WO2021015483A1

WO2021015483A1 - 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법

Info

Publication number: WO2021015483A1
Application number: PCT/KR2020/009314
Authority: WO
Inventors: 이재민; 김영철; 김인혁; 이경철
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-01-28
Also published as: KR20210011170A; KR102625967B1; US20220258558A1; CN114144321A

Abstract

실시예는 분기라인 및 흐름제어수단을 이용하여 차량의 배터리 모듈에서 발생하는 열 또는 전장부품에서 발생하는 열을 차량에 설치되는 공조장치의 열원으로 사용하는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법에 관한 것이다. 이에 따라, 상기 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법은 모드에 따라, 전장부품모듈의 폐열 및 배터리의 폐열을 선택적으로 이용하여 난방 성능 및 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법

실시예는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법에 관한 것이다. 상세하게, 차량의 배터리 모듈에서 발생하는 열 또는 전장부품에서 발생하는 열을 차량에 설치되는 공조장치의 난방 열원으로 확보하는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법에 관한 것이다.

자동차는 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 공조장치를 갖추고 있다. 상기 공조장치는 온기를 발생시켜 차량의 실내를 따뜻하게 유지시키거나, 냉기를 발생시켜 차량의 실내를 시원하게 유지시킨다. 여기서, 차량용 공조 장치는 냉매를 순환시키도록 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 이를 연결하는 파이프 등을 포함할 수 있다.

이러한 공조장치가 설치되는 차량 중 대부분은 휘발유, 경유 등의 화석연료를 에너지원으로 구동하는 내연기관을 이용하고 있다. 그에 따라, 환경오염 문제, 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 대두되고 있다. 이에, 전기자동차, 연료전지 자동차 등의 친환경 자동차가 부각되고 있는 실정이다.

상기 내연기관을 사용하는 차량(이하, '내연기관 차량'이라 함)의 경우, 내연기관을 냉각하는 냉각수를 이용하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 예컨데, 상기 내연기관 차량은 내연기관으로부터 흡수한 열을 차량의 실내 난방에 이용하도록 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 구비하여 차량 내부를 난방할 수 있다.

그러나, 연료전지 등을 사용하는 차량의 경우에는 상기 내연기관을 이용하지 않기 때문에, 차량의 내연기관을 열원으로 하는 히팅 시스템을 사용할 수 없는 문제가 있다.

그에 따라, 연료전지 등을 사용하는 차량은 공조장치에 히트펌프를 추가하여 이를 열원으로 사용할 수 있게 하거나, 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하여 차량 내부를 난방하고 있다. 그러나, 상기 히트펌프의 열원으로 전장부품에서 발생하는 열만을 이용하게 되는 경우, 차량의 저속 주행시 또는 장기 정차 후 차량 운행시 차량 내부의 난방 성능이 떨어지는 문제가 있다. 그에 따라, 별도의 피티씨 히터(Positive Temperature Coefficient Heater)를 차량에 설치하여 사용해야 하기 때문에, 차량에서 소모되는 소모전력이 증가되는 문제 또한 발생하게 된다.

실시예는 차량 내부를 난방하는 모드에 따라, 전장부품모듈의 폐열 및 배터리의 폐열을 선택적으로 이용하여 난방 성능 및 품질을 향상시키는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법을 제공한다.

또한, 전장부품모듈의 열 및 배터리의 열을 냉각하도록 별도의 냉각수 순환구조가 분리되어 배치되는 구조에서, 전장부품모듈의 폐열 및 배터리의 폐열을 선택적으로 이용할 수 있도록 공조장치의 냉매 순환구조가 배치되는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법을 제공한다.

또한, 차량의 내부를 난방하는 중에도 차량 내부를 제습할 수 있는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법을 제공한다.

또한, 차량의 내부를 난방하는 중에도 차량 내부를 제습할 수 있게 실외열교환기를 우회하도록 배치되는 분기라인을 구비하고, 상기 분기라인에 배치되는 칠러를 이용하여 배터리를 충분히 쿨링시킬 수 있는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법을 제공한다. 즉, 실외열교환기를 우회하여 압력 강하를 최소화한 냉매를 배터리를 냉각하는 칠러로 공급되게 함으로써, 배터리의 냉각 성능을 확보할 수 있는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법을 제공한다.

또한, 실외열교환기에 물기의 착상이 발생되거나 또는 외부 기온이 매우 낮은 상황에서, 실외열교환기를 우회하여 전장부품모듈을 냉각하는 칠러로 열교환매체를 공급되게 하는 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법을 제공한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제는 제2 열교환매체를 이용하여 배터리를 냉각하는 배터리 냉각장치, 제3 열교환매체를 이용하여 차량 내부의 온도를 조절하는 공조장치, 및 상기 제2 열교환매체와 상기 제3 열교환매체가 열교환하는 제2 폐열회수칠러를 포함하는 차량용 열관리 장치에 있어서, 상기 공조장치는 압축기, 방열기, 실외열교환기, 제1 팽창수단 및 증발기를 연결하는 공조라인; 제3 열교환매체가 상기 실외열교환기를 우회하도록 상기 공조라인에 연결되는 분기라인; 및 흐름제어수단을 포함하고, 상기 흐름제어수단은 상기 분기라인을 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 증발기 또는 상기 제2 폐열회수칠러로 흐르도록 제어하는 차량용 열관리 장치에 의해 달성된다.

또한, 상기 차량용 열관리 장치는 제1 열교환매체를 이용하여 전장부품모듈을 냉각하는 전장부품 냉각장치; 및 상기 제1 열교환매체와 상기 제3 열교환매체가 열교환하는 제1 폐열회수칠러를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 흐름제어수단은 상기 분기라인을 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 폐열회수칠러로 흐르도록 제어할 수 있다.

그리고, 상기 분기라인은 상기 공조라인과 연결되는 제1 분기라인, 상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 제2 분기라인, 및 상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제2 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 제3 분기라인을 포함하고, 상기 흐름제어수단은 상기 공조라인과 상기 제1 분기라인이 만나는 제1 분기점(P1)에 배치되는 제1 삼방향 밸브와, 상기 제3 분기라인에 배치되는 제2 삼방향 밸브를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 분기라인의 일측은 상기 방열기와 상기 실외열교환기 사이의 공조라인 상에 연결될 수 있다.

한편, 상기 차량용 열관리 장치의 냉방모드 시, 상기 제1 삼방향 밸브는 상기 제3 열교환매체가 상기 실외열교환기로 흐르게 할 수 있다.

또한, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1 난방모드 시, 상기 제1 삼방향 밸브와 상기 제2 삼방향 밸브는 상기 제3 열교환매체가 상기 제1 분기라인을 통해 제2 분기라인으로 흐르게 할 수 있다.

또한, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제2 난방모드 시, 상기 제1 삼방향 밸브와 상기 제2 삼방향 밸브는 상기 제3 열교환매체가 상기 제1 분기라인을 통해 상기 제2 분기라인과 상기 제3 분기라인으로 흐르게 할 수 있다.

한편, 상기 공조장치는 상기 제3 분기라인에서 분기되어 상기 제1 팽창수단과 상기 증발기 사이의 공조라인 상에 연결되는 제습라인을 더 포함하며, 상기 제2 삼방향 밸브는 상기 제습라인과 상기 제3 분기라인이 만나는 제2 분기점(P2)에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제3 난방모드 시, 상기 제1 삼방향 밸브와 상기 제2 삼방향 밸브는 상기 제3 열교환매체가 상기 제1 분기라인을 통해 상기 제2 분기라인과 상기 제습라인으로 흐르게 할 수 있다.

또한, 상기 공조장치는 상기 실외열교환기와 상기 제1 팽창수단 사이의 공조라인 상에서 분기되어 제2 분기라인과 연결되는 제5 분기라인, 및 상기 공조라인과 상기 제5 분기라인이 만나는 제3 분기점(P3)에 배치되는 제3 삼방향 밸브를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1-1 난방모드 시, 상기 제1 삼방향 밸브와 상기 제3 삼방향 밸브는 상기 실외열교환기를 통과한 제3 열교환매체가 상기 제1 폐열회수칠러로 흐르게 할 수 있다.

한편, 상기 분기라인은 상기 공조라인과 연결되는 제1 분기라인, 상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 제2 분기라인, 및 상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제2 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 제3 분기라인을 포함하고, 상기 흐름제어수단은 상기 공조라인과 상기 제1 분기라인이 만나는 제1 분기점(P1)에 배치되는 제1 삼방향 밸브; 및 상기 제3 분기라인에 배치되는 제1 이방향 밸브를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 분기라인의 일측은 상기 방열기와 상기 실외열교환기 사이의 공조라인 상에 연결될 수 있다.

그리고, 상기 공조장치는 상기 제3 분기라인에서 분기되어 상기 제1 팽창수단과 상기 증발기 사이의 공조라인과 연결되는 제습라인; 및 상기 제습라인에 배치되는 제2 이방향 밸브를 더 포함할 수 있다.

이에, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1 난방모드 시, 상기 제1 이방향 밸브와 상기 제2 이방향 밸브는 오프(OFF)할 수 있다.

또한, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제2 난방모드 시, 상기 제1 이방향 밸브는 온(ON)하고, 상기 제2 이방향 밸브는 오프(OFF)할 수 있다.

또한, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제3 난방모드 시, 상기 제1 이방향 밸브는 오프(OFF)하고, 상기 제2 이방향 밸브는 온(ON)할 수 있다.

또한, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제4 난방모드 시, 상기 제1 이방향 밸브와 상기 제2 이방향 밸브는 온(ON)할 수 있다.

한편, 상기 공조장치는 상기 실외열교환기와 상기 제1 팽창수단 사이의 공조라인 상에서 분기되어 제2 분기라인과 연결되는 제5 분기라인, 및 상기 공조라인과 상기 제5 분기라인이 만나는 제3 분기점(P3)에 배치되는 제3 삼방향 밸브를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1-1 난방모드 시,

상기 제1 삼방향 밸브와 상기 제3 삼방향 밸브는 상기 실외열교환기를 통과한 제3 열교환매체가 상기 제1 폐열회수칠러로 흐르게 할 수 있다.

한편, 상기 제2 분기라인과 상기 제3 분기라인은 상기 압축기의 입구측에 배치되는 어큐뮬레이터에 연결될 수 있다.

또한, 상기 공조장치는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 상기 제1 삼방향 밸브의 입구측에 배치되는 제2 팽창수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 공조장치는 상기 실외열교환기와 상기 제1 팽창수단 사이의 공조라인 상에서 분기되어 상기 제3 분기라인에 연결되는 제4 분기라인을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 공조장치는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 제2 폐열회수칠러의 입구측에 배치되는 제3 팽창수단을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 팽창수단은 기계식 팽창밸브로 제공되고, 상기 제3 팽창수단은 전자식 팽창밸브로 제공될 수 있다.

상기 과제는 전장부품모듈(PE)을 냉각할 수 있는 전장부품 냉각장치; 배터리(B)를 냉각할 수 있는 배터리 냉각장치; 차량 실내의 온도를 조절하는 공조장치; 상기 전장부품 냉각장치의 제1 열교환매체와 상기 공조장치의 제3 열교환매체가 열교환하는 제1 폐열회수칠러; 및 상기 배터리 냉각장치의 제2 열교환매체와 상기 공조장치의 제3 열교환매체가 열교환하는 제2 폐열회수칠러를 포함하고, 상기 공조장치는 압축기, 방열기, 실외열교환기, 제1 팽창수단 및 증발기를 연결하는 공조라인, 상기 방열기와 상기 실외열교환기 사이의 공조라인에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러와 상기 제2 폐열회수칠러 각각을 통과하도록 배치되는 분기라인, 상기 제2 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 상기 분기라인의 제3 분기라인에서 분기되어 상기 제1 팽창수단과 상기 증발기 사이의 공조라인과 연결되는 제습라인 및 흐름제어수단을 포함하며, 상기 흐름제어수단은 상기 전장부품 냉각장치 및 상기 배터리 냉각장치 중 적어도 어느 하나의 열을 열원으로 사용할 수 있게 제3 열교환매체를 제어하는 차량용 열관리 장치에 의해 달성된다.

한편, 상기 제1 열교환매체와 상기 제2 열교환매체는 냉각수로 제공되고, 상기 제3 열교환매체는 냉매로 제공될 수 있다.

실시예에 따른 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법은 차량 내부를 난방하는 모드에 따라, 전장부품모듈의 폐열 및 배터리의 폐열을 선택적으로 이용하여 난방 성능 및 품질을 향상시킬 수 있다.

상세하게, 전장부품모듈의 열 및 배터리의 열을 각각 냉각하도록 별도의 냉각수 순환구조가 분리되어 배치되는 구조에서, 전장부품모듈의 폐열 및 배터리의 폐열을 선택적으로 이용할 수 있도록 차량용 공조장치의 냉매 순환구조를 배치함으로써, 상기 차량용 열관리 장치는 차량 내부를 난방하는 열원의 수를 조절할 수 있다. 즉, 상기 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법은 난방 모드에 따라, 열원을 선택하여 차량 내부의 난방 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법은 공조장치에 제습라인을 더 설치하여 차량의 내부를 난방하는 중에도 차량 내부를 제습할 수 있다. 그에 따라, 차량 내부 난방의 품질을 향상시킬 수 있다.

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치를 나타내는 도면이고,

도 2는 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 냉방모드를 나타내는 도면이고,

도 3은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1 난방모드를 나타내는 도면이고,

도 4는 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제2 난방모드를 나타내는 도면이고,

도 5는 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제3 난방모드를 나타내는 도면이고,

도 6은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 변형예를 나타내는 도면이고,

도 7은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1-1 난방모드를 나타내는 도면이고,

도 8은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치를 나타내는 도면이고,

도 9는 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 냉방모드를 나타내는 도면이고,

도 10은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1 난방모드를 나타내는 도면이고,

도 11은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제2 난방모드를 나타내는 도면이고,

도 12는 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제3 난방모드를 나타내는 도면이고,

도 13은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제4 난방모드를 나타내는 도면이고,

도 14는 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 변형예를 나타내는 도면이고,

도 15는 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1-1 난방모드를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

차량은 모터, 인버터 등의 전장부품을 구비할 수 있다. 또한, 상기 차량은 자율주행 시스템(Autonomous system)을 위한 컴퓨터, 라이다(Lidar), 레이더(Radar), 센서 등의 전자장치(Electronics)를 구비할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량은 상기 모터, 인버터, 전자장치 등의 전장부품을 냉각하기 위한 전장부품 냉각수 순환구조를 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량이 연료전지 등을 구동원으로 사용하는 경우, 상기 차량에 배치되는 배터리를 냉각할 수 있는 별도의 배터리 냉각수 순환구조를 포함할 수 있다.

이에, 실시예에 따른 차량용 열관리 장치는 분리되어 병렬로 배치되는 상기 전장부품 냉각수 순환구조 및 상기 배터리 냉각수 순환구조 상에서 버려지는 열(이하, '폐열'이라 함)을 이용하여 차량의 실내를 난방할 수 있는 히트펌프 구조를 공조장치에 구현하여 열관리 효율을 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 차량은 전기자동차 또는 연료전지 자동차 등일 수 있다.

또한, 실시예에 따른 차량용 열관리 장치는 차량 내부를 난방하는 모드에 따라 전장부품모듈의 폐열 및 배터리의 폐열을 선택적으로 이용함으로써, 차량 내부의 공조 컨디션(condition)을 조절하여 차량 내부의 난방 품질을 향상시킬 수 있다.

제1 실시예

도 1은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)는 전장부품모듈(PE)을 냉각할 수 있는 전장부품 냉각장치(100), 배터리(B)를 냉각할 수 있는 배터리 냉각장치(200), 차량 실내의 공기 온도를 조절하는 공조장치(300), 전장부품 냉각장치(100)의 제1 열교환매체와 공조장치(300)의 제3 열교환매체가 열교환할 수 있도록 배치되는 제1 폐열회수칠러(400), 및 배터리 냉각장치(200)의 제2 열교환매체와 공조장치(300)의 제3 열교환매체가 열교환할 수 있도록 배치되는 제2 폐열회수칠러(500)를 포함할 수 있다.

여기서, 전장부품 냉각장치(100)의 제1 열교환매체와 배터리 냉각장치(200)의 제2 열교환매체 각각은 서로를 연결하는 연결구조 없이 별개로 배치되는 순환 구조를 따라 순환된다. 즉, 전장부품 냉각장치(100)와 배터리 냉각장치(200)는 서로 분리되어 배치되는 병렬구조로 차량에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 공조장치(300)는 전장부품 냉각장치(100)와 배터리 냉각장치(200) 각각의 열을 열원으로 이용하여 차량의 내부의 공조 컨디션을 조절할 수 있다.

상기 전장부품 냉각장치(100)는 제1 열교환매체를 순환시켜 전장부품모듈(PE)을 냉각함으로써, 전장부품모듈(PE)의 과열을 방지할 수 있다. 따라서, 전장부품모듈(PE)의 성능 및 수명이 향상될 수 있다. 여기서, 상기 제1 열교환매체는 냉각수일 수 있으며, 제1 냉각수라 불릴 수 있다. 그에 따라, 상기 전장부품 냉각장치(100)는 수냉식 냉각장치일 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 전장부품 냉각장치(100)는 전장부품모듈(PE)에 제1 열교환매체를 순환시켜 냉각시킬 수 있도록 배치되는 제1 순환라인(110), 상기 제1 순환라인(110) 상에 배치되는 라디에이터(120), 상기 공조장치(300)와의 열교환을 위해 상기 제1 순환라인(110)에서 분기되어 제1 폐열회수칠러(400)를 통과하도록 배치되는 열교환라인(130), 상기 라디에이터(120)와 상기 제1 폐열회수칠러(400)로 상기 제1 열교환매체를 선택적으로 흐르게 제어하는 삼방향 밸브(140) 및 상기 제1 열교환매체를 순환시키는 펌프(150)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 라디에이터(120) 및 상기 제1 폐열회수칠러(400)는 병렬로 배치될 수 있다.

제1 순환라인(110)은 상기 제1 열교환매체가 순환할 수 있도록 차량에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 순환라인(110)을 통해 순환되는 상기 제1 열교환매체는 전장부품모듈(PE)에서 발생하는 열을 냉각할 수 있다. 여기서, 상기 제1 순환라인(110)은 파이프 등으로 제공될 수 있다.

그리고, 제1 순환라인(110) 상에는 라디에이터(120), 삼방향 밸브(140) 및 펌프(150) 등이 배치될 수 있다.

라디에이터(120)는 전장부품모듈(PE)이 일정온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위해 외부로 열을 방출하는 열교환기일 수 있다. 예컨데, 전장부품모듈(PE)에서 발생된 열을 흡수한 고온의 상기 제1 열교환매체는 펌프(150)에 의해 순환될 수 있다. 그리고, 상기 제1 열교환매체는 상기 라디에이터(120)를 통과하면서 외부로 열을 방출할 수 있다.

열교환라인(130)은 상기 라디에이터(120)를 우회하도록 상기 제1 순환라인(110)에 연결될 수 있다. 상세하게, 열교환라인(130)은 상기 제1 열교환매체의 흐름을 기준으로 상기 라디에이터(120)의 입구측과 출구측을 연결하도록 배치될 수 있다. 이때, 열교환라인(130)은 상기 제1 폐열회수칠러(400)를 통과하도록 배치될 수 있다. 그에 따라, 열교환라인(130)을 따라 이송되는 제1 열교환매체는 상기 공조장치(300)의 제3 열교환매체와 상기 제1 폐열회수칠러(400)에서 열교환할 수 있다. 즉, 전장부품모듈(PE)에서 발생하는 열은 상기 제1 열교환매체를 통해 상기 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 공조장치(300)로 전달될 수 있다.

상기 전장부품 냉각장치(100)의 삼방향 밸브(140)는 상기 제1 열교환매체가 라디에이터(120)로 흐르도록 제어하거나, 또는 열교환라인(130)을 통해 제1 폐열회수칠러(400)로 흐르도록 제어할 수 있게 한다.

펌프(150)는 상기 제1 열교환매체가 상기 제1 순환라인(110) 또는 열교환라인(130) 따라 이송되게 한다. 여기서, 상기 전장부품 냉각장치(100)의 펌프(150)는 제1 펌프라 불릴 수 있다.

상기 배터리 냉각장치(200)는 제2 열교환매체를 순환시켜 배터리(B)를 냉각함으로써, 상기 배터리(B)의 과열을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 배터리(B)의 성능 및 수명이 향상될 수 있다. 여기서, 상기 제2 열교환매체는 냉각수로 제공되며, 제2 냉각수라 불릴 수 있다. 그에 따라, 상기 배터리 냉각장치(200)는 수냉식 냉각장치일 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 배터리 냉각장치(200)는 배터리(B)에 제2 열교환매체를 순환시켜 냉각시킬 수 있도록 배치되는 제2 순환라인(210), 상기 제2 열교환매체를 제2 순환라인(210)을 따라 순환시키는 펌프(220)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 냉각장치(200)는 상기 제2 열교환매체를 가열하는 히터(230)를 더 포함할 수 있다.

제2 순환라인(210)은 상기 제2 열교환매체가 순환할 수 있도록 차량에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 순환라인(210)을 통해 순환되는 상기 제2 열교환매체는 배터리(B)에서 발생하는 열을 냉각할 수 있다. 여기서, 상기 제2 순환라인(210)은 파이프 등으로 제공될 수 있다.

제2 순환라인(210)은 상기 제2 폐열회수칠러(500)를 통과하도록 배치될 수 있다. 그에 따라, 제2 순환라인(210)을 따라 이송되는 제2 열교환매체는 상기 공조장치(300)의 제3 열교환매체와 상기 제2 폐열회수칠러(500)에서 열교환할 수 있다. 즉, 배터리(B)에서 발생하는 열은 상기 제2 열교환매체를 통해 상기 제2 폐열회수칠러(500)에서 상기 공조장치(300)로 전달될 수 있다.

펌프(220)는 상기 제2 열교환매체가 상기 제2 순환라인(210)을 따라 이송되게 한다. 여기서, 상기 배터리 냉각장치(200)의 펌프(220)는 제2 펌프라 불릴 수 있다. 그에 따라, 배터리(B)에서 발생된 열을 흡수한 고온의 상기 제2 열교환매체는 펌프(220)에 의해 순환될 수 있다. 그리고, 상기 제2 열교환매체는 상기 제2 폐열회수칠러(500)를 통과하면서 상기 제3 열교환매체와 열교환할 수 있다.

히터(230)는 제2 순환라인(210)을 따라 이송되는 상기 제2 열교환매체를 가열할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 히터(230)는 제2 열교환매체의 흐름을 기준으로 배터리(B)의 출구측에 배치될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 공조장치(300)는 제1 폐열회수칠러(400)로 전달된 전장부품모듈(PE)의 폐열과 제2 폐열회수칠러(500)로 전달된 배터리(B)의 폐열을 이용하여 차량 내부의 온도를 조절할 수 있다. 예컨데, 상기 공조장치(300)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 중 적어도 어느 하나의 폐열을 열원으로 이용함으로써, 상기 차량용 열관리 장치(1)의 열관리 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 공조장치(300)는 제3 열교환매체가 흐르도록 배치되는 공조라인(310), 상기 공조라인(310) 상에 배치되는 압축기(311)와 방열기(312)와 실외열교환기(313)와 제1 팽창수단(314)과 증발기(315), 상기 방열기(312)와 상기 실외열교환기(313) 사이의 공조라인(310)의 일 영역에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 각각을 통과하도록 배치되는 분기라인(320), 및 상기 공조라인(310) 또는 상기 분기라인(320)으로 제3 열교환매체의 이동을 제어하는 흐름제어수단을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제3 열교환매체는 냉매일 수 있다. 그리고, 방열기(312)와 증발기(315)는 공조케이스(C)의 내부에 배치될 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300)는 상기 분기라인(320)에서 상기 증발기(315)로 냉매를 공급할 수 있게 마련되는 제습라인(350)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제습라인(350)은 상기 분기라인(320)의 일 영역에서 분기되어 상기 제1 팽창수단(314)과 상기 증발기(315) 사이의 공조라인(310)의 일 영역과 연결될 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300)는 상기 공조라인(310)의 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 압축기(311)의 입구측에 배치되는 어큐뮬레이터(316)를 더 포함할 수 있다.

공조라인(310)은 차량 내부의 냉난방을 위해 제3 열교환매체가 순환 이동할 수 있게 한다. 그에 따라, 공조라인(310) 상에는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 압축기(311)와 방열기(312)와 실외열교환기(313)와 제1 팽창수단(314)과 증발기(315)와 어큐뮬레이터(316) 등이 순차적으로 배치될 수 있다. 여기서, 공조라인(310)은 파이프 등으로 제공될 수 있다.

압축기(311)는 공조라인(310)을 따라 이동하는 상기 제3 열교환매체를 압축한 후 고온 고압의 기체 상태로 배출한다. 여기서, 압축기(311)는 콤프레서라 불릴 수 있다.

방열기(312)는 공조케이스(C) 내부에 배치되며, 차량의 내부로 유입되는 공기와 제3 열교환매체 간의 열교환을 유도한다. 예컨데, 방열기(312)는 공조케이스(C) 내부의 공기와 상기 제3 열교환매체 간의 열교환을 가능하게 한다. 그에 따라, 방열기(312)는 차량 내부를 난방할 수 있게 한다. 여기서, 방열기(312)는 실내열교환기라 불릴 수 있다.

실외열교환기(313)는 차량으로 유입되는 에어와 제3 열교환매체를 열교환시켜 방열할 수 있다. 그에 따라, 상기 제3 열교환매체는 응축될 수 있다. 여기서, 실외열교환기(313)는 응축기라 불릴 수 있다.

제1 팽창수단(314)은 실외열교환기(313)와 증발기(315) 사이의 공조라인(310) 상에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 팽창수단(314)은 증발기(315)의 입구측에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 팽창수단(314)은 실외열교환기(313)에서 응축된 제3 열교환매체를 팽창시킬 수 있다.

상기 제1 팽창수단(314)은 기계식 팽창밸브(Thermal expansion valve) 또는 전자식 팽창밸브(Electronic expansion valve)가 사용될 수 있다. 바람직하게, 제1 팽창수단(314)으로 기계식 팽창밸브가 사용될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 팽창수단(314)은 제1 팽창밸브라 불릴 수 있다.

증발기(315)는 공조케이스(C) 내부에 배치되며, 제3 열교환매체를 이용하여 공조케이스(C) 내부의 공기를 냉각할 수 있다. 예컨데, 증발기(315)는 제1 팽창수단(314)을 통과하여 공급된 제3 열교환매체를 이용하여 공조케이스(C) 내부의 공기를 냉각할 수 있다. 이때, 공조케이스(C)의 내부에 배치되는 온도조절도어(D)는 증발기(315)를 통해 열교환한 공기의 양을 조절하여 차량 내부의 온도를 조절할 수 있다.

어큐뮬레이터(316, Accumulator)는 제3 열교환매체를 기상과 액상으로 분리하고, 기상의 제3 열교환매체를 압축기(311)에 공급할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 어큐뮬레이터(316)는 압축기(311)의 입구측에 배치될 수 있다. 여기서, 어큐뮬레이터(316)는 기액 분리기라 불릴 수 있다.

분기라인(320)은 상기 방열기(312)와 상기 실외열교환기(313) 사이의 공조라인(310)의 일 영역에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 각각을 통과하도록 배치될 수 있다.

예컨데, 분기라인(320)은 상기 열교환기를 통과한 제3 열교환매체가 상기 실외열교환기(313), 상기 제1 팽창수단(314) 및 상기 증발기(315)를 우회하도록 상기 공조라인(310)에 연결될 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치(1)의 난방 모드시, 상기 제3 열교환매체는 분기라인(320)을 통해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 각각을 통과할 수 있다. 여기서, 분기라인(320)은 상기 제3 열교환매체가 이동할 수 있는 파이프 등으로 제공될 수 있다.

한편, 분기라인(320)은 실외열교환기(313)를 우회함으로써, 상대적으로 실외열교환기(313)를 통과한 경우보다 압력이 높은 제3 열교환매체를 배터리 냉각장치(200)측으로 이송되게 할 수 있다. 그에 따라, 고압으로 상기 분기라인(320)을 따라 이송되는 제3 열교환매체는 배터리 냉각장치(200)와의 열교환 성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 배터리(B)의 냉각 성능을 충분히 향상시킬 수 있도록 제어될 수 있다.

도 1을 참조하면, 분기라인(320)은 상기 방열기(312)와 상기 실외열교환기(313) 사이의 공조라인에 연결되는 제1 분기라인(321), 상기 제1 분기라인(321)에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러(400)를 통과하도록 배치되는 제2 분기라인(322), 및 상기 제1 분기라인(321)에서 분기되어 상기 제2 폐열회수칠러(500)를 통과하도록 배치되는 제3 분기라인(323)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 분기라인(321)에서 분기된 상기 제2 분기라인(322)의 일측은 압축기(311)의 입구측에 배치되는 어큐뮬레이터(316)에 연결될 수 있다. 이때, 상기 제2 분기라인(322)을 통과하는 상기 제3 열교환매체는 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하기 때문에, 상기 공조장치(300)는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 이용할 수 있다.

또한, 상기 제1 분기라인(321)에서 분기된 상기 제3 분기라인(323)의 일측은 압축기(311)의 입구측에 배치되는 어큐뮬레이터(316)에 연결될 수 있다. 이때, 상기 제3 분기라인(323)을 통과하는 상기 제3 열교환매체는 제2 폐열회수칠러(500)에서 상기 제2 열교환매체와 열교환하기 때문에, 상기 공조장치(300)는 배터리(B)의 폐열을 열원으로 이용할 수 있다.

따라서, 공조장치(300)를 기준으로 제1 폐열회수칠러(400)와 제2 폐열회수칠러(500)는 병렬로 구성되고, 상기 제2 분기라인(322) 또는 제3 분기라인(323)을 따라 이송되는 제3 열교환매체와 열교환하기 때문에, 상기 차량용 열교환 장치(1)는 차량 내부의 컨디션을 조절하는 모드에 따라 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 중 적어도 어느 하나를 열원으로 사용할 수 있다.

상기 흐름제어수단은 상기 공조라인(310)의 실외열교환기(313) 또는 상기 분기라인(320)으로 제3 열교환매체의 이동을 제어할 수 있다. 이때, 상기 흐름제어수단은 상기 분기라인(320)으로 이송되는 제3 열교환매체를 제1 폐열회수칠러(400), 제2 폐열회수칠러(500) 및 증발기(315) 중 적어도 어느 하나로 이동되게 제어할 수 있다.

따라서, 상기 흐름제어수단은 차량 내부의 컨디션을 조절하는 모드에 따라 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 중 적어도 어느 하나를 열원으로 사용할 수 있게 한다.

또한, 상기 흐름제어수단은 제3 열교환매체가 실외열교환기(313)를 우회할 수 있게 한다. 그에 따라, 상기 흐름제어수단은 상대적으로 실외열교환기(313)를 통과한 경우보다 압력이 높은 제3 열교환매체를 제1 폐열회수칠러(400), 제2 폐열회수칠러(500) 및 증발기(315) 중 적어도 어느 하나로 공급할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 흐름제어수단은 제1 삼방향 밸브(330)와 제2 삼방향 밸브(340)를 포함할 수 있다.

제1 삼방향 밸브(330)는 상기 방열기(312)와 상기 실외열교환기(313) 사이의 공조라인(310)과 상기 분기라인(320)의 제1 분기라인(321)이 만나는 제1 분기점(P1)에 배치될 수 있다.

상기 제1 삼방향 밸브(330)는 방열기(312)를 통과한 제3 열교환매체를 실외열교환기(313)로 흐르게 하거나 또는 분기라인(320)측으로 흐르게 제어할 수 있다.

제2 삼방향 밸브(340)는 상기 제3 열교환매체가 상기 제1 폐열회수칠러(400)를 통과하도록 제어하거나, 또는 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두를 통과하도록 제어할 수 있다. 또한, 제2 삼방향 밸브(340)는 상기 제3 열교환매체가 상기 제2 폐열회수칠러(500)만을 통과하도록 제어할 수도 있다.

이에, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 차량 내부의 공조 컨디션을 조절하도록 복수 개의 모드를 구비할 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 삼방향 밸브(340)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 또는 배터리(B)의 폐열 중 어느 하나만을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있도록 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 중 어느 하나에만 상기 제3 열교환매체가 흐르도록 제어할 수 있다. 또는, 상기 제2 삼방향 밸브(340)는 전장부품모듈(PE)의 폐열과 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있도록 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두에 대해 상기 제3 열교환매체가 흐르도록 제어할 수도 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제2 삼방향 밸브(340)는 분기라인(320) 상에 배치될 수 있다. 상세하게, 제습라인(350)이 연결될 수 있도록 제2 삼방향 밸브(340)는 분기라인(320) 중 제3 분기라인(323) 상에 배치될 수 있다.

상기 공조장치(300)는 차량 내부의 공조 품질을 향상시키기 위해 분기라인(320)에 연결되는 제습라인(350)을 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 공조장치(300)는 제2 삼방향 밸브(340)를 이용하여 증발기(315)를 통과하도록 상기 제3 열교환매체를 제어할 수 있다.

도 1을 참조하면, 제습라인(350)은 제3 분기라인(323)에서 분기되어 상기 제1 팽창수단(314)과 상기 증발기(315) 사이의 공조라인(310)의 일 영역에 연결될 수 있다. 따라서, 제3 분기라인(323)에 흐르던 제3 열교환매체를 상기 제습라인(350)으로 흐르게 하기 위해, 제2 삼방향 밸브(340)는 상기 제3 분기라인(323)과 제습라인(350)이 만나는 제2 분기점(P2)에 배치될 수 있다.

그에 따라, 제3 분기라인(323)에 흐르던 제3 열교환매체는 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 제습라인(350)으로 유도되어 증발기(315)측으로 이송됨으로써, 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다. 예컨데, 차량 내부의 냉방시와는 별개로 차량 내부의 난방시에도, 상기 공조장치(300)는 제습라인(350)을 이용하여 증발기(315)측으로 제3 열교환매체가 이송되게 하여 차량 내부를 제습할 수 있다.

여기서, 제습라인(350)은 제3 분기라인(323)에서 분기되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 제3 분기라인(323)이 제습라인(350)에서 분기되게 형성될 수도 있다.

한편, 상기 공조장치(300)는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 제1 삼방향 밸브(330)의 입구측에 배치되는 제2 팽창수단(360)을 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2 팽창수단(360)은 방열기(312)와 제1 삼방향 밸브(330) 사이의 공조라인(310) 상에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2 팽창수단(360)은 방열기(312)를 통과한 제3 열교환매체를 팽창시킬 수 있다. 여기서, 상기 제2 팽창수단(360)은 제2 팽창밸브라 불릴 수 있다. 예컨데, 상기 제2 팽창수단(360)은 기계식 팽창밸브(Thermal expansion valve) 또는 전자식 팽창밸브(Electronic expansion valve)가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 제2 팽창수단(360)은 오리피스 일체형 밸브일 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300)는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 제2 폐열회수칠러(500)의 입구측에 배치되는 제3 팽창수단(370)을 더 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제3 팽창수단(370)은 제3 분기라인(323) 상에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제3 팽창수단(370)은 제2 폐열회수칠러(500)로 제3 열교환매체가 유입되기 전에 제3 열교환매체를 팽창시킬 수 있다.

예컨데, 상기 제3 팽창수단(370)은 실외열교환기(313)에서 응축된 제3 열교환매체를 제2 폐열회수칠러(500)로 유입되기 전에 팽창시키거나, 또는 제2 삼방향 밸브(340)를 통과한 제3 열교환매체를 제2 폐열회수칠러(500)로 유입되기 전에 팽창시킬 수 있다. 여기서, 상기 제3 팽창수단(370)은 제3 팽창밸브라 불릴 수 있으며, 기계식 팽창밸브(Thermal expansion valve) 또는 전자식 팽창밸브(Electronic expansion valve)가 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 제3 팽창수단(370)으로 전자식 팽창밸브가 사용될 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300)는 실외열교환기(313)를 통과한 제3 열교환매체가 상기 제3 팽창수단(370) 및 제2 폐열회수칠러(500)를 순차적으로 흐르도록 형성된 제4 분기라인(380)을 더 포함할 수 있다.

상기 제4 분기라인(380)은 실외열교환기(313)와 제1 팽창수단(314) 사이의 공조라인(310) 상에서 분기되어 상기 제3 분기라인(323)에 연결될 수 있다. 상세하게, 상기 제4 분기라인(380)은 상기 제3 팽창수단(370)의 입구측에 배치되는 상기 제3 분기라인(323)에 연결될 수 있다. 그에 따라, 상기 제4 분기라인(380)을 따라 이송되는 제3 열교환매체는 상기 제3 팽창수단(370)과 상기 제2 폐열회수칠러(500)를 순차적으로 통과할 수 있다.

상기 제1 폐열회수칠러(400)는 제1 순환라인(110)을 따라 흐르는 상기 제1 열교환매체와 제2 분기라인(322)을 따라 흐르는 제3 열교환매체가 열교환 가능하게 하는 열 교환기일 수 있다. 그에 따라, 제1 순환라인(110)의 일 영역과 제2 분기라인(322)의 일 영역은 제1 폐열회수칠러(400) 내에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 폐열회수칠러(400)는 제1 칠러라 불릴 수 있다.

따라서, 상기 제3 열교환매체는 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하기 때문에, 상기 공조장치(300)는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 이용할 수 있다.

상기 제2 폐열회수칠러(500)는 제2 순환라인(210)을 따라 흐르는 상기 제2 열교환매체와 제3 분기라인(323) 또는 제4 분기라인(380)을 따라 흐르는 제3 열교환매체가 열교환 가능하게 하는 열 교환기일 수 있다. 그에 따라, 제2 순환라인(210)의 일 영역과 제3 분기라인(323)의 일 영역은 제2 폐열회수칠러(500) 내에 배치될 수 있다. 여기서, 제2 폐열회수칠러(500)는 제2 칠러라 불릴 수 있다.

따라서, 상기 제3 열교환매체는 제2 폐열회수칠러(500)에서 상기 제2 열교환매체와 열교환하기 때문에, 상기 공조장치(300)는 배터리(B)의 폐열을 열원으로 이용할 수 있다.

한편, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 공조케이스(C)의 내부에 배치되는 피티씨 히터(600)를 더 포함할 수 있다.

상기 차량용 열관리 장치(1)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열을 열원으로 이용하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 그러나, 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열을 열원으로 차량 실내를 난방하는 최대난방 범위를 넘어서는 난방을 필요로 하는 경우, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 피티씨 히터(600)를 이용하여 차량 내부를 최대난방 범위의 온도보다 높은 온도로 차량 내부의 온도를 높일 수 있다.

도 2는 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 냉방모드를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)의 냉방모드(A/C Mode)시, 상기 공조라인(310)을 따라 흐르는 제3 열교환매체는 압축기(311)와 방열기(312)와 실외열교환기(313)와 팽창수단(314)과 증발기(315)와 어큐뮬레이터(316)를 따라 순환하며 차량 실내를 냉방할 수 있다.

이때, 상기 제3 열교환매체는 제4 분기라인(380)을 통해 제2 폐열회수칠러(500)를 통과하여 어큐뮬레이터(316)로 흐를 수 있다. 그에 따라, 배터리 냉각장치(200)는 제2 폐열회수칠러(500)를 통해 열교환하는 제2 열교환매체를 이용하여 배터리(B)를 냉각시킬 수 있다. 그리고, 전장부품 냉각장치(100)는 라디에이터(120)를 통과하는 제1 열교환매체를 이용하여 배터리(B)를 냉각시킬 수 있다.

도 3은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1 난방모드를 나타내는 도면이고, 도 4는 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제2 난방모드를 나타내는 도면이고, 도 5는 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제3 난방모드를 나타내는 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)는 복수 개의 난방모드(H/P Mode)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)의 난방모드는 세 가지의 모드를 구현하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)는 제1 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 여기서, 상기 제1 난방모드는 부분난방 모드일 수 있다. 이때, 상기 부분난방 모드라 함은 소정의 온도 미만으로 차량의 내부를 난방하는 경우를 의미하거나 전장부품모듈(PE)의 폐열 또는 배터리(B)의 폐열 중 어느 하나만을 이용하여 상기 공조장치(300)에 최대한 제공할 수 있는 열을 의미할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 제1 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 된다. 그리고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하게 된다. 이때, 전장부품 냉각장치(100)의 제1 열교환매체는 상기 전장부품 냉각장치(100)의 삼방향 밸브(140)에 의해 열교환라인(130)을 통해 제1 폐열회수칠러(400)로 흐르게 된다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다.

즉, 실외열교환기(313)에 물기의 착상이 발생되거나 또는 외부 기온이 매우 낮은 상황에서, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 실외열교환기(313)를 우회하여 전장부품모듈(PE)을 냉각하는 제1 폐열회수칠러(400)로 제3 열교환매체를 공급할 수 있다.

제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)는 제2 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열과 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 여기서, 상기 제2 난방모드는 최대난방 모드일 수 있다. 이때, 상기 최대난방 모드라 함은 상기 부분난방 모드보다 높은 온도로 차량의 내부를 난방하는 경우를 의미하거나 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 모두를 이용하여 상기 공조장치(300)에 최대한 제공할 수 있는 열을 의미할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 제2 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 된다. 그리고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두로 흐르게 된다.

예컨데, 상기 제3 열교환매체는 상기 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환 함과 동시에 제3 분기라인(323)으로 흘러 제2 폐열회수칠러(500)에서 제2 열교환매체와 열교환하게 된다. 이때, 전장부품 냉각장치(100)의 제1 열교환매체는 상기 전장부품 냉각장치(100)의 삼방향 밸브(140)에 의해 열교환라인(130)을 통해 제1 폐열회수칠러(400)로 흐르게 된다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 상기 제1 난방모드보다 높은 온도로 난방할 수 있다.

제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)는 제3 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 제습할 수 있다. 여기서, 상기 제3 난방모드는 부분난방/제습 모드일 수 있다. 그리고, 상기 부분난방/제습 모드라 함은 상술 된 부분난방 모드 및 제습모드를 포함하는 것으로써, 상기 부분난방모드와 함께 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 제3 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 된다. 그리고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 증발기(315) 모두로 흐르게 된다. 예컨데, 상기 제3 열교환매체의 일부는 상기 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하고, 상기 제3 열교환매체의 다른 일부는 제3 분기라인(323)으로 흐르다가 제습라인(350)을 통해 증발기(315)로 이동하게 된다.

그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 상기 제3 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 제습할 수 있다.

상기 차량용 열관리 장치(1)는 실외열교환기(313)를 통과한 제3 열교환매체를 이용하여 차량의 실내를 난방할 수 있다.

도 6은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 변형예를 나타내는 도면이고, 도 7은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1-1 난방모드를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 제5 분기라인(324)과 제3 삼방향 밸브(390)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 흐름제어수단은 제3 삼방향 밸브(390)를 더 포함할 수 있다.

상기 제5 분기라인(324)은 실외열교환기(313)와 제1 팽창수단(314) 사이의 공조라인(310) 상에서 분기되어 제2 분기라인(322)을 연결할 수 있다.

상기 제3 삼방향 밸브(390)는 실외열교환기(313)와 제1 팽창수단(314) 사이의 공조라인(310)과 제5 분기라인(324)이 만나는 제3 분기점(P3)에 배치될 수 있다.

따라서, 실외열교환기(313)를 통과한 제3 열교환매체는 상기 제3 삼방향 밸브(390)에 의해 제1 폐열회수칠러(400)로 흐름으로써, 차량 실내를 난방할 수 있다.

이에, 제5 분기라인(324)과 제3 삼방향 밸브(390)를 더 포함하는 상기 차량용 열관리 장치(1)는 상술 된 냉방모드 및 제1 내지 제3 난방모드를 구현할 수 있으며, 추가적으로 제1 난방모드의 변형 모드인 제1-1 난방모드를 구현할 수 있다.

제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)는 제1-1 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 여기서, 상기 제1-1 난방모드는 부분난방 모드일 수 있다.

상기 제1 난방모드를 상기 제1-1 난방모드와 비교해 볼 때, 상기 제1 난방모드는 실외열교환기(313)에 물기의 착상이 발생되거나 또는 외부 기온이 매우 낮은 상황에서 구동된다는 점, 및 실외열교환기(313)를 우회하여 차량의 실내를 난방한다는 점에서 상기 제1-1 난방모드와 차이가 있다.

도 7을 참조하면, 상기 제1-1 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 실외열교환기(313)로 흐르게 된다. 그리고, 상기 실외열교환기(313)를 통과한 상기 제3 열교환매체는 상기 제3 삼방향 밸브(390)->제5 분기라인(324)->제2 분기라인(322) 순으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하게 된다. 이때, 상기 제2 삼방향 밸브(340)는 제3 열교환매체가 제3 분기라인(323)으로 흐르지 않도록 차단할 수 있다.

제1 실시예에 따른 차량용 열관리 방법은 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)를 이용하여 차량 내부를 냉방, 난방 및 제습난방하는 제어방법에 관한 것이다.

제1 실시예에 따른 차량용 열관리 방법은 모드를 선택하는 단계 및 차량 내부를 냉방 또는 난방하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 난방하는 단계는 모드에 따라 부분난방하는 단계, 최대난방하는 단계 및 부분난방/제습 단계를 포함할 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 냉방모드(A/C Mode)를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 차량 내부를 냉방하는 냉방 단계를 실시할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 냉방 단계는 압축기(311)와 방열기(312)와 실외열교환기(313)와 팽창수단(314)과 증발기(315)와 어큐뮬레이터(316)를 따라 상기 제3 열교환매체를 순환시켜 차량 실내의 온도를 외부 온도보다 떨어뜨릴 수 있다. 이때, 상기 제3 열교환매체는 제4 분기라인(380)을 통해 제2 폐열회수칠러(500)를 통과하여 어큐뮬레이터(316)로 흐를 수 있다. 그에 따라, 배터리 냉각장치(200)는 제2 폐열회수칠러(500)를 통해 열교환하는 제2 열교환매체를 이용하여 배터리(B)를 냉각시킬 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 난방모드(H/P Mode) 중 부분난방 모드인 제1 난방모드를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방하는 부분난방 단계를 실시할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 부분난방 단계는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 예컨데, 상기 부분난방 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 하고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환함으로써, 차량 내부를 난방할 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 난방모드(H/P Mode) 중 최대난방 모드인 제2 난방모드를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 난방하는 최대난방 단계를 실시할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 최대난방 단계는 전장부품모듈(PE) 및 배터리(B)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 예컨데, 상기 최대난방 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 하고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두로 흐르게 됨으로써, 차량 내부를 난방할 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 난방모드(H/P Mode) 중 부분난방/제습 모드인 제3 난방모드를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1)는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 이용하여 차량 내부를 난방함과 동시에 차량 내부의 습도를 낮추는 부분난방 및 제습 단계를 실시할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 부분난방 및 제습 단계는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다.

예컨데, 상기 부분난방 및 제습 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 하고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제2 삼방향 밸브(340)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 증발기(315) 모두로 흐르게 될 수 있다. 그에 따라, 상기 부분난방 및 제습 단계는 차량 내부의 난방과 제습을 동시에 수행할 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 부분난방 단계는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 예컨데, 상기 부분난방 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 실외열교환기(313)로 흐르게 하고, 상기 실외열교환기(313)를 통과한 제3 열교환매체는 상기 제3 삼방향 밸브(390)와 제5 분기라인(324)에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하게 된다. 이때, 상기 제2 삼방향 밸브(340)는 제3 열교환매체가 제3 분기라인(323)으로 흐르지 않도록 차단할 수 있다. 그에 따라, 차량 내부는 난방될 수 있다.

제2 실시예

도 8은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치를 나타내는 도면이고, 도 9는 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 냉방모드를 나타내는 도면이고, 도 10은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1 난방모드를 나타내는 도면이고, 도 11은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제2 난방모드를 나타내는 도면이고, 도 12는 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제3 난방모드를 나타내는 도면이고, 도 13은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제4 난방모드를 나타내는 도면이다.

제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)와 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)를 비교해 볼 때, 상기 차량용 열관리 장치(1a)의 흐름제어수단은 상기 차량용 열관리 장치(1)의 제2 삼방향 밸브(340)와 달리 두 개의 이방향 밸브를 이용한다는 점에 차이가 있다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 최대난방 모드인 제2 난방모드에서도 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다.

이하, 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)를 설명함에 있어서, 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)와 동일한 구성 요소는 동일한 도면부호로 기재되는바 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 8을 참조하면, 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)는 전장부품모듈(PE)을 냉각할 수 있는 전장부품 냉각장치(100), 배터리(B)를 냉각할 수 있는 배터리 냉각장치(200), 차량 실내의 공기 온도를 조절하는 공조장치(300a), 전장부품 냉각장치(100)의 제1 열교환매체와 공조장치(300a)의 제3 열교환매체가 열교환할 수 있도록 배치되는 제1 폐열회수칠러(400) 및 배터리 냉각장치(200)의 제2 열교환매체와 공조장치(300a)의 제3 열교환매체가 열교환할 수 있도록 배치되는 제2 폐열회수칠러(500)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 공조장치(300a)는 전장부품 냉각장치(100)와 배터리 냉각장치(200) 각각의 열을 열원으로 이용하여 차량의 내부의 공조 컨디션을 조절할 수 있다.

상기 공조장치(300a)는 제1 폐열회수칠러(400)로 전달된 전장부품모듈(PE)의 폐열과 제2 폐열회수칠러(500)로 전달된 배터리(B)의 폐열을 이용하여 차량 내부의 온도를 조절할 수 있다. 예컨데, 상기 공조장치(300a)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 중 적어도 어느 하나의 폐열을 열원으로 이용함으로써, 상기 차량용 열관리 장치(1a)의 열관리 효율을 향상시킬 수 있다.

도 8을 참조하면, 상기 공조장치(300a)는 제3 열교환매체가 흐르도록 배치되는 공조라인(310), 상기 공조라인(310) 상에 배치되는 압축기(311)와 방열기(312)와 실외열교환기(313)와 제1 팽창수단(314)과 증발기(315), 상기 방열기(312)와 상기 실외열교환기(313) 사이의 공조라인(310)의 일 영역에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 각각을 통과하도록 배치되는 분기라인(320), 제1 분기점(P1)에 배치되는 제1 삼방향 밸브(330) 및 상기 분기라인(320)에 배치되는 흐름제어수단을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)의 흐름제어수단은 상기 차량용 열관리 장치(1)의 흐름제어수단으로 제2 삼방향 밸브(340)를 대신하여 두 개의 이방향 밸브(341, 342)를 이용할 수 있다.

그리고, 상기 분기라인(320)은 상기 방열기(312)와 상기 실외열교환기(313) 사이의 공조라인과 연결되는 제1 분기라인(321), 상기 제1 분기라인(321)에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러(400)를 통과하도록 배치되는 제2 분기라인(322), 및 상기 제1 분기라인(321)에서 분기되어 상기 제2 폐열회수칠러(500)를 통과하도록 배치되는 제3 분기라인(323)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300a)는 상기 공조라인(310)의 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 압축기(311)의 입구측에 배치되는 어큐뮬레이터(316)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300a)는 상기 분기라인(320)의 일 영역에서 분기되어 상기 제1 팽창수단(314)과 상기 증발기(315) 사이의 공조라인(310)의 일 영역과 연결되는 제습라인(350)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300a)는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 제1 삼방향 밸브(330)의 입구측에 배치되는 제2 팽창수단(360)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300a)는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 제2 폐열회수칠러(500)의 입구측에 배치되는 제3 팽창수단(370)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 공조장치(300a)는 실외열교환기(313)를 통과한 제3 열교환매체가 상기 제1 팽창수단(314) 및 제2 폐열회수칠러(500)를 순차적으로 흐르도록 형성된 제4 분기라인(380)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 공조케이스(C)의 내부에 배치되는 피티씨 히터(600)를 더 포함할 수 있다.

이하, 제1 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1)와 다른 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)의 흐름제어수단 및 차량 내부의 공조 컨디션을 조절하도록 상기 흐름제어수단을 이용한 상기 차량용 열관리 장치(1a)의 복수 개의 모드를 설명하기로 한다.

상기 공조장치(300a)의 흐름제어수단은 상기 공조라인(310)의 실외열교환기(313) 또는 상기 분기라인(320)으로 제3 열교환매체의 이동을 제어할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 차량용 열관리 장치(1a)의 흐름제어수단은 제1 삼방향 밸브(330)와 두 개의 제1 이방향 밸브(341) 및 제2 이방향 밸브(342)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 이방향 밸브(341)는 제3 분기라인(323)에 배치되고, 제2 이방향 밸브(342)는 제습라인(350)에 배치될 수 있다.

그에 따라, 상기 흐름제어수단은 상기 분기라인(320)으로 이송되는 제3 열교환매체를 제1 폐열회수칠러(400), 제2 폐열회수칠러(500) 및 증발기(315) 중 적어도 어느 하나로 이동되게 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 공조장치(300a)의 흐름제어수단은 상기 제3 열교환매체가 상기 제1 폐열회수칠러(400)를 통과하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 흐름제어수단은 상기 제3 열교환매체가 상기 제2 폐열회수칠러(500)만을 통과하도록 제어할 수도 있다.

또는, 상기 흐름제어수단은 상기 제3 열교환매체가 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두를 통과하도록 제어할 수 있다.

또는, 상기 흐름제어수단은 상기 제3 열교환매체가 상기 증발기(315)와 상기 제1 폐열회수칠러(400) 모두를 통과하도록 제어할 수 있다.

또는, 상기 흐름제어수단은 상기 제3 열교환매체가 상기 증발기(315), 상기 제1 폐열회수칠러(400) 및 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두를 통과하도록 제어할 수 있다.

이에, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 차량 내부의 공조 컨디션을 조절하도록 복수 개의 모드를 구비할 수 있다. 그에 따라, 상기 흐름제어수단은 전장부품모듈(PE)의 폐열 또는 배터리(B)의 폐열 중 어느 하나만을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있도록 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 중 어느 하나에만 상기 제3 열교환매체가 흐르도록 제어할 수 있다.

또는, 상기 흐름제어수단은 전장부품모듈(PE)의 폐열과 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있도록 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두에 대해 상기 제3 열교환매체가 흐르도록 제어할 수도 있다. 이때, 상기 흐름제어수단은 제습라인(350)으로 상기 제3 열교환매체를 흐르게 하여 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다.

도 9를 참조하면, 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)의 냉방모드(A/C Mode)시, 상기 공조라인(310)을 따라 흐르는 제3 열교환매체는 압축기(311)와 방열기(312)와 실외열교환기(313)와 팽창수단(314)과 증발기(315)와 어큐뮬레이터(316)를 따라 순환하며 차량 실내를 냉방할 수 있다.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)는 복수 개의 난방모드(H/P Mode)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)의 난방모드는 네 가지의 모드를 구현하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)는 제1 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 이때, 상기 제1 난방모드는 부분난방 모드일 수 있다. 여기서, 상기 부분난방 모드라 함은 소정의 온도 미만으로 차량의 내부를 난방하는 경우를 의미하거나 전장부품모듈(PE)의 폐열 또는 배터리(B)의 폐열 중 어느 하나만을 이용하여 상기 공조장치(300a)에 최대한 제공할 수 있는 열을 의미할 수 있다.

도 10을 참조하면, 상기 제1 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 된다. 그리고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 흐름제어수단의 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하게 된다.

예컨데, 제1 이방향 밸브(341) 및 제2 이방향 밸브(342)는 오프(OFF) 상태가 된다. 여기서, 상기 제1 이방향 밸브(341) 또는 제2 이방향 밸브(342)의 오프(OFF)라 함은 제3 열교환매체가 제1 이방향 밸브(341) 또는 제2 이방향 밸브(342)에 의해 흐름이 차단되는 것으로 정의될 수 있다. 또한, 상기 제1 이방향 밸브(341) 또는 제2 이방향 밸브(342)의 온(ON)이라 함은 제3 열교환매체가 제1 이방향 밸브(341) 또는 제2 이방향 밸브(342)에 의해 흐름이 진행되는 것으로 정의될 수 있다.

그에 따라, 상기 제3 열교환매체는 상기 흐름제어수단에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하게 된다. 이때, 전장부품 냉각장치(100)의 제1 열교환매체는 상기 전장부품 냉각장치(100)의 삼방향 밸브(140)에 의해 제1 열교환라인(130)을 통해 제1 폐열회수칠러(400)로 흐르게 된다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다.

즉, 실외열교환기(313)에 물기의 착상이 발생되거나 또는 외부 기온이 매우 낮은 상황에서, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 실외열교환기(313)를 우회하여 전장부품모듈(PE)을 냉각하는 제1 폐열회수칠러(400)로 제3 열교환매체를 공급하여 차량 내부를 난방할 수 있다.

제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)는 제2 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열과 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 이때, 상기 제2 난방모드는 최대난방 모드일 수 있다. 여기서, 상기 최대난방 모드라 함은 상기 부분난방 모드보다 높은 온도로 차량의 내부를 난방하는 경우를 의미하거나 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 모두를 이용하여 상기 공조장치(300a)에 최대한 제공할 수 있는 열을 의미할 수 있다.

도 11을 참조하면, 상기 제2 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 된다. 그리고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두로 흐르게 된다.

예컨데, 제1 이방향 밸브(341)는 온(ON) 상태로 되고, 제2 이방향 밸브(342)는 오프(OFF) 상태가 된다. 그에 따라, 상기 제3 열교환매체는 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환 함과 동시에 제3 분기라인(323)으로 흘러 제2 폐열회수칠러(500)에서 제2 열교환매체와 열교환하게 된다. 이때, 전장부품 냉각장치(100)의 제1 열교환매체는 상기 전장부품 냉각장치(100)의 삼방향 밸브(140)에 의해 제1 열교환라인(130)을 통해 제1 폐열회수칠러(400)로 흐르게 된다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 상기 제1 난방모드보다 높은 온도로 난방할 수 있다.

제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)는 제3 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 제습할 수 있다. 이때, 상기 제3 난방모드는 부분난방/제습 모드일 수 있다. 여기서, 상기 부분난방/제습 모드라 함은 상술 된 부분난방 모드 및 제습모드를 포함하는 것으로써, 상기 부분난방모드와 함께 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다.

도 12를 참조하면, 상기 제3 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 된다. 그리고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 증발기(315) 모두로 흐르게 된다.

예컨데, 제1 이방향 밸브(341)는 오프(OFF) 상태로 되고, 제2 이방향 밸브(342)는 온(ON) 상태가 된다. 그에 따라, 상기 제3 열교환매체의 일부는 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하고, 상기 제3 열교환매체의 다른 일부는 제3 분기라인(323)으로 흐르다가 제습라인(350)을 통해 증발기(315)로 이동하게 된다.

따라서, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 상기 제3 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 제습할 수 있다.

제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)는 제4 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열과 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 제습할 수 있다. 이때, 상기 제4 난방모드는 최대난방/제습 모드일 수 있다. 여기서, 상기 최대난방/제습 모드라 함은 상술 된 최대난방 모드 및 제습모드를 포함하는 것으로써, 상기 최대난방모드와 함께 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다.

도 13을 참조하면, 상기 제4 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 된다. 그리고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400), 제2 폐열회수칠러(500) 및 증발기(315) 모두로 흐르게 된다.

예컨데, 제1 이방향 밸브(341)는 온(ON) 상태로 되고, 제2 이방향 밸브(342)는 온(ON) 상태가 된다. 그에 따라, 상기 제3 열교환매체의 일부는 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하고, 상기 제3 열교환매체의 다른 일부는 제3 분기라인(323)으로 흘러 제2 폐열회수칠러(500)에서 상기 제2 열교환매체와 열교환하며, 상기 제3 열교환매체의 또 다른 일부는 제3 분기라인(323)으로 흐르다가 제습라인(350)을 통해 증발기(315)로 이동하게 된다.

따라서, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 상기 제4 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 제습할 수 있다.

상기 차량용 열관리 장치(1a)는 실외열교환기(313)를 통과한 제3 열교환매체를 이용하여 차량의 실내를 난방할 수 있다.

도 14는 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 변형예를 나타내는 도면이고, 도 15는 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치의 난방모드 중 제1-1 난방모드를 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 제5 분기라인(324)과 제3 삼방향 밸브(390)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치(1a)의 흐름제어수단은 제3 삼방향 밸브(390)를 더 포함할 수 있다.

이에, 제5 분기라인(324)과 제3 삼방향 밸브(390)를 더 포함하는 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 상술 된 냉방모드 및 제1 내지 제4 난방모드를 구현할 수 있으며, 추가적으로 제1 난방모드의 변형 모드인 제1-1 난방모드를 구현할 수 있다.

제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)는 제1-1 난방모드에서 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 여기서, 상기 제1-1 난방모드는 부분난방 모드일 수 있다.

상기 차량용 열관리 장치(1a)의 제1 난방모드를 상기 제1-1 난방모드와 비교해 볼 때, 상기 제1 난방모드는 실외열교환기(313)에 물기의 착상이 발생되거나 또는 외부 기온이 매우 낮은 상황에서 구동된다는 점, 및 실외열교환기(313)를 우회하여 차량의 실내를 난방한다는 점에서 상기 제1-1 난방모드와 차이가 있다.

도 15를 참조하면, 상기 제1-1 난방모드 시, 제1 삼방향 밸브(330)에 의해 상기 제3 열교환매체는 상기 실외열교환기(313)로 흐르게 된다. 그리고, 상기 실외열교환기(313)를 통과한 상기 제3 열교환매체는 상기 제3 삼방향 밸브(390)->제5 분기라인(324)->제2 분기라인(322) 순으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하게 된다. 이때, 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)는 제3 열교환매체가 제3 분기라인(323)으로 흐르지 않도록 차단할 수 있다.

제2 실시예에 따른 차량용 열관리 방법은 제2 실시예에 따른 차량용 열관리 장치(1a)를 이용하여 차량 내부를 냉방, 난방 및 제습난방하는 제어방법에 관한 것이다.

제2 실시예에 따른 차량용 열관리 방법은 모드를 선택하는 단계 및 차량 내부를 냉방 또는 난방하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 난방하는 단계는 모드에 따라 부분난방하는 단계, 최대난방하는 단계, 부분난방/제습 단계 및 최대난방/제습 단계를 포함할 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 냉방모드(A/C Mode)를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 차량 내부를 냉방하는 냉방 단계를 실시할 수 있다.

도 9를 참조하면, 상기 냉방 단계는 압축기(311)와 방열기(312)와 실외열교환기(313)와 팽창수단(314)과 증발기(315)와 어큐뮬레이터(316)를 따라 상기 제3 열교환매체를 순환시켜 차량 실내의 온도를 외부 온도보다 떨어뜨릴 수 있다. 이때, 상기 제3 열교환매체는 제4 분기라인(380)을 통해 제2 폐열회수칠러(500)를 통과하여 어큐뮬레이터(316)로 흐를 수 있다. 그에 따라, 배터리 냉각장치(200)는 제2 폐열회수칠러(500)를 통해 열교환하는 제2 열교환매체를 이용하여 배터리(B)를 냉각시킬 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 난방모드(H/P Mode) 중 부분난방 모드인 제1 난방모드를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방하는 부분난방 단계를 실시할 수 있다.

도 10을 참조하면, 상기 부분난방 단계는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 예컨데, 상기 부분난방 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 하고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환함으로써, 차량 내부를 난방할 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 난방모드(H/P Mode) 중 최대난방 모드인 제2 난방모드를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열 모두를 열원으로 하여 차량 내부를 난방하는 최대난방 단계를 실시할 수 있다.

도 11을 참조하면, 상기 최대난방 단계는 전장부품모듈(PE) 및 배터리(B)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 예컨데, 상기 최대난방 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 하고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 제2 폐열회수칠러(500) 모두로 흐르게 됨으로써, 차량 내부를 난방할 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 난방모드(H/P Mode) 중 부분난방/제습 모드인 제3 난방모드를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 이용하여 차량 내부를 난방함과 동시에 차량 내부의 습도를 낮추는 부분난방 및 제습 단계를 실시할 수 있다.

도 12를 참조하면, 상기 부분난방 및 제습 단계는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다. 예컨데, 상기 부분난방 및 제습 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 하고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400)와 상기 증발기(315) 모두로 흐르게 됨으로써, 차량 내부를 난방과 제습을 동시에 할 수 있다.

상기 모드를 선택하는 단계에서 난방모드(H/P Mode) 중 최대난방/제습 모드인 제4 난방모드를 선택하면, 상기 차량용 열관리 장치(1a)는 전장부품모듈(PE)의 폐열 및 배터리(B)의 폐열을 이용하여 차량 내부를 난방함과 동시에 차량 내부의 습도를 낮추는 최대난방 및 제습 단계를 실시할 수 있다.

도 13을 참조하면, 상기 최대난방 및 제습 단계는 전장부품모듈(PE) 및 배터리(B)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방함과 동시에 차량 내부의 습도를 낮출 수 있다. 예컨데, 상기 최대난방 및 제습 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르게 하고, 상기 제1 분기라인(321)으로 흐르던 상기 제3 열교환매체는 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)에 의해 상기 제1 폐열회수칠러(400), 제2 폐열회수칠러(500) 및 증발기(315) 모두로 흐르게 됨으로써, 차량 내부를 난방과 제습을 동시에 할 수 있다.

도 15를 참조하면, 상기 부분난방 단계는 전장부품모듈(PE)의 폐열을 열원으로 하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 예컨데, 상기 부분난방 단계는 제1 삼방향 밸브(330)를 통해 상기 제3 열교환매체를 실외열교환기(313)로 흐르게 하고, 상기 실외열교환기(313)를 통과한 제3 열교환매체는 상기 제3 삼방향 밸브(390)와 제5 분기라인(324)에 의해 제2 분기라인(322)으로 흘러 제1 폐열회수칠러(400)에서 상기 제1 열교환매체와 열교환하게 된다. 이때, 상기 제1 이방향 밸브(341)와 제2 이방향 밸브(342)는 제3 열교환매체가 제3 분기라인(323)으로 흐르지 않도록 차단할 수 있다. 그에 따라, 차량 내부는 난방될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

<부호의 설명>

1, 1a: 차량용 열관리 장치, 100: 전장부품 냉각장치, 200: 배터리 냉각장치, 300, 300a: 공조장치, 310: 공조라인, 311: 압축기, 312: 열교환기, 313: 콘덴서, 314: 제1 팽창수단, 315: 증발기, 316: 어큐뮬레이터, 320: 분기라인, 321: 제1 분기라인, 322: 제2 분기라인, 323: 제3 분기라인, 340: 제2 삼방향 밸브, 341: 제1 이방향 밸브, 342: 제2 이방향 밸브, 350: 제습라인, 360: 제2 팽창수단, 370: 제3 팽창수단, 380: 제4 분기라인, 400: 제1 폐열회수칠러, 500: 제2 폐열회수칠러, 600: 피티씨 히터, B: 배터리, C: 공조 케이스, PE: 전장부품모듈

Claims

제2 열교환매체를 이용하여 배터리를 냉각하는 배터리 냉각장치, 제3 열교환매체를 이용하여 차량 내부의 온도를 조절하는 공조장치, 및 상기 제2 열교환매체와 상기 제3 열교환매체가 열교환하는 제2 폐열회수칠러를 포함하는 차량용 열관리 장치에 있어서,

상기 공조장치는

압축기, 방열기, 실외열교환기, 제1 팽창수단 및 증발기를 연결하는 공조라인;

제3 열교환매체가 상기 실외열교환기를 우회하도록 상기 공조라인에 연결되는 분기라인; 및

흐름제어수단을 포함하고,

상기 흐름제어수단은 상기 분기라인을 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 증발기 또는 상기 제2 폐열회수칠러로 흐르도록 제어하는 차량용 열관리 장치.
제1항에 있어서,

제1 열교환매체를 이용하여 전장부품모듈을 냉각하는 전장부품 냉각장치; 및

상기 제1 열교환매체와 상기 제3 열교환매체가 열교환하는 제1 폐열회수칠러를 더 포함하고,

상기 흐름제어수단은 상기 분기라인을 통해 상기 제3 열교환매체를 상기 제1 폐열회수칠러로 흐르도록 제어하는 차량용 열관리 장치.
제2항에 있어서,

상기 분기라인은

상기 공조라인과 연결되는 제1 분기라인,

상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 제2 분기라인, 및

상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제2 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 제3 분기라인을 포함하고,

상기 흐름제어수단은

상기 공조라인과 상기 제1 분기라인이 만나는 제1 분기점(P1)에 배치되는 제1 삼방향 밸브와, 상기 제3 분기라인에 배치되는 제2 삼방향 밸브를 포함하는 차량용 열관리 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 분기라인의 일측은 상기 방열기와 상기 실외열교환기 사이의 공조라인 상에 연결되는 차량용 열관리 장치.
제3항에 있어서,

상기 공조장치는 상기 제3 분기라인에서 분기되어 상기 제1 팽창수단과 상기 증발기 사이의 공조라인 상에 연결되는 제습라인을 더 포함하며,

상기 제2 삼방향 밸브는 상기 제습라인과 상기 제3 분기라인이 만나는 제2 분기점(P2)에 배치되는 차량용 열관리 장치.
제3항에 있어서,

상기 공조장치는

상기 실외열교환기와 상기 제1 팽창수단 사이의 공조라인 상에서 분기되어 제2 분기라인과 연결되는 제5 분기라인, 및

상기 공조라인과 상기 제5 분기라인이 만나는 제3 분기점(P3)에 배치되는 제3 삼방향 밸브를 더 포함하는 차량용 열관리 장치.
제2항에 있어서,

상기 분기라인은

상기 공조라인과 연결되는 제1 분기라인,

상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 제2 분기라인, 및

상기 제1 분기라인에서 분기되어 상기 제2 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 제3 분기라인을 포함하고,

상기 흐름제어수단은 상기 공조라인과 상기 제1 분기라인이 만나는 제1 분기점(P1)에 배치되는 제1 삼방향 밸브, 및 상기 제3 분기라인에 배치되는 제1 이방향 밸브를 포함하는 차량용 열관리 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 분기라인의 일측은 상기 방열기와 상기 실외열교환기 사이의 공조라인 상에 연결되는 차량용 열관리 장치.
제8항에 있어서,

상기 공조장치는 상기 제3 분기라인에서 분기되어 상기 제1 팽창수단과 상기 증발기 사이의 공조라인과 연결되는 제습라인, 및 상기 제습라인에 배치되는 제2 이방향 밸브를 더 포함하는 차량용 열관리 장치.
제9항에 있어서,

상기 공조장치는

상기 실외열교환기와 상기 제1 팽창수단 사이의 공조라인 상에서 분기되어 제2 분기라인과 연결되는 제5 분기라인, 및

상기 공조라인과 상기 제5 분기라인이 만나는 제3 분기점(P3)에 배치되는 제3 삼방향 밸브를 더 포함하는 차량용 열관리 장치.
제3항 또는 제7항에 있어서,

상기 제2 분기라인과 상기 제3 분기라인은 상기 압축기의 입구측에 배치되는 어큐뮬레이터에 연결되는 차량용 열관리 장치.
제3항 또는 제7항에 있어서,

상기 공조장치는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 상기 제1 삼방향 밸브의 입구측에 배치되는 제2 팽창수단을 더 포함하는 차량용 열관리 장치.
제3항 또는 제7항에 있어서,

상기 공조장치는 상기 실외열교환기와 상기 제1 팽창수단 사이의 공조라인 상에서 분기되어 상기 제3 분기라인에 연결되는 제4 분기라인을 더 포함하는 차량용 열교환 장치.
제13항에 있어서,

상기 공조장치는 상기 제3 열교환매체의 흐름을 기준으로 제2 폐열회수칠러의 입구측에 배치되는 제3 팽창수단을 더 포함하는 차량용 열관리 장치.
제14항에 있어서,

상기 제1 팽창수단은 기계식 팽창밸브로 제공되고, 상기 제3 팽창수단은 전자식 팽창밸브로 제공되는 차량용 열관리 장치.
전장부품모듈(PE)을 냉각할 수 있는 전장부품 냉각장치;

배터리(B)를 냉각할 수 있는 배터리 냉각장치;

차량 실내의 온도를 조절하는 공조장치;

상기 전장부품 냉각장치의 제1 열교환매체와 상기 공조장치의 제3 열교환매체가 열교환하는 제1 폐열회수칠러; 및

상기 배터리 냉각장치의 제2 열교환매체와 상기 공조장치의 제3 열교환매체가 열교환하는 제2 폐열회수칠러를 포함하고,

상기 공조장치는

압축기, 방열기, 실외열교환기, 제1 팽창수단 및 증발기를 연결하는 공조라인;

상기 방열기와 상기 실외열교환기 사이의 공조라인에서 분기되어 상기 제1 폐열회수칠러와 상기 제2 폐열회수칠러 각각을 통과하도록 배치되는 분기라인;

상기 제2 폐열회수칠러를 통과하도록 배치되는 상기 분기라인의 제3 분기라인에서 분기되어 상기 제1 팽창수단과 상기 증발기 사이의 공조라인과 연결되는 제습라인; 및

흐름제어수단을 포함하며,

상기 흐름제어수단은 상기 전장부품 냉각장치 및 상기 배터리 냉각장치 중 적어도 어느 하나의 열을 열원으로 사용할 수 있게 제3 열교환매체를 제어하는 차량용 열관리 장치.
제16항에 있어서,

상기 제1 열교환매체와 상기 제2 열교환매체는 냉각수로 제공되고,

상기 제3 열교환매체는 냉매로 제공되는 차량용 열관리 장치.