the outside air to the second area through the second control door. It is.

아울러, 본 발명의 목적은 실내 열교환기 후측에 보조난방열교환기가 더 구비되어 보다 빠르고 효과적으로 난방 성능을 확보할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to provide an air conditioning apparatus for a vehicle that is further provided with an auxiliary heating heat exchanger at the rear of the indoor heat exchanger to ensure a faster and more efficient heating performance.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 공조장치(100)는 차량 실내와 연통되어 실내 공조를 위한 바람이 유동하는 제1영역(A1)과 차량 실외와 연통되는 제2영역(A2)을 포함하는 공조케이스(110); 상기 제1영역(A1) 및 제2영역(A2)에 상기 바람을 전달하는 송풍부(160); 상기 공조케이스(110)의 제1영역(A1)에 구비되는 냉방을 위한 증발기(130) 및 난방을 위한 실내열교환기(120); 및 상기 공조케이스(110)의 제2영역(A2)에 구비되어 냉방시 냉매를 응축하고, 상기 난방시 냉매를 증발하는 열교환기(140)를 포함하며, 상기 제2영역(B2)은 실외 공기 및 엔진룸 내부의 공기를 선택적으로 유입가능한 것을 특징으로 한다.The vehicle air conditioner 100 of the present invention for achieving the object as described above is in communication with the vehicle interior, the first area (A1) through which the wind flows for the indoor air conditioning and the second area (A2) in communication with the outside of the vehicle Air conditioning case 110 comprising a; A blowing unit 160 for transmitting the wind to the first area A1 and the second area A2; An evaporator 130 for cooling and an indoor heat exchanger 120 for heating provided in the first area A1 of the air conditioning case 110; And a heat exchanger 140 provided in the second region A2 of the air conditioning case 110 to condense the refrigerant during cooling and to evaporate the refrigerant during heating, wherein the second region B2 is the outdoor air. And it can be selectively introduced air in the engine room.

이 때, 상기 차량용 공조장치(1000)는 상기 제1영역(A1)을 통과한 바람이 냉방을 위한 차가운 바람일 경우, 상기 제2영역(A2)을 통과한 바람은 상기 차가운 바람보다 온도가 높은 바람인 것을 특징으로 하도, 상기 제1영역(A1)을 통과한 바람이 난방을 위한 따뜻한 바람일 경우, 상기 제2영역(A2)을 통과한 바람은 상기 따뜻한 바람보다 온도가 낮은 바람인 것을 특징으로 한다. At this time, when the wind passing through the first region A1 is cold wind for cooling, the vehicle air conditioner 1000 has a higher temperature than the cold wind. Even though the wind is characterized in that, if the wind passing through the first region (A1) is a warm wind for heating, the wind passing through the second region (A2) is characterized in that the wind is lower than the warm wind. It is done.

이 때, 상기 공조케이스(110)는 상기 공조케이스(110)의 일정영역이 중공되어 상기 제1영역(A1)으로 각각 외기가 유입되는 제1외기유입구(114a) 및 내기가 유입되는 내기유입구(116); 상기 제1외기유입구(114a) 및 내기유입구(116)의 개폐를 조절하는 제1조절도어(191); 상기 공조케이스(110)의 제2영역(B2)에 형성되어 외기가 유입되는 제2외기유입구(114b) 및 엔진룸 내부 공기가 유입되는 엔진룸공기유입구(115); 및 상기 제2외기유입구(114b) 및 엔진룸공기유입구(115)의 개폐를 조절하는 제2조절도어(192)를 포함한다.At this time, the air conditioning case 110 has a predetermined area of the air conditioning case 110 is hollow, the first air inlet 114a through which the outside air flows into the first area A1 and the inside air inlet through which the inside air is introduced ( 116); A first control door 191 for controlling opening and closing of the first outside air inlet 114a and the inside air inlet 116; A second outside air inlet 114b formed in the second region B2 of the air conditioning case 110 and the engine room air inlet 115 through which air in the engine room flows; And a second control door 192 that controls opening and closing of the second outdoor air inlet 114b and the engine room air inlet 115.

또, 상기 차량용 공조장치(100)는 차량 실내와 엔진룸을 구획하는 대시패널(2000)을 기준으로, 상기 공조케이스(110) 내부에서 상기 증발기(130), 열교환기(140) 및 송풍부(160)가 엔진룸 측에 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the vehicle air conditioner 100 is based on the dash panel 2000 that divides the vehicle interior and the engine room, the evaporator 130, the heat exchanger 140 and the blower unit in the air conditioning case 110 ( 160 is disposed on the engine room side.

아울러, 상기 공조케이스(110)는 공기가 유입되는 측이 실내 공기가 유입되도록 중공되는 상기 대시패널(2000)의 내기도입 중공부(2200)에 대응되도록 연장되며, 연장된 부분의 상측에 상기 제1외기유입구(114a) 및 제2외기유입구(114b)가 형성되고, 연장된 부분의 하측에 상기 엔진룸공기유입구(115)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioning case 110 is extended so as to correspond to the internal air inlet hollow portion 2200 of the dash panel 2000 in which the air is introduced to the indoor air is introduced, the upper side of the extended portion The first outside air inlet 114a and the second outside air inlet 114b are formed, and the engine room air inlet 115 is formed below the extended portion.

또한, 상기 공조케이스(110)는 상기 제2영역(B2)의 공기가 실외로 배출되는 공기배출구(117)가 형성되고, 상기 열교환기(140)가 공기 흐름 방향으로 상기 송풍부(160) 후측의 공기배출구(117)에 인접하게 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioning case 110 has an air outlet 117 through which the air of the second region B2 is discharged to the outside, and the heat exchanger 140 has a rear side of the blower 160 in the air flow direction. It is characterized in that it is provided adjacent to the air outlet 117.

또, 상기 공조케이스(110)는 공기 흐름 방향으로 상기 제1조절도어(191) 및 제2조절도어(192)의 후측에 필터(180)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioning case 110 is characterized in that the filter 180 is further provided on the rear side of the first control door 191 and the second control door 192 in the air flow direction.

아울러, 상기 차량용 공조장치(100)는 공기 흐름 방향으로 상기 실내열교환기(120) 후측에 보조난방열교환기(170)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the vehicle air conditioner 100 is characterized in that the auxiliary heating heat exchanger 170 is further provided on the rear side of the indoor heat exchanger 120 in the air flow direction.

또한, 상기 차량용 공조장치(100)는 상기 송풍부(160)가 단일구성으로, 상기 제1영역(A1) 및 제2영역(B2)으로 동시에 공기를 송풍하는 것을 특징으로 한다.In addition, the vehicle air conditioner 100 is characterized in that the blower 160 is a single configuration, and simultaneously blows air to the first area (A1) and the second area (B2).

이에 따라, 본 발명의 차량용 공조장치는 송풍되는 공기가 제1격벽에 의해 구획된 제1영역 및 제2영역을 통과하면서 제1영역을 통과하는 공기가 냉각 또는 가열되어 차량 실내로 공급되고, 제2영역을 통과하는 공기가 실외로 토출되어 소형화 가능하며, 차량 실내의 냉난방을 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다. Accordingly, in the vehicle air conditioner of the present invention, the air passing through the first area is supplied to the vehicle interior while the air blown through the first area and the second area partitioned by the first partition wall is cooled or heated. The air passing through the two zones is discharged to the outside to be miniaturized, there is an advantage that can easily perform the heating and cooling of the vehicle interior.

이 때, 본 발명의 차량용 공조장치는 제2조절도어를 통해 엔진룸 내부의 공기가 유입되도록 개폐가 조절되는 엔진룸공기유입구가 형성되어 최대 난방 시, 실외에 비해 높은 온도를 갖는 엔진룸 내부의 공기가 이용되어 열교환기의 증발성능(흡열량)을 높여 실내열교환기의 난방성능을 보다 높일 수 있는 장점이 있다. At this time, the vehicle air conditioner of the present invention is formed in the engine room air inlet opening and closing is controlled so that the air inside the engine room through the second control door is formed in the engine room having a higher temperature than the outdoor at maximum heating Air is used to increase the evaporation performance (heat absorption) of the heat exchanger has the advantage of increasing the heating performance of the indoor heat exchanger more.

더욱 상세하게, 본 발명의 차량용 공조장치는 단일 송풍부에 의해 제1영역 및 제2영역으로 동시에 공기를 송풍하는 형태로, 제1영역이 차량 실내와 연통되며 내부에 증발기 및 실내열교환기가 구비되어 실내 냉방 및 난방이 수행되고, 제2영역이 실외와 연통되며 내부에 열교환기가 구비되어 냉방 및 난방 설정에 의해 열교환기를 통과한 버려지는 공기가 별도의 도어 없이 실외로 배출되어 소형화가 가능한 장점이 있다. More specifically, the vehicle air conditioner of the present invention in the form of blowing air to the first area and the second area at the same time by a single blower, the first area is in communication with the vehicle interior and the evaporator and the indoor heat exchanger is provided therein Indoor cooling and heating is performed, the second area is in communication with the outside, there is a heat exchanger inside the waste air passing through the heat exchanger by the cooling and heating setting is discharged to the outdoor without a separate door has the advantage that can be miniaturized. .

또한, 본 발명의 차량용 공조장치는 대시패널의 장착공에 장착되되, 공조케이스 내부에서 증발기, 열교환기 및 송풍부가 엔진룸 측에 배치되고, 실내열교환기가 차량 실내측에 배치되어 장착성을 높일 수 있고, 엔진룸 내부의 공간을 효과적으로 활용할 수 있는 장점이 있다. In addition, the vehicle air conditioner of the present invention is mounted to the mounting hole of the dash panel, the evaporator, heat exchanger and blowing unit is disposed in the engine room side inside the air conditioning case, the indoor heat exchanger is arranged in the vehicle interior side to increase the mountability Therefore, there is an advantage that can effectively use the space inside the engine room.

또, 본 발명의 차량용 공조장치는 공조케이스에 제1조절도어를 통해 외기 및 내기를 선택적으로 제1영역으로 공급할 수 있고, 제2조절도어를 통해 외기를 제2영역으로 공급할 수 있는 장점이 있다. In addition, the vehicle air conditioner according to the present invention has the advantage of supplying the outside air and bet to the first area selectively through the first control door to the air conditioning case, and to supply the outside air to the second area through the second control door. .

아울러, 본 발명의 차량용 공조장치는 실내 열교환기 후측에 보조난방열교환기가 더 구비되어 보다 빠르고 효과적으로 난방 성능을 확보할 수 있는 장점이 있다. In addition, the vehicle air conditioner of the present invention has an advantage that the secondary heating heat exchanger is further provided on the rear side of the indoor heat exchanger to ensure faster and more efficient heating performance.

도 1은 종래의 차량용 히트 펌프 시스템을 나타낸 도면.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 사시도, AA' 방향, 및 BB' 방향 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 공조장치의 차량 히트 펌프 시스템 적용예를 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 냉방 상태를 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 난방 상태를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 공조장치의 제습 난방 시, 히트 펌프 시스템 상태를 나타낸 도면.1 is a view showing a conventional vehicle heat pump system.
2 to 4 is a perspective view showing a vehicle air conditioner according to the present invention, AA 'direction, and BB' direction cross-sectional view.
5 is a view showing an application example of a vehicle heat pump system of the air conditioner according to the present invention.
6 and 7 are views showing a cooling state of the vehicle air conditioner according to the present invention.
8 and 9 are views showing a heating state of the vehicle air conditioner according to the present invention.
10 is a view showing a state of the heat pump system during the dehumidification heating of the air conditioner according to the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 공조장치(100)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. Hereinafter, the vehicle air conditioner 100 of the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 차량용 공조장치(100)는 차량에 구비되며, 압축기(200), 열교환기(140), 팽창수단(300, 150), 증발기(130), 및 실내열교환기(120)가 냉매순환라인(L1)으로 연결되어 이루어진 히트 펌프 시스템(1000)에 이용되는 공조장치(100)로서, 아래에서 전체 히트 펌프 시스템(1000)은 다시 설명한다.Vehicle air conditioner 100 of the present invention is provided in a vehicle, compressor 200, heat exchanger 140, expansion means 300, 150, evaporator 130, and the indoor heat exchanger 120 is a refrigerant circulation line As the air conditioner 100 used for the heat pump system 1000 connected to L1, the entire heat pump system 1000 will be described again below.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)를 나타낸 사시도, AA' 방향, 및 BB' 방향 단면도이다. 2 to 4 are perspective views showing the vehicle air conditioner 100 according to the present invention, AA 'direction, and BB' direction cross-sectional view.

본 발명의 차량용 공조장치(100)는 공조케이스(110), 송풍부(160), 증발기(130), 실내열교환기(120), 및 열교환기(140)를 포함한다.The vehicle air conditioner 100 of the present invention includes an air conditioner case 110, a blower 160, an evaporator 130, an indoor heat exchanger 120, and a heat exchanger 140.

상기 공조케이스(110)는 본 발명의 차량용 공조장치(100)를 형성하는 기본 몸체로서, 나머지 구성들이 내장되며, 차량 폭방향으로 제1영역(A1) 및 제2영역(A2)이 격벽(110w)에 의해 구획된다. 이 때, 상기 제1영역(A1) 및 제2영역(A2)은 상기 격벽(110w)에 의해 구획되어 각각 공기가 유입되어 이동되는 부분으로, 상기 제1영역(A1)으로 유입된 공기는 냉각되거나 가열되어 차량 실내 냉방 또는 난방이 이루지고, 상기 제2영역(A2)으로 유입된 공기는 실외와 연통되어 외부로 버려진다. The air conditioning case 110 is a basic body forming the vehicle air conditioner 100 of the present invention, the remaining components are embedded, the first region (A1) and the second region (A2) in the vehicle width direction partition wall (110w) Is partitioned by). At this time, the first area A1 and the second area A2 are partitioned by the partition wall 110w and the air is introduced and moved, respectively, and the air introduced into the first area A1 is cooled. The heating or cooling is performed to cool the vehicle interior or to heat the vehicle, and the air introduced into the second area A2 communicates with the outdoors and is discarded to the outside.

상기 공조케이스(110)는 상기 제1영역(A1)의 공기가 유입되는 측에 제1외기유입구(114a) 및 내기유입구(116)가 형성되고, 실내열교환기(120)를 통과하는 공기를 설정 온도에 맞게 믹싱하는 템프도어(110d)가 내장되며, 상기 제1영역(A1)의 공기가 배출되는 측에 차량 실내로 공기가 배출되는 벤트(111, 112, 113)들이 형성된다. 상기 공조케이스(110)는 차량 실내와 엔진룸을 구획하는 대시패널(2000)을 기준으로, 일정영역은 엔진룸 측에 배치되고, 나머지 영역은 차량 실내측에 배치되는데, 대시패널(2000)의 장착공(2100)을 관통하여 상기 벤트(111, 112, 113)가 형성되는 측은 차량 실내 측에 구비된다. 더욱 상세하게, 본 발명의 상기 차량용 공조장치(100)는 상기 공조케이스(110) 내부에서 상기 증발기(130), 열교환기(140) 및 송풍부(160)가 엔진룸 측에 배치된다.In the air conditioning case 110, a first outdoor air inlet 114a and an air inlet 116 are formed at a side on which air in the first region A1 is introduced, and sets air passing through the indoor heat exchanger 120. Temporal doors 110d for mixing according to temperature are built-in, and vents 111, 112, and 113 for discharging air into the vehicle interior are formed on the side where the air of the first area A1 is discharged. The air conditioning case 110 is based on the dash panel 2000 that divides the vehicle interior and the engine room, and a predetermined area is disposed on the engine room side, and the remaining area is disposed on the vehicle interior side of the dash panel 2000. The side through which the vents 111, 112, and 113 are formed through the mounting hole 2100 is provided in the vehicle interior side. More specifically, in the vehicle air conditioner 100 of the present invention, the evaporator 130, the heat exchanger 140, and the blower 160 are disposed in the engine room side in the air conditioning case 110.

상기 제1외기유입구(114a)는 공조케이스(110)의 일정영역이 중공되어 외기가 유입되는 부분이고, 내기유입구(116)는 대시패널(2000)의 내기도입 중공부(2200)와 연통되도록 중공되어 차량 실내의 공기가 유입되는 부분이다. 이 때, 상기 제1외기유입구(114a) 및 내기유입구(116)는 제1조절도어(191)에 의해 그 흐름이 조절된다. The first outside air inlet 114a is a portion in which a predetermined area of the air conditioning case 110 is hollow and inflows of the outside air, and the inside air inlet 116 is hollow so as to communicate with the inside air inlet hollow portion 2200 of the dash panel 2000. This is the part where the air in the vehicle is introduced. At this time, the flow of the first outdoor air inlet 114a and the internal air inlet 116 is controlled by the first control door 191.

또한, 상기 제1영역(A1)의 공기가 배출되는 측은 각각의 도어(111, 112d, 113d)에 의해 개도가 조절되는 페이스 벤트(111), 플로어 벤트(113), 디프로스트 벤트(112)를 포함한다. In addition, the air discharge side of the first area A1 may include a face vent 111, a floor vent 113, and a defrost vent 112 whose opening degrees are adjusted by the doors 111, 112d, and 113d, respectively. Include.

한편, 상기 공조케이스(110)는 상기 제2영역(A2)의 공기가 유입되는 측에 제2외기유입구(114b)가 형성되고, 제2영역(A2)의 공기가 배출되는 측에 실외로 공기가 배출되는 공기배출구(117)가 형성된다. 즉, 제2영역(A2)으로 유입되는 공기는 전량 배출되는 것으로, 상기 공기배출구(117)에는 그 흐름을 조절하기 위한 별도의 도어가 구비될 필요가 없다.On the other hand, the air conditioning case 110 has a second outdoor air inlet 114b is formed on the side where the air of the second area (A2) is introduced, the air to the outside on the side where the air of the second area (A2) is discharged The air outlet 117 is discharged is formed. That is, all the air flowing into the second area A2 is discharged, and the air outlet 117 does not have to be provided with a separate door for controlling the flow thereof.

상기 제2외기유입구(114b)는 공조케이스(110)의 일정영역이 중공되어 외기가 유입되는 부분으로, 상기 제1외기유입구(114a)와 나란하게 형성되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 제2외기유입구(114b)는 제2조절도어(192)에 의해 그 흐름이 조절된다.The second outside air inlet 114b is a portion in which a predetermined area of the air conditioning case 110 is hollowed to introduce outside air, and is preferably formed to be parallel to the first outside air inlet 114a. At this time, the flow of the second outdoor air inlet 114b is controlled by the second control door 192.

아울러, 본 발명의 차량용 공조장치(100)는 엔진룸공기유입구(115)가 중공형성된다. 상기 엔진룸공기유입구(115)는 상기 공조케이스(110)는 일정영역이 중공되어 상기 제2영역(A2)에 엔진룸 내부 공기가 유입되는 부분으로, 상기 제2조절도어(192)에 의해 외기 또는 엔진룸 내부 공기를 선택적으로 제2영역(A2)으로 유입되는 흐름이 조절된다. In addition, the vehicle air conditioner 100 of the present invention is the engine room air inlet 115 is hollow formed. The engine room air inlet 115 is a portion in which the air conditioning case 110 is hollow so that the air inside the engine room flows into the second area A2, and the outside air is opened by the second control door 192. Alternatively, the flow of the air inside the engine room to the second region A2 is selectively controlled.

실외 온도가 낮은 겨울의 경우, 엔진룸 내부는 다양한 전장부품의 작동에 의해 가열된 상태로, 실외 온도보다 높게 유지된다. 본 발명의 히트 펌프 시스템(1000)은 최대 난방 시, 상기 제2조절도어(192)에 의해 엔진룸 내부의 공기를 제2영역(A2)으로 공급하여 열교환기(140)의 증발성능(흡열량)을 높여 실내열교환기(120)의 난방성능을 보다 높일 수 있는 장점이 있다. In winter, when the outdoor temperature is low, the interior of the engine room is heated by the operation of various electrical components, and is kept higher than the outdoor temperature. The heat pump system 1000 of the present invention supplies the air in the engine room to the second area A2 by the second control door 192 at the maximum heating time, and thus the evaporation performance (heat absorption amount) of the heat exchanger 140. There is an advantage to increase the heating performance of the indoor heat exchanger 120 to increase more.

또, 상기 공조케이스(110)는 공기가 유입되는 측이 실내 공기가 유입되도록 중공되는 상기 대시패널(2000)의 내기도입 중공부(2200)에 대응되도록 연장되며, 연장된 부분의 상측에 상기 제1외기유입구(114a) 및 제2외기유입구(114b)가 형성되고, 연장된 부분의 하측에 상기 엔진룸공기유입구(115)가 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the air conditioning case 110 is extended so as to correspond to the internal air inlet hollow portion 2200 of the dash panel 2000 in which the air inlet side is hollow so that indoor air is introduced, the first side of the extended portion Preferably, the first air inlet 114a and the second air inlet 114b are formed, and the engine room air inlet 115 is formed below the extended portion.

즉, 상기 공조케이스(110)의 공기가 유입되는 측은 내기유입구(115)가 상기 대시패널(2000)을 향한 방향으로 중공되고, 상측에 상기 제1외기유입구(114a) 및 제2외기유입구(114b)가 중공되며, 하측에 상기 엔진룸공기유입구(115)가 형성되며, 상기 제1영역(A1)의 제1외기유입구(114a) 및 내기유입구(116)가 상기 제1조절도어(191)에 의해 개도가 조절되고, 상기 제2영역(A2)의 제2외기유입구(114b) 및 엔진룸공기유입구(115)가 제2조절도어(192)에 의해 개도가 조절된다.That is, the air inlet side of the air conditioning case 110 is the air inlet 115 is hollow in the direction toward the dash panel 2000, the first air inlet 114a and the second air inlet 114b on the upper side ) Is hollow, and the engine room air inlet 115 is formed at the lower side, and the first outside air inlet 114a and the inside air inlet 116 of the first region A1 are disposed in the first control door 191. The opening degree is adjusted, and the opening degree of the second outdoor air inlet 114b and the engine room air inlet 115 of the second area A2 is adjusted by the second adjustment door 192.

상기 송풍부(160)는 상기 공조케이스(110) 내부에 구비되어 제1영역(A1) 및 제2영역(A2)으로 공기를 송풍하는 구성이다. 본 발명에서 상기 송풍부(160)는 단일구성으로서, 1개의 모터로 동작하는 블로워이며, 이를 통해, 상기 송풍부(160)의 작동에 의해 상기 제1영역(A1) 및 제2영역(A2)으로 동시에 공기를 송풍한다. The blower 160 is provided in the air conditioning case 110 to blow air to the first area A1 and the second area A2. In the present invention, the blower 160 is a single blower that is operated by a single motor, and through this, the first area A1 and the second area A2 by the operation of the blower 160. Blows air at the same time.

상기 증발기(130)는 상기 공조케이스(110) 내부의 제1영역(A1)에 구비되어 차량 실내로 토출되는 공기를 냉각한다. 상기 제1영역(A1)으로 유입된 공기는 모두 증발기(130)를 통과하는 데, 냉방이 수행되는 경우, 상기 증발기(130)에 저온 저압의 습포화 상태의 냉매가 공급되어 공기가 증발기(130)를 통과하면서 냉각되어 차량 실내로 토출된다. 또한, 난방이 수행되는 경우, 상기 증발기(130)에는 냉매가 공급되지 않아 공기가 증발기(130)를 통과하더라도 온도가 변화되지 않는다. The evaporator 130 is provided in the first area A1 inside the air conditioning case 110 to cool the air discharged into the vehicle interior. All of the air introduced into the first region A1 passes through the evaporator 130. When cooling is performed, the refrigerant is supplied to the evaporator 130 at a low temperature and low pressure wetted state so that the air is evaporated 130. Cooled while passing through) is discharged into the vehicle interior. In addition, when heating is performed, the refrigerant is not supplied to the evaporator 130 so that the temperature does not change even though the air passes through the evaporator 130.

상기 실내열교환기(120)는 상기 공조케이스(110) 내부의 제1영역(A1)에서, 상기 증발기(130) 후측에 구비되어 차량 실내로 토출되는 공기를 가열한다. 즉, 상기 실내열교환기(120)는 난방을 수행하기 위한 구성으로서, 상기 템프도어는 제2영역(A2)의 공기가 상기 실내열교환기(120)를 통과하는 흐름을 조절하여 냉방 및 난방을 조절한다. The indoor heat exchanger 120 is provided at the rear side of the evaporator 130 in the first area A1 inside the air conditioning case 110 to heat the air discharged into the vehicle interior. That is, the indoor heat exchanger 120 is configured to perform heating, and the temporal door controls the cooling and heating by controlling the flow of air in the second region A2 through the indoor heat exchanger 120. do.

또한, 본 발명의 차량용 공조장치(100)는 공기 흐름 방향으로 상기 실내열교환기(120) 후측에 보조난방열교환기(170)가 더 구비될 수 있다. 상기 보조난방열교환기(170)는 상기 실내열교환기(120)와 함께 난방을 수행하는 구성으로, 피티씨(PTC, Positive Temperature Coefficient) 가열수단을 포함하여 다양한 형태가 이용될 수 있다. In addition, the vehicle air conditioner 100 of the present invention may be further provided with an auxiliary heating heat exchanger 170 in the rear side of the indoor heat exchanger 120 in the air flow direction. The auxiliary heating heat exchanger (170) is configured to perform heating together with the indoor heat exchanger (120), and may be used in various forms, including a positive temperature coefficient (PTC) heating means.

상기 열교환기(140)는 상기 공조케이스(110) 내부의 제2영역(A2)에 구비되어 냉방설정에 따라 냉매를 응축하거나 난방설정에 따라 증발하는 구성이다. 즉, 상기 열교환기(140)는 실제 냉방 및 난방을 위하여 공기를 냉각하거나 가열하는 구성이 아니라, 냉방설정에 따라 상기 증발기(130)로 공급되는 냉매를 응축하거나, 난방설정에 따라 상기 실내열교환기(120)로 공급되는 냉매를 증발한다. 실제 히트 펌프 시스템(1000)의 냉방 및 난방 설정에 따른 냉매의 흐름 및 각 구성을 통과함에 따른 냉매의 변화는 아래에서 다시 설명한다. The heat exchanger 140 is provided in the second area A2 inside the air conditioning case 110 to condense the refrigerant according to the cooling setting or to evaporate the heating setting. That is, the heat exchanger 140 is not configured to cool or heat air for actual cooling and heating, but condenses the refrigerant supplied to the evaporator 130 according to a cooling setting, or the indoor heat exchanger according to a heating setting. The refrigerant supplied to 120 is evaporated. The flow of the coolant according to the cooling and heating settings of the actual heat pump system 1000 and the change of the coolant through each configuration will be described below.

또한, 상기 열교환기(140)는 공기 흐름 방향으로 상기 송풍부(140)의 후측, 상기 공기배출구(117)에 인접하게 장착된다. 그리고, 상기 송풍부(160)를 통해 상기 제2영역(A2)으로 유입되는 공기는 상기 열교환기(140)를 통과한 후 전량 상기 공기배출구(117)를 통해 실외로 배출된다.In addition, the heat exchanger 140 is mounted adjacent to the air outlet 117 on the rear side of the blower 140 in the air flow direction. In addition, the air flowing into the second area A2 through the blower 160 passes through the heat exchanger 140 and is discharged to the outside through the air outlet 117.

즉, 상기 공조케이스(110)의 제1영역(A1)에는 냉방을 위한 증발기(130) 및 난방을 위한 실내열교환기(120)가 구비되며, 상기 제2영역(A2)에는 냉방시 냉매를 응축하고, 상기 난방시 냉매를 증발하는 열교환기(140)가 구비된다. 이 때, 상기 제1영역(A1)을 통과한 바람이 냉방을 위한 차가운 바람일 경우, 상기 제2영역(A2)을 통과한 바람은 상기 차가운 바람보다 온도가 높은 바람이고, 상기 제1영역(A1)을 통과한 바람이 난방을 위한 따뜻한 바람일 경우, 상기 제2영역(A2)을 통과한 바람은 상기 따뜻한 바람보다 온도가 낮은 바람이다. That is, the first region A1 of the air conditioning case 110 includes an evaporator 130 for cooling and an indoor heat exchanger 120 for heating, and condensing the refrigerant during cooling in the second region A2. And, the heat exchanger 140 for evaporating the refrigerant during the heating is provided. At this time, when the wind passing through the first region A1 is cold wind for cooling, the wind passing through the second region A2 is a wind having a higher temperature than the cold wind, and the first region ( When the wind passing through A1) is a warm wind for heating, the wind passing through the second area A2 is a wind having a lower temperature than the warm wind.

또한, 본 발명의 차량용 공조장치(100)는 공기 흐름 방향으로 제1조절도어(191) 및 제2조절도어(192)의 후측에 필터(180)가 더 구비될 수 있으며, 상기 필터(180)는 교체가능한 형태일 수 있다. In addition, the vehicle air conditioner 100 of the present invention may be further provided with a filter 180 on the rear side of the first control door 191 and the second control door 192 in the air flow direction, the filter 180 May be in a replaceable form.

도 5는 본 발명에 따른 공조장치(100)의 차량 히트 펌프 시스템(1000) 적용예를 나타낸 도면으로, 본 발명의 공조장치(100)는 히트 펌프 시스템(1000)에 이용될 수 있다. 5 is a view showing an application example of the vehicle heat pump system 1000 of the air conditioner 100 according to the present invention, the air conditioner 100 of the present invention can be used in the heat pump system 1000.

상기 히트 펌프 시스템(1000)은 상술한 바와 같은 실내열교환기(120), 증발기(130), 및 열교환기(140), 및 송풍부(160)와 함께, 압축기(200), 제1팽창수단(300), 및 제2팽창수단(150)을 포함한다.The heat pump system 1000, together with the indoor heat exchanger 120, the evaporator 130, and the heat exchanger 140, and the blower 160 as described above, the compressor 200, the first expansion means ( 300, and a second expansion means 150.

먼저, 상기 압축기(200)는 냉매가 순환되는 냉매순환라인(L1) 상에 설치되어 냉매를 압축하여 배출한다. First, the compressor 200 is installed on the refrigerant circulation line L1 through which the refrigerant is circulated to compress and discharge the refrigerant.

상기 실내열교환기(120)는 상기 공조케이스(110) 내부에 설치되어 상기 공조케이스(110) 내부의 공기, 즉 공조풍과 상기 압축기(200)에서 배출된 냉매를 열교환시키는 구성으로, 응축의 결과로 가열된 공조풍을 실내로 공급하여 난방을 수행한다. The indoor heat exchanger 120 is installed inside the air conditioning case 110 and heat-exchanges air inside the air conditioning case 110, that is, air conditioning wind and the refrigerant discharged from the compressor 200, resulting in condensation. The air conditioning air heated by the furnace is supplied to the room to perform heating.

상기 증발기(130)는 상기 공조케이스(110) 내부에 설치되어 상기 공조케이스(110) 내부의 공기와 상기 압축기(200)로 공급되는 냉매를 열교환시키는 구성으로, 저압의 액상 냉매를를 증발시킴으로써 실내로 공급되는 공기를 가열하여 냉각을 수행한다.The evaporator 130 is installed in the air conditioning case 110 and heat exchanges the air inside the air conditioning case 110 with the refrigerant supplied to the compressor 200. Cooling is performed by heating the air supplied.

상기 열교환기(140)는 상기 공조케이스(110) 내부에 설치되어 상기 냉매순환라인(L1)을 순환하는 냉매와 공기를 열교환시킨다. 상기 열교환기(140)는 냉방설정에 따라 상기 증발기(130)로 공급되는 냉매를 응축하거나, 난방설정에 따라 상기 실내열교환기(120)로 공급되는 냉매를 증발한다.The heat exchanger 140 is installed inside the air conditioning case 110 to exchange heat between the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line L1 and air. The heat exchanger 140 condenses the refrigerant supplied to the evaporator 130 according to the cooling setting, or evaporates the refrigerant supplied to the indoor heat exchanger 120 according to the heating setting.

상기 열교환기(140)는 상기 공조케이스(110) 내부에 설치되어 상기 냉매순환라인(L1)을 순환하는 냉매와 공기를 열교환시킨다. 상기 열교환기(140)는 냉방에 따라 냉매를 응축하거나, 난방에 따라 냉매를 증발한다.The heat exchanger 140 is installed inside the air conditioning case 110 to exchange heat between the refrigerant circulating through the refrigerant circulation line L1 and air. The heat exchanger 140 condenses the refrigerant according to cooling, or evaporates the refrigerant according to heating.

상기 제1팽창수단(300)은 상기 실내열교환기(120)의 출구측 냉매순환라인(L1)에 설치되어 상기 실내열교환기(120)에서 배출된 냉매를 선택적으로 팽창시키는 구성으로서, 난방 시, 상기 실내열교환기(120)에서 냉매가 응축되고, 상기 열교환기(140)에서 냉매가 증발되도록 작동되어 저온 저압의 상태로 냉매를 교축한다. 또한, 냉방 시, 상기 제1팽창수단(300)은 냉매를 교축하지 않고 바이패스 시킨다. The first expansion means 300 is installed in the outlet side refrigerant circulation line (L1) of the indoor heat exchanger 120 to selectively expand the refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 120, when heating, The refrigerant is condensed in the indoor heat exchanger 120, and the refrigerant is evaporated in the heat exchanger 140 to throttle the refrigerant to a low temperature and low pressure. In addition, during cooling, the first expansion means 300 bypasses the refrigerant without throttling.

상기 제2팽창수단(150)은 상기 증발기(130)의 입구측 냉매순환라인(L1)에 설치되어 상기 증발기(130)로 공급되는 냉매를 팽창시킨다. 상기 제2팽창수단(150)은 냉방 시, 상기 열교환기(140)를 통과하면서 응축된 냉매를 저온 저압의 상태로 교축하여 상기 증발기(130)로 공급된다. 또, 상기 제2팽창수단(150)은 난방 시, 냉매를 교축하지 않고 바이패스 시킨다. The second expansion means 150 is installed in the inlet coolant circulation line (L1) of the evaporator 130 to expand the refrigerant supplied to the evaporator 130. When cooling, the second expansion means 150 throttles the refrigerant condensed while passing through the heat exchanger 140 in a state of low temperature and low pressure, and is supplied to the evaporator 130. In addition, the second expansion means 150 bypasses the refrigerant without throttling during heating.

또한, 상기 차량 히트 펌프 시스템(1000)은 상기 공조케이스(110) 외부에서 상기 제1팽창수단(300)의 입구측 냉매순환라인(L1)에 설치되어 엔진을 냉각하기 위한 냉각수와 열교환되는 수냉식응축기(400)가 더 구비될 수 있다. 상기 수냉식응축기(400)는 냉방 시, 냉각수순환라인(L2)을 따라 냉각수가 유동되어 열교환이 이루어지는 부분으로, 상기 실내열교환기(120), 열교환기(140)와 함께 냉방 설정에 따라 증발기(130)로 공급되는 냉매를 응축한다. 상기 냉각수순환라인(L2)에는 냉각수를 냉각하기 위한 라디에이터(3000), 및 냉각수를 순환시키는 냉각수펌프(5000)가 구비되며, 상기 라디에이터(3000)에 인접하여 상기 라디에이터(3000)로 공기를 송풍하는 냉각팬(4000)이 구비된다. 상기 수냉식응축기(400)는 기액분리기(410)를 포함하는 것으로, 이 경우, 상기 수냉식응축기(400)에 의해 냉매가 응축되고, 상기 기액분리기(410)에 의해 분리된 액상 냉매가 상기 열교환기(140)에 의해 과냉각될 수 있어 응축성능을 높여 상기 증발기(130)의 냉방성능을 보다 높일 수 있다. In addition, the vehicle heat pump system 1000 is installed at the inlet side refrigerant circulation line L1 of the first expansion means 300 outside the air conditioning case 110 to exchange heat with cooling water for cooling the engine. 400 may be further provided. The water-cooled condenser 400 is a part in which the cooling water flows along the cooling water circulation line L2 to exchange heat when cooled, and the evaporator 130 according to the cooling setting together with the indoor heat exchanger 120 and the heat exchanger 140. To condense the refrigerant. The cooling water circulation line (L2) is provided with a radiator 3000 for cooling the cooling water, and a cooling water pump 5000 for circulating the cooling water, and adjacent to the radiator 3000 for blowing air to the radiator 3000 The cooling fan 4000 is provided. The water-cooled condenser 400 includes a gas-liquid separator 410. In this case, the refrigerant is condensed by the water-cooled condenser 400, and the liquid refrigerant separated by the gas-liquid separator 410 is the heat exchanger. 140 may be supercooled to increase the condensation performance and to further increase the cooling performance of the evaporator 130.

또, 상기 차량 히트 펌프 시스템(1000)은 상기 냉매순환라인(L1) 상에 상기 제2팽창수단(150) 및 증발기(130)를 바이패스하도록 바이패스라인(L3)이 형성되고, 상기 바이패스라인(L3) 상에는 냉매 역류 방지를 위한 역류방지밸브(V)가 더 구비될 수 있다. 상기 바이패스라인(L3)은 난방 시, 냉매가 상기 제2팽창수단(150) 및 증발기(130)를 통과하지 않고 열교환기(140)를 통과한 냉매가 압축기(200)로 공급되는 구성이다. 즉, 난방 시 불필요한 구성(제2팽창수단(150) 및 증발기(130))을 생략하여 불필요한 유속 저하 및 압력 강하를 방지한다.In the vehicle heat pump system 1000, a bypass line L3 is formed on the refrigerant circulation line L1 to bypass the second expansion means 150 and the evaporator 130. On the line (L3) may be further provided with a non-return valve (V) for preventing the refrigerant flow back. The bypass line (L3) is configured to supply the refrigerant to the compressor 200 when the refrigerant passes through the heat exchanger 140 without passing through the second expansion means 150 and the evaporator 130 when heating. That is, unnecessary configuration during heating (second expansion means 150 and evaporator 130) is omitted to prevent unnecessary flow rate drop and pressure drop.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)의 냉방 상태를 나타낸 도면이다. 6 and 7 are views showing a cooling state of the vehicle air conditioner 100 according to the present invention.

먼저, 최대 냉방 시, 상기 압축기(200)에 의해 압축된 냉매는 상기 실내열교환기(120)를 열교환없이 통과(템프도어(110d)가 상기 제1영역(A1)에서, 상기 실내열교환기(120)를 통과하는 흐름을 차단함)되고, 상기 수냉식 열교환기(140) 및 열교환기(140)를 통과하면서 상기 압축기(200)에서 송출되는 고압의 냉매를 응축한다. 이 때, 상기 제1팽창수단(300)은 냉매를 바이패스 한다. 응축된 냉매는 상기 제2팽창수단(150)에서 교축되어 상기 증발기(130)로 공급되고, 상기 증발기(130)에서 교축된 저압의 액상 냉매와 제1영역(A1)을 통과하는 공기가 열교환됨에 따라 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각한다. First, at maximum cooling, the refrigerant compressed by the compressor 200 passes through the indoor heat exchanger 120 without heat exchange (tempdoor 110d passes through the first region A1, and the indoor heat exchanger 120 passes through the indoor heat exchanger 120). Blocking the flow passing through) and condensing the high-pressure refrigerant from the compressor 200 while passing through the water-cooled heat exchanger 140 and the heat exchanger 140. At this time, the first expansion means 300 bypasses the refrigerant. The condensed refrigerant is throttled by the second expansion means 150 and supplied to the evaporator 130, and the low pressure liquid refrigerant throttled by the evaporator 130 and air passing through the first region A1 are exchanged. Accordingly, the air discharged to the room is cooled by the endothermic action by the latent heat of evaporation of the refrigerant.

이 때, 냉방 효율을 높일 수 있도록 상기 제1조절도어(191)는 제1외기유입구(114a)를 폐쇄하고 내기유입구(116)를 개방하여 내기가 제1영역(A1)으로 유입되어 이동하면서 증발기(130)와 열교환되어 냉각되도록 하고, 상기 제2조절도어(192)는 제2외기유입구(114b)를 개방하여 외기가 제2영역(A2)으로 유입되어 이동하면서 열교환기(140)와 열교환되어 배출된다. At this time, the first control door 191 closes the first outside air inlet 114a and opens the inside air inlet 116 so as to increase the cooling efficiency, while the bet flows into the first area A1 and moves. The second control door 192 is heat-exchanged with the 130, and the second control door 192 opens the second outside air inlet 114b to exchange heat with the heat exchanger 140 while the outside air flows into the second area A2. Discharged.

한편, 냉방제습시에는 상기 도 6 및 도 7에 도시한 냉방 상태와 동일하되, 상기 템프도어(110d)를 조절하여 차량 실내로 공급되는 공기의 온도를 조절하여 수행될 수 있다. On the other hand, during the cooling dehumidification is the same as the cooling state shown in Figs. 6 and 7, but may be performed by adjusting the temperature of the air supplied to the vehicle interior by adjusting the tempor (110d).

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)의 난방 상태를 나타낸 도면이다.8 and 9 are views showing a heating state of the vehicle air conditioner 100 according to the present invention.

먼저, 최대 난방 시, 상기 압축기(200)에 의해 압축된 냉매는 상기 실내열교환기(120)를 통과하면서 제1영역(A1)을 통과하는 공기가 열교환됨에 따라 응축에 의한 방열작용으로 실내에 토출되는 공기를 가열한다. 한편, 상기 제1영역(A1)으로 유입된 공기는 상기 증발기(130)를 통과한 후, 전량 상기 실내열교환기(120)를 통과하도록 상기 템프도어가 작동되며, 이 때, 상기 증발기(130)에는 냉매가 공급되지 않는 상태로 공기가 증발기(130)와 열교환없이 통과된다. 상기 수냉식응축기(400) 역시 냉각수순환라인(L2)을 따라 냉각수가 유동되지 않아 냉매는 변화없이 이동되고, 상기 제1팽창수단(300)에서 교축되어 상기 열교환기(140)로 공급되어 증발된다. 상기 열교환기(140)를 통과하면서 증발된 냉매는 제2팽창수단(150) 및 증발기(130)를 통과하지 않고 상기 바이패스라인(L3)을 통해 상기 압축기(200)로 공급된다. First, at the time of maximum heating, the refrigerant compressed by the compressor 200 is discharged to the room by heat dissipation by condensation as the air passing through the first region A1 passes through the indoor heat exchanger 120 and heat exchanges. Heat the air. On the other hand, the air introduced into the first region (A1) is passed through the evaporator 130, the temporal door is operated so that the total amount passes through the indoor heat exchanger 120, at this time, the evaporator 130 Air is passed through the evaporator 130 without heat exchange with no refrigerant supplied thereto. The water-cooled condenser 400 also does not flow the cooling water along the cooling water circulation line (L2), the refrigerant is moved without change, throttling in the first expansion means 300 is supplied to the heat exchanger 140 and evaporated. The refrigerant evaporated while passing through the heat exchanger 140 is supplied to the compressor 200 through the bypass line L3 without passing through the second expansion means 150 and the evaporator 130.

이 때, 상기 제1조절도어(191)는 제1외기유입구(114a) 및 내기유입구(116)를 선택적으로 개방하여 제1영역(A1)으로 공기를 송풍하며, 상기 제2조절도어(192)는 상기 제2외기유입구(114b)를 폐쇄하고 엔진룸공기유입구(115)를 개방하여 제2영역(A2)으로 엔진룸 내부의 공기가 유입되도록 한다. At this time, the first control door 191 selectively opens the first outside air inlet 114a and the inside air inlet 116 to blow air into the first region A1, and the second control door 192. The second air inlet 114b is closed and the engine room air inlet 115 is opened to allow the air in the engine room to flow into the second area A2.

한편, 도 10은 본 발명에 따른 공조장치(100)의 제습 난방 시, 차량 히트 펌프 시스템(1000) 상태를 나타낸 도면으로, 상기 열교환기(140)를 통과한 공기가 바이패스라인(L3)을 통과하지 않고, 상기 제2팽창수단(150) 및 증발기(130)를 통과하면서 추가적으로 흡열되도록 하여 제습 및 온도조절되도록 한 예를 나타내었다. On the other hand, Figure 10 is a view showing a state of the vehicle heat pump system 1000, the dehumidification heating of the air conditioner 100 according to the present invention, the air passing through the heat exchanger 140 is a bypass line (L3) Without passing through, the second expansion means 150 and the evaporator 130 while passing through the endotherm is shown to be an example to control the dehumidification and temperature.

정리해 보면, 본 발명의 차량용 공조장치(100)는 히트펌프 시스템, 즉 1라인의 냉매라인으로 냉방과 난방이 가능한 공조 시스템에 이용되는 공조장치(100)다. 난방은 압축기(200)에 의해 압축된 고온의 냉매를 이용하고, 냉방은 냉매의 증발을 이용한다. 이때, 히트펌프 시스템의 고질적인 문제점인 냉방시 응축성능의 저하는 실내열교환기(120)와 함께 냉매를 응축하는 열교환기(140)로 해결한다. 상기 열교환기(140)는 공조케이스(110)에 실장되는데, 공조풍을 생성하는 송풍부(160)의 바람을 전달받아 냉매를 응축한다. 즉, 상기 열교환기(140)로 공기를 송풍하는 별도의 팬(fan) 또는 블로워(blower)를 구비하지 않고, 공조풍을 생성하는 송풍부(160)의 바람을 전달받기 때문에 차량 전반적인 사이즈를 감축시킬 수 있다. In summary, the vehicle air conditioner 100 according to the present invention is a heat pump system, that is, an air conditioner 100 used in an air conditioning system capable of cooling and heating with a refrigerant line of one line. Heating uses high temperature refrigerant compressed by the compressor 200, and cooling uses evaporation of the refrigerant. At this time, the reduction of the condensation performance during cooling, which is a chronic problem of the heat pump system, is solved by the heat exchanger 140 which condenses the refrigerant together with the indoor heat exchanger 120. The heat exchanger 140 is mounted in the air conditioning case 110 to condense the refrigerant by receiving the wind from the blower 160 generating air conditioning wind. That is, the vehicle is not provided with a separate fan or blower for blowing air to the heat exchanger 140, and the overall size of the vehicle is reduced since the wind of the blower 160 generating air conditioning wind is received. You can.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made.

1000 : 히트 펌프 시스템
L1 : 냉매순환라인 L2 : 냉각수순환라인
L3 : 바이패스라인 V : 역류방지밸브
100 : 공조 장치
A1 : 제1영역 A2: 제2영역
110 : 공조케이스 110w : 격벽
111: 페이스 벤트 111d : 페이스 벤트 도어
112 : 디프로스트 벤트 112d : 디프로스트 벤트 도어
113 : 플로어 벤트 113d : 플로어 벤트 도어
114a : 제1외기유입구 114b : 제2외기유입구
115 : 엔진룸공기유입구
116 : 내기유입구
117 : 공기배출구
120 : 실내 열교환기
130 : 증발기
140 : 열교환기
150 : 제2팽창수단
160 : 송풍부
170 : 보조난방열교환기
180 : 필터
191 : 제1조절도어 192 : 제2조절도어
200 : 압축기
300 : 제1팽창수단
400 : 수냉식응축기 410 : 기액분리기
2000 : 대시패널 2100 : 장착공
2200 : 내기도입 중공부
3000 : 라디에이터
4000 : 냉각팬
5000 : 냉각수펌프1000: Heat Pump System
L1: Refrigerant circulation line L2: Coolant circulation line
L3: Bypass line V: Check valve
100: air conditioning unit
A1: first area A2: second area
110: air conditioning case 110w: bulkhead
111: face vent 111d: face vent door
112: defrost vent 112d: defrost vent door
113: Floor Vent 113d: Floor Vent Door
114a: first outside air inlet 114b: second outside air inlet
115: engine room air inlet
116: bet inlet
117: air outlet
120: indoor heat exchanger
130: evaporator
140: heat exchanger
150: second expansion means
160: blower
170: auxiliary heating heat exchanger
180: filter
191: first adjusting door 192: second adjusting door
200: compressor
300: first expansion means
400: water-cooled condenser 410: gas-liquid separator
2000: dash panel 2100: mounting hole
2200: air inlet hollow part
3000: Radiator
4000: cooling fan
5000: Coolant Pump

Claims (10)

차량 실내와 연통되어 실내 공조를 위한 바람이 유동하는 제1영역(A1)과 차량 실외와 연통되는 제2영역(A2)을 포함하는 공조케이스(110);
상기 제1영역(A1) 및 제2영역(A2)에 상기 바람을 전달하는 송풍부(160);
상기 공조케이스(110)의 제1영역(A1)에 구비되는 냉방을 위한 증발기(130) 및 난방을 위한 실내열교환기(120); 및
상기 공조케이스(110)의 제2영역(A2)에 구비되어 냉방시 냉매를 응축하고, 상기 난방시 냉매를 증발하는 열교환기(140)를 포함하며,
상기 제2영역(B2)은 실외 공기 및 엔진룸 내부의 공기를 선택적으로 유입가능한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
An air conditioning case (110) including a first area (A1) in communication with the vehicle interior and the wind for indoor air conditioning and a second area (A2) in communication with the outside of the vehicle;
A blower 160 configured to transfer the wind to the first area A1 and the second area A2;
An evaporator 130 for cooling and an indoor heat exchanger 120 for heating provided in the first region A1 of the air conditioning case 110; And
It is provided in the second area (A2) of the air conditioning case 110 includes a heat exchanger 140 for condensing the refrigerant during the cooling, evaporating the refrigerant during the heating,
The second area (B2) is a vehicle air conditioning apparatus, characterized in that the air can be selectively introduced into the air and the inside of the engine room.
제1항에 있어서,
상기 차량용 공조장치(1000)는 상기 제1영역(A1)을 통과한 바람이 냉방을 위한 차가운 바람일 경우, 상기 제2영역(A2)을 통과한 바람은 상기 차가운 바람보다 온도가 높은 바람인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
The method of claim 1,
In the vehicle air conditioner 1000, when the wind passing through the first region A1 is cold wind for cooling, the wind passing through the second region A2 is a wind having a higher temperature than the cold wind. Vehicle air conditioner characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 차량용 공조장치(1000)는 상기 제1영역(A1)을 통과한 바람이 난방을 위한 따뜻한 바람일 경우, 상기 제2영역(A2)을 통과한 바람은 상기 따뜻한 바람보다 온도가 낮은 바람인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
The method of claim 2,
In the vehicle air conditioner 1000, when the wind passing through the first region A1 is a warm wind for heating, the wind passing through the second region A2 is a wind having a lower temperature than the warm wind. Vehicle air conditioner characterized in that.
제3항에 있어서,
상기 공조케이스(110)는
상기 공조케이스(110)의 일정영역이 중공되어 상기 제1영역(A1)으로 각각 외기가 유입되는 제1외기유입구(114a) 및 내기가 유입되는 내기유입구(116);
상기 제1외기유입구(1144a) 및 내기유입구(116)의 개폐를 조절하는 제1조절도어(191);
상기 공조케이스(110)의 제2영역(B2)에 형성되어 외기가 유입되는 제2외기유입구(114b) 및 엔진룸 내부 공기가 유입되는 엔진룸공기유입구(115); 및
상기 제2외기유입구(114b) 및 엔진룸공기유입구(115)의 개폐를 조절하는 제2조절도어(192)를 포함하는 차량용 공조장치.
The method of claim 3,
The air conditioning case 110 is
A first air inlet (114a) through which a predetermined area of the air conditioning case (110) is hollow to allow external air to flow into the first area (A1), and an internal air inlet (116);
A first control door 191 for controlling opening and closing of the first outside air inlet 1144a and the inside air inlet 116;
A second outside air inlet 114b formed in the second region B2 of the air conditioning case 110 and the engine room air inlet 115 through which air in the engine room flows; And
Vehicle air conditioning apparatus comprising a second control door (192) for controlling the opening and closing of the second air inlet (114b) and the engine room air inlet (115).
제4항에 있어서,
상기 차량용 공조장치(100)는 차량 실내와 엔진룸을 구획하는 대시패널(2000)을 기준으로, 상기 공조케이스(110) 내부에서 상기 증발기(130), 열교환기(140) 및 송풍부(160)가 엔진룸 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
The method of claim 4, wherein
The vehicle air conditioner 100 is based on a dash panel 2000 partitioning a vehicle interior and an engine room, and the evaporator 130, the heat exchanger 140, and the blower 160 inside the air conditioning case 110. Vehicle air conditioning apparatus, characterized in that disposed on the engine room side.
제5항에 있어서,
상기 공조케이스(110)는 공기가 유입되는 측이 실내 공기가 유입되도록 중공되는 상기 대시패널(2000)의 내기도입 중공부(2200)에 대응되도록 연장되며, 연장된 부분의 상측에 상기 제1외기유입구(114a) 및 제2외기유입구(114b)가 형성되고, 연장된 부분의 하측에 상기 엔진룸공기유입구(115)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
The method of claim 5,
The air conditioning case 110 is extended so as to correspond to the internal air inlet hollow portion 2200 of the dash panel 2000 in which the air is introduced in such a way that the indoor air is introduced, and the first outside air above the extended portion. Inlet port (114a) and the second air inlet port (114b) is formed, the air conditioning apparatus for a vehicle, characterized in that the engine room air inlet 115 is formed under the extended portion.
제6항에 있어서,
상기 공조케이스(110)는 상기 제2영역(B2)의 공기가 실외로 배출되는 공기배출구(117)가 형성되고, 상기 열교환기(140)가 공기 흐름 방향으로 상기 송풍부(160) 후측의 공기배출구(117)에 인접하게 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
The method of claim 6,
The air conditioning case 110 is provided with an air outlet 117 through which air in the second area B2 is discharged to the outside, and the heat exchanger 140 has air behind the blower 160 in the air flow direction. Vehicle air conditioning apparatus, characterized in that provided adjacent to the outlet (117).
제4항에 있어서,
상기 공조케이스(110)는 공기 흐름 방향으로 상기 제1조절도어(191) 및 제2조절도어(192)의 후측에 필터(180)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
The method of claim 4, wherein
The air conditioning case 110 is a vehicle air conditioning apparatus, characterized in that the filter 180 is further provided on the rear side of the first control door (191) and the second control door (192) in the air flow direction.
제1항에 있어서,
상기 차량용 공조장치(100)는 공기 흐름 방향으로 상기 실내열교환기(120) 후측에 보조난방열교환기(170)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
The method of claim 1,
The vehicle air conditioner (100) is a vehicle air conditioner, characterized in that the auxiliary heating heat exchanger 170 is further provided on the rear side of the indoor heat exchanger 120 in the air flow direction.
제1항에 있어서,
상기 차량용 공조장치(100)는 상기 송풍부(160)가 1개의 모터로 동작하는 블로워로서, 상기 블로워에 의해 상기 상기 제1영역(A1) 및 제2영역(A2)에 상기 바람을 전달하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치. The method of claim 1,
The vehicle air conditioner (100) is a blower in which the blower (160) operates with one motor, and transmits the wind to the first area (A1) and the second area (A2) by the blower. Vehicle air conditioner characterized in that.
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