KR20230008352A - 차량용 냉난방 시스템 - Google Patents

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KR20230008352A
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김철민
이강종
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주식회사 두원공조
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Abstract

본 발명은 차량의 냉난방을 실시 하는 차량용 냉난방 시스템에 있어서, 냉매가 순환하는 냉매순환라인; 상기 냉매순환라인과 분기유로에 의해 병렬연결되며, 가스인젝션 난방모드 시 상기 냉매순환라인 상으로 유동하는 냉매를 유입한 후 일시적으로 저장하면서 유입된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리하고, 분리된 기상 냉매를 상기 냉매순환라인 상으로 공급하는 기액분리기; 및 상기 냉매순환라인 및 상기 분기유로 상에 구비되어 상기 냉매순환라인과 상기 분기유로로 이동되는 냉매를 팽창시키면서 상기 냉매순환라인으로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하는 팽창밸브부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템을 제공한다.
따라서, 냉방모드 및 난방모드 시 냉매가 기액분리기를 거치지 않도록 바이패스됨으로써 성능저하를 최소화시킬 수 있다.

Description

차량용 냉난방 시스템{Automotive air conditioning system}
본 발명은 차량용 냉난방 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제2열교환기에서 외기와 열교환된 냉매 및 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 이용하여 차량의 냉난방을 실시하는 차량용 냉난방 시스템에 관한 것이다.
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 실내컨덴서 외부를 통과하는 공기를 실내컨덴서 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 온기로 바꾸어 차량 실내를 난방하도록 구성된다.
한편, 상기한 차량용 공조장치는 하나의 냉매사이클을 이용하여 냉매의 유동방향을 전환함으로써, 냉방과 난방을 선택적으로 수행할 수 있는 히트펌프 시스템이 적용되고 있는데, 예컨데 복수개의 열교환기와, 냉매의 유동방향을 전활할 수 있는 3웨이밸브인 방향조절밸브와, 냉매가 이동되는 유로를 선택적으로 개폐하면서 이동되는 냉매를 감압하는 복수개의 전자식팽창밸브를 구비한다. 따라서, 복수개의 전자식팽창밸브(난방용 전자식팽창밸브, 냉방용 전자식팽창밸브)에 의한 냉매의 감압과 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방과 난방이 가능하게 된다.
그러나, 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리한 후 분리된 기상 냉매를 냉매를 압축하는 압축기로 공급하는 기액분리기가 적용된 기액분리기 타입에서 중간압 냉매 상태가 기상이 되도록 제어 유지가 필요하고, 열교환기 타입에서는 중간압 냉매 분기가 일정 이상이 되면 성능 향상이 불리하며, 냉방모드 시 기액분리기 또는 이중관구조를 가지는 열교환기의 통로저항 발생으로 냉방성능이 다소 저하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 냉방모드 및 난방모드 시 냉매가 기액분리기를 거치지 않도록 바이패스시키며 기액분리기와 통합팽창밸브를 추가하여 가스인젝션 난방모드의 구현이 가능하도록 하는 차량용 냉난방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량의 냉난방을 실시 하는 차량용 냉난방 시스템에 있어서, 냉매가 순환하는 냉매순환라인; 상기 냉매순환라인과 분기유로에 의해 병렬연결되며, 가스인젝션 난방모드 시 상기 냉매순환라인 상으로 유동하는 냉매를 유입한 후 일시적으로 저장하면서 유입된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리하고, 분리된 기상 냉매를 상기 냉매순환라인 상으로 공급하는 기액분리기; 및 상기 냉매순환라인 및 상기 분기유로 상에 구비되어 상기 냉매순환라인과 상기 분기유로로 이동되는 냉매를 팽창시키면서 상기 냉매순환라인으로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하는 팽창밸브부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템은 상기 냉매순환라인 상에 구비되어 상기 냉매순환라인을 선택적으로 개폐하는 개폐밸브와, 상기 팽창밸브부 및 상기 개폐밸브와 연결되며, 각각의 모드에 대응하여 상기 팽창밸브부의 동작과 개폐방향 및 상기 개폐밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 상기 개폐밸브는 2웨이밸브가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템은 상기 냉매순환라인 상으로 이동되는 냉매의 온도와 압력 및 상기 냉매순환라인 상으로 공급되는 외기의 온도를 측정하는 센서부를 더 포함할 수 있으며, 상기 센서부는 상기 제어부와 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템에 있어서, 상기 냉매순환라인은 유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출하는 압축기와, 상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내로 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 차량 실내를 난방시키는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기와 제2유로에 의해 연결되며, 상기 제1열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 제2열교환기; 상기 제2열교환기와 제3유로에 의해 연결되고, 상기 압축기와 제4유로에 의해 연결되며, 상기 제2열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 제3열교환기를 포함할 수 있으며, 상기 개폐밸브는 상기 제3유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 바이패스유로 상에 구비될 수 있다.
상기 분기유로는 상기 제1열교환기와 인접한 상기 제2유로에서 분기되어 상기 제2열교환기와 인접한 상기 제2유로와 연결되는 제1분기유로와, 상기 기액분리기와 상기 압축기를 연결하며 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 이동시키는 제2분기유로를 포함할 수 있다.
상기 팽창밸브부는 상기 제2유로 상에서 상기 제1분기유로가 분기되는 지점에 구비되며, 난방모드 시 상기 제1열교환기에서 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 가스인젝션 난방모드 시 상기 제2유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하면서 상기 기액분리기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 난방용인 통합팽창밸브와, 상기 제1분기유로 상에서 상기 기액분리기의 후단에 구비되어 가스인젝션 난방모드 시 상기 제1분기유로를 통해 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 중간압인 전자식팽창밸브와, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되어 냉방모드 시 상기 제2열교환기에서 상기 제3열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉방용인 솔레노이드팽창밸브를 포함할 수 있다.
상기 통합팽창밸브는 3웨이밸브가 사용될 수 있고, 상기 통합팽창밸브의 내부에 구비되는 볼에는 상기 제1열교환기로부터 냉매가 주입되는 주입구와, 상기 기액분리기 및 상기 제2열교환기 측으로 주입된 냉매를 토출하는 토출구가 형성될 수 있으며, 상기 토출구의 일측면에는 토출되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 토출슬릿이 형성될 수 있다.
상기 주입구와 상기 토출구는 서로 연통되며 서로 직각되게 배치될 수 있고, 상기 토출구의 일측면과 타측면은 서로 다른 길이를 가질 수 있으며, 상기 토출슬릿이 형성되는 일측면의 길이(L1)는 타측면의 길이(L2) 보다 작을 수 있다.
냉방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 닫힐 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 상기 통합팽창밸브의 토출구는 상기 제2열교환기 방향으로 완전 개방되고 토출슬릿은 밀폐될 수 있음며, 상기 제1분기유로 상에 구비되는 전자식팽창밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 열리면서 상기 제3열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.
난방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 열릴 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 상기 통합팽창밸브는 냉매가 상기 제2열교환기 방향으로 공급되도록 토출슬릿은 개방되고 토출구는 부분 개방되어 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제1분기유로 상에 구비되는 전자식팽창밸브는 닫힐 수 있으며, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 닫힐 수 있다.
가스인젝션 난방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 열릴 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 상기 통합팽창밸브는 냉매가 상기 기액분리기 방향으로 공급되도록 토출슬릿은 개방되고 토출구는 부분 개방되어 상기 기액분리기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제1분기유로 상에 구비되는 전자식팽창밸브는 열려 상기 제1분기유로를 통해 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 닫힐 수 있다.
상기 냉매순환라인은 상기 제2유로 상에 구비되어 가스인젝션 난방모드 시 상기 제2유로로 이동되는 냉매와 상기 분기유로를 통해 상기 기액분리기에서 상기 압축기로 공급되는 냉매를 열교환시키는 제4열교환기를 더 포함할 수 있다.
상기 분기유로는 상기 제1열교환기와 인접한 상기 제2유로에서 분기되어 상기 제2열교환기와 인접한 상기 제2유로와 연결되는 제3분기유로와, 상기 기액분리기와 상기 압축기를 연결하며 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 제4열교환기를 거쳐 상기 압축기로 이동시키는 제4분기유로를 포함할 수 있다.
냉방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 닫힐 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 통합팽창밸브의 토출구는 상기 제2열교환기 방향으로 완전 개방되고 토출슬릿은 밀폐될 수 있으며, 상기 제3분기유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 열리면서 상기 제3열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.
난방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 열릴 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 통합팽창밸브는 냉매가 상기 제2열교환기 방향으로 공급되도록 상기 상기 통합팽창밸브의 토출슬릿은 개방되고 토출구는 부분 개방되어 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제3분기유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 닫힐 수 있으며, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫힐 수 있다.
가스인젝션 난방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 열릴 수 있으며, 상기 제2유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 통합팽창밸브는 냉매가 상기 기액분리기 방향으로 공급되도록 토출슬릿은 개방되고 토출구는 부분 개방되어 상기 기액분리기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제3분기유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 열려 상기 제3분기유로를 통해 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫힐 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템은 냉방모드 및 난방모드 시 냉매가 기액분리기를 거치지 않도록 바이패스됨으로써 성능저하를 최소화시킬 수 있고, 기존의 시스템에 기액분리기와 통합팽창밸브를 추가적으로 설치하여 가스인젝션 난방모드의 구현이 가능하며, 기액분리기와 압축기를 연결하는 분기유로 상에 구비되는 2웨이밸브를 생략할 수 있어 부품을 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 냉방모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 3는 도 1에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 난방모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 가스인젝션 난방모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 냉방모드 시 팽창밸브부의 통합팽창밸브의 개폐상태 및 통합팽창밸브를 통한 냉매의 흐름상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 난방모드 시 팽창밸브부의 통합팽창밸브의 개폐상태 및 통합팽창밸브를 통한 냉매의 흐름상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 가스인젝션 난방모드 시 팽창밸브부의 통합팽창밸브의 개폐상태 및 통합팽창밸브를 통한 냉매의 흐름상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 9는 도 8에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 냉방모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 난방모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 가스인젝션 난방모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
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.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템(100)은 냉매순환라인(1100)과, 기액분리기(1200)와, 팽창밸브부(1300)를 포함하고, 개폐밸브(1400)와, 제어부(1500)와, 센서부(1600)를 더 포함할 수 있으며, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용되는 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 상기 냉매순환라인(1100) 상으로는 냉매가 순환하며, 상기 기액분리기(1200)는 상기 냉매순환라인(1100)과 분기유로(QR)에 의해 병렬연결되고, 상기 냉매순환라인(1100) 상과 상기 분기유로(QR) 상에는 냉매를 팽창시키면서 냉매의 흐름방향을 전환하는 팽창밸브부(1300)가 구비된다.
상기 냉매순환라인(1100)은 압축기(1110)와, 제1열교환기(1120)와, 제2열교환기(1130)와, 제3열교환기(1140)를 포함하며, 상기 압축기(1110)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.
상기 압축기(1110)의 출력단은 제1유로(R1)와 연결되고, 상기 제1유로(R1)를 통해 제1열교환기(1120)의 입력단과 상기 압축기(1110)의 출력단이 연결되어, 상기 압축기(1110)에서 압축된 고온고압의 냉매(기체)를 상기 제1열교환기(1120)로 출력한다.
상기 제1열교환기(1120)는 공조케이스(미도시) 내에 구비되며, 상기 제1열교환기(1120)는 상기 압축기(1110)에서 토출되는 고온고압의 냉매(기체)를 제1유로(R1)를 통해 인입한다. 상기 제1열교환기(1120)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(1120)로는 공조케이스(미도시)의 내부에 구비되는 실내콘덴서가 사용되는 것이 바람직하며, 싱기 공조케이스(미도시)의 내부에는 상기 제1열교환기(1120)와 인접하게 PTC히터(미도시)가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 PTC히터(미도시)는 부족한 난방열원을 공급하는 역할을 한다.
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.
상기 제1열교환기(1120)의 출력단은 제2유로(R2)와 연결되고, 상기 제2유로(R2)는 제2열교환기(1130)와 연결된다. 상기 제2열교환기(1130)는 제2유로(R2)를 통해 인입되는 냉매를 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시킨 후 출력단을 통해 제3유로(R3)로 배출한다. 상기 제3유로(R3)는 제3열교환기(1140)와 연결되어 상기 제2열교환기(1130)에서 응축된 후 출력되는 냉매를 상기 제3열교환기(1140)로 공급한다.
상기 제2열교환기(1130)는 상기 제1열교환기(1120)로부터 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축하는데, 상기 제2열교환기(1130)는 차량 구동부(구동모터, 미도시)에 구비된 라디에이터부(미도시)에 근접하게 배치되어, 입력측을 통해 인입된 냉매를 외부 공기와 열교환하여 응축한 후 제3유로(R3)로 배출하며, 상기 제2열교환기(1130)로는 실외콘덴서가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 제3유로(R3)는 제3열교환기(1140)와 연결되어 상기 제2열교환기(1130)에서 응축된 후 출력되는 냉매를 상기 제3열교환기(1140)로 공급하며, 상기 제3열교환기(1140)는 인입된 냉매를 기화시키면서 공조케이스(미도시)를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 역할을 한다. 상기 제3열교환기(1140)로는 증발기가 사용되는 것이 바람직하며, 상기 제3열교환기(1140)는 제4유로(R4)에 의해 압축기(1110)와 연결된다.
상기 냉매순환라인(1100)의 제2유로(R2) 상에는 분기유로(QR)가 분기된 후 합류되며, 상기 분기유로(QR) 상에는 기액분리기(1200)가 구비된다. 상기 기액분리기(1200)는 상기 냉매순환라인(1100)과 병렬구조로 연결되며, 가스인젝션 난방모드 시 상기 냉매순환라인(1100) 상으로 유동하는 냉매를 유입한 후 일시적으로 저장하면서 유입된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리하고, 분리된 기상 냉매를 상기 분기유로(QR)를 통해 상기 냉매순환라인(1100) 상의 압축기(1110)로 공급한다.
상기 분기유로(QR)는 제1분기유로(QR1)와, 제2분기유로(QR2)를 포함한다. 상기 제1분기유로(QR1)는 상기 제1열교환기(1120)와 인접한 상기 제2유로(R2)에서 분기되어 상기 제2열교환기(1130)와 인접한 상기 제2유로(R2)와 연결되고, 상기 제1분기유로(QR1) 상에 상기 기액분리기(1200)가 구비되며, 상기 제2분기유로(QR2)는 상기 기액분리기(1200)와 상기 압축기(1110)를 연결하고, 상기 제2분기유로(QR2)를 통해 상기 기액분리기(1200)에서 분리된 기상 냉매가 상기 압축기(1110)로 공급되게 된다.
상기 냉매순환라인(1100) 및 상기 분기유로(QR) 상에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)는 통합팽창밸브(1310)와, 전자식팽창밸브(1320)와, 솔레노이드팽창밸브(1330)를 포함한다.
상기 통합팽창밸브(1310)는 난방용으로 사용되며, 상기 제2유로(R2) 상에서 상기 제1분기유로(QR1)가 분기되는 지점이 구비되어 난방모드 시에는 상기 제1열교환기(1120)에서 상기 제2열교환기(1130)로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 가스인젝션 난방모드 시에는 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하면서 상기 기액분리기(1200)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 통합팽창밸브(1310)는 3웨이밸브가 사용되며, 그 내부에 구비되는 볼(1311)에는 상기 제1열교환기(1120)로부터 냉매가 주입되는 주입구(1313)와, 상기 주입구(1313)와 연통되며 상기 주입구(1313)를 통해 유입된 냉매를 상기 기액분리기(1200) 및 상기 제2열교환기(1130)로 토출하는 토출구(1315)가 형성된다. 상기 주입구(1313)와 상기 토출구(1315)는 서로 직각되게 배치되며, 상기 토출구(1315)의 일측면에는 토출슬릿(1315a)이 형성된다. 상기 토출구(1315)가 상기 주입구(1313)를 중심으로 회전됨에 따라 상기 토출구(1315)가 상기 기액분리기(1200) 및 상기 제2열교환기(1130) 측과 연결된다. 상기 토출구(1315)의 일측면과 타측면은 서로 다른 길이를 가지며, 상기 토출슬릿(1315a)이 형성되는 일측면의 길이(L1)는 타측면의 길이(L2) 보다 상기 토출슬릿(1315a) 만큼 작은 길이를 가지는 것이 바람직하며, 냉매가 상기 토출슬릿(1315a)을 통해 배출됨으로써 감압되게 된다.
도 1을 참조하면, 상기 전자직팽창밸브(1320)는 중간압용으로 사용되며, 상기 제1분기유로(QR1) 상에서 상기 기액분리기(1200)의 후단에 구비되고, 가스인젝션 난방모드 시 상기 제1분기유로(QR1)를 통해 상기 기액분리기(1200)에서 상기 제2열교환기(1130)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
상기 솔레노이드팽창밸브(1330)는 냉방용으로 사용되며, 상기 제3유로(R3) 상에서 상기 제3열교환기(1140)의 전단에 구비되어 냉방모드 시 상기 제2열교환기(1130)에서 상기 제3열교환기(1140)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
상기 냉매순환라인(1100) 상에는 개폐밸브(1400)가 구비되며, 상기 개폐밸브(1400)는 상기 냉매순환라인(1100)을 선택적으로 개폐하는 역할을 하고, 상기 개폐밸브(1400)는 상기 제3유로(R3)에서 분기되어 상기 제4유로(R4)와 연결되는 바이패스유로(BR) 상에 구비되며, 상기 개폐밸브(1400)로는 2웨이밸브가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 팽창밸브부(1300)와 상기 개폐밸브(1400)는 제어부(1500)와 연결되며, 상기 제어부(1500)는 각각의 모드에 대응하여 상기 팽창밸브부(1300)의 동작과 개폐방향 및 상기 개폐밸브(1400)의 개폐를 제어하는 역할을 하고, 상기 제어부(1500)는 센서부(1600)와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 센서부(1600)는 상기 제1유로(R1), 상기 제2분기유로(QR2), 상기 제4유로(R4) 상에 구비되어, 상기 제1유로(R1), 상기 제2분기유로(QR2), 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매의 온도와 압력을 측정하는 역할 및 상기 제2열교환기(1130)와 인접하게 배치되어 상기 제2열교환기(1130)로 유입되는 외기의 온도를 측정하는 역할을 한다.
상기 센서부(1600)는 고압 PT센서(1610)와, 중간압 PT센서(1620)와, 저압 PT센서(1630)와, 외기온도센서(미도시)를 포함한다. 상기 고압 PT센서(1610)는 상기 제1유로(R1) 상에 구비되어 상기 압축기(1110)에서 상기 제1열교환기(1120)로 이동되는 고압상태인 냉매의 온도와 압력을 측정하는 역할을 한다. 상기 중간압 PT센서(1620)는 상기 제2분기유로(QR2) 상에 구비되어 상기 기액분리기(1200)에서 상기 압축기(1110)로 이동되는 중간압 상태인 기상 냉매의 온도와 압력을 측정하는 역할을 한다.
상기 저압 PT센서(1630)는 상기 제4유로(R4) 상에 구비되어 상기 제3열교환기(1140)에서 상기 압축기(1110)로 이동되는 냉매의 온도와 압력을 측정하는 역할을 하고, 상기 외기온도센서(미도시)는 상기 제2열교환기(1130)와 인접하게 구비되어 외기의 온도를 측정하는 역할을 한다. 상기 센서부(1600)가 상기 제1유로(R1), 상기 제2분기유로(QR2), 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매의 온도와 압력을 측정 및 상기 제2열교환기(1130)와 인접한 외기의 온도를 측정 후 이를 상기 제어부(1900)로 전송하면 상기 제어부(1900)는 전송된 외기의 온도 및 냉매의 과열도를 토대로 하여 상기 팽창밸브부(1300) 및 상기 개폐밸브(1400)를 제어하여 각각의 모드로 전환하게 된다.
도 2를 참조하면, 냉방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1110), 제1열교환기(1120), 제2열교환기(1130), 제3열교환기(1140), 압축기(1110)로 순환하면서 차량 실내의 냉방을 수행하게 된다.
상기 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 상기 개폐밸브(1400)는 닫혀 상기 제3유로(R3)로 이동되는 냉매가 상기 바이패스유로(BR)를 통해 상기 제4유로(R4)로 이동되지 않도록 하며, 상기 제2열교환기(1130)에서 토출되는 냉매는 상기 제3유로(R3)를 통해 상기 제3열교환기(1140)로 공급된다.
상기 제2유로(R2) 상에서 상기 제1분기유로(QR1)가 분기되는 지점에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 통합팽창밸브(1310)는 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 구비되는 볼(1311)에 형성된 토출구(1315)가 상기 제2열교환기(1130) 방향으로 완전 개방되고 상기 토출구(1315)에 형성되는 토출슬릿(1315a)이 밀폐되어 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 상기 제2열교환기(1130)로 공급한다.
상기 제1분기유로(QR1) 상에서 상기 기액분리기(1200)의 후단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 전자식팽창밸브(1320)는 닫혀 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매가 상기 제1분기유로(QR1)를 통해 상기 기액분리기(1200)로 공급되지 않도록 하며, 상기 제3유로(R3) 상에서 상기 제3열교환기(1140)의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 솔레노이드팽창밸브(1330)는 열리면서 상기 제2열교환기(1130)에서 상기 제3열교환기(1140)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하며, 상기 제3열교환기(1140)를 거친 냉매는 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 순환된다.
도 3을 참조하면, 난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1110), 제1열교환기(1120), 제2열교환기(1130), 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(1110)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다.
상기 제3유로(R3) 상에서 상기 제3열교환기(1140)의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 솔레노이드팽창밸브(1330)는 닫혀 상기 제2열교환기(1130)에서 토출되는 냉매를 상기 제3열교환기(1140)로 공급되는 않도록 하며, 상기 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 상기 개폐밸브(1400)는 열려 상기 제3유로(R3)로 이동되는 냉매가 상기 바이패스유로(BR) 및 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 공급되게 한다.
상기 제2유로(R2) 상에서 상기 제1분기유로(QR1)가 분기되는 지점에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 통합팽창밸브(1310)는 도 6에 도시된 바와 같이 내부에 구비되는 볼(1311)에 형성된 토출구(1315)가 상기 제2열교환기(1130) 방향으로 부분 개방되고 상기 토출구(1315)에 형성되는 토출슬릿(1315a)은 개방되어 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압한 후 상기 제2열교환기(1130)로 공급한다. 상기 제1분기유로(QR1) 상에서 상기 기액분리기(1200)의 후단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 전자식팽창밸브(1320)는 닫혀 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매가 상기 제1분기유로(QR1)를 통해 상기 기액분리기(1200)로 공급되지 않도록 하며, 상기 제2열교환기(1130)로 공급된 냉매는 상기 바이패스유로(BR)와 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 순환된다.
도 4를 참조하면, 가스인젝션 난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1110), 제1열교환기(1120), 기액분리기(1200)를 거친 후 일부의 냉매는 제2열교환기(1130), 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(1110)로 순환하고, 상기 기액분리기(1200)를 거친 다른 일부의 냉매는 제2분기유로(QR2)를 통해 압축기(1110)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다.
상기 제3유로(R3) 상에서 상기 제3열교환기(1140)의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 솔레노이드팽창밸브(1330)는 닫혀 상기 제2열교환기(1130)에서 토출되는 냉매를 상기 제3열교환기(1140)로 공급되는 않도록 하며, 상기 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 상기 개폐밸브(1400)는 열려 상기 제3유로(R3)로 이동되는 냉매가 상기 바이패스유로(BR) 및 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 공급되게 한다.
상기 제2유로(R2) 상에서 상기 제1분기유로(QR1)가 분기되는 지점에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 통합팽창밸브(1310)는 도 7에 도시된 바와 같이 내부에 구비되는 볼(1311)에 형성된 토출구(1315)가 상기 기액분리기(1200) 방향으로 부분 개방되고 상기 토출구(1315)에 형성되는 토출슬릿(1315a)은 개방되어 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압한 후 상기 기액분리기(1200)로 공급한다. 상기 제1분기유로(QR1) 상에서 상기 기액분리기(1200)의 후단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 전자식팽창밸브(1320)는 열리면서 상기 제1분기유로(QR1)를 통해 상기 제2열교환기(1130)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하며, 상기 제2열교환기(1130)로 공급된 냉매는 상기 바이패스유로(BR)와 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 순환된다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템(100)은 제4열교환기(1150)가 상기 냉매순환라인(1100) 상에 더 포함되며, 상기 냉매순환라인(1100)과 상기 기액분리기(1200)를 병렬연결하는 분기유로(QR)는 제3분기유로(QR3)와, 제4분기유로(QR4)를 포함하는 점이 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템과 상이할 뿐, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템과 동일한 바, 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제4열교환기(1150)는 제1열교환기(1120)에서 토출되는 냉매가 이동되는 제2유로(R2) 상에 구비되어 가스인젝션 난방모드 시 상기 제2유로(R2)로 이동되는 고압의 냉매와 분기유로(QR)의 제4분기유로(QR4)로 이동되는 중간압의 냉매를 열교환시키는 역할을 한다.
상기 제4열교환기(1150)는 이중관 구조, 스파이럴 이중관 구조, 플레이트 적층형 구조, 판형 튜브 접합 구조 등 다양한 구조를 갖는 형태일 수 있다. 상기 제4열교환기(1150)는 일례로, 이중관 구조일 경우 내측에 구비되는 내측관으로 흐르는 냉매와 내측관을 감싸는 외측관으로 흐르는 냉매를 열교환시키게 되며, 상기 제4열교환기열(1150)의 구조는 일반적인 것인 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 냉매순환라인(1100)과 상기 기액분리기(1200)를 병렬연결하는 분기유로(QR)의 제3분기유로(QR3)는 상기 제1분기유로(QR1)와 동일하게 상기 제1열교환기(1120)와 인접한 상기 제2유로(R2)에서 분기되어 상기 제2열교환기(1130)와 인접한 상기 제2유로(R2)와 연결되고, 상기 제3분기유로(QR3) 상에 상기 기액분리기(1200)가 구비된다.
상기 제4분기유로(QR4)는 상기 기액분리기(1200)와 상기 압축기(1110)를 연결하며, 상기 제4분기유로(QR4)를 통해 상기 기액분리기(1200)에서 분리된 기상 냉매가 상기 제4열교환기(1150)를 거치면서 열교환된 후 상기 압축기(1110)로 공급되게 된다.
도 9를 참조하면, 냉방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1110), 제1열교환기(1120), 제4열교환기(1150), 제2열교환기(1130), 제3열교환기(1140), 압축기(1110)로 순환하면서 차량 실내의 냉방을 수행하게 된다.
상기 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 상기 개폐밸브(1400)는 닫혀 상기 제3유로(R3)로 이동되는 냉매가 상기 바이패스유로(BR)를 통해 상기 제4유로(R4)로 이동되지 않도록 하며, 상기 제2열교환기(1130)에서 토출되는 냉매는 상기 제3유로(R3)를 통해 상기 제3열교환기(1140)로 공급된다.
상기 제2유로(R2) 상에서 상기 제3분기유로(QR3)가 분기되는 지점에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 통합팽창밸브(1310)는 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 구비되는 볼(1311)에 형성된 토출구(1315)가 상기 제2열교환기(1130) 방향으로 완전 개방되고 상기 토출구(1315)에 형성되는 토출슬릿(1315a)이 밀폐되어 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 상기 제2열교환기(1130)로 공급한다.
상기 제3분기유로(QR3) 상에서 상기 기액분리기(1200)의 후단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 전자식팽창밸브(1320)는 닫혀 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매가 상기 제3분기유로(QR3)를 통해 상기 기액분리기(1200)로 공급되지 않도록 하며, 상기 제3유로(R3) 상에서 상기 제3열교환기(1140)의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 솔레노이드팽창밸브(1330)는 열리면서 상기 제2열교환기(1130)에서 상기 제3열교환기(1140)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하며, 상기 제3열교환기(1140)를 거친 냉매는 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 순환된다.
도 10을 참조하면, 난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1110), 제1열교환기(1120), 제4열교환기(1150), 제2열교환기(1130), 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(1110)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다.
상기 제3유로(R3) 상에서 상기 제3열교환기(1140)의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 솔레노이드팽창밸브(1330)는 닫혀 상기 제2열교환기(1130)에서 토출되는 냉매를 상기 제3열교환기(1140)로 공급되는 않도록 하며, 상기 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 상기 개폐밸브(1400)는 열려 상기 제3유로(R3)로 이동되는 냉매가 상기 바이패스유로(BR) 및 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 공급되게 한다.
상기 제2유로(R2) 상에서 상기 제3분기유로(QR3)가 분기되는 지점에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 통합팽창밸브(1310)는 도 6에 도시된 바와 같이 내부에 구비되는 볼(1311)에 형성된 토출구(1315)가 상기 제2열교환기(1130) 방향으로 부분 개방되고 상기 토출구(1315)에 형성되는 토출슬릿(1315a)은 개방되어 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압한 후 상기 제2열교환기(1130)로 공급한다. 상기 제3분기유로(QR3) 상에서 상기 기액분리기(1200)의 후단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 전자식팽창밸브(1320)는 닫혀 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매가 상기 제3분기유로(QR3)를 통해 상기 기액분리기(1200)로 공급되지 않도록 하며, 상기 제2열교환기(1130)로 공급된 냉매는 상기 바이패스유로(BR)와 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 순환된다.
도 11을 참조하면, 가스인젝션 난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1110), 제1열교환기(1120), 제4열교환기(1150), 기액분리기(1200)를 거친 후 일부의 냉매는 제2열교환기(1130), 바이패스유로(BR)를 통해 압축기(1110)로 순환하고, 상기 기액분리기(1200)를 거친 다른 일부의 냉매는 제4분기유로(QR4)를 통해 제4열교환기(1150)를 거쳐 압축기(1110)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다.
상기 제3유로(R3) 상에서 상기 제3열교환기(1140)의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 솔레노이드팽창밸브(1330)는 닫혀 상기 제2열교환기(1130)에서 토출되는 냉매를 상기 제3열교환기(1140)로 공급되는 않도록 하며, 상기 바이패스유로(BR) 상에 구비되는 상기 개폐밸브(1400)는 열려 상기 제3유로(R3)로 이동되는 냉매가 상기 바이패스유로(BR) 및 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 공급되게 한다.
상기 제2유로(R2) 상에서 상기 제3분기유로(QR3)가 분기되는 지점에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 통합팽창밸브(1310)는 도 7에 도시된 바와 같이 내부에 구비되는 볼(1311)에 형성된 토출구(1315)가 상기 기액분리기(1200) 방향으로 부분 개방되고 상기 토출구(1315)에 형성되는 토출슬릿(1315a)은 개방되어 상기 제2유로(R2)로 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압한 후 상기 기액분리기(1200)로 공급한다. 상기 제3분기유로(QR3) 상에서 상기 기액분리기(1200)의 후단에 구비되는 상기 팽창밸브부(1300)의 전자식팽창밸브(1320)는 열리면서 상기 제3분기유로(QR3)를 통해 상기 제2열교환기(1130)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하며, 상기 제2열교환기(1130)로 공급된 냉매는 상기 바이패스유로(BR)와 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 압축기(1110)로 순환된다.
따라서, 냉방모드 및 난방모드 시 냉매가 기액분리기(1200)를 거치지 않도록 바이패스됨으로써 성능저하를 최소화시킬 수 있고, 기존의 시스템에 기액분리기(1200)와 통합팽창밸브(1310)를 추가적으로 설치하여 가스인젝션 난방모드의 구현이 가능하며, 기액분리기(1200)와 압축기(1110)를 연결하는 분기유로(QR) 상에 구비되는 2웨이밸브를 생략할 수 있어 부품을 최소화시킬 수 있다.
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.
100 : 차량용 냉난방 시스템 1100 : 냉매순환라인
1110 : 압축기 1120 : 제1열교환기
1130 : 제2열교환기 1140 : 제3열교환기
1150 : 제4열교환기 1200 : 기액분리기
1300 : 팽창밸브부 1310 : 통합팽창밸브
1320 : 전자식팽창밸브 1330 : 솔레노이드팽창밸브
1400 : 개폐밸브 1500 : 제어부
1600 : 센서부

Claims (16)

  1. 차량의 냉난방을 실시 하는 차량용 냉난방 시스템에 있어서,
    냉매가 순환하는 냉매순환라인;
    상기 냉매순환라인과 분기유로에 의해 병렬연결되며, 가스인젝션 난방모드 시 상기 냉매순환라인 상으로 유동하는 냉매를 유입한 후 일시적으로 저장하면서 유입된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리하고, 분리된 기상 냉매를 상기 냉매순환라인 상으로 공급하는 기액분리기; 및
    상기 냉매순환라인 및 상기 분기유로 상에 구비되어 상기 냉매순환라인과 상기 분기유로로 이동되는 냉매를 팽창시키면서 상기 냉매순환라인으로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하는 팽창밸브부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉매순환라인 상에 구비되어 상기 냉매순환라인을 선택적으로 개폐하는 개폐밸브와,
    상기 팽창밸브부 및 상기 개폐밸브와 연결되며, 각각의 모드에 대응하여 상기 팽창밸브부의 동작과 개폐방향 및 상기 개폐밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 개폐밸브는 2웨이밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉매순환라인 상으로 이동되는 냉매의 온도와 압력 및 상기 냉매순환라인 상으로 공급되는 외기의 온도를 측정하는 센서부를 더 포함하며,
    상기 센서부는 상기 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 냉매순환라인은,
    유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출하는 압축기와,
    상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내로 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 차량 실내를 난방시키는 제1열교환기와,
    상기 제1열교환기와 제2유로에 의해 연결되며, 상기 제1열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 제2열교환기;
    상기 제2열교환기와 제3유로에 의해 연결되고, 상기 압축기와 제4유로에 의해 연결되며, 상기 제2열교환기에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 제3열교환기를 포함하며,
    상기 개폐밸브는 상기 제3유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 바이패스유로 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 분기유로는,
    상기 제1열교환기와 인접한 상기 제2유로에서 분기되어 상기 제2열교환기와 인접한 상기 제2유로와 연결되는 제1분기유로와,
    상기 기액분리기와 상기 압축기를 연결하며 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 이동시키는 제2분기유로를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 팽창밸브부는,
    상기 제2유로 상에서 상기 제1분기유로가 분기되는 지점에 구비되며, 난방모드 시 상기 제1열교환기에서 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 가스인젝션 난방모드 시 상기 제2유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하면서 상기 기액분리기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 난방용인 통합팽창밸브와,
    상기 제1분기유로 상에서 상기 기액분리기의 후단에 구비되어 가스인젝션 난방모드 시 상기 제1분기유로를 통해 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 중간압인 전자식팽창밸브와,
    상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되어 냉방모드 시 상기 제2열교환기에서 상기 제3열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉방용인 솔레노이드팽창밸브를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 통합팽창밸브는 3웨이밸브가 사용되고,
    상기 통합팽창밸브의 내부에 구비되는 볼에는 상기 제1열교환기로부터 냉매가 주입되는 주입구와, 상기 기액분리기 및 상기 제2열교환기 측으로 주입된 냉매를 토출하는 토출구가 형성되며,
    상기 토출구의 일측면에는 토출되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 토출슬릿이 형성되는 차량용 냉난방 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 주입구와 상기 토출구는 서로 연통되며 서로 직각되게 배치되고, 상기 토출구의 일측면과 타측면은 서로 다른 길이를 가지며, 상기 토출슬릿이 형성되는 일측면의 길이(L1)는 타측면의 길이(L2) 보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  9. 청구항 6에 있어서,
    냉방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 닫히며,
    상기 제2유로 상에 구비되는 상기 통합팽창밸브의 토출구는 상기 제2열교환기 방향으로 완전 개방되고 토출슬릿은 밀폐되며, 상기 제1분기유로 상에 구비되는 전자식팽창밸브는 닫히고, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 열리면서 상기 제3열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  10. 청구항 6에 있어서,
    난방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 열리며,
    상기 제2유로 상에 구비되는 상기 통합팽창밸브는 냉매가 상기 제2열교환기 방향으로 공급되도록 토출슬릿은 개방되고 토출구는 부분 개방되어 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제1분기유로 상에 구비되는 전자식팽창밸브는 닫히고, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 닫히는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  11. 청구항 6에 있어서,
    가스인젝션 난방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 열리며,
    상기 제2유로 상에 구비되는 상기 통합팽창밸브는 냉매가 상기 기액분리기 방향으로 공급되도록 토출슬릿은 개방되고 토출구는 부분 개방되어 상기 기액분리기로 공급되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제1분기유로 상에 구비되는 전자식팽창밸브는 열려 상기 제1분기유로를 통해 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 닫히는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  12. 청구항 4에 있어서,
    상기 냉매순환라인은,
    상기 제2유로 상에 구비되어 가스인젝션 난방모드 시 상기 제2유로로 이동되는 냉매와 상기 분기유로를 통해 상기 기액분리기에서 상기 압축기로 공급되는 냉매를 열교환시키는 제4열교환기를 더 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 분기유로는,
    상기 제1열교환기와 인접한 상기 제2유로에서 분기되어 상기 제2열교환기와 인접한 상기 제2유로와 연결되는 제3분기유로와,
    상기 기액분리기와 상기 압축기를 연결하며 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 제4열교환기를 거쳐 상기 압축기로 이동시키는 제4분기유로를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    냉방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 닫히며,
    상기 제2유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 통합팽창밸브의 토출구는 상기 제2열교환기 방향으로 완전 개방되고 토출슬릿은 밀폐되며, 상기 제3분기유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 닫히고, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 열리면서 상기 제3열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  15. 청구항 13에 있어서,
    난방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 열리며,
    상기 제2유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 통합팽창밸브는 냉매가 상기 제2열교환기 방향으로 공급되도록 상기 통합팽창밸브의 토출슬릿은 개방되고 토출구는 부분 개방되어 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제3분기유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 닫히고, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫히는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  16. 청구항 13에 있어서,
    가스인젝션 난방모드 시, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 개폐밸브는 열리며,
    상기 제2유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 통합팽창밸브는 냉매가 상기 기액분리기 방향으로 공급되도록 토출슬릿은 개방되고 토출구는 부분 개방되어 상기 기액분리기로 공급되는 냉매를 팽창시키며, 상기 제3분기유로 상에 구비되는 상기 팽창밸브부의 전자식팽창밸브는 열려 상기 제3분기유로를 통해 상기 제2열교환기로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제3유로 상에서 상기 제3열교환기의 전단에 구비되는 상기 팽창밸브부의 솔레노이드팽창밸브는 닫히는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
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