KR20230108394A - 일체형 냉매 매니폴더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 냉난방 시스템 - Google Patents

일체형 냉매 매니폴더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 냉난방 시스템 Download PDF

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이승현
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Abstract

본 발명은 차량용 냉난방 시스템에 포함되어 냉매의 흐름 방향을 전환, 이동되는 냉매를 팽창, 냉매와 냉각수를 열교환하는 일체형 냉매 매니폴드 모듈에 있어서, 상기 차량용 냉난방 시스템에 포함되는 실내콘덴서, 실외콘덴서, 증발기, 어큐뮬레이터와 연결되며, 내부에는 냉매가 이동하는 내부유로부가 형성되는 매니폴드 몸체; 상기 매니폴드 몸체의 일단측에 연결되어 상기 내부유로부와 연결되며, 상기 내부유로부로 이동되는 냉매와 냉각수라인으로 이동하는 냉각수를 열교환시키는 수냉식콘덴서; 상기 매니폴드 몸체의 타단측에 연결되어 상기 내부유로부와 연결되며 냉방 배터리협조모드 시 냉매와 열교환으로 배터리 냉각수를 냉각시키는 배터리칠러; 상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 수냉식콘덴서, 상기 실외콘덴서, 상기 배터리칠러로 이동되는 냉매를 감압하는 팽창밸브부; 및 상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 연결유로부로 이동되는 냉매의 흐름을 전환하는 개폐밸브부를 포함하되, 상기 팽창밸브부의 동작과 상기 개폐밸브부의 개폐방향은 제어부에 의해 제어되는 일체형 냉매 매니폴드 모듈 및 이를 포함하는 차량용 냉난방 시스템을 제공한다.

Description

일체형 냉매 매니폴더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 냉난방 시스템{Integrated refrigerant manifold module and automotive air conditioning system including the same }
본 발명은 일체형 냉매 매니폴더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 냉난방 시스템에 관한 것으로, 냉난방 시스템을 구성하는 냉매밸브와 열교환기 및 이들을 연결하는 배관라인을 일체로 모듈화한 일체형 냉매 매니폴더 모듈 및 일체형 냉매 매니폴더 모듈로 유동하는 냉매를 이용하여 차량의 냉난방을 실시하는 차량용 냉난방 시스템에 관한 것이다.
차량용 공조장치는, 통상적으로 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다. 상기 냉방시스템은, 냉매사이클의 증발기측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방시스템은 냉각수 사이클의 히터코어측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.
한편, 상기한 차량용 공조장치와는 다른 것으로, 하나의 냉매사이클을 이용하여 냉매의 유동방향을 전환함으로써, 냉방과 난방을 선택적으로 수행할 수 있는 히트펌프 시스템이 적용되고 있는데, 예컨대 2개의 열교환기(즉, 공조케이스 내부에 설치되어 차량 실내로 송풍되는 공기와 열교환하기 위한 실내 열교환기와, 공조케이스 외부에서 열교환하기 위한 실외 열교환기)와, 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 방향조절밸브를 구비한다. 따라서, 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방모드가 가동될 경우에는 상기 실외 열교환기가 냉방용 컨덴서의 역할을 하게 되며, 난방모드가 가동될 경우에는 상기 실외 열교환기가 난방용 증발기의 역할을 하게 된다.
이러한 차량용 히트펌프 시스템으로 다양한 종류가 제안되고 있는데, 그 대표적인 일 예가 도 1에 도시되어 있다.
도 1에 도시된 차량용 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하고 토출하는 압축기(30)와, 상기 압축기(30)로부터 토출되는 냉매를 방열시키는 고압측 열교환기(32)와, 병렬구조로 설치되어 상기 고압측 열교환기(32)를 통과한 냉매를 선택적으로 통과시키는 제1팽창밸브(34) 및 제1바이패스 밸브(36)와, 상기 제1팽창밸브(34) 또는 제1바이패스 밸브(36)를 통과한 냉매를 실외에서 열교환시키는 실외열교환기(48)와, 상기 실외열교환기(48)를 통과한 냉매를 증발시키는 저압측 열교환기(60)와, 상기 저압측 열교환기(60)를 통과한 냉매를 기상과 액상의 냉매로 분리하는 어큐뮬레이터(Accumulator, 62)와, 상기 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매와, 압축기(30)로 복귀하는 냉매를 열교환시키는 중간열교환기(50)와, 상기 저압측 열교환기(60)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제2팽창밸브(56)와, 그리고 상기 제2팽창밸브(56)와 병렬로 설치되어 상기 실외열교환기(48)의 출구측과 상기 어큐뮬레이터(62)의 입구측을 선택적으로 연결하는 제2바이패스 밸브(58)를 포함하여 이루어진다.
도 1 중 도면부호 10은 상기 고압측 열교환기(32)와 저압측 열교환기(60)가 내장되는 공조케이스, 도면부호 12는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하는 온도조절도어, 도면부호 20은 상기 공조케이스의 입구에 설치되는 송풍기를 각각 나타낸다.
상기한 바와 같이 구성된 종래 차량용 히트펌프 시스템에 따르면, 히트펌프 모드(난방모드)가 가동될 경우에는, 제1바이패스 밸브(36) 및 제2팽창밸브(56)는 닫히고, 제1팽창밸브(34) 및 제2바이패스 밸브(58)는 개방된다. 또한, 온도조절도어(12)는 도 1처럼 동작한다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1팽창밸브(34), 실외열교환기(48), 중간열교환기(50)의 고압부(52), 제2바이패스 밸브(58), 어큐뮬레이터(62) 및 상기 중간열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 상기 고압측 열교환기(32)가 난방기의 역할을 하게 되고, 상기 실외열교환기(48)는 증발기의 역할을 하게 된다.
에어컨 모드(냉방모드)가 가동될 경우에는, 제1바이패스 밸브(36) 및 제2팽창밸브(56)는 개방되고, 제1팽창밸브(34) 및 제2바이패스 밸브(58)는 닫히게 된다. 또한, 온도조절도어(12)는 고압측 열교환기(32) 통로를 폐쇄하게 된다. 따라서, 압축기(30)로부터 토출되는 냉매는 고압측 열교환기(32), 제1바이패스밸브(36), 실외열교환기(48), 중간열교환기(50)의 고압부(52), 제2팽창밸브(56), 저압측 열교환기(60), 어큐뮬레이터(62) 및 상기 중간열교환기(50)의 저압부(54)를 차례로 거쳐 압축기(30)로 복귀한다. 즉, 상기 저압측 열교환기(60)가 증발기의 역할을 하게 되고, 상기 온도조절도어(12)에 의해 폐쇄된 상기 고압측 열교환기(32)는 히트펌프 모드시와 동일하게 난방기의 역할을 하게 된다.
종래의 기술로는 한국 공개특허 제10-2013-0101254호(2013.09.13.)를 참조할 수 있다.
종래의 차량용 히트펌프 시스템에는 냉매팽창 및 방향전환을 위해 여러가지 밸브가 적용중이며, 냉매밸브 및 열교환기의 연결을 위해 여러종류의 배관과 호스가 전기자동차의 엔진룸내 공간을 차지하면서 복잡하게 구성되어여 있다.
자율주행 자동차 기술이 발달함에 따라 차량 실내공간의 효율성 증대를 위해 현재 차량 실내내에 구성되어 있는 HVAC (heating, ventilation, & air conditioning)을 포함한 여러부품이 PE룸으로 이동 장착중에 있으며, 한정되어 있는 엔진룸의 공간으로 인해 히트펌프시스템의 구성을 위한 회로구상에 현재의 연결방법으론 상당한 어려움 계속될 것이고, 냉매밸브와 열교환기를 매니폴드에 의해 일체화시키고 매니폴드내의 유로를 통해 연결배관을 최소화시킬수 있다면 PE룸내 패키지구성과 원가절감, 중량절감으로 인한 전비향상에 따른 주행거리 증가에도 많은 도움이 될 것이라 예상되는 바, 이에 대한 연구가 진행되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 실정에 부합하기 위해 창출된 것으로서, 히트펌프 시스템을 구성하는 냉매밸브와 열교환기 및 이들을 연결하는 배관라인을 매니폴더를 활용하여 일체화 및 공용화하여 차량 개발 시마다 달라지는 배관의 루트 개발 등의 손실 발생을 줄일 수 있고 중량 절감으로 인한 전비향상도 가능하도록 하는 일체형 냉매 매니폴더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 냉난방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량용 냉난방 시스템에 포함되어 냉매의 흐름 방향을 전환, 이동되는 냉매를 팽창, 냉매와 냉각수를 열교환하는 일체형 냉매 매니폴드 모듈에 있어서, 상기 차량용 냉난방 시스템에 포함되는 실내콘덴서, 실외콘덴서, 증발기, 어큐뮬레이터와 연결되며, 내부에는 냉매가 이동하는 내부유로부가 형성되는 매니폴드 몸체; 상기 매니폴드 몸체의 일단측에 연결되어 상기 내부유로부와 연결되며, 상기 내부유로부로 이동되는 냉매와 냉각수라인으로 이동하는 냉각수를 열교환시키는 수냉식콘덴서; 상기 매니폴드 몸체의 타단측에 연결되어 상기 내부유로부와 연결되며 냉방 배터리협조모드 시 냉매와 열교환으로 배터리 냉각수를 냉각시키는 배터리칠러; 상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 수냉식콘덴서, 상기 실외콘덴서, 상기 배터리칠러로 이동되는 냉매를 감압하는 팽창밸브부; 및 상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 연결유로부로 이동되는 냉매의 흐름을 전환하는 개폐밸브부를 포함하되, 상기 팽창밸브부의 동작과 상기 개폐밸브부의 개폐방향은 제어부에 의해 제어되는 일체형 냉매 매니폴드 모듈을 제공한다.
본 발명에 따른 일체형 매니폴드 모듈에 있어서, 상기 매니폴드 몸체의 내부에 형성되는 연결유로부는 상기 실내콘덴서 측과 상기 수냉식콘덴서의 입력단을 연결하는 제1내부유로와, 상기 수냉식콘덴서의 출력단과 연결되는 제2내부유로와, 상기 제2내부유로의 끝단에서 상기 증발기 측과 상기 어큐뮬레이터를 연결하는 제3내부유로와, 상기 제3내부유로에서 분기되는 제4내부유로와, 상기 제4내부유로와 연결되며 상기 실외콘덴서의 출력측과 상기 배터리칠러의 입력단을 연결하는 제5내부유로와, 상기 배터리칠러의 출력단과 상기 제3내부유로를 연결하는 제6내부유로와, 상기 제1내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 출력측과 연결되는 제7내부유로와, 상기 제7내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 입력측과 연결되는 제8내부유로와, 상기 제2내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 입력측과 연결되는 제9내부유로를 포함할 수 있다.
상기 팽창밸브부는 상기 제1내부유로 상에서 상기 수냉식콘덴서의 전단에 구비되며 난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1내부유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제1전자식팽창밸브와, 상기 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되며 상기 제7내부유로를 선택적으로 개폐하면서 상기 제7내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 난방모드 시 상기 실외콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제2전자식팽창밸브와, 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되며 상기 제5내부유로를 선택적으로 개폐하면서 상기 제5내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 냉방 배터리협조모드 시 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제3전자식팽창밸브를 포함할 수 있으며, 상기 제2전자식팽창밸브와 상기 제3전자식팽창밸브는 3웨이밸브 방식일 수 있다.
상기 개폐밸브부는 상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되어 상기 제2내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환할 수 있으며, 상기 개폐밸브부로는 3웨이밸브가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출하는 압축기; 상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내를 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 실내를 난방시키는 실내콘덴서; 상기 실내콘덴서와 제2유로에 의해 연결되고 상기 압축기와 제6유로에 의해 연결되며, 내부에는 냉매가 이동하는 내부유로부가 형성되고, 상기 제2유로를 통해 유입된 후 상기 내부유로부로 이동되는 냉매의 흐름을 전환, 상기 내부유로부로 이동되는 냉매를 팽창, 및 냉매와 냉각수를 열교환 후 열교환된 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리하는 어큐뮬레이터와 연결되는 일체형 냉매 매니폴드 모듈; 상기 일체형 냉매 매니폴드 모듈과 제3유로에 의해 연결되며, 상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 실외콘덴서; 상기 실외콘덴서와 제4유로와 연결되고 상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈과 제5유로에 의해 연결되며, 상기 실외콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 증발기; 상기 제4유로로 이동되는 냉매와 상기 제5유로로 이동되는 냉매를 열교환시키는 중간 열교환기; 및 상기 일체형 매니폴드 모듈과 연결되어 상기 일체형 매니폴드 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템에 있어서, 상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈은 상기 실내콘덴서와 상기 실외콘덴서 및 상기 증발기와 연결되며, 상기 내부유로부가 내부에 형성되는 매니폴드 몸체와, 상기 매니폴드 몸체의 일측단에 구비되어 상기 내부유로부와 연결되며 상기 내부유로부로 이동되는 냉매와 냉각수라인으로 이동되는 냉각수를 열교환시키는 수냉식콘덴서와, 상기 매니폴드 몸체의 타측단에 구비되어 상기 내부유로부와 연결되며 냉방 배터리협조모드 시 냉매와 배터리 냉각수를 열교환시키는 배터리칠러와, 상기 배터리칠러와 인접하게 상기 매니폴드 몸체에 타측단에 구비되어 상기 내부유로부와 연결되며 상기 증발기에서 공급되는 냉매 및 상기 수냉식콘덴서에서 공급되는 냉매를 일시적으로 저장하고 저장된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리한 후 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와, 상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 수냉식콘덴서, 상기 실외콘덴서, 상기 배터리칠러로 이동되는 냉매를 감압하는 팽창밸브부와, 상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 연결유로부로 이동되는 냉매의 흐름을 전환하는 개폐밸브부를 포함할 수 있으며, 상기 팽창밸브부의 동작과 상기 개폐밸브부의 개폐방향은 제어부에 의해 제어될 수 있다.
상기 연결유로부는 상기 실내콘덴서 측과 상기 수냉식콘덴서의 입력단을 연결하는 제1내부유로와, 상기 수냉식콘덴서의 출력단과 연결되는 제2내부유로와, 상기 제2내부유로의 끝단에서 상기 증발기 측과 상기 어큐뮬레이터를 연결하는 제3내부유로와, 상기 제3내부유로에서 분기되는 제4내부유로와, 상기 제4내부유로와 연결되며 상기 실외콘덴서의 출력측과 상기 배터리칠러의 입력단을 연결하는 제5내부유로와, 상기 배터리칠러의 출력단과 상기 제3내부유로를 연결하는 제6내부유로와, 상기 제1내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 출력측과 연결되는 제7내부유로와, 상기 제7내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 입력측과 연결되는 제8내부유로와, 상기 제2내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 입력측과 연결되는 제9내부유로를 포함할 수 있다.
상기 팽창밸브부는 상기 제1내부유로 상에서 상기 수냉식콘덴서의 전단에 구비되며 난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1내부유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제1전자식팽창밸브와, 상기 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 연결되는 지점에 구비되며 상기 제7내부유로를 선택적으로 개폐하면서 상기 제7내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 난방모드 시 상기 실외콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제2전자식팽창밸브와, 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되며 상기 제5내부유로를 선택적으로 개폐하면서 상기 제5내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 냉방 배터리협조모드 시 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제3전자식팽창밸브를 포함할 수 있으며, 상기 제2전자식팽창밸브와 상기 제3전자식팽창밸브는 3웨이밸브 방식일 수 있다.
상기 개폐밸브부는 상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되어 상기 제2내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환할 수 있으며, 상기 개폐밸브부로는 3웨이밸브가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 냉난방 시스템은 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되며 냉방모드, 난방제습모드, 냉방 배터리협조모드 시 상기 제4유로를 통해 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 솔레노이드팽창밸브를 더 포함할 수 있다.
냉방모드 시, 상기 제1내부유로 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브는 열릴 수 있고, 상기 제1내부유로에서 분기되는 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브와 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브는 닫힐 수 있으며, 상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방될 수 있고, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.
난방모드 시, 상기 제1내부유로 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브는 상기 제1내부유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제1내부유로에서 분기되는 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브는 제8내부유로 방향으로 개방되어 상기 실외콘덴서와 연결되는 제3유로로 냉매를 공급하면서 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있으며, 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브는 상기 어큐뮬레이터와 연결되는 상기 제4내부유로 방향으로 개방될 수 있고, 상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부는 상기 어큐뮬레이터 방향으로 개방되고, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 닫힐 수 있다.
난방제습모드 시, 상기 제1내부유로 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브는 상기 제1내부유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제1내부유로에서 분기되는 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브는 제7내부유로 방향으로 개방되어 상기 증발기와 연결되는 제4유로로 냉매를 공급할 수 있으며, 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브는 닫힐 수 있고, 상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부는 상기 어큐뮬레이터 방향으로 개방될 수 있으며, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.
냉방 배터리협조모드 시, 상기 제1내부유로 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브는 열릴 수 있고, 상기 제1내부유로에서 분기되는 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브는 닫힐 수 있으며, 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브는 상기 배터리칠러와 연결되는 상기 제5내부유로 방향으로 개방되면서 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있고, 상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방될 수 있으며, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.
본 발명에 따른 일체형 냉매 매니폴더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 냉난방 시스템은 히트펌프 시스템을 구성하는 냉매밸브와 열교환기 및 이들을 연결하는 배관라인을 매니폴더를 활용하여 일체화 및 공용화하여 차량 개발 시마다 달라지는 배관의 루트 개발 등의 손실 발생을 줄일 수 있고, 배관 구성의 최소화로 엔진룸내 패키지 활용 증가 및 원가절감이 가능하며, 중량절감으로 인한 전비향상에 따른 주행거리를 증가시킬 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 히트펌프 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 냉매 매니폴드 모듈을 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 일체형 냉매 매니폴드 모듈이 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 매니폴드 몸체의 내부에 형성된 내부유로부 및 내부유로부에 팽창밸브부 및 개폐밸브부가 구비된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 냉방모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 난방모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 난방제습모드 시 냉매가 순환되는 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 5에 도시된 차량용 냉난방 시스템의 냉방 배터리협조모드 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 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 일체형 냉매 매니폴드 모듈(1300)은 차량용 냉난방 시스템(100)에 포함되어 냉매의 흐름 방향을 전환, 이동되는 냉매를 팽창, 냉매와 냉각수를 열교환 후 열교환된 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리하는 역할을 하며, 매니폴더 몸체(1310)와, 수냉식콘덴서(1320)와, 배터리칠러(1330)와, 어큐뮬레이터(1340)와, 팽창밸브부(1350)와, 개폐밸브부(1360)를 포함한다.
상기 매니폴더 몸체(1310)는 차량용 냉난방 시스템(100)에 포함되는 실내콘덴서(1200), 실외콘덴서(1400), 증발기(1500)와 연결되며, 상기 매니폴더 몸체(1310)의 내부에는 냉매가 이동하는 냉매유로부(1312)가 형성된다.
상기 매니폴더 몸체(1310)의 일측단에는 수냉식콘덴서(1320)가 연결되고, 상기 매니폴더 몸체(1310)의 타측단에는 배터리칠러(1330) 및 어큐뮬레이터(1340)가 연결된다.
상기 수냉식콘덴서(1320)와 상기 배터리칠러(1330) 및 상기 어큐뮬레이터(1340)와 연결되는 상기 매니폴더 몸체(1310)의 내부에 형성되는 냉매유로부(1312)는 제1내부유로(1312a), 제2내부유로(1312b), 제3내부유로(1312c), 제4내부유로(1312d), 제5내부유로(1312e), 제6내부유로(1312f), 제7내부유로(1312g), 제8내부유로(1312h), 제9내부유로(1312i)를 포함한다.
상기 제1내부유로(1312a)는 상기 실내콘덴서(1200) 측과 상기 수냉식콘덴서(1320)의 입력단을 연결하며, 상기 실내콘덴서(1200)는 공조케이스(미도시) 내에 구비되어 차량용 냉난방 시스템(100)에 포함되는 압축기(1100, 도 5 참조)에서 공급되는 냉매와 공조케이스(미도시)를 통해 차량 실내로 공급되는 공기를 열교환하여 냉매를 응축시키면서 그 응축열로 공기를 가열하여 차량 실내의 난방이 이루어지도록 한다.
상기 수냉식콘덴서(1320)는 상기 내부유로부(1312)로 이동되는 냉매와 냉각수라인(미도시)으로 이동되는 냉각수를 열교환하여 냉매를 응축 및 증발시키는 역할을 한다.
상기 제1내부유로(1312a)와 이격되게 제2내부유로(1312b)가 구비되며, 상기 제2내부유로(1312b)의 일단은 상기 수냉식콘덴서(1320)의 출력단과 연결되고, 상기 제2내부유로(1312b)의 타단은 제3내부유로(1312c)와 연결된다.
상기 제3내부유로(1312c)는 상기 제2내부유로(1312b)와 연결되며 상기 제3내부유로(1312c)의 일단은 상기 증발기(1500) 측과 연결되고 타단은 상기 어큐뮬레이터(1340)와 연결된다.
상기 어큐뮬레이터(1340)는 상기 증발기(1500)에서 공급되는 냉매 및 상기 수냉식콘덴서(1320)에서 공급되는 냉매를 일시적으로 저정하고, 저장된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리한 후 분리된 기상 냉매를 상기 압축기(1100, 도 5 참조)로 공급하는 역할을 한다.
상기 증발기(1500)는 상기 실외콘덴서(1400)에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스(미도시)를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 역할을 한다.
상기 제3내부유로(1312c)에서 제4내부유로(1312d)의 일단이 연결되며, 상기 제4내부유로(1312d)의 타단은 상기 실외콘덴서(1400) 측과 상기 배터리칠러(1330)의 입력단을 연결하는 제5내부유로(1312e)와 연결된다.
상기 실외콘덴서(1400)는 상기 수냉식콘덴서(1320)와 연결되어 상기 수냉식콘덴서(1320)에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 역할을 한다.
상기 배터리칠러(1330)는 상기 제4내부유로(1312e)를 통해 냉방 배터리협조모드 시 냉매와 열교환으로 배터리 냉각수를 냉각시키는 역할을 하고, 상기 배터리칠러(1330)의 출력단은 제6내부유로(1312f)의 일단과 연결되며, 상기 제6내부유로(1312f)의 타단은 상기 제3내부유로(1312c)와 연결된다.
상기 제1내부유로(1312a)에서는 제7내부유로(1312g)가 분기되며, 상기 제7내부유로(1312g)는 상기 실외콘덴서(1400)의 출력측과 연결된다. 상기 실외콘덴서(1400)의 출력측과 연결되는 상기 제7내부유로(1312g)에서는 제8내부유로(1312h)의 일단이 분기되고, 상기 제8내부유로(1312h)의 타단은 상기 실외콘덴서(1400)의 입력측과 연결된다.
상기 수냉식콘덴서(1320)의 출력단 및 상기 제3내부유로(1312c)와 연결되는 상기 제2내부유로(1312b)에서는 제9내부유로(1312i)의 일단이 분기되며, 상기 제9내부유로(1312i)의 타단은 상기 실외콘덴서(1400)의 입력측과 연결된다.
상기 매니폴드 몸체(1310)의 내부에 형성된 상기 내부유로부(1312)로 유입된 냉매는 팽창밸브부(1350) 및 개폐밸브부(1360)의 동작에 의해 상기 수냉식콘덴서(1320), 상기 실외콘덴서(1400), 상기 증발기(1500), 상기 배터리칠러(1330)로 공급되어 냉각수, 공기, 배터리 냉각수와 열교환하게 된다.
상기 팽창밸브부(1350)는 상기 내부유로부(1312) 상에 구비되어 상기 수냉식콘덴서(1320), 상기 실외콘덴서(1400), 상기 배터리칠러(1330)로 이동되는 냉매를 감압하는 역할을 하며, 상기 팽창밸브부(1350)는 제1전자식팽창밸브(1351)와, 제2전자식팽창밸브(1352)와, 제3전자식팽창밸브(1353)를 포함한다.
상기 제1전자식팽창밸브(1351)는 상기 제1내부유로(1312a) 상에서 상기 수냉식콘덴서(1320)의 전단에 구비되며 차량용 냉난방 시스템(100, 도 5 참조)이 난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1내부유로(1312a)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1320)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
상기 제2전자식팽창밸브(1352)는 상기 제7내부유로(1312g) 상에서 상기 제8내부유로(1312h)가 분기되는 지점에 구비되며, 상기 제2전자식팽창밸브(1352)는 상기 제7내부유로(1312g)를 선택적으로 개폐하면서 상기 제7내부유로(1312g)로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고, 난방모드 시 상기 실외콘덴서(1400) 측으로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
상기 제3전자식팽창밸브(1353)는 상기 제5내부유로(1312e) 상에서 상기 제4내부유로(1312d)가 연결되는 지점에 구비되며, 상기 제3전자식팽창밸브(1353)는 상기 제5내부유로(1312e)를 선택적으로 개폐하면서 상기 제5내부유로(1312e)로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 냉방 배터리협조모드 시 상기 배터리칠러(1330)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
상기 제2전자식팽창밸브(1352)와 상기 제3전자식팽창밸브(1353)는 3웨이밸브 방식의 팽창밸브가 사용되는 것이 바람직하며, 상기 제2전자식팽창밸브(1352)와 상기 제3전자식팽창밸브(1353)가 3웨이방식의 팽창밸브가 사용됨으로써 냉매의 흐름방향을 조절하면서 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압하게 된다.
상기 내부유로부(1312) 상에는 개폐밸브부(1360)가 구비되며, 상기 개폐밸브부(1360)는 상기 제2내부유로(1312b) 상에서 상기 제9내부유로(1312i)가 분기되는 지점에 구비되어 상기 제2내부유로(1312b)로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하고, 상기 개폐밸브부(1360)로는 3웨이밸브가 사용되며, 상기 팽창밸브부(1350)와 상기 개폐밸브부(1360)는 차량용 냉난방 시스템(100, 도 5 참조)의 제어부(1700, 도 5 참조)에 의해 동작이 제어되는 것이 바람직하다.
따라서, 히트펌프 시스템을 구성하는 냉매밸브와 열교환기 및 이들을 연결하는 배관라인을 매니폴더를 활용하여 일체화 및 공용화하여 차량 개발 시마다 달라지는 배관의 루트 개발 등의 손실 발생을 줄일 수 있고, 배관 구성의 최소화로 엔진룸내 패키지 활용 증가 및 원가절감이 가능하다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉난방 시스템(100)은 압축기(1100)와, 실내콘덴서(1200)와, 일체형 냉매 매니폴더 모듈(1300), 실외콘덴서(1400)와, 증발기(1500)와, 중간 열교환기(1600)와, 제어부(1700)를 포함하고, 솔레노이드팽창밸브(1800)를 더 포함할 수 있으며, 냉매가 순환하는 냉매순환라인 상에는 압축기(1100), 실내콘덴서(1200), 일체형 냉매 매니폴더 모듈(1300), 실외콘덴서(1400), 증발기(1500)가 연결되며, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용되는 것이 바람직하다.
상기 압축기(1100)의 출력단은 제1유로(R1)와 연결되고, 상기 제1유로(R1)를 통해 실내콘덴서(1200)의 입력단과 상기 압축기(1100)의 출력단이 연결되어, 상기 압축기(1100)에서 압축된 고온고압의 냉매(기체)를 상기 실내콘덴서(1200)로 출력한다.
상기 실내콘덴서(1200)는 공조케이스(미도시) 내에 구비되며, 상기 실내콘덴서(1200)는 상기 압축기(1100)에서 토출되는 고온고압의 냉매(기체)를 제1유로(R1)를 통해 인입한다. 상기 실내콘덴서(1200)가 공조케이스(미도시)를 통해 차량 실내로 공급되는 공기와의 열교환을 통해 내부를 유동하는 고온고압의 냉매(기체)를 응축시키면서 그 응축열로 공기를 가열하여, 차량 실내의 난방이 이루어지도록 한다.
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 실내콘덴서(1200)의 출력단은 제2유로(R2)와 연결되고, 상기 제2유로(R2)는 일체형 냉매 매니폴더 모듈(1300)과 연결되며, 상기 냉매 매니폴더 모듈(1300)은 제6유로(R6)에 의해 상기 압축기(1100)와 연결된다.
상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈(1300)의 내부에는 내부유로부(1312)가 형성되고, 상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈(1300)은 상기 제2유로(R2)를 통해 상기 실내콘덴서(1200)에서 공급되어 상기 내부유로부(1312)로 이동되는 냉매의 흐름을 전환, 이동되는 냉매를 팽창, 냉매와 냉각수를 열교환하고 열교환된 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리하는 역할을 한다.
상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈(1300)은 매니폴더 몸체(1310)와, 수냉식콘덴서(1320)와, 배터리칠러(1330)와, 팽창밸브부(1350)와, 개폐밸브부(1360)를 포함하며, 어큐뮬레이터(1340)를 더 포함할 수 있다.
상기 매니폴더 몸체(1310)는 상기 실내콘덴서(1200), 후술되는 실외콘덴서(1400) 및 증발기(1500)와 연결되며, 내부에는 냉매가 이동되는 냉매유로부(1312)가 형성된다.
상기 매니폴더 몸체(1310)의 일측단에는 수냉식콘덴서(1320)가 연결되고, 상기 매니폴더 몸체(1310)의 타측단에는 배터리칠러(1330)가 연결되며, 어큐뮬레이터(1340)도 연결될 수 있다.
상기 매니폴더 몸체(1310)의 내부에 형성되는 냉매유로부(1312)는 제1내부유로(1312a), 제2내부유로(1312b), 제3내부유로(1312c), 제4내부유로(1312d), 제5내부유로(1312e), 제6내부유로(1312f), 제7내부유로(1312g), 제8내부유로(1312h), 제9내부유로(1312i)를 포함한다.
상기 제1내부유로(1312a)는 상기 실내콘덴서(1200)와 연결되는 제2유로(R2)와 상기 수냉식콘덴서(1320)의 입력단을 연결하며, 상기 수냉식콘덴서(1320)는 상기 제1내부유로(1312a)를 통해 상기 실내콘덴서(1200)에서 유입된 냉매와 냉각수를 열교환하여 냉매를 응축 및 증발시키는 역할을 한다.
상기 제1내부유로(1312a)와 이격되게 제2내부유로(1312b)가 구비되며, 상기 제2내부유로(1312b)의 일단은 상기 수냉식콘덴서(1320)의 출력단과 연결되고, 상기 제2내부유로(1312b)의 타단은 제3내부유로(1312c)와 연결된다.
상기 제3내부유로(1312c)는 상기 제2내부유로(1312b)와 연결되며 상기 제3내부유로(1312c)의 일단은 후술되는 증발기(1500) 측과 연결되고 타단은 어큐뮬레이터(1340)와 연결된다.
상기 어큐뮬레이터(1340)는 후술되는 증발기(1500)에서 공급되는 냉매 및 상기 수냉식콘덴서(1320)에서 공급되는 냉매를 일시적으로 저정하고, 저장된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리한 후 분리된 기상 냉매를 상기 압축기(1100)로 공급하는 역할을 한다.
상기 증발기(1500)는 후술되는 실외콘덴서(1400)에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스(미도시)를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 역할을 하며, 상기 증발기(1500)는 후술되는 실외콘덴서(1400)와는 제4유로(R4)에 의해 연결되고 상기 매니폴더 몸체(1310)와는 제5유로(R5)에 의해 연결된다.
상기 제3내부유로(1312c)에서 제4내부유로(1312d)의 일단이 연결되며, 상기 제4내부유로(1312d)의 타단은 상기 실외콘덴서(1400)와 상기 증발기(1500)를 연결하는 제4유로(R4)에서 분기되는 바이패스유로(BR)와 상기 배터리칠러(1330)의 입력단을 연결하는 제5내부유로(1312e)와 연결된다.
상기 실외콘덴서(1400)는 상기 수냉식콘덴서(1320)와 연결되어 상기 수냉식콘덴서(1320)에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 역할을 한다.
상기 배터리칠러(1330)는 상기 바이패스유로(BR)와 연결되어 냉방 배터리협조모드 시 냉매와 열교환으로 배터리 냉각수를 냉각시키는 역할을 하고, 상기 배터리칠러(1330)의 출력단은 제6내부유로(1312f)의 일단과 연결되며, 상기 제6내부유로(1312f)의 타단은 상기 제3내부유로(1312c)와 연결된다.
상기 제1내부유로(1312a)에서는 제7내부유로(1312g)가 분기되며, 상기 제7내부유로(1312g)는 제2분기유로(QR2)와 연결되고, 상기 제7내부유로(1312g)에서는 제8내부유로(1312h)의 일단이 분기되며, 상기 제8내부유로(1312h)의 일단은 제1분기유로(QR1)와 연결된다.
상기 수냉식콘덴서(1320)의 출력단 및 상기 제3내부유로(1312c)와 연결되는 상기 제2내부유로(1312b)에서는 제9내부유로(1312i)의 일단이 분기되며, 상기 제9내부유로(1312i)의 타단은 상기 제3유로(R3)를 통해 상기 실외콘덴서(1400)의 입력측과 연결된다.
상기 매니폴드 몸체(1310)의 내부에 형성된 상기 내부유로부(1312)로 유입된 냉매는 팽창밸브부(1350) 및 개폐밸브부(1360)의 동작에 의해 상기 수냉식콘덴서(1320), 상기 실외콘덴서(1400), 상기 증발기(1500), 상기 배터리칠러(1330)로 공급되어 냉각수, 공기, 배터리 냉각수와 열교환하게 된다.
상기 팽창밸브부(1350)는 상기 내부유로부(1312) 상에 구비되어 상기 수냉식콘덴서(1320), 상기 실외콘덴서(1400), 상기 배터리칠러(1330)로 이동되는 냉매를 감압하는 역할을 하며, 상기 팽창밸브부(1350)는 제1전자식팽창밸브(1351)와, 제2전자식팽창밸브(1352)와, 제3전자식팽창밸브(1353)를 포함한다.
상기 제1전자식팽창밸브(1351)는 상기 제1내부유로(1312a) 상에서 상기 수냉식콘덴서(1320)의 전단에 구비되며 난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1내부유로(1312a)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1320)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
상기 제2전자식팽창밸브(1352)는 상기 제7내부유로(1312g) 상에서 상기 제8내부유로(1312h)가 분기되는 지점에 구비되며, 상기 제2전자식팽창밸브(1352)는 상기 제7내부유로(1312g)를 선택적으로 개폐하면서 상기 제7내부유로(1312g)로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고, 난방모드 시 제1분기유로(QR1)를 통해 상기 실외콘덴서(1400)의 입력단과 연결되는 상기 제1분기유로(QR1)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
상기 제3전자식팽창밸브(1353)는 상기 제5내부유로(1312e) 상에서 상기 제4내부유로(1312d)가 연결되는 지점에 구비되며, 상기 제3전자식팽창밸브(1353)는 상기 제5내부유로(1312e)를 선택적으로 개폐하면서 상기 제5내부유로(1312e)로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 냉방 배터리협조모드 시 상기 배터리칠러(1330)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
상기 제2전자식팽창밸브(1352)와 상기 제3전자식팽창밸브(1353)는 3웨이밸브 방식의 팽창밸브가 사용되는 것이 바람직하며, 상기 제2전자식팽창밸브(1352)와 상기 제3전자식팽창밸브(1353)가 3웨이방식의 팽창밸브가 사용됨으로써 냉매의 흐름방향을 조절하면서 이동되는 냉매를 팽창시켜 감압하게 된다.
상기 내부유로부(1312) 상에는 개폐밸브부(1360)가 구비되며, 상기 개폐밸브부(1360)는 상기 제2내부유로(1312b) 상에서 상기 제9내부유로(1312i)가 분기되는 지점에 구비되어 상기 제2내부유로(1312b)로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하는 역할을 한다. 상기 개폐밸브부(1360)로는 3웨이밸브가 사용되며, 상기 팽창밸브부(1350)와 상기 개폐밸브부(1360)는 후술되는 제어부(1700)와 연결된다.
상기 실외콘덴서(1400)와 상기 증발기(1500)를 연결하는 제4유로(R4)와 상기 증발기(1500)와 상기 어큐뮬레이터(1340)를 연결하는 제5유로(R5) 상에는 중간 열교환기(1600)가 구비된다. 상기 중간 열교환기(1600)는 상기 제4유로(R4)로 이동되는 고온고압의 냉매와 상기 제5유로(R5)로 이동되는 저온저압의 냉매를 열교환시키는 역할을 하며, 상기 중간 열교환기(1600)에 의해 후술되는 난방모드 및 난방제습모드 시 과냉도 확보 및 압축기(1100)의 과열도에 대한 여유범위 확보가 가능하게 된다.
상기 중간 열교환기(1600)는 이중관 구조, 스파이럴 이중관 구조, 플레이트 적층형 구조, 판형 튜브 접합 구조 등 다양한 구조를 갖는 형태일 수 있다. 상기 중간 열교환기(1600)는 일례로, 이중관 구조일 경우 내측에 구비되는 내측관으로 흐르는 냉매와 내측관을 감싸는 외측관으로 흐르는 냉매를 열교환시키게 되며, 상기 중간 열교환기(1600)의 구조는 일반적인 것인 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제어부(1700)는 상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈(1300)의 팽창밸브부(1350) 및 개폐밸브부(1360)와 연결되어 상기 팽창밸브부(1350)의 동작과 상기 개폐밸브부(1360)의 개폐방향을 제어하는 역할을 한다.
상기 제4유로(R4) 상에서 상기 증발기(1500)의 전단에는 솔레노이드팽창밸브(1800)가 구비되며, 상기 솔레노이드팽창밸브(1800)는 냉방모드, 난방제습모드, 냉방 배터리협조모드 시 상기 제4유로(R4)를 통해 상기 증발기(1500)로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 역할을 한다.
도 6을 참조하면, 냉방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200), 수냉식콘덴서(1320), 실외콘덴서(1400), 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1340), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 냉방을 수행하게 된다.
상기 매니폴더 몸체(1310)의 내부에 형성되는 내부유로부(1312)의 상기 제1내부유로(1312a) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(1351)는 열려 상기 제1내부유로(1312a)로 이동되는 냉매를 상기 제1내부유로(1312a)와 연결되는 상기 수냉식콘덴서(1320)로 공급한다.
상기 제1내부유로(1312a)에서 분기되는 제7내부유로(1312g) 상에서 상기 제8내부유로(1312h)가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브(1352)와 상기 제5내부유로(1312e) 상에서 상기 제4내부유로(1312d)가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브(1353)는 닫혀 상기 제7내부유로(1312g) 및 상기 제3내부유로(1312c)로 이동되지 않도록 한다.
상기 제2내부유로(1312b) 상에서 상기 제9내부유로(1312i)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부(1360)는 상기 실외콘덴서(1400)와 연결되는 제3유로(R3) 방향으로 개방되어 상기 수냉식콘덴서(1320)에서 토출되는 냉매는 상기 제9내부유로(1312i)와 제3유로(R3)를 통해 상기 실외콘덴서(1400)로 공급된다.
상기 제4유로(R4) 상에서 상기 증발기(1500)의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(1800)는 상기 증발기(1500)로 공급되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 증발기(1500)로 공급하며, 상기 증발기(1500)를 통과한 냉매는 상기 중간 열교환기(1600)를 거쳐 어큐뮬레이터(1340)로 공급되어 액상 냉매와 기상 냉매로 분리되고, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(1100)로 순환된다.
도 7을 참조하면, 난방모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200)를 거친 후 일부의 냉매는 수냉식콘덴서(1320), 어큐뮬레이터(1340), 압축기(1100)로 순환하고, 상기 실내콘덴서(1200)를 거친 다른 일부의 냉매는 실외콘덴서(1400), 어큐뮬레이터(1340), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 난방을 수행하게 된다.
상기 매니폴더 몸체(1310)의 내부에 형성되는 내부유로부(1312)의 상기 제1내부유로(1312a) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(1351)는 상기 제1내부유로(1312a)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1320)로 이동되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 수냉식콘덴서(1320)로 공급한다.
상기 제1내부유로(1312a)에서 분기되는 제7내부유로(1312g) 상에서 상기 제8내부유로(1312h)가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브(1352)는 제8내부유로(1312h) 방향으로 개방되어 상기 제8내부유로((1312h)와 연결되는 제1분기유로(QR1)를 통해 냉매를 상기 실외콘덴서(1400)로 공급한다.
상기 제4유로(R4)에서 분기되는 바이패스유로(BR)와 연결되는 상기 제5내부유로(1312e) 상에서 상기 제4내부유로(1312d)가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브(1353)는 상기 어큐뮬레이터(1340)와 연결되는 상기 제4내부유로(1312d) 방향으로 개방되어 상기 바이패스유로(BR)를 통해 상기 제5내부유로(1312e)로 이동되는 냉매는 상기 제4내부유로(1312d)로 이동된다.
상기 제2내부유로(1312b) 상에서 상기 제9내부유로(1312i)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부(1360)는 상기 어큐뮬레이터(1350) 방향으로 개방되어 상기 수냉식콘덴서(1320)를 거친 냉매는 제2내부유로(1312b)와 제3내부유로(1312c)를 통해 상기 어큐뮬레이터(1340)로 공급되고, 상기 실외콘덴서(1400)를 거친 냉매는 제4유로(R4), 바이패스유로(BR), 제5내부유로(1312e), 제4내부유로(1312d), 제3내부유로(1312c)를 통해 상기 어큐뮬레이터(1340)로 공급되며, 상기 어큐뮬레이터(1340)에서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리된 후 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(1100)로 순환된다. 상기 제4유로(R4) 상에서 상기 증발기(1500)의 전단에 구비되는 상기 솔레노이드팽창밸브(1800)는 닫혀 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매를 상기 증발기(1500)로 공급하지 않고 상기 바이패스유로(BR)로 이동하도록 한다.
도 8을 참조하면, 난방제습모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200)를 거친 후 일부의 냉매는 수냉식콘덴서(1320), 어큐뮬레이터(1340), 압축기(1100)로 순환하고, 상기 실내콘덴서(1200)를 거친 다른 일부의 냉매는 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1340), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 난방 및 제습을 수행하게 된다.
상기 매니폴더 몸체(1310)의 내부에 형성되는 내부유로부(1312)의 상기 제1내부유로(1312a) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(1351)는 상기 제1내부유로(1312a)를 통해 상기 수냉식콘덴서(1320)로 이동되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 수냉식콘덴서(1320)로 공급한다.
상기 제2내부유로(1312b) 상에서 상기 제9내부유로(1312i)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부(1360)는 상기 어큐뮬레이터(1340) 방향으로 개방되어 상기 수냉식콘덴서(1320)를 거친 냉매는 제2내부유로(1312b)와 제3내부유로(1312c)를 통해 상기 어큐뮬레이터(1340)로 공급된다.
상기 제1내부유로(1312a)에서 분기되는 제7내부유로(1312g) 상에서 상기 제8내부유로(1312h)가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브(1352)는 제7내부유로(1312g) 방향으로 개방되어 상기 제7내부유로((1312g)와 연결되는 제2분기유로(QR2)와 증발기(1500)와 연결되는 제4유로(R4)를 통해 상기 증발기(1500)로 공급한다. 상기 제4유로(R4) 상에서 상기 증발기(1500)의 전단에 구비되는 상기 솔레노이드팽창밸브(1800)는 상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 증발기(1500)로 공급하며, 상기 증발기(1500)를 통과한 냉매는 상기 중간 열교환기(1600)를 거쳐 제3내부유로(1312c), 어큐뮬레이터(1340)로 공급된다.
상기 수냉식콘덴서(1320)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(1340)로 공급된 냉매 및 상기 중간 열교환기(1600)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(1340)로 공급된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(1340)에서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리되고, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(1100)로 순환된다.
도 9를 참조하면, 냉방 배터리협조모드 시 냉매의 흐름은 압축기(1100), 실내콘덴서(1200), 수냉식콘덴서(1320), 실외콘덴서(1400)를 거친 후 일부의 냉매는 증발기(1500), 어큐뮬레이터(1340), 압축기(1100)로 순환하고, 상기 실외콘덴서(1400)를 거친 다른 일부의 냉매는 배터리칠러(1330), 어큐뮬레이터(1340), 압축기(1100)로 순환하면서 차량 실내의 냉방을 수행하게 된다.
상기 매니폴더 몸체(1310)의 내부에 형성되는 내부유로부(1312)의 상기 제1내부유로(1312a) 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브(1351)는 열려 상기 제1내부유로(1312a)로 이동되는 냉매를 상기 제1내부유로(1312a)와 연결되는 상기 수냉식콘덴서(1320)로 공급한다.
상기 제1내부유로(1312a)에서 분기되는 제7내부유로(1312g) 상에서 상기 제8내부유로(1312h)가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브(1352)는 닫혀 상기 제1내부유로(1312a)로 이동되는 냉매가 상기 제7내부유로(1312g)로 이동되지 않도록 한다.
상기 제2내부유로(1312b) 상에서 상기 제9내부유로(1312i)가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부(1360)는 상기 실외콘덴서(1400)와 연결되는 제3유로(R3) 방향으로 개방되어 상기 수냉식콘덴서(1320)에서 토출되는 냉매는 제9내부유로(1312i)와 상기 제3유로(R3)를 통해 상기 실외콘덴서(1400)로 공급된다.
상기 제4유로(R4) 상에서 상기 증발기(1500)의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브(1800)는 상기 증발기(1500)로 공급되는 냉매를 팽창시킨 후 상기 증발기(1500)로 공급하며, 상기 증발기(1500)를 통과한 냉매는 상기 중간 열교환기(1600)를 거쳐 어큐뮬레이터(1340)로 공급된다.
상기 제4유로(R4)로 이동되는 냉매 중 일부는 상기 제4유로(R4)에서 분기되는 바이패스유로(BR)로 이동되며, 상기 제5내부유로(1312e) 상에서 상기 제4내부유로(1312d)가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브(1353)는 상기 배터리칠러(1330)와 연결되는 상기 제5내부유로(1312e) 방향으로 개방되어 냉매를 상기 배터리칠러(1330)로 공급하면서 공급되는 냉매를 팽창시킨다.
상기 배터리칠러(1330)를 통과한 냉매는 상기 어큐뮬레이터(1340)로 공급되며, 상기 증발기(1500)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(1340)로 공급된 냉매 및 상기 배터리칠러(1330)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(1340)로 공급된 냉매는 상기 어큐뮬레이터(1340)에서 액상 냉매와 기상 냉매로 분리되고, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(1100)로 순환된다.
따라서, 히트펌프 시스템을 구성하는 냉매밸브와 열교환기 및 이들을 연결하는 배관라인을 매니폴더를 활용하여 일체화 및 공용화하여 차량 개발 시마다 달라지는 배관의 루트 개발 등의 손실 발생을 줄일 수 있고, 배관 구성의 최소화로 엔진룸내 패키지 활용 증가 및 원가절감이 가능하며, 중량절감으로 인한 전비향상에 따른 주행거리를 증가시킬 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 : 압축기
1200 : 실내콘덴서 1300 : 일체형 냉매 매니폴더 모듈
1310 : 매니폴더 몸체 1320 : 수냉식콘덴서
1330 : 배터리칠러 1340 : 어큐뮬레이터
1350 : 팽창밸브부 1360 : 개폐밸브부
1400 : 실외콘덴서 1500 : 증발기
1600 : 중간 열교환기 1700 : 제어부
1800 : 솔레노이드팽창밸브

Claims (16)

  1. 차량용 냉난방 시스템에 포함되어 냉매의 흐름 방향을 전환, 이동되는 냉매를 팽창, 냉매와 냉각수를 열교환하는 일체형 냉매 매니폴드 모듈에 있어서,
    상기 차량용 냉난방 시스템에 포함되는 실내콘덴서, 실외콘덴서, 증발기, 어큐뮬레이터와 연결되며, 내부에는 냉매가 이동하는 내부유로부가 형성되는 매니폴드 몸체;
    상기 매니폴드 몸체의 일단측에 연결되어 상기 내부유로부와 연결되며, 상기 내부유로부로 이동되는 냉매와 냉각수라인으로 이동하는 냉각수를 열교환시키는 수냉식콘덴서;
    상기 매니폴드 몸체의 타단측에 연결되어 상기 내부유로부와 연결되며 냉방 배터리협조모드 시 냉매와 열교환으로 배터리 냉각수를 냉각시키는 배터리칠러;
    상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 수냉식콘덴서, 상기 실외콘덴서, 상기 배터리칠러로 이동되는 냉매를 감압하는 팽창밸브부; 및
    상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 연결유로부로 이동되는 냉매의 흐름을 전환하는 개폐밸브부를 포함하되,
    상기 팽창밸브부의 동작과 상기 개폐밸브부의 개폐방향은 제어부에 의해 제어되는 일체형 냉매 매니폴드 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 매니폴드 몸체의 내부에 형성되는 연결유로부는,
    상기 실내콘덴서 측과 상기 수냉식콘덴서의 입력단을 연결하는 제1내부유로와,
    상기 수냉식콘덴서의 출력단과 연결되는 제2내부유로와,
    상기 제2내부유로의 끝단에서 상기 증발기 측과 상기 어큐뮬레이터를 연결하는 제3내부유로와,
    상기 제3내부유로에서 분기되는 제4내부유로와,
    상기 제4내부유로와 연결되며 상기 실외콘덴서의 출력측과 상기 배터리칠러의 입력단을 연결하는 제5내부유로와,
    상기 배터리칠러의 출력단과 상기 제3내부유로를 연결하는 제6내부유로와,
    상기 제1내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 출력측과 연결되는 제7내부유로와,
    상기 제7내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 입력측과 연결되는 제8내부유로와,
    상기 제2내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 입력측과 연결되는 제9내부유로를 포함하는 일체형 냉매 매니폴드 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 팽창밸브부는,
    상기 제1내부유로 상에서 상기 수냉식콘덴서의 전단에 구비되며 난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1내부유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제1전자식팽창밸브와,
    상기 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되며 상기 제7내부유로를 선택적으로 개폐하면서 상기 제7내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 난방모드 시 상기 실외콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제2전자식팽창밸브와,
    상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되며 상기 제5내부유로를 선택적으로 개폐하면서 상기 제5내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 냉방 배터리협조모드 시 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제3전자식팽창밸브를 포함하는 일체형 냉매 매니폴드 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2전자식팽창밸브와 상기 제3전자식팽창밸브는 3웨이밸브 방식인 것을 특징으로 하는 일체형 냉매 매니폴드 모듈.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 개폐밸브부는 상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되어 상기 제2내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하며,
    상기 개폐밸브부로는 3웨이밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 일체형 냉매 매니폴드 모듈.
  6. 유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출하는 압축기;
    상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내를 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 실내를 난방시키는 실내콘덴서;
    상기 실내콘덴서와 제2유로에 의해 연결되고 상기 압축기와 제6유로에 의해 연결되며, 내부에는 냉매가 이동하는 내부유로부가 형성되고, 상기 제2유로를 통해 유입된 후 상기 내부유로부로 이동되는 냉매의 흐름을 전환, 상기 내부유로부로 이동되는 냉매를 팽창, 및 냉매와 냉각수를 열교환 후 열교환된 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리하는 어큐뮬레이터와 연결되는 일체형 냉매 매니폴드 모듈;
    상기 일체형 냉매 매니폴드 모듈과 제3유로에 의해 연결되며, 상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부 공기와의 열교환으로 냉매를 응축시키는 실외콘덴서;
    상기 실외콘덴서와 제4유로와 연결되고 상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈과 제5유로에 의해 연결되며, 상기 실외콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 증발기;
    상기 제4유로로 이동되는 냉매와 상기 제5유로로 이동되는 냉매를 열교환시키는 중간 열교환기; 및
    상기 일체형 매니폴드 모듈과 연결되어 상기 일체형 매니폴드 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 일체형 냉매 매니폴더 모듈은,
    상기 실내콘덴서와 상기 실외콘덴서 및 상기 증발기와 연결되며, 상기 내부유로부가 내부에 형성되는 매니폴드 몸체와,
    상기 매니폴드 몸체의 일측단에 구비되어 상기 내부유로부와 연결되며 상기 내부유로부로 이동되는 냉매와 냉각수라인으로 이동되는 냉각수를 열교환시키는 수냉식콘덴서와,
    상기 매니폴드 몸체의 타측단에 구비되어 상기 내부유로부와 연결되며 냉방 배터리협조모드 시 냉매와 배터리 냉각수를 열교환시키는 배터리칠러와,
    상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 수냉식콘덴서, 상기 실외콘덴서, 상기 배터리칠러로 이동되는 냉매를 감압하는 팽창밸브부와,
    상기 연결유로부 상에 구비되어 상기 연결유로부로 이동되는 냉매의 흐름을 전환하는 개폐밸브부를 포함하되,
    상기 팽창밸브부의 동작과 상기 개폐밸브부의 개폐방향은 제어부에 의해 제어되는 차량용 냉난방 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 연결유로부는,
    상기 실내콘덴서 측과 상기 수냉식콘덴서의 입력단을 연결하는 제1내부유로와,
    상기 수냉식콘덴서의 출력단과 연결되는 제2내부유로와,
    상기 제2내부유로의 끝단에서 상기 증발기 측과 상기 어큐뮬레이터를 연결하는 제3내부유로와,
    상기 제3내부유로에서 분기되는 제4내부유로와,
    상기 제4내부유로와 연결되며 상기 실외콘덴서의 출력측과 상기 배터리칠러의 입력단을 연결하는 제5내부유로와,
    상기 배터리칠러의 출력단과 상기 제3내부유로를 연결하는 제6내부유로와,
    상기 제1내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 출력측과 연결되는 제7내부유로와,
    상기 제7내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 입력측과 연결되는 제8내부유로와,
    상기 제2내부유로에서 분기되어 상기 실외콘덴서의 입력측과 연결되는 제9내부유로를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 팽창밸브부는,
    상기 제1내부유로 상에서 상기 수냉식콘덴서의 전단에 구비되며 난방모드, 난방제습모드 시 상기 제1내부유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제1전자식팽창밸브와,
    상기 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 연결되는 지점에 구비되며 상기 제7내부유로를 선택적으로 개폐하면서 상기 제7내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 난방모드 시 상기 실외콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제2전자식팽창밸브와,
    상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되며 상기 제5내부유로를 선택적으로 개폐하면서 상기 제5내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 조절하고 냉방 배터리협조모드 시 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 제3전자식팽창밸브를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2전자식팽창밸브와 상기 제3전자식팽창밸브는 3웨이밸브 방식인 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 개폐밸브부는 상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되어 상기 제2내부유로로 이동되는 냉매의 흐름방향을 전환하며,
    상기 개폐밸브부로는 3웨이밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되며 냉방모드, 난방제습모드, 냉방 배터리협조모드 시 상기 제4유로를 통해 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시켜 감압하는 솔레노이드팽창밸브를 더 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    냉방모드 시,
    상기 제1내부유로 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브는 열리고, 상기 제1내부유로에서 분기되는 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브와 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브는 닫히며,
    상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방되고, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    난방모드 시,
    상기 제1내부유로 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브는 상기 제1내부유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제1내부유로에서 분기되는 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브는 제8내부유로 방향으로 개방되어 상기 실외콘덴서와 연결되는 제3유로로 냉매를 공급하면서 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브는 상기 어큐뮬레이터와 연결되는 상기 제4내부유로 방향으로 개방되며,
    상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부는 상기 어큐뮬레이터 방향으로 개방되고, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 닫히는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  15. 청구항 12에 있어서,
    난방제습모드 시,
    상기 제1내부유로 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브는 상기 제1내부유로를 통해 상기 수냉식콘덴서로 공급되는 냉매를 팽창시키고, 상기 제1내부유로에서 분기되는 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브는 제7내부유로 방향으로 개방되어 상기 증발기와 연결되는 제4유로로 냉매를 공급하며, 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브는 닫히고,
    상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부는 상기 어큐뮬레이터 방향으로 개방되고, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
  16. 청구항 12에 있어서,
    냉방 배터리협조모드 시,
    상기 제1내부유로 상에 구비되는 제1전자식팽창밸브는 열리고, 상기 제1내부유로에서 분기되는 제7내부유로 상에서 상기 제8내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 제2전자식팽창밸브는 닫히며, 상기 제5내부유로 상에서 상기 제4내부유로가 연결되는 지점에 구비되는 제3전자식팽창밸브는 상기 배터리칠러와 연결되는 상기 제5내부유로 방향으로 개방되면서 상기 배터리칠러로 공급되는 냉매를 팽창시키고,
    상기 제2내부유로 상에서 상기 제9내부유로가 분기되는 지점에 구비되는 개폐밸브부는 상기 실외콘덴서 방향으로 개방되고, 상기 제4유로 상에서 상기 증발기의 전단에 구비되는 솔레노이드팽창밸브는 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 것을 특징으로 하는 차량용 냉난방 시스템.
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