KR20200053724A - Cooling and heating system for vehicle - Google Patents

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KR20200053724A
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김철민
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Abstract

The present invention relates to a cooling and heating system for a vehicle, which has a compressor, an indoor condenser, an outdoor condenser, and an evaporator, connected to a refrigerant circulation line through which a refrigerant is circulated. The cooling and heating system for a vehicle comprises: a waste heat chiller connected to a compressor through a first bypass lines in a refrigerant circulation line; a battery chiller connected to the compressor through a second bypass line to the refrigerant circulation line; a first coolant line for circulating a coolant by connecting an electric field radiator disposed adjacent to an outdoor condenser, an electric field part, and a waste heat chiller; a second coolant line spaced apart from the first coolant line, and connecting a battery chiller and a battery of a vehicle to circulate the coolant; a third bypass line branched from the refrigerant circulation line between the outdoor condenser and an evaporator to bypass the refrigerant passing through the outdoor condenser to the compressor; and a coolant adjustment means for connecting the first and second coolant lines, and adjusting the flow of the coolant circulated to the first and second coolant lines. According to the present invention, in a heating mode, the refrigerant passing through an indoor condenser recovers waste heat of the electric field part through the waste heat chiller connected to the first bypass line, and a part of the refrigerant passing through the indoor condenser passes through the outdoor condenser through a bleed hole of a second solenoid valve, and then is circulated to the compressor through the third bypass line to absorb external heat and to prevent the refrigerant from being congested at the outdoor condenser. Also, in a cooling mode, the refrigerant passing through the outdoor condenser cools the battery while being circulated to the battery chiller and the evaporator through the refrigerant circulation line. According to the present invention, waste heat of the battery can be used, and thus, heating performance can be improved.

Description

차량용 냉난방 시스템{Cooling and heating system for vehicle}{Cooling and heating system for vehicle}

본 발명은 차량의 실내를 냉방 또는 난방할 수 있게 하는 차량용 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle air conditioning system that enables cooling or heating of a vehicle interior.

차량용 공조장치는 통상적으로 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방 시스템을 포함하여 이루어진다. 상기 냉방 시스템은, 증발기의 외부로 통과하는 공기와 증발기 내부로 흐르는 냉매를 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방 시스템은 냉각수 사이클의 히터코어 측에서 히터코어 외부를 통과하는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어 차량 실내를 난방하도록 구성된다.A vehicle air conditioner typically includes a cooling system for cooling a vehicle interior and a heating system for heating a vehicle interior. The cooling system is configured to heat the air passing through the outside of the evaporator and the refrigerant flowing inside the evaporator to change it to cold, to cool the vehicle interior, and the heating system passes outside the heater core at the heater core side of the cooling water cycle. It is configured to heat the vehicle interior by changing air to heat by exchanging heat with cooling water flowing inside the heater core.

한편, 상기한 차량용 공조장치와는 다른 것으로, 하나의 냉매사이클을 이용하여 냉매의 유동방향을 전환함으로써, 냉방과 난방을 선택적으로 수행할 수 있는 히트펌프 시스템이 적용되고 있는데, 예컨데 2개의 열교환기와, 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 방향조절밸브를 구비한다. 따라서, 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방과 난방이 가능하게 된다.Meanwhile, a heat pump system capable of selectively performing cooling and heating by converting a flow direction of a refrigerant by using one refrigerant cycle, which is different from the above-described vehicle air conditioner, is applied, for example, two heat exchangers , It has a direction control valve that can switch the flow direction of the refrigerant. Therefore, cooling and heating are possible according to the flow direction of the refrigerant by the direction control valve.

이러한 차량용 히트펌프 시스템으로 다양한 종류가 제안되고 있는데, 그 대표적인 일 예가 도 1에 도시되어 있다.Various types of vehicle heat pump systems have been proposed, and a typical example is illustrated in FIG. 1.

도 1에 도시된 차량용 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하고 토출하는 압축기(30)와, 상기 압축기(30)로부터 토출되는 냉매를 방열시키는 실내 열교환기(32)와, 병렬구조로 설치되어 상기 실내 열교환기(32)를 통과한 냉매를 선택적으로 통과시키는 제1팽창밸브(34) 및 제1바이패스 밸브(36)와, 상기 제1팽창밸브(34) 또는 제1바이패스 밸브(36)를 통과한 냉매를 실외에서 열교환시키는 실외열교환기(48)와, 상기 실외열교환기(48)를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기(60)와, 상기 증발기(60)를 통과한 냉매를 기상과 액상의 냉매로 분리하는 어큐뮬레이터(62)와, 상기 증발기(60)로 공급되는 냉매와, 압축기(30)로 복귀하는 냉매를 열교환시키는 내부열교환기(50)와, 상기 증발기(60)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제2팽창밸브(56)와, 그리고 상기 제2팽창밸브(56)와 병렬로 설치되어 상기 실외열교환기(48)의 출구측과 상기 어큐뮬레이터(62)의 입구측을 선택적으로 연결하는 제2바이패스 밸브(58)를 포함하여 이루어진다. 도 1 중 도면부호 10은 상기 실내 열교환기(32)와 증발기(60)가 내장되는 공조케이스, 도면부호 12는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하는 온도조절도어, 도면부호 20은 상기 공조케이스의 입구에 설치되는 송풍기를 각각 나타낸다.The vehicle heat pump system illustrated in FIG. 1 includes a compressor 30 that compresses and discharges refrigerant, an indoor heat exchanger 32 that dissipates refrigerant discharged from the compressor 30, and is installed in a parallel structure. The first expansion valve 34 and the first bypass valve 36 and the first expansion valve 34 or the first bypass valve 36 for selectively passing the refrigerant passing through the heat exchanger 32 are provided. The outdoor heat exchanger (48) for heat-exchanging the refrigerant that has passed, the evaporator (60) for evaporating the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger (48), and the refrigerant that has passed through the evaporator (60) are vapor and liquid. The accumulator 62 for separating the refrigerant, the refrigerant supplied to the evaporator 60, the internal heat exchanger 50 for exchanging the refrigerant returning to the compressor 30, and the refrigerant supplied to the evaporator 60 are optional A second expansion valve (56) that expands, and the second expansion valve (56) And a second bypass valve 58 installed in parallel to selectively connect the outlet side of the outdoor heat exchanger 48 and the inlet side of the accumulator 62. In Fig. 1, reference numeral 10 denotes an air conditioning case in which the indoor heat exchanger 32 and an evaporator 60 are built, reference numeral 12 denotes a temperature control door to control the mixing amount of cold and warm air, reference numeral 20 denotes an inlet of the air conditioning case Each blower installed in the represents.

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

냉방모드가 가동될 경우에는 제1바이패스 밸브(36) 및 제2팽창밸브(56)는 개방되고, 제1팽창밸브(34) 및 제2바이패스 밸브(58)는 닫히게 된다. 또한, 온도조절도어(12)는 실내 열교환기(32) 통로를 폐쇄하게 된다. 따라서 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 실내 열교환기(32), 제1바이패스 밸브(36), 실외열교환기(48), 내부열교환기(50)의 고압부(52), 제2팽창밸브(56), 증발기(60), 어큐뮬레이터(62) 및 상기 내부열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 이때, 상기 온도조절도어(12)에 의해 폐쇄된 상기 실내 열교환기(32)는 난방모드시와 동일하게 난방기의 역할을 하게 된다.When the cooling mode is activated, the first bypass valve 36 and the second expansion valve 56 are opened, and the first expansion valve 34 and the second bypass valve 58 are closed. In addition, the temperature control door 12 closes the passage of the indoor heat exchanger 32. Therefore, the refrigerant discharged from the compressor 30 is an indoor heat exchanger 32, a first bypass valve 36, an outdoor heat exchanger 48, a high pressure part 52 of the internal heat exchanger 50, a second expansion valve 56 ), The evaporator 60, the accumulator 62 and the low pressure portion 54 of the internal heat exchanger 50, which in turn returns to the compressor 30. At this time, the indoor heat exchanger 32 closed by the temperature control door 12 serves as a heater as in the heating mode.

그러나, 상기 차량용 히트펌프 시스템은, 난방모드시 상기 공조케이스(10)의 내부에 설치된 실내 열교환기(32)가 난방기 역할, 즉, 방열하여 난방을 수행하게 되고, 상기 실외열교환기(48)는 공조케이스(10)의 외부, 즉, 차량의 엔진룸 전방측에 설치되어 외기와 열교환하는 증발기 역할 즉 흡열을 하게 된다.However, in the vehicle heat pump system, in the heating mode, the indoor heat exchanger 32 installed inside the air conditioning case 10 serves as a heater, that is, heat is radiated to perform heating, and the outdoor heat exchanger 48 is It is installed on the outside of the air conditioning case 10, that is, installed on the front side of the engine room of the vehicle, which functions as an evaporator to exchange heat with outside air, that is, to absorb heat.

이때, 외기온도가 영하로 내려갈 경우나 실외열교환기(48)에 착상이 발생할 경우 상기 실외열교환기(48)가 흡열을 거의 하지 못함으로서, 시스템 내의 냉매 온도 및 압력이 낮아져 차 실내로 토출되는 공기의 온도가 떨어져 난방성능이 저하되는 문제가 있다.At this time, when the outdoor air temperature falls below zero or when an outdoor heat exchanger 48 has an idea, the outdoor heat exchanger 48 hardly absorbs heat, and thus the refrigerant temperature and pressure in the system are lowered and the air discharged into the car interior. There is a problem that the heating performance is lowered due to the fall of the temperature.

상기한 문제를 해결하기 위해, 국내 특허등록번호 제10-1342931호는 실외열교환기의 착상 시, 제상모드를 수행하여 냉매가 실외열교환기를 바이패스하고 열공급수단을 통해 차량 전장품의 폐열을 회수하도록 함으로써, 상기 실외열교환기의 착상 시는 물론 외기온도가 영하인 경우에도 난방을 계속 수행할 수 있도록 한 것이다.In order to solve the above problem, domestic patent registration no. 10-1342931 performs a defrosting mode when an outdoor heat exchanger is implanted, so that the refrigerant bypasses the outdoor heat exchanger and recovers waste heat of vehicle electrical equipment through a heat supply means. , In order to continue heating even when the outdoor heat exchanger is implanted, as well as when the outside temperature is below zero.

그러나, 상기 실외열교환기의 착상이나 외기온도 조건에 따라 냉매가 상기 실외열교환기를 바이패스하고 열원으로 차량 전장품의 폐열만을 사용하게 되는데, 이때 실외열교환기에 냉매가 적체됨으로 인한 냉매 부족으로 열교환 성능이 저하됨과 상기 전장품의 폐열 회수량이 충분하지 않아 난방성능이 저하되는 문제가 있다. However, depending on the idea of the outdoor heat exchanger or the ambient temperature, the refrigerant bypasses the outdoor heat exchanger and uses only the waste heat of the vehicle electronics as a heat source. At this time, the heat exchange performance is deteriorated due to insufficient refrigerant due to accumulation of refrigerant in the outdoor heat exchanger. And there is a problem that the heating performance is reduced because the amount of waste heat recovery of the electrical equipment is insufficient.

또한, 상기 종래의 히트펌프 시스템은, 냉난방모드만 수행할 뿐 차량 배터리의 열교환 기능이 없어 배터리 냉각을 위해 별도의 장치를 구성해야 하는 문제점이 있다.In addition, the conventional heat pump system, there is a problem that only a heating and cooling mode, there is no heat exchange function of the vehicle battery to configure a separate device for cooling the battery.

본 발명은, 실외열교환기에 적체된 냉매 회수와 더불어 전장부의 폐열 및 배터리의 폐열을 이용할 수 있어 난방성능을 향상시킬 수 있고, 냉방모드 및 난방모드 시 각각 배터리를 냉각하여 배터리의 열관리가 가능하도록 하는 차량용 냉난방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention can improve the heating performance by using the waste heat of the electric field part and the waste heat of the battery along with the recovery of refrigerant accumulated in the outdoor heat exchanger, and cooling the battery in the cooling mode and the heating mode, respectively, to enable thermal management of the battery The purpose is to provide a vehicle air conditioning system.

본 발명은, 냉매가 순환하는 냉매순환라인에 압축기와, 실내컨덴서와, 실외컨덴서와, 증발기가 연결되는 차량용 냉난방 시스템에 있어서, 상기 냉매순환라인에 제1바이패스라인을 통해 상기 압축기와 연결되는 폐열 칠러, 상기 냉매순환라인에 제2바이패스라인을 통해 상기 압축기와 연결되는 배터리 칠러, 상기 실외컨덴서에 인접하게 배치되는 전장 라디에이터와 전장부와 상기 폐열 칠러를 연결하여 냉각수를 순환시키는 제1냉각수라인, 상기 제1냉각수라인과 이격되게 배치되고, 상기 배터리 칠러와 차량의 배터리를 연결하여 냉각수를 순환시키는 제2냉각수라인, 상기 실외컨덴서와 상기 증발기 사이의 냉매순환라인에서 분기되어, 상기 실외컨덴서를 통과한 냉매를 상기 압축기로 바이패스하는 제3바이패스라인, 상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인을 연결하며 제1냉각수라인 및 제2냉각수라인으로 순환하는 냉각수의 흐름을 조절하는 냉각수조절수단을 포함하며, 난방모드 시에는 상기 실내컨덴서를 통과한 냉매가 상기 제1바이패스라인에 연결된 상기 폐열칠러를 통해 전장부의 폐열을 회수함과 더불어 상기 실내컨덴서를 통과한 냉매 중 일부의 냉매가 제2솔레노이드밸브의 블리드홀을 통해 상기 실외컨덴서를 통과되게 한 후 상기 제3바이패스라인을 통해 압축기로 순환시키면서 외기열을 흡수 및 상기 실외컨덴서에 냉매의 적체를 방지하고, 냉방모드 시에는 상기 실외컨덴서를 통과한 냉매가 상기 냉매순환라인을 통해 상기 배터리 칠러 및 상기 증발기로 순환되게 하면서 배터리를 냉각하는 차량용 냉난방 시스템을 제공한다.The present invention, in a cooling and cooling system for a vehicle in which a compressor, an indoor condenser, an outdoor condenser, and an evaporator are connected to a refrigerant circulation line through which the refrigerant circulates, the refrigerant circulation line is connected to the compressor through a first bypass line. Waste heat chiller, a battery chiller connected to the compressor through a second bypass line to the refrigerant circulation line, a first coolant for circulating cooling water by connecting an electric field radiator, an electric field part and the waste heat chiller adjacent to the outdoor condenser Line, the second cooling water line is arranged to be spaced apart from the first cooling water line, and circulates cooling water by connecting the battery chiller and the battery of the vehicle, branched from the refrigerant circulation line between the outdoor condenser and the evaporator, and the outdoor condenser A third bypass line bypassing the refrigerant passing through the compressor, the first coolant line and the It includes a cooling water control means for connecting the two cooling water lines and adjusting the flow of cooling water circulating to the first cooling water line and the second cooling water line. In the heating mode, the refrigerant passing through the indoor condenser is connected to the first bypass line. In addition to recovering the waste heat of the electric field part through the connected waste heat chiller, some of the refrigerant passing through the indoor condenser is passed through the outdoor condenser through the bleed hole of the second solenoid valve, and then the third bypass line is connected. It absorbs outside heat while circulating through the compressor and prevents the accumulation of refrigerant in the outdoor condenser, and in the cooling mode, the refrigerant passing through the outdoor condenser is circulated through the refrigerant circulation line to the battery chiller and the evaporator while the battery It provides a vehicle air conditioning system for cooling the.

본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템은, 전장부와, 전장 라디에이터와 폐열 칠러를 연결하는 제1냉각수라인과, 제1냉각수라인과 이격되게 배치되며 배터리 칠러와 배터리를 연결하는 제2냉각수라인을 설치하고, 제1, 2냉각수라인을 냉각수조절수단으로 연결하여 난방모드 시에는 폐열 칠러를 통해 전장부의 폐열과 배터리 칠러를 통해 배터리의 폐열을 이용할 수 있어 난방성능을 향상시킬 수 있고, 냉방모드 시에는 배터리를 냉각하여 배터리의 열관리가 가능하다. 더불어, 난방 모드시, 제2솔레노이드밸브에서 일부의 냉매가 블리드홀을 통해 실외컨덴서를 거친 후, 압축기로 순환하면서 실외컨덴서의 냉매 적체를 방지하여 냉매 부족을 차단함과 더불어 외기열을 추가적인 열원으로 사용하면서 차 실내의 난방효율을 증대시킨다.The vehicle air conditioning system according to the present invention, the first cooling water line connecting the electric field unit, the electric field radiator and the waste heat chiller, and the first cooling water line are disposed apart from the second cooling water line to connect the battery chiller and the battery, , It is possible to improve the heating performance by connecting the first and second cooling water lines with the cooling water control means to use the waste heat of the electric field through the waste heat chiller and the waste heat of the battery through the battery chiller in the heating mode, and the battery in the cooling mode. By cooling, it is possible to manage the heat of the battery. In addition, in the heating mode, some refrigerant from the second solenoid valve passes through the outdoor condenser through the bleed hole, and then circulates through the compressor to prevent accumulation of the refrigerant in the outdoor condenser to block the shortage of refrigerant and to provide external heat as an additional heat source. It increases the heating efficiency of the car interior while using it.

또한, 전장 라디에이터를 통해 전장부는 물론 배터리까지 냉각할 수 있어 배터리 냉각을 위해 별도의 전장 라디에이터를 설치할 필요가 없어 원가를 절감할 수 있으며, 전장 라디에이터와 배터리 칠러 및 가열수단을 이용하여 배터리의 냉각 뿐만 아니라 가열까지 수행할수 있어 배터리의 온도를 최적으로 유지하여 배터리의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to cool the electric parts as well as the battery through the electric radiator, so it is not necessary to install a separate electric radiator for cooling the battery, thereby reducing the cost, and cooling the battery by using the electric radiator, battery chiller, and heating means In addition, heating can be performed to maintain the optimum temperature of the battery to improve the efficiency of the battery.

도 1은 종래 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템의 냉방모드 시 냉매가 순환하는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템의 냉방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시, 냉매가 순환하는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템의 난방모드 시 냉매가 순환하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템의 난방모드 상태에서 제습모드 시, 냉매가 순환하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템의 난방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시, 냉매가 순환하는 상태를 도시한 도면이다.
1 is a configuration diagram showing a conventional heat pump system for a vehicle.
2 is a block diagram showing a vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which the refrigerant circulates in the cooling mode of the vehicle air conditioning system according to the present invention.
4 is a view showing a state in which a refrigerant circulates in a battery cooling mode in a cooling mode state of a vehicle air conditioning system according to the present invention.
5 is a view showing a state in which the refrigerant circulates in the heating mode of the vehicle air conditioning system according to the present invention.
6 is a view showing a state in which a refrigerant circulates in a dehumidifying mode in a heating mode state of a vehicle air conditioning system according to the present invention.
7 is a view showing a state in which the refrigerant circulates in the battery cooling mode in the heating mode state of the vehicle air conditioning system according to the present invention.

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, the terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템은, 압축기(110)와, 실내컨덴서(120)와, 실외컨덴서(130)와, 증발기(140)와, 폐열 칠러(150)와, 배터리 칠러(160)와, 제1냉각수라인(W1)과, 제2냉각수라인(W2)과, 냉각수조절수단(170)을 포함하고, 제1솔레노이드밸브(181)를 포함하는 팽창밸브(180), 내부열교환기(190), PTC히터(200), 어큐뮬레이터(210), 제2솔레노이드밸브(220), 제3솔레노이드밸브(230)를 더 포함할 수 있다.2 to 7, the vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention includes a compressor 110, an indoor capacitor 120, an outdoor capacitor 130, an evaporator 140, and a waste heat chiller. It includes a 150, a battery chiller 160, a first coolant line W1, a second coolant line W2, and a coolant control means 170, and includes a first solenoid valve 181. An expansion valve 180, an internal heat exchanger 190, a PTC heater 200, an accumulator 210, a second solenoid valve 220, and a third solenoid valve 230 may be further included.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템(1)은 냉매가 순환하는 냉매순환라인(R)에는 압축기(110)와, 실내컨덴서(120)와, 실외컨덴서(130)와, 증발기(140)가 연결되며, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2, the vehicle air conditioning system 1 according to the present invention includes a compressor 110, an indoor condenser 120, an outdoor condenser 130, and an evaporator ( 140) is connected, and is preferably applied to an electric vehicle or a hybrid vehicle.

상기 냉매순환라인(R) 상에는 상기 실외컨덴서(130) 및 상기 증발기(140)를 바이패스하는 제1바이패스라인(R1)과, 상기 증발기(140)를 바이패스하는 제2바이패스라인(R2)을 구비하며, 제1바이패스라인(R1)에는 폐열 칠러(150)가 설치되고, 제2바이패스라인(R2)에는 배터리 칠러(160)를 연결 설치한다. 더불어, 상기 실외컨덴서(130)와 상기 증발기(140) 사이의 냉매순환라인(R)에서 분기되어, 상기 실외컨덴서(130)를 통과한 냉매를 상기 압축기(110)로 바이패스하는 제3바이패스라인(R3)을 구비한다.On the refrigerant circulation line R, a first bypass line R1 bypassing the outdoor condenser 130 and the evaporator 140 and a second bypass line R2 bypassing the evaporator 140. ), The waste heat chiller 150 is installed in the first bypass line R1, and the battery chiller 160 is connected to the second bypass line R2. In addition, a third bypass branching from the refrigerant circulation line (R) between the outdoor condenser 130 and the evaporator 140, bypassing the refrigerant passing through the outdoor condenser 130 to the compressor 110 Line R3 is provided.

상기 냉매순환라인(R) 상에 설치되는 상기 압축기(110)는 엔진 또는 모터 등으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 냉매를 흡입하여 압축한 후 고온고압의 기체 상태로 배출하게 된다.The compressor 110, which is installed on the refrigerant circulation line R, receives power from an engine or a motor, drives it, sucks the refrigerant, compresses it, and discharges it in a gas state of high temperature and high pressure.

상기 압축기(110)는, 냉방모드 시에는 상기 증발기(140)에서 배출되는 냉매를 흡입, 압축하여 실내컨덴서(120)로 공급하게 되고, 난방모드 시에는 상기 제1바이패스라인(R1)을 통해 이동하는 냉매 및 상기 실외컨덴서(130)를 통과한 후 제3바이패스라인(R3)을 통해 순화하는 일부의 냉매를 흡입, 압축하여 상기 실내컨덴서(120)로 공급하게 된다.The compressor 110 sucks and compresses refrigerant discharged from the evaporator 140 in the cooling mode and supplies it to the indoor condenser 120, and in the heating mode through the first bypass line R1. After passing the moving refrigerant and the outdoor condenser 130, a portion of the refrigerant purified through the third bypass line R3 is sucked and compressed to be supplied to the indoor condenser 120.

아울러, 상기 압축기(110)는 난방모드 상태에서 제습모드 시에는, 제1바이패스라인(R1) 상의 폐열 칠러(150)에서 배출되는 냉매와 제3바이패스라인(R3)을 통해 순환하는 일부의 냉매 및 상기 냉매순환라인(R)를 순환 후 상기 증발기(140)에서 배출되는 냉매를 흡입, 압축하여 상기 실내컨덴서(120)로 공급하게 된다.In addition, the compressor 110, in the dehumidification mode in the heating mode, the refrigerant discharged from the waste heat chiller 150 on the first bypass line (R1) and a part of the circulation through the third bypass line (R3) After circulating the refrigerant and the refrigerant circulation line R, the refrigerant discharged from the evaporator 140 is sucked and compressed to be supplied to the indoor condenser 120.

상기 실내컨덴서(120)는 공조케이스(C)의 내부에 설치됨과 아울러 상기 압축기(110)의 출구측 냉매순환라인(R)과 연결되어, 상기 공조케이스(C) 내를 유동하는 공기와 상기 압축기(110)에서 배출되는 냉매를 열교환시키게 된다.The indoor condenser 120 is installed inside the air conditioning case (C) and is connected to the refrigerant circulation line (R) at the outlet side of the compressor 110, and air and the compressor flowing in the air conditioning case (C) The refrigerant discharged from the 110 is exchanged.

상기 공조케이스(C) 내부에는 증발기(140)가 설치되며, 상기 증발기(140)는 상기 압축기(110)의 입구측 냉매순환라인(R)과 연결되어 상기 공조케이스(C) 내를 유동하는 공기와 상기 압축기(110)로 유동하는 냉매를 열교환시키게 된다.An evaporator 140 is installed inside the air conditioning case C, and the evaporator 140 is connected to an inlet refrigerant circulation line R of the compressor 110 to flow air in the air conditioning case C And heat exchange the refrigerant flowing to the compressor (110).

상기 실내컨덴서(120)는 난방모드 시 응축기 역할을 수행하게 되고, 상기 증발기(140)는 냉방모드 시에는 증발기 역할을 수행하며, 난방모드 시에는 냉매가 공급되지 않아 작동이 정지되고, 제습모드 시에는 냉매가 일부 공급되어 증발기 역할을 수행하게 된다.The indoor condenser 120 functions as a condenser in the heating mode, and the evaporator 140 serves as an evaporator in the cooling mode, and in the heating mode, the refrigerant is not supplied, and operation is stopped, and in the dehumidifying mode The refrigerant is partially supplied to serve as an evaporator.

상기 실내컨덴서(120) 및 상기 증발기(140)는 상기 공조케이스(C)의 내부에 서로 일정간격 이격되게 설치되며, 상기 공조케이스(C) 내의 공기유동방향 상류측으로부터 상기 증발기(140)와 상기 실내컨덴서(120)가 순차적으로 설치된다.The indoor condenser 120 and the evaporator 140 are installed to be spaced apart from each other at a predetermined interval inside the air conditioning case C, and the evaporator 140 and the air from the upstream side in the air flow direction in the air conditioning case C The indoor capacitor 120 is sequentially installed.

상기 공조케이스(C)의 내부에는 온도조절도어(D)가 설치되며, 상기 온도조절도어(D)는 상기 증발기(140)와 상기 실내컨덴서(120) 사이에 설치되어 상기 실내컨덴서(120)를 바이패스하는 공기의 양과 통과하는 공기의 양을 조절하는 역할을 한다.The temperature control door (D) is installed inside the air-conditioning case (C), and the temperature control door (D) is installed between the evaporator 140 and the indoor condenser 120 to connect the indoor condenser 120. It serves to control the amount of air passing through and the amount of air passing through.

상기 온도조절도어(D)는 상기 실내컨덴서(120)를 바이패스하는 공기의 양과 실내컨덴서(120)를 통과하는 공기의 양을 조절하여 상기 공조케이스(C)에서 토출되는 공기의 온도를 조절하게 된다.The temperature control door (D) adjusts the amount of air bypassing the indoor condenser 120 and the amount of air passing through the indoor condenser 120 to control the temperature of the air discharged from the air conditioning case C. do.

도 3을 참조하면, 냉방모드 시에는 상기 온도조절도어(D)를 통해 상기 실내컨덴서(120)의 전방측 통로를 완전히 폐쇄하게 되면, 상기 증발기(140)를 통과한 냉풍이 상기 실내컨덴서(120)를 바이패스하여 차량의 실내로 공급됨으로 최대 냉방을 수행하게 된다.Referring to FIG. 3, in the cooling mode, when the front side passage of the indoor condenser 120 is completely closed through the temperature control door D, cold air passing through the evaporator 140 is transferred to the indoor condenser 120. ) Is bypassed and supplied to the vehicle interior to perform maximum cooling.

도 5를 참조하면, 난방모드 시에는 상기 온도조절도어(D)를 통해 상기 실내컨덴서(120)를 바이패스하는 통로를 완전히 폐쇄하게 되면, 모든 공기가 응축기 역할을 하는 상기 실내컨덴서(120)를 통과하면서 온풍으로 바뀌게 되고 이 온풍이 차량의 실내로 공급됨으로써 최대 난방이 수행되게 된다.Referring to FIG. 5, when the heating mode completely closes the passage for bypassing the indoor condenser 120 through the temperature control door D, the indoor condenser 120 serves as a condenser for all air. As it passes, it is converted into warm air, and this warm air is supplied to the interior of the vehicle, whereby maximum heating is performed.

상기 제1바이패스라인(R1) 상에는 폐열 칠러(150)가 설치되고, 상기 제2바이패스라인(R2) 상에는 배터리 칠러(160)가 설치되며, 상기 폐열 칠러(150)는 상기 제1바이패스라인(R1)을 유동하는 냉매와 후술되는 제1냉각수라인(W1)을 순환하는 냉각수를 열교환시키게 되고, 상기 배터리 칠러(160)는 상기 제2바이패스라인(R2)을 유동하는 냉매와 후술되는 제2냉각수라인(W2)을 순환하는 냉각수를 열교환시키게 된다.A waste heat chiller 150 is installed on the first bypass line R1, a battery chiller 160 is installed on the second bypass line R2, and the waste heat chiller 150 is the first bypass. The refrigerant flowing in the line R1 and the cooling water circulating in the first cooling water line W1, which will be described later, are exchanged, and the battery chiller 160 is described later with the refrigerant flowing in the second bypass line R2. The cooling water circulating in the second cooling water line W2 is exchanged.

도 3에 도시된 냉방모드 시에는 상기 제1바이패스라인(R1)과 제2바이패스라인(R2)으로는 냉매가 흐르지 않지만, 도 4에 도시된 냉방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시에는 제2바이패스라인(R2)으로는 냉매가 흐르게 되고 이때, 배터리 칠러(160)는 제2바이패스라인(R2)의 냉매와 제2냉각수라인(W2)의 냉각수를 열교환시켜 냉각수를 냉각시킴으로써 배터리(B)를 냉각할 수 있어 배터리(B)의 열관리가 가능하게 된다.In the cooling mode illustrated in FIG. 3, refrigerant does not flow through the first bypass line R1 and the second bypass line R2, but in the cooling mode shown in FIG. 4, the refrigerant is in the second mode. The refrigerant flows into the bypass line R2, and at this time, the battery chiller 160 exchanges the refrigerant in the second bypass line R2 and the cooling water in the second cooling water line W2 to cool the cooling water, thereby cooling the battery B ) Can be cooled, thereby enabling thermal management of the battery B.

도 5를 참조하면, 난방모드 시에는 상기 제1바이패스라인(R1)으로 냉매가 흐름과 더불어 상기 제2솔레노이드밸브(220)의 블리드홀(221)을 통해 일부의 냉매가 실외컨덴서(130)로 흐르게 되고, 이때 폐열 칠러(150)는 제1바이패스라인(R1)의 냉매와, 제1냉각수라인(W1)을 순환하는 냉각수 및 제2냉각수라인(W2)을 순환하는 냉각수를 열교환시킴으로써 전장부의 폐열은 물론 상기 배터리(B)의 폐열까지 이용할 수 있어 난방성능을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 5, in the heating mode, some refrigerant flows through the bleed hole 221 of the second solenoid valve 220 while the refrigerant flows to the first bypass line R1. In this case, the waste heat chiller 150 exchanges the refrigerant in the first bypass line (R1) with the cooling water circulating in the first cooling water line (W1) and the cooling water circulating in the second cooling water line (W2). It is possible to use the waste heat of the battery as well as the waste heat of the battery B to improve the heating performance.

이처럼 상기 실외컨덴서(130)가 착상이나 외기온도의 조건에 따라 냉매가 실외컨덴서(130)를 바이패스하는 모드에서도 전장부의 폐열과 배터리(B)의 폐열을 이용할 수 있어 열원부족에 의한 실내 토출온도의 변화를 최소화할 수 있게 된다. 더불어, 상기 냉매가 실외컨덴서(130)를 바이패스하는 모드일 경우라도 일부의 냉매가 블리드홀(221)을 통해 실외컨덴서(130)로 유동되게 하는 바, 실외컨덴서(130)의 냉매 적체에 따른 냉매부족 현상을 방지하여 난방성능이 떨어지는 것을 차단할 수 있게 한다.As such, even in a mode in which the outdoor condenser 130 bypasses the outdoor condenser 130 according to the conditions of the idea or the outside temperature, the waste heat of the electric field and the waste heat of the battery B can be used, so the indoor discharge temperature due to the lack of heat source It is possible to minimize the change. In addition, even when the refrigerant is in the mode of bypassing the outdoor capacitor 130, some of the refrigerant flows through the bleed hole 221 to the outdoor capacitor 130, depending on the refrigerant accumulation of the outdoor capacitor 130. It prevents the refrigerant shortage and prevents the heating performance from falling.

상기 전장 라디에이터(132)와 전장부와 상기 폐열 칠러(150)는 제1냉각수라인(W1)에 의해 연결되고, 상기 배터리 칠러(160)와 차량의 배터리(B)는 제2냉각수라인(W2)에 의해 연결되며, 상기 제1냉각수라인(W1)과 상기 제2냉각수라인(W2)은 냉각수조절수단(170)에 의해 연결된다.The electric field radiator 132, the electric field part, and the waste heat chiller 150 are connected by a first cooling water line W1, and the battery chiller 160 and the battery B of the vehicle are a second cooling water line W2. It is connected by, the first cooling water line (W1) and the second cooling water line (W2) is connected by a cooling water control means (170).

상기 제1냉각수라인(W1)에는 냉각수를 저장하는 리저버 탱크(RT)가 설치되고, 상기 제2냉각수라인(W2)에는 냉각수를 순환시키는 제2펌프(P2)가 설치되며, 상기 냉각수조절수단(170)의 연결라인(172)에는 냉각수를 순환시키는 제1펌프(P1)가 설치되고, 상기 리저버 탱크(RT)에는 상기 제2냉각수라인(W2)와 연결되는 바이패스 라인(173)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 바이패스라인(173)에 의해 상기 제1냉각수라인(W1)과 제2냉각수라인(W2)이 연결되어 상기 리저버 탱크(RT)를 중심으로 제1냉각수라인(W1)에서 오버플로우되는 냉각수는 제2냉각수라인(W2)로 유동하고, 제2냉각수라인(W2)에서 오버플로우되는 냉각수는 제1냉각수라인(W1)으로 유동하게 된다.A reservoir tank (RT) for storing cooling water is installed in the first cooling water line (W1), and a second pump (P2) for circulating cooling water is installed in the second cooling water line (W2), and the cooling water control means ( A first pump P1 for circulating cooling water is installed in the connection line 172 of 170, and a bypass line 173 connected to the second cooling water line W2 is provided in the reservoir tank RT. It is preferred. The first coolant line W1 and the second coolant line W2 are connected by the bypass line 173, and the coolant overflowing from the first coolant line W1 around the reservoir tank RT is The second cooling water line W2 flows, and the cooling water overflowing from the second cooling water line W2 flows to the first cooling water line W1.

상기 제1냉각수라인(W1)에는 폐열 칠러(150)와, 전장 라디에이터(132)와, 리저버 탱크(RT)가 냉각수 흐름방향으로 순차적으로 연결되고, 상기 제2냉각수라인(W2)에는 제2펌프(P2)와, 배터리(B)와, 배터리 칠러(160)가 냉각수 흐름방향으로 순차적으로 연결되며, 상기 제2냉각수라인(W2)에는 상기 배터리(B)로 순환하는 냉각수를 가열하는 가열수단(H)이 설치되는 것이 바람직하다.A waste heat chiller 150, an electric field radiator 132, and a reservoir tank RT are sequentially connected to the first cooling water line W1 in the cooling water flow direction, and a second pump is provided to the second cooling water line W2. (P2), the battery (B), and the battery chiller 160 are sequentially connected in the cooling water flow direction, and the second cooling water line W2 is a heating means for heating cooling water circulating to the battery B ( H) is preferably installed.

상기 제2냉각수라인(W2)에 가열수단(H)이 설치됨으로써 외기온도가 낮은 조건인 외기온도가 영하로 내려간 경우와 같이 배터리(B)의 승온이 필요한 조건에서는 상기 가열수단(H)을 통해 배터리(B)로 순환되는 냉각수를 가열하여 배터리(B)의 온도를 최적으로 유지함으로써 배터리(B)의 효율을 향상시키게 된다. 상기 가열수단(H)으로는 전기가열식 히터를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 가열수단(H)은 상기 배터리(B)의 입구측 제2냉각수라인(W2)에 설치되는 것이 바람직하다. 전장부는 모터와, 충전기와, 인버터 및, EPCU(Electric Power Control Unit)를 포함하는 것으로서, 상기 전장부는 후술되는 연결라인(172)에 구비될 수 있다.When the heating means (H) is installed in the second cooling water line (W2), the heating means (H) is required under the condition that the temperature of the battery (B) needs to be elevated, such as when the outside temperature, which is a low ambient temperature, drops below zero. The efficiency of the battery B is improved by heating the cooling water circulated to the battery B to optimally maintain the temperature of the battery B. It is preferable to use an electric heating heater as the heating means (H), and the heating means (H) is preferably installed on the inlet-side second cooling water line (W2) of the battery (B). The electric unit includes a motor, a charger, an inverter, and an electric power control unit (EPCU), which may be provided on a connection line 172 to be described later.

상기 냉각수조절수단(170)은 상기 제1냉각수라인(W1) 및 제2냉각수라인(W2)으로 순환하는 냉각수의 흐름을 조절하며, 상기 냉각수조절수단(170)은 연결라인(172)과, 조절밸브(174)를 포함한다. 상기 제1냉각수라인(W1)과 상기 제2냉각수라인(W2)이 연결됨으로써, 난방모드 시에는 냉각수가 배터리 칠러(160)를 순환되게 하면서 배터리(B)를 냉각하여 배터리(B)의 열관리가 가능하도록 한다. 더불어, 상기 연결라인(172)에는 냉각수를 순환시키는 제1펌프(P1)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 제1펌프(P1)가 연결라인(172)에 구비되는 것을 한정하는 것은 아니며, 상기 제1펌프(P1)는 제1냉각수라인(W1)에 구비될 수 있다. 더불어, 난방 모드시에는 상기 폐열 칠러(150) 및 상기 배터리(B)의 폐열과 상기 실외컨덴서(130)의 적체된 냉매를 회수할 수 있게 된다.The cooling water regulating means 170 controls the flow of cooling water circulating to the first cooling water line W1 and the second cooling water line W2, and the cooling water regulating means 170 is connected to the connecting line 172 Valve 174. The first cooling water line (W1) and the second cooling water line (W2) are connected, so that in the heating mode, the cooling water circulates through the battery chiller 160 while cooling the battery (B), thereby allowing thermal management of the battery (B). Make it possible. In addition, the connection line 172 is preferably provided with a first pump (P1) for circulating the cooling water. The first pump P1 is not limited to being provided in the connection line 172, and the first pump P1 may be provided in the first cooling water line W1. In addition, in the heating mode, the waste heat of the waste heat chiller 150 and the battery B and the accumulated refrigerant of the outdoor capacitor 130 can be recovered.

상기 냉각수조절수단(170)은 상기 제1냉각수라인(W1)과 제2냉각수라인(W2)을 병렬로 연결한다. 상기 냉각수조절수단(170)의 연결라인(172)은 상기 실외컨덴서(130)와, 폐열 칠러(150)와, 배터리 칠러(160)를 병렬로 연결하고, 조절밸브(174)는 상기 제1냉각수라인(W1) 및 제2냉각수라인(W2)에 설치되어 냉각수의 흐름을 조절하게 된다.The cooling water regulating means 170 connects the first cooling water line W1 and the second cooling water line W2 in parallel. The connection line 172 of the cooling water control means 170 connects the outdoor condenser 130, the waste heat chiller 150, and the battery chiller 160 in parallel, and the control valve 174 is the first cooling water It is installed in the line (W1) and the second coolant line (W2) to control the flow of the coolant.

상기 연결라인(172)은 상기 리저버 탱크(RT)와 연결되는 제1냉각수라인(W1)과 상기 배터리(B)의 입구측과 연결되는 제2냉각수라인(W2)을 연결하는 라인과, 상기 전장 라디에이터(132)의 입구측과 연결되는 제1냉각수라인(W1)과 상기 배터리 칠러(160)의 출구측과 연결되는 제2냉각수라인(W2)을 연결하는 라인으로 구성되며, 제1냉각수라인(W1)과 제2냉각수라인(W2)을 병렬로 연결하게 된다.The connection line 172 is a line connecting the first cooling water line W1 connected to the reservoir tank RT and the second cooling water line W2 connected to the inlet side of the battery B, and the electric field It consists of a line connecting the first cooling water line (W1) connected to the inlet side of the radiator 132 and the second cooling water line (W2) connected to the outlet side of the battery chiller 160, and the first cooling water line ( W1) and the second cooling water line W2 are connected in parallel.

상기 조절밸브(174)는 상기 폐열 칠러(150)의 출구측 제1냉각수라인(W1)과 상기 연결라인(172)의 분기지점에 설치되는 제1방향전환밸브(174a)와, 상기 배터리 칠러(160)의 입구측 제2냉각수라인(W2)과 연결되는 상기 연결라인(172)의 분기지점에 설치되는 제2방향전환밸브(174b)와, 상기 연결라인(172)과 연결되는 상기 배터리 칠러(160)의 출구측 제2냉각수라인(W2)의 분기지점에 설치되는 제3방향전환밸브(174c)를 포함하며, 상기 제1방향전환밸브(174a)와, 제2방향전환밸브(174b) 및, 제3방향전환밸브(174c)는 삼방밸브로 이루어지는 것이 바람직하다.The control valve 174 is a first direction switching valve 174a installed at the branch point of the first cooling water line W1 and the connection line 172 on the outlet side of the waste heat chiller 150, and the battery chiller ( 160) a second direction switching valve 174b installed at a branch point of the connection line 172 connected to the inlet side second cooling water line W2, and the battery chiller connected to the connection line 172 ( It includes a third direction switching valve (174c) installed at the branch point of the outlet side second cooling water line (W2) of 160, the first direction switching valve (174a), the second direction switching valve (174b) and , The third direction switching valve 174c is preferably made of a three-way valve.

상기 냉매순환라인(R)과 상기 폐열 칠러(150)를 연결하는 제1바이패스라인(R1) 상에는 상기 폐열 칠러(150)로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 제1전자변(EEV1)이 구비되고, 상기 냉매순환라인(R)과 상기 배터리 칠러(160)를 연결하는 제2바이패스라인(R2) 상에는 상기 배터리 칠러(160)로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 제2전자변(EEV2)이 구비된다.A first electromagnetic valve (EEV1) for adjusting the flow rate of the refrigerant supplied to the waste heat chiller 150 is provided on the first bypass line R1 connecting the refrigerant circulation line R and the waste heat chiller 150. , On the second bypass line (R2) connecting the refrigerant circulation line (R) and the battery chiller 160, a second electromagnetic valve (EEV2) for adjusting the flow rate of the refrigerant supplied to the battery chiller 160 is provided. do.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1전자변(EEV1)은 냉방모드 시 및 냉방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시에는 상기 제1바이패스라인(R1)을 폐쇄하고, 상기 제2전자변(EEV2)은 냉방모드 시에는 상기 제2바이패스라인(R2)을 폐쇄하며, 상기 제2전자변(EEV2)은 냉방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시에는 상기 제2바이패스라인(R2)을 개방하게 된다.3 and 4, the first electromagnetic valve EEV1 closes the first bypass line R1 in the cooling mode and in the battery cooling mode in the cooling mode, and the second electronic valve EV2. Is closed in the cooling mode, the second bypass line (R2), the second electromagnetic valve (EEV2) is in the cooling mode, the battery cooling mode, the second bypass line (R2) is opened.

도 2를 참조하면, 상기 냉매순환라인(R) 상에는 팽창밸브(180)가 설치되며, 상기 팽창밸브(180)는 상기 증발기(140) 전단에 설치되어 상기 증발기(140)의 출구부 냉매의 온도에 따라 냉매를 팽창시키는 온도감응식 밸브이고, 상기 팽창밸브(180)는 상기 증발기(140)와 연결되는 상기 냉매순환라인(R)을 개폐하는 제1솔레노이드밸브(181)를 포함하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2, an expansion valve 180 is installed on the refrigerant circulation line R, and the expansion valve 180 is installed at the front end of the evaporator 140 and the temperature of the outlet refrigerant of the evaporator 140 In accordance with the temperature-sensitive valve for expanding the refrigerant, the expansion valve 180 preferably includes a first solenoid valve 181 that opens and closes the refrigerant circulation line R connected to the evaporator 140. .

상기 냉매순환라인(R) 상에는 내부열교환기(190)가 설치되며, 상기 내부열교환기(190)는 상기 실외컨덴서(130)를 통과하여 상기 증발기로 공급되는 냉매와 상기 증발기(140)를 통과하여 상기 압축기(110)로 공급되는 냉매를 서로 열교환시키는 역할을 한다. An internal heat exchanger 190 is installed on the refrigerant circulation line R, and the internal heat exchanger 190 passes through the outdoor condenser 130 and the refrigerant supplied to the evaporator and the evaporator 140 to pass through the compressor. It serves to heat exchange the refrigerant supplied to (110) with each other.

상기 공조케이스(C)의 내부에는 PTC히터(200)가 구비되며, 상기 PTC히터(200)는 상기 실내컨덴서(120)와 인접하게 배치되면서 연결되어 상기 실내컨덴서(120)에 부족한 열원을 공급하는 역할을 하며, 상기 PTC히터(200)는 필요에 따라 설치되거나 삭제할 수 있다.A PTC heater 200 is provided inside the air-conditioning case C, and the PTC heater 200 is disposed adjacent to and connected to the indoor condenser 120 to supply insufficient heat source to the indoor condenser 120. It plays a role, and the PTC heater 200 can be installed or deleted as necessary.

상기 압축기(110)와 인접하게 어큐뮬레이터(210)가 설치되며, 상기 어큐뮬레이터(210)는 상기 압축기(110)로 공급되는 냉매 중에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리한 후 상기 압축기(110)로 기상 냉매만 공급하게 된다.The accumulator 210 is installed adjacent to the compressor 110, and the accumulator 210 separates the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant among the refrigerants supplied to the compressor 110, and then uses only the gaseous refrigerant to the compressor 110. Supply.

상기 실외컨덴서(130)의 입구측 전단의 상기 냉매순환라인(R)에는 상기 실외컨덴서(130)와 연결되는 상기 냉매순환라인(R)을 개폐하는 제2솔레노이드밸브(220)가 설치되고, 상기 제3바이패스라인(R3)에는 상기 냉매순환라인(R)에서 상기 압축기(110)로 냉매가 선택적으로 공급되도록 상기 제3바이패스라인(R3)을 개폐하는 제3솔레노이드밸브(230)가 설치되는 것이 바람직하다.A second solenoid valve 220 that opens and closes the refrigerant circulation line R connected to the outdoor capacitor 130 is installed in the refrigerant circulation line R at the front end of the inlet side of the outdoor capacitor 130, and A third solenoid valve 230 is installed in the third bypass line R3 to open and close the third bypass line R3 so that refrigerant is selectively supplied from the refrigerant circulation line R to the compressor 110. It is desirable to be.

그리고, 상기 제2솔레노이드밸브(220)에는 냉매를 제1바이패스라인(R1)으로 선택적인 공급이 이루어지게 폐쇄된 상태에서도 상기 냉매순환라인(R)을 통한 상기 실외컨덴서(130)로 일부의 냉매가 지속적으로 공급되게 블리드홀(221)이 형성된다. 이러한, 블리드홀(221)은 상기 냉매순환라인(R)을 통해 실외컨덴서(130)와 연결된다.In addition, the second solenoid valve 220 is partially discharged to the outdoor condenser 130 through the refrigerant circulation line R even when the refrigerant is selectively closed to the first bypass line R1. A bleed hole 221 is formed so that the refrigerant is continuously supplied. The bleed hole 221 is connected to the outdoor condenser 130 through the refrigerant circulation line R.

도 4와 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1솔레노이드밸브(181)와, 제2솔레노이드밸브(220)와, 제3솔레노이드밸브(230)와, 제1방향전환밸브(174a)와, 제2방향전환밸브(174b) 및 제3방향전환밸브(174c)의 제어를 통해 상기 냉매순환라인(R)과, 제1바이패스라인(R1)과, 제2바이패스라인(R2) 및 제3바이패스라인(R3)으로 냉매의 흐름 및 상기 제1냉각수라인(W1)과 제2냉각수라인(W2) 간의 냉각수 흐름을 다양하게 조절하게 된다.4, 6 and 7, the first solenoid valve 181, the second solenoid valve 220, the third solenoid valve 230, the first direction switching valve (174a) and , The refrigerant circulation line (R), the first bypass line (R1), the second bypass line (R2) through the control of the second direction switching valve (174b) and the third direction switching valve (174c) and The flow of the refrigerant to the third bypass line (R3) and the cooling water flow between the first cooling water line (W1) and the second cooling water line (W2) are variously controlled.

도 4는 냉방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시이며, 전장 라디에이터(132)에서 냉각된 냉각수는 연결라인(172)를 통해 상기 제2냉각수라인(W2)으로 순환하여 배터리(B)를 냉각하고, 상기 배터리 칠러(160)에서 냉각된 냉각수 역시 제2냉각수라인(W2)를 통해 배터리(B)로 순환하여 배터리(B)를 냉각하도록 상기 냉각수조절수단(170)이 제어하게 된다.4 is a battery cooling mode in a cooling mode, the cooling water cooled in the full-length radiator 132 circulates through the connection line 172 to the second cooling water line W2 to cool the battery B, and The cooling water cooled in the battery chiller 160 is also circulated to the battery B through the second cooling water line W2 to control the cooling water control means 170 to cool the battery B.

즉, 상기 제1냉각수라인(W1)의 전장 라디에이터(132)에서 냉각된 냉각수와 상기 제2냉각수라인(W2)의 배터리 칠러(160)에서 냉각된 냉각수를 배터리(B)로 순환시켜 배터리(B)를 냉각하게 되며, 이때 상기 폐열 칠러(150) 측으로는 냉매 및 냉각수가 순환하지 않고, 상기 배터리 칠러(160) 측으로 냉매가 순환된다.That is, the cooling water cooled in the electric field radiator 132 of the first cooling water line W1 and the cooling water cooled in the battery chiller 160 of the second cooling water line W2 are circulated to the battery B, thereby causing the battery B ), And the coolant and the coolant are not circulated to the waste heat chiller 150, and the coolant is circulated to the battery chiller 160.

도 6은 난방모드 상태에서 제습모드 시이며, 냉각수의 흐름을 살펴보면 제1냉각수라인(W1)의 전장부에서 가열된 냉각수를 제2냉각수라인(W2)의 배터리(B)로 순환하도록 냉각수조절수단(170)를 제어하게 되고, 배터리 칠러(160)로는 냉매가 순환하지 않도록 제어하며, 전장 라디에이터(132)로 냉각수가 순환하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.FIG. 6 is a dehumidifying mode in a heating mode. Looking at the flow of the cooling water, the cooling water control means circulates the cooling water heated in the electric field of the first cooling water line W1 to the battery B of the second cooling water line W2. It is preferable to control 170, to prevent the refrigerant from circulating through the battery chiller 160, and to control the cooling water from circulating through the full-length radiator 132.

도 7은 난방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시이며, 제1냉각수라인(W1)의 전장부에서 가열된 냉각수와 상기 제2냉각수라인(W2)의 배터리(B)에서 가열된 냉각수를 제2냉각수라인(W2)의 배터리(B)로 순환하도록 냉각수조절수단(170)를 제어하게 되고, 상기 배터리 칠러(160)로는 냉매가 순환하도록 제어하며, 전장 라디에이터(132)로 냉각수가 순환하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.7 is a battery cooling mode in the heating mode, the cooling water heated in the electric field of the first cooling water line W1 and the cooling water heated in the battery B of the second cooling water line W2 in the second cooling water line It is to control the cooling water control means 170 to circulate through the battery B of (W2), to control the refrigerant to circulate through the battery chiller 160, and to control the cooling water from circulating through the full-length radiator 132 desirable.

도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.When explaining the operation of the vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention with reference to Figures 3 to 7.

도 3은 냉방모드 시이며, 냉매의 흐름은 제1솔레노이드밸브(181) 및 제2솔레노이드밸브(220) 개방시킨 상태에서 냉매가 압축기(110)와, 실내컨덴서(120)와, 실외컨덴서(130) 및, 증발기(140)를 거쳐 다시 압축기(110)로 순환하게 되면서 차 실내의 냉방을 수행하게 된다. 냉방모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 제1냉각수라인(W1)의 전장 라디에이터(132)에서 냉각된 냉각수는 리저버 탱크(RT)와 전장부를 순환하도록 냉각수조절수단(170)이 제어하게 된다.3 is in the cooling mode, the flow of refrigerant in the state in which the first solenoid valve 181 and the second solenoid valve 220 are opened, the refrigerant is a compressor 110, an indoor capacitor 120, and an outdoor capacitor 130 ) And circulates through the evaporator 140 again to the compressor 110 to perform cooling in the car interior. Looking at the flow of the cooling water in the cooling mode, the cooling water cooled in the electric field radiator 132 of the first cooling water line W1 is controlled by the cooling water control means 170 to circulate the reservoir tank RT and the electric field.

도 4는 냉방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시이며, 냉매의 흐름은 제1솔레노이드밸브(181) 및 제2솔레노이드밸브(220)를 개방시킨 상태에서 냉매가 압축기(110)와, 실내컨덴서(120)를 거친 후, 일부의 냉매는 제1바이패스라인(R1)을 통해 폐열 칠러(150)와 압축기(110)로 순환하고, 다른 일부의 냉매는 실외컨덴서(130)와, 제2바이패스라인(R2)을 통해 배터리 칠러(160)와, 압축기(110)로 순환하면서 차 실내의 냉방을 수행하게 된다. 냉방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 상기 전장 라디에이터(132)에서 냉각된 냉각수는 연결라인(172)을 통해 상기 제2냉각수라인(W2)으로 순환하여 배터리(B)를 냉각하고, 상기 배터리 칠러(160)에서 냉각된 냉각수 역시 제2냉각수라인(W2)의 배터리(B)로 순환하여 배터리(B)를 냉각하도록 상기 냉각수조절수단(170)이 제어하게 된다.4 is a battery cooling mode in a cooling mode state, the flow of refrigerant is a refrigerant in the state in which the first solenoid valve 181 and the second solenoid valve 220 are opened, the compressor 110 and the indoor condenser 120 After, some of the refrigerant circulates through the first bypass line (R1) to the waste heat chiller 150 and the compressor 110, and some of the other refrigerant is used for the outdoor condenser 130 and the second bypass line ( R2) through the battery chiller 160 and the compressor 110 while performing cooling in the car interior. Looking at the flow of cooling water in the battery cooling mode in the cooling mode, the cooling water cooled in the electric radiator 132 circulates through the connection line 172 to the second cooling water line W2 to cool the battery B. The cooling water control means 170 controls the cooling water cooled in the battery chiller 160 to circulate to the battery B of the second cooling water line W2 to cool the battery B.

도 5는 난방모드 시이며, 난방모드 시 냉매의 흐름은 제1솔레노이드밸브(181) 및 제2솔레노이드밸브(220)가 폐쇄된 상태로 냉매가 압축기(110)와, 실내컨덴서(120)와, 제1바이패스라인(R1)을 통해 폐열 칠러(150)와, 압축기(110)로 순환하면서 차 실내의 난방을 수행하게 된다. 그리고, 상기 제2솔레노이드밸브(220)에서 일부의 냉매는 상기 블리드홀(221)을 통해 상기 실외컨덴서(130)를 거친 후, 제3바이패스라인(R3)을 통해 압축기(110)로 순환하면서 외기열을 추가적인 열원으로 사용하면서 차 실내의 난방효율을 증대시킨다. 난방모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 제1냉각수라인(W1)의 전장부에서 가열된 냉각수는 제2냉각수라인(W2)의 배터리 칠러(160)로 순환하고, 제2냉각수라인(W2)의 배터리(B)에서 가열된 냉각수는 배터리 칠러(160)로 순환하도록 냉각수조절수단(170)이 제어하게 된다.5 is in the heating mode, the flow of the refrigerant in the heating mode is the first solenoid valve 181 and the second solenoid valve 220, the refrigerant is in a closed state compressor 110, the indoor condenser 120, The circulation of the waste heat chiller 150 and the compressor 110 through the first bypass line R1 is performed to heat the vehicle interior. Then, some refrigerant in the second solenoid valve 220 passes through the outdoor condenser 130 through the bleed hole 221, and then circulates through the third bypass line R3 to the compressor 110. It increases the heating efficiency of the car interior while using outdoor heat as an additional heat source. Looking at the flow of cooling water in the heating mode, the cooling water heated in the electric field of the first cooling water line W1 circulates to the battery chiller 160 of the second cooling water line W2, and the battery of the second cooling water line W2 The cooling water heated in (B) is controlled by the cooling water control means 170 to circulate through the battery chiller 160.

도 6은 난방모드 상태에서 제습모드 시이며, 냉매의 흐름을 살펴보면 제1솔레노이드밸브(181)가 개방되고, 제2솔레노이드밸브(220)가 폐쇄된 상태로 냉매가 압축기(110)와, 실내컨덴서(120)를 거친 후, 일부의 냉매는 제1바이패스라인(R1)으로 이동하면서 폐열 칠러(150)와, 압축기(110)로 순환하면서 차 실내의 난방을 수행하게 된다. 그리고, 상기 제2솔레노이드밸브(220)에서 일부의 냉매는 상기 블리드홀(221)을 통해 상기 실외컨덴서(130)와 증발기(140)를 거친 후, 압축기(110)로 순환하면서 외기열을 추가적인 열원으로 사용하면서 차 실내의 난방효율을 증대시킨다. 난방모드 상태에서 제습모드 시, 냉각수의 흐름을 살펴보면 제1냉각수라인(W1)의 전장부에서 가열된 냉각수를 제2냉각수라인(W2)의 배터리(B)로 순환하도록 냉각수조절수단(170)을 제어하게 되고, 배터리 칠러(160)로는 냉매가 순환하지 않도록 제어하며, 전장 라디에이터(132)로 냉각수가 순환하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.6 is in the dehumidification mode in the heating mode state, when looking at the flow of the refrigerant, the first solenoid valve 181 is opened, and the second solenoid valve 220 is closed, and the refrigerant is the compressor 110 and the indoor condenser. After passing through (120), some of the refrigerant moves to the first bypass line (R1) while circulating through the waste heat chiller (150) and the compressor (110) to perform heating in the car interior. Then, some refrigerant in the second solenoid valve 220 passes through the outdoor condenser 130 and the evaporator 140 through the bleed hole 221, and then circulates through the compressor 110 to additionally heat the outside air. It increases the heating efficiency of the car interior while using as In the dehumidification mode in the heating mode, looking at the flow of the cooling water, the cooling water control means 170 circulates the cooling water heated in the electric field of the first cooling water line W1 to the battery B of the second cooling water line W2. It is preferable to control, so that the refrigerant is not circulated by the battery chiller 160, and the cooling water is not circulated by the full-length radiator 132.

도 7은 난방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시이며, 냉매의 흐름을 살펴보면 제1솔레노이드밸브(181) 및 제2솔레노이드밸브(220)가 폐쇄된 상태로 냉매가 압축기(110)와, 실내컨덴서(120)를 거친 후, 일부의 냉매는 제1바이패스라인(R1)으로 이동하면서 폐열 칠러(150)와, 압축기(110)로 순환하면서 차 실내의 난방을 수행하게 된다. 그리고, 상기 제2솔레노이드밸브(220)에서 일부의 냉매는 상기 블리드홀(221)을 통해 상기 실외컨덴서(130)를 거친 후, 제2바이패스라인(R2)에서 배터리 칠러(160)를 거쳐 압축기(110)로 순환하면서 외기열을 추가적인 열원으로 사용하면서 차 실내의 난방효율을 증대시킨다. 난방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시, 냉각수의 흐름을 살펴보면 제1냉각수라인(W1)의 전장부에서 가열된 냉각수를 제2냉각수라인(W2)의 배터리 칠러(160)로 순환하도록 제어하고, 제2냉각수라인(W2)의 배터리(B)에서 가열된 냉각수를 배터리 칠러(160)로 순환하도록 냉각수조절수단(170)을 제어하며, 전장 라디에이터(132)로 냉각수가 순환하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.7 is a battery cooling mode in a heating mode, and when looking at the flow of the refrigerant, the first solenoid valve 181 and the second solenoid valve 220 are closed, and the refrigerant is the compressor 110 and the indoor capacitor 120 ), Some of the refrigerant moves to the first bypass line (R1) while circulating to the waste heat chiller 150 and the compressor 110 to perform heating in the car interior. Then, some refrigerant in the second solenoid valve 220 passes through the outdoor condenser 130 through the bleed hole 221, and then passes through the battery chiller 160 in the second bypass line R2 through the compressor. While circulating to (110), while using external heat as an additional heat source, it increases the heating efficiency of the car interior. In the battery cooling mode in the heating mode, looking at the flow of the cooling water, the cooling water heated in the electric field of the first cooling water line W1 is controlled to circulate to the battery chiller 160 of the second cooling water line W2, and the second It is preferable to control the cooling water regulating means 170 to circulate the cooling water heated in the battery B of the cooling water line W2 to the battery chiller 160, and to prevent the cooling water from being circulated by the full-length radiator 132.

따라서, 전장 라디에이터(132)와 폐열 칠러(150)를 연결하는 제1냉각수라인(W1)과, 제1냉각수라인(W1)과 이격되게 배치되며 배터리 칠러(160)와 배터리(B)를 연결하는 제2냉각수라인(W2)을 설치하고, 제1, 2냉각수라인(W1,W2)을 냉각수조절수단(170)으로 연결하여 난방모드 시에는 전장부의 폐열과 배터리 칠러(160)를 통해 배터리(B)의 폐열을 이용할 수 있어 난방성능을 향상시킬 수 있고, 냉방모드 시에는 배터리(B)를 냉각하여 배터리의 열관리가 가능하다. 더불어, 난방 모드시, 상기 제2솔레노이드밸브(220)에서 일부의 냉매가 상기 블리드홀(221)을 통해 상기 실외컨덴서(130)를 거친 후, 압축기(110)로 순환하면서 실외컨덴서(130)의 냉매 적체를 방지하여 냉매 부족을 차단함과 더불어 외기열을 추가적인 열원으로 사용하면서 차 실내의 난방효율을 증대시킨다.Therefore, the first cooling water line W1 connecting the electric radiator 132 and the waste heat chiller 150 and the first cooling water line W1 are spaced apart and connecting the battery chiller 160 and the battery B The second cooling water line (W2) is installed, and the first and second cooling water lines (W1, W2) are connected to the cooling water control means (170), and in the heating mode, the battery (B) through the waste heat of the electric field and the battery chiller (160) ) Can be used to improve the heating performance, and in the cooling mode, the battery B can be cooled to manage the battery thermally. In addition, in the heating mode, a portion of the refrigerant from the second solenoid valve 220 passes through the outdoor condenser 130 through the bleed hole 221, and then circulates to the compressor 110 while being circulated to the outdoor condenser 130. It prevents the accumulation of refrigerant and blocks the shortage of refrigerant, and increases the heating efficiency of the car interior while using outside heat as an additional heat source.

또한, 전장 라디에이터(132)를 통해 전장부는 물론 배터리(B)까지 냉각할 수 있어 배터리 냉각을 위해 별도의 전장 라디에이터를 설치할 필요가 없어 원가를 절감할 수 있으며, 전장 라디에이터(132)와 배터리 칠러(160) 및 가열수단(H)을 이용하여 배터리(B)의 냉각 뿐만 아니라 가열까지 수행할 수 있어 배터리(B)의 온도를 최적으로 유지하여 배터리의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the electric field radiator 132 can be used to cool the electric field part as well as the battery B, thereby reducing the cost of installing a separate electric field radiator for cooling the battery, and the electric field radiator 132 and the battery chiller ( 160) and the heating means (H) can be performed as well as cooling of the battery B, so that the temperature of the battery B is optimally maintained to improve the efficiency of the battery.

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 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

1 : 차량용 냉난방 시스템 110 : 압축기
120 : 실내컨덴서 130 : 실외컨덴서
132 : 전장 라디에이터 140 : 증발기
150 : 폐열 칠러 160 : 배터리 칠러
170 : 냉각수조절수단 172 : 연결라인
173 : 바이패스라인 174 : 조절밸브
180 : 팽창밸브 181 : 제1솔레노이드밸브
190 : 내부열교환기 200 : PTC히터
210 : 어큐뮬레이터 220 : 냉매방향전환밸브
221: 블리드홀 W1 : 제1냉각수라인
W2 : 제2냉각수라인 R : 냉매순환라인
R1 : 제1바이패스라인 R2 : 제2바이패스라인
B : 배터리 H : 가열수단
1: Vehicle air-conditioning system 110: Compressor
120: indoor condenser 130: outdoor condenser
132: battlefield radiator 140: evaporator
150: waste heat chiller 160: battery chiller
170: cooling water control means 172: connection line
173: bypass line 174: control valve
180: expansion valve 181: first solenoid valve
190: internal heat exchanger 200: PTC heater
210: accumulator 220: refrigerant direction change valve
221: Bleed hole W1: 1st cooling water line
W2: Second cooling water line R: Refrigerant circulation line
R1: First bypass line R2: Second bypass line
B: Battery H: Heating means

Claims (16)

냉매가 순환하는 냉매순환라인에 압축기와, 실내컨덴서와, 실외컨덴서와, 증발기가 연결되는 차량용 냉난방 시스템에 있어서,
상기 냉매순환라인에 제1바이패스라인을 통해 상기 압축기와 연결되는 폐열 칠러와;
상기 냉매순환라인에 제2바이패스라인을 통해 상기 압축기와 연결되는 배터리 칠러와;
상기 실외컨덴서에 인접하게 배치되는 전장 라디에이터와 전장부와 상기 폐열 칠러를 연결하여 냉각수를 순환시키는 제1냉각수라인과;
상기 제1냉각수라인과 이격되게 배치되고, 상기 배터리 칠러와 차량의 배터리를 연결하여 냉각수를 순환시키는 제2냉각수라인과;
상기 실외컨덴서와 상기 증발기 사이의 냉매순환라인에서 분기되어, 상기 실외컨덴서를 통과한 냉매를 상기 압축기로 바이패스하는 제3바이패스라인; 및
상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인을 연결하며 제1냉각수라인 및 제2냉각수라인으로 순환하는 냉각수의 흐름을 조절하는 냉각수조절수단;을 포함하며,
난방모드 시에는 상기 실내컨덴서를 통과한 냉매가 상기 제1바이패스라인에 연결된 폐열 칠러를 통해 전장부의 폐열을 회수함과 더불어 상기 실내컨덴서를 통과한 냉매 중 일부의 냉매가 상기 실외컨덴서를 통과되게 한 후 상기 제3바이패스라인을 통해 압축기로 순환시키면서 외기열을 흡수 및 상기 실외컨덴서에 냉매의 적체를 방지하고, 냉방모드 시에는 상기 실외컨덴서를 통과한 냉매가 상기 냉매순환라인을 통해 상기 배터리 칠러 및 상기 증발기로 순환되게 하면서 배터리를 냉각하는 차량용 냉난방 시스템.
In the vehicle air-conditioning system in which a compressor, an indoor capacitor, an outdoor capacitor, and an evaporator are connected to a refrigerant circulation line through which the refrigerant circulates,
A waste heat chiller connected to the compressor through a first bypass line to the refrigerant circulation line;
A battery chiller connected to the compressor through a second bypass line to the refrigerant circulation line;
A first cooling water line that circulates cooling water by connecting an electric field radiator disposed near the outdoor condenser, an electric field part, and the waste heat chiller;
A second cooling water line disposed to be spaced apart from the first cooling water line, and circulating cooling water by connecting the battery chiller and a vehicle battery;
A third bypass line branched from the refrigerant circulation line between the outdoor condenser and the evaporator and bypassing the refrigerant passing through the outdoor condenser to the compressor; And
It includes; cooling water control means for connecting the first cooling water line and the second cooling water line and adjusting the flow of cooling water circulating to the first cooling water line and the second cooling water line;
In the heating mode, the refrigerant passing through the indoor condenser recovers the waste heat from the electric field through the waste heat chiller connected to the first bypass line, and also allows some of the refrigerant passing through the indoor condenser to pass through the outdoor condenser. After that, while circulating to the compressor through the third bypass line, it absorbs external heat and prevents accumulation of refrigerant in the outdoor condenser, and in the cooling mode, the refrigerant passing through the outdoor condenser is connected to the battery through the refrigerant circulation line. Vehicle air-conditioning system that cools the battery while being circulated by the chiller and the evaporator.
청구항 1에 있어서,
상기 냉각수조절수단은,
상기 제1냉각수라인과 상기 제2냉각수라인을 병렬로 연결하는 연결라인과,
상기 폐열 칠러로 냉각수를 순환시키는 상기 제1냉각수라인 및 상기 배터리 칠러로 냉각수를 순환시키는 상기 제2냉각수라인에 설치되어 냉각수의 흐름을 조절하는 조절밸브를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
The cooling water control means,
A connection line connecting the first cooling water line and the second cooling water line in parallel;
The first cooling water line for circulating cooling water through the waste heat chiller and a second cooling water line for circulating cooling water through the battery chiller include a control valve for controlling the flow of cooling water.
청구항 2에 있어서,
상기 조절밸브는,
상기 폐열 칠러의 입구측 제1냉각수라인과 상기 연결라인의 분기지점에 설치되는 제1방향전환밸브와,
상기 배터리 칠러의 입구측 제2냉각수라인과 연결되는 상기 연결라인의 분기지점에 설치되는 제2방향전환밸브와,
상기 연결라인과 연결되는 상기 배터리 칠러의 출구측 제2냉각수라인의 분기지점에 설치되는 제3방향전환밸브를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 2,
The control valve,
A first direction switching valve installed at a branch point of the first cooling water line at the inlet side of the waste heat chiller and the connection line,
A second direction switching valve installed at a branch point of the connection line connected to a second cooling water line at the inlet side of the battery chiller;
And a third direction switching valve installed at a branch point of a second cooling water line on the outlet side of the battery chiller connected to the connection line.
청구항 2에 있어서,
상기 제1냉각수라인에는 냉각수를 저장하는 리저버 탱크가 설치되고, 상기 연결라인에는 냉각수를 순환시키는 제1펌프가 설치되며, 상기 제2냉각수라인에는 냉각수를 순환시키는 제2펌프가 설치되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 2,
In the first cooling water line, a reservoir tank for storing cooling water is installed, a first pump for circulating cooling water is installed in the connection line, and a second pump for circulating cooling water is installed in the second cooling water line. .
청구항 4에 있어서,
상기 리저버 탱크에는 제2냉각수라인과 연결되는 바이패스라인이 구비되며, 상기 바이패스라인에 의해 상기 제1냉각수라인과 제2냉각수라인이 연결되어 상기 리저버 탱크를 중심으로 제1냉각수라인에서 오버플로우되는 냉각수와 제2냉각수라인에서 오버플로우되는 냉각수는 각각 제2냉각수라인과 제1냉각수라인으로 유동하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 4,
The reservoir tank is provided with a bypass line connected to a second cooling water line, and the first cooling water line and the second cooling water line are connected by the bypass line to overflow in the first cooling water line centering on the reservoir tank. The cooling water overflowing from the cooling water and the second cooling water line is a cooling and cooling system for a vehicle, characterized in that it flows into a second cooling water line and a first cooling water line, respectively.
청구항 1에 있어서,
상기 제2냉각수라인에는 상기 배터리로 순환하는 냉각수를 가열하는 가열수단을 더 설치하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
In the second cooling water line, an air conditioning system for a vehicle is further provided with heating means for heating cooling water circulating in the battery.
청구항 1에 있어서,
상기 폐열 칠러와 연결되는 상기 제1바이패스라인에는 상기 폐열 칠러로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 제1전자변을 구비하고,
상기 배터리 칠러와 연결되는 상기 제2바이패스라인에는 상기 배터리 칠러로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 제2전자변이 구비되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
The first bypass line connected to the waste heat chiller is provided with a first electromagnetic valve to adjust the flow rate of the refrigerant supplied to the waste heat chiller,
In the second bypass line connected to the battery chiller is provided with a second electronic valve for controlling the flow rate of the refrigerant supplied to the battery chiller vehicle air conditioning system.
청구항 1에 있어서,
상기 냉매순환라인의 상기 증발기 전단에는 상기 증발기의 출구부 냉매의 온도에 따라 냉매를 팽창하는 온도감응식 팽창밸브를 설치하며,
상기 팽창밸브는 상기 증발기와 연결되는 상기 냉매순환라인을 개폐하는 제1솔레노이드밸브를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
In front of the evaporator of the refrigerant circulation line, a temperature-sensitive expansion valve is installed to expand the refrigerant according to the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator,
The expansion valve includes a first solenoid valve that opens and closes the refrigerant circulation line connected to the evaporator.
청구항 1에 있어서,
상기 냉매순환라인 상에는 상기 실외컨덴서를 통과하여 상기 증발기로 공급되는 냉매와 상기 증발기를 통과하여 상기 압축기로 공급되는 냉매를 서로 열교환시키는 내부열교환기가 설치되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
On the refrigerant circulation line, an air-conditioning and heating system for a vehicle is installed in which an internal heat exchanger is installed to exchange heat between the refrigerant supplied through the outdoor condenser to the evaporator and the refrigerant supplied through the evaporator to the compressor.
청구항 1에 있어서,
상기 실내컨덴서와 인접하게 부족한 난방열원을 공급하는 PTC히터가 설치되고,
상기 압축기로 공급되는 냉매 중에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 상기 압축기로 기상 냉매만 공급하는 어큐뮬레이터가 설치되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
A PTC heater is installed adjacent to the indoor condenser to supply insufficient heating heat source,
An air-conditioning and cooling system for a vehicle in which an accumulator that separates a liquid refrigerant and a gaseous refrigerant from the refrigerant supplied to the compressor and supplies only the gaseous refrigerant to the compressor is installed.
청구항 1에 있어서,
상기 제1바이패스라인은 상기 실내컨덴서와 상기 실외컨덴서의 사이의 냉매순환라인에서 분기되며, 상기 폐열 칠러와 연결되어 상기 실내컨덴서를 통과한 냉매가 상기 실외컨덴서를 바이패스하도록 설치하고,
상기 실외컨덴서의 입구측 전단의 상기 냉매순환라인 상에는 상기 실외컨덴서와 연결되는 상기 냉매순환라인을 개폐하는 제2솔레노이드밸브를 설치하며,
상기 냉매순환라인 상의 상기 증발기의 전단에는 제1솔레노이드밸브를 설치하고,
상기 제3바이패스라인 상에는 상기 냉매순환라인에서 상기 압축기로 공급되는 냉매가 선택적으로 공급하도록 상기 제3바이패스라인을 개폐하는 제3솔레노이드밸브를 설치하며,
상기 제2솔레노이드밸브에는 상기 냉매순환라인을 통해 상기 실외컨덴서로 냉매를 지속적으로 공급되게 하는 블리드홀이 형성된 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
The first bypass line is branched from the refrigerant circulation line between the indoor condenser and the outdoor condenser, and is connected to the waste heat chiller to install the refrigerant passing through the condenser to bypass the outdoor condenser,
A second solenoid valve for opening and closing the refrigerant circulation line connected to the outdoor capacitor is installed on the refrigerant circulation line at the front end of the entrance side of the outdoor capacitor,
A first solenoid valve is installed at the front end of the evaporator on the refrigerant circulation line,
A third solenoid valve is installed on the third bypass line to open and close the third bypass line so that the refrigerant supplied from the refrigerant circulation line to the compressor is selectively supplied.
The second solenoid valve is formed with a bleed hole that continuously supplies refrigerant to the outdoor condenser through the refrigerant circulation line.
청구항 11에 있어서,
냉방모드 시, 상기 제1솔레노이드밸브 및 상기 제2솔레노이드밸브는 개방되고, 상기 제1바이패스라인에 설치되는 제1전자변과 상기 제2바이패스라인에 설치되는 제2전자변 및 제3솔레노이드밸브는 폐쇄하도록 제어되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 11,
In the cooling mode, the first solenoid valve and the second solenoid valve are opened, and the first electromagnetic valve installed in the first bypass line and the second electromagnetic valve and third solenoid valve installed in the second bypass line are Vehicle air conditioning system controlled to close.
청구항 11에 있어서,
냉방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시, 상기 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브는 개방되고, 상기 제1바이패스라인에 설치되는 제1전자변 및 제3솔레노이드밸브는 폐쇄하도록 제어되며, 상기 제2바이패스라인에 설치되는 제2전자변은 개방하도록 제어되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 11,
In the cooling mode, in the battery cooling mode, the first solenoid valve and the second solenoid valve are opened, and the first electromagnetic valve and the third solenoid valve installed in the first bypass line are controlled to close, and the second bi The second electronic valve installed on the pass line is a vehicle air conditioning system that is controlled to open.
청구항 11에 있어서,
난방모드 시, 상기 제1솔레노이드밸브 및 제2솔레노이드밸브는 폐쇄되고, 상기 제2솔레노이드밸브에서 일부의 냉매는 상기 블리드홀을 통해 상기 실외컨덴서로 이동하고, 상기 제1바이패스라인에 설치되는 제1전자변 및 제3솔레노이드밸브는 개방되며, 상기 제2바이패스라인에 설치되는 제2전자변은 폐쇄하도록 제어되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 11,
In the heating mode, the first solenoid valve and the second solenoid valve are closed, and some refrigerant in the second solenoid valve moves to the outdoor condenser through the bleed hole, and is installed in the first bypass line. 1 solenoid valve and a 3rd solenoid valve are opened, and the 2nd solenoid valve installed in the 2nd bypass line is controlled to be closed so that a vehicle air conditioning system is provided.
청구항 11에 있어서,
난방모드 상태에서 제습모드 시, 상기 제1솔레노이드밸브가 개방되고, 제2솔레노이드밸브는 폐쇄되고, 상기 제2솔레노이드밸브에서 일부의 냉매는 상기 블리드홀을 통해 상기 실외컨덴서로 이동하고, 상기 제1바이패스라인에 설치되는 제1전자변은 개방되며, 상기 제2바이패스라인에 설치되는 제2전자변 및 상기 제3솔레노이드밸브는 폐쇄되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 11,
In the dehumidifying mode in the heating mode, the first solenoid valve is opened, the second solenoid valve is closed, and some refrigerant in the second solenoid valve moves to the outdoor condenser through the bleed hole, and the first The first solenoid valve installed in the bypass line is opened, and the second solenoid valve and the second solenoid valve installed in the second bypass line are closed.
청구항 11에 있어서,
난방모드 상태에서 배터리 냉각모드 시, 상기 제1솔레노이드밸브 및 제2솔레노이드밸브는 폐쇄되며, 상기 제2솔레노이드밸브에서 일부의 냉매는 상기 블리드홀을 통해 상기 실외컨덴서로 이동하고, 상기 제1바이패스라인에 설치되는 제1전자변과 상기 제2바이패스라인에 설치되는 제2전자변은 개방되고, 상기 제3솔레노이드밸브는 폐쇄되는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 11,
In the battery cooling mode in the heating mode, the first solenoid valve and the second solenoid valve are closed, and some refrigerant in the second solenoid valve moves to the outdoor condenser through the bleed hole, and the first bypass The first electromagnetic valve installed on the line and the second electronic valve installed on the second bypass line are opened and the third solenoid valve is closed.
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