WO2023200211A1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

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WO2023200211A1
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heating
vehicle
heat exchanger
air
heat exchange
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오동훈
김영민
권대복
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Hanon Systems Corp
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Hanon Systems Corp
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    • B60H1/2226—Electric heaters using radiation

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioning system for a vehicle, and more specifically, in a heating mode, it can effectively and quickly heat the floor of the vehicle interior while minimizing energy consumption, and can heat the floor portion of the vehicle interior effectively and quickly, and discharge air from the top and bottom of the vehicle interior.
  • This relates to an air conditioning system for vehicles that can improve interior comfort by differentiating temperatures.
  • Vehicles are equipped with air conditioning systems to cool and heat the interior of the vehicle.
  • this air conditioning device is provided with an air conditioning case (Case) (1), and an internal flow path (1a) of the air conditioning case (1) includes a heat exchange device for cooling (3) and a heat exchange device for heating ( 5) is installed.
  • the cooling heat exchanger 3 cools the air that flows into the air inlet (not shown) and then is blown into the vehicle interior along the internal passage 1a of the air conditioning case 1.
  • the heating heat exchanger 5 heats the air that flows into the air inlet and then is blown into the vehicle interior along the internal passage 1a of the air conditioning case 1.
  • the heating heat exchanger 5 includes a heater core using engine coolant or an indoor heat exchanger using the refrigerant of a heat pump (hereinafter, the heater core or indoor heat exchanger will be described by assigning reference numeral “5a”). ), the introduced high-temperature engine coolant heat or refrigerant heat is released to heat the air blown into the vehicle interior.
  • the heating heat exchanger 5 further includes a PTC heater 5b installed on the downstream side of the heater core or indoor heat exchanger 5a.
  • the PTC heater (5b) generates heat by applied electricity, and when the heat generation amount of the heater core or the indoor heat exchanger (5a) is insufficient, the PTC heater (5b) is used together with the heater core or the indoor heat exchanger (5a) or the heater core or the indoor heat exchanger (5a). Instead of the heat exchanger (5a), it serves to heat the air blown into the vehicle interior.
  • the air conditioning case 1 is equipped with a plurality of air discharge ports for discharging the air from the internal flow path 1a into the vehicle interior.
  • defrost vent (7) As the air outlets, there is a defrost vent (7), a face vent (8), a floor vent (9), and a rear floor vent (10).
  • the defrost vent 7 discharges air from the internal flow path 1a to the window glass side of the vehicle interior, and the face vent 8 discharges air from the internal flow path 1a to the passenger's face.
  • the floor vent (9) extends to the floor surface on the front seat side of the vehicle interior through floor ducts (9a), and the extended floor vent (9) supplies air on the internal flow path (1a) side. It is discharged to the floor area on the front seat side of the vehicle interior.
  • the rear floor vent 10 extends to the rear seat side part of the vehicle interior through rear ducts 10a, and the rear floor vent 10 extended in this way is connected to the inner flow path 1a. The air is discharged to the floor area on the rear seat side of the vehicle interior.
  • the PTC heater 5b is also used simultaneously, but in this case, there is a disadvantage that energy consumption increases rapidly.
  • the PTC heater 5b has the disadvantage that it consumes a lot of electricity, and because of this disadvantage, there is a problem that the fuel efficiency of the vehicle is reduced.
  • the floor vent 9 side has a long air discharge path to the front seat side floor portion
  • the rear vent 9 side has a long air discharge path to the rear seat side floor portion.
  • the floor vent (10) there is a disadvantage in that there is a lot of heat loss in the process of moving the air heated by the heating heat exchanger (5) to the floor area on the front and rear seats.
  • the conventional air conditioner has a structure in which cold air that has passed through the heat exchange device (3) for cooling and warm air that has passed through the heat exchange device (5) for heating are mixed at the same time and discharged into the vehicle interior, so the discharge air temperature in the vehicle interior is
  • the discharge air temperature in the vehicle interior is
  • the discharged air temperature inside the vehicle interior is such that relatively low-temperature air is discharged to the upper part of the vehicle interior near the driver's head, and relatively high-temperature air is discharged to the lower interior of the vehicle interior near the driver's torso or legs, resulting in two Passengers inside the vehicle will feel comfortable only if the condition of the vehicle is maintained.
  • the present invention was developed to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to provide an air conditioning system for a vehicle that can effectively heat the interior of a vehicle while minimizing energy consumption in a heating mode.
  • Another object of the present invention is to improve the fuel efficiency of a vehicle without reducing the comfort of the vehicle interior by effectively heating the vehicle interior while minimizing energy consumption.
  • Another object of the present invention is to compensate for the heat loss of the air on the long air discharge path by configuring the air on the vent side transported along the long air discharge path to be efficiently heated with minimal energy. It is possible to prevent an increase in the heat output of the PTC electric heater, thereby minimizing energy consumption and more effectively heating the interior part of the vehicle with a long air discharge path.
  • Another object of the present invention is to improve the effectiveness of heating for the interior part of the long air discharge path at the beginning of heating by configuring the air on the long air discharge path to be quickly heated with minimal energy. It is there.
  • Another object of the present invention is to differentiate the discharged air temperature for the upper and lower sides of the vehicle interior by independently heating the temperature of the air discharged to the lower side of the vehicle interior.
  • Another purpose of the present invention is to differentiate the discharge air temperature for the upper and lower sides of the vehicle interior, so that low-temperature air is discharged from the upper portion of the vehicle interior and high-temperature air is discharged from the lower portion of the interior of the vehicle interior. , it is possible to maintain the condition of the two and one foot heat, and through this, improve the comfort inside the car.
  • an air conditioning device for a vehicle is an air conditioning device for a vehicle having an air inlet and an air outlet, including: a first heat exchanger for heating that heats air flowing into the air inlet; a second heating heat exchanger capable of heating air passing through or bypassing the first heating heat exchanger;
  • the first and second heating heat exchange devices are controlled according to the heating load inside the vehicle, and when the heating load decreases below a preset size in a heating mode in which the first and second heating heat exchange devices are operated simultaneously, the first heating heat exchange device is controlled according to the heating load inside the vehicle. It is characterized by including a control unit that first turns off the heat exchange device and controls the heating mode to operate only the second heating heat exchange device.
  • the first heating heat exchange device is characterized in that it is composed of a single number or a plurality of devices.
  • the first heat exchanger for heating is characterized by including at least one of a heater core using engine coolant, an indoor heat exchanger using refrigerant of a heat pump, and a PTC heater using electricity.
  • the first heating heat exchanger includes the indoor heat exchanger and the PTC heater;
  • the control unit turns off the indoor heat exchanger among the first heating heat exchange devices, turns on the PTC heater, and turns on the second heating heat exchange device. ON) and turn the blower ON;
  • the PTC heater of the first heating heat exchange device and the second heating heat exchange device are operated to heat the interior of the vehicle.
  • the control unit turns on (ON) the interior heat exchanger of the first heating heat exchange device, the PTC heater, the second heating heat exchange device, and the blower. ) to do; Under the condition that the heating load inside the vehicle is more than the first standard heating load, the interior heat exchanger of the first heating heat exchange device, the PTC heater, and the second heating heat exchange device are all operated to heat the vehicle interior. .
  • the control unit turns on the indoor heat exchanger of the first heat exchanger for heating. ), the PTC heater is turned off, and the second heating heat exchanger and the blower are turned on; Under the condition that the heating load inside the vehicle is less than the first reference heating load and above the second reference heating load, the interior heat exchanger of the first heating heat exchange device and the second heating heat exchange device are operated to heat the vehicle interior.
  • a vehicle air conditioning system that uses
  • control unit when the heating load inside the vehicle is less than the second standard heating load and is more than the third standard heating load set to be smaller than the second standard heating load, the indoor heat exchanger and the PTC heater of the first heat exchanger for heating Turn OFF, and turn ON the planar heating element and the blower of the second heating heat exchange device; Under the condition that the heating load inside the vehicle is less than the second standard heating load and higher than the third standard heating load, only the second heating heat exchanger operates and the heat is blown into the vehicle interior by the wind pressure of the blower to heat the interior of the vehicle. It is characterized by being able to do it.
  • the control unit turns off all the interior heat exchanger, PTC heater, and blower of the first heating heat exchange device, and turns off only the second heating heat exchange device. Turn it on; Under the condition that the heating load inside the vehicle is less than the third standard heating load, only the second heating heat exchanger is operated and the radiant heat is transferred to the vehicle interior to perform radiant heating.
  • the air conditioning device for a vehicle has an air inlet and an air outlet, comprising: a first heating heat exchanger for heating air flowing into the air inlet; a second heating heat exchanger capable of heating air passing through or bypassing the first heating heat exchanger;
  • the first and second heating heat exchange devices are controlled according to the heating load inside the vehicle, and the second heating heat exchange device includes a control unit that is always turned on in a heating mode.
  • the second heating heat exchange device is installed at the air outlet portion of the vent that discharges air toward the floor of the vehicle interior among the plurality of vents for discharging air into the vehicle interior.
  • the second heating heat exchange device includes an air outlet of the front seat side floor vent that discharges air to the front seat side floor portion of the vehicle interior; It is characterized by being installed at each air outlet portion of the rear seat side rear floor vent that discharges air to the rear seat side floor portion of the vehicle interior.
  • a second heating heat exchanger which is a planar heating element, is installed at the end of the air discharge path of the floor vent and the rear floor vent, so that the air discharged to the floor surface of the vehicle interior in the front and rear seats is directly discharged. Because it has a heating structure, it has the effect of efficiently heating the air on the floor vent and rear floor vent sides that are transported along the long air discharge path in the heating mode.
  • the air on the floor vent and rear floor vent side can be heated efficiently, the interior floor of the front and rear seats that are relatively distant from the air conditioning case can be heated more quickly and effectively, and as a result, the , It has the effect of improving the comfort inside the vehicle by improving the quick effectiveness of heating on the floor surface of the vehicle interior in the front and rear seats.
  • the structure uses a low-power, high-efficiency planar heating element to heat the discharged air on the floor of the front and rear seats, the air is transported along the long length to the floor of the front and rear seats even though it consumes little energy. It has the effect of heating to a high temperature.
  • the temperature of the discharged air to the lower portion of the vehicle interior and the interior of the vehicle It has the effect of differentiating the discharge air temperature in the upper part.
  • the temperature of the air discharged to the lower part of the cabin can be independently increased compared to the temperature of the air discharged to the upper part of the cabin. You can.
  • FIG. 1 is a diagram showing a conventional vehicle air conditioning system
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a vehicle air conditioning system according to the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing the vehicle air conditioning system according to the present invention being installed in a vehicle;
  • FIGS 4 and 5 are flow charts showing operation examples of the vehicle air conditioning system according to the present invention.
  • An air conditioning system for a vehicle includes an air conditioning case (1), and a heat exchange device (3) for cooling and a heat exchange device (5) for heating are installed in the air conditioning case (1).
  • the cooling heat exchanger (3) cools the air blown into the vehicle interior along the internal passage (1a) of the air conditioning case (1)
  • the heating heat exchanger (5) cools the air blowing into the vehicle interior along the internal passage (1a) of the air conditioning case (1). Accordingly, the air blown into the vehicle interior is heated.
  • the heating heat exchanger 5 includes a heater core using engine coolant or an indoor heat exchanger 5a using refrigerant from a heat pump, and releases the introduced high-temperature engine coolant heat or refrigerant heat into the vehicle interior. Heats the blown air.
  • the heating heat exchanger 5 further includes a PTC heater 5b installed on the downstream side of the heater core or indoor heat exchanger 5a.
  • the PTC heater (5b) is used together with the heater core or the indoor heat exchanger (5a) or instead of the heater core or the indoor heat exchanger (5a) when the heat generation amount of the heater core or the indoor heat exchanger (5a) is insufficient. Heats the air blown into the room.
  • the air conditioning case 1 is equipped with a plurality of air discharge ports for discharging the air from the internal flow path 1a into the vehicle interior.
  • the air outlets include a defrost vent (7), a face vent (8), a floor vent (9), and a rear floor vent (10).
  • the defrost vent 7 discharges air from the internal flow path 1a to the window glass side of the vehicle interior, and the face vent 8 discharges air from the internal flow path 1a to the passenger's face.
  • the floor vent (9) extends through the floor ducts (9a) on both sides to the floor surface on the front seat side of the vehicle interior, and the floor vent (9) extended in this way allows the air on the internal flow passage (1a) side to enter the vehicle interior. It is discharged to the floor area on the front seat side.
  • the rear floor vent (10) extends to the rear seat side part of the vehicle interior through the rear ducts (10a), and the rear floor vent (10) extended in this way allows air on the internal flow passage (1a) side to enter the vehicle interior. It is discharged to the bottom of the rear seat.
  • the air conditioning device of the present invention includes, among the vents of the air conditioning case (1), vents that discharge air toward the floor inside the vehicle interior, for example, the floor vent (9) and the rear floor vent ( 10) are further provided with second heating heat exchange devices (20) respectively installed.
  • the second heating heat exchange device 20 will be referred to as the “second heating heat exchange device 20”
  • the heating heat exchange device 5 will be referred to as the “first heating heat exchange device 5.”
  • the second heating heat exchanger 20 is composed of a porous planar heating element 22 capable of radiant heating, and among the parts of the floor vent 9 and the rear floor vent 10, the terminal part of the air discharge path, that is, , are installed on the air discharge ports (9b, 10b), respectively.
  • the air outlet 10b-1 of the rear duct 10a extending to the left side of the rear seat and the air outlet 10b-1 of the rear duct 10a extending to the right of the rear seat Each is installed at (10b-2).
  • this second heating heat exchange device 20 Since this second heating heat exchange device 20 is installed on the floor vent 9 and rear floor vent 10, it directly heats the air discharged to the floor surface of the vehicle interior of the front and rear seats.
  • the second heating heat exchanger 20 heats the air just before being discharged to the floor of the vehicle interior of the front and rear seats, so that the air is transported along a long air discharge path to the floor of the vehicle interior of the front and rear seats.
  • the air can be heated to a high temperature.
  • the second heating heat exchanger (20) of the planar heating element (22) is capable of generating heat with low power and high efficiency, so it consumes little energy and heats the air transported along the long length to the floor of the vehicle interior at the front and rear seats at a high level. It can be heated to temperature.
  • the front and rear seats of the vehicle interior can be heated more efficiently while minimizing energy consumption, and as a result, the comfort of the vehicle interior and the effect of reducing the vehicle's fuel efficiency can be achieved at the same time.
  • the second heating heat exchanger (20) is installed on the floor vent (9) and rear floor vent (10) sides, it adjusts the temperature of the air discharged to the lower part of the vehicle interior among the front and rear seat portions of the vehicle interior. Can be controlled independently.
  • the temperature of the air discharged to the bottom of the vehicle interior can be independently increased compared to the temperature of the air discharged to the upper side of the vehicle interior.
  • the second heating heat exchange device 20 since the second heating heat exchange device 20 is installed on the floor vent 9 and the rear floor vent 10, it passes through the first heating heat exchange device 5 or passes through the first heating heat exchange device ( The air that bypassed 5) can be selectively heated.
  • the air discharged into the vehicle interior can be heated together with the second heating heat exchange device (20), regardless of the second heating heat exchange device (20).
  • the air discharged into the vehicle interior can also be heated.
  • the air conditioning device of the present invention further includes second heating heat exchanger temperature sensors 30 that detect the temperatures of the second heating heat exchanger devices 20.
  • the second heating heat exchange device temperature sensors 30 are installed on the downstream surface portion of each second heating heat exchange device 20, and the second heating heat exchange device temperature sensors 30 installed in this way are installed in each second heating heat exchange device 20. Sensing the temperature of the device 20.
  • the temperature of the second heating heat exchanger (20) installed on the air outlet (9b) side of the floor vent (9) and the air outlet (10b) side of the rear floor vent (10) is detected, respectively, and the sensed temperature Data is input to the control unit 40, which will be described later.
  • the air conditioning device of the present invention further includes a control unit 40.
  • the control unit 40 is equipped with a microprocessor and controls the first and second heating heat exchange devices 5 and 20 according to the heating load inside the vehicle interior.
  • control unit 40 controls ON and OFF of the first and second heating heat exchange devices 5 and 20 according to the heating load in the vehicle interior.
  • the indoor heat exchanger (5a) of the first heating heat exchanger (5) is turned off.
  • OFF compressor of the heat pump air conditioning device is turned off
  • the PTC heater (5b) is turned on
  • the planar heating element 22 of the second heating heat exchange device 20 is turned on.
  • the control unit 40 turns on the blower 50.
  • the interior of the vehicle can be heated while only the PTC heater 5b of the first heating heat exchange device 5 and the planar heating element 22 of the second heating heat exchange device 20 are operated. let it be
  • the reference temperature built into the control unit 40 is set to a specific sub-zero temperature.
  • the reference temperature is set to -20°C, which is a specific sub-zero temperature, at which the heat pump air conditioning device cannot operate.
  • the reference temperature is set to a specific sub-zero temperature (-20°C), and the indoor heat exchanger 5a is turned off under the indoor heating load condition where the outside temperature is below the specific sub-zero temperature (-20°C). This is because, as above, the heat pump air conditioning device cannot operate under conditions where the outside temperature is -20°C or lower.
  • the control unit 40 sets the discharge air temperature in the vehicle interior, outside air temperature, inside temperature, and user settings. Calculate the heating load inside the vehicle using factors such as temperature and target discharge temperature, and control the ON and OFF of the first and second heating heat exchange devices 5 and 20 according to the calculated heating load inside the vehicle. It is configured to do so.
  • control unit 40 monitors the discharge air temperature sensors 42, the external air temperature sensor 44, and the internal temperature installed on the air outlet side of each vent (7, 8, 9, 10). Information on factors affecting the heating load in the vehicle interior is obtained through the sensing values input from the sensor 46 and the user-set temperature input from the controller 48.
  • the vehicle interior discharge air temperature, outside air temperature, internal temperature, user-set temperature, and target discharge temperature are acquired.
  • At least one of the obtained vehicle interior discharge air temperature, outside air temperature, internal temperature, user-set temperature, and target discharge temperature is processed using preset logic to calculate the heating load inside the vehicle interior, and the size of the calculated heating load. It is configured to control the ON and OFF of the first and second heating heat exchange devices 5 and 20 according to.
  • the calculated heating load is compared with the size of the pre-built standard heating load, and the ON and OFF of the first and second heating heat exchange devices 5 and 20 are controlled according to the results. It is composed.
  • control unit 40 operates the first heating heat exchange device 5 under the condition that the calculated heating load inside the vehicle is more than the pre-built first standard heating load, as shown in [Table 1] above.
  • the indoor heat exchanger (5a) is turned on (the compressor of the heat pump air conditioning device is turned on), the PTC heater (5b) is also turned on, and the planar heating element (22) and blower of the second heating heat exchanger (20) are turned on. (50) is also turned on.
  • the interior heat exchanger (5a) and PTC heater (5b) of the first heating heat exchange device (5) and the planar heating element of the second heating heat exchange device (20) (22) all operate to heat the vehicle interior.
  • control unit 40 operates under the condition that the calculated heating load inside the vehicle is less than the first reference heating load and is more than the second reference heating load set to be smaller than the first reference heating load.
  • the indoor heat exchanger (5a) of the first heating heat exchange device (5) is turned on
  • the PTC heater (5b) is turned off
  • the planar heating element (22) of the second heating heat exchange device (20) is turned on.
  • the blower 50 are turned ON.
  • the plane surface of the interior heat exchanger (5a) of the first heat exchanger for heating (5) and the second heat exchanger for heating (20) The interior of the vehicle can be heated while only the heating element 22 is operated.
  • the operation of the PTC heater 5b which consumes a lot of power, can be limited, and through this, in the heating mode, energy consumption can be minimized and the interior of the vehicle can be effectively heated.
  • control unit 40 operates under the condition that the calculated heating load inside the vehicle is less than the second standard heating load and is greater than the third standard heating load set to be smaller than the second standard heating load.
  • both the indoor heat exchanger (5a) and the PTC heater (5b) of the first heating heat exchanger (5) are turned off, and only the planar heating element (22) of the second heating heat exchanger (20) is turned on. I order it.
  • the control unit 40 turns on the blower 50.
  • control unit 40 operates the interior heat exchanger 5a of the first heating heat exchange device 5 under the condition that the calculated heating load inside the vehicle is less than the third standard heating load. Both the and PTC heaters 5b are turned off, and only the planar heating element 22 of the second heating heat exchanger 20 is turned on. At this time, the control unit 40 turns off the blower 50.
  • control unit 40 by controlling the ON and OFF of the first and second heating heat exchange devices 5 and 20 according to the heating load inside the vehicle, in the heating mode inside the vehicle, energy It can minimize consumption and effectively heat the car interior.
  • the indoor heat exchanger of the first heating heat exchange device 5 which has relatively high energy consumption ( 5a) and the PTC heater 5b have a structure that variably controls ON and OFF depending on the heating load inside the vehicle interior.
  • the heating mode energy consumption can be minimized and the interior of the vehicle can be heated more effectively, and as a result, the fuel efficiency of the vehicle can be improved without deteriorating the comfort of the vehicle interior.
  • the control unit 40 radiates the interior of the vehicle while the blower 50 is not operated and only the planar heating element 22 of the second heating heat exchange device 20 is turned on.
  • the second heating heat exchange device 20 is controlled using the sensing value of the second heating heat exchange device temperature sensor 30 that detects the temperature of the second heating heat exchange device 20.
  • control unit 40 uses the sensing values of the discharge air temperature sensors 42 installed on the air discharge port side of each vent 7, 8, 9, and 10. It is configured to control the first and second heating heat exchange devices (5, 20).
  • the first heating heat exchanger 5 includes an indoor heat exchanger 5a and a PTC heater 5b will be described as an example.
  • the control unit 40 determines whether the outside temperature is below a preset reference temperature (S103). For example, determine whether the outside temperature is -20°C or lower.
  • the control unit 40 recognizes that the indoor heat exchanger 5a of the heat pump is currently impossible to operate, and according to this recognition, the first heating heat exchanger 5 is operated.
  • the indoor heat exchanger 5a is turned off (the compressor of the heat pump air conditioner is turned off), the PTC heater 5b is turned on, and the planar heating element 22 of the second heating heat exchanger 20 is turned on. (ON) and the blower (50) is turned on (S105).
  • the PTC heater 5b of the first heating heat exchange device 5 and the planar heating element 22 of the second heating heat exchange device 20 operate to heat the vehicle interior.
  • the control unit 40 determines at least one of the discharge air temperature inside the vehicle, outside temperature, internal temperature, user-set temperature, and target discharge temperature. Using one factor, the heating load inside the vehicle is calculated (S107).
  • control unit 40 determines whether the calculated heating load inside the vehicle is greater than or equal to the first standard heating load built in advance (S109).
  • the control unit 40 turns on the indoor heat exchanger 5a and the PTC heater 5b of the first heating heat exchanger 5 and turns on the second heating heat exchanger.
  • the planar heating element 22 of the device 20 is turned on, and the blower 50 is turned on (S110).
  • the interior heat exchanger (5a) and PTC heater (5b) of the first heating heat exchange device (5) and the planar heating element (22) of the second heating heat exchange device (20) are all operated to heat the interior of the vehicle.
  • step (S109) if the heating load inside the vehicle is not more than the first standard heating load (S109-1), the control unit 40 determines that the heating load inside the vehicle is less than the first standard heating load. , it is determined again whether it is more than the second standard heating load, which is set to be smaller than the first standard heating load (S111).
  • the control unit 40 turns on the indoor heat exchanger 5a of the first heat exchanger 5 for heating, and turns on the PTC heater. (5b) is turned OFF, the planar heating element 22 of the second heating heat exchange device 20 is turned ON, and the blower 50 is turned ON (S113).
  • step (S111) if the heating load inside the vehicle is less than the first standard heating load and is not more than the second standard heating load (S111-1), the control unit 40 determines the heating load inside the vehicle as described above. It is determined again whether it is less than the second standard heating load and greater than the third standard heating load set to be smaller than the second standard heating load (S115).
  • control unit 40 turns off both the indoor heat exchanger 5a and the PTC heater 5b of the first heating heat exchanger 5 ( OFF), and the planar heating element 22 and blower 50 of the second heating heat exchange device 20 are turned ON.
  • planar heating element 22 of the second heating heat exchange device 20 operates, and the heat generated by the planar heating element 22 is blown into the vehicle interior by the wind pressure of the blower 50, thereby heating the interior of the vehicle.
  • step (S115) if the heating load inside the vehicle is less than the second standard heating load and is not more than the third standard heating load (S115-1), the control unit 40 determines the heating load inside the vehicle as described above. Re-determine whether it is less than the third standard heating load (S119).
  • the control unit 40 turns off the indoor heat exchanger 5a, the PTC heater 5b, and the blower 50 of the first heating heat exchanger 5 ( OFF), and only the planar heating element 22 of the second heating heat exchange device 20 is turned on (S121).
  • planar heating element 22 of the second heating heat exchanger 20 operates, and the heat generated from the planar heating element 22 radiates and heats the inside of the vehicle interior.
  • the second heating heat exchanger 20 which is a planar heating element 22, is installed at the end portion of the air discharge path of the floor vent 9 and the rear floor vent 10. , It is a structure that directly heats the air discharged to the interior floor of the front and rear seats.
  • the air on the floor vent 9 and rear floor vent 10 sides which is transported along the long air discharge path, can be heated efficiently.
  • the structure uses a low-power, high-efficiency planar heating element (22) to heat the discharge air on the floor of the front and rear seats, it consumes little energy and extends the long distance to the floor of the front and rear seats.
  • the air being transported can be heated to a high temperature.
  • the temperature of the air discharged to the lower part of the cabin can be independently increased compared to the temperature of the air discharged to the upper part of the cabin. You can.
  • the first heating heat exchanger 5 is described as being composed of a heater core or indoor heat exchanger 5a and a PTC heater 5b, but the heater core , an indoor heat exchanger, or a PTC heater may be configured as a single number.

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Abstract

본 발명은 난방모드 시에, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내의 바닥면부분을 효과적이고도 빠르게 난방할 수 있고, 차실내 상,하측별 토출공기온도를 차등화시켜 차실내의 쾌적성을 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 공기유입구로 유입된 공기를 가열하는 제 1난방용 열교환장치와; 제 1난방용 열교환장치를 통과하거나, 또는 바이패스한 공기를 가열할 수 있는 제 2난방용 열교환장치 및; 차실내 난방부하에 따라 제 1 및 제 2난방용 열교환장치를 제어하되, 제 1 및 제 2난방용 열교환장치가 동시에 구동하는 난방모드에서 난방부하가 미리 설정된 크기 미만으로 감소하면, 제 1난방용 열교환장치를 먼저 오프(OFF)하고 제 2난방용 열교환장치만 구동하는 난방모드로 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

차량용 공조장치
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 난방모드 시에, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내의 바닥면부분을 효과적이고 빠르게 난방할 수 있고, 차실내 상,하측별 토출공기온도를 차등화시켜 차실내의 쾌적성을 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
차량에는 차실내를 냉, 난방하기 위한 공조장치가 설치된다. 이러한 공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(Case)(1)를 구비하며, 상기 공조케이스(1)의 내부유로(1a)에는 냉방용 열교환장치(3)와 난방용 열교환장치(5)가 설치된다.
냉방용 열교환장치(3)는, 공기유입구(도시하지 않음)로 유입된 후, 공조케이스(1)의 내부유로(1a)를 따라 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시킨다.
난방용 열교환장치(5)는, 공기유입구로 유입된 후, 공조케이스(1)의 내부유로(1a)를 따라 차실내로 송풍되는 공기를 가열한다.
특히, 난방용 열교환장치(5)는, 엔진냉각수를 이용하는 히터코어 또는 히트펌프(Heat Pump)의 냉매를 이용하는 실내열교환기를 포함하며(이하, 히터코어 또는 실내열교환기에 도면부호“5a”를 부여하여 설명함), 도입된 고온의 엔진냉각수열 또는 냉매열을 방출하여 차실내로 송풍되는 공기를 가열한다.
한편, 난방용 열교환장치(5)는, 히터코어 또는 실내열교환기(5a)의 하류측에 설치되는 PTC 히터(5b)를 더 포함한다.
상기 PTC 히터(5b)는, 인가되는 전기에 의해 발열하는 것으로, 히터코어 또는 실내열교환기(5a)의 발열량이 부족할 경우, 상기 히터코어, 실내열교환기(5a)와 함께 또는 상기 히터코어, 실내열교환기(5a)를 대신하여 차실내로 송풍되는 공기를 가열하는 역할을 한다.
그리고 공조케이스(1)는, 상기 내부유로(1a)의 공기를 차실내로 토출하기 위한 다수의 공기토출구들을 갖추고 있다.
상기 공기토출구들로서, 디프로스트 벤트(Defrost Vent)(7)와 페이스 벤트(Face Vent)(8)와 플로어 벤트(Floor Vent)(9)와 리어 플로어 벤트(Rear Floor Vent)(10)들이 있다.
상기 디프로스트 벤트(7)는 내부유로(1a)측의 공기를 차실내의 창유리측으로 토출하고, 상기 페이스 벤트(8)는 내부유로(1a)측의 공기를 탑승객의 얼굴측부분으로 토출한다.
상기 플로어 벤트(9)는, 플로어 덕트(Floor Duct)(9a)들을 통해, 차실내의 전석측 바닥면부분까지 연장되며, 이렇게 연장된 플로어 벤트(9)는 내부유로(1a)측의 공기를 차실내의 전석측 바닥면부분으로 토출한다.
그리고 상기 리어 플로어 벤트(10)는, 리어 덕트(Rear Duct)(10a)들을 통해, 차실내의 후석측부분까지 연장되며, 이렇게 연장된 리어 플로어 벤트(10)는, 내부유로(1a)측의 공기를 차실내의 후석측 바닥면부분으로 토출한다.
그런데, 이러한 종래의 공조장치는, 난방모드 시에, 차실내의 난방성능이 떨어지고, 에너지 소모도 많다는 단점이 있다.
즉, 난방모드 시에, 히터코어, 실내열교환기(5a)의 발열량이 부족하므로, PTC 히터(5b)도 동시에 사용하는데, 이러한 경우, 에너지 소모가 급격하게 증가된다는 단점이 있다.
특히, PTC 히터(5b)는, 전기의 소모량이 매우 많다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 차량의 연비가 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 공기토출경로가 긴 벤트의 경우, 예를 들면, 전석측 바닥면부분까지의 긴 공기토출경로를 갖는 플로어 벤트(9)측과, 후석측 바닥면부분까지의 긴 공기토출경로를 갖는 리어 플로어 벤트(10)측의 경우, 난방용 열교환장치(5)에 의해 가열된 공기가 전석측과 후석측 바닥면부분까지의 이동하는 과정에서 열손실이 많다는 단점이 있다.
그리고 이러한 단점 때문에 전석측과 후석측 바닥면부분에 대한 난방성능이 현저하게 저하된다는 문제점이 있으며, 그 결과, 차실내의 쾌적성이 떨어진다는 결점이 있다.
특히, 난방초기 시에는, 차실내의 온도가 매우 낮으므로, 전석측과 후석측 바닥면부분까지의 공기 이동과정에서 발생되는 열손실이 매우 크다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 난방초기 시, 난방의 속효성이 현저하게 떨어진다는 문제점이 있다.
한편, 이를 감안하여, PTC 히터(5b)의 발열량을 증가시켜, 공기의 이동과정에서 발생되는 열손실을 보상할 수도 있지만, 이러한 경우, 전기소모가 급격하게 증가되어 차량의 연비를 급격하게 저하시킨다는 결점이 있다.
이 밖에도, 종래의 공조장치는, 냉방용 열교환장치(3)를 통과한 냉풍과, 난방용 열교환장치(5)를 통과한 온풍이 한꺼번에 믹싱되면서 차실내에 토출되는 구조이므로, 차실내의 토출공기온도가 차실내부분에 관계없이 모두 유사하다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 차실내의 부분별 토출공기온도를 차등화시킬 수 없다는 단점이 있다.
특히, 차실내 토출공기온도는, 운전자 머리측부분의 차실내 상측으로는 비교적 낮은 온도의 공기가 토출되고, 운전자 몸통이나 다리측부분의 차실내 하측으로는 비교적 높은 온도의 공기가 토출되어, 두한족열(頭寒足熱)의 상태를 유지해야 차실내의 탑승객이 쾌적감을 느끼게 된다.
하지만, 종래와 같이 차실내부분에 관계없이 차실내 토출공기온도가 모두 유사할 경우에는, 차실내 상,하측에 대한 토출공기온도를 차등화시킬 수 없으므로, 차실내의 쾌적성이 현저하게 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 난방모드 시에, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내를 효과적으로 난방할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내를 효과적으로 난방할 수 있도록 구성함으로써, 차실내의 쾌적성을 저하시키지 않고서도 차량의 연비를 개선시키는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 긴 길이의 공기토출경로를 따라 이송되는 벤트측의 공기를 최소한의 에너지로 효율좋게 가열할 수 있게 구성함으로써, 긴 길이의 공기토출경로측 공기의 열손실을 보상하기 위한 PTC 전기히터의 발열량 증가를 방지할 수 있고, 이를 통해, 에너지 소모를 최소화시키면서 긴 공기토출경로의 해당 차실내부분을 보다 효과적으로 난방하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 긴 길이의 공기토출경로측 공기를 최소한의 에너지로 빠르게 가열할 수 있게 구성함으로써, 난방초기 시, 긴 공기토출경로의 해당 차실내부분에 대한 난방의 속효성을 개선시키는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 차실내의 하측으로 토출되는 공기온도를 독립적으로 가열할 수 있도록 구성함으로써, 차실내 상,하측별 토출공기온도를 차등화시키는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 차실내 상,하측별 토출공기온도를 차등화시킬 수 있도록 구성함으로써, 차실내 상측으로는 낮은 온도의 공기를 토출시키고, 차실내 하측으로는 높은 온도의 공기를 토출시켜, 두한족열의 상태를 유지시킬 수 있고, 이를 통해 차실내의 쾌적성을 개선시키는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 공기유입구와 공기토출구를 갖는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공기유입구로 유입된 공기를 가열하는 제 1난방용 열교환장치와; 상기 제 1난방용 열교환장치를 통과하거나, 또는 바이패스한 공기를 가열할 수 있는 제 2난방용 열교환장치 및; 차실내 난방부하에 따라 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치를 제어하되, 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치가 동시에 구동하는 난방모드에서 난방부하가 미리 설정된 크기 미만으로 감소하면, 상기 제 1난방용 열교환장치를 먼저 오프(OFF)하고 상기 제 2난방용 열교환장치만 구동하는 난방모드로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 1난방용 열교환장치는, 단일의 개수 또는 복수개로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 1난방용 열교환장치는, 엔진냉각수를 이용하는 히터코어, 히트펌프(Heat Pump)의 냉매를 이용하는 실내열교환기, 전기를 이용하는 PTC 히터 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 1난방용 열교환장치는, 상기 실내열교환기와 PTC 히터를 포함하며; 상기 제어부는, 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하일 시에는 상기 제 1난방용 열교환장치 중 상기 실내열교환기는 오프(OFF)시키고, 상기 PTC 히터는 온(ON)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치는 온(ON)시키고, 블로어를 온(ON)시켜; 상기 제 1난방용 열교환장치의 PTC 히터와, 제 2난방용 열교환장치가 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 차실내 난방부하가 미리 내장된 제 1기준난방부하 이상일 시에는, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와 PTC 히터와 상기 제 2난방용 열교환장치 및, 상기 블로어를 모두 온(ON)시켜; 차실내 난방부하가 상기 제 1기준난방부하 이상인 조건하에서는, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와 PTC 히터 및, 제 2난방용 열교환장치가 모두 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 차실내 난방부하가 상기 제 1기준난방부하 미만이고, 상기 제1기준난방부하보다 작게 설정된 제 2기준난방부하 이상일 시에는, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기를 온(ON)시키고, 상기 PTC 히터는 오프(OFF)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치와 상기 블로어를 온(ON)시켜; 차실내 난방부하가 상기 제 1기준난방부하 미만이고 제 2기준난방부하 이상인 조건하에서는, 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와, 제 2난방용 열교환장치가 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
그리고 상기 제어부는, 차실내 난방부하가 상기 제 2기준난방부하 미만이고, 상기 제2기준난방부하보다 작게 설정된 제 3기준난방부하 이상일 시에, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와 PTC 히터는 오프(OFF)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치의 면상발열체와 상기 블로어는 온(ON)시켜; 차실내 난방부하가 상기 제 2기준난방부하 미만이고 제 3기준난방부하 이상인 조건하에서는, 상기 제 2난방용 열교환장치만이 작동되면서 그 열이 상기 블로어의 풍압에 의해 차실내로 송풍되면서 차실내를 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어부는, 차실내 난방부하가 상기 제 3기준난방부하 미만일 시에는, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와 PTC 히터와 상기 블로어는 모두 오프(OFF)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치만 온(ON)시켜; 차실내 난방부하가 제 3기준난방부하 미만인 조건하에서는, 상기 제 2난방용 열교환장치만이 작동되면서 그 복사열이 차실내로 전달되어 복사 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 공조장치의 다른 특징은, 공기유입구와 공기토출구를 갖는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 공기유입구로 유입된 공기를 가열하는 제 1난방용 열교환장치와; 상기 제 1난방용 열교환장치를 통과하거나, 또는 바이패스한 공기를 가열할 수 있는 제 2난방용 열교환장치 및; 차실내 난방부하에 따라 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치를 제어하되, 상기 제 2난방용 열교환장치는, 난방모드 시에 상시 온(ON)시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 2난방용 열교환장치는, 공기를 차실내로 토출하기 위한 다수의 벤트들 중, 차실내의 바닥면측으로 공기를 토출하는 벤트의 공기토출구부분에 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 2난방용 열교환장치는, 차실내의 전석측 바닥면부분으로 공기를 토출하는 전석측 플로어 벤트의 공기토출구와; 차실내의 후석측 바닥면부분으로 공기를 토출하는 후석측 리어 플로어 벤트의 공기토출구부분에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 플로어 벤트와 리어 플로어 벤트의 공기토출경로 말단부분에 면상발열체인 제 2난방용 열교환장치를 설치하여, 전,후석부분의 차실내 바닥면으로 토출되는 공기를 직접 가열하는 구조이므로, 난방모드 시에, 긴 길이의 공기토출경로를 따라 이송되는 플로어 벤트와 리어 플로어 벤트측의 공기를 효율좋게 가열할 수 있는 효과가 있다.
또한, 플로어 벤트와 리어 플로어 벤트측의 공기를 효율좋게 가열할 수 있으므로, 공조케이스로부터 상대적으로 먼 전석부분과 후석부분의 차실내 바닥면측을 보다 빠르고 효과적으로 난방할 수 있으며, 그 결과, 난방초기 시, 전,후석부분의 차실내 바닥면측에 대한 난방의 속효성을 개선시켜, 차실내 쾌적성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 저전력 고효율의 면상발열체를 이용하여, 전,후석부분의 차실내 바닥면측 토출공기를 가열하는 구조이므로, 적은 에너지를 소모하고서도 전,후석부분의 차실내 바닥면까지 긴 길이를 따라 이송되는 공기를 높은 온도로 가열할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적은 에너지를 소모하고서도 전,후석부분의 차실내 바닥면까지 긴 길이를 따라 이송되는 공기를 높은 온도로 가열할 수 있으므로, 종래와 같이, 전,후석부분의 차실내 바닥면까지 이송 과정에서의 공기 열손실 보상하기 위해서 PTC 히터의 발열량 증가시키지 않아도 된다.
그 결과, 에너지 소모를 최소화시키면서 차실내의 전석부분과 후석부분을 보다 효율좋게 난방하여, 차실내의 쾌적성과 차량의 연비절감의 효과를 동시에 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 플로어 벤트와 리어 플로어 벤트측의 제 2난방용 열교환장치를 통해, 차실내의 하측부분으로 토출되는 공기의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 구조이므로, 차실내 하측부분의 토출공기온도와 차실내 상측부분의 토출공기온도를 차등화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 차실내 하측부분의 토출공기온도와 차실내 상측부분의 토출공기온도를 차등화시킬 수 있으므로, 차실내 상측으로 토출되는 공기의 온도에 비해, 차실내 하측으로 토출되는 공기의 온도를 독립적으로 높일 수 있다.
이로써, 탑승객에 대한 두한족열의 상태를 유지시켜, 차실내의 쾌적성을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량용 공조장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치가 차량에 설치되는 모습을 나타내는 평면도,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작동예를 나타내는 플로우챠트이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 차량용 공조장치에 대해 간략하게 설명한다.
차량용 공조장치는, 공조케이스(1)를 구비하며, 상기 공조케이스(1)에는 냉방용 열교환장치(3)와 난방용 열교환장치(5)가 설치된다.
냉방용 열교환장치(3)는 공조케이스(1)의 내부유로(1a)를 따라 차실내로 송풍되는 공기를 냉각시키며, 난방용 열교환장치(5)는 공조케이스(1)의 내부유로(1a)를 따라 차실내로 송풍되는 공기를 가열한다.
여기서, 상기 난방용 열교환장치(5)는, 엔진냉각수를 이용하는 히터코어 또는 히트펌프의 냉매를 이용하는 실내열교환기(5a)를 포함하며, 도입된 고온의 엔진냉각수열 또는 냉매열을 방출하여 차실내로 송풍되는 공기를 가열한다.
상기 난방용 열교환장치(5)는, 히터코어 또는 실내열교환기(5a)의 하류측에 설치되는 PTC 히터(5b)를 더 포함한다.
상기 PTC 히터(5b)는, 히터코어 또는 실내열교환기(5a)의 발열량이 부족할 경우, 상기 히터코어, 실내열교환기(5a)와 함께 또는 상기 히터코어, 실내열교환기(5a)를 대신하여 차실내로 송풍되는 공기를 가열한다.
그리고 공조케이스(1)는, 상기 내부유로(1a)의 공기를 차실내로 토출하기 위한 다수의 공기토출구들을 갖추고 있다.
상기 공기토출구들로서, 디프로스트 벤트(7)와 페이스 벤트(8)와 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)들을 포함한다.
상기 디프로스트 벤트(7)는 내부유로(1a)측의 공기를 차실내의 창유리측으로 토출하고, 상기 페이스 벤트(8)는 내부유로(1a)측의 공기를 탑승객의 얼굴측부분으로 토출한다.
상기 플로어 벤트(9)는, 양쪽의 플로어 덕트(9a)들을 통해, 차실내의 전석측 바닥면부분까지 연장되며, 이렇게 연장된 플로어 벤트(9)는 내부유로(1a)측의 공기를 차실내의 전석측 바닥면부분으로 토출한다.
그리고 상기 리어 플로어 벤트(10)는, 리어 덕트(10a)들을 통해, 차실내의 후석측부분까지 연장되며, 이렇게 연장된 리어 플로어 벤트(10)는, 내부유로(1a)측의 공기를 차실내의 후석측 바닥면부분으로 토출한다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 공조케이스(1)의 벤트들 중, 차실내 바닥면측으로 공기를 토출하는 벤트, 예를 들면, 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)에 각각 설치되는 제 2의 난방용 열교환장치(20)들을 더 구비한다. 이하, 제 2의 난방용 열교환장치(20)를 “제 2난방용 열교환장치(20)”라 칭하고, 상기 난방용 열교환장치(5)는, “제 1난방용 열교환장치(5)”라 칭하기로 한다.
상기 제 2난방용 열교환장치(20)는, 복사 난방이 가능한 다공성 면상발열체(22)로 구성되며, 상기 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)의 부분 중, 공기토출경로의 말단부분, 즉, 공기토출구(9b, 10b)측에 각각 설치된다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 플로어 벤트(9) 부분 중, 운전석부분으로 연장되는 운전석측 플로어 덕트(9a)의 공기토출구(9b-1)와, 조수석부분으로 연장되는 조수석측 플로어 덕트(9a)의 공기토출구(9b-2)에 각각 설치된다.
또한, 리어 플로어 벤트(10) 부분 중, 후석좌측부분으로 연장되는 후석좌측 리어 덕트(10a)의 공기토출구(10b-1)와, 후석우측부분으로 연장되는 후석우측 리어 덕트(10a)의 공기토출구(10b-2)에 각각 설치된다.
이러한 제 2난방용 열교환장치(20)는, 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)측에 설치되므로, 전석부분과 후석부분의 차실내 바닥면으로 토출되는 공기를 직접 가열한다.
특히, 상기 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)의 공기토출경로 말단부분에 설치되므로, 전석부분과 후석부분의 차실내 바닥면으로 토출되기 직전의 공기를 가열한다.
따라서, 긴 길이의 공기토출경로를 따라 이송되는 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)측의 공기를 효율좋게 가열할 수 있다.
이로써, 공조케이스(1)로부터 상대적으로 먼 전석부분과 후석부분의 차실내 바닥면측을 보다 빠르고 효과적으로 난방할 수 있다.
그 결과, 난방초기 시, 전,후석부분의 차실내 바닥면측에 대한 난방의 속효성을 개선시켜, 차실내 쾌적성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 2난방용 열교환장치(20)는, 전,후석부분의 차실내 바닥면으로 토출되기 직전의 공기를 가열하므로, 전,후석부분의 차실내 바닥면까지 긴 길이의 공기토출경로를 따라 이송되는 공기를 높은 온도로 가열할 수 있다.
특히, 면상발열체(22)의 제 2난방용 열교환장치(20)는, 저전력 고효율의 발열이 가능하므로, 적은 에너지를 소모하고서도 전,후석부분의 차실내 바닥면까지 긴 길이를 따라 이송되는 공기를 높은 온도로 가열할 수 있다.
따라서, 종래와 같이, 전,후석부분의 차실내 바닥면까지 이송 과정에서의 공기 열손실 보상하기 위해서 PTC 히터(5b)의 발열량 증가시키지 않아도 된다.
이로써, 에너지 소모를 최소화시키면서 차실내의 전,후석부분을 보다 효율좋게 난방할 수 있으며, 그 결과, 차실내의 쾌적성과 차량의 연비절감의 효과를 동시에 도모할 수 있다.
또한, 제 2난방용 열교환장치(20)는, 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)측에 설치되므로, 차실내의 전,후석부분 중, 차실내의 하측부분으로 토출되는 공기의 온도를 독립적으로 제어할 수 있다.
따라서, 차실내 하측부분의 토출공기온도와 차실내 상측부분의 토출공기온도를 차등화시킬 수 있다.
특히, 차실내 상측으로 토출되는 공기의 온도에 비해, 차실내 하측으로 토출되는 공기의 온도를 독립적으로 높일 수 있다. 이로써, 탑승객에 대한 두한족열의 상태를 유지시킬 수 있고, 이를 통해 차실내의 쾌적성을 개선시킬 수 있다.
한편, 상기 제 2난방용 열교환장치(20)는, 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)측에 설치되므로, 상기 제 1난방용 열교환장치(5)를 통과하거나 또는 상기 제 1난방용 열교환장치(5)를 바이패스한 공기를 선택적으로 가열할 수 있다.
또한, 상기 제 1난방용 열교환장치(5)의 경우에도, 상기 제 2난방용 열교환장치(20)와 함께 차실내로 토출되는 공기를 가열할 수도 있고, 상기 제 2난방용 열교환장치(20)와 관계없이 차실내로 토출되는 공기를 가열할 수도 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 상기 제 2난방용 열교환장치(20)들의 온도를 감지하는 제 2난방용 열교환장치 온도센서(30)들을 더 포함한다.
상기 제 2난방용 열교환장치 온도센서(30)들은, 각 제 2난방용 열교환장치(20)의 하류측 표면부분에 설치되며, 이렇게 설치된 제 2난방용 열교환장치 온도센서(30)들은, 각 제 2난방용 열교환장치(20)의 온도를 감지한다.
특히, 플로어 벤트(9)의 공기토출구(9b)측과, 리어 플로어 벤트(10)의 공기토출구(10b)측에 설치되는 제 2난방용 열교환장치(20)의 온도를 각각 감지하고, 감지된 온도 데이터를 후술하는 제어부(40)에 입력시킨다.
그리고 본 발명의 공조장치는, 제어부(40)를 더 구비한다.
상기 제어부(40)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 차실내의 난방부하에 따라 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치(5, 20)를 제어한다.
특히, 상기 제어부(40)는, 차실내의 난방부하에 따라 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치(5, 20)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어한다.
예를 들면, 아래의 [표 1]에서와 같이, 차실내 난방부하의 인자인 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하일 시에는, 상기 제 1난방용 열교환장치(5) 중 실내열교환기(5a)는 오프(OFF)시키고(히트펌프 공조장치의 압축기 오프), PTC 히터(5b)는 온(ON)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)는 온(ON)시킨다. 이때, 제어부(40)는 블로어(50)를 온(ON)시킨다.
따라서, 외기온도가 기준온도 이하인 조건에서는, 제 1난방용 열교환장치(5)의 PTC 히터(5b)와, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 한다.
여기서, 상기 제어부(40)에 내장된 기준온도는, 특정 영하온도로 설정되어 있다. 바람직하게는, 상기 기준온도는, 특정 영하온도 중, 히트펌프 공조장치의 작동이 불가능한 -20℃로 설정되는 것이 좋다.
이렇게, 기준온도를 특정 영하온도(-20℃)로 설정하고, 외기온이 상기 특정 영하온도(-20℃) 온도 이하인 차실내 난방부하 조건하에서, 실내열교환기(5a)를 오프(OFF)시키는 이유는, 위에서와 같이, 외기온이 -20℃ 온도 이하인 조건에서는 히트펌프 공조장치의 작동이 불가능하기 때문이다.
난방부하






난방용
열교환기		 큼 <-----------------------------------------> 작음
히트펌프 작동불가 히트펌프 작동가능
외기온도
≤
기준온도
 차실내 난방부하
≥
제1기준
난방부하		 제1기준
난방부하
>
차실내 난방부하
≥
제2기준
난방부하		 제2기준
난방부하
>
차실내 난방부하
≥
제3기준
난방부하		 제3기준
난방부하
>
차실내 난방부하
제 1난방용 열교환장치 실내열교환기
(히트펌프)		 × ○ ○ × ×
PTC 히터 ○ ○ × × ×
제 2난방용 열교환장치 면상발열체 ○ ○ ○ ○ ○
블로어 ○ ○ ○ ○ ×
한편, 상기 제어부(40)는, 히트펌프 공조장치의 작동이 가능한 조건, 예를 들면, 외기온도가, -20℃를 초과하는 조건에서는, 차실내 토출공기온도, 외기온도, 내기온도, 사용자 설정온도, 목표토출온도들의 인자들을 통해 차실내 난방부하를 산출하고, 산출된 차실내 난방부하에 따라 제 1 및 제 2난방용 열교환장치(5, 20)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하도록 구성된다.
이를 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 제어부(40)는, 각 벤트(7, 8, 9, 10)들의 공기토출구측에 설치되는 토출공기온 센서(42)들과 외기온 센서(44)와 내기온 센서(46)에서 입력된 센싱값들 및, 콘트롤러(48)에서 입력된 사용자 설정온도를 통해, 차실내의 난방부하에 영향을 주는 인자 정보를 획득한다.
예를 들면, 차실내 토출공기온도, 외기온도, 내기온도, 사용자 설정온도, 목표토출온도들을 획득한다.
그리고 획득한 차실내 토출공기온도, 외기온도, 내기온도, 사용자 설정온도, 목표토출온도들 중 적어도 어느 하나를 미리 설정된 로직으로 처리하여, 차실내의 난방부하를 산출하고, 산출된 난방부하의 크기에 따라 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치(5, 20)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하도록 구성된다.
특히, 산출된 난방부하와, 미리 내장된 기준난방부하의 크기를 비교하여, 그 결과에 따라 제 1 및 제 2난방용 열교환장치(5, 20)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어하도록 구성된다.
예를 들면, 상기 제어부(40)는, 산출된 차실내 난방부하가, 위의 [표 1]에서와 같이, 미리 내장된 제 1기준난방부하 이상인 조건에서는, 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)를 온(ON)시키고(히트펌프 공조장치의 압축기 온), PTC 히터(5b)도 온(ON)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)와 블로어(50)도 온(ON)시킨다.
따라서, 차실내 난방부하가 제 1기준난방부하 이상인 조건하에서는, 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b) 및, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)가 모두 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 한다.
또한, 제어부(40)는, 위의 [표 1]에서와 같이, 산출된 차실내 난방부하가 상기 제 1기준난방부하 미만이고, 상기 제 1기준난방부하보다 작게 설정된 제 2기준난방부하 이상인 조건에서는, 상기 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)를 온(ON)시키고, PTC 히터(5b)는 오프(OFF)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)와 블로어(50)를 온(ON)시킨다.
따라서, 차실내 난방부하가 제 1기준난방부하 미만이고 제 2기준난방부하 이상인 조건하에서는, 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 한다.
이로써, 전력 소모가 많은 PTC 히터(5b)의 작동을 제한할 수 있고, 이를 통해, 난방모드 시에, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내를 효과적으로 난방할 수 있다.
그 결과, 차실내의 쾌적성을 저하시키지 않고서도 차량의 연비를 개선시킬 수 있게 된다.
또한, 제어부(40)는, 위의 [표 1]에서와 같이, 산출된 차실내 난방부하가 상기 제 2기준난방부하 미만이고, 상기 제 2기준난방부하보다 작게 설정된 제 3기준난방부하 이상인 조건에서는, 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b)는 모두 오프(OFF)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 온(ON)시킨다. 이때, 제어부(40)는 블로어(50)를 온(ON)시킨다.
따라서, 차실내 난방부하가 제 2기준난방부하 미만이고 제 3기준난방부하 이상인 조건하에서는, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 작동되고, 면상발열체(22)에서 발생된 열이 블로어(50)의 풍압에 의해 차실내로 송풍되면서 차실내를 난방할 수 있게 한다.
이로써, 전력 소모가 많은 PTC 히터(5b)와 히트펌프 공조장치의 작동을 모두 제한할 수 있고, 이를 통해, 난방모드 시에, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내를 난방할 수 있다.
그리고 제어부(40)는, 위의 [표 1]에서와 같이, 산출된 차실내 난방부하가 상기 제 3기준난방부하 미만인 조건에서는, 상기 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b)는 모두 오프(OFF)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 온(ON)시킨다. 이때, 제어부(40)는 블로어(50)를 오프(OFF)시킨다.
따라서, 차실내 난방부하가 제 3기준난방부하 미만인 조건하에서는, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 작동되고, 면상발열체(22)에서 발생된 열이 차실내측을 복사 난방할 수 있게 한다.
이로써, 전력 소모가 많은 PTC 히터(5b)와 히트펌프 공조장치의 작동을 모두 제한할 수 있고, 이를 통해, 난방모드 시에, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내를 난방할 수 있다.
이러한 제어부(40)에 의하면, 차실내 난방부하에 따라 제 1 및 제 2난방용 열교환장치(5, 20)의 온(ON), 오프(OFF)를 제어함으로써, 차실내의 난방모드 시에, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내를 효과적으로 난방할 수 있다.
특히, 에너지 소비량이 가장 적은 제 2난방용 열교환장치(20)의 경우에는, 난방모드 시에 항상 온(ON)시켜놓고, 에너지 소비량이 상대적으로 많은 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b)는, 차실내의 난방부하에 따라 온(ON), 오프(OFF) 가변 제어하는 구조이다.
따라서, 난방모드 시에, 에너지 소모를 최소화시킬 수 있으면서도 차실내를 보다 효과적으로 난방할 수 있으며, 그 결과, 차실내의 쾌적성을 저하시키지 않고서도 차량의 연비를 개선시킬 수 있다.
한편, 상기 제어부(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 블로어(50)가 작동되지 않고, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 온(ON)되면서 차실내를 복사 난방하는 모드에서는, 상기 제 2난방용 열교환장치(20)의 온도를 감지하는 제 2난방용 열교환장치 온도센서(30)의 센싱값을 가지고, 상기 제 2난방용 열교환장치(20)를 제어하도록 구성된다.
그리고 상기 제어부(40)는, 블로어(50)가 작동되는 난방모드에서는, 각 벤트(7, 8, 9, 10)들의 공기토출구측에 설치되는 토출공기온 센서(42)들의 센싱값을 가지고 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치(5, 20)를 제어하도록 구성된다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 도 2와 도 4와 도 5를 참조하여 설명한다. 이하, 제 1난방용 열교환장치(5)가 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b)를 포함하는 경우를 일례로 하여 설명한다.
먼저, 도 4와 도 5를 참조하면, 공조장치의 난방모드 상태에서(S101), 상기 제어부(40)는, 외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하인지를 판단한다(S103). 예를 들면, 외기온도가 -20℃ 이하인지를 판단한다.
판단 결과, 외기온도가 -20℃ 이하이면, 상기 제어부(40)는, 현재 히트펌프의 실내열교환기(5a) 작동이 불가능한 것으로 인식하고, 이러한 인식에 따라, 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)는 오프(OFF)시키고(히트펌프 공조장치의 압축기 오프), PTC 히터(5b)는 온(ON)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)는 온(ON)시키고, 블로어(50)를 온(ON)시킨다(S105).
그러면, 제 1난방용 열교환장치(5)의 PTC 히터(5b)와, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)가 작동되면서 차실내를 난방한다.
한편, 판단 결과, 외기온도가 -20℃ 이하가 아니면(S103-1), 상기 제어부(40)는, 차실내 토출공기온도, 외기온도, 내기온도, 사용자 설정온도, 목표토출온도들 중 적어도 어느 하나의 인자를 이용하여, 차실내의 난방부하를 산출한다(S107).
그리고 차실내 난방부하의 산출이 완료되면, 상기 제어부(40)는, 산출된 차실내 난방부하가, 미리 내장된 제 1기준난방부하 이상인지를 판단한다(S109).
판단 결과, 제 1기준난방부하 이상이면, 상기 제어부(40)는, 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b)를 온(ON)시키고, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)를 온(ON)시키며, 블로어(50)를 온(ON)시킨다(S110).
그러면, 상기 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b) 및, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)가 모두 작동되면서 차실내를 난방한다.
한편, (S109) 단계에서의 판단 결과, 차실내 난방부하가 제 1기준난방부하 이상이 아니면(S109-1), 상기 제어부(40)는, 차실내 난방부하가 상기 제 1기준난방부하 미만이고, 상기 제 1기준난방부하보다 작게 설정된 제 2기준난방부하 이상인지를 다시 판단한다(S111).
판단 결과, 제 1기준난방부하 미만이고 제 2기준난방부하 이상이면, 상기 제어부(40)는, 상기 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)를 온(ON)시키고, PTC 히터(5b)는 오프(OFF)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)는 온(ON)시키고, 블로어(50)를 온(ON)시킨다(S113).
그러면, 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 작동되면서 차실내를 난방한다.
한편, (S111) 단계에서의 판단 결과, 차실내 난방부하가 제 1기준난방부하 미만이고 제 2기준난방부하 이상이 아니면(S111-1), 상기 제어부(40)는, 차실내 난방부하가 상기 제 2기준난방부하 미만이고, 상기 제 2기준난방부하보다 작게 설정된 제 3기준난방부하 이상인지를 다시 판단한다(S115).
판단 결과, 제 2기준난방부하 미만이고 제 3기준난방부하 이상이면, 상기 제어부(40)는, 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b)는 모두 오프(OFF)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)와 블로어(50)를 온(ON)시킨다.
그러면, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 작동되고, 면상발열체(22)에서 발생된 열이 블로어(50)의 풍압에 의해 차실내로 송풍되면서 차실내를 난방한다.
한편, (S115) 단계에서의 판단 결과, 차실내 난방부하가 제 2기준난방부하 미만이고 제 3기준난방부하 이상이 아니면(S115-1), 상기 제어부(40)는, 차실내 난방부하가 상기 제 3기준난방부하 미만인지를 다시 판단한다(S119).
판단 결과, 제 3기준난방부하 미만이면, 상기 제어부(40)는, 상기 제 1난방용 열교환장치(5)의 실내열교환기(5a)와 PTC 히터(5b) 및, 블로어(50)는 모두 오프(OFF)시키며, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 온(ON)시킨다(S121).
그러면, 제 2난방용 열교환장치(20)의 면상발열체(22)만 작동되고, 면상발열체(22)에서 발생된 열이 차실내측을 복사 난방한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 공조장치에 의하면, 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)의 공기토출경로 말단부분에 면상발열체(22)인 제 2난방용 열교환장치(20)를 설치하여, 전,후석부분의 차실내 바닥면으로 토출되는 공기를 직접 가열하는 구조이다.
따라서, 난방모드 시에, 긴 길이의 공기토출경로를 따라 이송되는 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)측의 공기를 효율좋게 가열할 수 있다.
또한, 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)측의 공기를 효율좋게 가열할 수 있으므로, 공조케이스(1)로부터 상대적으로 먼 전석부분과 후석부분의 차실내 바닥면측을 보다 빠르고 효과적으로 난방할 수 있다.
그 결과, 난방초기 시, 전,후석부분의 차실내 바닥면측에 대한 난방의 속효성을 개선시켜, 차실내 쾌적성을 향상시킬 수 있다.
또한, 저전력 고효율의 면상발열체(22)를 이용하여, 전,후석부분의 차실내 바닥면측 토출공기를 가열하는 구조이므로, 적은 에너지를 소모하고서도 전석부분과 후석부분의 차실내 바닥면까지 긴 길이를 따라 이송되는 공기를 높은 온도로 가열할 수 있다.
또한, 적은 에너지를 소모하고서도 전석부분과 후석부분의 차실내 바닥면까지 긴 길이를 따라 이송되는 공기를 높은 온도로 가열할 수 있으므로, 종래와 같이, 전,후석부분의 차실내 바닥면까지 이송 과정에서의 공기 열손실 보상하기 위해서 PTC 히터(5b)의 발열량 증가시키지 않아도 된다.
그 결과, 에너지 소모를 최소화시키면서 차실내의 전석부분과 후석부분을 보다 효율좋게 난방하여, 차실내의 쾌적성과 차량의 연비절감의 효과를 동시에 도모할 수 있다.
또한, 플로어 벤트(9)와 리어 플로어 벤트(10)측의 제 2난방용 열교환장치(20)를 통해, 차실내의 하측부분으로 토출되는 공기의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 구조이므로, 차실내 하측부분의 토출공기온도와 차실내 상측부분의 토출공기온도를 차등화시킬 수 있다.
또한, 차실내 하측부분의 토출공기온도와 차실내 상측부분의 토출공기온도를 차등화시킬 수 있으므로, 차실내 상측으로 토출되는 공기의 온도에 비해, 차실내 하측으로 토출되는 공기의 온도를 독립적으로 높일 수 있다.
이로써, 탑승객에 대한 두한족열의 상태를 유지시켜, 차실내의 쾌적성을 개선시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
예를 들면, 본 발명의 상세한 설명과 도면에서는, 상기 제 1난방용 열교환장치(5)가, 히터코어 또는 실내열교환기(5a) 및, PTC 히터(5b)로 구성되는 것으로 기재되어 있지만, 히터코어, 실내열교환기, PTC 히터 중 어느 하나만 단일의 개수로 구성될 수도 있다.

Claims (17)

  1. 공기유입구와 공기토출구를 갖는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공기유입구로 유입된 공기를 가열하는 제 1난방용 열교환장치와;
    상기 제 1난방용 열교환장치를 통과하거나, 또는 바이패스한 공기를 가열할 수 있는 제 2난방용 열교환장치 및;
    차실내 난방부하에 따라 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치를 제어하되, 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치가 동시에 구동하는 난방모드에서 난방부하가 미리 설정된 크기 미만으로 감소하면, 상기 제 1난방용 열교환장치를 먼저 오프(OFF)하고 상기 제 2난방용 열교환장치만 구동하는 난방모드로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1난방용 열교환장치는,
    단일의 개수 또는 복수개로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1난방용 열교환장치는,
    엔진냉각수를 이용하는 히터코어, 히트펌프(Heat Pump)의 냉매를 이용하는 실내열교환기, 전기를 이용하는 PTC 히터 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1난방용 열교환장치는, 상기 실내열교환기와 PTC 히터를 포함하며;
    상기 제어부는,
    외기온도가 미리 설정된 기준온도 이하일 시에는 상기 제 1난방용 열교환장치 중 상기 실내열교환기는 오프(OFF)시키고, 상기 PTC 히터는 온(ON)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치는 온(ON)시키고, 블로어를 온(ON)시켜;
    상기 제 1난방용 열교환장치의 PTC 히터와, 제 2난방용 열교환장치가 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차실내 난방부하가 미리 내장된 제 1기준난방부하 이상일 시에는, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와 PTC 히터와 상기 제 2난방용 열교환장치 및, 상기 블로어를 모두 온(ON)시켜;
    차실내 난방부하가 상기 제 1기준난방부하 이상인 조건하에서는, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와 PTC 히터 및, 제 2난방용 열교환장치가 모두 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차실내 난방부하가 상기 제 1기준난방부하 미만이고, 상기 제1기준난방부하보다 작게 설정된 제 2기준난방부하 이상일 시에는, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기를 온(ON)시키고, 상기 PTC 히터는 오프(OFF)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치와 상기 블로어를 온(ON)시켜;
    차실내 난방부하가 상기 제 1기준난방부하 미만이고 제 2기준난방부하 이상인 조건하에서는, 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와, 제 2난방용 열교환장치가 작동되면서 차실내를 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차실내 난방부하가 상기 제 2기준난방부하 미만이고, 상기 제2기준난방부하보다 작게 설정된 제 3기준난방부하 이상일 시에, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와 PTC 히터는 오프(OFF)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치의 면상발열체와 상기 블로어는 온(ON)시켜;
    차실내 난방부하가 상기 제 2기준난방부하 미만이고 제 3기준난방부하 이상인 조건하에서는, 상기 제 2난방용 열교환장치만이 작동되면서 그 열이 상기 블로어의 풍압에 의해 차실내로 송풍되면서 차실내를 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차실내 난방부하가 상기 제 3기준난방부하 미만일 시에는, 상기 제 1난방용 열교환장치의 실내열교환기와 PTC 히터와 상기 블로어는 모두 오프(OFF)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치만 온(ON)시켜;
    차실내 난방부하가 제 3기준난방부하 미만인 조건하에서는, 상기 제 2난방용 열교환장치만이 작동되면서 그 복사열이 차실내로 전달되어 복사 난방할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    제 1 내지 제 3기준난방부하는,
    히트펌프 공조장치의 작동이 가능한 외기온도조건하에서 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    히트펌프 공조장치의 작동이 불가능한 특정 외기온도를 기준온도로 내장하고 있고,
    외기온도가 히트펌프 공조장치의 작동이 불가능한 상기 기준온도 이하일 시에, 상기 실내열교환기는 오프(OFF)시키고, 상기 PTC 히터는 온(ON)시키며, 상기 제 2난방용 열교환장치와 블로어를 온(ON)시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  11. 공기유입구와 공기토출구를 갖는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공기유입구로 유입된 공기를 가열하는 제 1난방용 열교환장치와;
    상기 제 1난방용 열교환장치를 통과하거나, 또는 바이패스한 공기를 가열할 수 있는 제 2난방용 열교환장치 및;
    차실내 난방부하에 따라 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치를 제어하되, 상기 제 2난방용 열교환장치는, 난방모드 시에 상시 온(ON)시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2난방용 열교환장치는,
    공기를 차실내로 토출하기 위한 다수의 벤트들 중, 차실내의 바닥면측으로 공기를 토출하는 벤트의 공기토출구부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2난방용 열교환장치는,
    차실내의 전석측 바닥면부분으로 공기를 토출하는 전석측 플로어 벤트의 공기토출구와;
    차실내의 후석측 바닥면부분으로 공기를 토출하는 후석측 리어 플로어 벤트의 공기토출구부분에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    차실내의 각 공기토출구들에 설치되는 토출공기온 센서와, 상기 제 2난방용 열교환장치의 온도를 감지하는 제 2난방용 열교환장치 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    블로어가 작동되는 난방모드에서는, 각 공기토출구측에 설치되는 상기 토출공기온 센서들의 센싱값을 가지고 상기 제 1 및 제 2난방용 열교환장치를 제어하고;
    블로어가 작동되지 않고 상기 제 2난방용 열교환장치상발열체만 작동되는 난방모드에서는, 상기 제 2난방용 열교환장치 온도센서의 센싱값을 가지고 상기 제 2난방용 열교환장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2난방용 열교환장치는,
    복사 난방이 가능한 다공성 면상발열체인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차실내 토출공기온도, 외기온도, 내기온도, 사용자 설정온도, 목표토출온도들 중 적어도 어느 하나를 미리 설정된 로직으로 처리하여, 차실내의 난방부하를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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