KR20230174940A - Hybrid air conditioning method for small vehicle and system thereof - Google Patents

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KR20230174940A
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장인석
전시욱
사기동
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한국광기술원
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Abstract

본 발명은 공조시스템에 관한 것으로, 공조시스템 내부의 복수의 위치에 배치되는 복수의 열 센서, PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터, 냉매를 가열시키는 축열기, 가열된 냉매를 지정된 압력으로 압축하여 액체화하는 압축기, 팽창된 저온저압의 냉매를 증발시키는 증발기 및 공조컨트롤러를 포함하고, 상기 공조컨트롤러는, 상기 복수의 열 센서를 통해 온도를 측정하도록 제어하고, 상기 측정된 온도가 지정된 값 이하인 경우, 상기 PTC 히터를 이용하여 난방을 수행하고, 상기 측정된 온도가 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 축열기, 상기 압축기 및 상기 증발기를 이용하는 히트펌프 방식으로 냉난방을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an air conditioning system, which includes a plurality of thermal sensors disposed at a plurality of positions within the air conditioning system, a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater, a heat accumulator that heats the refrigerant, and a device that compresses the heated refrigerant to a specified pressure and liquefies it. It includes a compressor, an evaporator that evaporates the expanded low-temperature and low-pressure refrigerant, and an air conditioning controller, wherein the air conditioning controller controls the temperature to be measured through the plurality of thermal sensors, and when the measured temperature is below a specified value, the PTC Heating is performed using a heater, and when the measured temperature exceeds a specified value, cooling and heating are controlled using a heat pump method using the regenerator, the compressor, and the evaporator.

Description

소형 자동차용 하이브리드 공조 방법 및 이에 대한 공조시스템{HYBRID AIR CONDITIONING METHOD FOR SMALL VEHICLE AND SYSTEM THEREOF}Hybrid air conditioning method for small cars and corresponding air conditioning system {HYBRID AIR CONDITIONING METHOD FOR SMALL VEHICLE AND SYSTEM THEREOF}

본 발명은 공조 방법 및 공조시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소형 자동차에서 측정된 온도에 따라 히트펌프 방식 혹은 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터 기반의 방식으로 냉난방 시스템을 구동하는 공조시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioning method and an air conditioning system, and more specifically, to an air conditioning system that operates a cooling or heating system based on a heat pump or PTC (Positive Temperature Coefficient) heater based on the temperature measured in a small car.

일반적으로 공조시스템은 엔진 구동력을 이용하여 냉매를 압축하고 발전되는 전원으로 각 팬을 구동하면서 냉매가 흐르는 중에 자동차 실내를 시원한 상태를 만들어 자동차 운전하는 중에도 상쾌한 실내 환경을 만드는 것이다.In general, an air conditioning system compresses refrigerant using engine driving power and drives each fan with generated power to cool the car interior while the refrigerant flows, creating a refreshing indoor environment while driving the car.

이러한 공조시스템은 결국 종래 기술에서는 엔진 구동력을 이용하기 때문에 엔진이 탑재된 자동차에서 주로 이용하곤 하였다.Since this air conditioning system ultimately uses engine driving power in the prior art, it was mainly used in cars equipped with an engine.

근래들어 가정용 또는 사무실용 공조시스템은 단지 전력으로 실내를 시원하게 하는 냉방장치로만 이용되는 것에 한정되지 않고, 냉방 작동의 역으로 냉매를 흐르게 하는 작동방식을 이용하여 난방에도 이용하여, 종래와 같이 석유나 가스를 이용하지 않고 전력만으로도 냉방 및 난방이 이루어지게 기술이 개발되었다.Recently, air conditioning systems for home or office use are not limited to being used only as air conditioning devices that cool the room using electric power, but are also used for heating by using an operating method that flows refrigerant in the reverse of the cooling operation, and are used for heating as well as oil or oil as before. Technology has been developed to enable cooling and heating using only electric power without using gas.

이에 자동차 분야에서도 지금까지는 주로 석유나 경유, 또는 가스 등을 이용한 자동차가 주로 이용되고 있으나, 점차로 전기를 주 에너지원으로 이용하는 자동차 이용이 늘어나고 있다.Accordingly, in the automobile field, cars using oil, diesel, or gas have been mainly used so far, but the use of cars using electricity as the main energy source is gradually increasing.

이러한 추세에 따라 공조시스템에서도 단순히 엔진을 이용하는 것에 더하여, 자동차 배터리 전원을 이용한 무시동 공조시스템이 적용되고 있다.According to this trend, in addition to simply using the engine in the air conditioning system, a non-starting air conditioning system using car battery power is being applied.

하지만 에어컨디셔너 등과 같이 종래의 공조시스템에서는 엔진의 구동이나 가정의 전력과 같이 전기 등이 에너지 소모가 큰 경우에 주로 이용되곤 하였다.However, in conventional air conditioning systems, such as air conditioners, they were mainly used in cases where electricity consumed a lot of energy, such as driving an engine or using household electricity.

이에 더하여 전기 자동차의 경우 1인용 또는 2인용 등 소형 자동차가 주로 이용되고 있지만 이들 소형 자동차용 공조시스템은 제반 기술이 빈약하여 전력소모를 줄이거나 또는 탑재공간 협소 등과 같은 문제점으로 인해서, 이들 시스템을 이용하기가 곤란한 문제점이 있다.In addition, in the case of electric vehicles, small cars such as single or two-seat vehicles are mainly used, but the air conditioning systems for these small cars are poor in overall technology, so due to problems such as reducing power consumption or narrow mounting space, these systems are used. There is a problem that makes it difficult to do this.

더불어, 기존의 소형 자동차용 냉난방 시스템에서는 히트펌프 방식을 사용하고 있는데, 이는 특정 온도 이하의 저온환경에서 구동되는 경우 외부 응축수가 얼어 실내 온도가 매우 낮아지게 되어 난방효율이 매우 낮아지는 문제점이 있다. In addition, existing cooling and heating systems for small cars use a heat pump method, which has the problem that when operated in a low temperature environment below a certain temperature, external condensate freezes and the indoor temperature becomes very low, resulting in very low heating efficiency.

등록특허번호 제10-1353147호(2014년 01월 22일 공고)Registered Patent No. 10-1353147 (announced on January 22, 2014) 공개특허번호 제10-2018-0125640호(2018년 11월 26일 공개)Publication Patent No. 10-2018-0125640 (published on November 26, 2018)

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 공간이 협소한 소형 자동차에 최적 상태로 탑재함으로써 소형 자동차에서도 냉난방을 통해 시원하거나 따뜻하게 운전할 수 있도록 하는 목적이 있다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to optimally mount it on small cars with limited space so that even small cars can be driven coolly or warmly through cooling and heating.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 특히 뒷좌석 아래에 탑재함으로써 공간활용을 최대한으로 이용이 가능한 것이다.Another object of the present invention is to maximize space utilization, especially by mounting it under the rear seat.

또한 본 발명의 다른 목적은, 단일 케이스 몸체 내부에 응축기 및 증발기 등의 작용을 이루는 구성들을 모두 포함하기 때문에 별도의 부가 장치가 없어도 단지 전원공급만으로도 공조시스템을 운영하여 이용할 수 있는 것이다.In addition, another object of the present invention is to enable the air conditioning system to be operated and used simply by supplying power without any additional devices because it contains all the components that function as a condenser and evaporator inside a single case body.

또한 본 발명의 다른 목적은, 온도가 일정 이하가 되는 경우, 난방효율이 매우 낮아지는 것을 방지하기 위하여 측정 온도에 따라 복수의 냉난방 방식을 혼용으로 사용할 수 있는 것이다.Another object of the present invention is to allow multiple cooling and heating methods to be used together depending on the measured temperature in order to prevent heating efficiency from being greatly reduced when the temperature falls below a certain level.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공조시스템에 있어서, 공조시스템 내부의 복수의 위치에 배치되는 복수의 열 센서, PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터, 냉매를 가열시키는 축열기, 가열된 냉매를 지정된 압력으로 압축하여 액체화하는 압축기, 팽창된 저온저압의 냉매를 증발시키는 증발기 및 공조컨트롤러를 포함하고, 상기 공조컨트롤러는, 상기 복수의 열 센서를 통해 온도를 측정하도록 제어하고, 상기 측정된 온도가 지정된 값 이하인 경우, 상기 PTC 히터를 이용하여 난방을 수행하고, 상기 측정된 온도가 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 축열기, 상기 압축기 및 상기 증발기를 이용하는 히트펌프 방식으로 냉난방을 수행하도록 제어할 수 있다. The present invention for achieving the above object, in an air conditioning system, includes a plurality of thermal sensors disposed at a plurality of positions inside the air conditioning system, a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater, a regenerator for heating the refrigerant, and a heated refrigerant. It includes a compressor that compresses and liquefies the expanded low-temperature and low-pressure refrigerant, an evaporator that evaporates the expanded low-temperature and low-pressure refrigerant, and an air conditioning controller, wherein the air conditioning controller controls to measure the temperature through the plurality of thermal sensors, and the measured temperature. If is below the specified value, heating is performed using the PTC heater, and when the measured temperature exceeds the specified value, cooling and heating are performed using a heat pump method using the regenerator, the compressor, and the evaporator. You can.

본 발명의 공조시스템에서의 공조 방법은, 복수의 열 센서를 통해 온도를 측정하는 과정, 상기 측정된 온도가 지정된 값 이하인 경우, PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터를 이용하여 난방을 수행하는 과정 및 상기 측정된 온도가 지정된 값을 초과하는 경우, 히트펌프 방식을 이용하여 냉난방을 수행하는 과정을 포함하고, 상기 히트펌프 방식은, 축열기로 냉매를 가열시키고, 압축기로 가열된 냉매를 지정된 압력으로 압축하여 액체화하여 난방하고, 증발기로 팽창된 저온저압의 냉매를 증발시켜 냉방시킬 수 있다. The air conditioning method in the air conditioning system of the present invention includes the process of measuring temperature through a plurality of heat sensors, the process of performing heating using a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater when the measured temperature is below a specified value, and the process of heating using a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater. When the measured temperature exceeds a specified value, it includes a process of performing cooling and heating using a heat pump method, wherein the heat pump method heats the refrigerant with a regenerator and compresses the heated refrigerant with a compressor to a specified pressure. It can be heated by liquefying it, and cooling can be done by evaporating the low-temperature, low-pressure refrigerant expanded by the evaporator.

본 발명의 공조시스템은, 냉매를 공급받아 흐르는 열교환공기와의 열교환을 이루는 내부열교환부, 외부배출공기와 열교환을 이루는 배출열교환부, 공조시스템 내부의 복수의 위치에 배치되는 복수의 열 센서, PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터, 냉매를 가열시키는 축열기, 가열된 냉매를 지정된 압력으로 압축하여 액체화하는 압축기, 팽창된 저온저압의 냉매를 증발시키는 증발기 및 공조컨트롤러를 포함하고, 상기 공조컨트롤러는, 상기 복수의 열 센서를 통해 온도를 측정하도록 제어하고, 상기 측정된 온도가 지정된 값 이하인 경우, 상기 PTC 히터를 이용하여 난방을 수행하고, 상기 측정된 온도가 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 축열기, 상기 압축기 및 상기 증발기를 이용하는 히트펌프 방식으로 냉난방을 수행하고, 실내로 유입되는 공기는 상기 내부열교환부로 통해 내부로 전달되고, 외부로 배출되는 공기는 상기 배출열교환부를 통해 외부로 배출될 수 있다.The air conditioning system of the present invention includes an internal heat exchange unit that receives refrigerant and exchanges heat with flowing heat exchange air, an exhaust heat exchange unit that exchanges heat with external exhaust air, a plurality of heat sensors disposed at a plurality of positions inside the air conditioning system, and a PTC. (Positive Temperature Coefficient) It includes a heater, a refrigerant that heats the refrigerant, a compressor that compresses the heated refrigerant to a specified pressure and liquefies it, an evaporator that evaporates the expanded low-temperature and low-pressure refrigerant, and an air conditioning controller. Controlling the temperature to be measured through a plurality of thermal sensors, performing heating using the PTC heater when the measured temperature is below a specified value, and performing heating using the PTC heater, and when the measured temperature exceeds a specified value, the heat storage device, Cooling and heating are performed using a heat pump method using the compressor and the evaporator, and air flowing into the room is delivered inside through the internal heat exchanger, and air discharged to the outside can be discharged to the outside through the exhaust heat exchanger.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 공간이 협소한 소형 자동차에 최적 상태로 탑재함으로써 소형 자동차에서도 냉난방을 통해 시원하거나 따뜻하게 운전할 수 있는 효과가 있다.The present invention, configured as described above, is optimally mounted on small cars with limited space, so that even small cars can be driven coolly or warmly through cooling and heating.

그리고 본 발명의 다른 효과는, 특히 뒷좌석 아래에 탑재함으로써 공간활용을 최대한으로 이용이 가능한 것이다.Another effect of the present invention is that it is possible to maximize space utilization, especially by mounting it under the rear seat.

또한 본 발명의 다른 효과는, 단일 케이스 몸체 내부에 응축기 및 증발기 등의 작용을 이루는 구성들을 모두 포함하기 때문에 별도의 부가 장치가 없어도 단지 전원공급만으로도 공조시스템을 운영하여 이용할 수 있는 것이다.Another effect of the present invention is that the air conditioning system can be operated and used simply by supplying power without any additional devices because it contains all the components that function as a condenser and evaporator inside a single case body.

아울러 본 발명의 또 다른 효과는, 공조시스템 내부 공간에서도 응축기의 공간과 증발기의 공간을 분리하여 구성하기 때문에 서로의 열교환되는 열기나 냉기가 서로 간섭되지 않기 때문에 냉각 또는 난방 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, another effect of the present invention is that the condenser space and the evaporator space are separated even in the space inside the air conditioning system, so the heat and cold air exchanged with each other do not interfere with each other, which has the effect of increasing cooling or heating efficiency. there is.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 효과는, 측정 온도에 따라 복수의 냉난방 방식을 혼용으로 사용할 수 있도록 하여 온도가 일정 이하가 되더라도 난방효율이 매우 낮아지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, an effect according to another embodiment of the present invention is that a plurality of cooling and heating methods can be used interchangeably according to the measured temperature, thereby preventing heating efficiency from being greatly reduced even if the temperature falls below a certain level.

도 1은 본 발명에 따른 공조시스템이 소형 자동차에 탑재되는 예시를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공조시스템의 전방에 대한 시시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공조시스템의 자바라타입에 대한 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공조시스템의 자바라타입에 대해서 응축기와 증발기가 설치됨을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공조시스템의 사각배출 실시예에 대한 배면 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 공조시스템의 전방에서 내부를 설명하기 위한 전방 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 공조시스템에서 실내필터를 측방향으로 설치하는 예에 대한 배면 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 공조시스템에서 실내필터를 상방향으로 설치하는 예에 대한 배면 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공조시스템에 대한 시스템 구성도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공조시스템의 전방에서 내부를 설명하기 위한 전방 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공조시스템의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공조시스템에서 공조를 제어하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
Figure 1 is an exemplary diagram showing an example of the air conditioning system according to the present invention being mounted on a small car.
Figure 2 is a perspective view of the front of the air conditioning system according to the present invention.
Figure 3 is a rear perspective view of the bellows type of the air conditioning system according to the present invention.
Figure 4 is an example diagram to explain that a condenser and an evaporator are installed in the bellows type air conditioning system according to the present invention.
Figure 5 is a rear perspective view of a square discharge embodiment of the air conditioning system according to the present invention.
Figure 6 is a front perspective view to explain the interior of the air conditioning system according to the present invention from the front.
Figure 7 is a rear illustration of an example of installing the indoor filter laterally in the air conditioning system according to the present invention.
Figure 8 is an exemplary rear view of an example of installing an indoor filter upward in the air conditioning system according to the present invention.
Figure 9 is a system configuration diagram of the air conditioning system according to the present invention.
Figure 10 is a front perspective view to explain the interior from the front of an air conditioning system according to another embodiment of the present invention.
Figure 11 is a diagram showing the internal structure of an air conditioning system according to another embodiment of the present invention.
Figure 12 is a flowchart showing the operation of controlling air conditioning in an air conditioning system according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to the attached drawings.

즉 본 발명에 따른 소형 자동차용 저전력 공조시스템(10)은 첨부된 도 1 내지 도 12에서와 같이, 저전력으로 구동하기 위한 소형 자동차용 공조시스템에 관한 것으로, 전원을 공급받아 구동하되, 냉매를 압축하는 압축기, 응축된 냉매를 교축시키는 팽창밸브, 압축된 냉매를 응축시키는 콘덴서, 및 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 공조시스템(10)에 대한 것이다.That is, the low-power air conditioning system 10 for a small car according to the present invention relates to an air conditioning system for a small car to be driven at low power, as shown in the attached FIGS. 1 to 12, and is operated by receiving power, but compresses the refrigerant. It relates to an air conditioning system (10) that includes a compressor that compresses the condensed refrigerant, an expansion valve that condenses the condensed refrigerant, a condenser that condenses the compressed refrigerant, and an evaporator that evaporates the refrigerant.

이에 이처럼 엔진 구동력 없이 배터리 등의 전원만으로 구동되는 공조시스템으로써 일명 무시동 공조시스템(무시동 에어컨)을 구성한 것으로서, 이러한 무시동 공조시스템은 냉매의 흐름에 대한 압축기, 팽창밸브, 콘덴서(응축기), 증발기 등을 주요 구성으로 하고 있으며 이러한 무시동 공조시스템에 대한 기술은 이미 알려진 기술을 적용하는 것으로써, 이러한 무시동 공조시스템에 대한 상세한 기술 설명은 생략하기로 한다.Accordingly, the so-called no-start air conditioning system (no-start air conditioner) is constructed as an air conditioning system that is driven only by power sources such as batteries without engine driving force. This no-start air conditioning system consists of a compressor, expansion valve, condenser (condenser) for the flow of refrigerant, The main components are an evaporator, etc., and since the technology for this non-activating air conditioning system applies already known technology, detailed technical description of this non-activating air conditioning system will be omitted.

이하에서는 본 발명에 따른 소형 자동차용 저전력 공조시스템(10)이 저전력으로 이용되는 소형 자동차에서 탑재되어 적용됨을 주로 설명하는 것이며, 소형 자동차의 경우 탑재된 배터리 전원만으로 구동되기 때문에 저전력으로 작동되므로 본 발명에 따른 공조시스템의 경우에도 당연히 저전력으로 구동된다고 볼 것이다.Hereinafter, it will be mainly explained that the low-power air conditioning system 10 for a small car according to the present invention is mounted and applied to a small car that uses low power. In the case of a small car, since it is driven only by battery power, the present invention is operated at low power. In the case of an air conditioning system according to , it will naturally be considered to be operated with low power.

그리고 이러한 공조시스템(10)은 도 9의 예에서처럼 압축기 및 팽창밸브를 포함한 열교환시스템(16)이 내부에 포함되고, 공조컨트롤러(20)의 제어에 의해 작동되며, 응축기, 증발기 등을 비롯한 각종 송풍팬 등이 공조컨트롤러(20)의 제어에 의해 작동될 것이다.And, as in the example of FIG. 9, this air conditioning system 10 includes a heat exchange system 16 including a compressor and an expansion valve, and is operated under the control of the air conditioning controller 20, and various blowers including a condenser and evaporator. Fans, etc. will be operated under the control of the air conditioning controller 20.

즉 공조시스템(10) 일측으로 위치되어 실내 측으로 열교환된 열교환공기를 배출하는 상부열교환실내공기공급구성(30)이 마련된다.That is, an upper heat exchange indoor air supply configuration 30 is provided, which is located on one side of the air conditioning system 10 and discharges the heat exchanged air to the indoor side.

또한 공조시스템(10) 배면으로 위치되어 외부배출공기가 배출되게 하는 하부열교환외부공기배출구성(40)을 포함하는 것이다.It also includes a lower heat exchange external air discharge member 40 located at the rear of the air conditioning system 10 to discharge external exhaust air.

이에 상부열교환실내공기공급구성(30)의 내부열교환부(31) 등과 하부열교환외부공기배출구성(40)의 배출열교환부(41) 등은 서로 응축기 또는 증발기가 설치나 운영의 상황에 따라 적용되어 실시될 수 있으며, 따라서 상부열교환실내공기공급구성(30)의 내부열교환부(31)는 응축기로써 적용될 경우에는 공조시스템은 난방기로 이용될 것이고, 또한 상부열교환실내공기공급구성(30)의 내부열교환부(31)가 증발기로써 적용될 경우에는 공조시스템은 냉방기로 이용될 것이다. 이러한 응축기, 증발기 등의 이용은 공조시스템을 교체하면서 이용될 수도 있으나 공조시스템에서 냉매가 순환기 구성에 대해 공조컨트롤러(20)의 제어에 의해 냉매 흐름을 제어하면서 실시할 수도 있을 것이다. 즉 일반적인 사무실이나 가정용의 냉난방 겸용 에어컨디셔너의 기술을 적용할 수 있는 것으로, 이에 대한 기술적 구성은 이미 알려진 사항을 적용하여 운영할 수 있는 것으로써 상세한 기술설명은 생략하기로 한다.Accordingly, the internal heat exchange unit 31 of the upper heat exchange indoor air supply configuration 30 and the discharge heat exchange unit 41 of the lower heat exchange external air discharge configuration 40 are used as condensers or evaporators depending on the installation or operation situation. Therefore, if the internal heat exchange unit 31 of the upper heat exchange indoor air supply configuration 30 is applied as a condenser, the air conditioning system will be used as a heater, and the internal heat exchanger of the upper heat exchange indoor air supply configuration 30 will be used as a heater. If unit 31 is applied as an evaporator, the air conditioning system will be used as a cooler. The use of such condensers, evaporators, etc. may be used while replacing the air conditioning system, but it may also be implemented while controlling the flow of refrigerant by controlling the air conditioning controller 20 for the circulator configuration of the refrigerant in the air conditioning system. In other words, the technology of a general office or home heating/cooling air conditioner can be applied, and since its technical configuration can be operated by applying already known matters, detailed technical description will be omitted.

상부열교환실내공기공급구성Upper heat exchange indoor air supply configuration 하부열교환외부공기배출구성Bottom heat exchange external air discharge configuration 난방heating 응축기condenser 증발기evaporator 냉방cooling 증발기evaporator 응축기condenser

(냉낸방기 적용 예시)(Example of application of air conditioner)

이와 같이 마련되는 본 발명에 따른 소형 자동차용 저전력 공조시스템(10)에 있어서, 상기 상부열교환실내공기공급구성(30)의 내부열교환부(31)는, 실내로 냉기 또는 열기의 열교환공기를 공급하기 위한 것으로써, 열교환시스템(16)으로부터 냉매를 공급받아 흐르는 열교환공기와 열교환을 이루는 다공의 내부열교환부(31)가 마련되고, 또한 내부의 공기가 다공의 내부열교환부(31)를 지나도록 하는 내부팬(32)이 구비되어 내부팬(32) 작동으로 실내의 공기가 내부열교환부(31)를 통과하면서 냉매와 열교환이 이루어지는 것이다.In the low-power air conditioning system (10) for a small vehicle according to the present invention provided as described above, the internal heat exchange unit (31) of the upper heat exchange indoor air supply component (30) supplies cold or hot heat exchange air to the interior. For this purpose, a porous internal heat exchange part (31) is provided to exchange heat with the heat exchange air that receives the refrigerant from the heat exchange system (16), and also allows the internal air to pass through the porous internal heat exchange part (31). An internal fan 32 is provided, and when the internal fan 32 operates, indoor air passes through the internal heat exchange unit 31 to exchange heat with the refrigerant.

이처럼 내부팬(32)에 의해 내부열교환부(31)를 지나면서 열교환된 공기가 실내로 공급되는 실내공급구(33)를 구비한다.In this way, an indoor supply port 33 is provided through which air heat-exchanged while passing through the internal heat exchanger 31 by the internal fan 32 is supplied into the room.

이러한 실내공급구(33)는, 실내로 공급되는 열교환공기의 방향을 조절하는 방향조절판(331)이 구비되는 것으로, 보다 바람직하게는 방향조절판(331)이 회전되면서 각도 조절이 이루어지도록 함으로써 사용자가 위치한 방향으로 열교환된 열교환공기가 공급되게 실시됨이 바람직할 것이다.This indoor supply port 33 is provided with a direction control plate 331 that adjusts the direction of heat exchange air supplied into the room. More preferably, the direction control plate 331 is rotated to adjust the angle so that the user can It would be desirable to supply heat exchanged air in the direction in which it is located.

그리고 이러한 상기 상부열교환실내공기공급구성(30)은, 내부팬(32)에 의해 흡입되는 공기에 대해서 필터링하는 구성을 포함함으로써, 내부열교환부(31) 배면으로 설치되어 내부열교환부(31)로 흐르는 실내 공기를 필터링하는 실내필터(34)를 구비한다. 그리하여 실내 이물질이 제거되어 다시 실내로 공급되는 것이며, 이에 실내필터(34)는 단순 이물질 제거에 더해서 항균필터를 적용함으로써 보다 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있을 것이다.And the upper heat exchange indoor air supply configuration (30) includes a filtering configuration for the air sucked in by the internal fan (32), and is installed on the rear of the internal heat exchange unit (31) to supply the air to the internal heat exchange unit (31). It is provided with an indoor filter (34) that filters the flowing indoor air. In this way, indoor foreign substances are removed and supplied back into the room, and the indoor filter 34 will be able to provide a more comfortable indoor environment by applying an antibacterial filter in addition to simply removing foreign substances.

그리고 공조시스템(10) 배면에 구비되어 상기 실내필터(34)가 장착되는 실내필터케이스(35)를 포함하는 것이다.It also includes an indoor filter case 35 provided on the rear of the air conditioning system 10 and into which the indoor filter 34 is mounted.

이러한 상기 실내필터케이스(35)는, 도 7에서와 같이 측방향으로 실내필터(34)를 장착하는 측방교환케이스(351)가 마련될 수 있을 것이다.The indoor filter case 35 may be provided with a lateral exchange case 351 for mounting the indoor filter 34 laterally as shown in FIG. 7 .

또한 도 8에서와 같이 상방향으로 실내필터(34)를 장착하는 상방교환케이스(352)로 구비되는 것으로 상방향으로 실내필터(34)를 장착할 수 있을 것이다.In addition, as shown in FIG. 8, the indoor filter 34 can be mounted upward by providing an upward exchange case 352 for mounting the indoor filter 34 upward.

다음으로 상기 하부열교환외부공기배출구성(40)은, 앞서 설명한 상부열교환실내공기공급구성(30)과 대응되는 구성으로써 하부열교환외부공기배출구성(40)의 배출열교환부(41)는 응축기 또는 증발기 등으로 이용될 수 있는 것으로, 열교환으로 배기되는 공기를 외부로 배출하게 된다.Next, the lower heat exchange external air discharge configuration 40 is a configuration corresponding to the upper heat exchange indoor air supply configuration 30 described above, and the discharge heat exchange unit 41 of the lower heat exchange external air discharge configuration 40 is a condenser or evaporator. It can be used for things like this, and the air exhausted through heat exchange is discharged to the outside.

즉 열교환시스템(16)으로부터 냉매를 공급받아 배출되는 외부배출공기와 열교환을 이루는 다공의 배출열교환부(41)를 구비하고, 또한 외부배출공기가 다공의 배출열교환부(41)를 지나도록 하는 배출팬(42)이 마련된다.That is, it is provided with a porous exhaust heat exchange unit (41) that receives refrigerant from the heat exchange system (16) and exchanges heat with the discharged external exhaust air, and also has an exhaust unit that allows the external exhaust air to pass through the porous exhaust heat exchange unit (41). A fan 42 is provided.

아울러 배출팬(42)에 의해 배출열교환부(41)를 지나면서 열교환된 외부배출공기가 배출되는 외부배출구(43)를 포함하는 것이다.In addition, it includes an external outlet 43 through which external exhaust air heat-exchanged while passing through the exhaust heat exchanger 41 by the exhaust fan 42 is discharged.

이에 이러한 외부배출구(43)는, 도 3 내지 도 5 등의 예에서와 같이, 사각형상을 이루는 사각배출구(431) 또는 자바라(433)가 결합되는 자바라배출구(432)로 이루어지는 것이다. 이러한 외부배출구(43)는 자동차의 외부로 열교환된 외부배출공기를 배출하는 것으로, 이러한 사각배출구(431) 및 자바라배출구(432) 등에는 각각 별도의 배기구나 자바라(433) 등이 결합되어 외부로 배출할 수 있게 마련된다.Accordingly, the external outlet 43 is composed of a square outlet 431 forming a square shape or a bellows outlet 432 to which the bellows 433 are combined, as in the examples of FIGS. 3 to 5. These external exhaust ports (43) discharge the heat-exchanged external exhaust air to the outside of the vehicle. Separate exhaust outlets or bellows (433) are combined with the square outlet (431) and bellows outlet (432) to discharge the heat-exchanged air to the outside. It is prepared so that it can be discharged.

아울러 자바라배출구(432)로 외부배출공기가 흐르게 하는 배출유도부(434)가 구비되는 것이다. 이러한 배출유도부(434)는 도 3의 예시에서와 같이 자바라(433)가 결착되는 상방향으로 넓은 삼각형 형상의 측단면 구조를 갖는 것으로, 결국 배출유도부(434) 상방향으로 외부배출공기가 모이면서 옆쪽에 있는 자바라배출구(432)로 흐름으로서 결국 자바라(433)를 통해서 배출될 수 있을 것이다.In addition, a discharge inducing part 434 is provided to allow external exhaust air to flow through the bellows discharge port 432. As in the example of FIG. 3, the discharge guide 434 has a wide triangular side cross-sectional structure in the upward direction where the bellows 433 are attached. As a result, external exhaust air collects in the upward direction of the discharge guide 434. As it flows into the bellows outlet (432) on the side, it may eventually be discharged through the bellows (433).

이상에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 소형 자동차용 저전력 공조시스템(10)은 공조시스템(10)의 몸체를 이루는 공조케이스(11)를 포함하는 것으로, 이러한 공조케이스(11) 내부에 열교환시스템(16)의 구성으로서 압축기, 팽창밸브 등을 포함한 것이며, 이러한 열교환시스템(16)과 파이프로 연결된 상부열교환실내공기공급구성(12) 및 하부열교환외부공기배출구성(14) 등을 통해서 냉매가 흐름과 함께 각각의 송풍팬(내부팬(32), 배출팬(42)) 등의 작동으로 실내의 공기가 열교환되어 실내로 공급되거나 또는 외부로 배출되는 것이다.The low-power air conditioning system 10 for a small vehicle according to the present invention prepared as described above includes an air conditioning case 11 forming the body of the air conditioning system 10, and a heat exchange system ( The configuration of 16) includes a compressor, expansion valve, etc., and the refrigerant flows and flows through the upper heat exchange indoor air supply configuration 12 and the lower heat exchange external air discharge configuration 14 connected to the heat exchange system 16 and the pipe. Together, through the operation of each blowing fan (internal fan 32, exhaust fan 42), the indoor air is heat exchanged and supplied into the room or discharged to the outside.

아울러 이러한 상기 공조케이스(11)는, 전면으로 컨트롤패널(21)이 구비되는 것으로, 컨트롤패널(21) 조작에 의한 신호는 공조컨트롤러(20)로 전송되어 공조시스템(10) 전반에 걸친 작동이 이루어진다.In addition, the air conditioning case 11 is equipped with a control panel 21 on the front, and a signal by operating the control panel 21 is transmitted to the air conditioning controller 20 to operate the overall air conditioning system 10. It comes true.

그리고 배면 일측으로 외부로 배출되는 외부배출공기를 배출하기 위한 외부배출구(43)가 구비되고, 배면 타측으로 실내로 공급되는 공기를 유입하기 위한 열교환유입통공(113)이 형성되어, 열교환유입통공(113)으로 유입된 공기는 내부열교환부(31)로 공급되는 것이다.In addition, an external outlet 43 is provided on one side of the back to discharge external air discharged to the outside, and a heat exchange inlet hole 113 is formed on the other side of the back to introduce air supplied into the room, and a heat exchange inlet hole (113) is provided on the other side of the back. The air flowing into 113) is supplied to the internal heat exchange unit (31).

또한 양측면으로 실내로 공급되는 열교환공기를 공급하기 위한 실내공급구(33)가 구비되어 실내가 쾌적한 상태를 이루는 것이다.In addition, indoor supply ports 33 are provided on both sides to supply heat exchange air to the indoor space, thereby creating a comfortable indoor environment.

아울러 외부로 배출되는 외부배출공기가 배출열교환부(41)로 공급되게 공조케이스(11) 내부로 유입되는 유입통공이 형성되어지되, 상기 유입통공이 공조케이스(11) 측면에 형성된 측면유입통공(111) 및 전면에 형성된 전면유입통공(112)을 포함하여 형성되어 실내공기가 공조케이스(11) 내부로 유입되는 것이다.In addition, an inflow hole is formed to flow into the air conditioning case 11 so that the external exhaust air discharged to the outside is supplied to the exhaust heat exchanger 41, and the inflow hole is formed through a side inlet hole formed on the side of the air conditioning case 11 ( 111) and a front inlet hole 112 formed on the front, through which indoor air flows into the air conditioning case 11.

그리고 이러한 공조케이스(11) 내부 중간으로는 도 6에서와 같이 상부와 하부를 구분하여 나누는 격벽인 상하층격벽(115)이 형성된 것이다. 즉 이러한 상하층격벽(115)에 의하여 상하층격벽(115) 상부측에서 실내로 열교환된 공기가 공급되는 흐름 경로, 상하층격벽(115) 하부측에서 외부로 배출되는 외부배출공기의 흐름 경로 등이 구분될 수 있을 것이다.And in the middle of the air conditioning case 11, an upper and lower partition wall 115 is formed, which is a partition wall dividing the upper part and the lower part, as shown in FIG. 6. That is, the flow path through which heat-exchanged air is supplied from the upper side of the upper and lower partition walls 115 to the interior by these upper and lower partition walls 115, the flow path of external exhaust air discharged to the outside from the lower side of the upper and lower partition walls 115, etc. This can be distinguished.

이와 같이 마련되는 본 발명에 따른 소형 자동차용 저전력 공조시스템(10)에 있어서 외부 케이스 몸체가 되는 공조케이스(11)에 대한 상세 구성을 정리하면 다음과 같다. 즉 전면으로 컨트롤패널(21)이 위치되는 것이며, 내부에 압축기, 팽창밸브 등을 포함한 열교환시스템(16)이 마련되며 또한 내부에 공조컨트롤러(20)를 위치하게 된다.In the low-power air conditioning system 10 for a small vehicle according to the present invention prepared in this way, the detailed configuration of the air conditioning case 11, which becomes the external case body, is summarized as follows. That is, the control panel 21 is located at the front, and a heat exchange system 16 including a compressor and expansion valve is provided inside, and an air conditioning controller 20 is also located inside.

아울러 상부로는 배면으로부터 유입되는 실내공기를 열교환시켜 다시 실내로 열교환된 열교환공기를 공급하는 상부열교환실내공기공급구성(30)을 구비하는 것이다.In addition, the upper part is provided with an upper heat exchange indoor air supply structure 30 that exchanges heat with indoor air flowing in from the back and supplies the heat exchanged air back to the indoor space.

또한 공조케이스(11) 하부로는 양측면을 비롯한 하나 이상의 통공을 통해 유입되는 실내공기에 대해 열교환 후 외부로 배출하는 하부열교환외부공기배출구성(40)을 구비하는 것이다.In addition, the lower part of the air conditioning case 11 is provided with a lower heat exchange external air discharge configuration 40 that exchanges heat with indoor air flowing in through one or more holes including both sides and discharges it to the outside.

대체로 이러한 상부열교환실내공기공급구성(30)이 상부에 위치되고 하부열교환외부공기배출구성(40)이 아래 배면 부분에 위치되는 것이며, 아래 전방으로 열교환 작동을 위한 압축기, 팽창밸브 등의 열교환시스템(16) 및 공조컨트롤러(20) 등이 마련된다.In general, this upper heat exchange indoor air supply configuration 30 is located at the top, and the lower heat exchange external air discharge configuration 40 is located at the lower rear portion, and a heat exchange system such as a compressor and expansion valve for heat exchange operation toward the bottom and front ( 16) and an air conditioning controller 20 are provided.

아울러 공조케이스(11) 배면상부에 실내공기를 유입하는 열교환유입통공(113)을 구비하여 유입된 실내공기는 실내필터(34)를 거쳐 상부열교환실내공기공급구성(30)의 내부열교환부(31)로 공급되어, 상부열교환실내공기공급구성(30)에서 열교환된 열교환공기는 양측 내부팬(32)의 작동으로 양측 실내공급구(33)를 통해 실내로 공급되는 상부열교환실내공급공기흐름경로를 형성하는 것이다. 그리하여 실내 공기가 상부열교환실내공기공급구성(30)을 거쳐 필터 등에 의해 쾌적한 실내 상태를 형성하게 된다.In addition, there is a heat exchange inlet hole 113 through which indoor air is introduced into the upper rear part of the air conditioning case 11, and the introduced indoor air passes through the indoor filter 34 and enters the internal heat exchange unit 31 of the upper heat exchange indoor air supply configuration 30. ), and the heat exchanged air in the upper heat exchange indoor air supply configuration (30) is supplied to the room through the indoor supply ports (33) on both sides by the operation of the internal fans (32) on both sides through the upper heat exchange indoor supply air flow path. It is to form. Accordingly, the indoor air passes through the upper heat exchange indoor air supply unit 30 and forms a comfortable indoor condition through a filter, etc.

또한 공조케이스(11) 전면 아래의 전면유입통공(112), 양측면 아래의 측면유입통공(111)을 통해 실내 공기가 공조케이스(11) 내부의 하부열교환외부공기배출구성(30) 측으로 유입되고, 배출팬(42)에 의해 유입된 공기가 배출열교환부(41)를 지나면서 열교환 후, 공조케이스(11) 배면 아래의 외부배출구(43)를 통해서 외부로 배출되는 하부열교환외부배출공기흐름경로를 형성하는 것이다.In addition, indoor air flows into the lower heat exchange external air discharge configuration (30) inside the air conditioning case (11) through the front inlet hole (112) under the front of the air conditioning case (11) and the side inlet hole (111) under both sides, The air introduced by the exhaust fan (42) passes through the exhaust heat exchanger (41), exchanges heat, and is then discharged to the outside through the external outlet (43) under the rear of the air conditioning case (11) through the lower heat exchange external exhaust air flow path. It is to form.

이처럼 열교환되어 실내로 열교환공기가 공급되는 공기 흐름 경로와, 상대적인 열교환 이후 외부로 배출되는 외부배출공기의 흐름 경로 등이 서로 구분되어 형성되기 때문에 비록 소형으로써 저전력으로 공조시스템(10)을 운영한다고 하여도 효과적으로 자동차 실내를 쾌적하게 하여 운영효율을 향상시키는 것이다.In this way, the air flow path through which heat exchange air is supplied to the interior and the flow path of external exhaust air discharged to the outside after relative heat exchange are formed separately from each other, so even though the air conditioning system 10 is operated with small size and low power, It also effectively improves operating efficiency by making the car interior more comfortable.

또한 이로써 공조시스템(10)이 차지하는 공간도 최소화함으로써 실내 공간여유가 거의 없는 소형 자동차에 최적으로 운영이 가능한 것이다.In addition, this minimizes the space occupied by the air conditioning system 10, making it possible to operate optimally in small cars with little interior space.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공조시스템의 전방에서 내부를 설명하기 위한 전방 사시도이다. Figure 10 is a front perspective view to explain the interior from the front of an air conditioning system according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 공조시스템(1000)에서는 증발기(1020)를 이용하는 히트펌프 방식 혹은 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터(1010)를 이용하는 방식으로 냉난방 동작을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 10, the air conditioning system 1000 can perform cooling and heating operations using a heat pump method using an evaporator 1020 or a method using a Positive Temperature Coefficient (PTC) heater 1010.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 히트펌프 방식은 냉매가 상변이하는 과정에서 발생하는 열을 이용하는 냉난방 방식으로서, 720W 이하의 저전력으로 구동가능하나 특정 온도(예, 영하 7℃) 이하의 저온환경에서 구동 시 외부 응축수가 얼어버려 실내로 토출되는 온도가 10℃ 이하가 되버려 난방효율이 매우 낮아질 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the heat pump method is a cooling and heating method that uses heat generated during the phase transition of the refrigerant, and can be operated at low power of 720W or less, but can be operated at low temperatures below a certain temperature (e.g., minus 7°C). When operating in an environmentally friendly environment, external condensate may freeze and the temperature discharged indoors may drop below 10°C, greatly reducing heating efficiency.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 PTC 히터(1010)는 온도에 따라 전기저항이 급격하게 변동하는 반도체 소자를 이용하여 차량 내 공기를 가열함으로써 신속히 내부 온도를 높일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the PTC heater 1010 can quickly increase the internal temperature by heating the air inside the vehicle using a semiconductor device whose electrical resistance changes rapidly depending on temperature.

본 발명의 다른 실시 예에 따라, 저온환경에서도 신속한 난방이 가능하도록 하기 위해 공조시스템(1000)에서는 기준 온도 이하로 측정되면, 히트펌프 방식을 PTC 히터(1010)를 이용하는 방식으로 변환하여 냉난방 시스템을 구동시킬 수 있다. According to another embodiment of the present invention, in order to enable rapid heating even in low-temperature environments, when the temperature is measured below the standard temperature, the air conditioning system 1000 converts the heat pump method to a method using the PTC heater 1010 to operate the cooling and heating system. It can be driven.

도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공조시스템의 내부 구조를 나타낸 도면이다. Figure 11 is a diagram showing the internal structure of an air conditioning system according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 공조시스템(100)은 공조컨트롤러(미도시), 내부열교환부(31), 배출열교환부(41), PTC 히터(1010), 증발기(1020), HTR(heater) 오피리스(1031), A/C(air conditioner) 오피리스(1032), 압축기(1040), 축열기(1041), 열 센서(1051, 1052), 양방향 밸브(1061) 및 3방향 밸브(1062)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11, the air conditioning system 100 includes an air conditioning controller (not shown), an internal heat exchanger 31, an exhaust heat exchanger 41, a PTC heater 1010, an evaporator 1020, and an HTR (heater) office. (1031), A/C (air conditioner) office (1032), compressor (1040), heat storage (1041), heat sensor (1051, 1052), two-way valve (1061), and three-way valve (1062). can do.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 내부열교환부(31)는 실내 측으로 열교환된 열교환공기를 배출하고, 배출열교환부(41)는 냉매를 공급받아 배출되는 외부배출공기와 열교환을 수행할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the internal heat exchange unit 31 discharges heat exchanged heat exchange air to the indoor side, and the exhaust heat exchange unit 41 can perform heat exchange with external exhaust air that is supplied with refrigerant and discharged.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 공조시스템(100)에서는 히트펌프 방식으로 냉난방 시스템을 구동시킬 수 있다. 예컨대, 공조컨트롤러는 증발기(1020)가 팽창된 저온저압의 냉매를 증발시켜 냉각효과가 일어나도록 할 수 있다. 한편, 난방효과를 위해, 공조컨트롤러는 증발기(1020)에서 증발된 저온저압의 냉매가 축열기(1041)를 거쳐 가열되고 압축기(1040)에서 압축되어 내부열교환부(31)를 통해 방열되도록 할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the air conditioning system 100 may operate the cooling and heating system using a heat pump method. For example, the air conditioning controller can cause the evaporator 1020 to evaporate the expanded low-temperature, low-pressure refrigerant to produce a cooling effect. Meanwhile, for the heating effect, the air conditioning controller can allow the low-temperature, low-pressure refrigerant evaporated in the evaporator 1020 to be heated through the heat accumulator 1041 and compressed in the compressor 1040 to radiate heat through the internal heat exchange unit 31. there is.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 축열기(1041)는 전기를 이용하여 냉매를 가열시키고, 압축기(1040)는 냉매를 지정된 압력으로 압축하여 액체화시킬 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the regenerator 1041 heats the refrigerant using electricity, and the compressor 1040 compresses the refrigerant to a specified pressure and liquefies it.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 공조컨트롤러는 공조시스템(1000)의 다양한 위치에 배치되는 열 센서(1051, 1052)를 이용하여 공기의 온도를 측정하고, 상기 측정된 온도가 설정된 값(예, 영하 7℃) 이하인 경우, 증발기(1020)에서 증발된 냉매를 압축기(1040)를 거치지 않고 PTC 히터(1010)를 거쳐 방열되도록 제어할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the air conditioning controller measures the temperature of the air using thermal sensors 1051 and 1052 disposed at various locations in the air conditioning system 1000, and sets the measured temperature to a set value (e.g. When the temperature is -7°C or lower, the refrigerant evaporated in the evaporator 1020 can be controlled to dissipate heat through the PTC heater 1010 without passing through the compressor 1040.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 공조시스템(1000)은 유체의 유량을 제어하기 위하여, 압축된 가열 냉매의 흐름을 제어하는 HTR 오피리스(1031) 및 증발된 냉각 냉매의 흐름을 제어하는 A/C(air conditioner) 오피리스(1032)를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the air conditioning system 1000 includes an HTR office 1031 that controls the flow of compressed heating refrigerant and A/A that controls the flow of evaporated cooling refrigerant in order to control the flow rate of the fluid. It may include C (air conditioner) office (1032).

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 열 센서(1051, 1052)는 복수 개로서, 공조시스템(1000) 내부의 다양한 위치에 배치되어 각 위치에서 내부 온도를 측정할 수 있다. 공조컨트롤러는 상기 복수의 열 센서(1051, 1052)로부터 측정된 온도 값들 중 제일 낮은 온도 값 혹은 평균 온도 값을 확인하고, 상기 확인된 온도 값에 기반하여 냉난방 방식을 PTC 히터(1010) 기반 방식 혹은 히트펌프 방식으로 결정할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a plurality of thermal sensors 1051 and 1052 are disposed at various locations inside the air conditioning system 1000 and can measure the internal temperature at each location. The air conditioning controller checks the lowest temperature value or average temperature value among the temperature values measured from the plurality of heat sensors (1051, 1052), and selects the cooling/heating method based on the confirmed temperature value as a PTC heater (1010)-based method or a PTC heater (1010)-based method. It can be decided by heat pump method.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 양방향 밸브(1061) 및 3방향 밸브(1062)는 냉매의 흐름을 제어할 수 있다. 상기 양방향 밸브(1061)는 냉각 혹은 가열된 냉매가 내부열교환부(31) 혹은 배출열교환부(41)로 전달되도록 제어할 수 있다. 상기 3방향 밸브(1062)는 배출열교환부(41), 축열기(1041) 혹은 증발기(1020) 간의 열교환을 제어할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the two-way valve 1061 and the three-way valve 1062 can control the flow of refrigerant. The two-way valve 1061 can control the cooled or heated refrigerant to be delivered to the internal heat exchange unit 31 or the exhaust heat exchange unit 41. The three-way valve 1062 can control heat exchange between the exhaust heat exchanger 41, the regenerator 1041, or the evaporator 1020.

도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공조시스템에서 공조를 제어하는 동작을 나타낸 흐름도이다. Figure 12 is a flowchart showing the operation of controlling air conditioning in an air conditioning system according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, S1210 동작에서 공조 컨트롤러는 열 센서(1051, 1052)를 이용하여 온도를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 12, in operation S1210, the air conditioning controller can measure temperature using the thermal sensors 1051 and 1052.

전술된 S1210 동작의 수행에 따라, S1220 동작에서 공조 컨트롤러는 측정된 온도가 지정된 온도 이하인지를 판단할 수 있다. Depending on the performance of the above-described operation S1210, the air conditioning controller may determine whether the measured temperature is below the specified temperature in operation S1220.

전술된 S1220 동작의 수행 결과 측정된 온도가 지정된 온도 이하인 경우, S1230 동작에서 공조 컨트롤러는 PTC 히터(1010) 기반으로 냉난방을 제어할 수 있다. If the temperature measured as a result of performing the operation S1220 described above is below the specified temperature, the air conditioning controller may control heating and cooling based on the PTC heater 1010 in operation S1230.

본 발명의 다른 실시 예에 따라, 공조시스템(1000)의 실내 온도가 낮음에 따라 난방효율이 떨어지는 것을 예방하기 위하여, 측정된 온도 값이 지정된 온도(예, 영하 7℃) 이하인 경우, 전기저항을 급격하게 변동시켜 온도를 신속하게 제어할 수 있는 PTC 히터(1010)를 이용하여 가열하도록 제어할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, in order to prevent heating efficiency from decreasing as the indoor temperature of the air conditioning system 1000 is low, when the measured temperature value is below a specified temperature (e.g. -7°C), the electrical resistance is adjusted. Heating can be controlled using a PTC heater (1010), which can quickly control the temperature by rapidly changing it.

전술된 S1220 동작의 수행 결과 측정된 온도가 지정된 온도 초과인 경우, S1240 동작에서 공조 컨트롤러는 히트펌프 기반으로 냉난방을 제어할 수 있다. If the temperature measured as a result of performing the operation S1220 described above is greater than the specified temperature, the air conditioning controller may control heating and cooling based on the heat pump in operation S1240.

본 발명의 다른 실시 예에 따라, 히트펌프 기반의 냉난방 방식은 냉매의 상변이 과정에서 발생되는 열을 이용하여 냉난방을 구현하는 것으로 PTC 히터(1010)를 이용하는 방식보다 효율이 높아 저전력에서도 구동이 가능하므로, 공조컨트롤러는 일정 온도를 초과하는 환경에서는 히트펌프 방식으로 냉난방을 수행하도록 제어할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the heat pump-based cooling and heating method implements cooling and heating using the heat generated during the phase transition process of the refrigerant, and is more efficient than the method using the PTC heater 1010, so it can be operated even at low power. Therefore, the air conditioning controller can control cooling and heating using a heat pump method in environments where the temperature exceeds a certain temperature.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.The embodiments of the present invention have been described in detail above, but since this is an embodiment so that a person skilled in the art of the present invention can easily practice the present invention, the description of the embodiments The technical idea of the present invention should not be construed as limited.

10, 100: 공조시스템 16: 열교환시스템
20: 공조컨트롤러 30: 상부열교환실내공기공급구성
34: 실내필터 40: 하부열교환외부공기배출구성
433: 자바라
31: 내부열교환부
41: 배출열교환부
1010: PTC 히터
1020: 증발기(1020
1031: HTR(heater) 오피리스
1032: A/C(air conditioner) 오피리스
1040: 압축기
1041: 축열기
1051, 1052: 열 센서
1061: 양방향 밸브
1062: 3방향 밸브
10, 100: air conditioning system 16: heat exchange system
20: Air conditioning controller 30: Upper heat exchange indoor air supply configuration
34: Indoor filter 40: Lower heat exchange external air discharge configuration
433: Javara
31: Internal heat exchange unit
41: Exhaust heat exchange unit
1010: PTC heater
1020: Evaporator (1020
1031: HTR (heater) Officeless
1032: A/C (air conditioner) Officeless
1040: Compressor
1041: Heat storage device
1051, 1052: thermal sensor
1061: Two-way valve
1062: 3-way valve

Claims (6)

공조시스템 내부의 복수의 위치에 배치되는 복수의 열 센서;
PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터;
냉매를 가열시키는 축열기;
가열된 냉매를 지정된 압력으로 압축하여 액체화하는 압축기;
팽창된 저온저압의 냉매를 증발시키는 증발기; 및
공조컨트롤러;를 포함하고,
상기 공조컨트롤러는,
상기 복수의 열 센서를 통해 온도를 측정하도록 제어하고,
상기 측정된 온도가 지정된 값 이하인 경우, 상기 PTC 히터를 이용하여 난방을 수행하고,
상기 측정된 온도가 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 축열기, 상기 압축기 및 상기 증발기를 이용하는 히트펌프 방식으로 냉난방을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공조시스템.
A plurality of heat sensors disposed at a plurality of locations within the air conditioning system;
Positive Temperature Coefficient (PTC) heater;
A regenerator that heats the refrigerant;
A compressor that compresses heated refrigerant to a specified pressure and liquefies it;
An evaporator that evaporates the expanded low-temperature and low-pressure refrigerant; and
Including an air conditioning controller,
The air conditioning controller is,
Controlling the temperature to be measured through the plurality of thermal sensors,
If the measured temperature is below the specified value, heating is performed using the PTC heater,
An air conditioning system characterized in that, when the measured temperature exceeds a specified value, control is performed to perform cooling and heating by a heat pump method using the regenerator, the compressor, and the evaporator.
제1항에 있어서,
상기 지정된 값은 영하 7℃임을 특징으로 하는 공조시스템.
According to paragraph 1,
An air conditioning system, characterized in that the specified value is minus 7°C.
공조시스템에서의 공조 방법에 있어서,
복수의 열 센서를 통해 온도를 측정하는 과정;
상기 측정된 온도가 지정된 값 이하인 경우, PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터를 이용하여 난방을 수행하는 과정; 및
상기 측정된 온도가 지정된 값을 초과하는 경우, 히트펌프 방식을 이용하여 냉난방을 수행하는 과정;을 포함하고,
상기 히트펌프 방식은, 축열기로 냉매를 가열시키고, 압축기로 가열된 냉매를 지정된 압력으로 압축하여 액체화하여 난방하고, 증발기로 팽창된 저온저압의 냉매를 증발시켜 냉방시키는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
In the air conditioning method in the air conditioning system,
A process of measuring temperature through a plurality of thermal sensors;
If the measured temperature is below a specified value, heating is performed using a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater; and
If the measured temperature exceeds a specified value, performing cooling and heating using a heat pump method; including,
The heat pump method is an air conditioning method characterized by heating the refrigerant with a regenerator, compressing the heated refrigerant with a compressor to a specified pressure and liquefying it for heating, and cooling the low-temperature, low-pressure refrigerant expanded with an evaporator by evaporating it.
제3항에 있어서,
상기 지정된 값은 영하 7℃임을 특징으로 하는 공조 방법.
According to paragraph 3,
An air conditioning method, characterized in that the specified value is minus 7°C.
공조시스템에 있어서,
냉매를 공급받아 흐르는 열교환공기와의 열교환을 이루는 내부열교환부;
외부배출공기와 열교환을 이루는 배출열교환부;
공조시스템 내부의 복수의 위치에 배치되는 복수의 열 센서;
PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터;
냉매를 가열시키는 축열기;
가열된 냉매를 지정된 압력으로 압축하여 액체화하는 압축기;
팽창된 저온저압의 냉매를 증발시키는 증발기; 및
공조컨트롤러;를 포함하고,
상기 공조컨트롤러는,
상기 복수의 열 센서를 통해 온도를 측정하도록 제어하고,
상기 측정된 온도가 지정된 값 이하인 경우, 상기 PTC 히터를 이용하여 난방을 수행하고,
상기 측정된 온도가 지정된 값을 초과하는 경우, 상기 축열기, 상기 압축기 및 상기 증발기를 이용하는 히트펌프 방식으로 냉난방을 수행하고,
실내로 유입되는 공기는 상기 내부열교환부로 통해 내부로 전달되고, 외부로 배출되는 공기는 상기 배출열교환부를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 공조시스템.
In the air conditioning system,
An internal heat exchange unit that receives refrigerant and exchanges heat with flowing heat exchange air;
An exhaust heat exchanger that exchanges heat with external exhaust air;
A plurality of heat sensors disposed at a plurality of locations within the air conditioning system;
Positive Temperature Coefficient (PTC) heater;
A regenerator that heats the refrigerant;
A compressor that compresses heated refrigerant to a specified pressure and liquefies it;
An evaporator that evaporates the expanded low-temperature and low-pressure refrigerant; and
Including an air conditioning controller,
The air conditioning controller is,
Controlling the temperature to be measured through the plurality of thermal sensors,
If the measured temperature is below the specified value, heating is performed using the PTC heater,
When the measured temperature exceeds the specified value, cooling and heating are performed using a heat pump method using the regenerator, the compressor, and the evaporator,
An air conditioning system characterized in that air flowing into the room is delivered inside through the internal heat exchanger, and air discharged to the outside is discharged to the outside through the exhaust heat exchanger.
제 5항에 있어서,
상기 지정된 값은 영하 7℃임을 특징으로 하는 공조시스템.
According to clause 5,
An air conditioning system, characterized in that the specified value is minus 7°C.
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