KR20220079278A - Air conditioning system with dual HVAC heat exchanger for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로, 응축기와 증발기가 구비된 1차 회로를 순환하는 냉매와 2차 회로를 순환하는 냉각수의 열교환을 통해 냉방수와 난방수를 각각 생성하여 HVAC 모듈 내에 구비된 듀얼 타입의 열교환기로 공급하여 차량 실내의 냉,난방을 동시에 구현할 수 있고 냉,난방 온도를 효율적으로 제어할 수 있는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템은, 응축기 및 증발기를 거쳐 냉매의 순환이 이루어지는 1차 순환계; 상기 응축기에서 냉매와의 열교환을 통해 난방수가 생성되어 순환되는 히팅 순환계와, 상기 증발기에서 냉매와의 열교환을 통해 냉방수가 생성되어 순환되는 쿨링 순환계를 가지는 2차 순환계; 내부가 제1영역과 제2영역으로 구획되며 상기 히팅 순환계에서 생성된 난방수와 상기 쿨링 순환계에서 생성된 냉방수가 상기 제1영역과 제2영역에 동시적으로 또는 선택적으로 공급되어 공기와의 열교환을 통해 난방공기와 냉방공기를 생성하는 2개 이상의 열교환기가 구비된 HVAC 모듈; 상기 히팅 순환계와 쿨링 순환계에 각각 설치되어 상기 HVAC 모듈 내에 구비된 상기 각 열교환기의 제1영역과 제2영역으로 난방수와 냉방수를 동시적으로 또는 선택적으로 공급하도록 제어부를 통해 개폐가 제어되는 3방 밸브 방식의 복수의 조절밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an air conditioning system for a vehicle, which generates cooling water and heating water through heat exchange between a refrigerant circulating in a primary circuit equipped with a condenser and an evaporator and coolant circulating in a secondary circuit, thereby generating dual To provide an air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger that can realize cooling and heating of the vehicle interior at the same time and efficiently control cooling and heating temperatures by supplying it as a type heat exchanger. A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger according to the present invention includes: a primary circulation system in which a refrigerant circulates through a condenser and an evaporator; a secondary circulation system having a heating circulation system in which heating water is generated and circulated through heat exchange with a refrigerant in the condenser, and a cooling circulation system in which cooling water is generated and circulated through heat exchange with a refrigerant in the evaporator; The interior is divided into a first region and a second region, and the heating water generated in the heating circulation system and the cooling water generated in the cooling circulation system are simultaneously or selectively supplied to the first region and the second region to exchange heat with air. HVAC module equipped with two or more heat exchangers for generating heating air and cooling air through It is installed in the heating circulation system and the cooling circulation system, respectively, and opening and closing is controlled through a control unit to simultaneously or selectively supply heating water and cooling water to the first region and the second region of each heat exchanger provided in the HVAC module. It characterized in that it includes; a plurality of control valves of the three-way valve type.
Description
본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 응축기와 증발기가 구비된 1차 회로를 순환하는 냉매와 2차 회로를 순환하는 냉각수의 열교환을 통해 냉방수와 난방수를 각각 생성하여 HVAC 모듈 내에 구비된 듀얼 타입의 열교환기로 공급하여 차량 실내의 냉,난방을 동시에 구현할 수 있고 냉,난방 온도를 효율적으로 제어할 수 있는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioning system for a vehicle, and more particularly, to an HVAC module by generating cooling water and heating water through heat exchange of a refrigerant circulating in a primary circuit equipped with a condenser and an evaporator and cooling water circulating in a secondary circuit, respectively. It relates to an air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger capable of simultaneously implementing cooling and heating of a vehicle interior and efficiently controlling cooling and heating temperatures by supplying it to a dual-type heat exchanger provided inside.
주지된 바와 같이, 차량 내에는 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 차량용 공조장치가 갖추어져 있다. 차량용 공조장치는 겨울철에는 온기를 발생시켜 실내를 따뜻하게 유지하고, 여름철에는 냉기를 발생시켜 실내를 시원하게 유지한다. 이러한 차량용 공조장치는 차량의 실내공간을 효율적으로 이용하기 위하여 소비자의 요구에 따라 점차 소형화되는 추세이다.As is well known, in a vehicle, an air conditioner for a vehicle for adjusting the air temperature inside the vehicle is provided. Vehicle air conditioners generate heat in winter to keep the interior warm, and generate cold air in summer to keep the interior cool. Such an air conditioner for a vehicle tends to be miniaturized in response to consumer demand in order to efficiently use the interior space of the vehicle.
차량용 공조장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 및 증발기가 냉매배관에 의해 순차적으로 연결되어 있으며, 엔진의 동력에 의해 압축기가 구동하면서 냉매가 순환한다.In a vehicle air conditioner, a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are sequentially connected by a refrigerant pipe, and the refrigerant circulates while the compressor is driven by the power of the engine.
이러한 차량용 공조장치는 압축기에서 고온, 고압으로 압축된 냉매가스가 응축기를 통과하면서 주변의 공기와 열교환하여 액체상태의 냉매로 변환되고, 이렇게 액화된 냉매는 응축기에 연결된 리시버 드라이어를 통과하면서 불순물이 제거되고, 불순물이 제거된 냉매는 팽창밸브를 통과하면서 저온의 기체로 변한다. 기화된 저온의 냉매는 증발기를 통과하면서 주변의 공기와 열교환하면서 냉각되고, 이 냉각된 공기는 송풍기에 의해 차량 실내로 토출되며, 증발기를 통과한 저온 기체 상태의 냉매는 다시 압축기로 보내져 고온, 고압으로 압축되는 과정을 순환한다.In this vehicle air conditioner, the refrigerant gas compressed at high temperature and high pressure in the compressor passes through the condenser and exchanges heat with the surrounding air to convert it into a liquid refrigerant, and the liquefied refrigerant passes through a receiver dryer connected to the condenser to remove impurities. The refrigerant from which impurities have been removed is converted into a low-temperature gas as it passes through the expansion valve. The vaporized low-temperature refrigerant passes through the evaporator and is cooled while exchanging heat with the surrounding air. This cooled air is discharged into the vehicle interior by the blower, and the low-temperature gaseous refrigerant that has passed through the evaporator is sent back to the compressor to provide high-temperature and high-pressure cycle through the compression process.
한편, 최근에는 전기에너지를 동력원으로 이용하는 전기자동차가 출시되고 있는데, 이러한 전기자동차에 장착되는 공조장치는 배터리에서 공급되는 전원을 통해 물 또는 공기를 가열하여 차량 실내의 난방을 수행하도록 구성됨에 따라 전기자동차의 동력성능을 현저하게 저하시키게 되는 단점이 있다.On the other hand, recently, electric vehicles using electric energy as a power source have been released. The air conditioner mounted on the electric vehicle is configured to heat water or air through power supplied from a battery to heat the interior of the vehicle. There is a disadvantage in that the power performance of the vehicle is significantly reduced.
이에 따라, 전기자동차의 공조장치에는 기존의 내연기관 자동차와 유사하게 히트펌프 시스템을 적용하고 있으며, 이러한 히트펌프 시스템은 냉매의 압축-응축-감압-증발로 이루어지는 사이클을 가역적으로 적용하여 냉방과 난방을 겸하는 냉난방 겸용시스템이다.Accordingly, a heat pump system is applied to the air conditioning system of an electric vehicle similar to that of a conventional internal combustion engine vehicle, and this heat pump system reversibly applies a cycle consisting of compression-condensation-reduction-evaporation of refrigerant to cool and heat It is a combined heating and cooling system.
즉, 히트펌프 시스템은 액체 냉매가 증발기 내에서 증발하고 주위에서 열을 빼앗아 기체가 되며, 다시 응축기에 의해 주위에 열을 방출하면서 액화되는 사이클을 가지게 되는데, 이를 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용하면, 종래의 일반적인 공조장치에 부족한 열원을 확보할 수 있다는 장점이 있다.That is, the heat pump system has a cycle in which the liquid refrigerant evaporates in the evaporator, takes heat from the surroundings, becomes gas, and then liquefies while releasing heat to the surroundings by the condenser. There is an advantage in that it is possible to secure a heat source insufficient in the conventional general air conditioner.
이와 같은 히트펌프 시스템을 적용한 기존의 차량용 공조장치는 보통 냉매 회로의 일부가 차량 실내에 위치하는 HVAC 모듈 내부에 구비된 증발기로 배관되어 증발기의 냉매와 이 주변을 이동하는 공기의 열교환을 통해 냉각공기를 얻게 된다. In conventional vehicle air conditioners to which such a heat pump system is applied, a part of the refrigerant circuit is usually piped to the evaporator provided inside the HVAC module located inside the vehicle. to get
그러나, 이와 같은 종래의 차량용 공조장치는 HVAC 모듈의 조립불량이나 차량 사고시 물리적 충격에 의해 차량 실내로 배관된 부분에서 냉매의 누설이 발생할 수 있다. 이때, 냉매가 독성 또는 가연성 성질을 가지는 경우에는 냉매배관으로부터 누설된 냉매가 차량 실내로 유출됨으로써 탑승자의 안전에 문제를 발생시킬 수 있는 단점이 있었다. 이 때문에 냉매의 누설에 따른 탑승자의 안전상의 문제를 방지하고자 기존에는 독성 또는 가연성이 거의 없는 값비싼 냉매를 사용할 수밖에 없었는데, 이는 결국 차량의 생산비용 및 유지비용을 크게 증가시키는 문제로 귀결된다.However, in the conventional air conditioner for a vehicle as described above, refrigerant leakage may occur in a portion piped into the vehicle interior due to poor assembly of the HVAC module or a physical impact during a vehicle accident. In this case, when the refrigerant has toxic or combustible properties, the refrigerant leaked from the refrigerant pipe is leaked into the vehicle interior, thereby causing a problem in the safety of the occupants. For this reason, in order to prevent safety problems of passengers due to leakage of refrigerant, it was necessary to use an expensive refrigerant that is hardly toxic or flammable in the past, which ultimately leads to a problem of greatly increasing the production and maintenance costs of the vehicle.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 차량 실내로 냉매 배관을 설치하지 않고 냉매와 냉각수의 열교환을 통해 생성되는 난방수 및 냉방수를 이용하여 차량 실내의 냉,난방을 수행하는 간접 냉,난방 방식의 공조시스템을 구현하여 탑승자 안전에 위해 요소가 되는 차량 실내의 냉매 유출을 방지할 수 있고, 외부공기와의 열전달 성능 향상을 위하여 가연성 등급까지 냉매의 선택 폭을 확대시켜 차량 유지비용을 크게 절감시킬 수 있는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템을 제공하는 데에 있다.The present invention has been devised to solve the conventional problems as described above, and the technical problem to be solved in the present invention is to provide heating and cooling water generated through heat exchange between refrigerant and cooling water without installing a refrigerant pipe into the vehicle interior. By implementing an indirect cooling and heating air conditioning system that performs cooling and heating of the interior of the vehicle using An object of the present invention is to provide an air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger that can greatly reduce vehicle maintenance costs by expanding the selection of refrigerants up to grade level.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 1차 회로에서 순환되는 냉매와 2차 회로를 순환하는 냉각수와의 열교환을 통해 난방수 및 냉방수를 생성하여 HVAC 모듈 내에 구비된 듀얼 열교환기에 각각 공급하여 공기와의 열교환을 통해 차량 실내의 각 영역별로 난방공기와 냉방공기를 동시에 제공할 수 있고, 아울러 냉,난방공기의 온도를 효과적으로 제어할 수 있는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템을 제공하는 데에 있다.Another technical problem to be solved in the present invention is to generate heating water and cooling water through heat exchange between the refrigerant circulating in the primary circuit and the cooling water circulating in the secondary circuit, and supplying each to the dual heat exchanger provided in the HVAC module. To provide an air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger that can provide heating air and cooling air for each area of the vehicle interior at the same time through heat exchange with air, and can effectively control the temperature of cooling and heating air. have.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템은, 응축기 및 증발기를 거쳐 냉매의 순환이 이루어지는 1차 순환계; 상기 응축기에서 냉매와의 열교환을 통해 난방수가 생성되어 순환되는 히팅 순환계와, 상기 증발기에서 냉매와의 열교환을 통해 냉방수가 생성되어 순환되는 쿨링 순환계를 가지는 2차 순환계; 내부가 제1영역과 제2영역으로 구획되며 상기 히팅 순환계에서 생성된 난방수와 상기 쿨링 순환계에서 생성된 냉방수가 상기 제1영역과 제2영역에 동시적으로 또는 선택적으로 공급되어 공기와의 열교환을 통해 난방공기와 냉방공기를 생성하는 2개 이상의 열교환기가 구비된 HVAC 모듈; 상기 히팅 순환계와 쿨링 순환계에 각각 설치되어 상기 HVAC 모듈 내에 구비된 상기 각 열교환기의 제1영역과 제2영역으로 난방수와 냉방수를 동시적으로 또는 선택적으로 공급하도록 제어부를 통해 개폐가 제어되는 3방 밸브 방식의 복수의 조절밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger according to the present invention for solving the above technical problem includes: a primary circulation system in which a refrigerant is circulated through a condenser and an evaporator; a secondary circulation system having a heating circulation system in which heating water is generated and circulated through heat exchange with a refrigerant in the condenser, and a cooling circulation system in which cooling water is generated and circulated through heat exchange with a refrigerant in the evaporator; The interior is divided into a first region and a second region, and the heating water generated in the heating circulation system and the cooling water generated in the cooling circulation system are simultaneously or selectively supplied to the first region and the second region to exchange heat with air. HVAC module equipped with two or more heat exchangers for generating heating air and cooling air through It is installed in the heating circulation system and the cooling circulation system, respectively, and opening and closing is controlled through a control unit to simultaneously or selectively supply heating water and cooling water to the first region and the second region of each heat exchanger provided in the HVAC module. It characterized in that it includes; a plurality of control valves of the three-way valve type.
여기서, 상기 HVAC 모듈 내에는 제1영역과 제2영역으로 구획된 서로 다른 2개의 제1열교환기와 제2열교환기가 구비되되, 상기 제2열교환기는 상기 제1열교환기보다 열교환 용량이 크고, 상기 HVAC 모듈 내에 구비된 송풍기 측과 상대적으로 가까운 위치에 배치되도록 구성될 수 있다.Here, in the HVAC module, two different first and second heat exchangers partitioned into a first area and a second area are provided, wherein the second heat exchanger has a larger heat exchange capacity than the first heat exchanger, and the HVAC It may be configured to be disposed at a position relatively close to the blower side provided in the module.
이 경우, 상기 히팅 순환계 및 쿨링 순환계는 차량용 전장부와 배터리부와 각각 연결되어 상기 제어부에 의한 상기 조절밸브의 개폐작동에 따라 상기 전장부와 배터리부의 히팅 또는 쿨링을 선택적으로 수행할 수 있다.In this case, the heating circulatory system and the cooling circulatory system are respectively connected to the vehicle electric part and the battery part, so that heating or cooling of the electric part and the battery part may be selectively performed according to the opening/closing operation of the control valve by the controller.
그리고, 상기 히팅 순환계에 설치되는 조절밸브는, 상기 응축기에서 열교환을 통해 생성된 난방수가 상기 HVAC 모듈 내부의 상기 제1열교환기 및 제2열교환기와, 차량의 라디에이터 측으로 동시 또는 선택적으로 공급되도록 제어되는 제1밸브; 상기 제1밸브를 통과한 난방수가 상기 제1열교환기 및 제2열교환기와, 상기 배터리부 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제2밸브; 및 상기 제2밸브를 통과한 난방수가 상기 제1열교환기 및 제2열교환기 측으로 동시 또는 선택적으로 공급되도록 제어되는 복수의 제3밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.And, the control valve installed in the heating circulation system, the heating water generated through heat exchange in the condenser is controlled to be simultaneously or selectively supplied to the first heat exchanger and the second heat exchanger inside the HVAC module, and to the radiator side of the vehicle a first valve; a second valve controlled so that the heating water passing through the first valve is selectively supplied to the first heat exchanger and the second heat exchanger, and to the battery unit; and a plurality of third valves controlled so that the heating water passing through the second valve is simultaneously or selectively supplied to the first heat exchanger and the second heat exchanger.
이때, 상기 제3밸브는, 상기 제2밸브를 통과한 난방수가 제2열교환기 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제3-1밸브와; 상기 제3-1밸브를 통과한 난방수가 제1열교환기 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제3-2밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the third valve may include: a 3-1 valve controlled to selectively supply the heating water that has passed through the second valve to the second heat exchanger; and a 3-2 valve controlled to selectively supply the heating water that has passed through the 3-1 valve to the first heat exchanger.
또한, 상기 제1열교환기 및 제2열교환기에서 공기와 열교환된 후 토출되는 난방수 및 냉방수가 상기 응축기 및 증발기 측으로 각각 선택적으로 이동될 수 있도록 제어되는 복수의 제4밸브가 더 설치될 수 있다.In addition, a plurality of fourth valves that are controlled to selectively move the heating water and cooling water discharged after heat exchange with air in the first heat exchanger and the second heat exchanger toward the condenser and the evaporator may be further installed. .
이때, 상기 제4밸브는, 상기 제1열교환기에서 공기와 열교환 후 토출되는 난방수 또는 냉방수가 상기 응축기 또는 증발기 측으로 선택적으로 이동되도록 제어되는 제4-1밸브; 상기 제2열교환기에서 공기와 열교환 후 토출되는 난방수 또는 냉방수가 상기 응축기 또는 증발기 측으로 선택적으로 이동되도록 제어되는 제4-2밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the fourth valve may include: a 4-1 valve controlled to selectively move the heating water or cooling water discharged after heat exchange with air in the first heat exchanger toward the condenser or evaporator; and a 4-2 valve that is controlled to selectively move the heating water or cooling water discharged after heat exchange with air in the second heat exchanger toward the condenser or evaporator.
또한, 상기 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 냉방수가 상기 제1열교환기 및 제2열교환기 측으로 동시 또는 선택적으로 공급되도록 제어되는 복수의 제5밸브가 더 설치될 수 있다.In addition, a plurality of fifth valves that are controlled to simultaneously or selectively supply cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator to the first heat exchanger and the second heat exchanger may be further installed.
이때, 상기 제5밸브는, 상기 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 냉방수가 제2열교환기 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제5-1밸브와; 상기 제5-1밸브를 통과한 냉방수가 제1열교환기 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제5-2밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the fifth valve includes: a 5-1 valve controlled to selectively supply cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator to the second heat exchanger; and a 5-2 valve controlled to selectively supply the cooling water that has passed through the 5-1 valve to the first heat exchanger.
한편, 상기 쿨링 순환계에 설치되는 조절밸브는, 상기 증발기에서 열교환을 통해 생성된 냉방수가 상기 HVAC 모듈 내부의 상기 제1열교환기 및 제2열교환기와, 차량의 라디에이터 측으로 동시 또는 선택적으로 공급되도록 제어되는 제6밸브; 및 상기 제6밸브를 통과한 냉방수가 상기 제1열교환기 및 제2열교환기와, 상기 배터리부 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제7밸브;를 포함할 수 있다.On the other hand, the control valve installed in the cooling circulation system is controlled so that the cooling water generated through heat exchange in the evaporator is simultaneously or selectively supplied to the first heat exchanger and the second heat exchanger inside the HVAC module, and to the radiator side of the vehicle. 6th valve; and a seventh valve controlled to selectively supply the cooling water that has passed through the sixth valve to the first and second heat exchangers, and to the battery unit.
그리고, 상기 제2열교환기에 의한 냉,난방공기의 동시 토출 모드시, 상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브와 제2밸브 및 제3-1밸브를 경유하여 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 어느 한 부분으로 유입된 후 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 토출되는 난방수가 제4-2밸브를 경유하여 다시 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고, 상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수는 제6밸브와 제7밸브 및 제5-1밸브를 경유하여 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 다른 한 부분으로 유입된 후 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 토출되는 냉방수가 상기 배터리부에서 열교환 후 토출되는 냉방수와 합류하여 상기 증발기 측으로 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어될 수 있다.And, in the simultaneous discharge mode of cooling and heating air by the second heat exchanger, the high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system passes through the first valve, the second valve, and the 3-1 valve. After being introduced into any one of the first and second regions of the second heat exchanger, it is exchanged with air, and the heating water discharged after the heat exchange is circulated again into the condenser through the 4-2 valve. The low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system passes through the 6th valve, the 7th valve, and the 5-1 valve in the first area and the second area of the second heat exchanger. It may be controlled such that the cooling water discharged after the heat exchange is exchanged with the air after flowing into the other part of the battery unit and the cooling water discharged after heat exchange in the battery unit, so that the cooling water flowing into the evaporator is circulated.
또한, 상기 제1열교환기에 의한 냉,난방공기의 동시 토출 모드시, 상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브, 제2밸브, 제3-1밸브, 및 제3-2밸브를 경유하여 제1열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 어느 한 부분으로 유입된 후 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 토출되는 난방수가 상기 전장부에서 열교환 후 토출되는 난방수와 합류되어 다시 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고, 상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브, 제7밸브, 제5-1밸브, 및 제5-2밸브를 경유하여 제1열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 다른 한 부분으로 유입된 후 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 토출되는 냉방수가 상기 제4-1밸브를 경유하여 상기 배터리부에서 열교환 후 토출되는 냉방수와 합류하여 상기 증발기 측으로 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어될 수 있다.In addition, in the simultaneous discharge mode of cooling and heating air by the first heat exchanger, the high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system includes the first valve, the second valve, the 3-1 valve, and the second valve. After flowing into any one of the first and second regions of the first heat exchanger via the 3-2 valve, it is exchanged with air, and the heating water discharged after the heat exchange is combined with the heating water discharged after heat exchange in the electric part. Controlled so that the heating water that joins and flows back into the condenser is circulated, and the low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system is the 6th valve, the 7th valve, the 5-1 valve, and the 5th valve -After being introduced into the other one of the first and second regions of the first heat exchanger via the -2 valve, it exchanges heat with air, and the cooling water discharged after the heat exchange passes through the 4-1 valve to the battery unit It may be controlled to circulate the cooling water that joins with the cooling water discharged after heat exchange in the evaporator and flows into the evaporator.
아울러, 상기 제1열교환기 및 제2열교환기에 의한 최대 히팅 모드시, 상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브, 제2밸브를 경유하여 상기 제3-1밸브를 통해 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 어느 한 부분으로 유입되는 한편 상기 제3-2밸브를 통해 제1열교환기의 제1영역 및 제2영역으로 각각 유입되어 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 제2열교환기에서 토출되는 난방수가 제4-2밸브를 통해 상기 응축기 측으로 다시 유입되고, 상기 제1열교환기에서 토출되는 난방수가 각각 상기 제4-1밸브 및 또 다른 경로를 통해 이동된 후 합류되어 다시 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고, 상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브에서 분리되어 일부의 냉방수는 상기 제7밸브를 경유하여 상기 배터리부로 유입되어 열교환되고, 열교환 후 상기 배터리부에서 토출되는 냉방수는 상기 증발기 측으로 다시 유입되고, 상기 제6밸브에서 분리된 또 다른 일부의 냉방수는 상기 라디에이터를 거쳐 외기와 열교환 후 상기 전장부로 이동하여 열교환된 후 다시 상기 증발기 측으로 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어될 수 있다.In addition, in the maximum heating mode by the first heat exchanger and the second heat exchanger, the high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system passes through the first and second valves to the 3-1 valve is introduced into any one of the first region and the second region of the second heat exchanger through After the heat exchange, the heating water discharged from the second heat exchanger flows back into the condenser through the 4-2 valve, and the heating water discharged from the first heat exchanger passes through the 4-1 valve and another path, respectively. Controlled to circulate the heating water that joins and flows into the condenser after being moved, and the low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system is separated from the 6th valve, and some cooling water is supplied to the 7th It flows into the battery unit through a valve to exchange heat, and after heat exchange, the cooling water discharged from the battery unit flows back into the evaporator, and another part of cooling water separated from the sixth valve passes through the radiator and is heated with outside air. After heat exchange, the cooling water may be controlled so that the cooling water flows back to the evaporator after heat exchange by moving to the electric part.
또한, 상기 제1열교환기 및 제2열교환기에 의한 최대 쿨링 모드시, 상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브를 경유하여 상기 라디에이터 및 전장부를 거쳐 다시 상기 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고, 상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브를 경유하여 제7밸브에서 분리되고, 분리된 일부의 냉방수는 상기 제5-1밸브와 제5-2밸브를 경유하여 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역과, 제1열교환기의 제1영역 또는 제2영역 중 어느 한 부분으로 각각 유입되어 공기와 열교환된 이후 상기 제1열교환기에서 토출된 냉방수는 제4-1밸브를 경유하고, 상기 제2열교환기에서 토출된 냉방수는 제4-2밸브를 경유하여 합류한 이후 상기 제7밸브에서 분리되어 상기 배터리부로 유입된 후 열교환 후 토출되는 또 다른 냉방수와 합류한 후 상기 증발기 측으로 다시 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어될 수 있다.In addition, in the maximum cooling mode by the first heat exchanger and the second heat exchanger, the high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system goes through the first valve through the radiator and the electric part and goes back to the condenser. It is controlled to circulate the incoming heating water, and the low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system is separated from the 7th valve via the 6th valve, and the separated part of the cooling water is The first region and the second region of the second heat exchanger and the first region or the second region of the first heat exchanger respectively flow through the 5-1 valve and the 5-2 valve into any one of the first and second regions to exchange heat with air. After cooling, the cooling water discharged from the first heat exchanger passes through the 4-1 valve, and the cooling water discharged from the second heat exchanger joins through the 4-2 valve and is then separated from the 7th valve. It can be controlled to circulate the cooling water that flows into the battery unit, joins with another cooling water discharged after heat exchange, and then flows back into the evaporator.
또한, 상기 제1열교환기 및 제2열교환기에 의한 제습 모드시, 상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브, 제2밸브, 제3-1밸브를 경유하여 제3-2밸브 부분에서 두 경로로 분리된 후 제1열교환기의 제1영역 및 제2영역으로 각각 유입되어 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 상기 제1열교환기에서 토출되는 난방수는 제4-1밸브를 포함하는 경로를 통해 이동된 후 상기 라디에이터 및 전장부를 거쳐 나온 난방수와 합류한 후 다시 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고, 상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브를 경유하여 제7밸브에서 두 경로로 분리되고, 분리된 일부의 냉방수는 상기 제5-1밸브와 제5-2밸브를 경유하여 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역으로 각각 유입되어 공기와 열교환된 이후 상기 제2열교환기에서 토출된 냉방수는 제4-2밸브를 경유하여 합류한 이후 상기 제7밸브에서 분리되어 상기 배터리부로 유입된 후 열교환 후 토출되는 또 다른 냉방수와 합류한 후 상기 증발기 측으로 다시 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어될 수 있다.In addition, in the dehumidification mode by the first heat exchanger and the second heat exchanger, the high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system is removed through the first valve, the second valve, and the 3-1 valve. After being separated into two paths in the 3-2 valve part, the heating water discharged from the first heat exchanger after being introduced into the first region and the second region of the first heat exchanger to exchange heat with air, after the heat exchange, is the fourth- After moving through the path including valve 1, it is controlled to circulate the heating water flowing back into the condenser after it merges with the heating water that has passed through the radiator and the electric unit, and is generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system The cooled low-temperature cooling water is separated into two paths at the 7th valve via the 6th valve, and a part of the separated cooling water passes through the 5-1 valve and the 5-2 valve to the first of the second heat exchanger. The cooling water discharged from the second heat exchanger after being introduced into the region and the second region to exchange heat with air is separated from the seventh valve and introduced into the battery unit and then heat exchanged after being merged through the 4-2 valve. After it merges with another cooling water discharged later, the circulation of cooling water flowing back into the evaporator may be controlled.
상기한 구성을 가지는 본 발명의 차량용 공조시스템에 따르면, HVAC 모듈 내부에 설치된 복수의 수냉식 열교환기에 각각 냉각수와 난방수를 동시에 흐르게 하여 공기와의 열교환을 통해 냉,난방 공기를 생성하여 차량 실내의 각 영역별로 서로 다른 온도의 냉,난방 공기를 동시에 또는 선택적으로 제공할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 기존과 같이 공기의 온도 조절을 위해 공조 시스템 회로 내에 설치되는 수많은 조절밸브와 이 조절밸브를 제어하기 위한 복잡한 밸브 제어 로직을 별도로 개발하지 않고서도 차량 실내의 좌우 영역별로 서로 다른 온도 환경을 제공하는 것이 가능하며, 탑승자에게 한층 쾌적한 냉,온열감을 제공할 수 있는 장점이 있다.According to the vehicle air conditioning system of the present invention having the above configuration, cooling water and heating water are simultaneously flowed to a plurality of water-cooled heat exchangers installed inside the HVAC module, respectively, to generate cooling and heating air through heat exchange with the air, respectively, in the interior of the vehicle. It has the advantage of being able to simultaneously or selectively provide cooling and heating air at different temperatures for each area. Accordingly, different temperature environments for each left and right areas of the vehicle interior can be controlled without separately developing numerous control valves installed in the air conditioning system circuit for temperature control and complex valve control logic to control the control valves as in the past. It is possible to provide this, and it has the advantage of providing a more comfortable cooling and heating sensation to the occupants.
그리고, 냉매 회로의 일부가 차량 실내에 위치된 증발기로 배관되어 증발기의 냉매와 HVAC 모듈 내부의 공기와의 열교환을 통해 냉각공기를 차량 실내로 제공하는 기존의 직접식 공조시스템과 달리 본 발명은 차량 실내와 차단된 공간에 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성된 1차 냉매 회로를 구성하고, 상기 1차 냉매 회로를 흐르는 냉매와 2차 순환계를 순환하는 냉각수와의 열교환을 통해 냉방수와 난방수를 발생시켜 HVAC 모듈 내부에 구비된 복수의 열교환기를 통해 공기와 수냉 방식으로 열교환을 하여 냉각공기와 난방공기를 차량 실내로 제공하는 간접 냉,난방 방식의 공조시스템으로 구성됨에 따라, 기존과 같이 HVAC 모듈의 조립불량이나 차량 사고로 인해 차량 실내에 위치한 배관 부분에 독성 또는 가연성을 갖는 냉매가 누설됨으로써 발생되는 탑승자의 안전상의 문제를 해결할 수 있다. 그리고, 본 발명의 공조시스템은 허용 가능한 수준의 독성 또는 가연성 등급을 가지는 R290 프로판 가스와 같은 값싼 냉매를 적용하더라도 차량 실내로 냉매가 유출될 가능성이 없기 때문에 탑승자의 안전을 보장과 더불어 값비싼 냉매 사용에 따른 차량의 유지비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.And, unlike the existing direct air conditioning system in which a part of the refrigerant circuit is piped to the evaporator located inside the vehicle and provides cooling air to the vehicle interior through heat exchange between the refrigerant of the evaporator and the air inside the HVAC module, the present invention provides a vehicle A primary refrigerant circuit composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator is configured in a space isolated from the room, and cooling water and heating water are exchanged between the refrigerant flowing through the primary refrigerant circuit and the cooling water circulating in the secondary circulation system. As it is composed of an indirect cooling and heating air conditioning system that provides cooling air and heating air to the interior of the vehicle by generating heat and exchanging heat with air and water through a plurality of heat exchangers provided inside the HVAC module, HVAC It is possible to solve the safety problem of occupants caused by leakage of toxic or flammable refrigerant into the piping part located inside the vehicle due to a module assembly defect or a vehicle accident. In addition, the air conditioning system of the present invention ensures the safety of occupants and uses expensive refrigerant because there is no possibility of refrigerant leaking into the vehicle interior even if a cheap refrigerant such as R290 propane gas having an acceptable level of toxicity or flammability is applied. There is an advantage that can reduce the maintenance cost of the vehicle.
또한, 본 발명은 차량 실내로 직접 냉매 배관이 설치되지 않고 냉매와 이차적으로 열교환되는 냉각수를 이용한 간접식 냉,난방 방식이 적용됨으로써 탑승자 안전에 위해 요소가 되는 냉매의 차량 실내 유출 사고가 전혀 발생하지 않는 장점이 있고, 아울러 외부 공기와의 열전달 성능을 향상시키기 위해 가연성 등급까지 냉매의 선택 폭을 확대시킬 수 있기 때문에 차량 유지비용이 현저하게 절감될 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, the refrigerant pipe is not installed directly into the vehicle interior, and an indirect cooling and heating method using coolant that is secondarily heat-exchanged with the refrigerant is applied. In addition, there is an advantage that the vehicle maintenance cost can be significantly reduced because the selection of refrigerants can be expanded up to the combustible grade in order to improve the heat transfer performance with the outside air.
특히, 본 발명은 차량 실내로 직접 냉매 배관이 설치되지 않고 냉매와 이차적으로 열교환되는 수냉식 방법을 통해 차량 실내의 냉,난방을 수행하는 간접방식의 공조시스템을 적용하게 됨으로써 기존처럼 탑승자 안전에 위해 요소가 되는 냉매의 차량 실내 유출 사고가 전혀 발생하지 않는 장점이 있고, 아울러 외부 공기와의 열전달 성능을 향상시키기 위해 가연성 등급까지 냉매의 선택 폭을 확대시킬 수 있어서 차량 유지비용이 현저하게 절감시킬 수 있는 장점이 있다.In particular, the present invention applies an indirect air conditioning system that cools and heats the interior of the vehicle through a water-cooling method in which a refrigerant pipe is not installed directly into the interior of the vehicle and secondary heat exchange with the refrigerant is applied. It has the advantage of not causing any leakage of refrigerant into the vehicle interior, and in addition, the selection of refrigerants can be expanded up to flammable grades to improve heat transfer performance with external air, which can significantly reduce vehicle maintenance costs. There are advantages.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템의 구성을 보여주는 구성도.
도 2는 HVAC 모듈에 설치된 제2열교환기를 통해 히팅 및 쿨링된 공기가 동시에 토출되는 제1동시 토출 모드를 예시한 예시도.
도 3은 HVAC 모듈에 설치된 제1열교환기를 통해 히팅 및 쿨링된 공기가 동시에 토출되는 제2동시 토출 모드를 예시한 예시도.
도 4는 HVAC 모듈에 설치된 제1열교환기 및 제2열교환기를 통해 쿨링된 공기가 토출되는 최대 히팅 모드를 예시한 예시도.
도 5는 HVAC 모듈에 설치된 제1열교환기 및 제2열교환기를 통해 히팅된 공기가 토출되는 최대 쿨링 모드를 예시한 예시도.
도 6은 HVAC 모듈에 설치된 제1열교환기 및 제2열교환기를 통해 히팅 및 쿨링된 공기가 믹싱 후 토출되는 제습 모드를 예시한 예시도.1 is a block diagram showing the configuration of an air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger according to the present invention.
2 is an exemplary view illustrating a first simultaneous discharge mode in which heated and cooled air is simultaneously discharged through a second heat exchanger installed in the HVAC module.
3 is an exemplary view illustrating a second simultaneous discharge mode in which heated and cooled air is simultaneously discharged through the first heat exchanger installed in the HVAC module.
4 is an exemplary view illustrating a maximum heating mode in which cooled air is discharged through a first heat exchanger and a second heat exchanger installed in the HVAC module.
5 is an exemplary view illustrating a maximum cooling mode in which heated air is discharged through a first heat exchanger and a second heat exchanger installed in the HVAC module.
6 is an exemplary view illustrating a dehumidification mode in which heated and cooled air is discharged after mixing through the first heat exchanger and the second heat exchanger installed in the HVAC module.
아래에서는 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 국한되지 않는다. 또한, 상세한 설명 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미함을 밝혀둔다.However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, it should be noted that parts denoted by the same reference numerals throughout the detailed description mean the same components.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템에 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템의 구성을 보여주는 것이다.1 shows the configuration of an air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(100)은, 냉매의 순환이 이루어지는 1차 순환계(110)와, 상기 1차 순환계(110)를 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 고온의 난방수와 저온의 냉방수(냉각수)를 각각 발생시켜 HVAC(Heating, Ventilation, & Air Conditioning) 모듈(150) 내부에 구비된 복수의 열교환기(152,154)에 동시 또는 선택적으로 공급하는 2차 순환계(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the vehicle
1차 순환계(110)는 압축기(112), 응축기(114), 팽창밸브(116), 및 증발기(118)가 냉매배관에 의해 순차적으로 연결된 구성을 가지며 엔진의 동력 또는 배터리에 의해 압축기(112)가 구동하면서 냉매가 냉매배관을 통해 순환된다.The
즉, 1차 순환계(110)에서는 압축기(112)를 통해 고온, 고압으로 압축된 냉매가스가 응축기(114)를 통과하면서 열교환을 통해 액체상태의 냉매로 변환되고, 액화된 냉매는 팽창밸브(116)를 통과하면서 저온, 저압의 기체로 변환된 후, 기화된 저온의 냉매가 증발기(118)를 통과하면서 열교환된 후 저온 기체 상태의 냉매로 변환되어 다시 압축기(112)로 보내져 고온, 고압으로 압축되는 과정을 반복적으로 수행하게 된다.That is, in the
2차 순환계(140)는 냉각수의 순환이 이루어지는 부분으로, 1차 순환계(110)를 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 고온의 난방수 및 저온의 냉방수를 발생시켜 HVAC 모듈(150) 내의 각 열교환기(152,154)로 동시 또는 선택적으로 공급하게 되고, 각 열교환기(152,154)에 공급된 냉,난방수와 송풍기(151)를 통해 송풍되는 외부 공기와의 열교환을 통해 뜨거운 난방공기와 차가운 냉방공기를 발생시켜 차량 실내의 각 영역별로 냉,난방을 동시 또는 선택적으로 수행하는 동시에 서로 다른 온도의 냉방 또는 난방 환경을 조성한다.The secondary circulation system 140 is a part in which the cooling water circulates, and generates high-temperature heating water and low-temperature cooling water through heat exchange with the refrigerant circulating in the
구체적으로, 2차 순환계(140)는 1차 순환계(110)의 응축기(114) 부분에서 냉매와의 열교환을 통해 생성된 고온 난방수의 순환이 이루어지는 히팅(heating) 순환계(120)와, 증발기(118) 부분에서 냉매와의 열교환을 통해 생성된 저온 냉방수의 순환이 이루어지는 쿨링(cooling) 순환계(130)로 구성된다.Specifically, the secondary circulation system 140 includes a
히팅 순환계(120)는 1차 순환계(110)의 응축기(114) 부분에서 냉매와의 열교환을 통해 고온의 난방수를 생성하여 워터펌프(water pump;121)를 통해 HVAC 모듈(150) 내부에 구비된 열교환기(152,154)로 난방수를 공급하고, 상기 열교환기(152,154)에서 공기와 열교환을 통해 온도가 하강된 난방수가 다시 응축기(114) 측으로 이동하는 순환 사이클을 형성한다.The
쿨링 순환계(130)는 1차 순환계(110)의 증발기(118) 부분에서 냉매와의 열교환을 통해 저온의 냉방수를 생성하여 워터펌프(131)를 통해 HVAC 모듈(150) 내부의 열교환기(152,154)로 냉방수를 공급하고, 상기 열교환기(152,154)에서 공기와 열교환을 통해 온도가 상승된 냉방수가 다시 증발기(118) 측으로 이동하는 순환 사이클을 형성한다.The
한편, HVAC 모듈(150) 내부에는 히팅 순환계(120) 및 쿨링 순환계(130)로부터 생성된 난방수 및 냉방수가 각각 유입되는 2개 이상의 열교환기(152,154)가 구비된다. 본 발명의 실시 예에서는 HVAC 모듈(150) 내부에 2개의 열교환기(152,154)가 구비된 경우를 일 예를 들어 설명하기로 한다.Meanwhile, in the
구체적으로, HVAC 모듈(150) 내부에는 서로 다른 열교환 용량을 갖는 제1열교환기(152)와 제2열교환기(154)가 구비된다. 여기서, 상기 제2열교환기(154)의 열교환 용량은 제1열교환기(152)의 열교환 용량보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.Specifically, a
이때, 열교환 용량이 작은 제1열교환기(152)의 경우 송풍기(151)로부터 멀리 떨어진 위치, 즉 HVAC 모듈(150)의 토출구와 가까운 위치상에 배치될 수 있고, 열교환 용량이 상대적으로 큰 제2열교환기(154)의 경우 송풍기(151)와 인접한 위치상에 배치될 수 있다.At this time, in the case of the
이렇게 되면, 제2열교환기(154)에 의한 난방 또는 냉방공기의 발생량이 제1열교환기(152)에 의한 난방 또는 냉방공기의 발생량보다 상대적으로 커지게 되고, 이로 인해 제2열교환기(154)의 난방 또는 냉방 용량에 따라 HVAC 모듈(150) 밖으로 토출되는 난방 또는 냉방공기에 대한 온도조절이 한층 용이하게 이루어질 수 있다.In this case, the amount of heating or cooling air generated by the
한편, 제1열교환기(152) 및 제2열교환기(154)는 내부가 2개의 영역, 즉, 제1영역(A)과 제2영역(B)으로 구획되며, 상기 구획된 제1영역(A)과 제2영역(B)으로 난방수 또는 냉방수가 동시에 또는 선택적으로 유입될 수 있다.On the other hand, the interior of the
즉, 각 열교환기(152,154)의 제1영역(A) 및 제2영역(B)으로 난방수 또는 냉방수가 동시에 유입되거나, 제1영역(A) 또는 제2영역(B)으로 난방수, 냉방수가 선택적으로 유입될 수 있다. 다만, 상기 제1열교환기(152) 및 제2열교환기(154) 중 어느 하나만이 운용되는 상황에서는 운용되지 않은 열교환기의 내부로 난방수, 냉방수의 공급이 차단될 수 있다.That is, heating water or cooling water is simultaneously introduced into the first area (A) and the second area (B) of each heat exchanger (152, 154), or heating water and cooling water are introduced into the first area (A) or the second area (B). The number may optionally be introduced. However, in a situation in which only one of the
그리고, HVAC 모듈(150)의 각 열교환기(152,154)에서는 내부로 유입된 난방수 또는 냉방수가 송풍기(151)를 통해 송풍되는 공기와 열교환되어 뜨거운 난방공기와 차가운 냉방공기를 발생시키고 HVAC 모듈(150)의 각 영역별(실시 예에서는 좌우)로 마련된 토출구를 통해 차량 실내로 동시에 토출됨으로써 차량 실내의 각 영역별로 난방공기와 냉방공기를 동시에 제공할 수 있다.In addition, in each
이 경우 제1열교환기(152) 및 제2열교환기(154)에 의한 냉,난방공기의 온도조절은 서로 다른 열교환 용량을 가지는 제1열교환기(152)와 제2열교환기(154)에 냉,난방수를 선택적으로 공급하는 것과 상기 각 열교환기(152,154) 내부의 제1영역(A) 및 제2영역(B)으로 냉,난방수를 선택적으로 공급하는 것을 통해 가능하게 조절될수 있다.In this case, the temperature control of the cooling and heating air by the
한편, 상기한 구성을 가지는 본 발명의 공조시스템(100)을 이용하여 차량 실내의 각 영역별로 난방공기와 냉방공기를 동시에 공급하여 서로 다른 영역에서 난방과 냉방을 수행하는 모드, 차량 실내의 특정 영역에 난방공기나 냉방공기만을 최대로 공급하는 모드, 제습 모드, 난방공기와 냉방공기의 온도를 조절하는 모드 등 다양한 모드로 운용될 수 있으며, 이는 히팅 순환계(120) 및 쿨링 순환계(130)에 설치되어 제어부(미도시)를 통해 개폐 동작을 수행하는 복수의 조절밸브를 통해 이루어질 수 있다.Meanwhile, by using the
구체적으로, 히팅 순환계(120)를 형성하는 배관라인과 쿨링 순환계(130)를 형성하는 배관라인 상에는 3방 밸브(3way-valve) 방식으로 운용되는 복수의 조절밸브가 설치된다. 따라서, 제어부에 의한 상기 조절밸브의 선택적 개폐 작동을 통해 각 조절밸브의 유,출입 통로를 선택적으로 개폐하여 HVAC 모듈(150) 내의 각 열교환기(152,154) 내부로 난방수와 냉방수를 동시 또는 선택적으로 공급할 수 있고, 아울러, 배터리부(160)와 전장부(180) 및 라디에이터(170)를 포함하는 각 계통부로 냉,난방수의 흐름을 적절히 유도할 수 있다.Specifically, a plurality of control valves operated in a three-way-valve manner are installed on the piping line forming the
먼저, 히팅 순환계(120)에 설치되는 조절밸브로는 응축기(114) 부분에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수를 HVAC 모듈(150) 내부의 각 열교환기(152,154) 방향 또는 차량의 라디에이터(170) 방향으로 선택적인 공급이 이루어지도록 제어되는 제1밸브(V1)와, 상기 제1밸브(V1)를 통과한 난방수가 HVAC 모듈(150) 내부의 각 열교환기(152,154) 방향 또는 차량의 배터리부(160) 측 방향으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제2밸브(V2)와, 상기 제2밸브(V2)를 통과한 난방수가 각 열교환기(152,154) 측 방향으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 복수의 제3밸브를 포함하여 구성된다.First, as a control valve installed in the heating
제1밸브(V1)는 히터(122)의 출구 측 제1라인(L1) 상에 설치되며 응축기(114)에서 냉매와 열교환 후 히터(122)를 통해 추가 가열된 고온의 난방수가 제어부에 의한 제1밸브(V1)의 선택적 개폐에 따라 제2라인(L2)을 통해 HVAC 모듈(150) 내의 각 열교환기(152,154)로 공급되거나 제10라인(L10)을 통해 차량의 라디에이터(170) 측으로 공급되도록 제어될 수 있다.The first valve V1 is installed on the first line L1 on the outlet side of the
제2밸브(V2)는 제2라인(L2)의 출구 측에 설치되어, 제1밸브(V1)를 통과한 난방수가 제3라인(L3)을 통해 열교환기(152,154) 방향으로 공급되거나 또는 제19라인(L19)을 통해 배터리부(160) 방향으로 공급되도록 제어될 수 있다.The second valve V2 is installed on the outlet side of the second line L2, and the heating water passing through the first valve V1 is supplied to the
제3밸브는 제2밸브(V2)로부터 각 열교환기(152,154)로 향하는 제3라인(L3)과 제7라인(L7) 상에 각각 설치되는데, 상기 제3밸브 중 제3-1밸브(V3-1)는 제2열교환기(154)로 향하는 제3라인(L3)과 제4라인(L4)의 교차 지점에 설치되고, 제3-2밸브(V3-2)는 제1열교환기(152)로 향하는 제7라인(L7)과 제8라인(L8)의 교차 지점에 설치되어, 제어부에 의한 선택적 개폐작동에 따라 난방수를 제1열교환기(152)와 제2열교환기(154)로 동시 공급하거나 또는 어느 하나의 열교환기에 선택적으로 공급하도록 제어된다.The third valve is installed on the third line L3 and the seventh line L7 from the second valve V2 to each of the
여기서, 상기 제3-1밸브(V3-1)는 경우에 따라 하나의 출구가 개방되어 제1열교환기(152)의 제1영역(A) 및 제2영역(B) 중 어느 하나의 영역으로 난방수를 유입시킬 수 있고, 또는 2개의 출구가 함께 개방되어 제1열교환기(152)의 제1영역(A) 및 제2영역(B) 모두에 난방수를 공급하도록 제어될 수 있다.Here, in the case of the 3-1 valve V3-1, one outlet is opened to any one of the first area (A) and the second area (B) of the
또한, 제1열교환기(152) 및 제2열교환기(154)에서 공기와 열교환이 이루어진 후 출수되는 난방수 또는 냉방수의 출수라인 상에는 제4밸브가 설치되어, 각각의 열교환기(152,154)에서 열교환 후 출수되는 난방수 또는 냉방수가 응축기(114) 또는 증발기(118) 측으로 각각 유입되도록 제어될 수 있다.In addition, a fourth valve is installed on the outlet line of the heating water or cooling water that is discharged after heat exchange with air is made in the
이 경우 제4-1밸브(V4-1)는 제1열교환기(152)의 출수 라인인 제9-2라인(L9-2) 상에 설치되어 상기 제1열교환기(152)에서 공기와 열교환 후 제9-2라인(L9-2)을 따라 출수되는 난방수가 제6라인(L6)을 통해 응축기(114) 측으로 유입되도록 하거나 또는 제9-1라인(L9-1)을 따라 출수되는 냉방수가 제16라인(L16)과 제17라인(L17)을 따라 증발기(118) 측으로 유입되도록 제어될 수 있다.In this case, the 4-1 valve (V4-1) is installed on the 9-2 line (L9-2), which is the outlet line of the first heat exchanger (152), and heat exchanges with air in the first heat exchanger (152). Then, the heating water discharged along the 9-2 line (L9-2) flows into the
이때, 제1열교환기(152)의 또 다른 출수 라인인 제9-1라인(L9-1)을 통해서는 공기와 열교환이 이루어진 난방수가 출수되어 차량의 전장부(180)에서 열교환 후 출수되는 난방수와 제6라인(L6)에서 합류하여 응축기(114) 측으로 유입된다.At this time, through the 9-1 line (L9-1), which is another outflow line of the
아울러, 제4-2밸브(V4-2)는 제2열교환기(154)의 출수 라인인 제5라인(L5) 상에 설치되어 상기 제2열교환기(154)에서 공기와 열교환 후 제5라인(L5)을 따라 출수되는 난방수가 제6라인(L6)을 통해 응축기(114) 측으로 유입되도록 하거나, 또는 제5라인(L5)을 따라 출수되는 냉방수가 제16라인(L16)에 합류되어 제17라인(L17)을 통해 증발기(118) 측으로 유입되도록 제어될 수 있다.In addition, the 4-2 valve (V4-2) is installed on the fifth line (L5), which is the outlet line of the second heat exchanger (154), and after heat exchange with air in the second heat exchanger (154), the fifth line Heating water flowing out along (L5) flows into the
이때, 제2열교환기(154)의 또 다른 출수 라인인 제15라인(L15)을 통해서는 공기와 열교환이 이루어진 냉방수가 출수되어 제16라인(L16)을 따라 이동한 후 차량의 배터리부(160)에서 열교환 후 출수되는 냉방수와 합류하여 제17라인(L17)을 따라 증발기(118) 측으로 유입된다.At this time, the cooling water having heat exchange with air is discharged through the 15th line (L15), which is another water outlet line of the second heat exchanger (154), moves along the 16th line (L16), and then the
한편, 쿨링 순환계(130)의 증발기(118)에서 각 열교환기(152,154)로 향하는 라인 상에는 증발기(118) 부분에서 냉매와 열교환된 저온의 냉방수가 각 열교환기(152,154) 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 2개의 제5밸브가 구비된다.On the other hand, on the line from the
여기서, 제5-1밸브V5-1)는 제13-1라인(L13-1)과 제14라인(L14)의 교차지점에 설치되어 냉방수를 제2열교환기(154) 측으로 유입시키거나 제1열교환기(152) 측으로 유입시키도록 제어될 수 있다.Here, the 5-1 valve V5-1) is installed at the intersection of the 13-1 line (L13-1) and the 14th line (L14) to introduce cooling water to the
아울러, 제5-2밸브(V5-2)는 제13-2라인(L13-2) 상에 설치되어 상기 제5-1밸브V5-1)를 통과한 냉방수를 제13-4라인(L13-4)과 제4라인(L4)을 통해 제2열교환기(154) 측으로 유입시키거나 또는 제13-2라인(L13-2)과 제13-3라인(L13-3)을 통해 제1열교환기(152)로 냉방수를 유입시키도록 제어될 수 있다.In addition, the 5-2 valve (V5-2) is installed on the 13-2 line (L13-2), and the cooling water passing through the 5-1 valve V5-1) is installed on the 13-4 line (L13) -4) and the first heat exchange through the fourth line (L4) to the
그리고, 쿨링 순환계(130)의 제11라인(L11)과 제12라인(L12)의 교차지점에는 제6밸브(V6)가 설치되어 증발기(118)에서 냉매와 열교환된 저온의 냉방수를 배터리부(160)로 향하는 제12라인(L12)으로 유입시키거나 또는 제23라인(L23)을 통해 라디에이터(170)로 향하는 제24라인(L24)으로 유입시키도록 제어될 수 있다.In addition, a sixth valve V6 is installed at the intersection of the eleventh line L11 and the twelfth line L12 of the cooling
또한, 제12라인(L12)과 제19라인(L19)의 교차지점에는 제7밸브(V7)가 설치되어 제6밸브(V6)를 통과한 냉방수를 제19라인(L19)과 제21라인(L21)을 통해 배터리부(160)로 유입시키거나 또는 제13-1라인(L13-1)을 통해 냉방수를 각 열교환기(152,154)로 선택적으로 유입시키도록 제어될 수 있다.In addition, at the intersection of the 12th line (L12) and the 19th line (L19), a 7th valve (V7) is installed, and the cooling water passing through the 6th valve (V6) is supplied to the 19th line (L19) and the 21st line It may be controlled such that cooling water is introduced into the
이와 같이 히팅 순환계(120) 및 쿨링 순환계(130)는 모터, 인버터, 컨버터 등의 전기/전자장비를 포함하는 차량용 전장부(180) 및 배터리부(160)에 다수의 배관라인과 조절밸브를 통해 연결되어 난방수 및 냉방수가 각각 순환되도록 함으로써 제어부를 통한 복수 조절밸브의 개폐작동에 따라 차량 전장부(180) 및 배터리부(160)의 히팅 및 쿨링을 선택적으로 제어할 수 있다.As such, the heating
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(100)은 차량 승객실과 차단된 공간에 압축기(112), 응축기(114), 팽창밸브(116), 증발기(118)로 구성되는 1차 순환계(110) 냉매 회로를 구성하고, 상기 1차 순환계(110)를 순환하는 냉매와 수냉식 방식으로 열교환하여 난방수와 냉방수를 생성하는 2차 순환계(140) 냉각수 회로를 구성함으로써, 상기 2차 순환계(140)에서 생성된 난방수와 냉방수를 HVAC 모듈(150) 내부의 듀얼 열교환기(152,154)로 동시에 공급하거나 선택적으로 공급하여 공기와의 열교환을 통해 난방공기 및 냉방공기를 생성한 후 차량 실내의 각 영역별로 냉,난방 공기를 온도를 달리하여 동시 또는 선택적으로 제공할 수 있게 된다. As described above, the vehicle
특히, 본 발명의 차량용 공조시스템(100)은 2차 순환계(140)의 히팅 순환계(120) 및 쿨링 순환계(130)의 특정 라인에 설치되는 복수의 조절밸브를 제어부를 통해 선택적으로 개폐하여 HVAC 모듈(150) 내의 각 열교환기(152,154)의 제1영역(A) 및 제2영역(B)으로 냉방수와 난방수를 동시에 공급하거나 또는 선택적으로 공급하도록 제어함으로써 복수 조절밸브의 개폐 조합에 따라 HVAC 모듈(150) 내부의 각 열교환기(152,154)로 냉각수와 난방수를 동시 유입시켜 각 열교환기(152,154)에서 제1,2영역(A,B) 별로 냉방공기 및 난방공기를 동시에 얻을 수 있는 것이 가능해질 수 있으며, 이를 통해 HVAC 모듈(150)의 출구로 토출되는 냉,난방 공기의 온도를 차량 실내 각 영역별로 다양하게 제공할 수 있는 장점이 있다.In particular, the vehicle
한편, 도 2 내지 도 6은 상술한 구성을 가지는 본 발명의 차량용 공조시스템(100)을 이용하여 구현될 수 있는 여러 가지의 차량 실내 냉,난방 모드를 예시하고 있다.Meanwhile, FIGS. 2 to 6 exemplify various vehicle indoor cooling and heating modes that can be implemented using the vehicle
먼저, 도 2는 HVAC 모듈(150)에 설치된 제2열교환기(154)를 통해 차량 실내의 좌우 영역에서 난방공기와 냉방공기가 동시 토출되어 좌우 영역별로 난방과 냉방이 동시에 이루어지는 모드를 예시한 것이다.First, FIG. 2 illustrates a mode in which heating and cooling air are simultaneously discharged from the left and right areas of the vehicle interior through the
특히, 도 2에 예시한 모드에서는 HVAC 모듈(150)에 설치된 2개의 열교환기(152,154) 중 열교환 용량이 상대적으로 큰 제2열교환기(154)를 이용하여 차량의 실내 좌우 방향에 냉방공기와 난방공기를 동시 토출시켜 제공하는 것을 보여주고 있다.In particular, in the mode illustrated in FIG. 2 , the
먼저, 히팅 순환계(120)에서의 난방수 순환과정을 살펴보면, 1차 순환계(110)의 응축기(114) 부분에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수는 배터리부(160)의 가열 수요가 없는 경우 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2) 및 제3-1밸브(V3-1)를 경유하여 HVAC 모듈(150)의 제2열교환기(154)의 제2영역(B)으로 유입되고, 송풍기(151)를 통해 송풍된 공기와 열교환 후 온도가 다소 낮아진 상태의 난방수는 제5라인(L5)을 따라 출수되어 제4-2밸브(V4-2)를 경유하여 제6라인(L6)을 따라 이동하는 또 다른 난방수와 합류한 후 응축기(114) 측으로 다시 유입되는 순환과정을 반복한다.First, looking at the heating water circulation process in the
이와 동시에 제1밸브(V1) 부분에서 분리된 난방수의 일부는 제10라인(L10)과 제24라인(L24)을 따라 라디에이터(170) 측으로 이동하여 외기와 열교환되고, 열교환 후 온도가 낮아진 난방수는 제25라인(L25)을 따라 차량의 전장부(180)로 유입되어 전장부(180)와 열교환되고, 열교환 후 제26라인(L26)을 따라 이동한 후 제2열교환기(154)에서 열교환 후 제4-2밸브(V4-2)를 경유하여 출수되는 난방수와 제6라인(L6)에서 합류하여 다시 응축기(114) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다.At the same time, a part of the heating water separated from the first valve (V1) part moves toward the
한편, 쿨링 순환계(130)에서는 증발기(118) 부분에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브(V6)를 경유하여 제7밸브(V7) 부분에서 분리되어 일부는 제19라인(L19) 및 제21라인(L21)을 따라 배터리부(160)로 공급되어 배터리를 냉각시키고, 상기 제7밸브(V7)에서 분리된 나머지 일부의 냉방수는 제13-1라인(L13-1)을 따라 이동하여 제5-1밸브V5-1)를 경유하여 제14라인(L14)을 따라 제2열교환기(154)의 제1영역(A)으로 유입되고, 송풍되는 공기와 열교환 후 온도가 다소 높아진 상태의 냉방수는 제15라인(L15) 및 제16라인(L16)을 따라 이동하여 배터리부(160)에서 열교환 후 제22라인(L22)을 따라 출수되는 또 다른 냉방수와 합류하여 제17라인(L17)을 따라 증발기(118) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다.On the other hand, in the cooling
상기와 같은 난방수 및 냉방수의 순환과정을 통해 제2열교환기(154)의 제1영역(A)과 제2영역(B)으로 각각 공급된 냉방수 및 난방수와 송풍기(151)에서 공급되는 공기의 열교환을 통해 냉방공기와 난방공기를 발생시켜 HVAC 모듈(150)의 좌우 토출구를 통해 동시에 토출시킴으로써 차량 실내의 좌,우측 공간에 냉방공기와 난방공기를 동시 제공할 수 있다.The cooling water and heating water supplied to the first area (A) and the second area (B) of the
한편, 도 3은 HVAC 모듈(150)에 설치된 제1열교환기(152)를 통해 차량 실내의 좌,우측 영역에서 난방과 냉방이 동시에 구현되는 모드를 예시하고 있다.Meanwhile, FIG. 3 illustrates a mode in which heating and cooling are simultaneously implemented in the left and right areas of the vehicle interior through the
도 3에서 예시하는 모드는 HVAC 모듈(150)에 설치된 2개의 열교환기(152,154) 중 열교환 용량이 상대적으로 작은 제1열교환기(152)를 이용하여 차량 실내의 좌우에 난방공기와 냉방공기를 동시에 제공하는 것을 보여준다.The mode illustrated in FIG. 3 uses the
먼저, 히팅 순환계(120)에서의 난방수 순환을 살펴보면, 1차 순환계(110)의 응축기(114) 부분에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수는 제1밸브(V1) 부분에서 분리되어 일부는 제1열교환기(152)를 향하여 이동하고 나머지 일부는 라디에이터(170)를 향하여 이동된다.First, looking at the heating water circulation in the
이 경우, 제1밸브(V1)에서 분리된 난방수의 일부는 제2밸브(V2)와, 제3-1밸브(V3-1), 및 제3-2밸브(V3-2)를 경유하여 HVAC 모듈(150) 내에 구비된 제1열교환기(152)의 제1영역(A)으로 유입되고, 공기와 열교환 후 온도가 다소 낮아진 상태로 제9-1라인(L9-1)을 따라 출수되어 차량의 전장부(180)에서 열교환 후 출수되는 난방수와 제6라인(L6)에서 합류하여 다시 응축기(114)로 향하는 순환과정을 반복한다.In this case, a portion of the heating water separated from the first valve V1 passes through the second valve V2, the 3-1 valve V3-1, and the 3-2 valve V3-2. It flows into the first area (A) of the
이와 동시에, 상기 제1밸브(V1)에서 분리된 또 다른 난방수는 제10라인(L10)과 제24라인(L24)을 따라 라디에이터(170)로 이동되어 외기와 열교환되고, 열교환 후 다소 온도가 낮아진 상태에서 제25라인(L25)을 따라 차량의 전장부(180)로 유입된 후 전장부(180)와 열교되고, 열교환 후 제26라인(L26)을 따라 이동하여 제1열교환기(152)에서 열교환 후 제9-1라인(L9-1)을 통해 출수되는 난방수와 제6라인(L6)에서 합류하여 응축기(114) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다.At the same time, another heating water separated from the first valve (V1) is moved to the
한편, 쿨링 순환계(130)에서 증발기(118)에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수는 제6밸브(V6)를 경유하여 제7밸브(V7)에서 제1열교환기(152)와 배터리부(160)로 향하는 2개의 경로로 분리되어, 일부는 제5-1밸브V5-1)와 제5-2밸브(V5-2)를 경유하여 제1열교환기(152)의 제2영역(B)으로 유입되고, 공기와 열교환 후 온도가 다소 높아진 상태에서 제4-1밸브(V4-1)를 경유하여 출수된 후 제16라인(L16)을 따라 이동하여 배터리부(160)에서 열교환 후 제22라인(L22)을 따라 출수되는 냉방수와 합류하여 제17라인(L17)을 따라 다시 증발기(118) 측으로 유입되는 순환과정을 반복하고, 상기 제7밸브(V7)에서 분리된 냉방수의 또 다른 일부는 제19라인(L19)과 제21라인(L21)을 따라 배터리부(160)로 유입되어 열교환 후 제22라인(L22)을 통해 출수되어 제1열교환기(152)에서 열교환 후 제16라인(L16)을 따라 이동하는 냉방수와 합류하여 제17라인을 따라 증발기(118) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다. On the other hand, the low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the
상기와 같은 난방수 및 와 냉방수의 순환과정을 통해 제1열교환기(152)의 제1영역(A)과 제2영역(B)으로 각각 공급된 난방수 및 냉방수와 송풍기(151)에서 공급되는 공기의 열교환을 통해 난방공기와 냉방공기를 발생시켜 HVAC 모듈(150)의 좌우 토출구를 통해 동시에 토출시킴으로써 차량 실내의 좌,우측 공간에 난방공기와 냉방공기를 동시에 제공할 수 있다.In the
한편, 도 4는 HVAC 모듈(150) 내에 설치된 제1열교환기(152) 및 제2열교환기(154)를 이용하여 최대 히팅 모드로 구현된 예를 보여주는 것이다.Meanwhile, FIG. 4 shows an example implemented in the maximum heating mode using the
도 4를 참조하여, 먼저 히팅 순환계(120)에 의한 난방수의 순환과정을 살펴보면, 1차 순환계(110)의 응축기(114) 부분에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수는 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2)를 경유한 후 제3-1밸브(V3-1)에서 제1열교환기(152) 및 제2열교환기(154)로 향하는 2개의 경로로 분리된다. 그리고, 분리된 일부의 난방수는 제4라인(L4)을 통해 제2열교환기(154)의 제2영역(B)으로 공급되어 공기와 열교환한 후 다시 제5라인(L5)을 통해 출수되어 제4-2밸브(V4-2)를 경유한 후 제1열교환기(152)에서 열교환 후 제9-1라인(L9-1)을 통해 출수되는 난방수과 제6라인(L6)에서 합류하여 응축기(114) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다. 아울러, 상기 제3-1밸브(V3-1)에서 분리된 또 다른 일부의 난방수는 제3-2밸브(V3-2)로 이동한 후 제13-3라인(L13-3)과 제8라인(L8)을 통해 제1열교환기(152)의 제1영역(A) 및 제2영역(B)으로 나란하게 유입되어 공기와 열교환 후 제9-1라인(L9-1)과 제9-2라인(L9-2)을 통해 각각 출수되고, 상기 제9-1라인(L9-1)을 따라 출수되는 난방수는 전장부(180)에서 열교환 후 제6라인(L6)을 따라 이동하는 난방수와 합류하여 응축기(114) 측으로 유입되고, 상기 제9-2라인(L9-2)을 따라 출수되는 난방수는 제4-2밸브(V4-2)를 경유하여 제6라인(L6)을 통해 응축기(114) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다.Referring to FIG. 4, first looking at the circulation process of heating water by the
한편, 쿨링 순환계(130)에서 증발기(118) 부분에서 냉매와의 열교환을 통해 생성된 저온의 냉방수는 제6밸브(V6)에서 배터리부(160) 및 라디에이터(170)로 향하는 2개의 경로로 분리되어 일부는 제7밸브(V7)를 경유하여 제19라인(L19)과 제21라인(L21)을 통해 배터리부(160)로 공급되고 상기 배터리부(160)에서 열교환 후 제22라인(L22)을 통해 출수되어 제17라인(L17)을 따라 증발기(118) 측으로 유입되는 순환과정을 반복하고, 아울러, 상기 제6밸브(V6)에서 분리된 일부의 냉방수는 제23라인(L23)과 제24라인(L24)을 따라 라디에이터(170)로 이동하여 외기와 열교환 후 제25라인(L25)을 따라 전장부(180)로 이동하여 열교환되고, 열교환 후 제26라인(L26)을 통해 출수되는 냉방수는 제18라인(L18)을 따라 이동하여 배터리부(160)에서 열교환 후 제17라인(L17)을 따라 출수되는 냉방수와 합류하여 다시 증발기(118) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다.On the other hand, the low-temperature cooling water generated through heat exchange with the refrigerant in the
상기와 같은 난방수 및 와 냉방수의 순환과정을 통해 제1열교환기(152)의 제1영역(A) 및 제2영역(B) 부분과 제2열교환기(154)의 제2영역(B) 부분으로 각각 공급되는 난방수와 송풍기(151)에서 공급되는 공기와의 열교환 작용을 통해 제1,2열교환기(152,154) 모두에서 난방공기를 발생시켜 HVAC 모듈(150)의 토출구를 통해 다량의 난방공기를 토출시킴으로써 차량 실내를 최대 히팅 모드를 구현할 수 있고, 이와 동시에 쿨링 순환계(130)를 순환하는 냉방수를 통해 배터리부(160) 및 전장부(180)의 냉각을 함께 수행할 수 있다.Through the circulation process of the heating water and cooling water as described above, the first area (A) and the second area (B) of the
도 5는 HVAC 모듈(150)에 설치된 제1열교환기(152) 및 제2열교환기(154)를 이용하여 최대 쿨링 모드로 구현된 예를 보여주고 있다.5 shows an example implemented in the maximum cooling mode using the
도 5를 참조하여, 먼저 쿨링 순환계(130)에 의한 냉방수의 순환과정을 살펴보면, 1차 순환계(110)의 증발기(118) 부분에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수는 제6밸브(V6)를 경유하여 제7밸브(V7)로 이동한 후 열교환기(152,154) 및 배터리부(160)로 향하는 2개의 경로로 분리되고, 분리된 일부의 냉방수는 제13-1라인(L13-1)을 따라 이동한 후 제5-1밸브V5-1)에서 다시 2개의 경로로 분리되어 일부는 제14라인(L14)을 통해, 그리고, 나머지 일부는 제5-2밸브(V5-2)를 경유하여 제4라인(L4)을 통해 각각 제2열교환기(154)의 제1 및 제2영역(A,B)으로 나란하게 유입되어 공기와 열교환 후 제5라인(L5)과 제15라인(L15)을 통해 각각 출수되고, 상기 제5라인(L5)을 통해 출수된 냉방수는 제4-2밸브(V4-2)를 경유하여 상기 제15라인(L15)을 통해 출수되는 냉방수와 제16라인(L16)에서 합류한 후 배터리부(160)와 열교환 후 제22라인(L22)을 통해 출수되는 냉방수와 합류하여 제17라인(L17)을 따라 증발기(118) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다.Referring to FIG. 5, first looking at the circulation process of cooling water by the cooling circulation system 130, the low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator 118 part of the primary circulation system 110 is supplied to the 6th valve ( After moving to the seventh valve (V7) via V6), it is separated into two paths toward the heat exchangers 152 and 154 and the battery unit 160, and some of the separated cooling water is transferred to the 13-1 line (L13- After moving along 1), the 5-1 valve V5-1) is again separated into two paths, some through the 14th line (L14), and the rest of the 5-2 valves (V5-2) is introduced into the first and second regions A and B of the second heat exchanger 154 through the fourth line L4 via The cooling water discharged through (L15) and discharged through the fifth line (L5) is the cooling water discharged through the 15th line (L15) through the 4-2 valve (V4-2) and After joining in the 16th line (L16), after heat exchange with the battery unit 160, it joins with the cooling water discharged through the 22nd line (L22), and flows into the evaporator 118 side along the 17th line (L17). Repeat.
아울러, 제5-2밸브(V5-2)에서 분리된 또 다른 냉방수는 제13-3라인(L13-3)을 통해 제1열교환기(152)의 제2영역(B)으로 유입되어 공기와 열교환 후 제9-2라인(L9-2)을 통해 출수되어 제4-1밸브(V4-1)를 경유하여 제16라인(L16)을 따라 이동하고, 이후 상기 배터리부(160)와 열교환 후 제22라인(L22)을 통해 출수되는 냉방수와 합류하여 제17라인(L17)을 따라 다시 증발기(118) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다.In addition, another cooling water separated from the 5-2 valve (V5-2) is introduced into the second area (B) of the
이와 동시에, 히팅 순환계(120)에서는 응축기(114) 부분에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브(V1)를 경유하여 제10라인(L10)과 제24라인(L24)을 따라 라디에이터(170) 측으로 이동한 후 외기와 열교환을 통해 온도가 다소 낮아진 상태에서 제25라인(L25)을 따라 전장부(180)로 이동하여 열교환을 수행한 후 제26라인(L26)을 통해 출수되어 제6라인(L6)을 따라 응축기(114) 측으로 다시 유입되는 순환과정을 반복한다.At the same time, in the
상기와 같은 난방수 및 와 냉방수의 순환과정을 통해 열교환 용량이 상대적으로 작은 제1열교환기(152)의 제2영역(B) 부분과 열교환 용량이 큰 제2열교환기(154)의 제1영역(A) 및 제2영역(B) 부분 모두로 각각 공급되는 냉방수와 공기와의 열교환 작용을 통해 다량의 냉방공기를 발생시켜 HVAC 모듈(150)의 토출구를 통해 토출시킴으로써 차량 실내를 최대 쿨링 모드를 구현할 수 있다.Through the circulating process of heating water and cooling water as described above, the second region (B) portion of the
한편, 도 6은 HVAC 모듈(150)에 설치된 제1열교환기(152) 및 제2열교환기(154)를 이용한 제습 모드(dehumidification mode)로 구현된 예를 보여주고 있다.Meanwhile, FIG. 6 shows an example implemented in a dehumidification mode using the
도 6을 참조하여, 먼저 히팅 순환계(120)에서의 난방수 순환과정을 살펴보면, 1차 순환계(110)의 응축기(114) 부분에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수는 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2) 및 제3-1밸브(V3-1)를 경유하여 제3-2밸브(V3-2) 부분에서 2개의 경로로 분리되어, 일부는 제8라인(L8)을 통해, 또 다른 일부는 제13-3라인(L13-3)을 통해 제1열교환기(152)의 제1영역(A) 및 제2영역(B)으로 유입되어 공기와 각각 열교환되고, 열교환된 후 온도가 낮아진 난방수는 각각 제9-1라인(L9-1)과 제9-2라인(L9-2)을 통해 각각 출수되며, 상기 제9-1라인(L9-1)을 통해 출수된 난방수는 상기 제9-2라인(L9-2)을 통해 출수된 후 제4-1밸브(V4-1)를 경유하여 이동하는 난방수와 제6라인(L6)에서 합류하여 응축기(114) 측으로 유입되는 순환과정을 반복한다.Referring to FIG. 6 , first looking at the heating water circulation process in the
이와 동시에 쿨링 순환계(130)에서는 증발기(118)에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브(V6)를 경유하여 제7밸브(V7) 부분에서 제2열교환기(154) 및 배터리부(160)로 향하는 2개의 경로로 분리되고, 분리된 일부의 냉방수는 제13-1라인(L13-1)을 제5-1밸브V5-1) 및 제5-2밸브(V5-2)를 경유하여 제4라인(L4) 및 제14라인(L14)을 통해 제2열교환기(154)의 제1영역(A) 및 제2영역(B)으로 나란히 유입된 후 공기와의 열교환을 냉방공기를 생성하여 제1열교환기(152)에서 열교환 후 생성된 난방공기와 함께 믹싱(mixing)된 상태에서 토출구를 통해 토출됨으로써 제습(dehumidification) 모드를 구현할 수 있다. 아울러, 제7밸브(V7)에서 분리된 또 다른 냉방수는 배터리부(160)로 유입되어 열교환된 후 상기 제2열교환기(154)에서 열교환 후 제16라인(L16)을 따라 이동하는 냉방수와 합류한 상태에서 제17라인(L17)을 따라 증발기(118) 측으로 유입되는 순환과정을 반복하게 됨으로써 차량 실내의 제습과 더불어 배터리의 냉각을 동시에 수행할 수 있다.At the same time, in the cooling
상술한 본 발명에 따르면, HVAC 모듈(150) 내부에 설치된 복수의 수냉식 열교환기(152,154)에 각각 냉각수와 난방수를 동시에 흐르게 하여 공기와의 열교환을 통해 냉,난방 공기를 생성하여 차량 실내의 각 영역별로 서로 다른 온도의 냉,난방 공기를 동시에 또는 선택적으로 제공할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 기존과 같이 공기의 온도 조절을 위해 공조 시스템 회로 내에 수많은 조절밸브 및 이 조절밸브를 제어하기 위한 복잡한 밸브 제어 로직을 별도로 개발하지 않고서도 차량 실내의 좌우 영역별로 서로 다른 온도 환경을 제공하는 것이 가능하며, 탑승자에게 한층 쾌적한 냉,온열감을 제공할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention described above, cooling water and heating water are simultaneously flowed to the plurality of water-cooled
또한, 냉매 회로의 일부가 차량 실내에 위치된 증발기로 배관되어 증발기의 냉매와 HVAC 모듈 내부의 공기와의 열교환을 통해 냉각공기를 차량 실내로 제공하는 기존의 직접식 공조시스템과 달리 본 발명의 공조시스템은 차량 실내와 차단된 공간에 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기로 구성된 냉매 회로를 구성하고 이 냉매 회로를 흐르는 냉매와의 열교환을 통해 냉방수와 난방수를 발생시켜 HVAC 모듈 내부에 위치하는 복수의 열교환기를 통해 공기와 수냉 방식으로 열교환을 하여 냉각공기와 난방공기를 차량 실내로 제공하는 간접식 공조시스템 방식으로 구성됨에 따라, HVAC 모듈의 조립불량 또는 차량 사고로 인해 차량 실내의 배관 부분에 독성 또는 가연성을 가지는 냉매가 누설됨으로써 발생되는 탑승자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, unlike the conventional direct air conditioning system in which a part of the refrigerant circuit is piped to the evaporator located inside the vehicle and provides cooling air to the vehicle interior through heat exchange between the refrigerant of the evaporator and the air inside the HVAC module, the air conditioning of the present invention The system constitutes a refrigerant circuit composed of a compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator in a space isolated from the vehicle interior, and generates cooling water and heating water through heat exchange with the refrigerant flowing through this refrigerant circuit. As it is composed of an indirect air conditioning system that provides cooling air and heating air to the inside of the vehicle by exchanging heat with air and water through the heat exchanger of Alternatively, there is an advantage in that it is possible to prevent a safety accident of an occupant caused by leakage of a flammable refrigerant in advance.
따라서, 허용 가능한 수준의 독성 또는 가연성 등급을 가지는 값싼 냉매(예를 들어, R290 프로판 가스)를 적용하더라도 차량 실내로 독성 또는 가연성 냉매가 유출될 가능성을 원천적으로 차단할 수 있고, 이를 통해 탑승자의 안전을 보장과 더불어 기존처럼 값비싼 냉매의 적용으로 인해 차량의 유지비용이 증가되는 것을 억제할 수 있는 장점이 있다.Therefore, even if a cheap refrigerant (for example, R290 propane gas) with an acceptable level of toxicity or flammability is applied, the possibility of a toxic or flammable refrigerant leaking into the vehicle interior can be fundamentally blocked, thereby enhancing the safety of occupants. In addition to the guarantee, there is an advantage in that it is possible to suppress the increase in the maintenance cost of the vehicle due to the application of the expensive refrigerant as in the past.
특히, 본 발명은 차량 실내로 직접 냉매 배관이 설치되지 않고 냉매와 이차적으로 열교환되는 수냉식 방법을 통해 차량 실내의 냉,난방을 수행하는 간접방식이 적용됨으로써 기존처럼 탑승자 안전에 위해 요소가 되는 냉매의 차량 실내 유출 사고가 전혀 발생하지 않는 장점이 있고, 아울러 외부 공기와의 열전달 성능을 향상시키기 위해 가연성 등급까지 냉매의 선택 폭을 확대시킬 수 있어서 차량 유지비용이 현저하게 절감시킬 수 있는 장점이 있다.In particular, in the present invention, an indirect method of cooling and heating the interior of a vehicle is applied through a water-cooling method in which a refrigerant pipe is secondarily exchanged with a refrigerant without installing a refrigerant pipe directly into the vehicle interior. There is an advantage in that no leaks occur in the vehicle interior, and in addition, in order to improve the heat transfer performance with the outside air, the selection of refrigerants can be expanded up to the flammable grade, so that the vehicle maintenance cost can be significantly reduced.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and those skilled in the art will appropriately change within the scope described in the claims of the present invention. this will be possible
100 : 공조시스템
110 : 1차 순환계
112 : 압축기
114 : 응축기
116 : 팽창밸브
118 : 증발기
120 : 히팅 순환계
130 : 쿨링 순환계
140 : 2차 순환계
150 : HVAC 모듈
151 : 송풍기
152 : 제1열교환기
154 : 제2열교환기
160 : 배터리부
170 : 라디에이터
180 : 전장부100: air conditioning system 110: primary circulation system
112: compressor 114: condenser
116: expansion valve 118: evaporator
120: heating circulatory system 130: cooling circulatory system
140: secondary circulatory system 150: HVAC module
151: blower 152: first heat exchanger
154: second heat exchanger 160: battery unit
170: radiator 180: battlefield
Claims (15)
상기 응축기에서 냉매와의 열교환을 통해 난방수가 생성되어 순환되는 히팅 순환계와, 상기 증발기에서 냉매와의 열교환을 통해 냉방수가 생성되어 순환되는 쿨링 순환계를 가지는 2차 순환계;
내부가 제1영역과 제2영역으로 구획되며 상기 히팅 순환계에서 생성된 난방수와 상기 쿨링 순환계에서 생성된 냉방수가 상기 제1영역과 제2영역에 동시적으로 또는 선택적으로 공급되어 공기와의 열교환을 통해 난방공기와 냉방공기를 생성하는 2개 이상의 열교환기가 구비된 HVAC 모듈;
상기 히팅 순환계와 쿨링 순환계에 각각 설치되어 상기 HVAC 모듈 내에 구비된 상기 각 열교환기의 제1영역과 제2영역으로 난방수와 냉방수를 동시적으로 또는 선택적으로 공급하도록 제어부를 통해 개폐가 제어되는 3방 밸브 방식의 복수의 조절밸브;
를 포함하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
a primary circulation system in which the refrigerant is circulated through the condenser and the evaporator;
a secondary circulation system having a heating circulation system in which heating water is generated and circulated through heat exchange with a refrigerant in the condenser, and a cooling circulation system in which cooling water is generated and circulated through heat exchange with a refrigerant in the evaporator;
The interior is divided into a first region and a second region, and the heating water generated in the heating circulation system and the cooling water generated in the cooling circulation system are simultaneously or selectively supplied to the first region and the second region to exchange heat with air. HVAC module equipped with two or more heat exchangers for generating heating air and cooling air through
It is installed in the heating circulation system and the cooling circulation system, respectively, and opening and closing is controlled through a control unit to simultaneously or selectively supply heating water and cooling water to the first region and the second region of each heat exchanger provided in the HVAC module. A plurality of control valves of the three-way valve type;
A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger comprising a.
상기 제2열교환기는 상기 제1열교환기보다 열교환 용량이 크고, 상기 HVAC 모듈 내에 구비된 송풍기 측과 상대적으로 가까운 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
According to claim 1, wherein the HVAC module is provided with two different first and second heat exchangers divided into a first area and a second area,
The second heat exchanger has a larger heat exchange capacity than the first heat exchanger and is disposed at a position relatively close to a blower provided in the HVAC module.
The method of claim 1, wherein the heating circulatory system and the cooling circulatory system are respectively connected to the electric vehicle part and the battery part, and selectively heating or cooling the electric part and the battery part according to the opening/closing operation of the control valve by the controller. A vehicle air conditioning system with dual HVAC heat exchangers.
상기 응축기에서 열교환을 통해 생성된 난방수가 상기 HVAC 모듈 내부의 상기 제1열교환기 및 제2열교환기와, 차량의 라디에이터 측으로 동시 또는 선택적으로 공급되도록 제어되는 제1밸브;
상기 제1밸브를 통과한 난방수가 상기 제1열교환기 및 제2열교환기와, 상기 배터리부 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제2밸브; 및
상기 제2밸브를 통과한 난방수가 상기 제1열교환기 및 제2열교환기 측으로 동시 또는 선택적으로 공급되도록 제어되는 복수의 제3밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
According to claim 2, wherein the control valve installed in the heating circulation system,
a first valve controlled so that the heating water generated through heat exchange in the condenser is simultaneously or selectively supplied to the first and second heat exchangers inside the HVAC module and to a radiator of a vehicle;
a second valve controlled so that the heating water passing through the first valve is selectively supplied to the first heat exchanger and the second heat exchanger, and to the battery unit; and
a plurality of third valves controlled such that the heating water passing through the second valve is simultaneously or selectively supplied to the first heat exchanger and the second heat exchanger;
A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger comprising a.
상기 제2밸브를 통과한 난방수가 제2열교환기 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제3-1밸브와;
상기 제3-1밸브를 통과한 난방수가 제1열교환기 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제3-2밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
According to claim 3, The third valve,
a 3-1 valve which is controlled to selectively supply the heating water that has passed through the second valve to the second heat exchanger;
a 3-2 valve controlled to selectively supply the heating water that has passed through the 3-1 valve to the first heat exchanger;
A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger comprising a.
The method of claim 5, further comprising a plurality of fourth valves controlled so that the heating water and cooling water discharged after heat exchange with air in the first heat exchanger and the second heat exchanger can be selectively moved to the condenser and the evaporator, respectively. A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger, characterized in that it comprises.
상기 제1열교환기에서 공기와 열교환 후 토출되는 난방수 또는 냉방수가 상기 응축기 또는 증발기 측으로 선택적으로 이동되도록 제어되는 제4-1밸브;
상기 제2열교환기에서 공기와 열교환 후 토출되는 난방수 또는 냉방수가 상기 응축기 또는 증발기 측으로 선택적으로 이동되도록 제어되는 제4-2밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
The method of claim 6, wherein the fourth valve,
a 4-1 valve which is controlled to selectively move heating water or cooling water discharged after heat exchange with air in the first heat exchanger toward the condenser or evaporator;
a 4-2 valve which is controlled to selectively move heating water or cooling water discharged after heat exchange with air in the second heat exchanger toward the condenser or evaporator;
A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger comprising a.
The dual of claim 7, further comprising a plurality of fifth valves controlled to simultaneously or selectively supply cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator to the first heat exchanger and the second heat exchanger. A vehicle air conditioning system with an HVAC heat exchanger.
상기 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 냉방수가 제2열교환기 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제5-1밸브와;
상기 제5-1밸브를 통과한 냉방수가 제1열교환기 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제5-2밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
The method of claim 8, wherein the fifth valve,
a 5-1 valve which is controlled to selectively supply cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator to the second heat exchanger;
a 5-2 valve controlled to selectively supply the cooling water that has passed through the 5-1 valve to the first heat exchanger;
A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger comprising a.
상기 증발기에서 열교환을 통해 생성된 냉방수가 상기 HVAC 모듈 내부의 상기 제1열교환기 및 제2열교환기와, 차량의 라디에이터 측으로 동시 또는 선택적으로 공급되도록 제어되는 제6밸브;
상기 제6밸브를 통과한 냉방수가 상기 제1열교환기 및 제2열교환기와, 상기 배터리부 측으로 선택적으로 공급되도록 제어되는 제7밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
The method of claim 9, wherein the control valve installed in the cooling circulation system,
a sixth valve controlled so that the cooling water generated through heat exchange in the evaporator is simultaneously or selectively supplied to the first and second heat exchangers inside the HVAC module and to a radiator of a vehicle;
a seventh valve controlled to selectively supply cooling water that has passed through the sixth valve to the first heat exchanger and the second heat exchanger, and to the battery unit;
A vehicle air conditioning system having a dual HVAC heat exchanger comprising a.
상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브와 제2밸브 및 제3-1밸브를 경유하여 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 어느 한 부분으로 유입된 후 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 토출되는 난방수가 제4-2밸브를 경유하여 다시 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고,
상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수는 제6밸브와 제7밸브 및 제5-1밸브를 경유하여 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 다른 한 부분으로 유입된 후 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 토출되는 냉방수가 상기 배터리부에서 열교환 후 토출되는 냉방수와 합류하여 상기 증발기 측으로 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
The method of claim 10, wherein in the simultaneous discharge mode of cooling and heating air by the second heat exchanger,
The high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system flows into any one of the first and second regions of the second heat exchanger via the first valve, the second valve, and the 3-1 valve. After heat exchange with air, the heating water discharged after heat exchange is controlled to circulate the heating water flowing back into the condenser side through the 4-2 valve,
The low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system passes through the 6th valve, the 7th valve, and the 5-1 valve to the other of the first and second areas of the second heat exchanger. A dual HVAC heat exchanger, characterized in that the cooling water discharged after the heat exchange is controlled so that the cooling water discharged from the battery unit after heat exchange is controlled to circulate the cooling water flowing into the evaporator A vehicle air conditioning system.
상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브, 제2밸브, 제3-1밸브, 및 제3-2밸브를 경유하여 제1열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 어느 한 부분으로 유입된 후 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 토출되는 난방수가 상기 전장부에서 열교환 후 토출되는 난방수와 합류되어 다시 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고,
상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브, 제7밸브, 제5-1밸브, 및 제5-2밸브를 경유하여 제1열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 다른 한 부분으로 유입된 후 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 토출되는 냉방수가 상기 제4-1밸브를 경유하여 상기 배터리부에서 열교환 후 토출되는 냉방수와 합류하여 상기 증발기 측으로 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
The method according to claim 10, wherein in the simultaneous discharge mode of cooling and heating air by the first heat exchanger,
The high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system passes through the first valve, the second valve, the 3-1 valve, and the 3-2 valve in the first region and the second region of the first heat exchanger. Controlled so that the heating water discharged after being introduced into any one of the regions is heat-exchanged with air, and the heating water discharged after the heat exchange is merged with the heating water discharged after heat exchange in the electric part, and the heating water flowing back into the condenser is circulated,
The low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system passes through the 6th valve, the 7th valve, the 5-1 valve, and the 5-2 valve in the first area and the second area of the first heat exchanger. Cooling water that flows into another part of the region and exchanges heat with air, and the cooling water discharged after heat exchange joins with the cooling water discharged from the battery unit after heat exchange through the 4-1 valve and flows into the evaporator An air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger, characterized in that the circulation is controlled.
상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브, 제2밸브를 경유하여 상기 제3-1밸브를 통해 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역 중 어느 한 부분으로 유입되는 한편 상기 제3-2밸브를 통해 제1열교환기의 제1영역 및 제2영역으로 각각 유입되어 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 제2열교환기에서 토출되는 난방수가 제4-2밸브를 통해 상기 응축기 측으로 다시 유입되고, 상기 제1열교환기에서 토출되는 난방수가 각각 상기 제4-1밸브 및 또 다른 경로를 통해 이동된 후 합류되어 다시 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고,
상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브에서 분리되어 일부의 냉방수는 상기 제7밸브를 경유하여 상기 배터리부로 유입되어 열교환되고, 열교환 후 상기 배터리부에서 토출되는 냉방수는 상기 증발기 측으로 다시 유입되고, 상기 제6밸브에서 분리된 또 다른 일부의 냉방수는 상기 라디에이터를 거쳐 외기와 열교환 후 상기 전장부로 이동하여 열교환된 후 다시 상기 증발기 측으로 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
11. The method of claim 10, In the maximum heating mode by the first heat exchanger and the second heat exchanger,
The high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system passes through the first and second valves and passes through the 3-1 valve in any one of the first region and the second region of the second heat exchanger On the other hand, the heating water flowing into the first and second regions of the first heat exchanger through the 3-2 valve to exchange heat with air, and then discharged from the second heat exchanger after the heat exchange, is provided through the 4-2 valve. Controlled to circulate the heating water flowing back into the condenser through the become,
The low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system is separated from the 6th valve, and some cooling water flows into the battery unit through the 7th valve for heat exchange, and is discharged from the battery unit after heat exchange Cooling water flows back into the evaporator, and another part of the cooling water separated from the sixth valve passes through the radiator to exchange heat with outside air, then moves to the electric part to exchange heat, and then circulates the cooling water flowing back into the evaporator. An air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger, characterized in that it is controlled to be made.
상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브를 경유하여 상기 라디에이터 및 전장부를 거쳐 다시 상기 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고,
상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브를 경유하여 제7밸브에서 분리되고, 분리된 일부의 냉방수는 상기 제5-1밸브와 제5-2밸브를 경유하여 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역과, 제1열교환기의 제1영역 또는 제2영역 중 어느 한 부분으로 각각 유입되어 공기와 열교환된 이후 상기 제1열교환기에서 토출된 냉방수는 제4-1밸브를 경유하고, 상기 제2열교환기에서 토출된 냉방수는 제4-2밸브를 경유하여 합류한 이후 상기 제7밸브에서 분리되어 상기 배터리부로 유입된 후 열교환 후 토출되는 또 다른 냉방수와 합류한 후 상기 증발기 측으로 다시 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
The method of claim 10, wherein in the maximum cooling mode by the first heat exchanger and the second heat exchanger,
The high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system is controlled to circulate the heating water flowing back to the condenser side through the radiator and the electric part via the first valve,
The low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system is separated from the 7th valve via the 6th valve, and some of the separated cooling water is passed through the 5-1 valve and the 5-2 valve Thus, the cooling water discharged from the first heat exchanger after being introduced into one of the first and second regions of the second heat exchanger and the first region or the second region of the first heat exchanger to exchange heat with air passes through the 4-1 valve, and the cooling water discharged from the second heat exchanger joins through the 4-2 valve, is separated from the 7th valve, flows into the battery unit, and is discharged after heat exchange. An air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger, characterized in that the circulation of the cooling water flowing back to the evaporator is controlled after it has merged with other cooling water.
상기 히팅 순환계의 응축기에서 냉매와 열교환 후 생성된 고온의 난방수가 제1밸브, 제2밸브, 제3-1밸브를 경유하여 제3-2밸브 부분에서 두 경로로 분리된 후 제1열교환기의 제1영역 및 제2영역으로 각각 유입되어 공기와 열교환되고, 열교환된 이후 상기 제1열교환기에서 토출되는 난방수는 제4-1밸브를 포함하는 경로를 통해 이동된 후 상기 라디에이터 및 전장부를 거쳐 나온 난방수와 합류한 후 다시 응축기 측으로 유입되는 난방수의 순환이 이루어지도록 제어되고,
상기 쿨링 순환계의 증발기에서 냉매와 열교환 후 생성된 저온의 냉방수가 제6밸브를 경유하여 제7밸브에서 두 경로로 분리되고, 분리된 일부의 냉방수는 상기 제5-1밸브와 제5-2밸브를 경유하여 제2열교환기의 제1영역 및 제2영역으로 각각 유입되어 공기와 열교환된 이후 상기 제2열교환기에서 토출된 냉방수는 제4-2밸브를 경유하여 합류한 이후 상기 제7밸브에서 분리되어 상기 배터리부로 유입된 후 열교환 후 토출되는 또 다른 냉방수와 합류한 후 상기 증발기 측으로 다시 유입되는 냉방수의 순환이 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 HVAC 열교환기를 가지는 차량용 공조시스템.
The method of claim 10, wherein in the dehumidification mode by the first heat exchanger and the second heat exchanger,
The high-temperature heating water generated after heat exchange with the refrigerant in the condenser of the heating circulation system is separated into two paths in the 3-2 valve part via the 1st valve, the 2nd valve, and the 3-1 valve, and then in the first heat exchanger. Heating water discharged from the first heat exchanger after being introduced into the first region and the second region to exchange heat with air and heat exchanged moves through a path including the 4-1 valve and then passes through the radiator and the electric unit It is controlled to circulate the heating water that flows back into the condenser after it merges with the exiting heating water.
The low-temperature cooling water generated after heat exchange with the refrigerant in the evaporator of the cooling circulation system is separated into two paths at the 7th valve via the 6th valve, and some of the separated cooling water is separated from the 5-1 valve and the 5-2 The cooling water discharged from the second heat exchanger after being introduced into the first region and the second region of the second heat exchanger through the valve and heat-exchanged with the air joins through the 4-2 valve and then the seventh An air conditioning system for a vehicle having a dual HVAC heat exchanger, wherein the cooling water is controlled to circulate, which is separated from the valve and flows into the battery unit, merges with another cooling water discharged after heat exchange, and then flows back into the evaporator.
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