KR20200061459A - Air-conditioning system for electric vehicles - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a cooling and heating system for an electric vehicle, comprising: a motor-driven compressor driven by power applied from the outside to compress and discharge an inflow refrigerant; an indoor condenser allowing an inflow refrigerant to radiate heat by heat exchange with supply air supplied to indoor space of an automobile to heat the supply air; an evaporator allowing an inflow refrigerant to absorb heat by heat exchange with the supply air supplied to the indoor space of the automobile to cool the supply air; a high-voltage PTC driven by power applied from the outside to radiate heat to the supply air passing through the indoor condenser to add heat; a first refrigerant circulation line wherein one side thereof is connected to an outlet end of the motor-driven compressor, and the other side thereof is connected to an inlet end of the indoor condenser; a second refrigerant circulation line wherein one side thereof is connected to an outlet end of the indoor condenser, and the other side thereof is connected to an inlet end of the evaporator; a third refrigerant circulation line wherein one side thereof is connected to an outlet end of the evaporator, and the other side thereof is connected to an inlet end of the motor-driven compressor; and an orifice two-way valve arranged on the second refrigerant circulation line to selectively open and close the second refrigerant circulation line and throttle and decompress a refrigerant flowing along the second refrigerant circulation line. The back of a second expansion valve and the flow path of the orifice two-way valve can be combined to simplify refrigerant pipes and control and reduce heat loss and pressure loss by refrigerant pipe length reduced to reduce power consumption to improve the driving distance of an electric vehicle and reduce the manufacturing costs of a cooling and heating system.

Description

전기자동차용 냉난방 시스템{Air-conditioning system for electric vehicles}Air-conditioning system for electric vehicles

본 발명은 전기자동차용 냉난방 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내컨덴서에서 유출된 냉매가 오리피스 2웨이 밸브에 의해 교축 작용으로 감압되면서 증발기로 유입되어, 난방 제습시 난방 성능을 유지하면서 제습이 원활히 이루어지도록 하고, 냉매 배관 및 컨트롤 제어를 단순화한 전기자동차용 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heating and cooling system for an electric vehicle, and more specifically, the refrigerant leaked from the indoor condenser is reduced by throttle action by an orifice 2-way valve and flows into the evaporator, thereby smoothly dehumidifying while maintaining heating performance during dehumidifying heating. It relates to a heating and cooling system for an electric vehicle that simplifies control of refrigerant piping and control.

일반적으로 전기자동차에서는 차량 구동을 위한 구동모터나 고전압 정션박스(HV J/BOX), 인버터를 포함한 모터제어기(MCU:Motor Control Unit), 전력변환장치(LDC:Low Voltage DC/DC Converter), 기타 각종 제어기 및 고전압 부품 등의 전장 부품들을 열해 방지 및 내구성능 유지를 위해 냉각하고 있는데, 통상 냉각수를 이용하는 수냉식이 적용되고 있다.In general, in electric vehicles, a driving motor for driving a vehicle, a high voltage junction box (HV J/BOX), a motor control unit (MCU) including an inverter, a low voltage DC/DC converter (LDC), etc. Various controllers and electric components such as high voltage parts are heated to cool to prevent and maintain durability, and water cooling using cooling water is usually applied.

이러한 수냉식에서는 각 전장 부품을 순환한 냉각수의 열을 라디에이터(이하, 전장 라디에이터라 함)를 통해 방출하게 되는데, 전기자동차의 전장 라디에이터는 일반 엔진(내연기관) 자동차에 사용되는 엔진 라디에이터와 마찬가지로 공냉식으로 냉각수의 열을 방출하고 있다.In such a water cooling type, heat of cooling water circulated through each electric component is discharged through a radiator (hereinafter, referred to as an electric radiator). The electric vehicle radiator of an electric vehicle is air-cooled like an engine radiator used in a general engine (internal combustion engine) vehicle. It is releasing heat from the coolant.

전기자동차의 경우, 엔진 대신 전장 부품을 수냉식으로 냉각해야 하므로, 기존의 엔진 라디에이터 대신 전장 라디에이터를 설치하여, 냉각팬에 의해 흡입되는 외기 또는 주행풍을 전장 라디에이터로 통과시킴으로써 냉각수의 열을 방출시키는 것이다.In the case of an electric vehicle, since the electric parts must be cooled by water cooling instead of the engine, the electric radiator is installed instead of the conventional engine radiator, thereby dissipating heat from the cooling water by passing outside air or driving wind sucked by the cooling fan through the electric radiator. .

통상 전기자동차의 냉각시스템은 전장 부품(VSD100, MCU, LDC, HV J/BOX, Motor)을 통과하는 냉각수라인, 냉각수의 열을 방출시키기 위한 공냉식 라디에이터, 냉각수 펌프, 냉각팬 등으로 구성되어 있으며, 이때 전장 라디에이터는 에어컨용 콘덴서의 뒤쪽에 배치된다.Normally, the cooling system of an electric vehicle consists of a cooling water line passing through electric components (VSD100, MCU, LDC, HV J/BOX, Motor), an air-cooled radiator to discharge heat from the cooling water, a cooling water pump, and a cooling fan. At this time, the full-length radiator is placed behind the condenser for the air conditioner.

에어컨용 콘덴서와 전장 라디에이터는 전후로 배치되어 공통적으로 냉각팬의 흡입공기 또는 주행풍에 의해 냉각되는 공냉식 방식을 적용하고 있지만, 콘덴서는 팽창밸브, 증발기 및 압축기와 함께 독립된 냉동계를 구성하면서 냉매의 열을 공냉식으로 방출시키는 구성이고, 전장 라디에이터는 각종 고전압 전장 부품으로부터 열교환되어 나온 냉각수를 냉각하는 역할을 수행하게 된다.Air conditioner condenser and electric radiator are arranged in front and rear, and air cooling method is commonly applied, which is cooled by the intake air or running wind of the cooling fan, but the condenser constitutes an independent refrigeration system with an expansion valve, an evaporator, and a compressor, and heats the refrigerant. It is configured to discharge air-cooled, and the electric field radiator serves to cool the cooling water that has been heat-exchanged from various high-voltage electric components.

그러나 전장 라디에이터, 콘덴서 등 종래 냉각모듈의 가장 큰 문제점은 전장 부품 냉각을 위한 전장라디에이터의 방열성능 및 용량 부족을 고려하여 전장 라디에이터의 두께 증대 등을 도모하려 하여도 그 제한된 설치공간으로 인해 한계가 있다는 점이다.However, the biggest problem of the conventional cooling module such as an electric radiator and a condenser is that there is a limitation due to the limited installation space even if an attempt is made to increase the thickness of the electric radiator in consideration of the lack of heat dissipation performance and capacity of the electric radiator for cooling the electric components. It is a point.

전장 라디에이터의 두께를 증대시키는 경우, 제한된 설치공간에서 콘덴서의 두께를 축소해야 하므로 콘덴서 축소로 인해 차량의 냉방성능이 불리해질 뿐만 아니라, 콘덴서의 두께 유지시에는 전장 라디에이터의 두께 증대로 인해 냉각모듈 전체의 두께가 증가하므로 설치공간 확보가 어려워진다.When the thickness of the full-length radiator is increased, the thickness of the condenser must be reduced in a limited installation space, so the cooling performance of the vehicle is not only disadvantageous due to the reduction of the condenser, but when the thickness of the condenser is maintained, the entire cooling module As the thickness of the film increases, it becomes difficult to secure the installation space.

그리고 콘덴서가 전장 라디에이터의 전방에 배치되므로 전장 라디에이터에서는 차량 전방으로부터 유입되는 외기의 저항, 즉 통기 저항이 증가하게 되면서 전장 부품의 냉각성능 저하를 초래한다.In addition, since the condenser is disposed in front of the full-length radiator, in the full-length radiator, the resistance of the outside air flowing in from the front of the vehicle, that is, the ventilation resistance increases, resulting in a decrease in the cooling performance of the electric components.

종래의 기술로는 공개특허 제10-2012-0059730호(2012.06.11)를 참조할 수 있다.As a conventional technique, reference may be made to Patent Publication No. 10-2012-0059730 (2012.06.11).

또한 종래의 기술은 난방 제습시, 증발기로 유입되는 냉매배관이 길어져 성능이 저하되고 전동압축기의 소비전력이 증대되는 문제점이 있었고, 난방 제습시 제어부 및 밸브 류 증가로 인한 제조 원가 역시 상승되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional technology has a problem in that dehumidification during heating deteriorates the performance of the refrigerant pipe flowing into the evaporator and the power consumption of the electric compressor increases, and manufacturing cost increases due to an increase in the control unit and valves during dehumidification of the heating. there was.

본 발명은 난방 제습시 난방 성능을 유지하면서 제습을 원활히 할 수 있도록 오리피스 2웨이 밸브가 구비된 난방제습라인 구성하고, 제2팽창밸브 후방과 오리피스 2웨이 밸브 유로를 합지하여 냉매 배관 및 컨트롤 제어를 단순화할 수 있고, 냉매 배관 길이 감소에 따라 열손실, 압력손실이 저감되어 소비전력이 감소되어, 전기자동차의 주행거리 향상됨은 물론, 냉난방시스템의 제조 원가도 절감되는 전기자동차용 냉난방 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention constitutes a heating dehumidification line equipped with an orifice 2-way valve to facilitate dehumidification while maintaining heating performance during heating and dehumidification, and combines the rear of the second expansion valve and the orifice 2-way valve flow path to control refrigerant piping and control. Providing a heating and cooling system for an electric vehicle that can be simplified and reduces heat loss and pressure loss as the refrigerant pipe length decreases, thereby reducing the power consumption of the electric vehicle and reducing the manufacturing cost of the heating and cooling system. That's the purpose.

본 발명에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은 외부에서 인가되는 전원에 의해 구동하여 유입된 냉매를 압축하여 유출하는 전동압축기와, 유입된 냉매가 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 방열하여 급기를 히팅하는 실내컨덴서와, 유입된 냉매가 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 흡열하여 급기를 냉각하는 증발기와, 외부에서 인가되는 전원에 의해 구동하여 상기 실내컨덴서를 통과한 급기에 방열하여 열을 더하는 고전압PTC와, 상기 전동압축기의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 실내컨덴서의 유입단과 연결되는 제1 냉매순환라인과, 상기 실내컨덴서의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 증발기의 유입단과 연결되는 제2 냉매순환라인과, 상기 증발기의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 전동압축기의 유입단과 연결되는 제3 냉매순환라인, 및 상기 제2 냉매순환라인 상에 구비되어, 상기 제2 냉매순환라인을 선택적으로 개폐하고, 상기 제2 냉매순환라인을 따라 유동하는 냉매를 교축시켜 감압하는 오리피스 2웨이밸브를 포함한다.The heating and cooling system for an electric vehicle according to the present invention heats the air supply by dissipating heat through heat exchange with an electric compressor that is driven by a power applied from the outside and compresses and discharges the incoming refrigerant, and the supplied refrigerant is supplied to the vehicle interior. An indoor condenser, an evaporator that absorbs refrigerant by absorbing heat through heat exchange between the air supply and the air supply provided to the vehicle interior, and heats the air supply through the indoor condenser to heat by adding power. High voltage PTC, the outlet end of the electric compressor is connected to one side, the other side is a first refrigerant circulation line connected to the inlet end of the indoor condenser, the outlet end of the indoor condenser is connected to one side, and the other side is connected to the inlet end of the evaporator The second refrigerant circulation line is connected, the outlet end of the evaporator is connected to one side, the other side is a third refrigerant circulation line connected to the inlet end of the electric compressor, and provided on the second refrigerant circulation line, the second And an orifice 2-way valve that selectively opens and closes the refrigerant circulation line and throttles the refrigerant flowing along the second refrigerant circulation line.

이때 본 발명에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은 유입된 냉매를 냉각수와의 열교환으로 히팅 또는 냉각하여 유출하는 수냉식열교환기와, 상기 수냉식열교환기의 일측에 구비되어, 상기 수냉식열교환기를 통과하여 유입된 냉매의 압력을 정압으로 보정하여 유출하는 후레쉬탱크와, 상기 실내컨덴서의 유출단 측에서 일측이 분기되고, 타측은 상기 수냉식열교환기의 유입단과 연결되는 제4 냉매순환라인과, 상기 후레쉬탱크의 제1유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 제3 냉매순환라인 중 전동압축기의 유입단 측과 연결되는 제5 냉매순환라인과, 상기 제4 냉매순환라인 중 상기 수냉식열교환기의 유입단 측에 구비되어, 상기 제4 냉매순환라인을 유동하는 냉매를 팽창시켜 유출하는 제1팽창밸브와, 상기 제5 냉매순환라인 상에 구비되어, 상기 제5 냉매순환라인을 선택적으로 개폐하는 2웨이밸브를 더 포함한다. At this time, the heating and cooling system for an electric vehicle according to the present invention is provided on one side of a water-cooled heat exchanger that heats or cools the introduced refrigerant through heat exchange with cooling water and flows out of the refrigerant flowing through the water-cooled heat exchanger. A fresh tank for correcting the pressure by correcting the pressure to flow out, a fourth branch from the outlet end side of the indoor condenser, the other side having a fourth refrigerant circulation line connected to the inlet end of the water-cooled heat exchanger, and the first outflow of the fresh tank A stage and one side are connected, and the other side is provided at the inlet end side of the water-cooled heat exchanger of the fifth refrigerant circulation line and the fourth refrigerant circulation line connected to the inlet end side of the electric compressor among the third refrigerant circulation lines, It further includes a first expansion valve for expanding and flowing out the refrigerant flowing through the fourth refrigerant circulation line, and a two-way valve provided on the fifth refrigerant circulation line to selectively open and close the fifth refrigerant circulation line. .

또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은 상기 후레쉬탱크의 제2유출단과 일측이 연결되고, 타측은 제2 냉매순환라인 중 증발기의 유입단 측에 연결되는 제6 냉매순환라인과, 상기 제6 냉매순환라인 상에 구비되어, 상기 제6 냉매순환라인을 따라 유동하는 냉매를 공냉하는 서브쿨컨덴서와, 상기 제6 냉매순환라인 중 제2 냉매순환라인과 연결되는 타측에 구비되어, 상기 제6 냉매순환라인을 유동하는 냉매의 역류를 방지하는 체크밸브와, 상기 제6 냉매순환라인 중 상기 체크밸브 후방에 구비되어, 상기 제6 냉매순환라인을 유동하는 냉매를 팽창시켜 유출하는 제2팽창밸브를 더 포함한다.In addition, the heating and cooling system for an electric vehicle according to the present invention is connected to one side of the second outlet of the fresh tank, and the other side of the second refrigerant circulation line of the sixth refrigerant circulation line connected to the inlet end of the evaporator, 6 is provided on the refrigerant circulation line, the subcool condenser for air cooling the refrigerant flowing along the sixth refrigerant circulation line, and is provided on the other side connected to the second refrigerant circulation line of the sixth refrigerant circulation line, the first 6 A check valve for preventing backflow of refrigerant flowing through the refrigerant circulation line, and a second expansion provided at the rear of the check valve among the sixth refrigerant circulation lines to expand and discharge the refrigerant flowing through the sixth refrigerant circulation line. It further includes a valve.

그리고 본 발명에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은 상기 제6 냉매순환라인 중 상기 서브쿨컨덴서의 유출단 측에 일측이 연결되고, 타측은 제3 냉매순환라인 중 상기 증발기의 유출단 측에 연결되는 제7 냉매순환라인과, 상기 제7 냉매순환라인 선상에 구비되어, 상기 제7 냉매순환라인을 유동하는 냉매를 팽창시켜 유출하는 제3팽창밸브와, 상기 제7 냉매순환라인 중 상기 제3팽창밸브 후방에 구비되어, 유입된 냉매를 열교환으로 배터리 냉각용 냉각수를 냉각한 후 냉매를 유출하는 배터리칠러를 포함한다.And the heating and cooling system for an electric vehicle according to the present invention is connected to one side connected to the outlet end of the subcool condenser among the sixth refrigerant circulation lines, and the other side connected to the outlet end side of the evaporator among the third refrigerant circulation lines. 7 refrigerant circulation line, a third expansion valve provided on the seventh refrigerant circulation line to expand and discharge the refrigerant flowing through the seventh refrigerant circulation line, and the third expansion valve among the seventh refrigerant circulation line It is provided at the rear, and includes a battery chiller that cools the coolant for cooling the battery by heat-exchanging the introduced refrigerant and then discharges the refrigerant.

본 발명에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템에 의해 나타나는 효과는 다음과 같다.Effects shown by the heating and cooling system for an electric vehicle according to the present invention are as follows.

첫째, 난방 제습시 난방 성능을 유지하면서 제습을 원활히 할 수 있도록 오리피스 2웨이 밸브가 구비된 난방제습라인을 구성하고, 제2팽창밸브 후방과 오리피스 2웨이 밸브 유로를 합지하여 냉매배관 및 컨트롤 제어를 단순화할 수 있는 효과를 가진다.First, a heating dehumidification line is provided with an orifice 2-way valve to facilitate dehumidification while maintaining heating performance during heating and dehumidification, and the refrigerant piping and control control are controlled by combining the back of the second expansion valve and the orifice 2-way valve flow path. It has the effect of simplifying.

둘째, 냉매배관 길이 감소에 따른 열손실, 압력손실이 저감되어 소비전력이 감소되고, 전기자동차의 주행거리 향상됨은 물론, 냉난방시스템의 제조 원가도 절감되는 효과를 가진다.Second, the heat loss and the pressure loss due to the decrease in the length of the refrigerant pipe reduce power consumption, improve the mileage of the electric vehicle, and also have the effect of reducing the manufacturing cost of the heating and cooling system.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 난방모드 시 냉매의 순환과정을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 난방 제습모드 시 냉매의 순환과정을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 난방 및 배터리냉각모드 시 냉매의 순환과정을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 냉방모드 시 냉매의 순환과정을 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 냉방 및 배터리냉각모드 시 냉매의 순환과정을 보인 예시도이다.1 is an exemplary view showing an air conditioning system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a circulation process of a refrigerant in a heating mode of an air conditioning system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a circulation process of a refrigerant in a heating dehumidifying mode of an air conditioning system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing a circulation process of a refrigerant in a heating and battery cooling mode of an air conditioning system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a circulation process of a refrigerant in a cooling mode of an air conditioning system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing a circulating process of a refrigerant in a cooling and battery cooling mode of an air conditioning system for an electric vehicle according to an embodiment of 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 construed as being limited to ordinary or lexical 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 of being able to be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments shown in the embodiments and drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and at the time of this application, they can be replaced evenly It should be understood that there may be one variation.

본 발명은 실내컨덴서에서 유출된 냉매가 오리피스 2웨이 밸브에 의해 교축교축작용으로 감압되면서 증발기로 유입되어, 난방 제습시 난방 성능을 유지하면서 제습이 원활히 이루어지도록 하고, 냉매 배관 및 컨트롤 제어를 단순화한 전기자동차용 냉난방 시스템에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.In the present invention, the refrigerant leaked from the indoor condenser flows into the evaporator while being depressurized by throttling and throttle action by an orifice two-way valve, so that dehumidification can be smoothly performed while heating and dehumidifying, simplifying refrigerant piping and control control. It is related to the heating and cooling system for an electric vehicle.

도 1을 참조한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은 전동압축기(10), 실내컨덴서(20), 증발기(30), 수냉식열교환기(50), 후레쉬탱크(60), 서브쿨컨덴서(70), 및 배터리칠러(80)가 포함되는데, 상기 전동압축기(10)는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출한 구동신호에 따라 외부에서 인가되는 전원에 의해 구동하여 유입된 냉매를 압축하여 유출한다. The air conditioning and cooling system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention with reference to FIG. 1 includes an electric compressor 10, an indoor condenser 20, an evaporator 30, a water-cooled heat exchanger 50, a fresh tank 60, and a subcool A condenser 70 and a battery chiller 80 are included. The electric compressor 10 is driven by an externally applied power source according to a driving signal sent from a control unit of an air conditioning system to compress and discharge the refrigerant. .

그리고 상기 실내컨덴서(20)는 유입된 냉매가 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 방열하여 급기를 히팅하고, 상기 증발기(30)는 유입된 냉매가 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 흡열하여 급기를 냉각한다.In addition, the indoor condenser 20 heats the supply air by dissipating heat from the supply air provided to the vehicle interior by heat exchange with the air supply provided to the vehicle interior, and the evaporator 30 absorbs heat by the heat exchange with the air supply from which the introduced refrigerant is supplied to the vehicle interior. To cool the air supply.

이때 상기 전동압축기(10)와 상기 실내컨덴서(20)는 제1 냉매순환라인(100)으로 연결되는데, 상기 제1 냉매순환라인(100)은 상기 전동압축기(10)의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 실내컨덴서(20)의 유입단과 연결되어, 상기 전동압축기(10)에서 압축된 냉매가 상기 실내컨덴서(20)로 유입된다.At this time, the electric compressor 10 and the indoor condenser 20 are connected to a first refrigerant circulation line 100, wherein the first refrigerant circulation line 100 is connected to one side of the outlet of the electric compressor 10 and , The other side is connected to the inlet end of the indoor condenser 20, and the refrigerant compressed by the electric compressor 10 flows into the indoor condenser 20.

상기 실내컨덴서(20)로 유입된 냉매는 상기 실내컨덴서(20)에서 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 급기에 방열하여 급기를 히팅하고, 히팅된 급기는 자동차 실내로 제공되어 자동차 실내의 난방이 이루어진다.The refrigerant flowing into the indoor condenser 20 heats the air supply by dissipating heat to the air supply by heat exchange with the air supply provided from the indoor condenser 20 to the car interior, and the heated air supply is provided to the car interior to heat the car interior. This is done.

또한, 상기 실내컨덴서(20)와 상기 증발기(30)는 제2 냉매순환라인(200)으로 연결되는데, 상기 제2 냉매순환라인(200)은 상기 실내컨덴서(20)의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 증발기(30)의 유입단과 연결되어, 상기 실내컨덴서(20)를 통과한 냉매는 상기 증발기(30)로 유입된다.In addition, the indoor condenser 20 and the evaporator 30 are connected to a second refrigerant circulation line 200, wherein the second refrigerant circulation line 200 is connected to one side of the outlet end of the indoor capacitor 20, , The other side is connected to the inlet end of the evaporator 30, the refrigerant passing through the indoor condenser 20 flows into the evaporator 30.

이때 상기 제2 냉매순환라인(200) 상에는 오리피스 2웨이밸브(210)가 구비되는데, 상기 오리피스 2웨이밸브(210)는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따라 상기 제2 냉매순환라인(200)을 선택적으로 개폐하고, 상기 제2 냉매순환라인(200)을 따라 유동하는 냉매를 교축시켜, 교축된 냉매가 상기 증발기(30)로 유입되도록 한다.At this time, an orifice 2-way valve 210 is provided on the second refrigerant circulation line 200. The orifice 2-way valve 210 is the second refrigerant circulation line according to a signal for each operation mode transmitted from a control unit of an air conditioning system. The 200 is selectively opened and closed, and the refrigerant flowing along the second refrigerant circulation line 200 is throttled, so that the throttled refrigerant flows into the evaporator 30.

상기 오리피스 2웨이밸브(210)에 의해 교축된 후, 상기 증발기(30)로 유입된 냉매는 상기 증발기(30)에서 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 급기에 흡열하여 급기를 냉각하고, 냉각된 급기는 자동차 실내로 제공되어 자동차 실내의 냉방이 이루어진다.After being throttled by the orifice 2-way valve 210, the refrigerant flowing into the evaporator 30 absorbs the air supply through heat exchange with the air supplied from the evaporator 30 to the air supply, thereby cooling the air supply and cooling. The old air supply is provided to the car interior to cool the car interior.

여기서 상기 실내컨덴서(20) 및 증발기(30)는 공조유닛의 하우징(1) 내부에 구비되는데, 상기 공조유닛의 하우징(1) 선단에는 송풍수단(2)이 구비되고, 상기 송풍수단(2)의 후방에는 상기 증발기(30)가 구비되어, 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따른 상기 송풍수단(2)의 구동으로 자동차 외부에서 유입된 외기 또는 자동차 실내에서 유입된 내기가 급기로 전환되면서, 상기 증발기(30)를 통과한 후 후방인 자동차 실내로 송풍된다.Here, the indoor condenser 20 and the evaporator 30 are provided inside the housing 1 of the air conditioning unit, and a blowing means 2 is provided at the front end of the housing 1 of the air conditioning unit, and the blowing means 2 The evaporator 30 is provided at the rear side of the vehicle, and the outside air introduced from the outside of the vehicle or the inside air introduced from the inside of the vehicle is supplied as the air supply by driving the blowing means 2 according to the signal for each operation mode transmitted from the control unit of the air conditioning system. As it is converted, after passing through the evaporator 30, it is blown into the rear automobile interior.

그리고 상기 증발기(30)의 후방에는 격벽으로 난방통로(3) 및 냉방통로(4)로 구획되고, 상기 격벽의 선단에는 통로개폐도어(5)가 구비되어, 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따른 상기 통로개폐도어(5)의 회전으로 상기 난방통로(3) 또는 냉방통로(4)가 선택적으로 개폐된다.And the rear of the evaporator 30 is divided into a heating passage (3) and a cooling passage (4) by a partition wall, a passage opening and closing door (5) is provided at the leading end of the partition wall, the operation mode to be sent out from the control unit of the air conditioning system The heating passage 3 or the cooling passage 4 is selectively opened and closed by rotation of the passage opening/closing door 5 according to the star signal.

이때 상기 난방통로(3)에는 상기 실내컨덴서(20)가 구비되어, 상기 난방통로(3)를 따라 유동하는 급기가 상기 실내컨덴서(20)와의 열교환으로 히팅된 후, 자동차 실내로 유입되어 난방이 이루어지도록 한다.At this time, the heating passage 3 is provided with the indoor condenser 20, and after the air supply flowing along the heating passage 3 is heated by heat exchange with the indoor condenser 20, it is introduced into a car interior and heated. To be done.

또한, 상기 실내컨덴서(20) 후방에는 고전압PTC(40)가 구비되는데, 상기 고전압PTC(40)는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따라 외부에서 인가되는 전원에 의해 선택적으로 구동하여 상기 실내컨덴서(20)를 통과한 급기에 방열하여 열을 더하는데, 동계에 자동차 실내 난방 시 부족한 열을 고전압PTC(40)로 보충할 수 있다.In addition, a high voltage PTC 40 is provided at the rear of the indoor condenser 20, and the high voltage PTC 40 is selectively driven by a power applied externally according to a signal for each operation mode transmitted from a control unit of an air conditioning system. Heat is added to heat by supplying air that has passed through the indoor condenser 20 to add heat. In the winter season, insufficient heat can be supplemented with a high voltage PTC 40 when heating a car indoors.

그리고 상기 증발기(30)와 상기 전동압축기(10)는 제3 냉매순환라인(300)으로 연결되는데, 상기 제3 냉매순환라인(300)은 상기 증발기(30)의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 전동압축기(10)의 유입단과 연결되어, 상기 증발기(30)를 통과한 냉매는 상기 전동압축기(10)로 다시 유입되는 순환라인을 이룬다.And the evaporator 30 and the electric compressor 10 is connected to a third refrigerant circulation line 300, the third refrigerant circulation line 300 is connected to one side of the outlet end of the evaporator 30, the other The side is connected to the inlet end of the electric compressor (10), the refrigerant passing through the evaporator (30) forms a circulation line flowing back to the electric compressor (10).

더불어 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은 수냉식열교환기(50), 후레쉬탱크(60)가 더 포함되는데, 상기 수냉식열교환기(50)는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따라 유입된 냉매를 냉각수와의 열교환으로 히팅 또는 냉각하여 유출하고, 상기 수냉식열교환기(50)의 일측에는 후레쉬탱크(60)가 구비되는데, 상기 후레쉬탱크(60)는 상기 수냉식열교환기(50)를 통과한 냉매를 유입하여 냉매의 압력을 해당 정압으로 보정한 후 일정한 압력으로 냉매를 유출하는 것으로, 상기 수냉식열교환기(50)에서 냉각되어 비교적 온도가 낮은 냉매가 유출되는 제1유출단과, 상기 수냉식열교환기(50)에서 히팅되어 비교적 온도가 높은 냉매가 유출되는 제2유출단이 구비된다.In addition, the heating and cooling system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention further includes a water-cooled heat exchanger 50 and a fresh tank 60, wherein the water-cooled heat exchanger 50 is operated for each operation mode transmitted from the control unit of the cooling and heating system. A refrigerant tank 60 is provided on one side of the water-cooled heat exchanger 50 by heating or cooling the refrigerant introduced according to a signal by heat exchange with cooling water, and the fresh tank 60 is provided with the water-cooled heat exchanger ( 50) by introducing the refrigerant that has passed through, correcting the pressure of the refrigerant to a corresponding static pressure, and then flowing the refrigerant at a constant pressure. The first outlet stage is cooled by the water-cooled heat exchanger (50) and the refrigerant with a relatively low temperature flows out. , Heated from the water-cooled heat exchanger (50) is provided with a second outflow end where a relatively high temperature refrigerant flows out.

이때 상기 수냉식열교환기(50)는 상기 제4 냉매순환라인(400)으로 연결되는데, 상기 제4 냉매순환라인(400)는 상기 실내컨덴서(10)의 유출단 측에서 일측이 분기되고, 타측은 상기 수냉식열교환기(50)의 유입단과 연결되어, 상기 실내컨덴서(10)에서 유출된 냉매가 분기되어, 상기 제4 냉매순환라인(400)을 통해 상기 수냉식열교환기(50)로 유입된 후, 냉각수와의 열교환으로 히팅 또는 냉각되어 유출된다.At this time, the water-cooled heat exchanger 50 is connected to the fourth refrigerant circulation line 400, wherein the fourth refrigerant circulation line 400 has one side branched from the outlet end side of the indoor condenser 10, and the other side. After being connected to the inlet of the water-cooled heat exchanger (50), the refrigerant leaked from the indoor condenser (10) is branched, and after flowing into the water-cooled heat exchanger (50) through the fourth refrigerant circulation line (400), It is heated or cooled by heat exchange with cooling water and then flows out.

여기서 상기 제4 냉매순환라인(400) 중 상기 수냉식열교환기(50)의 유입단 측에는 제1팽창밸브(410)가 구비되는데, 상기 제1팽창밸브(410)는 전자식팽창밸브로 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따라 상기 제4 냉매순환라인(400)을 개폐는 물론, 상기 제4 냉매순환라인(400)을 유동하는 냉매를 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)시켜 유출한다. Here, a first expansion valve 410 is provided on an inlet end side of the water-cooled heat exchanger 50 of the fourth refrigerant circulation line 400, and the first expansion valve 410 is an electronic expansion valve, which is a control unit of an air conditioning and heating system. The fourth refrigerant circulation line 400 is opened and closed as well as the refrigerant flowing through the fourth refrigerant circulation line 400 is expanded (decompression of the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling action) according to the signal for each operation mode transmitted from the ) To spill.

그리고 상기 후레쉬탱크(60)와 상기 제3 냉매순환라인(300)은 제5 냉매순환라인(500)으로 연결되는데, 상기 제5 냉매순환라인(500)은 상기 후레쉬탱크(60)의 제1유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 제3 냉매순환라인(300) 중 전동압축기(10)의 유입단 측과 연결되어, 상기 후레쉬탱크(60)의 제1유출단에서 유출된 냉매는 상기 제5 냉매순환라인(500)을 통해 상기 제3 냉매순환라인(300)으로 합류한 후, 상기 전동압축기(10)로 유입된다.And the fresh tank 60 and the third refrigerant circulation line 300 is connected to a fifth refrigerant circulation line 500, the fifth refrigerant circulation line 500 is the first outflow of the fresh tank 60 One end and one side are connected, the other side is connected to the inlet end side of the electric compressor 10 of the third refrigerant circulation line 300, and the refrigerant discharged from the first outlet end of the fresh tank 60 is the fifth After joining the third refrigerant circulation line 300 through the refrigerant circulation line 500, it flows into the electric compressor 10.

이때 상기 제5 냉매순환라인(500) 상에는 2웨이밸브(510)가 구비되는데, 상기 2웨이밸브(510)는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따라 상기 제5 냉매순환라인(500)을 선택적으로 개폐한다.At this time, a two-way valve 510 is provided on the fifth refrigerant circulation line 500, and the two-way valve 510 is provided with the fifth refrigerant circulation line 500 according to a signal for each operation mode transmitted from a control unit of an air conditioning system. ) Is selectively opened and closed.

그리고 상기 후레쉬탱크(60)와 제2 냉매순환라인(200)은 제6 냉매순환라인(600)로 연결되는데, 상기 제6 냉매순환라인(600)은 상기 후레쉬탱크(60)의 제2유출단과 일측이 연결되고, 타측은 제2 냉매순환라인(200) 중 증발기(30)의 유입단 측에 연결되어, 상기 후레쉬탱크(60)의 제2유출단에서 유출된 냉매는 상기 제6 냉매순환라인(600)을 통해 상기 제2 냉매순환라인(200)으로 합류한 후, 상기 증발기(30)로 유입된다.In addition, the fresh tank 60 and the second refrigerant circulation line 200 are connected to a sixth refrigerant circulation line 600, wherein the sixth refrigerant circulation line 600 is connected to the second outlet end of the fresh tank 60. One side is connected, the other side is connected to the inlet end side of the evaporator 30 of the second refrigerant circulation line 200, and the refrigerant discharged from the second outlet end of the fresh tank 60 is the sixth refrigerant circulation line After joining the second refrigerant circulation line 200 through 600, it flows into the evaporator 30.

이때 상기 제6 냉매순환라인(600) 상에는 서브쿨컨덴서(70)가 구비되는데, 상기 서브쿨컨덴서(70)는 상기 제6 냉매순환라인(600)을 따라 유동하는 냉매를 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따라 선택적으로 공냉하고, 상기 제6 냉매순환라인(600) 중 제2 냉매순환라인(200)과 연결되는 타측에는 체크밸브(610)가 구비되는데, 상기 체크밸브(610)는 상기 제6 냉매순환라인(600)을 유동하는 냉매의 역류를 방지한다. At this time, a subcool condenser 70 is provided on the sixth refrigerant circulation line 600, and the subcool condenser 70 transmits the refrigerant flowing along the sixth refrigerant circulation line 600 from the control unit of the cooling and heating system. A check valve 610 is provided on the other side of the sixth refrigerant circulation line 600 connected to the second refrigerant circulation line 200 selectively by air cooling according to a signal for each operation mode to be performed. Prevents the reverse flow of the refrigerant flowing through the sixth refrigerant circulation line 600.

그리고 상기 제6 냉매순환라인(600) 중 상기 체크밸브(610) 후방에는 제2팽창밸브(620)가 구비되는데, 상기 제2팽창밸브(620)는 솔레노이드 열팽창밸브로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 제2팽창밸브(620)가 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따라 상기 제6 냉매순환라인(600)의 개폐하면서 상기 제6 냉매순환라인(600)을 유동하는 냉매를 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)시켜 유출한다.In addition, a second expansion valve 620 is provided at the rear of the check valve 610 among the sixth refrigerant circulation lines 600, and the second expansion valve 620 is preferably composed of a solenoid thermal expansion valve. The second expansion valve 620 expands (throttles) the refrigerant flowing through the sixth refrigerant circulation line 600 while opening and closing the sixth refrigerant circulation line 600 according to a signal for each operation mode transmitted from the control unit of the heating and cooling system. The refrigerant flows out under reduced pressure to the pressure at which evaporation occurs.

따라서 상기 후레쉬탱크(60)의 제2유출단에서 유출된 냉매는 상기 제6 냉매순환라인(600)을 따라 유동하면서 선택적으로 공냉이 이루어질 수 있고, 상기 제2팽창밸브(620)에 의해 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후 제2 냉매순환라인(200)을 통해 상기 증발기(30)로 유입된다.Therefore, the refrigerant leaked from the second outlet of the fresh tank 60 can be selectively air-cooled while flowing along the sixth refrigerant circulation line 600, and is expanded by the second expansion valve 620 ( After the refrigerant is depressurized to the pressure at which evaporation occurs due to throttling action, it is introduced into the evaporator 30 through the second refrigerant circulation line 200.

또한, 상기 제6 냉매순환라인(600)과 제3 냉매순환라인(300)은 제7 냉매순환라인(700)으로 연결되는데, 상기 제7 냉매순환라인(700)은 상기 제6 냉매순환라인(600) 중 상기 서브쿨컨덴서(70)의 유출단 측에 일측이 연결되고, 타측은 제3 냉매순환라인(300) 중 상기 증발기(30)의 유출단 측에 연결되어, 상기 제6 냉매순환라인(600)을 유동하는 냉매가 상기 제7 냉매순환라인(700)을 통해 제3 냉매순환라인(300)으로 합류한다.In addition, the sixth refrigerant circulation line 600 and the third refrigerant circulation line 300 are connected to a seventh refrigerant circulation line 700, wherein the seventh refrigerant circulation line 700 is the sixth refrigerant circulation line ( 600) one side is connected to the outlet end side of the subcool condenser 70, the other side is connected to the outlet end side of the evaporator 30 of the third refrigerant circulation line 300, the sixth refrigerant circulation line The refrigerant flowing in 600 is joined to the third refrigerant circulation line 300 through the seventh refrigerant circulation line 700.

이때 상기 제7 냉매순환라인(700) 상에는 제3팽창밸브(710)가 구비되는데, 상기 제3팽창밸브(710)는 전자식 팽창밸브로 이루어지는 것이 바람직하고, 냉난방 시스템의 제어부에서 송출하는 운전 모드별 신호에 따라 상기 제7 냉매순환라인(700)을 개폐하면서 상기 제7 냉매순환라인(700)을 유동하는 냉매를 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)시켜 유출한다. At this time, a third expansion valve 710 is provided on the seventh refrigerant circulation line 700, and the third expansion valve 710 is preferably composed of an electronic expansion valve, and according to operation modes transmitted from a control unit of an air conditioning and heating system. While opening and closing the seventh refrigerant circulation line 700 according to a signal, the refrigerant flowing through the seventh refrigerant circulation line 700 is expanded (decompressing the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling) and then flows out.

여기서 상기 제7 냉매순환라인(700) 중 상기 제3팽창밸브(710) 후방에는 배터리칠러(80)가 구비되는데, 상기 배터리칠러(80)는 유입된 냉매와 열교환으로 배터리 냉각용 냉각수를 냉각한 후 냉매를 유출하여 제3 냉매순환라인(300)으로 합류시킨다.Here, in the seventh refrigerant circulation line 700, a battery chiller 80 is provided behind the third expansion valve 710, wherein the battery chiller 80 cools the cooling water for battery cooling by exchanging heat with the introduced refrigerant. Then, the refrigerant flows out and merges into the third refrigerant circulation line 300.

도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 난방모드, 난방 제습모드, 난방 및 배터리 냉각모드, 냉방모드, 냉방 및 배터리 냉각모드 별 냉매의 순환과정을 살펴보면 다음과 같다.Referring to Figures 2 to 6 to look at the circulation process of the refrigerant for each heating mode, heating dehumidification mode, heating and battery cooling mode, cooling mode, cooling and battery cooling mode of the electric vehicle cooling and heating system according to an embodiment of the present invention As follows.

도 2를 참조한 난방모드에서는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출된 신호 또는 사용자의 선택에 의해 난방모드가 선택되면, 상기 공조유닛의 하우징(1) 내부에 구비된 통로개폐도어(5)가 난방통로(3)는 개방하고, 냉방통로(4)는 폐쇄하도록 제어된다. In the heating mode with reference to FIG. 2, when a heating mode is selected by a signal transmitted from a control unit of a heating/cooling system or a user's selection, a passage opening/closing door 5 provided in the housing 1 of the air conditioning unit is a heating passage (3). ) Is opened, and the cooling passage 4 is controlled to close.

그리고 상기 오리피스 2웨이밸브(210)는 폐쇄 제어되고, 상기 후레쉬탱크(60)는 제1유출단으로 냉매가 유출되도록 제어되며, 제1팽창밸브(410) 및 2웨이밸브(510)는 개방 제어되고, 제2팽창밸브(620) 및 제3팽창밸브(710)는 폐쇄 제어된다.And the orifice 2-way valve 210 is closed control, the fresh tank 60 is controlled so that the refrigerant flows out to the first outlet, the first expansion valve 410 and the 2-way valve 510 is open control The second expansion valve 620 and the third expansion valve 710 are closed-controlled.

상기한 밸브들의 제어에 의해 냉매는 상기 전동압축기(10)로 유입되어 압축된 후 유출되고, 상기 전동압축기(10)에서 유출된 냉매는 상기 제1 냉매순환라인(100)을 따라 실내컨덴서(20)로 유입되어, 상기 실내컨덴서(20)에서 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 급기에 방열하여 급기가 히팅되고, 히팅된 급기는 자동차 실내로 제공되어 자동차 실내의 난방이 이루어진다.Under the control of the valves, the refrigerant flows into the electric compressor (10), is compressed, then flows out, and the refrigerant flowing out of the electric compressor (10) flows through the first refrigerant circulation line (100) to the indoor condenser (20). ), the air supply is heated by heat dissipation of the air supply by heat exchange with the air supply provided from the indoor condenser 20 to the car interior, and the heated air supply is provided to the car interior to heat the car interior.

그리고 상기 실내컨덴서(20)에서 유출된 냉매는 분기지점을 통해 제4 냉매순환라인(400)을 따라 유동하고, 제1팽창밸브(410)에 의해 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 수냉열교환기(50)로 유입된다.And the refrigerant leaked from the indoor condenser 20 flows along the fourth refrigerant circulation line 400 through a branch point, and is expanded by the first expansion valve 410 (up to the pressure at which evaporation occurs due to throttling action). After reduced pressure), it is introduced into the water-cooled heat exchanger (50).

이때 상기 제2냉매순환라인(200) 상에 구비된 오리피스 2웨이밸브(210)는 폐쇄 제어되므로, 냉매가 상기 제2냉매순환라인(200)을 따라 증발기(30)로 유입되지 않는다.At this time, since the orifice 2 way valve 210 provided on the second refrigerant circulation line 200 is closed and controlled, refrigerant does not flow into the evaporator 30 along the second refrigerant circulation line 200.

상기 수냉열교환기(50)로 유입된 냉매는 냉각수와의 열교환으로 흡열하여 히팅된 후 후레쉬탱크(60) 해당 정압으로 보정된 후, 상기 후레쉬탱크(60)의 제1유출단에서 유출되어, 상기 제5 냉매순환라인(500)과, 제3 냉매순화라인(300)을 통해 전동압축기(10)로 재유입되는 순환과정을 이룬다.The refrigerant introduced into the water-cooled heat exchanger (50) is absorbed by heat exchange with cooling water, heated, and then corrected to a corresponding static pressure in the fresh tank (60), and then discharged from the first outlet of the fresh tank (60). Through the fifth refrigerant circulation line 500 and the third refrigerant purification line 300, a circulation process is re-introduced into the electric compressor 10.

도 3을 참조한 난방 제습모드에서는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출된 신호 또는 사용자의 선택에 의해 난방 제습모드가 선택되면, 상기 공조유닛의 하우징(1) 내부에 구비된 통로개폐도어(5)가 난방통로(3)는 개방하고, 냉방통로(4)는 폐쇄하도록 제어된다. In the heating dehumidifying mode with reference to FIG. 3, when the heating dehumidifying mode is selected by a signal transmitted from a control unit of a heating/cooling system or a user's selection, a passage opening/closing door 5 provided in the housing 1 of the air conditioning unit is a heating passage. (3) is opened and the cooling passage (4) is controlled to be closed.

그리고 상기 오리피스 2웨이밸브(210)는 개방 제어되고, 상기 후레쉬탱크(60)는 제1유출단으로 냉매가 유출되도록 제어되며, 제1팽창밸브(410) 및 2웨이밸브(510)는 개방 제어되고, 제2팽창밸브(620) 및 제3팽창밸브(710)는 폐쇄 제어된다.And the orifice 2-way valve 210 is controlled to open, the fresh tank 60 is controlled so that the refrigerant flows out to the first outlet, the first expansion valve 410 and the 2-way valve 510 is open control The second expansion valve 620 and the third expansion valve 710 are closed-controlled.

상기한 밸브들의 제어에 의해 냉매는 상기 전동압축기(10)로 유입되어 압축된 후 유출되고, 상기 전동압축기(10)에서 유출된 냉매는 상기 제1 냉매순환라인(100)을 따라 실내컨덴서(20)로 유입되어, 상기 실내컨덴서(20)에서 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 급기에 방열하여 급기가 히팅되고, 히팅된 급기는 자동차 실내로 제공되어 자동차 실내의 난방이 이루어진다.Under the control of the valves, the refrigerant flows into the electric compressor (10), is compressed, then flows out, and the refrigerant flowing out of the electric compressor (10) flows through the first refrigerant circulation line (100) to the indoor condenser (20). ), the air supply is heated by heat dissipation of the air supply by heat exchange with the air supply provided from the indoor condenser 20 to the car interior, and the heated air supply is provided to the car interior to heat the car interior.

그리고 상기 실내컨덴서(20)에서 유출된 냉매는 분기지점을 통해 제4 냉매순환라인(400)을 따라 유동하고, 제1팽창밸브에 의해 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 수냉열교환기(50)로 유입된다.And the refrigerant leaked from the indoor condenser 20 flows along the fourth refrigerant circulation line 400 through a branch point, and is expanded by a first expansion valve (decompressing the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling). Then, it flows into the water cooling heat exchanger (50).

이때 상기 제2냉매순환라인(200) 상에 구비된 오리피스 2웨이밸브(210)는 개방 제어되므로, 냉매가 상기 제2냉매순환라인(200)을 따라 증발기(30)로 유입되어, 상기 증발기(30)를 통과하면서 자동차 실내로 제공되는 급기에서 습기를 응축시켜 제습한다.At this time, since the orifice 2 way valve 210 provided on the second refrigerant circulation line 200 is open-controlled, refrigerant flows into the evaporator 30 along the second refrigerant circulation line 200, so that the evaporator ( 30) as it passes through, it is dehumidified by condensing moisture in the air supply provided to the vehicle interior.

상기 증발기(30)에서 유출된 냉매는 제3 냉매순화라인(300)을 통해 전동압축기(10)로 재유입되는 순환과정을 이룬다.The refrigerant leaked from the evaporator 30 forms a circulation process that is re-introduced to the electric compressor 10 through the third refrigerant purification line 300.

그리고 상기 수냉열교환기(50)로 유입된 냉매는 냉각수와의 열교환으로 흡열하여 히팅된 후 후레쉬탱크(60) 해당 정압으로 보정된 후, 상기 후레쉬탱크(60)의 제1유출단에서 유출되어, 상기 제5 냉매순환라인(500)을 따라 유동하면서 제3 냉매순화라인(300)으로 합류하여 전동압축기(10)로 재유입되는 순환과정을 이룬다.And the refrigerant flowing into the water cooling heat exchanger (50) is absorbed by heat exchange with cooling water, heated and corrected to the corresponding static pressure of the fresh tank (60), then discharged from the first outlet of the fresh tank (60), As it flows along the fifth refrigerant circulation line 500, it joins the third refrigerant purification line 300 and forms a circulation process that is re-introduced into the electric compressor 10.

도 4를 참조한 난방 및 배터리 냉각모드에서는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출된 신호 또는 사용자의 선택에 의해 난방 및 배터리냉각모드가 선택되면, 상기 공조유닛의 하우징(1) 내부에 구비된 통로개폐도어(5)가 난방통로(3)는 개방하고, 냉방통로(4)는 폐쇄하도록 제어된다. In the heating and battery cooling mode with reference to FIG. 4, when the heating and battery cooling mode are selected by a signal transmitted from the control unit of the air conditioning system or the user's selection, the passage opening/closing door 5 provided in the housing 1 of the air conditioning unit 5 ) Is controlled to open the heating passage 3 and close the cooling passage 4.

그리고 상기 오리피스 2웨이밸브(210)는 폐쇄 제어되고, 상기 후레쉬탱크(60)는 제1유출단 및 제2유출단으로 각각 냉매가 유출되도록 제어되며, 제1팽창밸브(410) 및 2웨이밸브(510)는 개방 제어되고, 제2팽창밸브(620)는 폐쇄 제어되며, 제3팽창밸브(710)는 개방 제어된다.In addition, the orifice 2-way valve 210 is closed and controlled, and the fresh tank 60 is controlled such that refrigerant flows out to the first outlet and the second outlet, respectively, and the first expansion valve 410 and the 2-way valve 510 is open-controlled, the second expansion valve 620 is closed-controlled, and the third expansion valve 710 is open-controlled.

상기한 밸브들의 제어에 의해 냉매는 상기 전동압축기(10)로 유입되어 압축된 후 유출되고, 상기 전동압축기(10)에서 유출된 냉매는 상기 제1 냉매순환라인(100)을 따라 실내컨덴서(20)로 유입되어, 상기 실내컨덴서(20)에서 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 급기에 방열하여 급기가 히팅되고, 히팅된 급기는 자동차 실내로 제공되어 자동차 실내의 난방이 이루어진다.Under the control of the valves, the refrigerant flows into the electric compressor (10), is compressed, then flows out, and the refrigerant flowing out of the electric compressor (10) flows through the first refrigerant circulation line (100) to the indoor condenser (20). ), the air supply is heated by heat dissipation of the air supply by heat exchange with the air supply provided from the indoor condenser 20 to the car interior, and the heated air supply is provided to the car interior to heat the car interior.

그리고 상기 실내컨덴서(20)에서 유출된 냉매는 분기지점을 통해 제4 냉매순환라인(400)을 따라 유동하고, 제1팽창밸브에 의해 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 수냉열교환기(50)로 유입된다.And the refrigerant leaked from the indoor condenser 20 flows along the fourth refrigerant circulation line 400 through a branch point, and is expanded by a first expansion valve (decompressing the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling). Then, it flows into the water cooling heat exchanger (50).

이때 상기 제2냉매순환라인(200) 상에 구비된 오리피스 2웨이밸브(210)는 폐쇄 제어되므로, 냉매가 상기 제2냉매순환라인(200)을 따라 증발기로 유입되지 않는다.At this time, since the orifice 2 way valve 210 provided on the second refrigerant circulation line 200 is closed and controlled, refrigerant is not introduced into the evaporator along the second refrigerant circulation line 200.

상기 수냉열교환기(50)로 유입된 냉매는 냉각수와의 열교환으로 흡열하여 히팅된 후 후레쉬탱크(60) 해당 정압으로 보정된 후, 상기 후레쉬탱크(60)의 제1유출단에서 유출되어, 상기 제5 냉매순환라인(500)과, 제3 냉매순화라인(300)을 통해 전동압축기(10)로 재유입되는 순환과정을 이룬다.The refrigerant introduced into the water-cooled heat exchanger (50) is absorbed by heat exchange with cooling water, heated, and then corrected to a corresponding static pressure in the fresh tank (60), and then discharged from the first outlet of the fresh tank (60). Through the fifth refrigerant circulation line 500 and the third refrigerant purification line 300, a circulation process is re-introduced into the electric compressor 10.

그리고 비교적 고온의 냉매는 후레쉬탱크(60)의 제2유출단에서 유출되어, 상기 제6 냉매순환라인(600)를 따라 유동하면서 상기 제7 냉매순환라인(700)으로 유동하는 냉매는 상기 서브쿨컨덴서(70)를 통과하면서 공냉된 후, 제3팽창밸브(710)에서 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 배터리칠러(80)로 유입된다.And the relatively high temperature refrigerant flows out of the second outlet of the fresh tank 60, the refrigerant flowing into the seventh refrigerant circulation line 700 while flowing along the sixth refrigerant circulation line 600 is the subcool After being air-cooled while passing through the condenser 70, the third expansion valve 710 expands (decompresses the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling), and then flows into the battery chiller 80.

상기 배터리칠러(80)로 유입된 냉매는 배터리 냉각용 냉각수와 열교환으로 흡열하여 히팅한 후, 제7 냉매순화라인(700)을 통해 제3 냉매순화라인(300)으로 합류하여 전동압축기(10)로 재유입되는 순환과정을 이룬다.The refrigerant introduced into the battery chiller 80 is absorbed and heated by heat exchange with cooling water for cooling the battery, and then joined to the third refrigerant purifying line 300 through the seventh refrigerant purifying line 700, and the electric compressor 10 It forms a recirculation process.

도 5를 참조한 냉방모드에서는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출된 신호 또는 사용자의 선택에 의해 냉방모드가 선택되면, 상기 공조유닛의 하우징(1) 내부에 구비된 통로개폐도어(5)가 난방통로(3)는 폐쇄하고, 냉방통로(4)는 개방하도록 제어된다. In the cooling mode with reference to FIG. 5, when a cooling mode is selected by a signal transmitted from a control unit of a heating/cooling system or a user's selection, a passage opening/closing door 5 provided in the housing 1 of the air conditioning unit is a heating passage 3 ) Is closed, and the cooling passage 4 is controlled to open.

그리고 상기 오리피스 2웨이밸브(210)는 폐쇄 제어되고, 상기 후레쉬탱크(60)는 제2유출단으로 냉매가 유출되도록 제어되며, 제1팽창밸브(410)는 개방 제어되고, 2웨이밸브(510)는 폐쇄 제어되며, 제2팽창밸브(620)는 개방 제어되고, 제3팽창밸브(710)는 폐쇄 제어된다.And the orifice 2-way valve 210 is closed control, the fresh tank 60 is controlled so that the refrigerant flows out to the second outlet, the first expansion valve 410 is controlled to open, the 2-way valve (510) ) Is closed-controlled, the second expansion valve 620 is open-controlled, and the third expansion valve 710 is closed-controlled.

상기한 밸브들의 제어에 의해 냉매는 상기 전동압축기(10)로 유입되어 압축된 후 유출되고, 상기 전동압축기(10)에서 유출된 냉매는 상기 제1 냉매순환라인(100)을 따라 실내컨덴서(20)로 유입되는데, 이때 실내컨덴서(20)로 유입된 급기의 열교환 없이 유출된다.Under the control of the valves, the refrigerant flows into the electric compressor (10), is compressed, then flows out, and the refrigerant flowing out of the electric compressor (10) flows through the first refrigerant circulation line (100) to the indoor condenser (20). ), where it flows out without heat exchange of the supply air flowing into the indoor condenser (20).

그리고 상기 실내컨덴서(20)에서 유출된 냉매는 분기지점을 통해 제4 냉매순환라인(400)을 따라 유동하고, 제1팽창밸브에 의해 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 수냉열교환기(50)로 유입된다.And the refrigerant leaked from the indoor condenser 20 flows along the fourth refrigerant circulation line 400 through a branch point, and is expanded by a first expansion valve (decompressing the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling). Then, it flows into the water cooling heat exchanger (50).

이때 상기 제2냉매순환라인(200) 상에 구비된 오리피스 2웨이밸브(210)는 폐쇄 제어되므로, 냉매가 상기 제2냉매순환라인(200)을 따라 증발기(30)로 유입되지 않는다.At this time, since the orifice 2 way valve 210 provided on the second refrigerant circulation line 200 is closed and controlled, refrigerant does not flow into the evaporator 30 along the second refrigerant circulation line 200.

또한, 상기 수냉열교환기(50)로 유입된 냉매는 냉각수와의 열교환으로 방열하여 중온으로 냉각된 후 후레쉬탱크(60) 해당 정압으로 보정된 후, 상기 후레쉬탱크(60)의 제2유출단에서 유출되어, 상기 제6 냉매순환라인(600)을 따라 유동하고, 제2팽창밸브(620)에 의해 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 증발기(30)로 유입된다.In addition, the refrigerant flowing into the water cooling heat exchanger (50) is dissipated by heat exchange with cooling water, cooled to medium temperature, and then corrected to a corresponding static pressure in the fresh tank (60), at the second outlet of the fresh tank (60). After flowing out, it flows along the sixth refrigerant circulation line 600, expands by the second expansion valve 620 (decompresses the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling action), and then flows into the evaporator 30 do.

이때 상기 증발기(30)로 유입된 냉매는 상기 증발기(30)에서 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 급기에 흡열하여 급기가 냉각되고, 냉각된 급기는 자동차 실내로 제공되어 자동차 실내의 냉방이 이루어진다.At this time, the refrigerant flowing into the evaporator 30 absorbs the air supply by heat exchange with the air supply provided from the evaporator 30 to the car interior, and the air supply is cooled, and the cooled air supply is provided to the car interior to cool the car interior. Is done.

그리고 상기 증발기(30)에서 유출된 냉매는 제3 냉매순화라인(300)을 통해 전동압축기(10)로 재유입되는 순환과정을 이룬다.And the refrigerant leaked from the evaporator 30 forms a circulation process that is re-introduced to the electric compressor 10 through the third refrigerant purification line 300.

도 6을 참조한 냉방 및 배터리 냉각모드에서는 냉난방 시스템의 제어부에서 송출된 신호 또는 사용자의 선택에 의해 냉방 및 배터리냉각모드가 선택되면, 상기 공조유닛의 하우징(1) 내부에 구비된 통로개폐도어(5)가 난방통로(3)는 폐쇄하고, 냉방통로(4)는 개방하도록 제어된다. In the cooling and battery cooling modes with reference to FIG. 6, when the cooling and battery cooling modes are selected by a signal transmitted from the control unit of the air conditioning system or a user's selection, the passage opening/closing door 5 provided in the housing 1 of the air conditioning unit 5 ) The heating passage 3 is closed, and the cooling passage 4 is controlled to open.

그리고 상기 오리피스 2웨이밸브(210)는 폐쇄 제어되고, 상기 후레쉬탱크(60)는 제2유출단으로 냉매가 유출되도록 제어되며, 제1팽창밸브(410)는 개방 제어되고, 2웨이밸브(510)는 폐쇄 제어되며, 제2팽창밸브(620) 및 제3팽창밸브(710)는 개방 제어된다.And the orifice 2-way valve 210 is closed control, the fresh tank 60 is controlled so that the refrigerant flows out to the second outlet, the first expansion valve 410 is controlled to open, the 2-way valve (510) ) Is closed-controlled, and the second expansion valve 620 and the third expansion valve 710 are controlled to open.

상기한 밸브들의 제어에 의해 냉매는 상기 전동압축기(10)로 유입되어 압축된 후 유출되고, 상기 전동압축기(10)에서 유출된 냉매는 상기 제1 냉매순환라인(100)을 따라 실내컨덴서(20)로 유입되는데, 이때 실내컨덴서(20)로 유입된 급기의 열교환 없이 유출된다.Under the control of the valves, the refrigerant flows into the electric compressor (10), is compressed, then flows out, and the refrigerant flowing out of the electric compressor (10) flows through the first refrigerant circulation line (100) to the indoor condenser (20). ), where it flows out without heat exchange of the supply air flowing into the indoor condenser (20).

그리고 상기 실내컨덴서(20)에서 유출된 냉매는 분기지점을 통해 제4 냉매순환라인(400)을 따라 유동하고, 제1팽창밸브에 의해 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 수냉열교환기(50)로 유입된다.And the refrigerant leaked from the indoor condenser 20 flows along the fourth refrigerant circulation line 400 through a branch point, and is expanded by a first expansion valve (decompressing the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling). Then, it flows into the water cooling heat exchanger (50).

이때 상기 제2냉매순환라인(200) 상에 구비된 오리피스 2웨이밸브(210)는 폐쇄 제어되므로, 냉매가 상기 제2냉매순환라인(200)을 따라 증발기(30)로 유입되지 않는다.At this time, since the orifice 2 way valve 210 provided on the second refrigerant circulation line 200 is closed and controlled, refrigerant does not flow into the evaporator 30 along the second refrigerant circulation line 200.

또한, 상기 수냉열교환기(50)로 유입된 냉매는 냉각수와의 열교환으로 방열하여 중온으로 냉각된 후 후레쉬탱크(60) 해당 정압으로 보정된 후, 상기 후레쉬탱크(60)의 제2유출단에서 유출되어, 상기 제6 냉매순환라인(600)을 따라 유동하고, 제2팽창밸브(620)에 의해 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 증발기(30)로 유입된다.In addition, the refrigerant flowing into the water cooling heat exchanger (50) is dissipated by heat exchange with cooling water, cooled to medium temperature, and then corrected to a corresponding static pressure in the fresh tank (60), at the second outlet of the fresh tank (60). After flowing out, it flows along the sixth refrigerant circulation line 600, expands by the second expansion valve 620 (decompresses the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling action), and then flows into the evaporator 30 do.

이때 상기 증발기(30)로 유입된 냉매는 상기 증발기(30)에서 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 급기에 흡열하여 급기가 냉각되고, 냉각된 급기는 자동차 실내로 제공되어 자동차 실내의 냉방이 이루어진다.At this time, the refrigerant flowing into the evaporator 30 absorbs the air supply by heat exchange with the air supply provided from the evaporator 30 to the car interior, and the air supply is cooled, and the cooled air supply is provided to the car interior to cool the car interior. Is done.

그리고 상기 증발기(30)에서 유출된 냉매는 제3 냉매순화라인(300)을 통해 전동압축기(10)로 재유입되는 순환과정을 이룬다.In addition, the refrigerant leaked from the evaporator 30 forms a circulation process that is re-introduced to the electric compressor 10 through the third refrigerant purification line 300.

더불어 상기 후레쉬탱크(60)의 제2유출단에서 유출되어, 상기 제6 냉매순환라인(600)를 따라 유동하면서 상기 제7 냉매순환라인(700)으로 분기되어 유동하는 냉매는 상기 제3팽창밸브(710)에서 팽창(교축 작용으로 증발이 일어나는 압력까지 냉매를 감압)된 후, 상기 배터리칠러(80)로 유입된다.In addition, the refrigerant flowing out of the second outlet of the fresh tank 60 and flowing along the sixth refrigerant circulation line 600 and branching to the seventh refrigerant circulation line 700 to flow is the third expansion valve. After expanding at 710 (reducing the refrigerant to a pressure at which evaporation occurs due to throttling), it flows into the battery chiller 80.

상기 배터리칠러(80)로 유입된 냉매는 배터리 냉각용 냉각수와 열교환으로 흡열하여 히팅한 후, 제7 냉매순화라인(700)을 통해 제3 냉매순화라인(300)으로 합류하여 전동압축기(10)로 재유입되는 순환과정을 이룬다.The refrigerant introduced into the battery chiller 80 is absorbed and heated by heat exchange with cooling water for cooling the battery, and then joined to the third refrigerant purifying line 300 through the seventh refrigerant purifying line 700, and the electric compressor 10 It forms a recirculation process.

따라서 본 발명에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템에 의해 난방 제습시 난방 성능을 유지하면서 제습을 원활히 할 수 있도록, 오리피스 2웨이 밸브(210)가 구비된 난방제습라인 구성하고, 상기 제2팽창밸브(620) 후방과 오리피스 2웨이 밸브(210) 유로를 합지하여 냉매 배관 및 컨트롤 제어를 단순화할 수 있고, 냉매 배관 길이 감소에 따라 열손실, 압력손실이 저감되어 소비전력이 감소되어, 전기자동차의 주행거리 향상됨은 물론, 냉난방시스템의 제조 원가도 절감된다.Therefore, by the heating and cooling system for an electric vehicle according to the present invention, a heating dehumidifying line is provided with an orifice two-way valve 210 to facilitate dehumidification while maintaining heating performance during heating dehumidification, and the second expansion valve 620 ) By combining the flow path of the rear and orifice 2-way valve 210, it is possible to simplify refrigerant piping and control control, and heat loss and pressure loss are reduced as the refrigerant piping length decreases, power consumption is reduced, and the driving distance of the electric vehicle. In addition to the improvement, the manufacturing cost of the heating and cooling system is also reduced.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.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 determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 공조유닛의 하우징
2: 송풍수단
3: 난방통로
4: 냉방통로
5: 통로개폐도어
10: 전동압축기
20: 실내컨덴서
30: 증발기
50: 수냉식열교환기
60: 후레쉬탱크
70: 서브쿨컨덴서
80: 배터리칠러
100: 제1 냉매순환라인
200: 제2 냉매순환라인
210: 오리피스 2웨이밸브
300: 제3 냉매순환라인
400: 제4 냉매순환라인
410: 제1팽창밸브
500: 제5 냉매순환라인
510: 2웨이밸브
600: 제6 냉매순환라인
70: 서브쿨컨덴서
610: 체크밸브
620: 제2팽창밸브
700: 제7 냉매순환라인
710: 제3팽창밸브1: Housing of air conditioning unit
2: Blowing means
3: Heating passage
4: Cooling passage
5: Passage opening and closing door
10: Electric compressor
20: indoor condenser
30: evaporator
50: water-cooled heat exchanger
60: fresh tank
70: subcool condenser
80: battery chiller
100: first refrigerant circulation line
200: second refrigerant circulation line
210: Orifice 2-way valve
300: third refrigerant circulation line
400: fourth refrigerant circulation line
410: first expansion valve
500: fifth refrigerant circulation line
510: 2-way valve
600: sixth refrigerant circulation line
70: subcool condenser
610: check valve
620: second expansion valve
700: 7th refrigerant circulation line
710: third expansion valve

Claims (9)

외부에서 인가되는 전원에 의해 구동하여 유입된 냉매를 압축하여 유출하는 전동압축기;
유입된 냉매가 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 방열하여 급기를 히팅하는 실내컨덴서;
유입된 냉매가 자동차 실내로 제공되는 급기와의 열교환으로 흡열하여 급기를 냉각하는 증발기;
외부에서 인가되는 전원에 의해 구동하여 상기 실내컨덴서를 통과한 급기에 방열하여 열을 더하는 고전압PTC;
상기 전동압축기의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 실내컨덴서의 유입단과 연결되는 제1 냉매순환라인;
상기 실내컨덴서의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 증발기의 유입단과 연결되는 제2 냉매순환라인;
상기 증발기의 유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 전동압축기의 유입단과 연결되는 제3 냉매순환라인; 및
상기 제2 냉매순환라인 상에 구비되어, 상기 제2 냉매순환라인을 선택적으로 개폐하고, 상기 제2 냉매순환라인을 따라 유동하는 냉매를 교축시켜 감압하는 오리피스 2웨이밸브;를 포함하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
An electric compressor that is driven by a power applied from the outside and compresses and flows in the refrigerant flowing in;
An indoor condenser that heats the air supply by dissipating heat through heat exchange with the air supply provided to the vehicle interior;
An evaporator for cooling the air supply by absorbing the introduced refrigerant through heat exchange with air supply provided to the vehicle interior;
A high voltage PTC that is driven by an externally applied power source and radiates heat to supply air that has passed through the indoor capacitor;
A first refrigerant circulation line having one side connected to the outlet end of the electric compressor and the other side connected to the inlet end of the indoor condenser;
A second refrigerant circulation line connected to one end of the indoor condenser and one end of the indoor condenser and the other end of the indoor condenser;
A third refrigerant circulation line connected to one end of the evaporator and one end of the evaporator and the other end of the electric compressor; And
An orifice 2-way valve provided on the second refrigerant circulation line, selectively opening and closing the second refrigerant circulation line, and throttling the refrigerant flowing along the second refrigerant circulation line to reduce pressure. Air conditioning system.
청구항 1에 있어서,
유입된 냉매를 냉각수와의 열교환으로 히팅 또는 냉각하여 유출하는 수냉식열교환기와;
상기 수냉식열교환기의 일측에 구비되어, 상기 수냉식열교환기를 통과하여 유입된 냉매의 압력을 정압으로 보정하여 유출하는 후레쉬탱크와;
상기 실내컨덴서의 유출단 측에서 일측이 분기되고, 타측은 상기 수냉식열교환기의 유입단과 연결되는 제4 냉매순환라인과;
상기 후레쉬탱크의 제1유출단과 일측이 연결되고, 타측은 상기 제3 냉매순환라인 중 전동압축기의 유입단 측과 연결되는 제5 냉매순환라인과;
상기 제4 냉매순환라인 중 상기 수냉식열교환기의 유입단 측에 구비되어, 상기 제4 냉매순환라인을 유동하는 냉매를 팽창시켜 유출하는 제1팽창밸브와;
상기 제5 냉매순환라인 상에 구비되어, 상기 제5 냉매순환라인을 선택적으로 개폐하는 2웨이밸브를 포함하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
A water-cooled heat exchanger that heats or cools the introduced refrigerant through heat exchange with cooling water to flow out;
A fresh tank provided on one side of the water-cooled heat exchanger and correcting and flowing the pressure of the refrigerant flowing through the water-cooled heat exchanger to a positive pressure;
A fourth refrigerant circulation line in which one side branches from the outlet end side of the indoor condenser, and the other side is connected to the inlet end of the water-cooled heat exchanger;
A fifth refrigerant circulation line having one side connected to the first outlet end of the fresh tank, and the other side connected to the inlet end side of the electric compressor among the third refrigerant circulation lines;
A first expansion valve provided on an inlet end side of the water-cooled heat exchanger among the fourth refrigerant circulation lines to expand and discharge refrigerant flowing through the fourth refrigerant circulation line;
An air conditioning system for an electric vehicle including a two-way valve provided on the fifth refrigerant circulation line and selectively opening and closing the fifth refrigerant circulation line.
청구항 2에 있어서,
상기 후레쉬탱크의 제2유출단과 일측이 연결되고, 타측은 제2 냉매순환라인 중 증발기의 유입단 측에 연결되는 제6 냉매순환라인과;
상기 제6 냉매순환라인 상에 구비되어, 상기 제6 냉매순환라인을 따라 유동하는 냉매를 공냉하는 서브쿨컨덴서와;
상기 제6 냉매순환라인 중 제2 냉매순환라인과 연결되는 타측에 구비되어, 상기 제6 냉매순환라인을 유동하는 냉매의 역류를 방지하는 체크밸브와;
상기 제6 냉매순환라인 중 상기 체크밸브 후방에 구비되어, 상기 제6 냉매순환라인을 유동하는 냉매를 팽창시켜 유출하는 제2팽창밸브를 포함하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
The method according to claim 2,
A sixth refrigerant circulation line having one side connected to the second outlet end of the fresh tank, and the other side connected to the inlet end side of the evaporator among the second refrigerant circulation lines;
A subcool condenser provided on the sixth refrigerant circulation line and air-cooling the refrigerant flowing along the sixth refrigerant circulation line;
A check valve provided on the other side of the sixth refrigerant circulation line that is connected to the second refrigerant circulation line to prevent backflow of the refrigerant flowing through the sixth refrigerant circulation line;
An air-conditioning and heating system for an electric vehicle including a second expansion valve provided at the rear of the check valve among the sixth refrigerant circulation lines and expanding and flowing the refrigerant flowing through the sixth refrigerant circulation line.
청구항 3에 있어서,
상기 제6 냉매순환라인 중 상기 서브쿨컨덴서의 유출단 측에 일측이 연결되고, 타측은 제3 냉매순환라인 중 상기 증발기의 유출단 측에 연결되는 제7 냉매순환라인과;
상기 제7 냉매순환라인 선상에 구비되어, 상기 제7 냉매순환라인을 유동하는 냉매를 팽창시켜 유출하는 제3팽창밸브와;
상기 제7 냉매순환라인 중 상기 제3팽창밸브 후방에 구비되어, 유입된 냉매를 열교환으로 배터리 냉각용 냉각수를 냉각한 후 냉매를 유출하는 배터리칠러;를 포함하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
The method according to claim 3,
A seventh refrigerant circulation line of one of the sixth refrigerant circulation lines connected to an outlet end side of the subcooled condenser, and the other side of the third refrigerant circulation line connected to an outlet end side of the evaporator;
A third expansion valve provided on the seventh refrigerant circulation line and expanding and flowing the refrigerant flowing through the seventh refrigerant circulation line;
And a battery chiller provided at the rear of the third expansion valve in the seventh refrigerant circulation line to cool the inflowing refrigerant to cool the cooling water for battery cooling and then discharge the refrigerant.
청구항 4에 있어서,
난방모드 운전 시,
상기 오리피스 2웨이밸브는 폐쇄 제어되고, 상기 후레쉬탱크는 제1유출단으로 냉매가 유출되도록 제어되며, 상기 제1팽창밸브 및 2웨이밸브는 개방 제어되고, 제2팽창밸브 및 제3팽창밸브는 폐쇄 제어되는 전기자동차용 냉난방 시스템.
The method according to claim 4,
When operating in heating mode,
The orifice 2-way valve is closed-controlled, and the fresh tank is controlled so that refrigerant flows out to the first outlet, the first expansion valve and the 2-way valve are open-controlled, and the second expansion valve and the third expansion valve are Air conditioning system for closed control electric vehicles.
청구항 4에 있어서,
난방제습모드 운전 시,
상기 오리피스 2웨이밸브는 개방 제어되고, 상기 후레쉬탱크는 제1유출단으로 냉매가 유출되도록 제어되며, 상기 제1팽창밸브 및 2웨이밸브는 개방 제어되고, 제2팽창밸브 및 제3팽창밸브는 폐쇄 제어되는 전기자동차용 냉난방 시스템.
The method according to claim 4,
When operating the heating dehumidification mode,
The orifice 2-way valve is controlled to open, and the fresh tank is controlled so that refrigerant flows out to the first outlet, the first expansion valve and the 2-way valve are controlled to open, and the second expansion valve and the third expansion valve are Air conditioning system for closed control electric vehicles.
청구항 4에 있어서,
난방 배터리 냉각모드 운전 시,
상기 오리피스 2웨이밸브는 폐쇄 제어되고, 상기 후레쉬탱크는 제1유출단 및 제2유출단으로 각각 냉매가 유출되도록 제어되며, 상기 제1팽창밸브 및 2웨이밸브는 개방 제어되고, 제2팽창밸브는 폐쇄 제어되며, 제3팽창밸브는 개방 제어되는 전기자동차용 냉난방 시스템.
The method according to claim 4,
When operating the heating battery cooling mode,
The orifice 2-way valve is closed-controlled, and the fresh tank is controlled so that refrigerant flows out to a first outlet and a second outlet, respectively, and the first expansion valve and the 2-way valve are controlled to open, and the second expansion valve Is a closed control, the third expansion valve is an air conditioning system for electric vehicles that are controlled open.
청구항 4에 있어서,
냉방모드 운전 시,
상기 오리피스 2웨이밸브는 폐쇄 제어되고, 상기 후레쉬탱크는 제2유출단으로 냉매가 유출되도록 제어되며, 상기 제1팽창밸브는 개방 제어되고, 2웨이밸브는 폐쇄 제어되며, 제2팽창밸브는 개방 제어되고, 제3팽창밸브는 폐쇄 제어되는 전기자동차용 냉난방 시스템.
The method according to claim 4,
When operating in cooling mode,
The orifice 2-way valve is closed-controlled, and the fresh tank is controlled so that refrigerant flows out to the second outlet, the first expansion valve is open-controlled, the 2-way valve is closed-controlled, and the second expansion-valve is opened. Controlled, the third expansion valve is closed and controlled electric vehicle heating and cooling system.
청구항 4에 있어서,
냉방 배터리 냉각모드 운전 시,
상기 오리피스 2웨이밸브는 폐쇄 제어되고, 상기 후레쉬탱크는 제2유출단으로 냉매가 유출되도록 제어되며, 상기 제1팽창밸브는 개방 제어되고, 2웨이밸브는 폐쇄 제어되며, 제2팽창밸브 및 제3팽창밸브는 개방 제어되는 전기자동차용 냉난방 시스템.The method according to claim 4,
Cooling Battery In cooling mode operation,
The orifice 2-way valve is closed-controlled, and the fresh tank is controlled so that refrigerant flows out to a second outlet, the first expansion valve is open-controlled, the 2-way valve is closed-controlled, the second expansion valve and the second 3 The expansion valve is an air-conditioning and heating system for electric vehicles that is controlled to open.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014225346A (en) * 2013-05-15 2014-12-04 株式会社デンソー Battery temperature adjustment unit
KR101846908B1 (en) * 2016-10-31 2018-04-10 현대자동차 주식회사 Heat pump system for vehicle
KR20180076397A (en) * 2016-12-27 2018-07-06 주식회사 두원공조 Automotive air conditioning system

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