KR20220049059A - Automotive air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 냉난방 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수냉식콘덴서에서 냉각수와 열교환된 냉매를 이용하여 차량의 냉난방을 실시하는 차량용 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating system for a vehicle, and more particularly, to a cooling and heating system for a vehicle that performs cooling and heating of a vehicle by using a refrigerant heat-exchanged with cooling water in a water-cooled condenser.
한국 등록특허 제10-1342931호에 기재된 배경기술을 참조하면, 차량용 공조장치는, 통상적으로 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다. 상기 냉방시스템은, 냉매사이클의 증발기측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방시스템은 냉각수 사이클의 히터코어측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.Referring to the background art described in Korean Patent Registration No. 10-1342931, an air conditioner for a vehicle generally includes a cooling system for cooling the interior of a vehicle and a heating system for heating the interior of the vehicle. The cooling system is configured to cool the vehicle interior by heat-exchanging air passing through the outside of the evaporator on the evaporator side of the refrigerant cycle with the refrigerant flowing inside the evaporator to cool the vehicle interior. It is configured to heat the interior of the vehicle by converting air passing through the outside of the core to heat by heat-exchanging it with coolant flowing through the inside of 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, 예컨대 2개의 열교환기(즉, 공조케이스 내부에 설치되어 차량 실내로 송풍되는 공기와 열교환하기 위한 실내 열교환기와, 공조케이스 외부에서 열교환하기 위한 실외 열교환기)와, 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 방향조절밸브를 구비한다. 따라서, 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방모드가 가동될 경우에는 상기 실내 열교환기가 냉방용 열교환기의 역할을 하게 되며, 난방모드가 가동될 경우에는 상기 실내 열교환기가 난방용 열교환기의 역할을 하게 된다.On the other hand, different from the above-described vehicle air conditioner, a heat pump system that can selectively perform cooling and heating by changing the flow direction of a refrigerant using one refrigerant cycle is applied, for example, two heat exchangers. (that is, an indoor heat exchanger installed inside the air conditioning case to exchange heat with air blown into the vehicle interior, and an outdoor heat exchanger for heat exchange outside the air conditioning case), and a directional control valve capable of switching the flow direction of the refrigerant do. Accordingly, when the cooling mode is operated according to the flow direction of the refrigerant by the directional control valve, the indoor heat exchanger plays a role of a cooling heat exchanger, and when the heating mode is operated, the indoor heat exchanger serves as a heating heat exchanger will do
이러한 차량용 히트펌프 시스템으로 다양한 종류가 제안되고 있는데, 그 대표적인 일예가 도 1에 도시되어 있다.Various types of heat pump systems for vehicles have been proposed, and a representative example thereof is shown in FIG. 1 .
도 1에 도시된 차량용 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하고 토출하는 압축기(30)와, 상기 압축기(30)로부터 토출되는 냉매를 방열시키는 고압측 열교환기(32)와, 병렬구조로 설치되어 상기 고압측 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 실외 열교환기(48)와, 상기 실외 열교환기(48)를 통과한 냉매를 증발시키는 저압측 열교환기(60)와, 상기 저압측 열교환기(60)를 통과한 냉매를 기상과 액상의 냉매로 분리하는 어큐뮬레이터(Accumulator, 62)와, 상기 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매와, 압축기(30)로 복귀하는 냉매를 열교환시키는 내부열교환기(50)와, 상기 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제2팽창밸브(56)와, 그리고 상기 제2팽창밸브(56)와 벙렬로 설치되어 상기 실외 열교환기(48)의 출구측과 상기 어큐뮬레이터(62)의 입구측을 선택적으로 연결하는 제2바이패스 밸브(58)를 포함하여 이루어진다.The vehicle heat pump system shown in FIG. 1 includes a
도 1 중 도면부호 10은 상기 고압측 열교환기(32)와 저압측 열교환기(60)가 내장되는 공조케이스, 도면부호 12는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하는 온도조절도어, 도면부호 20은 상기 공조케이스의 입구에 설치되는 송풍기를 각각 나타낸다.In Fig. 1,
상기한 바와 같이 구성된 종래 차량용 히트펌프 시스템에 따르면, 히트펌프 모드(난방모드)가 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 고압측 열교환기(32), 제1팽창밸브(34), 실외 열교환기(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 고압측 열교환기(32)가 난방기의 역할을 하게 되고, 상기 실외 열교환기(48)는 증발기의 역할을 하게 된다.According to the conventional vehicle heat pump system configured as described above, when the heat pump mode (heating mode) is operated, the
에어컨 모드(냉방모드)가 가동될 경우에는, 제1바이패스 밸브(36) 및 제2팽창밸브(56)는 개방되고, 제1팽창밸브(34) 및 제2바이패스 밸브(58)는 닫히게 된다. 또한, 온도조절도어(12)는 고압측 열교환기(32) 통로를 폐쇄하게 된다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1바이패스밸브(36), 실외 열교환기(48), 내부열교환기(50)의 고압부(52), 제2팽창밸브(56), 저압측 열교환기(60), 어큐뮬레이터(62) 및 상기 내부열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 상기 저압측 열교환기(60)가 증발기의 역할을 하게 되고, 상기 온도조절도어(12)에 의해 폐쇄된 상기 고압측 열교환기(32)는 히트펌프 모드시와 동일하게 난방기의 역할을 하게 된다.When the air conditioner mode (cooling mode) is operated, the
종래의 차량용 히트펌프 시스템은 특정 외기온이상의 조건에서는 실내콘덴서에서 충분한 콘덴싱이 이루어지지 않아 오리피스홀에서의 냉매 팽창이 이루어지지 않아 제습 성능이 성립되지 않으며, 난방-제습이 이루어지는 운전자의 실사용 조건하에서 히트펌프 시스템을 활용한 난방제습이 가능한 외기온 조건에 한계가 발생하였다.In the conventional vehicle heat pump system, dehumidification performance is not established because sufficient condensing is not performed in the indoor condenser under a specific outdoor temperature or higher, so refrigerant expansion in the orifice hole does not occur. There is a limit to the outdoor temperature conditions that can be heated and dehumidified using the pump system.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 외기 온도별 최적의 냉매라인을 구성하여 제습성능의 속효성(速效性)을 확보할 수 있고, 최소유량 이단팽창에 의한 최적의 제습조건 확보로 안정적인 제습라인의 온도 유지가 가능하며, 실내콘덴서와 인접한 제2유로에서 냉매를 분기하여 2차에 걸쳐 냉매를 팽창시킨 후 냉매유량 공급으로 일정한 제습성능 유지가 가능하고, 고압의 냉매가 2차에 걸쳐 저압으로 팽창됨으로써 차압에 의해 회로오픈 시 발생되는 냉매통과 이음을 개선할 수 있는 차량용 냉난방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and it is possible to secure fast-acting dehumidification performance by configuring an optimal refrigerant line for each outdoor temperature, and to secure optimal dehumidification conditions by two-stage expansion of the minimum flow rate It is possible to maintain a stable temperature of the dehumidification line with An object of the present invention is to provide a cooling and heating system for a vehicle that can improve the refrigerant passage and noise generated when the circuit is opened by the differential pressure by expanding to a low pressure across the system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출하는 압축기; 상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내를 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 실내를 난방시키는 실내콘덴서; 상기 실내콘덴서와 제2유로에 의해 연결되며, 상기 실내콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉각수와 열교환으로 냉매를 응축시키는 수냉식콘덴서; 상기 수냉식콘덴서와 제3유로에 의해 연결되며, 상기 수냉식콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 실외콘덴서; 상기 실외콘덴서와 제4유로에 의해 연결되며, 상기 실외콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 증발기; 상기 증발기와 제5유로에 의해 연결되고 상기 압축기와는 제6유로에 의해 연결되며, 냉방모드, 고온 난방제습모드 시에는 상기 증발기에서 공급되는 냉매, 난방모드 시에는 상기 수냉식콘덴서에서 분기유로를 통해 공급되는 냉매, 저온 난방제습모드, 마일드 난방제습모드 시에는 상기 수냉식콘덴서와 상기 증발기에서 공급되는 냉매를 일시적으로 저장하고, 저장된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리한 후 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터; 상기 제4유로에서 분기되어 상기 제5유로와 연결되는 바이패스유로 상에 구비되며 냉방모드 및 냉방 배터리협조모드 시 냉각수와 열교환으로 냉매를 응축시키는 배터리칠러; 상기 실외콘덴서와 인접하게 배치되는 라디에이터부의 제1라디에이터와 상기 수냉식콘덴서를 연결하여 냉각수를 순환시키는 제1냉각수라인; 상기 라디에이터부의 제2라디에이터와 상기 수냉식콘덴서 및 상기 배터리칠러를 연결하여 냉각수를 순환시키는 제2-1냉각수라인과 제2-2냉각수라인을 포함하는 제2냉각수라인; 상기 제2유로, 상기 제4유로, 상기 바이패스유로 상에 구비되어 상기 제2유로, 상기 제4유로, 상기 바이패스유로로 이동되는 냉매를 감압하는 팽창밸브부; 상기 실내콘덴서와 인접한 상기 제1유로 및 상기 압축기와 인접한 상기 제6유로 상 및 상기 실외콘덴서와 인접하게 구비되며 상기 제1유로 및 제6유로의 압력과 온도 및 외기의 온도를 측정하는 센서부; 상기 제2유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 제습유로 상, 상기 제5유로와 연결되기 위해 상기 제3유로에서 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부; 및 상기 제어부와 연결되며, 각각의 모드에 대응하여 상기 개폐밸브부의 개폐방향 및 상기 압축기로 공급되는 냉매의 과열도와 외기의 온도를 토대로 상기 개폐밸브부의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a compressor that compresses the introduced refrigerant and discharges it in a gaseous state of high temperature and high pressure; an indoor condenser connected to the compressor by a first flow path, into which a high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows in, and heats the room in a heating mode by exchanging the refrigerant with air flowing in the air conditioning case; a water-cooled condenser connected to the indoor condenser by a second flow path and condensing the refrigerant through heat exchange with cooling water by introducing a refrigerant discharged from the indoor condenser; an outdoor condenser connected to the water-cooled condenser by a third flow path and condensing the refrigerant through heat exchange with external air by introducing the refrigerant discharged from the water-cooled condenser; an evaporator connected to the outdoor condenser by a fourth flow path and cooling the interior of the vehicle by heat exchange with air supplied to the interior of the vehicle through the air conditioning case while introducing the refrigerant discharged from the outdoor condenser to vaporize the refrigerant; The evaporator is connected to the evaporator by a fifth passage, and the compressor is connected by a sixth passage. In the cooling mode and high temperature heating/dehumidifying mode, the refrigerant is supplied from the evaporator, and in the heating mode, the water-cooled condenser through a branch passage In the case of supplied refrigerant, low-temperature heating and dehumidifying mode, and mild heating and dehumidifying mode, the refrigerant supplied from the water-cooled capacitor and the evaporator is temporarily stored, the stored refrigerant is separated into a liquid refrigerant and a gaseous refrigerant, and the separated gaseous refrigerant is used in the compressor accumulator supplied with; a battery chiller provided on a bypass passage branched from the fourth passage and connected to the fifth passage and condensing the refrigerant through heat exchange with cooling water in a cooling mode and a cooling battery cooperative mode; a first coolant line for circulating coolant by connecting a first radiator of a radiator part disposed adjacent to the outdoor capacitor and the water-cooled capacitor; a second coolant line including a 2-1 coolant line and a 2-2 coolant line connecting the second radiator of the radiator unit, the water-cooled capacitor, and the battery chiller to circulate coolant; an expansion valve unit provided on the second passage, the fourth passage, and the bypass passage to depressurize the refrigerant moving to the second passage, the fourth passage, and the bypass passage; a sensor unit provided on the first flow path adjacent to the indoor condenser and the sixth flow path adjacent to the compressor and adjacent to the outdoor condenser for measuring the pressure and temperature of the first flow path and the sixth flow path and the temperature of outside air; an opening/closing valve unit provided on a dehumidification passage branched from the second passage and connected to the fourth passage, at a point where the branching passage is branched from the third passage to be connected to the fifth passage; and a control unit connected to the control unit and controlling the opening and closing of the opening/closing valve unit based on the opening/closing direction of the opening/closing valve unit and the superheat of the refrigerant supplied to the compressor and the temperature of the outside air in response to each mode. to provide.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템에 있어서, 상기 제습유로의 길이는 500mm 이하일 수 있고, 상기 개폐밸브부는 2웨이밸브와 3웨이밸브가 사용될 수 있다.In the heating and cooling system for a vehicle according to the present invention, the length of the dehumidification passage may be 500 mm or less, and a 2-way valve and a 3-way valve may be used for the opening/closing valve unit.
상기 제1냉각수라인은 상기 제1냉각수라인으로 순환되는 냉각수가 저장되는 제1리저버탱크와, 상기 제1냉각수라인 상에 구비되며 상기 제1냉각수라인으로 순환되는 냉각수이 흐름을 전환하는 제1방향전환밸브와, 상기 제1리저버탱크와 상기 제1방향전환밸브를 연결하는 제1냉각수바이패스라인과, 상기 제1리저버탱크에 저장된 냉각수를 상기 제1냉각수라인으로 순환시키는 제1펌프를 포함할 수 있다.The first coolant line includes a first reservoir tank in which coolant circulated to the first coolant line is stored, and a first direction change that is provided on the first coolant line and converts the flow of coolant circulated to the first coolant line a valve, a first coolant bypass line connecting the first reservoir tank and the first direction switching valve, and a first pump for circulating the coolant stored in the first reservoir tank to the first coolant line there is.
상기 제2냉각수라인은 상기 라디에이터부의 제2라디에이터와 상기 수냉식콘덴서를 연결하는 제2-1냉각수라인과, 상기 제2-1냉각수라인과 연결되며 상기 배터리칠러와 차량의 배터리를 연결하는 제2-2냉각수라인을 포함할 수 있으며, 상기 제2-1냉각수라인과 상기 제2-2냉각수라인이 연결되는 지점에는 제2방향전환밸브가 구비될 수 있다.The second coolant line is a 2-1 coolant line connecting the second radiator of the radiator unit and the water-cooled capacitor, and a second-second cooling water line connected to the 2-1 coolant line and connecting the battery chiller to the battery of the vehicle. A second cooling water line may be included, and a second direction switching valve may be provided at a point where the second-first coolant line and the second-second coolant line are connected.
상기 제2-1냉각수라인 상에는 상기 제2리저버탱크에 저장된 냉각수를 상기 제2-1냉각수라인으로 순환시키는 제2-1펌프가 구비될 수 있고, 상기 제2-2냉각수라인 상에는 냉각수를 상기 제2-2냉각수라인으로 순환시키는 제2-2펌프가 구비될 수 있으며, 상기 제2-2냉각수라인 상에는 상기 차량의 배터리와 상기 배터리칠러 사이에 구비되며 상기 제2-2냉각수라인으로 유동하는 냉각수를 가열하는 냉각수 히터가 구비될 수 있다.A 2-1 pump for circulating the coolant stored in the second reservoir tank to the 2-1 coolant line may be provided on the 2-1 coolant line, and the coolant is supplied to the second coolant line on the 2-2 coolant line A 2-2 pump circulating to the 2-2 coolant line may be provided, and on the 2-2 coolant line, coolant is provided between the battery of the vehicle and the battery chiller and flows to the 2-2 coolant line A coolant heater may be provided to heat the .
상기 팽창밸브부는 상기 제2유로 상에서 상기 수냉식콘덴서의 전단에 구비되며 난방모드, 고온과 저온 및 마일드 난방제습모드 시 상기 실내콘덴서에서 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제1전자식팽창밸브와, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되며 냉방모드, 냉방 배터리협조모드, 고온 난방제습모드, 마일드 난방제습모드 시 상기 제4유로를 통해 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 솔레노이드팽창밸브와, 상기 바이패스유로 상에서 상기 배터리칠러의 전단에 구비되며 냉방 배터리협조모드 시 상기 바이패스유로를 통해 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제2전자식팽창밸브를 포함할 수 있으며, 상기 솔레노이드팽창밸브에는 상기 제2유로에서 분기되는 제습유로의 일단이 연결되는 오리피스홀이 형성될 수 있고, 고온과 저온 및 마일드 난방제습모드 시 상기 제습유로를 통해 상기 제4유로로 공급되는 냉매는 상기 오리피스홀을 통해 교축되어 감압될 수 있다.The expansion valve part is provided at the front end of the water-cooled condenser on the second flow path and expands the refrigerant supplied from the indoor condenser to the water-cooled condenser in heating mode, high temperature and low temperature and mild heating and dehumidification mode to reduce pressure. and a solenoid provided at the front end of the evaporator on the fourth flow path and expands the refrigerant supplied to the evaporator through the fourth flow path in a cooling mode, a cooling battery cooperative mode, a high temperature heating and dehumidifying mode, and a mild heating and dehumidifying mode to reduce pressure. It may include an expansion valve and a second electronic expansion valve provided at the front end of the battery chiller on the bypass flow path to expand and reduce pressure by expanding the refrigerant supplied to the battery chiller through the bypass flow path in a cooling battery cooperative mode. , the solenoid expansion valve may have an orifice hole to which one end of the dehumidification passage branching from the second passage is connected, and the refrigerant supplied to the fourth passage through the dehumidifying passage in high temperature and low temperature and mild heating and dehumidification modes. can be reduced pressure by being throttled through the orifice hole.
상기 개폐밸브부는 상기 제2유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 상기 제습유로 상에 구비되어 상기 제습유로를 개폐하는 제1개폐밸브와, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되어 상기 제3유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하는 제2개폐밸브를 포함할 수 있으며, 상기 제1개폐밸브는 2웨이밸브가 사용될 수 있고, 상기 제2개폐밸브는 풀오픈과 스텝제어가 가능한 3웨이밸브가 사용될 수 있다.The opening/closing valve unit includes a first on/off valve provided on the dehumidification passage branched from the second passage and connected to the fourth passage to open and close the dehumidification passage, and at a point where the branch passage is branched from the third passage. It may include a second on-off valve provided to control the flow direction of the refrigerant moving to the third flow path, the first on-off valve may be a 2-way valve, and the second on-off valve may be fully open and step A controllable three-way valve may be used.
상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 상기 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향과 상기 분기유로 방향으로 동시에 개방이 가능하며, 냉매 회로별 차압에 따라 동시에 냉매가 흐를 수 있도록 부분적으로 개방 제어가 가능한 3웨이밸브를 사용할 수 있다.The second on-off valve provided at the branching point of the branch flow path in the third flow path can be opened simultaneously in the direction of the outdoor capacitor and the branch flow path, and partially so that the refrigerant flows at the same time according to the differential pressure of each refrigerant circuit. A 3-way valve with open control can be used.
상기 센서부는 상기 실내콘덴서와 인접한 상기 제1유로 및 상기 압축기와 인접한 상기 제6유로 상에 구비되며 상기 제1유로 및 제6유로의 압력과 온도를 측정하는 PT센서와, 외기의 온도를 측정하는 외기온도센서를 포함할 수 있으며, 상기 센서부는 상기 제어부와 연결될 수 있다.The sensor unit is provided on the first flow path adjacent to the indoor condenser and the sixth flow path adjacent to the compressor, and a PT sensor for measuring the pressure and temperature of the first flow path and the sixth flow path; It may include an outdoor temperature sensor, and the sensor unit may be connected to the control unit.
상기 제어부는 상기 외기온도센서가 측정한 외기온도에 따라 상기 팽창밸브부와 상기 개폐밸브부를 제어하여 고온 난방제습모드, 저온 난방제습모드, 마일드 난방제습모드로 전환할 수 있으며, 상기 외기온도센서가 측정한 외기온도가 17℃ 이상의 조건에는 고온 난방제습모드, 외기온도가 3℃ 이하의 조건에는 저온 난방제습모드, 외기온도가 3℃ 이상 17℃ 이하의 조건에서는 마일드 난방제습모드가 동작될 수 있다.The control unit may control the expansion valve unit and the on/off valve unit according to the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor to switch to a high temperature heating and dehumidifying mode, a low temperature heating and dehumidifying mode, and a mild heating and dehumidifying mode, and the outside temperature sensor is The high-temperature heating and dehumidification mode can be operated when the measured outdoor temperature is 17°C or higher, the low-temperature heating/dehumidifying mode when the outdoor temperature is 3°C or lower, and the mild heating and dehumidifying mode when the outdoor temperature is 3°C or higher and 17°C or lower. .
냉방모드 시, 상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방될 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 열릴 수 있고, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 닫힐 수 있으며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 상기 제4유로를 통해 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인 및 제2-2냉각수라인으로 순환할 수 있으며, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 밀폐될 수 있다.In the cooling mode, the first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage may be closed, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is the outdoor capacitor. direction, the first electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the second flow path may be opened, and the second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path may be closed, and The solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path may expand the refrigerant supplied to the evaporator through the fourth flow path, and the cooling water may include the first coolant line, the 2-1 coolant line, and the second -2 may be circulated to the coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line may be sealed.
난방모드 시, 상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 분기유로 방향으로 개방될 수 있으며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브와 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 상기 제2유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 냉각수는 제1냉각수라인으로 순환할 수 있으며, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 개방되어 상기 라디에이터부의 제1라디에이터로 냉각수가 순환하지 않을 수 있다.In the heating mode, the first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage may be closed, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is the branch passage. direction, the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path and the second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path can be closed, and provided on the second flow path The first electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit may expand the refrigerant supplied to the water-cooled condenser through the second flow path, and the cooling water may circulate to a first coolant line, and a first bypass of the first coolant line. The pass coolant line may be opened so that coolant may not circulate to the first radiator of the radiator unit.
고온 난방제습모드 시, 상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 열릴 수 있고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방될 수 있으며, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 열릴 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 상기 제2유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제습유로를 통해 상기 제4유로로 공급되는 냉매는 상기 제2전자식팽창밸브의 오리피스홀을 통과하면서 교축될 수 있으며, 냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인으로 순환할 수 있고, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 개방되어 상기 라디에이터부의 제1라디에이터로 냉각수가 순환하지 않을 수 있다.In the high-temperature heating and dehumidification mode, the first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage may be opened, and the second on-off valve of the on-off valve portion provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is the may be opened toward the outdoor capacitor, the second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path may be closed, and the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path may be opened, and The first electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the second flow path may expand the refrigerant supplied to the water-cooled condenser through the second flow path, and the refrigerant supplied to the fourth flow path through the dehumidification flow path is the may be throttled while passing through the orifice hole of the second electronic expansion valve, coolant may circulate to the first coolant line and the second coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line may be When it is opened, the coolant may not circulate to the first radiator of the radiator unit.
저온 난방제습모드 시, 상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 열릴 수 있고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 분기유로 방향으로 개방될 수 있으며, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브와 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 상기 제2유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 상기 제습유로를 통해 상기 제4유로로 공급되는 냉매는 상기 제2전자식팽창밸브의 오리피스홀을 통과하면서 교축될 수 있고, 냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인으로 순환할 수 있으며, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 개방되어 상기 라디에이터부의 제1라디에이터로 냉각수가 순환하지 않을 수 있다.In the low-temperature heating and dehumidification mode, the first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage may be opened, and the second on-off valve of the on-off valve portion provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is the The second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path and the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path may be closed in the direction of the branch flow path, and may be closed on the second flow path. The first electromagnetic expansion valve of the expansion valve part provided in the expansion valve may expand the refrigerant supplied to the water-cooled condenser through the second flow path, and the refrigerant supplied to the fourth flow path through the dehumidification flow path is the second electronic expansion may be throttled while passing through the orifice hole of the valve, coolant may circulate to the first coolant line and the second coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line is opened to the radiator The coolant may not circulate to the negative first radiator.
마일드 난방제습모드 시, 상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 열릴 수 있고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향과 상기 분기유로 방향으로 개방될 수 있으며, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 열릴 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 상기 제2유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제습유로를 통해 상기 제4유로로 공급되는 냉매는 상기 제2전자식팽창밸브의 오리피스홀을 통과하면서 교축될 수 있으며, 냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인으로 순환할 수 있고, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 개방되어 상기 라디에이터부의 제1라디에이터로 냉각수가 순환하지 않을 수 있다.In the mild heating and dehumidification mode, the first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage may be opened, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is the The second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path may be closed, and the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path may be opened in the direction of the outdoor capacitor and the branch flow path. may be opened, and the first electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the second flow path may expand the refrigerant supplied to the water-cooled condenser through the second flow path, and to the fourth flow path through the dehumidification flow path The supplied refrigerant may be throttled while passing through the orifice hole of the second electromagnetic expansion valve, and the coolant may circulate through the first coolant line and the second coolant line, and the first coolant line in the first coolant line The bypass coolant line may be opened so that coolant may not circulate to the first radiator of the radiator unit.
냉방 배터리협조모드 시, 상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방될 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 열릴 수 있고, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브와 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 상기 제4유로를 통해 상기 증발기로 공급되는 냉매와 상기 바이패스유로를 통해 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인 및 제2-2냉각수라인으로 순환할 수 있고, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 밀폐될 수 있다.In the cooling battery cooperative mode, the first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage may be closed, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is the may be opened toward the outdoor capacitor, the first electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the second flow path may be opened, and the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path and the bypass flow path The second electronic expansion valve of the expansion valve unit provided in the expansion valve may expand the refrigerant supplied to the evaporator through the fourth flow path and the refrigerant supplied to the battery chiller through the bypass flow path, and the cooling water is the first cooling water Line and the 2-1 coolant line and the 2-2 coolant line may circulate, and the first bypass coolant line of the first coolant line may be sealed.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템은 외기 온도별 최적의 냉매라인을 구성하여 제습성능의 속효성(速效性)을 확보할 수 있고, 효율적인 PTC 사용로직으로 소모전력을 최소화시킬 수 있으며, 최소유량 이단팽창에 의한 최적의 제습조건 확보로 안정적인 제습라인의 온도 유지가 가능하다.The cooling and heating system for a vehicle according to the present invention can secure fast-acting dehumidification performance by configuring an optimal refrigerant line for each outdoor temperature, minimize power consumption with an efficient PTC use logic, and minimize flow rate for two-stage expansion. It is possible to maintain a stable temperature of the dehumidification line by securing optimal dehumidification conditions.
또한, 제습유로를 실내콘덴서와 인접한 제2유로에서 분기하여 제2전자식팽창밸브와 연결시킴으로써 제습유로의 길이를 짧게 하여 차압을 최소한으로 발생시키면서 제습유로를 통해 증발기로 최대한의 냉매유량이 공급될 수 있으며, 제습유로에 설치되는 솔레노이드팽창밸브에 형성된 오리피스홀에 의해 냉매를 교축하여 일정한 제습성능 유지가 가능하고, 차압에 의해 회로오픈 시 발생되는 냉매통과 이음을 개선할 수 있다.In addition, the dehumidification flow path is branched from the second flow path adjacent to the indoor condenser and connected to the second electronic expansion valve, thereby shortening the length of the dehumidification flow path and generating the minimum differential pressure, while the maximum refrigerant flow can be supplied to the evaporator through the dehumidification flow path. In addition, it is possible to maintain a constant dehumidification performance by throttling the refrigerant by the orifice hole formed in the solenoid expansion valve installed in the dehumidification flow path, and to improve the refrigerant passage noise generated when the circuit is opened by the differential pressure.
도 1은 종래의 차량용 히트펌프 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 차량용 냉난방 시스템의 냉방모드 시 냉매 및 냉각수가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 차량용 냉난방 시스템의 난방모드 시 냉매 및 냉각수가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 차량용 냉난방 시스템의 고온 난방제습모드 시 냉매 및 냉각수가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 차량용 냉난방 시스템의 저온 난방제습모드 시 냉매 및 냉각수가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 차량용 냉난방 시스템의 마일드 난방제습모드 시 냉매 및 냉각수가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 차량용 냉난방 시스템의 냉방 배터리협조모드 시 냉매 및 냉각수가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 2에 도시된 제습유로 길이별 차압과 이에 따른 증발기 제습성능 상관 관계를 도시한 그래프이다.1 is a block diagram showing a conventional vehicle heat pump system.
2 is a configuration diagram illustrating a heating/cooling system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a state in which a refrigerant and coolant are circulated in a cooling mode of the cooling/heating system for a vehicle according to the present invention.
4 is a view illustrating a state in which a refrigerant and coolant are circulated in a heating mode of the heating/cooling system for a vehicle according to the present invention.
5 is a diagram illustrating a state in which a refrigerant and coolant are circulated in a high-temperature heating/dehumidifying mode of the heating/cooling system for a vehicle according to the present invention.
6 is a diagram illustrating a state in which a refrigerant and coolant are circulated in a low-temperature heating/dehumidifying mode of the heating/cooling system for a vehicle according to the present invention.
7 is a diagram illustrating a state in which a refrigerant and coolant are circulated in the mild heating/dehumidifying mode of the heating/cooling system for a vehicle according to the present invention.
8 is a diagram illustrating a state in which a refrigerant and a coolant are circulated in the cooling battery cooperative mode of the heating/cooling system for a vehicle according to the present invention.
9 is a graph showing the correlation between the pressure differential for each length of the dehumidification passage shown in FIG. 2 and the evaporator dehumidification performance according thereto.
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 according to 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 conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템(100)은 압축기(1100)와, 실내콘덴서(1200)와, 수냉식콘덴서(1300)와, 실외콘덴서(1400)와, 증발기(1500)와, 어큐뮬레이터(1600)와, 배터리칠러(1700)와, 제1냉각수라인(1800)과, 제2냉각수라인(1900)과, 팽창밸브부(2000)와, 센서부(2100)와, 개폐밸브부(2200)와, 제어부(2300)를 포함한다.2 to 8, the vehicle heating and
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템(100)은 냉매가 순환하는 냉매순환라인 상에는 압축기(1100), 실내콘덴서(1200), 수냉식콘덴서(1300), 실외콘덴서(1400), 증발기(1500)가 연결되며, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2 , in the vehicle
상기 압축기(1100)는 냉매가 유동하는 유로와 연결된 입력단을 통해 냉매를 인입하여 압축한 후, 압축된 냉매를 출력단을 통해 유로로 토출하는데, 이때 토출되는 냉매는 고온고압의 냉매(냉매가스; 기체)로 토출된다.The
상기 압축기(1100)의 출력단은 제1유로(R1)와 연결되고, 상기 제1유로(R1)를 통해 실내콘덴서(1200)의 입력단과 상기 압축기(1100)의 출력단이 연결되어, 상기 압축기(1100)에서 압축된 고온고압의 냉매(기체)를 상기 실내콘덴서(1200)로 출력한다.An output terminal of the
상기 실내콘덴서(1200)는 공조케이스(미도시) 내에 구비되며, 상기 실내콘덴서(1200)는 상기 압축기(1100)에서 토출되는 고온고압의 냉매(기체)를 제1유로(R1)를 통해 인입한다. 상기 실내콘덴서(1200)가 공조케이스(미도시)를 통해 차량 실내로 공급되는 공기와의 열교환을 통해 내부를 유동하는 고온고압의 냉매(기체)를 응축시키면서 그 응축열로 공기를 가열하여, 차량 실내의 난방이 이루어지도록 한다.The
상기 공조케이스(미도시)의 구조 및 공조케이스(미도시)가 공기를 인입한 후 열교환된 공기를 차량의 실내로 공급하여 난방이 이루어지도록 하는 과정은 공지된 기술인 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The structure of the air conditioning case (not shown) and the process of supplying heat-exchanged air to the interior of the vehicle after the air conditioning case (not shown) introduces air to be heated are known techniques, and detailed description thereof will be omitted. decide to do
상기 실내콘덴서(1200)의 출력단은 제2유로(R2)와 연결되고, 상기 제2유로(R2)는 수냉식콘덴서(1300)와 연결된다. 상기 수냉식콘덴서(1300)는 상기 제2유로(R2)를 통해 상기 실내콘덴서(1200)에서 토출되는 냉매를 인입하여 후술되는 제1냉각수라인(1800) 및 제2냉각수라인(1900) 중의 제2-1냉각수라인(1910)으로 유동하는 냉각수와의 열교환으로 냉매를 응축 및 증발시키는 역할을 한다. 상기 제2유로(R2) 상에는 후술되는 팽창밸브부(2000)의 제1팽창밸브(2010)가 구비되는 것이 바람직하다.An output terminal of the
상기 수냉식콘덴서(1300)는 제3유로(R3)에 의해 실외콘덴서(1400)와 연결된다. 상기 실외콘덴서(1400)는 상기 제3유로(R3)를 통해 인입되는 냉매를 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시킨 후 출력단을 통해 제4유로(R4)로 배출한다. 상기 제4유로(R4)는 증발기(1500)와 연결되어 상기 실외콘덴서(1400)에서 응축된 후 출력되는 냉매를 상기 증발기(1500)로 공급한다.The water-cooled
상기 실외콘덴서(1400)는 상기 수냉식콘덴서(1300)로부터 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축하는데, 상기 실외콘덴서(1400)는 차량 구동부(구동모터, 미도시)에 구비된 라디에이터부(RAD)에 근접하게 배치되어, 입력측을 통해 인입된 냉매를 외부 공기와 열교환하여 응축한 후 제4유로(R4)로 배출한다.The
상기 증발기(1500)는 제5유로(R5)에 의해 어큐뮬레이터(1600)와 연결되며, 상기 어큐뮬레이터(1600)는 상기 증발기(1500)와 상기 압축기(1100) 사이에 구비되어 공급되는 냉매를 일시적으로 저장하면서 인입된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리하고 분리된 기상 냉매를 제6유로(R6)를 통해 상기 압축기(1100)로 공급한다.The
상기 실외콘덴서(1400)와 상기 증발기(1500)를 연결하는 상기 제4유로(R4)에서 분기되어 상기 증발기(1500)와 상기 어큐뮬레이터(1600)를 연결하는 제5유로(R5)와 연결되는 바이패스유로(BR) 상에는 배터리칠러(1700)가 구비된다. 상기 배터리칠러(1700)는 냉방 배터리협조모드 시 후술되는 제2-2냉각수유로(1920)를 유동하는 냉각수와 상기 바이패스유로(BR)로 유동하는 냉매를 열교환하여 배터리(B)를 냉각시키는 역할을 한다. 후술되는 냉방 배터리협조모드 시에는 상기 바이패스유로(BR)로 냉매가 흐르게 되고 이때, 상기 배터리칠러(1700)는 상기 바이패스유로(BR)의 냉매와 후술되는 제2냉각수라인(1900) 중의 제2-2냉각수라인(1920)의 냉각수를 열교환시켜 냉각수를 냉각시킴으로써 제2-2냉각수라인(1920)에 의해 배터리(B)의 열관리가 가능하게 된다.Bypass is branched from the fourth flow path R4 connecting the
상기 실외콘덴서(1400)와 인접하게 배치되는 라디에이터부(RAD)의 제1라디에이터(RAD1)와 상기 수냉식콘덴서(1300)는 제1냉각수라인(1800)에 의해 연결되어 냉각수가 순환되고, 상기 라디에이터부(RAD)의 제2라디에이터(RAD2)와 상기 수냉식콘덴서(1300) 및 상기 배터리칠러(1700)와 배터리(B)는 제2냉각수라인(1900)에 의해 연결되어 냉각수가 순환된다.The first radiator RAD1 of the radiator unit RAD disposed adjacent to the
상기 제1냉각수라인(1800)은 제1리저버탱크(1810)와, 제1방향전환밸브(1820), 제1냉각수바이패스라인(1830), 제1펌프(1840)를 포함한다. 상기 제1냉각수라인(1800)에는 제1리저버탱크(1810)가 설치되고, 상기 제1리저버탱크(1810)에는 제1냉각수라인(1800)으로 순환하는 냉각수가 저장되며, 상기 제1냉각수라인(1800)에 상기 제1방향전환밸브(1820)가 구비되어 일방향으로 순환하는 냉각수의 흐름이 전환된다.The
상기 제1리저버탱크(1810)와 상기 제1방향전환밸브(1820)는 제1냉각수바이패스라인(1830)에 의해 연결되며, 상기 제1냉각수바이패스라인(1830)에 의해 상기 제1리저버탱크(1810)와 상기 제1방향전환밸브(1820)가 연결됨으로써 냉각수가 제1라디에이터(RAD1)를 거치지 않고 순환하게 되고, 상기 제1리저버탱크(1810)에 저장된 냉각수는 제1펌프(1840)에 의해 차량 구동부(구동모터, 미도시)를 냉각시킨 후 수냉식콘덴서(1300)로 순환된다.The
상기 제1리저버탱크(1810)는 상기 라디에이터부(RAD)의 제1라디에이터(RAD1)의 후단에 위치하고, 상기 제1방향전환밸브(1820)는 제1라이데이터(RAD1)의 전단에 위치하는 것이 바람직하다.The
상기 제2냉각수라인(1900)은 제2-1냉각수라인(1910)과, 제2-2냉각수라인(1920)을 포함한다. 상기 제2-1냉각수라인(1910)은 상기 라디에이터부(RAD)의 제2라이데이터(RAD2)와 상기 수냉식콘덴서(1300)를 연결하고, 상기 제2-2냉각수라인(1920)은 상기 제2-1냉각수라인(1910)과 연결되며 상기 배터리칠러(1700)와 상기 차량의 배터리(B)를 연결한다. 상기 제2-1냉각수라인(1910)과 상기 제2-2냉각수라인(1920)은 연결되며, 상기 제2-1냉각수라인(1910)과 상기 제2-2냉각수라인(1920)이 연결되는 지점에는 제2방향전환밸브(1930)가 구비되는 것이 바람직하다.The
상기 제2-1냉각수라인(1910) 상에는 제2리저버탱크(1960)에 저장된 냉각수를 상기 제2-1냉각수라인(1910)으로 순환되게 공급하는 제2-1펌프(1940)가 구비되고, 상기 제2-2냉각수라인(1920) 상에는 냉각수를 상기 제2-2냉각수라인(1920)으로 순환시키는 제2-2펌프(1950)와, 상기 차량의 배터리(B)와 상기 배터리칠러(1700) 사이에 구비되며 상기 제2-2냉각수라인(1920)으로 유동하는 냉각수를 가열하는 냉각수 히터(1970)가 구비되는 것이 바람직하다.A 2-1
도 3 및 도 8을 참조하면, 냉방모드 시 및 냉방 배터리협조모드 시에는 상기 제1냉각수라인(1800)과 상기 제2냉각수라인(1900)으로 냉각수가 순환되며, 상기 제1냉각수라인(1800)의 제1냉각수바이패스라인(1830)으로는 냉각수가 순환되지 않게 된다.3 and 8, in the cooling mode and in the cooling battery cooperative mode, cooling water is circulated through the
도 4 내지 도 7을 참조하면, 난방모드 시, 고온 난방제습모드 시, 저온 난방제습모드 시, 마일드 난방제습모드 시에는 상기 제2-2냉각수라인(1920)으로는 냉각수가 순환하지 않고 상기 제1냉각수라인(1800)과 상기 제2-1냉각수라인(1910)으로만 냉각수가 순환되며, 순환되는 냉각수는 제1라디에이터(RAD1)로 순환되지 않도록 상기 제1냉각수바이패스라인(1830)으로 순환된다.4 to 7 , in the heating mode, the high temperature heating and dehumidification mode, the low temperature heating and dehumidification mode, and the mild heating and dehumidification mode, the coolant does not circulate through the 2-2
도 2를 참조하면, 상기 제2유로(R2), 상기 제4유로(R4), 상기 바이패스유로(BR) 상에는 팽창밸브부(2000)가 구비되며, 상기 팽창밸브부(2000)는 상기 제2유로(R2), 상기 제4유로(R4), 상기 바이패스유로(BR)로 이동되는 냉매를 감압하는 역할을 한다.Referring to FIG. 2 , an
상기 팽창밸브부(2000)는 제1전자식팽창밸브(2010)와, 솔레노이드팽창밸브(2020)와, 제2전자식팽창밸브(2030)를 포함한다. 상기 제1전자식팽창밸브(2010)는 상기 실내콘덴서(1200)를 통과하여 상기 제2유로(R2)로 유동되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다. 상기 솔레노이드팽창밸브(2020)는 상기 증발기(1500)와 인접한 제4유로(R4) 상에 구비되며, 상기 솔레노이드팽창밸브(2020)는 냉방모드 시, 냉방 배터리협조모드 시 상기 실외콘덴서(1400)를 통과하여 상기 증발기(1500)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 하고, 고온 난방제습모드 시, 저온 난방제습모드 시, 마일드 난방제습모드 시에는 상기 실내콘덴서(1200)에서 상기 증발기(1500)로 공급되는 냉매가 상기 솔레노이드팽창밸브(2020)에 형성된 오리피스홀(미도시)를 통과하면서 교축되어 팽창된 후 상기 증발기(1500)로 공급된다.The
상기 제2전자식팽창밸브(2030)는 상기 배터리칠러(1700)와 인접하게 바이패스유로(BR) 상에 구비되며, 냉방 배터리협조모드 시 상기 실외콘덴서(1400)를 통과한 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.The second
상기 실내콘덴서(1200)와 인접한 제1유로(R1) 및 상기 압축기(1100)와 인접한 제6유로(R6)와 상기 실외콘덴서(1400)와 인접하게 센서부(2100)가 구비되며, 상기 센서부(2100)는 상기 제1유로(R1)와 상기 제6유로(R6)의 압력과 온도 및 상기 실외콘덴서(1400) 외측의 외기온도를 측정하는 역할을 한다.A first flow path R1 adjacent to the
상기 센서부(2100)는 PT센서(2110)와, 외기온도센서(2120)를 포함한다. 상기 PT센서(2110)는 상기 실내콘덴서(1200)와 인접한 상기 제1유로(R1) 및 상기 압축기(1100)와 인접한 상기 제6유로(R6) 상에 구비되어 상기 제1유로(R1) 및 제6유로(R6)의 압력과 온도를 측정하며, 제1유로(R1)의 압력과 온도를 측정하는 제1센서(2110a)와 제6유로(R6)의 압력과 온도를 측정하는 제2센서(2110b)를 포함한다. 상기 외기온도센서(2120)는 상기 실외콘덴서(1400)와 인접하게 구비되어 상기 실외콘덴서(1400) 외측에서 외기의 온도를 측정하며, 상기 센서부(2100)는 후술되는 제어부(2300)와 연결되는 것이 바람직하다.The
상기 제2유로(R2)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 제습유로(DR), 상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제5유로(R5)와 연결되는 분기유로(QR)가 상기 제3유로(R3)에서 분기되는 지점에는 개폐밸브부(2200)가 구비되며, 상기 개폐밸브부(2200)로는 2웨이밸브와 3웨이밸브가 사용되는 것이 바람직하다.A dehumidification flow path DR branched from the second flow path R2 and connected to the fourth flow path R4, and a branch flow path QR branched from the third flow path R3 and connected to the fifth flow path R5 ) is provided with an on/off
상기 개폐밸브부(2200)는 제1개폐밸브(2210)와, 제2개폐밸브(2220)를 포함한다. 상기 제1개폐밸브(2210)는 상기 제2유로(R2)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 제습유로(DR) 상에 구비되며, 상기 제1개폐밸브(2210)는 고온 난방제습모드 시, 저온 난방제습모드 시, 마일드 난방제습모드 시 상기 제습유로(DR)를 개방하고, 상기 솔레노이드팽창밸브(2020)의 오리피스홀(미도시)을 통과하면서 교축되고 팽창된 후 상기 증발기(1500)로 공급되며, 상기 제1개폐밸브(2210)로는 2웨이밸브가 사용된다.The on-off
도 9를 참조하면, 상기 제습유로(DR)의 길이는 500mm 이하인 것이 바람직하다. 상기 제습유로(DR)의 길이가 길어지면 상기 제습유로(DR) 내부의 저항에 따른 발생되는 차압의 크기가 커지므로 이는 냉매유량의 감소로 이어져 충분한 제습효과를 낼 수 없는 문제점을 발생시키게 된다. 상기 제습유로(DR)의 길이별 제습성능 확보를 위한 팽창온도에 따른 증발기 온도 감소폭에 대한 평가결과는 도 9의 그래프에 도시되어 있다.Referring to FIG. 9 , the length of the dehumidification passage DR is preferably 500 mm or less. As the length of the dehumidification passage DR increases, the magnitude of the differential pressure generated according to the resistance inside the dehumidification passage DR increases. The evaluation result of the decrease in the evaporator temperature according to the expansion temperature for securing the dehumidifying performance for each length of the dehumidifying passage DR is shown in the graph of FIG. 9 .
도 2를 참조하면, 상기 제2개폐밸브(2220)는 상기 제3유로(R3)에서 제5유로(R5)와 연결되는 분기유로(QR)가 분기되는 지점에 구비되며, 냉방모드 시, 고온 난방제습모드 시, 냉방 배터리협조모드 시에는 상기 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매가 상기 실외콘덴서(1400)로 공급되도록 상기 실외콘덴서(1400) 방향으로 개방된다. 난방모드 시, 저온 난방제습모드 시에는 상기 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매가 상기 분기유로(QR)로 공급되도록 상기 분기유로(QR) 방향으로 개방되고, 마일드 난방제습모드 시에는 상기 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매가 상기 실외콘덴서(1400)와 상기 분기유로(QR)로 공급되도록 상기 실외콘덴서(1400) 방향과 상기 분기유로(QR) 방향으로 개방되며, 상기 제2개폐밸브(2220)로는 풀오픈과 스텝제어가 가능한 3웨이밸브가 사용되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2 , the second on-off
상기 센서부(2100)와 상기 개폐밸브부(2200)는 제어부(2300)와 연결되며, 상기 제어부(2300)는 각각의 모드에 대응하여 상기 개폐밸브부(2200)의 개폐 및 개폐방향과 상기 압축기로 공급되는 냉매의 과열도와 외기의 온도를 토대로 상기 개폐밸브부(2200)의 개폐를 제어하는 역할을 한다.The
상기 제어부(2300)는 상기 외기온도센서(2120)가 측정한 외기온도에 따라 상기 팽창밸브부(2000)와 상기 개폐밸브부(2200)를 제어하여 고온 난방제습모드, 저온 난방제습모드, 마일드 난방제습모드로 전환한다.The
상기 제어부(2300)는 상기 외기온도센서(2120)가 측정한 외기온도가 17℃ 이상의 조건에는 고온 난방제습모드로 전환하고, 외기온도가 3℃ 이하의 조건에는 저온 난방제습모드로 전환하며, 외기온도가 3℃ 이상 17℃ 이하의 조건에서는 마일드 난방제습모드로 전환하게 된다.The
도 3은 냉방모드 시이며, 냉방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200), 수냉식콘덴서(1300), 실외콘덴서(1400), 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 냉방을 수행하게 된다. 냉방모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 제1냉각수라인(1800)과 제2-1냉각수라인(1910)을 통해 이동되는 냉각수는 수냉식 콘덴서(1300)에서 냉매와 열교환되면서 흡열된 냉각수는 각각 제1라디에이터(RAD1) 및 제2라디에이터(RAD2)와 열교환하게 된다.3 is in the cooling mode, and the flow of the refrigerant in the cooling mode is the
상기 제2유로(R2)에서 분기되어 상기 제4유로(R4) 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(2020)와 연결되는 제습유로(DR) 상에 구비되는 제1개폐밸브(2210)는 닫혀 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매가 상기 제습유로(DR)로 이동되지 않도록 하고, 상기 제3유로(R3) 상에서 분기유로(QR)가 분기되는 지점에 구비되는 제2개폐밸브(2220)는 실외콘덴서(1400) 방향으로 개방되어 수냉식콘덴서(1300)에서 토출된 냉매를 상기 실외콘덴서(1400)로 공급되도록 한다.The first on/off
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(2010)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 상기 수냉식콘덴서(1300)로 공급하고, 상기 제4유로(R4)에서 분기되는 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 제2전자식팽창밸브(2030)는 닫혀 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매가 상기 바이패스유로(BR)로 이동되지 않도록 하며, 상기 제4유로(R4) 상에서 상기 증발기(1500)의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(2020)는 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매를 팽창하여 상기 증발기(1500)로 공급하고, 상기 증발기(1500)를 통과한 냉매는 어큐뮬레이터(1600)를 거치면서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리되고, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(1100)로 순환된다. 냉방모드 시, 냉각수는 제1냉각수라인(1800)과 제2-1냉각수라인(1910)으로 순환하며, 상기 제1냉각수라인(1800)의 제1바이패스냉각수라인(1830)은 제1방향전환밸브(1820)가 제1라이데이터(RAD1) 방향으로 열림에 따라 밀폐되게 된다.The first
도 4는 난방모드 시이며, 난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100) 실내콘덴서(1200), 수냉식콘덴서(1300), 분기유로(QR)를 거쳐 어큐뮬레이터(1600)와, 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다. 4 is a heating mode, the flow of refrigerant in the heating mode is circulated to the
난방모드 시, 냉매가 압축기(1100), 실내콘덴서(1200), 제1전자식팽창밸브(2010)를 거쳐 수냉식콘덴서(1300)로 공급되고, 상기 수냉식콘덴서(1300)에서 토출된 냉매는 분기유로(QR)를 거쳐 어큐뮬레이터(1600)로 공급된다. 상기 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매는 어큐뮬레이터(1600)를 거쳐 압축기(1100)로 공급하기 위해 제3유로(R3)에서 분기유로(QR)가 분기되는 지점에 구비되는 제2개폐밸브(2220)는 상기 어큐뮬레이터(1600)로 냉매가 공급되도록 상기 분기유로(QR) 방향으로 개방되고, 상기 제습유로(DR) 상에 구비되는 제1개폐밸브(2210)는 닫혀 상기 제2유로(R2)로 이송되는 냉매가 제습유로(DR)를 통해 제4유로(R4)로 공급되지 않도록 한다. 상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(2010)는 상기 실내콘덴서(1200)에서 토출된 후 상기 제2유로(R2)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1300)로 공급되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 수냉식콘덴서(1300)로 공급하고, 상기 수냉식콘덴서(1300)에서 토출된 냉매는 분기유로(QR)를 거쳐 어큐뮬레이터(1600)로 공급된다. 상기 어큐뮬레이터(1600)로 공급된 냉매는 액상 냉매와 기상 냉매로 분리되고, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(1100)로 순환된다. 난방모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 냉각수는 제1냉각수라인(1800)으로만 순환하면서 수냉식 콘덴서(1300)에서 냉매와 열교환하며, 냉각수는 제1냉각수바이패스라인(1830)으로 바이패스됨으로써 제1라디에이터(RAD1)와는 열교환을 하지 않게 된다.In the heating mode, the refrigerant is supplied to the water-cooled
도 5는 고온 난방제습모드 시이며, 고온 난방제습모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200)를 거친 후 일부의 냉매는 수냉식콘덴서(1300), 실외콘덴서(1400), 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하고, 상기 실내콘덴서(1200)를 거친 다른 일부의 냉매는 제습유로(DR)와 솔레노이드팽창밸브(2020)를 통해 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 난방 및 제습을 수행하게 된다. 고온 난방제습모드 시는 외기온도센서(2120)가 측정한 외기온도가 17℃ 이상인 경우에 난방제습모드를 동작시키게 되면 상기 제어부(2300)는 고온 난방제습모드로 전환하게 된다.5 is a high-temperature heating and dehumidifying mode, and in the high-temperature heating and dehumidification mode, the flow of the refrigerant passes through the
상기 제2유로(R2)에서 분기되는 상기 제습유로(DR) 상에 구비되는 상기 제1개폐밸브(2210)는 열려 상기 제2유로(R2)로 이동되는 일부를 냉매를 상기 제습유로(DR)를 통해 상기 제4유로(R4) 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(2020)로 공급하고, 상기 제3유로(R3)에서 분기유로(QR)가 분기되는 지점에 구비되는 제2개폐밸브(2220)는 실외콘덴서 방향으로 개방되어 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매를 실외콘덴서(1400)로 공급하게 된다.The first on/off
상기 제4유로(R4)에서 분기되는 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 제2전자식팽창밸브(2030)는 닫혀 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매가 바이패스유로(BR)로 이동되지 않도록 하며, 상기 제4유로(R4) 상에서 상기 증발기(1500)의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(2020)는 열려 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매를 상기 증발기(1500)로 공급하게 된다.The second
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(2010)는 상기 제2유로(R2)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1300)로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제습유로(DR)를 통해 상기 제4유로(R4)로 공급되는 냉매는 상기 솔레노이드팽창밸브(2020)의 오리피스홀을 통과하면서 교축되면서 팽창된 후 상기 증발기(1500)로 공급되게 된다. 고온 난방제습모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 냉각수는 상기 제1냉각수라인(1800)과 상기 제2-1냉각수라인(1910)으로 순환하고, 상기 제1냉각수라인(1800)의 제1바이패스냉각수라인(1830)은 개방되어 상기 라디에이터부(RAD)의 제1라디에이터(RAD1)로 냉각수가 순환하지 않으며, 상기 수냉식 콘덴서(1300)에서 냉매와 열교환되면서 흡열된 냉각수는 제2라디에이터(RAD2)와 열교환하게 된다. 고온 난방제습모드 시 상기 압축기(1100)의 회전수 조절을 통한 PTC의 가동 소모전력을 최소화하여 난방목표 토출온도를 만족시킬 수 있게 된다.The first
도 6은 저온 난방제습모드 시이며, 저온 난방제습모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200)를 거친 후 일부의 냉매는 수냉식콘덴서(1300)를 거친 후 분기유로(QR)를 통해 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하고, 상기 실내콘덴서(1200)를 거친 다른 일부의 냉매는 제습유로(DR)와 솔레노이드팽창밸브(2020)를 통해 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 난방 및 제습을 수행하게 된다. 저온 난방제습모드 시는 외기온도센서(2120)가 측정한 외기온도가 3℃ 이하인 경우에 난방제습모드를 동작시키게 되면 상기 제어부(2300)는 저온 난방제습모드로 전환하게 된다.6 is a low-temperature heating and dehumidifying mode, and in the low-temperature heating and dehumidifying mode, the flow of refrigerant passes through the
상기 제2유로(R2)에서 분기되는 상기 제습유로(DR) 상에 구비되는 상기 제1개폐밸브(2210)는 열려 상기 제2유로(R2)로 이동되는 일부를 냉매를 상기 제습유로(DR)를 통해 상기 제4유로(R4) 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(2020)로 공급하고, 상기 제3유로(R3)에서 분기유로(QR)가 분기되는 지점에 구비되는 제2개폐밸브(2220)는 분기유로(QR) 방향으로 개방되어 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매를 분기유로(QR)를 통해 어큐뮬레이터(1600)로 공급하게 된다.The first on/off
상기 제4유로(R4)에서 분기되는 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 제2전자식팽창밸브(2030)와 상기 제4유로(R4) 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(2020)는 닫히며, 상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(2010)는 상기 제2유로(R2)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1300)로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제습유로(DR)를 통해 상기 제4유로(R4)로 공급되는 냉매는 상기 솔레노이드팽창밸브(2020)의 오리피스홀을 통과하면서 교축되면서 팽창된 후 상기 증발기(1500)로 공급되게 된다. 저온 난방제습모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 냉각수는 상기 제1냉각수라인(1800)과 상기 제2-1냉각수라인(1910)으로 순환하고, 상기 제1냉각수라인(1800)의 제1바이패스냉각수라인(1830)은 개방되어 상기 라디에이터부(RAD)의 제1라디에이터(RAD1)로 냉각수가 순환하지 않으며, 상기 수냉식 콘덴서(1300)에서 냉매와 열교환되면서 흡열된 냉각수는 제2라디에이터(RAD2)와 열교환하게 된다. 저온 난방제습모드 시 제1개폐밸브(2210)에서 솔레노이드팽창밸브(2020)의 오리피스홀(미도시)를 지나는 냉매의 팽창이 가능한 냉매조건인 외기온도 3℃ 이하에서는 최적화가 가능하며, 난방라인인 제1유로(R1)를 통과하는 냉매의 온도확보가 최대한 가능하여 목표 토출온도를 달성하기 위한 PTC 작동 최소화가 가능하게 된다.The second
도 7은 마일드 난방제습모드 시이며, 마일드 난방제습모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200)를 거친 후 일부의 냉매는 수냉식콘덴서(1300)를 거친 후 일부의 냉매는 실외콘덴서(1400), 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하고, 수냉식콘덴서(1300)를 거친 다른 일부의 냉매는 분기유로(QR)를 통해 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하며, 상기 실내콘덴서(1200)를 거친 다른 일부의 냉매는 제습유로(DR)와 솔레노이드팽창밸브(2020)를 통해 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 난방 및 제습을 수행하게 된다. 마일드 난방제습모드 시는 외기온도센서(2120)가 측정한 외기온도가 3℃ 이상 17℃ 이하인 경우에 난방제습모드를 동작시키게 되면 상기 제어부(2300)는 마일드 난방제습모드로 전환하게 된다.7 is in the mild heating and dehumidifying mode, and in the mild heating and dehumidifying mode, the flow of refrigerant passes through the
상기 제2유로(R2)에서 분기되는 상기 제습유로(DR) 상에 구비되는 상기 제1개폐밸브(2210)는 열려 상기 제2유로(R2)로 이동되는 일부를 냉매를 상기 제습유로(DR)를 통해 상기 제4유로(R4) 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(2020)로 공급하고, 상기 제3유로(R3)에서 분기유로(QR)가 분기되는 지점에 구비되는 제2개폐밸브(2220)는 실외콘덴서(1400) 방향과 분기유로(QR) 방향으로 개방되어 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매를 실외콘덴서(1400)와 분기유로(QR)로 공급하게 된다.The first on/off
상기 제4유로(R4)에서 분기되는 상기 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 제2전자식팽창밸브(2030)는 닫혀 제4유로(R4)로 이동되는 냉매가 바이패스유로(BR)로 이동되지 않도록 한다. 상기 제4유로(R4) 상에서 상기 증발기(1500)의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 열려 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매를 상기 증발기(1500)로 공급하게 된다. 상기 실내콘덴서(1200)에서 토출되는 냉매가 이동하는 제2유로(R2) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(2010)는 상기 제2유로(R2)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1300)로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제2유로(R2)에서 분기되는 제습유로(DR)를 통해 상기 제4유로(R4)로 공급되는 냉매는 솔레노이드팽창밸브(2020)의 오리피스홀(미도시)을 통과하면서 교축되면서 팽창된 후 상기 증발기(1500)로 공급되게 된다. 마일드 난방제습모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 냉각수는 상기 제1냉각수라인(1800)과 상기 제2-1냉각수라인(1910)으로 순환하고, 상기 제1냉각수라인(1800)의 제1바이패스냉각수라인(1830)은 개방되어 상기 라디에이터부(RAD)의 제1라디에이터(RAD1)로 냉각수가 순환하지 않으며, 상기 수냉식 콘덴서(1300)에서 냉매와 열교환되면서 흡열된 냉각수는 제2라디에이터(RAD2)와 열교환하게 된다. 마일드 난방제습모드 시 제3유로(R3) 상에 구비되는 3웨이밸브인 제2개폐밸브(2220)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매를 분기유로(QR)를 통해 증발기(1500)와 제3유로(R3)를 통해 실외콘덴서(1400)로 보낼 수 있어 난방성능 및 제습성능을 만족시킬 수 있게 된다.The second
도 8은 냉방 배터리협조모드 시이며, 냉방 배터리협조모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200), 수냉식콘덴서(1300), 실외콘덴서(1400)를 거친 후 일부의 냉매는 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하고, 상기 실외콘덴서(1400)를 거친 다른 일부의 냉매는 바이패스유로(BR)를 통해 배터리칠러(1700), 어큐뮬레이터(1600), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 냉방을 수행하게 된다.8 is in the cooling battery cooperative mode, and in the cooling battery cooperative mode, the flow of refrigerant flows through the
상기 제2유로(R2)에서 분기되는 제습유로(DR) 상에 구비되는 제1개폐밸브(2210)는 닫혀 상기 제습유로(DR)로 냉매가 이동되지 않도록 하고, 상기 제3유로(R3) 상에 구비되는 제2개폐밸브(2220)는 실외콘덴서(1400) 방향으로 개방되어 수냉식콘덴서(1300)에서 토출되는 냉매가 상기 실외콘덴서(1400)로 공급되도록 한다.The first on/off
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 제1전자식패창밸브(2010)는 열려 상기 실내콘덴서(1200)에서 토출되는 냉매가 상기 수냉식콘덴서(1300)로 공급되도록 하고, 상기 제4유로(R4) 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(2020)와 상기 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 제2전자식팽창밸브(2030)는 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 증발기(1500)로 공급되는 냉매와 상기 바이패스유로(BR)를 통해 상기 배터리칠러(1700)로 공급되는 냉매를 팽창시키게 된다.The first
냉방 배터리협조모드 시 냉각수의 흐름을 살펴보면, 제1냉각수라인(1800)과 제2-1냉각수라인(1910)을 통해 이동되는 냉각수는 수냉식콘덴서(1300)에서 냉매와 열교환되면서 흡열된 냉각수는 각각 제1라디에이터(RAD1) 및 제2라디에이터(RAD2)와 열교환하게 되며, 상기 제1냉각수라인(1800)의 제1바이패스냉각수라인(1830)은 제1방향전환밸브(1820)가 제1라이데이터(RAD1) 방향으로 열림에 따라 밀폐하게 된다.Looking at the flow of coolant in the cooling battery cooperative mode, the coolant moving through the
따라서, 외기 온도별 최적의 냉매라인을 구성하여 제습성능의 속효성(速效性)을 확보할 수 있고, 효율적인 PTC 사용로직으로 소모전력을 최소화시킬 수 있으며, 최소유량 이단팽창에 의한 최적의 제습조건 확보로 안정적인 제습라인의 온도 유지가 가능하다. 또한, 제습유로(DR)를 실내콘덴서(1200)와 인접한 제2유로(R2)에서 분기하여 솔레노이드팽창밸브(2020)와 연결시킴으로써 제습유로(DR)의 길이를 짧게 하여 차압을 최소한으로 발생시키면서 제습유로(DR)를 통해 증발기(1500)로 최대한의 냉매유량이 공급될 수 있으며, 제습유로(DR)에 설치되는 솔레노이드팽창밸브(2020)에 형성된 오리피스홀에 의해 냉매를 교축하여 일정한 제습성능 유지가 가능하고, 차압에 의해 회로오픈 시 발생되는 냉매통과 이음을 개선할 수 있다.Therefore, it is possible to secure fast-acting dehumidification performance by composing an optimal refrigerant line for each outdoor temperature, to minimize power consumption with an efficient PTC usage logic, and to secure optimal dehumidification conditions by two-stage expansion of the minimum flow rate. It is possible to maintain a stable temperature of the dehumidification line. In addition, by branching the dehumidification passage DR from the second passage R2 adjacent to the
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.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is only exemplary, those of ordinary skill 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.
100 : 차량용 냉난방 시스템
1100 : 압축기
1200 : 실내콘덴서
1300 : 수냉식콘덴서
1400 : 실외콘덴서
1500 : 증발기
1600 : 어큐뮬레이터
1700 : 배터리칠러
1800 : 제1냉각수라인
1900 : 제2냉각수라인
2000 : 팽창밸브부
2100 : 센서부
2200 : 개폐밸브부
2300 : 제어부
RAD : 라디에이터부
RAD1 : 제1라디에이터
RAD2 : 제2라디에이터100: vehicle heating and cooling system 1100: compressor
1200: indoor condenser 1300: water-cooled condenser
1400: outdoor capacitor 1500: evaporator
1600: accumulator 1700: battery chiller
1800: first coolant line 1900: second coolant line
2000: expansion valve unit 2100: sensor unit
2200: on/off valve unit 2300: control unit
RAD: radiator part RAD1: first radiator
RAD2 : 2nd radiator
Claims (16)
상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내를 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 실내를 난방시키는 실내콘덴서;
상기 실내콘덴서와 제2유로에 의해 연결되며, 상기 실내콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉각수와 열교환으로 냉매를 응축시키는 수냉식콘덴서;
상기 수냉식콘덴서와 제3유로에 의해 연결되며, 상기 수냉식콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 실외콘덴서;
상기 실외콘덴서와 제4유로에 의해 연결되며, 상기 실외콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 증발기;
상기 증발기와 제5유로에 의해 연결되고 상기 압축기와는 제6유로에 의해 연결되며, 냉방모드, 고온 난방제습모드 시에는 상기 증발기에서 공급되는 냉매, 난방모드 시에는 상기 수냉식콘덴서에서 분기유로를 통해 공급되는 냉매, 저온 난방제습모드, 마일드 난방제습모드 시에는 상기 수냉식콘덴서와 상기 증발기에서 공급되는 냉매를 일시적으로 저장하고, 저장된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리한 후 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터;
상기 제4유로에서 분기되어 상기 제5유로와 연결되는 바이패스유로 상에 구비되며 냉방모드 및 냉방 배터리협조모드 시 냉각수와 열교환으로 냉매를 응축시키는 배터리칠러;
상기 실외콘덴서와 인접하게 배치되는 라디에이터부의 제1라디에이터와 상기 수냉식콘덴서를 연결하여 냉각수를 순환시키는 제1냉각수라인;
상기 라디에이터부의 제2라디에이터와 상기 수냉식콘덴서 및 상기 배터리칠러를 연결하여 냉각수를 순환시키는 제2-1냉각수라인과 제2-2냉각수라인을 포함하는 제2냉각수라인;
상기 제2유로, 상기 제4유로, 상기 바이패스유로 상에 구비되어 상기 제2유로, 상기 제4유로, 상기 바이패스유로로 이동되는 냉매를 감압하는 팽창밸브부;
상기 실내콘덴서와 인접한 상기 제1유로 및 상기 압축기와 인접한 상기 제6유로 상 및 상기 실외콘덴서와 인접하게 구비되며 상기 제1유로 및 제6유로의 압력과 온도 및 외기의 온도를 측정하는 센서부;
상기 제2유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 제습유로 상, 상기 제5유로와 연결되기 위해 상기 제3유로에서 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부; 및
상기 제어부와 연결되며, 각각의 모드에 대응하여 상기 개폐밸브부의 개폐방향 및 상기 압축기로 공급되는 냉매의 과열도와 외기의 온도를 토대로 상기 개폐밸브부의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
a compressor for compressing the introduced refrigerant and discharging it in a gaseous state of high temperature and high pressure;
an indoor condenser connected to the compressor by a first flow path, into which a high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows in, and heats the room in a heating mode by exchanging the refrigerant with air flowing in the air conditioning case;
a water-cooled condenser connected to the indoor condenser by a second flow path and condensing the refrigerant through heat exchange with cooling water by introducing a refrigerant discharged from the indoor condenser;
an outdoor condenser connected to the water-cooled condenser by a third flow path and condensing the refrigerant through heat exchange with external air by introducing the refrigerant discharged from the water-cooled condenser;
an evaporator connected to the outdoor condenser by a fourth flow path and cooling the interior of the vehicle by heat exchange with air supplied to the interior of the vehicle through the air conditioning case while introducing the refrigerant discharged from the outdoor condenser to vaporize the refrigerant;
The evaporator is connected to the evaporator by a fifth passage, and the compressor is connected by a sixth passage. In the cooling mode and high temperature heating/dehumidifying mode, the refrigerant is supplied from the evaporator, and in the heating mode, the water-cooled condenser through a branch passage In the case of supplied refrigerant, low-temperature heating and dehumidifying mode, and mild heating and dehumidifying mode, the refrigerant supplied from the water-cooled capacitor and the evaporator is temporarily stored, the stored refrigerant is separated into a liquid refrigerant and a gaseous refrigerant, and the separated gaseous refrigerant is used in the compressor accumulator supplied with;
a battery chiller provided on a bypass passage branched from the fourth passage and connected to the fifth passage and condensing the refrigerant through heat exchange with cooling water in a cooling mode and a cooling battery cooperative mode;
a first coolant line for circulating coolant by connecting a first radiator of a radiator part disposed adjacent to the outdoor capacitor and the water-cooled capacitor;
a second coolant line including a 2-1 coolant line and a 2-2 coolant line connecting the second radiator of the radiator unit, the water-cooled capacitor, and the battery chiller to circulate coolant;
an expansion valve unit provided on the second passage, the fourth passage, and the bypass passage to depressurize the refrigerant moving to the second passage, the fourth passage, and the bypass passage;
a sensor unit provided on the first flow path adjacent to the indoor condenser and the sixth flow path adjacent to the compressor and adjacent to the outdoor condenser for measuring the pressure and temperature of the first flow path and the sixth flow path and the temperature of outside air;
an opening/closing valve unit provided on a dehumidification passage branched from the second passage and connected to the fourth passage, at a point where the branching passage is branched from the third passage to be connected to the fifth passage; and
and a control unit connected to the control unit and controlling opening and closing of the opening/closing valve unit based on the opening/closing direction of the opening/closing valve unit and the superheat degree of the refrigerant supplied to the compressor and the temperature of outside air in response to each mode.
상기 제습유로의 길이는 500mm 이하이고,
상기 개폐밸브부는 2웨이밸브와 3웨이밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
3. The method according to claim 2,
The length of the dehumidification passage is 500 mm or less,
The on/off valve unit is a heating and cooling system for a vehicle, characterized in that a 2-way valve and a 3-way valve are used.
상기 제1냉각수라인은,
상기 제1냉각수라인으로 순환되는 냉각수가 저장되는 제1리저버탱크와,
상기 제1냉각수라인 상에 구비되며 상기 제1냉각수라인으로 순환되는 냉각수이 흐름을 전환하는 제1방향전환밸브와,
상기 제1리저버탱크와 상기 제1방향전환밸브를 연결하는 제1냉각수바이패스라인과,
상기 제1리저버탱크에 저장된 냉각수를 상기 제1냉각수라인으로 순환시키는 제1펌프를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
The first coolant line,
a first reservoir tank in which coolant circulated to the first coolant line is stored;
a first directional switching valve provided on the first coolant line and configured to switch the flow of coolant circulated to the first coolant line;
a first coolant bypass line connecting the first reservoir tank and the first direction switching valve;
and a first pump circulating the coolant stored in the first reservoir tank to the first coolant line.
상기 제2냉각수라인은,
상기 라디에이터부의 제2라디에이터와 상기 수냉식콘덴서를 연결하는 제2-1냉각수라인과,
상기 제2-1냉각수라인과 연결되며 상기 배터리칠러와 차량의 배터리를 연결하는 제2-2냉각수라인을 포함하며,
상기 제2-1냉각수라인과 상기 제2-2냉각수라인이 연결되는 지점에는 제2방향전환밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
The second coolant line,
a 2-1 cooling water line connecting the second radiator of the radiator part and the water-cooled condenser;
and a 2-2 coolant line connected to the 2-1 coolant line and connecting the battery chiller and a vehicle battery,
A second direction switching valve is provided at a point where the second-first coolant line and the second-second coolant line are connected.
상기 제2-1냉각수라인 상에는 상기 제2리저버탱크에 저장된 냉각수를 상기 제2-1냉각수라인으로 순환시키는 제2-1펌프가 구비되고,
상기 제2-2냉각수라인 상에는 냉각수를 상기 제2-2냉각수라인으로 순환시키는 제2-2펌프가 구비되며,
상기 제2-2냉각수라인 상에는 상기 차량의 배터리와 상기 배터리칠러 사이에 구비되며 상기 제2-2냉각수라인으로 유동하는 냉각수를 가열하는 냉각수 히터가 구비되는 차량용 냉난방 시스템.
5. The method according to claim 4,
A 2-1 pump for circulating the coolant stored in the second reservoir tank to the 2-1 coolant line is provided on the 2-1 coolant line;
A 2-2 pump is provided on the 2-2 coolant line to circulate the coolant to the 2-2 coolant line,
A cooling water heater provided between the battery of the vehicle and the battery chiller on the 2-2 coolant line and heating the coolant flowing into the 2-2 coolant line is provided.
상기 팽창밸브부는,
상기 제2유로 상에서 상기 수냉식콘덴서의 전단에 구비되며 난방모드, 고온과 저온 및 마일드 난방제습모드 시 상기 실내콘덴서에서 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제1전자식팽창밸브와,
상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되며 냉방모드, 냉방 배터리협조모드, 고온 난방제습모드, 마일드 난방제습모드 시 상기 제4유로를 통해 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 솔레노이드팽창밸브와,
상기 바이패스유로 상에서 상기 배터리칠러의 전단에 구비되며 냉방 배터리협조모드 시 상기 바이패스유로를 통해 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제2전자식팽창밸브를 포함하며,
상기 솔레노이드팽창밸브에는 상기 제2유로에서 분기되는 제습유로의 일단이 연결되는 오리피스홀이 형성되며, 고온과 저온 및 마일드 난방제습모드 시 상기 제습유로를 통해 상기 제4유로로 공급되는 냉매는 상기 오리피스홀을 통해 교축되어 감압되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
The expansion valve unit,
a first electronic expansion valve provided at the front end of the water-cooled condenser on the second flow path to expand and reduce the pressure of the refrigerant supplied from the indoor condenser to the water-cooled condenser in heating mode, high temperature and low temperature and mild heating and dehumidification mode;
A solenoid expansion valve that is provided at the front end of the evaporator on the fourth flow path and expands the refrigerant supplied to the evaporator through the fourth flow path in a cooling mode, a cooling battery cooperative mode, a high temperature heating and dehumidifying mode, and a mild heating and dehumidifying mode to reduce pressure. Wow,
a second electronic expansion valve provided at the front end of the battery chiller on the bypass flow path to expand and reduce the pressure of the refrigerant supplied to the battery chiller through the bypass flow path in a cooling battery cooperative mode;
An orifice hole is formed in the solenoid expansion valve to which one end of the dehumidification passage branching from the second passage is connected, and the refrigerant supplied to the fourth passage through the dehumidification passage in high temperature and low temperature and mild heating and dehumidification mode is the orifice. A cooling and heating system for a vehicle, characterized in that the pressure is reduced by being throttled through the hole.
상기 개폐밸브부는,
상기 제2유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 상기 제습유로 상에 구비되어 상기 제습유로를 개폐하는 제1개폐밸브와,
상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되어 상기 제3유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하는 제2개폐밸브를 포함하며,
상기 제1개폐밸브는 2웨이밸브가 사용되고, 상기 제2개폐밸브는 풀오픈과 스텝제어가 가능한 3웨이밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
The on-off valve unit,
a first opening/closing valve provided on the dehumidification passage branched from the second passage and connected to the fourth passage to open and close the dehumidification passage;
and a second opening/closing valve provided at a branching point of the branch flow path from the third flow path to control the flow direction of the refrigerant moving to the third flow path,
A two-way valve is used as the first on/off valve, and a three-way valve capable of full open and step control is used as the second on/off valve.
상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 상기 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향과 상기 분기유로 방향으로 동시에 개방이 가능하며, 냉매 회로별 차압에 따라 동시에 냉매가 흐를 수 있도록 부분적으로 개방 제어가 가능한 3웨이밸브를 사용하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
8. The method of claim 7
The second on-off valve provided at the branching point of the branch flow path in the third flow path can be opened simultaneously in the direction of the outdoor capacitor and the branch flow path, and partially so that the refrigerant flows at the same time according to the differential pressure of each refrigerant circuit. A heating and cooling system for a vehicle, characterized in that it uses a 3-way valve that can be controlled to open.
상기 센서부는,
상기 실내콘덴서와 인접한 상기 제1유로 및 상기 압축기와 인접한 상기 제6유로 상에 구비되며 상기 제1유로 및 제6유로의 압력과 온도를 측정하는 PT센서와,
외기의 온도를 측정하는 외기온도센서를 포함하며,
상기 센서부는 상기 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
The sensor unit,
a PT sensor provided on the first flow path adjacent to the indoor condenser and the sixth flow path adjacent to the compressor and measuring the pressure and temperature of the first flow path and the sixth flow path;
It includes an outdoor temperature sensor that measures the temperature of the outside air,
The heating and cooling system for a vehicle, characterized in that the sensor unit is connected to the control unit.
상기 제어부는,
상기 외기온도센서가 측정한 외기온도에 따라 상기 팽창밸브부와 상기 개폐밸브부를 제어하여 고온 난방제습모드, 저온 난방제습모드, 마일드 난방제습모드로 전환하며,
상기 외기온도센서가 측정한 외기온도가 17℃ 이상의 조건에는 고온 난방제습모드, 외기온도가 3℃ 이하의 조건에는 저온 난방제습모드, 외기온도가 3℃ 이상 17℃ 이하의 조건에서는 마일드 난방제습모드가 동작되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
10. The method of claim 9,
The control unit is
According to the outdoor temperature measured by the outdoor temperature sensor, the expansion valve unit and the opening/closing valve unit are controlled to switch to a high temperature heating and dehumidifying mode, a low temperature heating and dehumidifying mode, and a mild heating and dehumidifying mode,
High-temperature heating and dehumidification mode when the outdoor temperature measured by the outdoor temperature sensor is 17°C or higher, low-temperature heating/dehumidifying mode when the outdoor temperature is 3°C or lower, and mild heating and dehumidifying mode when the outdoor temperature is 3°C or higher and 17°C or lower A heating and cooling system for a vehicle, characterized in that it operates.
냉방모드 시,
상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 닫히고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방되며,
상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 열리고, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 닫히며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 상기 제4유로를 통해 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시키고,
냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인 및 제2-2냉각수라인으로 순환하고, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 밀폐되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
In cooling mode,
The first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage is closed, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is opened in the direction of the outdoor capacitor,
The first electromagnetic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow passage is opened, the second electromagnetic expansion valve of the expansion valve part provided on the bypass flow passage is closed, and the expansion valve part provided on the fourth flow passage is closed. The solenoid expansion valve expands the refrigerant supplied to the evaporator through the fourth flow path,
Cooling water is circulated through the first coolant line, the 2-1 coolant line and the 2-2 coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line is sealed.
난방모드 시,
상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 닫히고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 분기유로 방향으로 개방되며,
상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브와 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 닫히고, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 상기 제2유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시키며,
냉각수는 제1냉각수라인으로 순환하고, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 개방되어 상기 라디에이터부의 제1라디에이터로 냉각수가 순환하지 않은 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
In heating mode,
The first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage is closed, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is opened in the direction of the branching passage,
The solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path and the second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path are closed, and the first electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the second flow path is closed. expands the refrigerant supplied to the water-cooled condenser through the second flow path,
The cooling water system for a vehicle, characterized in that the coolant is circulated to the first coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line is opened so that the coolant does not circulate to the first radiator of the radiator part.
고온 난방제습모드 시,
상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 열리고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방되며,
상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 닫히고, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 열리며, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 상기 제2유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제습유로를 통해 상기 제4유로로 공급되는 냉매는 상기 솔레노이드팽창밸브의 오리피스홀을 통과하면서 교축되며,
냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인으로 순환하고, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 개방되어 상기 라디에이터부의 제1라디에이터로 냉각수가 순환하지 않은 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
In high temperature heating and dehumidification mode,
The first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage is opened, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is opened in the direction of the outdoor capacitor,
The second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path is closed, the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path is opened, and the first expansion valve unit provided on the second flow path is closed. The electromagnetic expansion valve expands the refrigerant supplied to the water-cooled condenser through the second flow path, and the refrigerant supplied to the fourth flow path through the dehumidification flow path is throttled while passing through the orifice hole of the solenoid expansion valve,
Cooling water is circulated to the first coolant line and the 2-1 coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line is opened so that the coolant does not circulate to the first radiator of the radiator part Heating and cooling systems for vehicles.
저온 난방제습모드 시,
상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 열리고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 분기유로 방향으로 개방되며,
상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브와 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫히고,
상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 상기 제2유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제습유로를 통해 상기 제4유로로 공급되는 냉매는 상기 솔레노이드팽창밸브의 오리피스홀을 통과하면서 교축되고,
냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인으로 순환하며, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 개방되어 상기 라디에이터부의 제1라디에이터로 냉각수가 순환하지 않은 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
In low temperature heating and dehumidification mode,
The first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage is opened, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is opened in the direction of the branching passage,
The second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path and the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path are closed;
The first electromagnetic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow path expands the refrigerant supplied to the water-cooled condenser through the second flow path, and the refrigerant supplied to the fourth flow path through the dehumidification flow path is the solenoid It is throttled while passing through the orifice hole of the expansion valve,
Cooling water is circulated to the first coolant line and the 2-1 coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line is opened so that coolant does not circulate to the first radiator of the radiator part Heating and cooling systems for vehicles.
마일드 난방제습모드 시,
상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 열리고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향과 상기 분기유로 방향으로 개방되며,
상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 닫히고, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 열리며, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 상기 제2유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제습유로를 통해 상기 제4유로로 공급되는 냉매는 상기 솔레노이드팽창밸브의 오리피스홀을 통과하면서 교축되며,
냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인으로 순환하고, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 개방되어 상기 라디에이터부의 제1라디에이터로 냉각수가 순환하지 않은 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method according to claim 1,
In mild heating/dehumidifying mode,
The first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage is opened, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is in the direction of the outdoor capacitor and the branching passage. is opened to
The second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path is closed, the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path is opened, and the first expansion valve unit provided on the second flow path is closed. The electromagnetic expansion valve expands the refrigerant supplied to the water-cooled condenser through the second flow path, and the refrigerant supplied to the fourth flow path through the dehumidification flow path is throttled while passing through the orifice hole of the solenoid expansion valve,
Cooling water is circulated to the first coolant line and the 2-1 coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line is opened so that the coolant does not circulate to the first radiator of the radiator part Heating and cooling systems for vehicles.
냉방 배터리협조모드 시,
상기 제습유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브부의 제1개폐밸브는 닫히고, 상기 제3유로에서 상기 분기유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부의 제2개폐밸브는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방되며,
상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제1전자식팽창밸브는 열리고, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브와 상기 바이패스유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 제2전자식팽창밸브는 상기 제4유로를 통해 상기 증발기로 공급되는 냉매와 상기 바이패스유로를 통해 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시키며,
냉각수는 상기 제1냉각수라인과 상기 제2-1냉각수라인 및 제2-2냉각수라인으로 순환하고, 상기 제1냉각수라인의 제1바이패스냉각수라인은 밀폐되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.The method according to claim 1,
In cooling battery cooperative mode,
The first on-off valve of the on-off valve provided on the dehumidification passage is closed, and the second on-off valve of the on-off valve provided at a point where the branch passage is branched from the third passage is opened in the direction of the outdoor capacitor,
The first electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the second flow path is opened, and the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path and the second electromagnetic expansion valve of the expansion valve unit provided on the bypass flow path. expands the refrigerant supplied to the evaporator through the fourth passage and the refrigerant supplied to the battery chiller through the bypass passage,
Cooling water is circulated through the first coolant line, the 2-1 coolant line and the 2-2 coolant line, and the first bypass coolant line of the first coolant line is sealed.
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---|---|---|---|
KR1020200131590A KR20220049059A (en) | 2020-10-13 | 2020-10-13 | Automotive air conditioning system |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200131590A KR20220049059A (en) | 2020-10-13 | 2020-10-13 | Automotive air conditioning system |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200131590A KR20220049059A (en) | 2020-10-13 | 2020-10-13 | Automotive air conditioning system |
Country Status (1)
Country | Link |
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2020
- 2020-10-13 KR KR1020200131590A patent/KR20220049059A/en unknown
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