KR20240021471A - 차량용 열관리 시스템 - Google Patents

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KR20240021471A
KR20240021471A KR1020220099833A KR20220099833A KR20240021471A KR 20240021471 A KR20240021471 A KR 20240021471A KR 1020220099833 A KR1020220099833 A KR 1020220099833A KR 20220099833 A KR20220099833 A KR 20220099833A KR 20240021471 A KR20240021471 A KR 20240021471A
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refrigerant
circulation line
oil
compressor
management system
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KR1020220099833A
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임주영
김건량
이동원
이헌상
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 열관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기에서 배출되는 냉매를 머플러로 유입시켜 냉매의 소음을 감쇄하고, 아울러 냉매에 함유된 오일을 분리하여 냉매만 실내열교환기로 흐르도록 하고, 분리된 오일은 다시 압축기로 순환시켜 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있는 차량용 열관리 시스템에 관한 것이다.

Description

차량용 열관리 시스템{VEHICLE THERMAL MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 차량용 열관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소음 감쇄와 오일 분리 기능을 가지는 차량용 열관리 시스템에 관한 것이다.
차량용 열관리 시스템에서 압축기로부터 배출되는 냉매는 냉매라인을 통해 연결된 열교환기로 이동한다. 이러한 냉매의 흐름은 압력변화, 속도, 상변화 등으로 인해 큰 유동 소음을 발생시키게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 압축기와 열교환기를 연결하는 냉매라인에 머플러를 연결하여 압축기로부터 배출되는 냉매의 진동 또는 소음을 감쇄하도록 하고 있다.
한편, 압축기에서 배출되는 냉매에는 소량이지만 압축기의 작동에 사용되는 오일이 함유되어 토출된다.
통상의 압축기에는 냉매를 배출할 때에 오일을 분리하여 배출하도록 하는 오일 분리기가 설치되어 있지만 기능이 제한적인 한계가 있다. 따라서, 지속적인 운행에 따라 압축기 내에 오일부족 문제가 발생할 수 있으며, 이는 압축기의 성능을 저하시키고 내구성을 감소시키는 원인이 된다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 소음을 감쇄함은 물론 압축기에서 배출되는 냉매에 함유된 오일을 효율적으로 분리하여 회수할 수 있는 차량용 열관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 냉매순환라인에 각각 설치되는 것으로, 냉매를 압축하여 배출하는 압축기, 공조케이스 내부에 설치되어 공조케이스내 공기와 상기 압축기로 공급되는 냉매를 열교환시키는 증발기, 공조케이스 외부에 설치되어 상기 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 실외공기를 열교환시키는 실외열교환기, 상기 증발기의 입구측 냉매순환라인상에 설치되어 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창수단을 포함하여 이루어진 차량용 열관리 시스템에 있어서, 상기 냉매순환라인상에는, 상기 압축기의 출구측 냉매순환라인상에 설치되어 상기 압축기에서 배출되는 냉매의 소음을 감쇄하도록 하는 머플러와, 상기 머플러와 상기 압축기를 직접 또는 간접적으로 연결하도록 설치되는 오일순환라인이 구비되고, 상기 머플러는 상기 압축기에서 배출되는 냉매에 포함된 오일을 분리하며, 상기 오일이 분리된 냉매만을 상기 머플러의 출구측 냉매순환라인을 통해 배출하고, 상기 분리된 오일을 상기 오일순환라인을 통해서 상기 압축기로 배출하여 상기 오일이 순환되도록 구성될 수 있다.
상기 머플러는 상하로 연장되는 원통형으로 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 깔때기 형상의 구조를 가지며, 내부공간으로 유입되는 상기 냉매를 나선형으로 회전시켜 원심분리 방식으로 상기 냉매와 상기 오일을 분리할 수 있다.
상기 머플러는 측면 상부에 상기 압축기에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매 유입구를 구비하여 상기 압축기의 출구측 냉매순환라인과 연결되고, 상면에 상기 오일이 분리된 상기 냉매를 배출하는 냉매 배출구를 구비하여 상기 냉매순환라인과 연결되며, 하단 중심에 상기 분리된 오일을 배출하는 오일 배출구를 구비하여 상기 오일순환라인과 연결될 수 있다.
상기 오일순환라인은 상기 압축기의 입구측 냉매순환라인에 연결될 수 있다.
상기 압축기는 상기 냉매가 유입되는 선단의 저압구간, 상기 냉매와 상기 오일이 배출되는 후단의 고압구간, 상기 저압구간과 상기 고압구간 사이의 중간압구간을 포함하고, 상기 오일순환라인은 상기 저압구간과 상기 중간압구간 중 어느 일측에 연결될 수 있다.
상기 오일순환라인은 지름의 크기가 상기 냉매순환라인의 지름의 크기보다 작도록 구성될 수 있다.
상기 오일순환라인상에는 팽창밸브 또는 오리피스가 설치될 수 있다.
상기 공조케이스 내부에 설치되어 상기 공조케이스내 공기와 상기 압축기에서 배출된 냉매를 열교환시키는 실내열교환기를 더 포함하고, 상기 머플러는 상기 오일이 분리된 냉매만을 상기 냉매순환라인을 통해 상기 실내열교환기로 배출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 압축기에서 배출되는 냉매의 소음을 감쇄함은 물론 냉매에 함유된 오일을 효율적으로 분리하여 회수할 수 있고, 이를 다시 압축기로 순환시킴으로써 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열관리 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 2는 도 1의 차량용 열관리 시스템에서 에어컨 모드를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 3은 도 1의 차량용 열관리 시스템에서 히트펌프 모드를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 4는 도 1의 차량용 열관리 시스템에서 머플러와 오일순환라인의 연결구조를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 5는 도 1의 차량용 열관리 시스템에서 머플러와 오일순환라인의 다른 연결구조를 개략적으로 나타내는 구성도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열관리 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 차량용 열관리 시스템에서 에어컨 모드를 개략적으로 나타내는 구성도이며, 도 3은 도 1의 차량용 열관리 시스템에서 히트펌프 모드를 개략적으로 나타내는 구성도이다. 도 4는 도 1의 차량용 열관리 시스템에서 머플러와 오일순환라인의 연결구조를 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 5는 도 1의 차량용 열관리 시스템에서 머플러와 오일순환라인의 다른 연결구조를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 열관리 시스템(10)은 냉매순환라인(RA)상에 압축기(100), 실내열교환기(110), 팽창수단(120), 실외열교환기(130), 증발기(140)가 순차적으로 연결되어 구성되는 것으로서, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차등에 적용될 수 있다. 물론, 일반 내연기관 자동차에 적용되는 것도 가능하다.
또한, 냉매순환라인상(RA)에는 팽창수단(120)과 증발기(140)를 바이패스하는 바이패스라인(RB)이 설치되며, 바이패스라인(RB)의 분기지점에는 방향전환밸브(160)가 설치될 수 있다.
이에 따라, 에어컨 모드시에는, 도 2와 같이 압축기(100)에서 배출된 냉매가 실내열교환기(110), 실외열교환기(130), 팽창수단(120), 증발기(140), 압축기(100)를 순차적으로 순환하도록 구성될 수 있다. 이때, 실내열교환기(110)는 응축기 역할을 수행하고, 증발기(140)는 증발기 역할을 수행하게 된다. 그리고, 실외열교환기(130)는 실내열교환기(110)와 같은 응축기 역할을 하게 된다.
히트펌프 모드시에는, 도 3에서와 같이 압축기(10)에서 배출된 냉매가 실내열교환기(110), 외부팽창수단(125), 실외열교환기(130), 바이패스라인(RB), 압축기(100)를 순차적으로 순환하도록 구성될 수 있다. 이때, 실내열교환기(110)는 응축기 역할을 수행하고, 실외열교환기(130)는 증발기 역할을 수행하게 된다.
이처럼, 에어컨 모드 및 히트펌프 모드시 냉매 순환방향이 동일하여 냉매순환라인(RA)을 공용화할 수 있고, 냉매가 흐르지 않을 때 발생하는 냉매 정체현상을 방지하며, 냉매순환라인(RA)도 단순화할 수 있다.
이하, 차량용 열관리 시스템(10)의 각 구성요소를 설명한다.
압축기(100)는 엔진 또는 모터 등으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 유입된 냉매를 압축한 후 고온 고압의 기체 상태로 배출하게 된다.
이러한 압축기(100)는, 에어컨 모드시 증발기(140)측에서 배출되어 유입된 냉매를 압축하여 실내열교환기(110)측으로 공급하게 되고, 히트펌프 모드시에는 실외열교환기(130)측에서 배출되어 바이패스라인(RB)을 통과하여 유입된 냉매를 압축하여 실내열교환기(110)측으로 공급하게 된다.
실내열교환기(110)는 공조케이스(150)의 내부에 설치되며, 압축기(100)의 출구측 냉매순환라인(RA)과 연결되어 공조케이스(150) 내부를 유동하는 공기와 압축기(100)에서 배출된 냉매를 열교환시키도록 구성된다.
또한, 증발기(140)는 공조케이스(150)의 내부에 설치되며, 압축기(100)의 입구측 냉매순환라인(RA)과 연결되어 공조케이스(150) 내부를 유동하는 공기와 압축기(100)로 유동하는 냉매를 열교환시키도록 구성된다.
도면에서와 같이, 실내열교환기(110)와 증발기(140)는 공조케이스(150)의 내부에 서로 일정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 이 경우, 공조케이스(150) 내의 공기유동방향 상류측에서부터 증발기(140)와 실내열교환기(110)가 순차적으로 설치될 수 있다.
따라서, 에어컨 모드시에는, 팽창수단(120)에서 배출된 저온 저압의 냉매가 증발기(140)로 공급되고, 이때 블로어(미도시)를 통해 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 증발기(140)를 통과하는 과정에서 증발기(140) 내부의 저온 저압의 냉매와 열교환하여 냉풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 토출되어 냉방하게 된다.
히트펌프 모드시에는, 압축기(100)에서 배출된 고온 고압의 냉매가 실내열교환기(110)로 공급되고, 블로어(미도시)를 통해 공조케이스(150)의 내부를 유동하는 공기가 실내열교환기(20)를 통과하는 과정에서 실내열교환기(20) 내부의 고온 고압의 냉매와 열교환하여 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 토출되어 난방하게 된다.
공조케이스(150)의 내부에서 증발기(140)와 실내열교환기(110)의 사이에는, 실내열교환기(110)를 바이패스하는 공기의 양과 통과하는 공기의 양을 조절하는 온도조절도어(155)가 설치될 수 있다.
또한, 공조케이스(150)의 내부에는 난방성능을 향상시킬 수 있도록 실내열교환기(110)의 하류측에 인접하여 전기 가열식 히터(115)가 더 설치될 수 있다. 실시예에서, 전기 가열식 히터(115)는 PCT 히터를 포함할 수 있다.
실외열교환기(130)는 공조케이스(150)의 외부에 설치되며, 냉매순환라인(RA)과 연결되어 냉매순환라인(RA)을 순환하는 냉매와 외기를 열교환시키게 된다.
실시예에서, 실외열교환기(130)는 차량 엔진룸의 전방측에 설치될 수 있으며, 일측에는 외기를 실외열교환기(130)측으로 강제 송풍하는 팬(135)이 구비될 수 있다.
외부팽창수단(125)은 실내열교환기(110)와 실외열교환기(130) 사이의 냉매순환라인(RA)상에 설치되며, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 실외열교환기(130)측으로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키게 된다.
바이패스라인(RB)은 팽창수단(120)의 입구측 냉매순환라인(RA)과 증발기(140)의 출구측 냉매순환라인(RA)을 연결하도록 설치되며, 냉매순환라인(RA)을 순환하는 냉매가 팽창수단(120) 및 증발기(140)를 선택적으로 바이패스하도록 한다.
바이패스라인(RB)과 냉매순환라인(RA)의 분기지점에는 방향전환밸브(160)가 설치되며, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드에 따라 실외열교환기(130)를 통과한 냉매가 바이패스라인(RB) 또는 팽창수단(120)으로 흐르도록 냉매의 흐름방향을 전환하게 된다.
바이패스라인(RB)상에는 바이패스라인(RB)을 따라서 흐르는 냉매에 열을 공급하는 열공급수단(180)이 설치될 수 있다.
열공급수단(180)은 차량 전장품(190)의 폐열을 바이패스라인(RB)을 흐르는 냉매에 공급할 수 있도록, 바이패스라인(RB)을 흐르는 냉매가 유동하는 냉매 열교환부(181a), 냉매 열교환부(181a)의 일측에 열교환 가능하게 구비되어 차량 전장품(190)을 순환하는 냉각수가 유동하는 냉각수 열교환부(181b)를 포함하는 수냉식 열교환기(181)를 설치하여 이루어질 수 있다.
따라서, 히트펌프 모드시 냉각수 열교환부(181b)를 순환하는 냉각수는 차량 전장품(190)의 폐열을 바이패스라인(RB)상의 냉매 열교환부(181a)를 순환하는 냉매에 공급하게 되며, 차량 전장품(190)의 폐열로부터 열원을 회수함으로써 난방성능을 향상시킬 수 있다.
실시예에서, 차량 전장품(190)으로는 대표적으로 모터, 인버터 등이 포함될 수 있다.
압축기(100)의 입구측 냉매순환라인(RA)상에는 어큐뮬레이터(170)가 설치될 수 있다.
어큐뮬레이터(170)는 압축기(100)로 공급되는 냉매 중에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 압축기(100)로 기상 냉매만 공급될 수 있도록 한다.
도면을 참조하면, 압축기(100)와 실내열교환기(110)를 연결하는 냉매순환라인(RA)상에는 머플러(200)가 설치될 수 있다.
이러한 머플러(200)는 압축기(100)에서 배출되는 냉매에 의해 발생되는 소음을 감쇄하고, 냉매에 함유된 오일을 분리하도록 제공될 수 있다.
압축기(100)에서 배출되는 냉매는 상변화, 압변화, 속도변화 등의 복합적인 요인에 의해 상당히 큰 유동 소음을 발생시키게 된다.
또한, 압축기(100)에서 배출되는 냉매에는 소량의 오일이 함유된 상태로 배출되게 된다. 통상의 압축기(100)에는 냉매를 배출할 때 오일을 분리하여 배출하도록 출구측 내부에 오일 분리기(미도시)가 설치되어 있지만 기능이 제한적인 한계가 있다. 따라서, 지속적인 운행에 따라 압축기(100) 내에 오일부족 문제가 발생할 수 있으며, 이는 압축기(100)의 성능을 저하시키고 내구성을 감소시키는 원인이 된다.
머플러(200)는 이러한 소음을 감쇄하기 위해 압축기(100)의 출구측 냉매순환라인(RA)에 설치되며, 아울러 냉매에 함유된 오일을 분리하도록 구비될 수 있다.
한편, 냉매순환라인(RA)상에는 머플러(200)와 압축기(100)를 연결하도록 오일순환라인(RC)이 설치될 수 있다.
이러한 오일순환라인(RC)은 압축기(100)에 직접 또는 간접적으로 연결되도록 설치될 수 있으며, 머플러(200)에서 냉매와 분리된 오일을 다시 압축기(100)로 보내어 순환이 이루어지도록 하는 드레인 루프 회로를 구현할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 머플러(200)는 압축기(100)의 출구측 냉매순환라인(RA)에 설치되어 압축기(100)로부터 유입되는 냉매의 소음을 감쇄하고, 냉매에 포함된 오일을 분리한다. 그리고, 오일이 분리된 기상 상태의 냉매만을 냉매순환라인(RA)을 통해 실내열교환기(110)로 배출하고, 분리된 오일을 오일순환라인(RC)을 통해서 압축기(100)로 배출함으로써 오일순환라인(RC)과 연계하여 오일이 순환되도록 구성된다.
도면에서와 같이, 머플러(200)는 상하로 연장되는 원통형으로 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 깔때기 형상의 구조를 가질 수 있다. 그리고, 내부공간으로 유입되는 냉매를 나선형으로 회전시켜 원심분리 방식으로 냉매와 오일을 분리하도록 구성될 수 있다.
머플러(200)는 측면 상부에 압축기(100)에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매 유입구(201)를 구비하여 압축기(100)의 출구측 냉매순환라인(RA)과 연결될 수 있다. 그리고, 상면에 오일이 분리된 냉매를 배출하는 냉매 배출구(202)를 구비하여 실내열교환기(110)의 입구측 냉매순환라인(RA)과 연결될 수 있다. 따라서, 머플러(200)의 내부공간에서 나선형으로 회전하며 오일과 원심분리된 기상 상태의 냉매는 상측의 냉매 배출구(202)를 통해 배출되어 냉매순환라인(RA)을 따라 실내열교환기(110)로 흐르게 된다. 이 경우, 기상 상태의 냉매만이 실내열교환기(110)로 공급되게 되므로 방열량을 향상시킬 수 있다.
또한, 머플러(200)는 하단 중심에 분리된 오일을 배출하는 오일 배출구(203)를 구비하여 오일순환라인(RC)과 연결될 수 있다.
도 4에서와 같이, 오일순환라인(RC)은 압축기(100)의 입구측 냉매순환라인(RA)에 연결될 수 있으며, 이에 따라 머플러(200)는 오일순환라인(RC)을 통해서 압축기(100)와 간접적으로 연결될 수 있다.
머플러(200)의 상부에서 내부공간으로 유입된 냉매가 내부공간에서 나선형으로 회전함에 따라 점도와 비중이 큰 오일은 원심분리 방식으로 냉매에서 분리되어 머플러(200)의 하단으로 침전되며, 오일 배출구(203)를 통해서 배출되어 오일순환라인(RC)을 따라서 압축기(100)의 입구측 냉매순환라인(RA)으로 흐른 후 냉매와 함께 다시 압축기(100)로 회수될 수 있다.
이 경우, 오일순환라인(RC)은 지름의 크기가 냉매순환라인(RA)의 지름의 크기보다 작도록 구성될 수 있다. 이는 오일순환라인(RC)의 지름의 크기가 이러한 오일순환라인(RC)이 연결되는 냉매순환라인(RA)의 지름의 크기보다 크게 되면 압축기(100)로 회수되는 냉매의 유량이 많아지게 되어 냉방 성능의 저하를 가져올 수 있는 문제를 방지하기 위함이다. 즉, 냉매와 오일을 완전히 분리하는 것은 현실적으로 어렵기 때문에, 오일순환라인(RC)을 통해 압축기(100)로 회수되는 오일에는 소량이지만 냉매가 포함될 수 있다. 이러한 회수되는 냉매의 유량 증가는 냉방 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이에 따라 오일순환라인(RC)의 지름의 크기를 냉매순환라인(RA)의 지름의 크기보다 작도록 구성함으로써 냉방 성능이 저하되는 것을 방지하도록 한다.
오일순환라인(RC)상에는 팽창밸브(250)가 설치될 수 있다. 물론, 팽창밸브(250) 대신 오리피스가 설치되는 것도 가능하다.
도 5에서와 같이, 오일순환라인(RC)은 압축기(100)에 연결될 수 있으며, 이에 따라 머플러(200)는 오일순환라인(RC)을 통해서 압축기(100)와 직접적으로 연결될 수 있다.
압축기(100)는 냉매가 유입되는 선단의 저압구간(A1), 냉매와 오일이 배출되는 후단의 고압구간(A3), 저압구간(A1)과 고압구간(A3) 사이의 중간압구간(A2)을 포함할 수 있다.
그리고, 오일순환라인(RC)은 압축기(100)의 저압구간(A1)과 중간압구간(A2) 중 어느 일측에 연결될 수 있다. 도면에서는 오일순환라인(RC)이 압축기(100)의 저압구간(A1)에 연결되는 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 압축기(100)의 중간압구간(A2)에 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.
이에 따라 오일순환라인(RC) 내에 작용하는 차압에 의해 오일이 압축기(100)로 원활하게 유동하여 압축기(100) 내로 재주입되도록 한다. 이를 통해서 압축기(100) 내에 오일부족 문제가 발생하는 것을 방지하여 압축기(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 차량용 열관리 시스템 100: 압축기
110: 실내열교환기 120: 팽창수단
125: 외부팽창수단 130: 실외열교환기
135: 팬 140: 증발기
150: 공조케이스 155: 온도조절도어
160: 방향전환밸브 170: 어큐뮬레이터
180: 열공급수단 181: 수냉식 열교환기
181a: 냉매 열교환부 181b: 냉각수 열교환부
190: 차량 전장품 200: 머플러
201: 냉매 유입구 202: 냉매 배출구
203: 오일 배출구 250: 팽창밸브

Claims (8)

  1. 냉매순환라인에 각각 설치되는 것으로, 냉매를 압축하여 배출하는 압축기, 공조케이스 내부에 설치되어 공조케이스내 공기와 상기 압축기로 공급되는 냉매를 열교환시키는 증발기, 공조케이스 외부에 설치되어 상기 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 실외공기를 열교환시키는 실외열교환기, 상기 증발기의 입구측 냉매순환라인상에 설치되어 상기 증발기로 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창수단을 포함하여 이루어진 차량용 열관리 시스템에 있어서,
    상기 냉매순환라인상에는, 상기 압축기의 출구측 냉매순환라인상에 설치되어 상기 압축기에서 배출되는 냉매의 소음을 감쇄하도록 하는 머플러와, 상기 머플러와 상기 압축기를 직접 또는 간접적으로 연결하도록 설치되는 오일순환라인이 구비되고,
    상기 머플러는 상기 압축기에서 배출되는 냉매에 포함된 오일을 분리하며, 상기 오일이 분리된 냉매만을 상기 머플러의 출구측 냉매순환라인을 통해 배출하고, 상기 분리된 오일을 상기 오일순환라인을 통해서 상기 압축기로 배출하여 상기 오일이 순환되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 머플러는 상하로 연장되는 원통형으로 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 깔때기 형상의 구조를 가지며, 내부공간으로 유입되는 상기 냉매를 나선형으로 회전시켜 원심분리 방식으로 상기 냉매와 상기 오일을 분리하는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 머플러는 측면 상부에 상기 압축기에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매 유입구를 구비하여 상기 압축기의 출구측 냉매순환라인과 연결되고, 상면에 상기 오일이 분리된 상기 냉매를 배출하는 냉매 배출구를 구비하여 상기 냉매순환라인과 연결되며, 하단 중심에 상기 분리된 오일을 배출하는 오일 배출구를 구비하여 상기 오일순환라인과 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오일순환라인은 상기 압축기의 입구측 냉매순환라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 오일순환라인은 지름의 크기가 상기 냉매순환라인의 지름의 크기보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 압축기는 상기 냉매가 유입되는 선단의 저압구간, 상기 냉매와 상기 오일이 배출되는 후단의 고압구간, 상기 저압구간과 상기 고압구간 사이의 중간압구간을 포함하고,
    상기 오일순환라인은 상기 저압구간과 상기 중간압구간 중 어느 일측에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오일순환라인상에는 팽창밸브 또는 오리피스가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공조케이스 내부에 설치되어 상기 공조케이스내 공기와 상기 압축기에서 배출된 냉매를 열교환시키는 실내열교환기를 더 포함하고, 상기 머플러는 상기 오일이 분리된 냉매만을 상기 냉매순환라인을 통해 상기 실내열교환기로 배출하는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
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