KR20220073037A

KR20220073037A - 열관리 시스템

Info

Publication number: KR20220073037A
Application number: KR1020200160712A
Authority: KR
Inventors: 류재춘; 민요찬; 정윤섭
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2022-06-03
Also published as: DE112021004520T5; CN116234709A; WO2022114563A1; US20230373271A1

Abstract

본 발명의 열관리 시스템은 압축기로부터 유입된 열교환매체를 열교환시키는 제1열교환기; 상기 제1열교환기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시켜 응축기로 보내는 제1팽창밸브; 상기 응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시킬 수 있는 제2팽창밸브; 상기 제2팽창밸브로부터 유입되는 열교환매체와 발열부품을 서로 열교환시키는 제2열교환기; 상기 제2열교환기로부터 유입되는 열교환매체를 저장하였다가 상기 압축기로 열교환매체를 공급하는 어큐뮬레이터; 및 상기 응축기에서 토출되는 열교환매체와 증발기에서 토출되는 열교환매체를 서로 열교환시키는 내부 열교환기; 를 포함하여 이루어지며, 냉매 모듈을 구성하는 부품들 사이의 거리를 줄이고 냉매의 압력 손실을 최소화 하여 시스템의 성능이 향상될 수 있는 열관리 시스템에 관한 것이다.

Description

열관리 시스템 {Thermal management system}

본 발명은 차량의 냉방 및 전장부품의 냉각을 위한 냉매 시스템을 구성하는 부품들을 모듈화한 열관리 시스템에 관한 것이다.

최근 자동차 분야에서 환경 친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제 해결책으로서 각광받고 있는 것이 전기 자동차이다.

전기 자동차는 배터리 또는 연료전지로부터 전력을 공급받아 구동되는 모터를 이용해 주행하기 때문에 탄소 배출이 적고 소음이 작다. 또한, 전기 자동차는 기존의 엔진보다 에너지 효율이 우수한 모터를 사용하기 때문에 친환경적이다.

이러한 전기 자동차는 실내 공조를 위한 냉난방 및 구동 모터, 배터리, 인버터 등 전장부품들의 냉각을 위한 열관리 시스템이 구비된다.

그런데 열관리 시스템에는 차량의 실내 냉방 및 전장부품의 냉각을 위한 냉매 시스템이 구성되는데, 냉매 시스템은 냉매의 순환을 위해 구성되는 부품의 수가 많고 이들을 연결해주는 배관의 수가 많아서 냉매 시스템을 조립하는데 공정이 복잡하고 어렵다. 또한, 부품들을 연결해주는 배관의 길이가 길어지게 되어 유동되는 냉매의 압력 강하에 의한 시스템의 성능 손실이 발생하게 된다.

KR 2014-0147365 A (2014.12.30)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 실내 냉방 및 전장부품의 냉각을 위한 냉매 시스템을 구성하는 부품들 사이의 거리를 줄여 부품들을 연결하는 배관 및 블록에서 냉매의 압력 손실을 줄이고 시스템의 성능을 향상시키며, 조립성을 향상시킬 수 있는 열관리 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열관리 시스템은 압축기로부터 유입된 열교환매체를 열교환시키는 제1열교환기; 상기 제1열교환기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시켜 응축기로 보내는 제1팽창밸브; 상기 응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시킬 수 있는 제2팽창밸브; 상기 제2팽창밸브로부터 유입되는 열교환매체와 발열부품을 서로 열교환시키는 제2열교환기; 상기 제2열교환기로부터 유입되는 열교환매체를 저장하였다가 상기 압축기로 열교환매체를 공급하는 어큐뮬레이터; 및 상기 응축기에서 토출되는 열교환매체와 증발기에서 토출되는 열교환매체를 서로 열교환시키는 내부 열교환기; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 발열부품은 배터리 또는 전장부품을 포함하고, 상기 제2열교환기는 발열부품을 냉각 또는 가열할 수 있다.

또한, 상기 제1열교환기, 제1팽창밸브, 제2팽창밸브, 제2열교환기, 어큐뮬레이터 및 내부 열교환기는 모듈화되어 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2팽창밸브 및 내부 열교환기는 높이방향으로 상기 제2열교환기보다 위쪽에 배치될 수 있다.

또한, 상기 어큐뮬레이터는 높이방향으로 상기 제2열교환기보다 아래쪽에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2열교환기는 열교환매체가 유입되는 입구가 높이방향으로 상측에 형성되고 열교환매체가 배출되는 출구가 높이방향으로 하측에 형성될 수 있다.

또한, 상기 응축기의 열교환매체 출구와 상기 제2팽창 밸브의 열교환매체 입구를 연결하고, 상기 응축기의 열교환매체 출구와 상기 내부 열교환기의 열교환매체 입구를 연결하는 제1연결 블록을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 출구와 상기 제2열교환기의 열교환매체 입구를 연결하고, 상기 제2열교환기의 열교환매체 출구와 상기 어큐뮬레이터의 열교환매체 입구를 연결하는 제2연결 블록을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2팽창밸브를 기준으로 상기 제1연결 블록의 반대측에 상기 제2연결 블록이 배치되며, 상기 응축기에 연결되는 상기 제1연결 블록의 열교환매체 입구부터 상기 제2팽창밸브에 연결되는 상기 제2연결 블록의 열교환매체 입구까지의 유로가 직선 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1연결 블록의 한 쌍의 열교환매체 출구는 서로 동일한 높이에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제1열교환기의 열교환매체 출구, 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 입구, 및 상기 내부 열교환기의 하나의 열교환매체 입구와 다른 하나의 열교환매체 출구는 모두 동일한 측면쪽에 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1열교환기, 제1팽창밸브, 제2팽창밸브, 제2열교환기 및 내부 열교환기 각각에 연결된 연결 배관들을 더 포함하며, 상기 연결 배관들은 동일한 방향으로 연장 형성되어 말단부들이 특정한 영역 내에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제1팽창밸브로부터 유입되는 열교환매체를 공기와 열교환하여 냉각시키며, 냉각된 열교환매체를 상기 제2팽창밸브로 보내는 응축기; 및 실내를 냉방 및 난방하는 공조장치; 를 더 포함하며, 상기 응축기는 공랭식 응축기이고, 상기 공랭식 응축기는 상기 공조장치에 장착될 수 있다.

또한, 상기 응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시킬 수 있는 제3팽창밸브; 및 상기 제3팽창밸브로부터 유입되는 열교환매체를 실내로 공급되는 공기와 열교환시킨 후 상기 어큐뮬레이터로 보내는 증발기; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 압축기와 제1열교환기의 사이에 연결되며, 상기 압축기로부터 유입되는 열교환매체를 실내로 공급되는 공기와 열교환시킨 후 상기 제1열교환기로 보내는 실내기를 더 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 냉매 모듈은, 압축기로부터 유입된 열교환매체를 열교환시키는 제1응축기; 상기 제1응축기의 측면쪽에 배치되며, 상기 제1응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시켜 제2응축기로 보내는 제1팽창밸브; 상기 제1응축기의 측면쪽에 배치되며, 상기 열교환매체와 발열부품을 서로 열교환시키는 배터리 칠러; 상기 배터리 칠러의 상부쪽에 배치되며, 상기 제2응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시킬 수 있는 제2팽창밸브; 상기 배터리 칠러의 상측 및 상기 제2팽창밸브의 측면쪽에 배치되며, 상기 제2응축기에서 토출되는 냉매와 증발기에서 토출되는 열교환매체를 서로 열교환시키는 내부 열교환기; 상기 배터리 칠러의 하부쪽에 배치되며, 상기 배터리 칠러로부터 유입되는 열교환매체를 저장하였다가 상기 압축기로 열교환매체를 공급하는 어큐뮬레이터; 상기 제2팽창밸브 및 내부 열교환기에 결합되며, 상기 제2응축기의 열교환매체 출구와 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 입구를 연결하고, 상기 제2응축기의 열교환매체 출구와 상기 내부 열교환기의 열교환매체 입구를 연결하는 제1연결 블록; 및 상기 제2팽창밸브 및 배터리 칠러에 결합되며, 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 출구와 상기 배터리 칠러의 열교환매체 입구를 연결하고, 상기 배터리 칠러의 열교환매체 출구와 상기 어큐뮬레이터의 열교환매체 입구를 연결하는 제2연결 블록; 을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1응축기, 제1팽창밸브, 배터리 칠러, 제2팽창밸브, 내부 열교환기, 어큐뮬레이터, 제1연결 블록 및 제2연결 블록은 모듈화되어 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1응축기의 열교환매체 출구, 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 입구 및 상기 내부 열교환기의 하나의 열교환매체 입구와 다른 하나의 열교환매체 출구는 모두 동일한 측면쪽에 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1응축기, 제1팽창밸브, 배터리 칠러, 제2팽창밸브 및 내부 열교환기 각각에 연결된 연결 배관들을 더 포함하며, 상기 연결 배관들은 동일한 방향으로 연장 형성되어 말단부들이 특정한 영역 내에 위치할 수 있다.

본 발명의 열관리 시스템은 차량의 실내 냉방 및 전장부품의 냉각을 위한 냉매 시스템을 구성하는 부품들 사이의 거리가 줄어들어 부품들 간을 연결하는 배관 및 블록에서 냉매의 압력 손실이 감소하고 시스템의 성능이 향상되며, 냉매 시스템을 구성하는 부품들의 조립성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 난방 시 열교환매체가 유동되는 유로가 최대한 꺾이지 않도록 설계됨에 따라, 열교환매체의 압력 강하량이 최소화되어 시스템의 성능이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉매 시스템 및 냉각수 시스템을 포함한 열관리 시스템의 난방 모드를 나타낸 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉매 모듈을 나타낸 정면 및 배면 사시도이다.
도 4는 도 2에 압축기 및 공조장치가 추가된 열관리 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉매 시스템 및 냉각수 시스템을 포함한 열관리 시스템의 냉방 및 배터리 냉각 모드를 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉매 모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉매 모듈을 조립하는 순서에 따라 부품들이 조립된 상태를 나타낸 사시도이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열관리 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉매 시스템 및 냉각수 시스템을 포함한 열관리 시스템의 난방 모드를 나타낸 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉매 모듈을 나타낸 정면 및 배면 사시도이며, 도 4는 도 2에 압축기 및 공조장치가 추가된 열관리 시스템을 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 열관리 시스템은 냉매 시스템(200)일 수 있으며, 본 발명의 열관리 시스템은 크게 제1열교환기, 제1팽창밸브, 제2팽창밸브, 제2열교환기, 어큐뮬레이터 및 내부 열교환기를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 본 발명의 열관리 시스템은 응축기 및 공조장치를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 제3팽창밸브 및 증발기를 더 포함하여 구성될 수 있다.

제1열교환기는 제1응축기이며, 제1응축기는 수랭식 응축기(220)가 될 수 있으며, 수랭식 응축기(220)는 압축기(210)로부터 유입되는 열교환매체인 냉매를 냉각수를 이용해 냉각시키는 역할을 할 수 있다. 수랭식 응축기(220)는 냉매의 유동방향으로 압축기(210)의 하류측에 연결될 수 있다. 그리고 응축기는 제2응축기이며, 제2응축기는 공랭식 응축기(230)가 될 수 있다. 공랭식 응축기(230)는 외부 공기를 이용해 냉매를 냉각시키는 역할을 하며, 공랭식 응축기(230)는 냉매의 유동방향으로 수랭식 응축기(220)의 하류측에 연결될 수 있다. 또한, 수랭식 응축기(220)의 냉매 출구와 공랭식 응축기(230)의 냉매 입구를 연결하는 냉매 유로 상에는 제1팽창밸브(225)가 설치될 수 있다. 그리하여 압축기(210)로부터 수랭식 응축기(220)로 유입된 냉매는 수랭식 응축기(220)에서 냉각수와 열교환되어 냉매가 냉각됨으로써 액상 냉매로 응축될 수 있다. 그리고 수랭식 응축기(220)를 통과한 냉매는 제1팽창밸브(225)를 통과하며 교축되어 팽창될 수 있다. 또한, 제1팽창밸브(225)를 통과한 냉매는 공랭식 응축기(230)로 유입되며, 공랭식 응축기(230)에서는 냉매와 외부 공기가 열교환되어 냉매가 더욱 냉각될 수 있다. 여기에서 압축기(210)는 전력을 공급받아 구동되는 전동 압축기일 수 있으며, 냉매를 흡입 및 압축하여 수랭식 응축기(220)쪽으로 토출하는 역할을 한다. 그리고 제1팽창밸브(225)는 작동에 따라 냉매를 교축하여 팽창시키거나, 바이패스 시키거나, 냉매의 흐름을 차단할 수 있다. 또한, 공랭식 응축기(230)는 응축기 또는 증발기 역할을 할 수 있으며, 제1팽창밸브(225)의 역할에 따라 공랭식 응축기(230)의 기능이 가변될 수 있다. 즉, 냉매 시스템(200)이 에어컨 루프로 사용되는 경우 제1팽창밸브(225)는 완전 개방되어 냉매를 통과시키고 공랭식 응축기(230)는 수랭식 응축기(220)와 함께 응축기의 역할을 하여, 수랭식 응축기(220)를 통과하며 1차로 냉각된 냉매가 이후 공랭식 응축기(230)를 통과하며 2차로 더욱 냉각될 수 있다. 그리고 냉매 시스템(200)이 히트펌프 루프로 사용되는 경우 제1팽창밸브(225)에서는 냉매를 교축하며 공랭식 응축기(230)는 증발기 역할을 한다. 그리고 공랭식 응축기(230)는 외부 공기에 의해 공랭식으로 냉각 또는 가열될 수 있다. 또한, 공랭식 응축기(230)는 공조장치(150)에 장착될 수 있다. 공조장치(150)는 차량의 실내를 냉방 및 난방하는 장치이다. 공조장치(150)는 공기를 송풍시킬 수 있도록 일측에 송풍기(152)가 설치되어 있으며, 공조장치(150)의 내부에는 온도조절도어(151)가 설치될 수 있다. 또한, 공조장치(150) 내에는 증발기(242), 실내기(470) 및 공기 가열식 히터인 PTC 히터(480)가 장착되며, 온도조절도어(151)의 작동에 따라 송풍기(152)에서 토출된 공기가 증발기(242)만을 거친 후 실내로 유입되도록 하거나, 증발기(242)를 거친 후 실내기(470) 및 PTC 히터(480)를 통과하여 실내로 유입될 수 있도록 배치 및 구성될 수 있다. 여기에서 공조장치(150)는 차량의 실내와 실외에 걸쳐서 설치될 수 있고, 공랭식 응축기(230)와 증발기(242)와 실내기(470)는 차량의 실외쪽인 엔진룸에 배치될 수 있으며, 공조장치(150)의 냉기 및 온기 토출구와 PTC 히터(480)는 차량의 실내쪽에 배치될 수 있다.

제2팽창밸브(251)는 냉매의 유동방향으로 공랭식 응축기(230)의 하류측에 연결될 수 있다. 그리고 제2팽창밸브(251)는 공랭식 응축기(230)로부터 유입되는 냉매를 교축하여 팽창시킬 수 있다. 이때, 제2팽창밸브(251)는 작동에 따라 냉매를 교축하여 팽창시키거나, 바이패스 시키거나, 냉매의 흐름을 차단할 수 있다.

제2열교환기는 배터리 칠러(252)가 될 수 있으며, 배터리 칠러(252)는 냉매의 유동방향으로 제2팽창밸브(251)의 하류측에 연결될 수 있다. 그리고 배터리 칠러(252)는 제2팽창밸브(251)로부터 유입되는 냉매를 발열부품인 배터리(350) 및 전장부품(460) 중 어느 하나 이상과 서로 열교환시킬 수 있다.

어큐뮬레이터(260)는 배터리 칠러(252)로부터 유입되는 냉매를 저장하였다가 압축기(210)로 공급하는 역할을 한다. 그리고 어큐뮬레이터(260)는 냉매 입구가 냉매의 유동방향으로 배터리 칠러(252)의 하류측에 연결될 수 있으며, 어큐뮬레이터(260)는 냉매 출구가 압축기(210)에 연결될 수 있다. 또한, 어큐뮬레이터(260)는 유입되는 냉매 중 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 기상 냉매만 압축기(210)로 공급할 수 있다.

내부 열교환기(233)는 공랭식 응축기(230)에서 토출되는 냉매와 증발기(242)에서 토출되는 냉매를 상호 열교환시켜 냉방 성능을 향상시키는 역할을 한다. 여기에서 내부 열교환기(233)는 제1연결 블록(270)과 제3팽창밸브(240)를 연결하는 냉매라인이 통과하고, 증발기(242)와 어큐뮬레이터(260)를 연결하는 냉매라인이 통과하도록 구성되어, 제3팽창밸브(240)로 유입되기 전의 냉매와 증발기(242)를 통과한 후의 냉매가 내부 열교환기(233)에서 서로 열교환이 일어날 수 있다. 그리하여 내부 열교환기(233)에 의해 제3팽창밸브(240)로 유입되기 전에 냉매는 더욱 냉각될 수 있으며, 증발기(242)를 통한 냉방 성능이 향상됨과 동시에 냉매 시스템의 효율이 향상될 수 있다.

제3팽창밸브(240)는 냉매를 교축하거나 통과시키거나 냉매의 흐름을 차단하는 역할을 할 수 있다. 그리고 제3팽창밸브(240)는 제2팽창밸브(251)와 병렬로 구성될 수 있다. 즉, 제1연결 블록(270)에서 두 개의 냉매라인으로 분기된 냉매라인 중 하나의 냉매라인에 제3팽창밸브(240)가 연결되고 다른 하나의 냉매라인에 제2팽창밸브(251)가 연결될 수 있다. 이때, 제3팽창밸브(240)는 냉매의 유동방향으로 증발기(242)의 상류측에 배치되고 제2팽창밸브(251)는 배터리 칠러(252)의 상류측에 배치될 수 있다.

증발기(242)는 냉매의 유동방향으로 제3팽창밸브(240)의 하류측에 배치되며, 차량의 공조장치(150) 내부에 구비되어 공조장치의 송풍기(152)에 의해 유동되는 공기가 증발기(242)를 거치며 냉각되어 차량의 실내로 공급되어 차량의 실내 냉방에 이용될 수 있다.

그리하여 제3팽창밸브(240)와 증발기(242)가 한 조를 이루고 제2팽창밸브(251)와 배터리 칠러(252)가 다른 한 조를 이루어, 두 조가 냉매라인 상에서 병렬로 구성될 수 있다. 또한, 냉매 유동방향으로 증발기(242)와 배터리 칠러(252)의 하류측 냉매라인은 서로 합류되어 하나의 냉매라인으로 형성되며, 하나의 냉매라인이 어큐뮬레이터(260)에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 열관리 시스템은 실내기(215)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

실내기(215)는 압축기(210)와 제1열교환기인 수랭식 응축기(220)의 사이에 연결되며, 실내기(215)는 공조장치(150)의 내부에 배치될 수 있다. 그리하여 실내기(215)는 압축기(210)로부터 유입되는 냉매를 실내로 공급되는 공기와 열교환시킨 후 수랭식 응축기(220)로 냉매를 보내며, 열교환된 공기는 차량의 실내로 공급되어 난방에 이용될 수 있다. 또한, 공조장치(150) 내에는 공기의 유동방향으로 실내기(215)의 하류쪽에 PTC 히터(480)가 배치되어, 실내기(215)를 거치며 승온된 공기가 PTC 히터(480)를 거치며 더 가열된 후 실내로 공급될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템은 냉각수 시스템(300)을 더 포함할 수 있다. 상기한 냉매 시스템(200)은 냉매가 순환되어 실내를 냉방 및 난방하며, 냉각수 시스템(300)은 냉각수가 순환되어 발열부품들을 냉각하도록 구성될 수 있다. 여기에서 냉각수 시스템(300)은 전장용 라디에이터(310), 수랭식 응축기(220), 리저버 탱크(370), 제1냉각수 펌프(450), 전장부품(460), 제1방향전환밸브(320), 배터리 칠러(252), 제2방향전환밸브(330), 바이패스 라인(301), 냉각수 히터(430), 제2냉각수 펌프(340), 연결 조인트(312) 및 배터리(350)를 포함하여 구성될 수 있다.

전장용 라디에이터(310)는 전장부품(460) 또는 배터리(350)와 열교환된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터이며, 전장용 라디에이터(310)는 냉각팬(311)에 의해 공랭식으로 냉각될 수 있다. 수랭식 응축기(220)는 상기한 바와 같이 냉매 및 냉각수가 통과하면서 서로 열교환될 수 있으며, 냉각수의 유동방향으로 전장용 라디에이터(310)의 하류쪽에 연결될 수 있다. 리저버 탱크(370)는 냉각수를 저장 및 냉각수라인 상에 부족한 냉각수를 보충하는 역할을 할 수 있으며, 리저버 탱크(370)는 냉각수의 유동방향으로 수랭식 응축기(220)와 제1냉각수 펌프(450)의 사이에 연결될 수 있다. 제1냉각수 펌프(450)는 냉각수라인을 따라 냉각수가 순환되도록 냉각수를 압송하는 수단이며, 제1냉각수 펌프(450)는 냉각수의 유동 방향으로 리저버 탱크(370)의 하류측에 배치되어 냉각수라인 상에 설치될 수 있다. 전장부품(460)은 구동 모터, 인버터, 충전기(OBC; On Board Charger) 등이 될 수 있으며, 냉각수라인이 전장부품(460)을 통과하면서 전장부품(460)과 냉각수가 열교환되도록 설치될 수 있다. 제1방향전환밸브(320)는 냉각수의 유동방향으로 전장부품(460)의 하류쪽에 연결되며, 제1방향전환밸브(320)는 전장용 라디에이터(310) 및 연결 조인트(312)에 연결되어 전장부품(460)을 통과한 후의 냉각수가 전장용 라디에이터(310)쪽으로 흐르거나 연결 조인트(312)쪽으로 흐르도록 냉각수의 방향을 전환하는 역할을 할 수 있다. 배터리 칠러(252)는 상기한 바와 같이 냉매 및 냉각수가 통과하면서 서로 열교환될 수 있으며, 냉각수의 유동방향으로 제1방향전환밸브(320)의 하류쪽에 연결될 수 있다. 제2방향전환밸브(330)는 냉각수의 유동방향으로 배터리 칠러(252)의 하류쪽에 연결되며, 제2방향전환밸브(330)는 리저버 탱크(370) 및 바이패스라인(301)과 냉각수 히터(430)의 상류쪽이 합류된 분기에 인접하여 연결될 수 있다. 그리하여 제2방향전환밸브(330)의 작동에 의해 제2방향전환밸브(330)에 연결된 3개의 냉각수라인들이 서로 연결되거나 연결이 차단될 수 있다. 바이패스 라인(301)은 제2방향전환밸브(330)와 냉각수 히터(430)를 연결하는 냉각수라인 상에 일측이 연결되고, 연결 조인트(312)에 타측이 연결되어 냉각수가 바이패스 될 수 있다. 냉각수 히터(430)는 냉각수를 가열하는 장치이며, 냉각수의 유동방향으로 제2방향전환밸브(330)의 하류쪽에 연결될 수 있다. 제2냉각수 펌프(340)는 냉각수라인을 따라 냉각수가 순환되도록 냉각수를 압송하는 수단이며, 제2냉각수 펌프(340)는 냉각수의 유동방향으로 냉각수 히터(430)의 하류쪽에 연결되어 냉각수라인 상에 설치될 수 있다. 연결 조인트(312)는 3개의 냉각수라인이 만나 서로 연통되는 부분이며, 연결 조인트(312)는 제1방향전환밸브(320)와 배터리 칠러(252)를 연결하는 냉각수라인 상에 하나의 포트가 연결되고 바이패스라인(301)에 다른 하나의 포트가 연결되며 배터리(350)의 하류측 냉각수라인에 나머지 하나의 포트가 연결될 수 있다. 배터리(350)는 차량의 동력원이며, 차량 내 전장부품(460)의 구동원이 될 수 있다. 또는 배터리(350)는 연료전지와 연결되어 전기를 저장하는 역할을 하거나, 외부에서 공급되는 전기를 저장하는 역할을 할 수 있다. 그리고 배터리(350)는 제2냉각수 펌프(340)와 연결 조인트(312) 사이의 냉각수라인 상에 배치될 수 있으며, 배터리(350)는 냉각수가 통과되면서 열교환되어 배터리(350)가 냉각되거나 가열될 수 있다.

또한, 공조장치(150)는 공기를 송풍시킬 수 있도록 일측에 송풍기(152)가 설치되어 있으며, 공조장치(150)의 내부에는 온도조절도어(151)가 설치될 수 있다. 또한, 공조장치 내에 배치된 증발기(242) 및 실내기(215)는 온도조절도어(151)의 작동에 따라 송풍기(152)에서 토출된 공기가 증발기(242)만을 거친 후 실내로 유입되도록 하거나, 증발기(242)를 거친 후 실내기(215) 쪽을 통과하여 실내로 유입될 수 있도록 배치 및 구성될 수 있다.

<난방 모드>

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 난방 모드를 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템이 난방(히트펌프) 모드로 작동 시, 냉매 시스템(200)은 압축기(210)에서 압축된 냉매가 실내기(215)를 거치면서 실내로 공급되는 공기와 열교환되며 공기가 가열되어 난방에 이용될 수 있다. 이후 냉매는 수랭식 응축기(220)를 통과하고 제1팽창밸브(225)에서 교축되어 팽창된 냉매가 공랭식 응축기(230)를 거치며 증발되면서 외부 공기와 열교환되어 냉매가 외부의 열을 흡수하게 된다. 이후 냉매는 제2팽창밸브(251)를 바이패스하고 배터리 칠러(252)를 거치면서 열교환되어 냉매가 냉각수로부터 열을 흡수한 후 어큐뮬레이터(260)에 모였다가 압축기(210)로 다시 유입된다. 상기한 과정을 반복하면서 난방이 이루어진다. 이때, 제3팽창밸브(240)는 닫혀있어 증발기(242)와 내부 열교환기(233) 쪽으로는 냉매가 흐르지 않는다.

냉각수 시스템(300)은 리저버 탱크(370)로부터 유입되는 냉각수가 제1냉각수 펌프(450)에 의해 압송되어 전장부품(460)을 거치며 열교환되어 냉각수가 전장부품(460)의 열을 흡수할 수 있다. 이후 제1방향전환밸브(320)를 지나 배터리 칠러(252)를 거치면서 열교환되어 냉매가 냉각수의 열을 흡수할 수 있다. 이후 냉각수는 제2방향전환밸브(330)를 거쳐 리저버 탱크(370)로 유입될 수 있다. 그리고 제2냉각수 펌프(340)에 의해 압송되는 냉각수는 배터리(350)를 거치면서 열교환되어 냉각수가 배터리(350)의 열을 흡수한 후 배터리 칠러(252)를 거치면서 열교환되어 냉매가 냉각수의 열을 흡수할 수 있다. 이후 냉각수는 제2방향전환밸브(330)를 거쳐 리저버 탱크(370)로 유입될 수 있다. 여기에서 냉각수 히터(430)가 작동되어 냉각수가 가열될 수 있으며, 냉각수 히터(430)에 의해 가열된 냉각수가 배터리(350)를 거치면서 배터리(350)를 가열할 수도 있다. 그리고 제1방향전환밸브(320)의 좌측에 연결된 냉각수라인에서부터 전장용 라디에이터(310) 및 수랭식 응축기(220)에는 냉각수가 흐르지 않을 수 있다.

<냉방 및 배터리 냉각 모드>

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉방 및 배터리 냉각 모드를 나타낸 구성도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템이 냉방(에어컨) 및 배터리 냉각 모드로 작동 시, 냉매 시스템(200)은 압축기(210)에서 압축된 냉매가 실내기를 통과하고 수랭식 응축기(220)기를 거치며 냉각수와 열교환되어 냉매가 응축되고 제1팽창밸브(225)를 바이패스한 후 공랭식 응축기(230)를 거치며 더 냉각되어 응축된다. 이후 분기되어 일부 냉매는 제3팽창밸브(240)를 거치며 교축되어 팽창된 후 증발기(242)에서 실내로 공급되는 공기와 열교환되어 냉각된 공기가 냉방에 이용될 수 있다. 그리고 증발기(242)에서 토출된 냉매는 어큐뮬레이터(260)로 유입된다. 이때, 제3팽창밸브(240)로 유입되기 전의 냉매와 증발기(242)를 거친 후의 냉매가 내부 열교환기(233)에서 서로 열교환될 수 있다. 또한, 공랭식 응축기(230)에서 토출되어 분기된 나머지 냉매는 제2팽창밸브(251)를 거치며 교축되어 팽창된 후 배터리 칠러(252)에서 냉각수와 열교환되어 냉각수가 냉각될 수 있으며, 배터리 칠러(252)를 거친 냉매는 어큐뮬레이터(260)로 유입된다. 어큐뮬레이터(260)에 모인 냉매는 다시 압축기(210)로 공급되어 상기한 과정을 반복하면서 냉방이 이루어진다.

냉각수 시스템(300)에는 냉각수가 리저버 탱크(370)에서 제1냉각수 펌프(450)를 거쳐 전장부품(460)을 냉각시킬 수 있다. 이후 냉각수는 제1방향전환밸브(320)를 거쳐 전장용 라디에이터(310)에서 외부 공기와 열교환되어 냉각된 후 수랭식 응축기(220)에서 냉매와 열교환되어 냉매를 냉각시키게 된다. 그리고 수랭식 응축기(220)에서 토출되는 냉각수는 리저버 탱크(370)로 모이고 상기한 과정을 반복하게 된다. 또한, 배터리측에서는 제2냉각수 펌프(340)에 의해 압송되는 냉각수가 배터리(350)를 거치며 배터리를 냉각시킨 후 배터리 칠러(252)에서 냉매와 열교환되어 냉각수가 냉각될 수 있다. 이후 제2방향전환밸브(330)와 냉각수 히터(430)를 차례대로 거친 후 제2냉각수 펌프(340)로 냉각수가 유입되어 순환될 수 있다. 이때, 제1방향전환밸브(320)의 우측에 연결된 냉각수라인에는 냉각수가 흐르지 않고, 제2방향전환밸브(330)의 좌측에 연결된 냉각수라인에도 냉각수가 흐르지 않도록 제1방향전환밸브(320) 및 제2방향전환밸브(330)가 작동될 수 있다.

이하 앞에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉매 시스템에서 냉매 모듈의 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉매 모듈을 나타낸 분해사시도이고, 도 7 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉매 모듈을 조립하는 순서에 따라 부품들이 조립된 상태를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 열관리 시스템의 냉매 시스템에서 냉매 모듈(201)은 수랭식 응축기(220), 제1팽창밸브(225), 제2팽창밸브(251), 배터리 칠러(252), 어큐뮬레이터(260) 및 내부 열교환기(233)를 포함하여 구성될 수 있고, 제1연결 블록(270) 및 제2연결 블록(280)을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기한 부품들에 연결된 연결 배관들 및 제3팽창밸브(240)를 더 포함할 수 있다.

수랭식 응축기(220)는 직육면체 형태로 형성되어 길이가 상대적으로 긴 장변이 높이방향을 향하도록 상하로 길게 형성될 수 있으며, 고정 브라켓(221)에 결합될 수 있다. 그리고 수랭식 응축기(220)는 길이방향으로 좌측면 하측에 냉매 입구가 형성되고 우측면 하측에 냉매 출구가 형성될 수 있다. 또한, 수랭식 응축기(220)는 길이방향으로 좌측면에 냉각수 입구 및 냉각수 출구가 형성될 수 있으며, 이외에도 냉각수 입구 및 출구는 다양한 위치에 형성될 수 있다.

제1팽창밸브(225)는 수랭식 응축기(220)의 상부쪽 높이에 배치되며, 제1팽창밸브(225)는 고정 브라켓(221)의 최상측에 결합될 수 있다. 그리고 제1팽창밸브(225)의 냉매 입구는 수랭식 응축기(220)의 냉매 출구와 연결 배관으로 연결될 수 있다.

제2팽창밸브(251) 및 내부 열교환기(233)는 수랭식 응축기(220)의 상측에 대응되는 높이에 배치되며, 배터리 칠러(252)는 수랭식 응축기(220)의 중간 높이에 대응되는 높이에 배치될 수 있다. 이때, 제2팽창밸브(251), 내부 열교환기(233) 및 배터리 칠러(252)는 수랭식 응축기(220)의 냉매 입구 및 출구, 냉각수 입구 및 출구가 형성되지 않은 측면쪽(일례로 수랭식 응축기의 폭방향 전면쪽)에 배치될 수 있다. 그리고 높이방향으로 제2팽창밸브(251) 및 내부 열교환기(233)의 아래쪽에 배터리 칠러(252)가 배치될 수 있으며, 배터리 칠러(252)의 아래쪽에 어큐뮬레이터(260)가 배치될 수 있다. 또한 제2팽창밸브(251), 내부 열교환기(233), 배터리 칠러(252) 및 어큐뮬레이터(260)는 고정 브라켓(221)에 결합되어 고정될 수 있다.

제1연결 블록(270)은 제2팽창밸브(251) 및 내부 열교환기(233)의 길이방향 우측에 결합되고, 제1연결 블록(270)의 냉매 입구쪽에는 연결 배관이 결합될 수 있으며, 제1연결 블록(270)의 냉매 출구는 연결 배관으로 어큐뮬레이터(260)에 연결될 수 있다. 그리고 제2연결 블록(280)은 제2팽창밸브(251) 및 배터리 칠러(252)의 길이방향 좌측에 결합되며, 제2연결 블록(280)의 냉매 출구는 연결 배관으로 어큐뮬레이터(260)에 연결될 수 있다.

또한, 내부 열교환기(233)의 길이방향 좌측면쪽에 형성된 냉매 입구 및 출구에는 각각 연결 배관이 연결되고, 내부 열교환기(233)의 냉매 입구 및 출구에서 연장 형성된 연결 배관의 말단에는 제3팽창밸브(240)가 설치될 수 있다.

여기에서 연결 배관은 금속 재질의 파이프 또는 유연한 호스 등 다양하게 형성될 수 있다.

그리하여 제1열교환기인 수랭식 응축기(220), 제1팽창밸브(225), 제2팽창밸브(251), 제2열교환기인 배터리 칠러(252), 어큐뮬레이터(260) 및 내부 열교환기(233)가 콤팩트하게 모듈화되어 일체로 형성될 수 있다.

이때, 제2팽창밸브(251)의 냉매 입구와 내부 열교환기(233)의 하나의 냉매 입구가 제1연결 블록(270)에 의해 연결되어 연통되며, 제1연결 블록(270)에는 공랭식 응축기(230)의 냉매 출구와 연결되는 냉매 입구가 형성될 수 있다. 그리하여 공랭식 응축기(230)로부터 유입되는 냉매가 제1연결 블록(270)에서 분기되어 일부 냉매는 제2팽창밸브(251)로 보내지고 나머지 냉매는 내부 열교환기(233)로 보내질 수 있다. 그리고 제1연결 블록(270)의 한 쌍의 냉매 출구는 서로 동일한 높이에 위치할 수 있다. 즉, 제2팽창밸브(251)의 냉매 입구와 내부 열교환기(233)의 하나의 냉매 입구가 동일한 높이에 위치하여 제1연결 블록(270)에 결합 및 연결될 수 있다. 그리하여 제1연결 블록(270)에서 제2팽창밸브(251) 및 내부 열교환기(233)쪽으로 냉매가 균일하게 흐르도록 할 수 있다.

또한, 제2팽창밸브(251)의 냉매 출구와 배터리 칠러(252)의 냉매 입구가 제2연결 블록(280)에 의해 연결될 수 있으며, 제2연결 블록(280)에는 어큐뮬레이터(260)의 냉매 입구와 연결되는 냉매 출구가 형성될 수 있다. 그리하여 제2팽창밸브(251)로부터 유입되는 냉매가 제2연결 블록(280)을 통해 배터리 칠러(252)로 유입되고, 배터리 칠러(252)를 거친 냉매는 다시 제2연결 블록(280)을 통해 어큐뮬레이터(260)로 보내질 수 있다. 이때, 제2팽창밸브(251) 및 내부 열교환기(233)는 높이방향으로 배터리 칠러(252)보다 위쪽에 배치되고, 어큐뮬레이터(260)는 높이방향으로 배터리 칠러(252)보다 아래쪽에 배치되며, 배터리 칠러(252)의 냉매 입구가 상대적으로 높이방향 상측에 형성되고 냉매 출구는 하측에 형성될 수 있다. 이에 따라 냉매의 전체적인 흐름이 높이방향으로 위쪽에서 아래쪽으로(중력 방향으로) 형성되므로 냉매의 압력 손실을 줄일 수 있다.

또한, 제2팽창밸브(251)를 기준으로 제1연결 블록(270)의 반대측에 제2연결 블록(280)이 배치되며, 공랭식 응축기(230)에 연결되는 제1연결 블록(270)의 냉매 입구부터 제2팽창밸브(251)에 연결되는 제2연결 블록(280)의 냉매 입구까지의 유로가 직선 형태로 형성될 수 있다. 즉, 공랭식 응축기(230)에서 토출되어 배터리 칠러(252)쪽으로 유입되는 냉매 유로가 최대한 꺾이지 않는 구조로 형성되어, 열교환매체의 압력 강하량이 최소화되어 시스템의 성능이 향상되는 장점이 있다.

또한, 수랭식 응축기(220)의 냉매 출구, 제2팽창밸브(251)의 냉매 입구, 내부 열교환기(233)의 하나의 냉매 입구와 다른 하나의 냉매 출구는 모두 동일한 측면쪽에 형성될 수 있다. 그리고 수랭식 응축기(220), 제1팽창밸브(225), 제2팽창밸브(251), 배터리 칠러(252) 및 내부 열교환기(233) 각각에 연결된 연결 배관들은 모두 동일한 방향으로 연장 형성되어, 연결 배관들의 말단부들이 특정한 영역 내에 위치할 수 있다. 여기에서 상기한 특정한 영역은 공조장치(150)에 인접한 영역이 될 수 있으며, 연결 배관들의 말단부들은 공조장치(150)에 장착된 증발기(242), 공랭식 응축기(230), 실내기(215)의 냉매 입구 및 출구에 각각 연결되는 부분이 될 수 있다. 그리하여 연결 배관들의 길이를 축소시킬 수 있으며, 냉매의 압력 강하량을 최소화 시킬 수 있어 시스템의 성능이 향상될 수 있다. 또한, 압축기(210)는 다양한 위치에 배치될 수 있으며, 압축기(210)의 위치에 따라 연결되는 배관들은 다양하게 형성될 수 있다.

또한, 냉매 모듈(201)의 조립 순서에 대해 설명하면, 우선 고정 브라켓(221)에 수랭식 응축기(220)와 배터리 칠러(252)를 장착한 후 제1팽창밸브(225)를 고정 브라켓(221)에 장착한다. 이때, 제1팽창밸브(225)의 장착 전 또는 후에 제1팽창밸브(225)의 냉매 입구 및 출구에는 연결 배관이 조립될 수 있다. 그 다음 제2팽창밸브(251)를 고정 브라켓(221)에 장착하고 제2연결 블록(280)을 제2팽창밸브(251) 및 배터리 칠러(252)에 결합하여 제2팽창밸브(251)의 냉매 출구와 배터리 칠러(252)의 냉매 입구가 연결될 수 있다. 그리고 제2연결 블록(280)의 냉매 출구에는 어큐뮬레이터(260)에 연결되는 배관이 조립될 수 있다. 이후 내부 열교환기(233)를 고정 브라켓(221)에 장착하고, 내부 열교환기(233)의 하나의 냉매 입구 및 다른 하나의 냉매 출구에 연결되는 제1연결 블록(270) 및 연결 배관을 조립한다. 이때, 제1연결 블록(270)은 제2팽창밸브(251)와 내부 열교환기(233)에 결합될 수 있으며, 제1연결 블록(270)에 의해 제1연결 블록(270)의 냉매 입구, 제2팽창밸브(251)의 냉매 입구 및 내부 열교환기(233)의 하나의 냉매 입구가 연결될 수 있다. 그리고 제1연결 블록(270)에는 내부 열교환기(233)의 다른 하나의 냉매 출구에 연결되는 냉매 배출 유로가 형성되며, 제1연결 블록(270)의 냉매 배출 유로에는 어큐뮬레이터(260)에 연결되는 연결 배관이 조립될 수 있다. 그 다음 압축기(210)의 냉매 흡입측으로 냉매를 보내는 연결 배관을 어큐뮬레이터(260)에 조립한 후 어큐뮬레이터(260)를 고정 브라켓(221)에 장착한다. 이후 압축기(210)와 실내기(215)와 수랭식 응축기(220)를 연결하는 연결 배관을 조립하고 내부 열교환기(233)의 하나의 냉매 출구와 다른 하나의 냉매 입구에 연결되는 연결 배관을 조립하며, 이 연결 배관들의 말단에는 제3팽창밸브(240)가 장착될 수 있다. 이외에도 냉매 모듈(201)은 다양한 방법 및 순서로 조립될 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

150 : 공조장치 151 : 온도조절도어
152 : 송풍기
200 : 냉매 시스템 201 : 냉매 모듈
210 : 압축기 215 : 실내기
220 : 수랭식 응축기 221 : 고정 브라켓
225 : 제1팽창밸브
230 : 공랭식 응축기 233 : 내부 열교환기
240 : 제3팽창밸브
242 : 증발기 251 : 제2팽창밸브
252 : 배터리 칠러 260 : 어큐뮬레이터
270 : 제1연결 블록 280 : 제2연결 블록
300 : 냉각수 시스템 301 : 바이패스라인
310 : 전장용 라디에이터 311 : 냉각팬
312 : 연결 조인트
320 : 제1방향전환밸브 330 : 제2방향전환밸브
340 : 제2냉각수 펌프 350 : 배터리
370 : 리저버 탱크
430 : 냉각수 히터
450 : 제1냉각수 펌프 460 : 전장부품
480 : PTC 히터

Claims

압축기로부터 유입된 열교환매체를 열교환시키는 제1열교환기;
상기 제1열교환기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시켜 응축기로 보내는 제1팽창밸브;
상기 응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시킬 수 있는 제2팽창밸브;
상기 제2팽창밸브로부터 유입되는 열교환매체와 발열부품을 서로 열교환시키는 제2열교환기;
상기 제2열교환기로부터 유입되는 열교환매체를 저장하였다가 상기 압축기로 열교환매체를 공급하는 어큐뮬레이터; 및
상기 응축기에서 토출되는 열교환매체와 증발기에서 토출되는 열교환매체를 서로 열교환시키는 내부 열교환기;
를 포함하는 열관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 발열부품은 배터리 또는 전장부품을 포함하고,
상기 제2열교환기는 발열부품을 냉각 또는 가열하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1열교환기, 제1팽창밸브, 제2팽창밸브, 제2열교환기, 어큐뮬레이터 및 내부 열교환기는 모듈화되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2팽창밸브 및 내부 열교환기는 높이방향으로 상기 제2열교환기보다 위쪽에 배치된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제4항에 있어서,
상기 어큐뮬레이터는 높이방향으로 상기 제2열교환기보다 아래쪽에 배치된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제2열교환기는 열교환매체가 유입되는 입구가 높이방향으로 상측에 형성되고 열교환매체가 배출되는 출구가 높이방향으로 하측에 형성된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 응축기의 열교환매체 출구와 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 입구를 연결하고, 상기 응축기의 열교환매체 출구와 상기 내부 열교환기의 열교환매체 입구를 연결하는 제1연결 블록을 더 포함하는 열관리 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제2팽창밸브의 열교환매체 출구와 상기 제2열교환기의 열교환매체 입구를 연결하고, 상기 제2열교환기의 열교환매체 출구와 상기 어큐뮬레이터의 열교환매체 입구를 연결하는 제2연결 블록을 더 포함하는 열관리 시스템.
제8항에 있어서,
상기 제2팽창밸브를 기준으로 상기 제1연결 블록의 반대측에 상기 제2연결 블록이 배치되며,
상기 응축기에 연결되는 상기 제1연결 블록의 열교환매체 입구부터 상기 제2팽창밸브에 연결되는 상기 제2연결 블록의 열교환매체 입구까지의 유로가 직선 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제1연결 블록의 한 쌍의 열교환매체 출구는 서로 동일한 높이에 위치하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1열교환기의 열교환매체 출구, 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 입구, 및 상기 내부 열교환기의 하나의 열교환매체 입구와 다른 하나의 열교환매체 출구는 모두 동일한 측면쪽에 형성된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제11항에 있어서,
상기 제1열교환기, 제1팽창밸브, 제2팽창밸브, 제2열교환기 및 내부 열교환기 각각에 연결된 연결 배관들을 더 포함하며,
상기 연결 배관들은 동일한 방향으로 연장 형성되어 말단부들이 특정한 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1팽창밸브로부터 유입되는 열교환매체를 공기와 열교환하여 냉각시키며, 냉각된 열교환매체를 상기 제2팽창밸브로 보내는 응축기; 및
실내를 냉방 및 난방하는 공조장치; 를 더 포함하며,
상기 응축기는 공랭식 응축기이고, 상기 공랭식 응축기는 상기 공조장치에 장착된 것을 특징으로 하는 열관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시킬 수 있는 제3팽창밸브; 및
상기 제3팽창밸브로부터 유입되는 열교환매체를 실내로 공급되는 공기와 열교환시킨 후 상기 어큐뮬레이터로 보내는 증발기; 를 더 포함하는 열관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 압축기와 제1열교환기의 사이에 연결되며, 상기 압축기로부터 유입되는 열교환매체를 실내로 공급되는 공기와 열교환시킨 후 상기 제1열교환기로 보내는 실내기를 더 포함하는 열관리 시스템.
압축기로부터 유입된 열교환매체를 열교환시키는 제1응축기;
상기 제1응축기의 측면쪽에 배치되며, 상기 제1응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시켜 제2응축기로 보내는 제1팽창밸브;
상기 제1응축기의 측면쪽에 배치되며, 상기 열교환매체와 발열부품을 서로 열교환시키는 배터리 칠러;
상기 배터리 칠러의 상부쪽에 배치되며, 상기 제2응축기로부터 유입되는 열교환매체를 팽창시킬 수 있는 제2팽창밸브;
상기 배터리 칠러의 상측 및 상기 제2팽창밸브의 측면쪽에 배치되며, 상기 제2응축기에서 토출되는 냉매와 증발기에서 토출되는 열교환매체를 서로 열교환시키는 내부 열교환기;
상기 배터리 칠러의 하부쪽에 배치되며, 상기 배터리 칠러로부터 유입되는 열교환매체를 저장하였다가 상기 압축기로 열교환매체를 공급하는 어큐뮬레이터;
상기 제2팽창밸브 및 내부 열교환기에 결합되며, 상기 제2응축기의 열교환매체 출구와 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 입구를 연결하고, 상기 제2응축기의 열교환매체 출구와 상기 내부 열교환기의 열교환매체 입구를 연결하는 제1연결 블록; 및
상기 제2팽창밸브 및 배터리 칠러에 결합되며, 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 출구와 상기 배터리 칠러의 열교환매체 입구를 연결하고, 상기 배터리 칠러의 열교환매체 출구와 상기 어큐뮬레이터의 열교환매체 입구를 연결하는 제2연결 블록;
을 포함하는 냉매 모듈.
제16항에 있어서,
상기 제1응축기, 제1팽창밸브, 배터리 칠러, 제2팽창밸브, 내부 열교환기, 어큐뮬레이터, 제1연결 블록 및 제2연결 블록은 모듈화되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 냉매 모듈.
제16항에 있어서,
상기 제1응축기의 열교환매체 출구, 상기 제2팽창밸브의 열교환매체 입구 및 상기 내부 열교환기의 하나의 열교환매체 입구와 다른 하나의 열교환매체 출구는 모두 동일한 측면쪽에 형성된 것을 특징으로 하는 냉매 모듈.
제18항에 있어서,
상기 제1응축기, 제1팽창밸브, 배터리 칠러, 제2팽창밸브 및 내부 열교환기 각각에 연결된 연결 배관들을 더 포함하며,
상기 연결 배관들은 동일한 방향으로 연장 형성되어 말단부들이 특정한 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 냉매 모듈.