KR20220160190A - Automotive air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제2열교환기에서 냉각수와 열교환된 냉매를 이용하여 차량의 냉난방을 실시하는 차량용 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating system for a vehicle, and more particularly, to a cooling and heating system for a vehicle that cools and heats a vehicle by using a refrigerant heat-exchanged with cooling water in a second heat exchanger.
한국 공개특허 제10-2020-0061457호(2020.06.03.)를 참조하면, 차량용 공조장치는 통상적으로 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다. 상기 냉방 시스템은, 증발기의 외부를 통과하는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방 시스템은 냉각수 사이클의 히터코어 측에서 히터코어 외부를 통과하는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어 차량 실내를 난방하도록 구성된다.Referring to Korean Patent Publication No. 10-2020-0061457 (2020.06.03.), an air conditioner for a vehicle typically includes a cooling system for cooling the interior of a vehicle and a heating system for heating the interior of the vehicle. . The cooling system is configured to cool the interior of the vehicle by exchanging heat with the refrigerant flowing inside the evaporator to exchange air passing through the outside of the evaporator with the refrigerant flowing inside the evaporator to cool the interior of the vehicle. The air is heated by exchanging heat with the coolant flowing inside the heater core to convert the air into warm air, thereby heating the interior of the vehicle.
한편, 상기한 차량용 공조장치와는 다른 것으로, 하나의 냉매사이클을 이용하여 냉매의 유동방향을 전환함으로써, 냉방과 난방을 선택적으로 수행할 수 있는 히트펌프 시스템이 적용되고 있는데, 예컨데 2개의 열교환기와, 냉매의 유동방향을 전활할 수 있는 3웨이밸브인 방향조절밸브를 구비한다. 따라서, 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방과 난방이 가능하게 된다. 또한, 3웨이밸브가 아닌 2웨이밸브를 복수개 사용하여 2웨이밸브를 선택적으로 개폐하여 냉방과 난방을 가능하게 한다.On the other hand, different from the above-mentioned vehicle air conditioner, a heat pump system capable of selectively performing cooling and heating by changing the flow direction of the refrigerant using one refrigerant cycle is applied. For example, two heat exchangers and , It is provided with a directional control valve, which is a three-way valve that can switch the flow direction of the refrigerant. Therefore, cooling and heating are possible according to the flow direction of the refrigerant by the direction control valve. In addition, by using a plurality of 2-way valves instead of 3-way valves, the 2-way valves are selectively opened and closed to enable cooling and heating.
그러나, 기존의 3웨이밸브인 방향조절밸브를 사용할 경우 방향조절밸브는 선택적 모드 전환만 가능하고, 복수개의 2웨이밸브를 사용할 경우 양방향 냉매 분기가 필요할 경우 각각의 2웨이밸브로 냉매 분배기능이 필요함에 따라 부품수가 증대되는 문제점 및 복수개의 2웨이밸브를 설치해야 함으로써 장착성에 있어서 불리함이 발생하였다.However, when using the existing 3-way directional control valve, the directional control valve can only selectively switch modes, and when using multiple 2-way valves, if bi-directional refrigerant branching is required, each 2-way valve needs a refrigerant distribution function. Due to the problem of increasing the number of parts and the need to install a plurality of 2-way valves, disadvantages occurred in mountability.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 하나의 3웨이밸브인 개폐밸브를 이용하여 냉난방 모드의 구현이 가능하여 필요 시 양방향 흐름 형성이 가능하여 부품의 최적화 및 패키징성을 향상시킬 수 있는 차량용 냉난방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and it is possible to implement a heating and cooling mode by using one 3-way valve, which is an on-off valve, so that bi-directional flow can be formed when necessary, thereby improving the optimization and packaging of parts. Its purpose is to provide a cooling and heating system for a vehicle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출하는 압축기; 상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내를 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 실내를 난방시키는 제1열교환기; 상기 제1열교환기와 제2유로에 의해 연결되며, 상기 제1열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉각수와 열교환으로 냉매를 응축시키는 제2열교환기; 상기 제2열교환기와 제3유로에 의해 연결되며, 상기 제2열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 제3열교환기; 상기 제3열교환기와 제4유로에 의해 연결되고, 상기 압축기와 제5유로에 의해 연결되며, 상기 제3열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 제4열교환기; 상기 제2유로, 상기 제4유로 상에 구비되어 상기 제2유로, 상기 제4유로로 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 팽창밸브부; 상기 제3유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 분기유로 상에서 상기 제5유로와 연결되는 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브; 및 상기 팽창밸브부 및 상기 개폐밸브와 연결되며, 각각의 모드에 대응하여 상기 팽창밸브부의 동작, 상기 개폐밸브의 개폐방향을 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention compresses the introduced refrigerant and discharges it in a high-temperature, high-pressure gaseous state; A first heat exchanger connected to the compressor by a first flow path, in which the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows in and exchanges heat with the air flowing in the air conditioning case to heat the room in a heating mode; a second heat exchanger connected to the first heat exchanger by a second flow path and condensing the refrigerant through heat exchange with cooling water by introducing the refrigerant discharged from the first heat exchanger; a third heat exchanger connected to the second heat exchanger by a third flow path and condensing the refrigerant through heat exchange with external air by taking in the refrigerant discharged from the second heat exchanger; Connected to the third heat exchanger by a fourth flow path, connected to the compressor by a fifth flow path, and supplying the refrigerant discharged from the third heat exchanger to the interior of the vehicle through the air conditioning case while vaporizing the refrigerant a fourth heat exchanger that cools the interior of the vehicle through heat exchange; an expansion valve unit provided on the second and fourth flow passages to expand and depressurize the refrigerant moving to the second and fourth flow passages; an on-off valve provided at a point where a bypass flow path connected to the fifth flow path diverges on a branch flow path branched from the third flow path and connected to the fourth flow path; and a control unit connected to the expansion valve unit and the opening/closing valve and controlling an operation of the expansion valve unit and an opening/closing direction of the opening/closing valve corresponding to each mode.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템에 있어서, 상기 팽창밸브부는 상기 제2유로 상에서 상기 제2열교환기의 전단에 구비되며, 제1난방모드, 제2난방모드, 제3난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1열교환기에서 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 전자식팽창밸브와, 상기 제4유로 상에서 상기 제4열교환기의 전단에 구비되며 냉방모드 시 상기 제4유로를 통해 상기 제4열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 솔레노이드팽창밸브를 포함할 수 있다.In the cooling and heating system for a vehicle according to the present invention, the expansion valve unit is provided at the front end of the second heat exchanger on the second flow path, and in the first heating mode, the second heating mode, the third heating mode, and the heating and dehumidifying mode. An electronic expansion valve that expands and decompresses the refrigerant supplied from the first heat exchanger to the second heat exchanger, and is provided at a front end of the fourth heat exchanger on the fourth flow path and in a cooling mode through the fourth flow path. A solenoid expansion valve for expanding and reducing the refrigerant supplied to the heat exchanger may be included.
상기 개폐밸브는 3웨이밸브가 사용될 수 있으며, 상기 개폐밸브의 내부에 구비되는 볼에는 상기 압축기 측과 연결되는 토출구와, 상기 토출구와 연통되는 제1주입구 내지 제4주입구가 형성될 수 있고, 상기 토출구를 중심으로 상기 볼을 회전 시 상기 제1주입구, 제2주입구, 제3주입구, 제4주입구가 모두 개방되지 않거나 개방될 경우에는 하나 이상이 개방될 수 있다.A 3-way valve may be used as the opening/closing valve, and a ball provided inside the opening/closing valve may have a discharge port connected to the compressor side, and first to fourth inlet ports communicating with the discharge port may be formed. When the ball is rotated around the discharge port, when the first inlet, the second inlet, the third inlet, and the fourth inlet are not all open or are open, one or more may be opened.
상기 제2주입구와 상기 제3주입구는 상기 토출구를 중심으로 직각되게 배치될 수 있고, 상기 제1주입구와 상기 제3주입구는 상기 토출구를 중심으로 대응되게 위치할 수 있으며, 상기 제4주입구는 상기 제1주입구와 상기 제3주입구 사이에서 상기 제1주입구와 40°내지 50°의 범위 내에 이격되게 위치할 수 있다.The second inlet and the third inlet may be disposed perpendicular to the discharge port, the first inlet and the third inlet may be positioned corresponding to the discharge port, and the fourth inlet may be positioned to correspond to the discharge port. Between the first inlet and the third inlet, it may be spaced apart from the first inlet and within a range of 40° to 50°.
상기 제1주입구와 상기 제4주입구는 동일한 직경을 가질 수 있고, 상기 제2주입구와 상기 제3주입구는 동일한 직경을 가질 수 있으며, 상기 제1주입구와 상기 제4주입구는 상기 제2주입구와 상기 제3주입구 보다 작은 직경을 가질 수 있다.The first inlet and the fourth inlet may have the same diameter, the second inlet and the third inlet may have the same diameter, and the first inlet and the fourth inlet may have the same diameter as the second inlet and the third inlet. It may have a smaller diameter than the third inlet.
냉방모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 압축기 측으로 개방될 수 있고, 상기 개폐밸브의 제1주입구 내지 제4주입구는 닫힐 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 열릴 수 있고, 상기 제4유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 상기 제4유로를 통해 상기 제4열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.In the cooling mode, the discharge port of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path can be opened toward the compressor, the first to fourth inlet ports of the on-off valve can be closed, and the second flow path The electronic expansion valve of the expansion valve part provided on the upper part can be opened, and the solenoid expansion valve of the expansion valve part provided on the fourth flow path can expand the refrigerant supplied to the fourth heat exchanger through the fourth flow path. have.
제1난방모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 상기 압축기 측으로 개방될 수 있고, 상기 개폐밸브부의 제1주입구와 제3주입구는 각각 제2열교환기와 제3열교환기 측으로 개방될 수 있으며, 제2주입구와 제4주입구는 닫힐 수 있고, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 상기 제2유로로 이동되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫혀 상기 제4유로로 냉매를 이동시키지 않을 수 있다.In the first heating mode, an outlet of an on-off valve provided at a branching point of the bypass flow path on the branch flow path may be opened toward the compressor, and the first inlet and the third inlet of the on-off valve unit may be connected to the second heat exchanger, respectively. It can be opened to the third heat exchanger, the second inlet and the fourth inlet can be closed, and the electronic expansion valve of the expansion valve unit provided on the second flow path can expand the refrigerant moving to the second flow path, , The solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path may be closed so that the refrigerant does not move to the fourth flow path.
제2난방모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 상기 압축기 측으로 개방될 수 있고, 상기 개폐밸브부의 제2주입구는 제2열교환기 측으로 개방될 수 있으며, 제1주입구와 제3주입구 및 제4주입구는 닫힐 수 있고, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 상기 제2유로로 이동되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫혀 상기 제4유로로 냉매를 이동시키지 않을 수 있다.In the second heating mode, the outlet of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path can be opened to the compressor, and the second inlet of the on-off valve unit can be opened to the second heat exchanger. , The first inlet, the third inlet, and the fourth inlet can be closed, and the electronic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow path can expand the refrigerant moving to the second flow path, and the fourth flow path The solenoid expansion valve of the expansion valve part provided on the upper part may be closed so that the refrigerant does not move to the fourth passage.
제3난방모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 상기 압축기 측으로 개방될 수 있고, 상기 개폐밸브부의 제2주입구는 제3열교환기 측으로 개방될 수 있으며, 제1주입구와 제3주입구 및 제4주입구는 닫힐 수 있고, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 상기 제2유로로 이동되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫혀 상기 제4유로로 냉매를 이동시키지 않을 수 있다.In the third heating mode, the outlet of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path can be opened to the compressor, and the second inlet of the on-off valve unit can be opened to the third heat exchanger. , The first inlet, the third inlet, and the fourth inlet can be closed, and the electronic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow path can expand the refrigerant moving to the second flow path, and the fourth flow path The solenoid expansion valve of the expansion valve part provided on the upper part may be closed so that the refrigerant does not move to the fourth passage.
난방제습모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 상기 압축기 측으로 개방될 수 있고, 상기 개폐밸브부의 제4주입구는 제2열교환기 측으로 개방될 수 있으며, 제1주입구와 제2주입구 및 제3주입구는 닫힐 수 있고, 상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 상기 제2유로로 이동되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 열려 상기 제4유로로 이동되는 냉매를 상기 제4열교환기로 공급할 수 있다.In the heating and dehumidifying mode, the outlet of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path can be opened to the compressor, and the fourth inlet of the on-off valve unit can be opened to the second heat exchanger, The first inlet, the second inlet, and the third inlet may be closed, and the electronic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow path may expand the refrigerant moving to the second flow path, and the fourth flow path may be closed. The solenoid expansion valve of the expansion valve part provided in is opened to supply the refrigerant moving to the fourth flow path to the fourth heat exchanger.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템은 3웨이밸브인 하나의 개폐밸브를 이용하여 냉매의 흐름을 전환하여 냉난방 모드의 구현이 가능하고, 개폐밸브를 이용하여 필요 시 냉매의 양방향 흐름이 가능하여 부품의 최적화 및 패키징성을 향상시킬 수 있으며, 하나의 개폐밸브만 장착시킴으로써 개폐밸브의 장착성을 향상시킬 수 있다.In the cooling and heating system for a vehicle according to the present invention, it is possible to implement a cooling and heating mode by switching the flow of refrigerant using one on-off valve, which is a three-way valve, and optimize parts by enabling bi-directional flow of refrigerant when necessary using an on-off valve. And it is possible to improve the packaging property, it is possible to improve the mountability of the on-off valve by mounting only one on-off valve.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 냉방모드 시 냉매가 순환되는 흐름도, 개폐밸브의 개폐상태 및 개폐밸브를 통한 냉매의 흐름상태를 도시한 도면이다.
도 3는 도 1에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 제1난방모드 시 냉매가 순환되는 흐름도, 개폐밸브의 개폐상태 및 개폐밸브를 통한 냉매의 흐름상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 제2난방모드 시 냉매가 순환되는 흐름도, 개폐밸브의 개폐상태 및 개폐밸브를 통한 냉매의 흐름상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 제3난방모드 시 냉매가 순환되는 흐름도, 개폐밸브의 개폐상태 및 개폐밸브를 통한 냉매의 흐름상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 난방제습모드 시 냉매가 순환되는 흐름도, 개폐밸브의 개폐상태 및 개폐밸브를 통한 냉매의 흐름상태를 도시한 도면이다.1 is a configuration diagram showing a cooling and heating system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow chart of refrigerant circulation in the cooling and heating system for a vehicle shown in FIG. 1 , opening/closing states of opening/closing valves, and a flow state of refrigerant through the opening/closing valves.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow chart of refrigerant circulation in the first heating mode of the heating and cooling system for a vehicle shown in FIG. 1, opening/closing states of opening/closing valves, and a flow state of refrigerant through the opening/closing valves.
FIG. 4 is a diagram illustrating a flow chart of refrigerant circulation in the second heating mode of the vehicle cooling and heating system shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating circulation of a refrigerant in a third heating mode of the cooling and heating system for a vehicle shown in FIG. 1, an open/closed state of an on/off valve, and a flow state of the refrigerant through the on/off valve.
FIG. 6 is a diagram showing a flow of refrigerant circulation in the heating and dehumidifying mode of the cooling and heating system for a vehicle shown in FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventor appropriately uses the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템(10)은 압축기(100)와, 제1열교환기(200)와, 제2열교환기(300)와, 제3열교환기(400)와, 제4열교환기(500)와, 팽창밸브부(600)와, 개폐밸브(700)와, 제어부(800)를 포함한다.1 to 6, a vehicle cooling and
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템(10)은 냉매가 순환하는 냉매순환라인 상에는 압축기(100), 제1열교환기(200), 제2열교환기(300), 제3열교환기(400), 제4열교환기(500)가 연결되며, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1 , a vehicle cooling and
상기 압축기(100)는 냉매가 유동하는 유로와 연결된 입력단을 통해 냉매를 인입하여 압축한 후, 압축된 냉매를 출력단을 통해 유로로 토출하는데, 이때 토출되는 냉매는 고온고압의 냉매(냉매가스; 기체)로 토출된다.The
상기 압축기(100)의 출력단은 제1유로(R1)와 연결되고, 상기 제1유로(R1)를 통해 제1열교환기(200)의 입력단과 상기 압축기(100)의 출력단이 연결되어, 상기 압축기(100)에서 압축된 고온고압의 냉매(기체)를 상기 제1열교환기(200)로 출력한다.The output end of the
상기 제1열교환기(200)는 공조케이스(미도시) 내에 구비되며, 상기 제1열교환기(200)는 상기 압축기(100)에서 토출되는 고온고압의 냉매(기체)를 제1유로(R1)를 통해 인입한다. 상기 제1열교환기(200)가 공조케이스(미도시)를 통해 차량 실내로 공급되는 공기와의 열교환을 통해 내부로 공급된 고온고압의 냉매(기체)를 응축시키면서 그 응축열로 공기를 가열하여, 차량 실내의 난방이 이루어지도록 한다. 상기 제1열교환기(200)로는 공조케이스(미도시)의 내부에 구비되는 실내콘덴서가 사용되는 것이 바람직하며, 싱기 공조케이스(미도시)의 내부에는 상기 제1열교환기(200)와 인접하게 PTC히터(미도시)가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 PTC히터(미도시)는 부족한 난방열원을 공급하는 역할을 한다.The
상기 공조케이스(미도시)의 구조 및 공조케이스(미도시)가 공기를 인입한 후 열교환된 공기를 차량의 실내로 공급하여 난방이 이루어지도록 하는 과정은 공지된 기술인 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The structure of the air conditioning case (not shown) and the process of supplying the heat-exchanged air to the interior of the vehicle after the air conditioning case (not shown) draws in air to heat the vehicle are known technologies, and detailed descriptions thereof are omitted. I'm going to do it.
상기 제1열교환기(200)의 출력단은 제2유로(R2)와 연결되고, 상기 제2유로(R2)는 제2열교환기(300)와 연결된다. 상기 제2열교환기(300)는 상기 제2유로(R2)를 통해 상기 제1열교환기(200)에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉각수라인(미도시)으로 유동하는 냉각수와의 열교환으로 냉매를 응축 및 증발시키는 역할을 하며, 상기 제2유로(R2) 상에는 후술되는 팽창밸브부(600)의 전자식팽창밸브(610)가 구비되고, 상기 제2열교환기(300)로는 수냉식콘덴서가 사용되는 것이 바람직하다.The output end of the
상기 제2열교환기(300)는 제3유로(R3)에 의해 제3열교환기(400)와 연결된다.상기 제3열교환기(400)는 상기 제3유로(R3)를 통해 인입되는 냉매를 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시킨 후 출력단을 통해 제4유로(R4)로 배출한다. 상기 제4유로(R4)는 제4열교환기(500)와 연결되어 상기 제3열교환기(400)에서 응축된 후 출력되는 냉매를 상기 제4열교환기(500)로 공급한다.The
상기 제3열교환기(400)는 상기 제2열교환기(300)로부터 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축하는데, 상기 제3열교환기(400)는 차량 구동부(구동모터, 미도시)에 구비된 라디에이터부(미도시)에 근접하게 배치되어, 입력측을 통해 인입된 냉매를 외부 공기와 열교환하여 응축한 후 제4유로(R4)로 배출하며, 상기 제3열교환기(400)로는 실외콘덴서가 사용되는 것이 바람직하다.The
상기 제4유로(R4)는 제4열교환기(500)와 연결되어 상기 제3열교환기(400)에서 응축된 후 출력되는 냉매를 상기 제4열교환기(500)로 공급하며, 상기 제4열교환기(500)는 인입된 냉매를 기화시키면서 공조케이스(미도시)를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 역할을 하고, 상기 제4열교환기(500)로는 증발기가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 제4열교환기(500)는 제5유로(R5)에 의해 압축기(100)와 연결되며, 상기 제5유로(R5)에는 상기 제4열교환기(500)에서 공급되는 냉매, 상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 분기유로(QR)에서 분기되어 상기 제5유로(R5)와 연결되는 바이패스유로(BR)에서 공급되는 냉매를 일시적으로 저장하면서 인입된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리하고 분리된 기상 냉매를 상기 압축기(100)로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.The fourth flow path R4 is connected to the
상기 어큐뮬레이터(미도시)의 내부에는 공급된 액상의 냉매를 기화시키는 탄소발열복합소재의 히터봉(미도시)이 구비될 수 있으며, 상기 어큐뮬레이터(미도시)의 내부에 히터봉(미도시)이 구비됨에 따라 상기 압축기(100)로 공급되는 냉매의 과열도를 증대시킬 수 있고, 그로 인해 난방 효율을 향상시킬 수 있게 된다.A heater rod (not shown) made of a carbon heating composite material for vaporizing the supplied liquid refrigerant may be provided inside the accumulator (not shown), and a heater rod (not shown) is installed inside the accumulator (not shown). As provided, it is possible to increase the degree of superheat of the refrigerant supplied to the
상기 제2유로(R2), 상기 제4유로(R4) 상에는 팽창밸브(600)가 구비되며, 상기 팽창밸브부(600)는 상기 제2유로(R2), 제4유로(R4)를 선택적으로 개폐하면서 상기 제2유로(R2), 제4유로(R4)로 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다. 상기 팽창밸브부(600)는 전자식팽창밸브(610)와, 솔레노이드팽창밸브(620)를 포함하며, 상기 전자식팽창밸브(610)는 상기 제2유로(R2) 상에 구비되어 제1난방모드, 제2난방모드, 제3난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1열교환기(200)를 통과하여 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.An
상기 솔레노이드팽창밸브(620)는 상기 제4열교환기(500)와 인접한 제4유로(R4) 상에 구비되며 냉방모드 시 상기 제3열교환기(400)를 통과하여 상기 제4열교환기(500)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.The
상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 분기유로(QR) 상에서 상기 제5유로(R5)와 연결되는 바이패스유로(BR)가 분기되는 지점에는 개폐밸브(700)가 구비되며, 상기 개폐밸브(700)는 상기 제3유로(R3) 및 상기 제3유로(R4)로 이동되는 냉매의 흐름을 전환하여 상기 분기유로(QR)로 이동시키거나 상기 분기유로(QR)로 이동되는 냉매의 흐름을 전환하여 상기 바이패스유로(BR)로 이동시키는 역할을 한다.An on-off valve ( 700) is provided, and the opening/
상기 개폐밸브(700)는 내부에 유로가 가공된 볼이 내장된 3웨이밸브가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 개폐밸브(700)가 유로가 형성된 볼이 내장된 3웨이밸브가 사용됨으로써 유입되는 냉매를 양방향으로 동시에 토출이 가능하고, 후술되는 제어부(800)에 의해 냉매 회로별 차압에 따라 동시에 냉매가 흐를 수 있도록 개방이 제어되는 것이 바람직하다.The on-off
도 2 내지 도 6을 참조하면, 상기 개폐밸브(700)의 내부에 구비되는 볼(710)에는 제1주입구(711), 제2주입구(712), 제3주입구(713), 제4주입구(714), 토출구(715)가 형성되며, 상기 제1주입구(711), 제2주입구(712), 제3주입구(713), 제4주입구(714), 토출구(715)는 서로 연통되는 것이 바람직하다.2 to 6, the
상기 제1주입구(711)는 제1난방모드 시에는 제2열교환기(300) 측으로 연결되고, 제1난방모드 시에는 상기 제3주입구(713)는 상기 제3열교환기(400) 측으로 연결되며, 상기 제1주입구(711)와 상기 제3주입구(713)를 통해 상기 개폐밸브(700)의 내부로 유입된 냉매는 상기 토출구(715)와 바이패스유로(BR)를 통해 상기 압축기(100) 측으로 공급된다.The
상기 제2주입구(712)는 제2난방모드 시 제2열교환기(300) 측으로 연결되고, 제2난방모드 시 상기 제2주입구(712)를 통해 상기 개폐밸브(700)의 내부로 유입된 냉매는 상기 토출구(715)와 바이패스유로(BR)를 통해 상기 압축기(100) 측으로 공급된다.The
상기 제4주입구(714)는 난방제습모드 시 제2열교환기(300) 측으로 연결되고, 난방제습모드 시 상기 제4주입구(714)를 통해 상기 개폐밸브(700)의 내부로 유입된 냉매는 상기 토출구(715)와 바이패스유로(BR)를 통해 상기 압축기(100) 측으로 공급되며, 상기 토출구(715)를 중심으로 상기 볼(710)이 회전 시 상기 제1주입구(711), 제2주입구(712), 제3주입구(713), 제4주입구(714)가 모두 개방되지 않거나 개방될 경우에는 하나 이상이 개방되는 것이 바람직하다.The
상기 제2주입구(712)와 상기 제3주입구(713)는 상기 토출구(715)를 중심으로 직각되게 배치되는 것이 바람직하며, 상기 제1주입구(711)와 상기 제3주입구(713)는 상기 토출구(715)를 중심으로 대응되게 위치한다. 상기 제4주입구(714)는 상기 제1주입구(711)와 상기 제3주입구(713) 사이에서 상기 제1주입구(711)와 40°내지 50°의 범위 내에 이격되게 위치하는 것이 바람직하며, 상기 토출구(715)를 중심으로 상기 볼(710)이 회전 시 상기 제1주입구(711), 제2주입구(712), 제3주입구(713), 제4주입구(714)가 모두 개방되지 않거나 개방될 경우에는 하나 이상이 개방되게 된다.The
상기 제1주입구(711)와 상기 제4주입구(714)는 동일한 직경을 가지고, 상기 제2주입구(712)와 상기 제3주입구(713)는 동일한 직경을 가지며, 상기 제1주입구(711)와 상기 제4주입구(714)는 상기 제2주입구(712)와 상기 제3주입구(713) 보다 작은 직경을 가지는 것이 바람직하다.The
도 1을 참조하면, 상기 팽창밸브부(600) 및 상기 개폐밸브(700)는 제어부(800)와 연결되며, 상기 제어부(800)는 각각의 모드에 대응하여 상기 팽창밸브부(600)의 동작, 상기 개폐밸브(700)의 개폐방향을 제어하는 역할을 한다. 상기 제어부(800)는 센서부(미도시)와 연결되는 것이 바람직하며, 상기 센서부(미도시)는 상기 제3열교환기(400)와 인접하게 배치되어 외기의 온도를 측정하고, 상기 압축기(100)로 공급되는 냉매의 과열도를 측정하고, 이를 상기 제어부(800)로 전송하면 상기 제어부(800)는 전송된 외기의 온도 및 냉매의 과열도를 토대로 하여 상기 팽창밸브부(600) 및 상기 개폐밸브(700)를 제어하여 각각의 모드로 전환하게 된다.Referring to FIG. 1 , the
도 2를 참조하면, 냉방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(100), 제1열교환기(200), 제2열교환기(300), 제3열교환기(400), 제4열교환기(500), 압축기(100)로 순환하면서 차량 실내의 냉방을 수행하게 된다.Referring to FIG. 2, the flow of refrigerant in the cooling mode is a
상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 분기유로(QR) 상에서 상기 제5유로(R5)와 연결되는 바이패스유로(BR)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브(700)의 제1주입구(711), 제2주입구(712), 제3주입구(713), 제4주입구(714)는 모두 닫혀 상기 제3유로(R3)와 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매가 상기 분기유로(QR)로 이동되지 않게 된다.The opening and closing provided at the branching point of the bypass passage BR connected to the fifth passage R5 on the branch passage QR branched from the third passage R3 and connected to the fourth passage R4. The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제4유로 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(620)는 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 제4열교환기(500)로 공급한다. 상기 제4열교환기(500)를 통과한 냉매는 어큐뮬레이터(미도시)를 거치면서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리되고, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(100)로 순환된다.The
도 3을 참조하면, 제1난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(100), 제1열교환기(200), 제2열교환기(300)를 거친 후 일부의 냉매는 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(100)로 순환하고, 상기 제2열교환기(300)를 거친 다른 일부의 냉매는 제3열교환기(400)를 거친 후 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(100)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다.Referring to FIG. 3, in the first heating mode, the flow of refrigerant passes through the
상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 분기유로(QR) 상에서 상기 제5유로(R5)와 연결되는 바이패스유로(BR)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브(700)의 제1주입구(711)는 상기 제2열교환기(300) 측으로 개방되고 제3주입구(713)은 상기 제3열교환기(400) 측으로 개방되어 제1주입구(711)와 제3주입구(713)을 통해 유입되는 냉매를 상기 바이패스유로(BR)를 통해 상기 압축기(100) 측으로 공급한다. The opening and closing provided at the branching point of the bypass passage BR connected to the fifth passage R5 on the branch passage QR branched from the third passage R3 and connected to the fourth passage R4. The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제4유로 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(620)는 닫혀 상기 제3열교환기(400)에서 토출되는 냉매가 제4열교환기(500)로 공급되지 않도록 한다.The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제2열교환기(300)를 거친 냉매 중 일부는 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(100)의 전단에 위치하는 어큐뮬레이터(미도시)로 공급되고, 상기 제2열교환기(300)를 거친 다른 일부의 냉매는 제3열교환기(400)를 거친 후 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 어큐뮬레이터(미도시)로 공급되며, 상기 어큐뮬레이터(미도시)에서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리되고, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(100)로 순환된다.The
도 4를 참조하면, 제2난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(100), 제1열교환기(200), 제2열교환기(300), 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(100)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다.Referring to FIG. 4, in the second heating mode, the refrigerant flows through the
상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 분기유로(QR) 상에서 상기 제5유로(R5)와 연결되는 바이패스유로(BR)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브(700)의 제2주입구(712)는 상기 제2열교환기(300) 측으로 개방되고, 상기 제1주입구(711), 제3주입구(713), 제4주입구(714)는 닫혀, 상기 제2주입구(712)를 통해 유입된 냉매는 상기 토출구(715)를 통해 바이패스유로(BR)로 토출되고, 상기 바이패스유로(BR)를 거친 후 상기 압축기(100) 측으로 공급한다. The opening and closing provided at the branching point of the bypass passage BR connected to the fifth passage R5 on the branch passage QR branched from the third passage R3 and connected to the fourth passage R4. The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제4유로 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(620)는 닫히며 상기 제2열교환기(300)에서 토출되는 냉매는 상기 분기유로(QR)와 상기 바이패스유로(BR)를 통해 상기 압축기(100) 측으로 공급되는 것이 바람직하다.The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제2열교환기(300)를 거친 냉매는 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(100)의 전단에 위치하는 어큐뮬레이터(미도시)로 공급되며, 상기 어큐뮬레이터(미도시)에서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리된 후 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(100)로 순환된다.The
도 5를 참조하면, 제3난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(100), 제1열교환기(200), 제2열교환기(300), 제3열교환기(400), 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를통해 압축기(100)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다.Referring to FIG. 5, in the third heating mode, the flow of refrigerant flows through the
상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 분기유로(QR) 상에서 상기 제5유로(R5)와 연결되는 바이패스유로(BR)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브(700)의 제2주입구(712)는 상기 제3열교환기(400) 측으로 개방되고, 상기 제1주입구(711), 제3주입구(713), 제4주입구(714)는 닫혀, 상기 제2주입구(712)를 통해 유입된 냉매는 상기 토출구(715)를 통해 바이패스유로(BR)로 토출되고, 상기 바이패스유로(BR)를 거친 후 상기 압축기(100) 측으로 공급한다. The opening and closing provided at the branching point of the bypass passage BR connected to the fifth passage R5 on the branch passage QR branched from the third passage R3 and connected to the fourth passage R4. The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제4유로 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(620)는 닫혀 상기 제3열교환기(400)에서 토출되는 냉매가 제4열교환기(500)로 공급되지 않도록 한다.The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제2열교환기(300)를 거친 냉매는 상기 제3열교환기(400)로 공급되며, 상기 제3열교환기(400)를 거친 냉매는 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(100)의 전단에 위치하는 어큐뮬레이터(미도시)로 공급되고, 상기 어큐뮬레이터(미도시)에서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리된 후 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(100)로 순환된다.The
도 6을 참조하면, 난방제습모드 시 냉매의 흐름은 압축기(100), 제1열교환기(200), 제2열교환기(300)를 거친 후 일부의 냉매는 제3열교환기(400), 제4열교환기(500), 압축기(100)로 순환하고, 상기 제2열교환기(300)를 거친 다른 일부의 냉매는 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(100)로 순환하면서 차량 실내의 난방과 제습을 수행하게 된다.Referring to FIG. 6, in the heating and dehumidifying mode, the flow of refrigerant passes through the
상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 분기유로(QR) 상에서 상기 제5유로(R5)와 연결되는 바이패스유로(BR)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브(700)의 제4주입구(714)는 상기 제2열교환기(300) 측으로 개방되고, 상기 제1주입구(711), 제2주입구(712), 제3주입구(713)는 닫혀, 상기 제4주입구(714)를 통해 유입된 냉매는 상기 토출구(715)를 통해 바이패스유로(BR)로 토출되고, 상기 바이패스유로(BR)를 거친 후 상기 압축기(100) 측으로 공급한다. 상기 분기유로(QR)와 상기 바이패스유로(BR)를 통해 상기 압축기(100) 측으로 공급되는 냉매의 양보다 상기 제3열교환기(400)와 상기 제4열교환기(500)를 거친 후 상기 압축기(100) 측으로 공급되는 냉매의 양이 적은 것이 바람직하다.The opening and closing provided at the branching point of the bypass passage BR connected to the fifth passage R5 on the branch passage QR branched from the third passage R3 and connected to the fourth passage R4. The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제4유로 상에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(620) 역시 열려 상기 제3열교환기(400)에서 토출되는 냉매가 제4열교환기(500)로 공급되도록 한다.The
상기 제2유로(R2) 상에 구비되는 전자식팽창밸브(610)는 열려 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 제2열교환기(300)로 공급하고, 상기 제2열교환기(300)를 거친 냉매는 분기유로(QR)와 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(100)의 전단에 위치하는 어큐뮬레이터(미도시)로 공급된다. 상기 제3열교환기(400)와 상기 제4열교환기(500)를 거친 냉매 역시 상기 어큐뮬레이터(미도시)로 공급되며, 상기 어큐뮬레이터(미도시)에서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리된 후 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(100)로 순환된다.The
따라서, 3웨이밸브인 하나의 개폐밸브(700)를 이용하여 냉매의 흐름을 전환하여 냉난방 모드의 구현이 가능하고, 개폐밸브(700)를 이용하여 필요 시 냉매의 양방향 흐름이 가능하여 부품의 최적화 및 패키징성을 향상시킬 수 있으며, 하나의 개폐밸브(700)만 장착시킴으로써 개폐밸브(700)의 장착성을 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to implement a cooling/heating mode by switching the flow of refrigerant using one on-off
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10 : 차량용 냉난방 시스템
100 : 압축기
200 : 제1열교환기
300 : 제2열교환기
400 : 제3열교환기
500 : 제4열교환기
600 : 팽창밸브부
610 : 전자식팽창밸브
620 : 솔레노이드팽창밸브
700 : 개폐밸브
800 : 제어부10: vehicle heating and cooling system 100: compressor
200: first heat exchanger 300: second heat exchanger
400: third heat exchanger 500: fourth heat exchanger
600: expansion valve unit 610: electronic expansion valve
620: solenoid expansion valve 700: on-off valve
800: control unit
Claims (10)
상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내를 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 실내를 난방시키는 제1열교환기;
상기 제1열교환기와 제2유로에 의해 연결되며, 상기 제1열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉각수와 열교환으로 냉매를 응축시키는 제2열교환기;
상기 제2열교환기와 제3유로에 의해 연결되며, 상기 제2열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 제3열교환기;
상기 제3열교환기와 제4유로에 의해 연결되고, 상기 압축기와 제5유로에 의해 연결되며, 상기 제3열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 제4열교환기;
상기 제2유로, 상기 제4유로 상에 구비되어 상기 제2유로, 상기 제4유로로 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 팽창밸브부;
상기 제3유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 분기유로 상에서 상기 제5유로와 연결되는 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브; 및
상기 팽창밸브부 및 상기 개폐밸브와 연결되며, 각각의 모드에 대응하여 상기 팽창밸브부의 동작, 상기 개폐밸브의 개폐방향을 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
A compressor that compresses the introduced refrigerant and discharges it in a high-temperature, high-pressure gaseous state;
A first heat exchanger connected to the compressor by a first flow path, in which the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows in and exchanges heat with the air flowing in the air conditioning case to heat the room in a heating mode;
a second heat exchanger connected to the first heat exchanger by a second flow path and condensing the refrigerant through heat exchange with cooling water by introducing the refrigerant discharged from the first heat exchanger;
a third heat exchanger connected to the second heat exchanger by a third flow path and condensing the refrigerant through heat exchange with external air by taking in the refrigerant discharged from the second heat exchanger;
Connected to the third heat exchanger by a fourth flow path, connected to the compressor by a fifth flow path, and supplying the refrigerant discharged from the third heat exchanger to the interior of the vehicle through the air conditioning case while vaporizing the refrigerant a fourth heat exchanger that cools the interior of the vehicle through heat exchange;
an expansion valve unit provided on the second and fourth flow passages to expand and depressurize the refrigerant moving into the second and fourth flow passages;
an on-off valve provided at a point where a bypass flow path connected to the fifth flow path diverges on a branch flow path branched from the third flow path and connected to the fourth flow path; and
and a control unit connected to the expansion valve unit and the opening/closing valve and controlling an operation of the expansion valve unit and an opening/closing direction of the opening/closing valve corresponding to each mode.
상기 팽창밸브부는,
상기 제2유로 상에서 상기 제2열교환기의 전단에 구비되며, 제1난방모드, 제2난방모드, 제3난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1열교환기에서 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 전자식팽창밸브와,
상기 제4유로 상에서 상기 제4열교환기의 전단에 구비되며 냉방모드 시 상기 제4유로를 통해 상기 제4열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 솔레노이드팽창밸브를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
The method of claim 1,
The expansion valve part,
It is provided at the front end of the second heat exchanger on the second flow path and supplies the refrigerant from the first heat exchanger to the second heat exchanger in the first heating mode, the second heating mode, the third heating mode, and the heating and dehumidifying mode. An electronic expansion valve for expanding and reducing pressure;
and a solenoid expansion valve disposed in front of the fourth heat exchanger on the fourth flow path and expanding and reducing the refrigerant supplied to the fourth heat exchanger through the fourth flow path in a cooling mode.
상기 개폐밸브는 3웨이밸브가 사용되며,
상기 개폐밸브의 내부에 구비되는 볼에는 상기 압축기 측과 연결되는 토출구와, 상기 토출구와 연통되는 제1주입구 내지 제4주입구가 형성되고,
상기 토출구를 중심으로 상기 볼을 회전 시 상기 제1주입구, 제2주입구, 제3주입구, 제4주입구가 모두 개방되지 않거나 개방될 경우에는 하나 이상이 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method of claim 1,
The on-off valve uses a 3-way valve,
A discharge port connected to the compressor side and a first to fourth inlet port communicating with the discharge port are formed in the ball provided inside the on-off valve,
When the ball is rotated around the discharge port, the first inlet, the second inlet, the third inlet, and the fourth inlet are not all opened, or if all are opened, at least one is opened.
상기 제2주입구와 상기 제3주입구는 상기 토출구를 중심으로 직각되게 배치되고, 상기 제1주입구와 상기 제3주입구는 상기 토출구를 중심으로 대응되게 위치하며, 상기 제4주입구는 상기 제1주입구와 상기 제3주입구 사이에서 상기 제1주입구와 40°내지 50°의 범위 내에 이격되게 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method of claim 3,
The second inlet and the third inlet are disposed perpendicular to the discharge port, the first inlet and the third inlet are positioned to correspond to the discharge port, and the fourth inlet is positioned to correspond to the first inlet and the discharge port. The cooling and heating system for a vehicle, characterized in that located spaced apart from the first inlet and within the range of 40 ° to 50 ° between the third inlet.
상기 제1주입구와 상기 제4주입구는 동일한 직경을 가지고, 상기 제2주입구와 상기 제3주입구는 동일한 직경을 가지며, 상기 제1주입구와 상기 제4주입구는 상기 제2주입구와 상기 제3주입구 보다 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method of claim 4,
The first inlet and the fourth inlet have the same diameter, the second inlet and the third inlet have the same diameter, and the first inlet and the fourth inlet are smaller than the second inlet and the third inlet. A cooling and heating system for a vehicle, characterized in that it has a small diameter.
냉방모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 압축기 측으로 개방되고, 상기 개폐밸브의 제1주입구 내지 제4주입구는 닫히며,
상기 제2유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 열리고, 상기 제4유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 상기 제4유로를 통해 상기 제4열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method of claim 5,
In the cooling mode, the discharge port of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path is opened toward the compressor, and the first to fourth inlet ports of the on-off valve are closed.
The electronic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow path opens, and the solenoid expansion valve of the expansion valve part provided on the fourth flow path expands the refrigerant supplied to the fourth heat exchanger through the fourth flow path. A cooling and heating system for a vehicle, characterized in that for doing.
제1난방모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 상기 압축기 측으로 개방되고, 상기 개폐밸브부의 제1주입구와 제3주입구는 각각 제2열교환기와 제3열교환기 측으로 개방되며, 제2주입구와 제4주입구는 닫히고,
상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 상기 제2유로로 이동되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫혀 상기 제4유로로 냉매를 이동시키지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method of claim 5,
In the first heating mode, the discharge port of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path is opened toward the compressor, and the first inlet and the third inlet of the on-off valve unit are respectively connected to the second heat exchanger and the third inlet. Open to the heat exchanger side, the second inlet and the fourth inlet are closed,
The electronic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow path expands the refrigerant moving to the second flow path, and the solenoid expansion valve of the expansion valve part provided on the fourth flow path is closed to supply the refrigerant to the fourth flow path. A cooling and heating system for a vehicle, characterized in that it does not move.
제2난방모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 상기 압축기 측으로 개방되고, 상기 개폐밸브부의 제2주입구는 제2열교환기 측으로 개방되며, 제1주입구와 제3주입구 및 제4주입구는 닫히고,
상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 상기 제2유로로 이동되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫혀 상기 제4유로로 냉매를 이동시키지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method of claim 5,
In the second heating mode, the discharge port of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path is opened to the compressor, the second inlet of the on-off valve unit is opened to the second heat exchanger, and the first inlet And the third inlet and the fourth inlet are closed,
The electronic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow path expands the refrigerant moving to the second flow path, and the solenoid expansion valve of the expansion valve part provided on the fourth flow path is closed to supply the refrigerant to the fourth flow path. A cooling and heating system for a vehicle, characterized in that it does not move.
제3난방모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 상기 압축기 측으로 개방되고, 상기 개폐밸브부의 제2주입구는 제3열교환기 측으로 개방되며, 제1주입구와 제3주입구 및 제4주입구는 닫히고,
상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 상기 제2유로로 이동되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫혀 상기 제4유로로 냉매를 이동시키지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
The method of claim 5,
In the third heating mode, the discharge port of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path is opened to the compressor, the second inlet of the on-off valve part is opened to the third heat exchanger, and the first inlet And the third inlet and the fourth inlet are closed,
The electronic expansion valve of the expansion valve part provided on the second flow path expands the refrigerant moving to the second flow path, and the solenoid expansion valve of the expansion valve part provided on the fourth flow path is closed to supply the refrigerant to the fourth flow path. A cooling and heating system for a vehicle, characterized in that it does not move.
난방제습모드 시, 상기 분기유로 상에서 바이패스유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브의 토출구는 상기 압축기 측으로 개방되고, 상기 개폐밸브부의 제4주입구는 제2열교환기 측으로 개방되며, 제1주입구와 제2주입구 및 제3주입구는 닫히고,
상기 제2유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 상기 제2유로로 이동되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제4유로 상에 구비되는 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 열려 상기 제4유로로 이동되는 냉매를 상기 제4열교환기로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.The method of claim 5,
In the heating and dehumidifying mode, the outlet of the on-off valve provided at the point where the bypass flow path diverges on the branch flow path is opened to the compressor, the fourth inlet of the on-off valve part is opened to the second heat exchanger, and the first inlet and The second inlet and the third inlet are closed,
The electronic expansion valve of the expansion valve unit provided on the second flow path expands the refrigerant moving to the second flow path, and the solenoid expansion valve of the expansion valve unit provided on the fourth flow path is opened and moved to the fourth flow path. Cooling and heating system for a vehicle, characterized in that for supplying the refrigerant to the fourth heat exchanger.
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