KR102039165B1 - Heat Pump For a Vehicle - Google Patents

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KR102039165B1
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Abstract

본 발명은 자동차용 히트펌프에 관한 것으로서, 필요에 따라 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜 줌으로서 배터리의 운전 성능을 향상시키는 한편, 외기 온도가 낮을 때 배터리의 폐열을 이용하여 충분한 열원을 확보할 수 있는 기술을 가진 히트펌프 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a heat pump for an automobile, which improves the driving performance of the battery by maintaining a constant temperature of the battery as needed, while ensuring a sufficient heat source by using waste heat of the battery when the outside temperature is low. It is about a heat pump system with an existing technology.

Description

자동차용 히트펌프{Heat Pump For a Vehicle}Heat Pump For a Vehicle

본 발명은 자동차용 히트펌프에 관한 것으로서, 필요에 따라 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜줌으로서 배터리의 운전 성능을 향상시키는 한편, 외기 온도가 낮을 때 배터리의 폐열을 이용하여 충분한 열원을 확보할 수 있는 기술을 이용하는 히트펌프 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a heat pump for an automobile, which maintains a constant temperature of a battery as needed, thereby improving the driving performance of the battery and ensuring a sufficient heat source by using waste heat of the battery when the outside temperature is low. A heat pump system using the technology.

환경 친화적인 산업 발전 및 화석원료를 대체하는 에너지원의 개발 기조아래, 근래 자동차 산업에서 가장 주목 받는 분야는 전기자동차와 하이브리드 자동차가 있다. 이들 전기자동차와 하이브리드 자동차에는 배터리가 장착되어 구동력을 제공하는데, 주행 운전뿐만 아니라 냉난방 시에도 배터리를 이용한다. Under the keynote of environmentally friendly industrial development and the development of energy sources to replace fossil raw materials, electric vehicles and hybrid vehicles are the most attentionable areas in the automobile industry in recent years. These electric vehicles and hybrid vehicles are equipped with batteries to provide driving power. The batteries are used not only for driving but also for heating and cooling.

배터리를 이용하여 구동력을 제공하는 차량에서, 냉난방 시 배터리가 열원으로 사용된다는 것은 그만큼 주행거리가 감소된다는 것을 의미하는데, 위 문제를 극복하기 위하여 종래부터 가정용 냉난방장치로 널리 활용된 히트펌프 시스템을 자동차에 적용하는 방법이 제안되었다.In a vehicle that provides driving power using a battery, the use of the battery as a heat source during heating and cooling means that the mileage is reduced. To overcome the above problem, a heat pump system that has been widely used as a home air conditioner in the past has been used. A method of applying is proposed.

참고로 히트펌프란 저온의 열을 흡수하여 흡수된 열을 고온으로 이동시키는 것을 말한다. 일 예로서의 히트펌프는 액체 냉매가 증발기 내에서 증발하고 주위에서 열을 빼앗아 기체가 되며, 다시 응축기에 의해 주위에 열을 방출하면서 액화되는 사이클을 가진다. 이를 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용하면, 종래 일반적인 공조장치에 부족한 열원을 확보할 수 있는 장점이 있다.For reference, the heat pump refers to moving the absorbed heat to high temperature by absorbing low temperature heat. An example heat pump has a cycle in which a liquid refrigerant evaporates in the evaporator, takes heat away from the surroundings, becomes a gas, and again liquefies while releasing heat to the surroundings by the condenser. When applied to an electric vehicle or a hybrid vehicle, there is an advantage that can secure a heat source lacking in the conventional general air conditioning apparatus.

그런데 히트펌프 시스템을 이용할 경우 차량의 난방운전 시 외기 온도가 너무 낮은 상태이면 난방능력이 현저하게 떨어지는 현상이 발생한다.However, when the heat pump system is used when the outside temperature is too low during heating operation of the vehicle, the heating capacity is significantly reduced.

각국의 자동차 제조업체에서 이 문제를 해결하기 위해 여러 연구들이 이어지고 있으며, 그 일례로 PTC 히터를 이용하여 난방성능을 보충하거나, 전장품의 폐열을 이용하여 난방성능을 보충하는 방법을 사용하곤 하였다. Various studies have been conducted by automobile manufacturers in various countries to solve this problem. For example, PTC heaters are used to replenish the heating performance, or use the waste heat of the electronics to supplement the heating performance.

그러나 종래의 방법에 의하여도 히트펌프 제상 운전 시 난방성능 강하 문제를 해결하기에는 효과적이지 않았으며, 난방성능 보충을 위해 배터리를 일방적으로 소모하는 방법을 주로 사용하였는바, 배터리의 운전성능이 현저히 떨어지는 문제가 있었다.However, the conventional method was not effective to solve the problem of lowering the heating performance during the defrosting operation of the heat pump, and the method of unilaterally consuming the battery was used to supplement the heating performance. There was.

대한민국 등록특허공보 제10-0568248Republic of Korea Patent Publication No. 10-0568248 대한민국 등록실용신안공보 제20-0309412Republic of Korea Utility Model Registration Publication No. 20-0309412

외기 온도가 매우 낮은 온도일 때 난방운전을 가동하면 난방성능이 현저하게 떨어지는 현상이 있는데, 이 경우의 난방성능 저하 문제를 배터리의 폐열을 이용하여 보충하는 한편, 배터리의 폐열이 필요하지 않는 상황에서는 배터리의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 하여, 배터리의 운전성능을 종래에 비해 향상시킬 수 있는 히트펌프 시스템과 그 동작방법을 제공하고자 한다.When the heating operation is operated when the outside temperature is very low, the heating performance is remarkably degraded. In this case, the problem of deterioration of heating performance is compensated for by using the waste heat of the battery. In order to maintain a constant temperature of the battery, to provide a heat pump system and its operation method that can improve the operating performance of the battery compared to the prior art.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면 냉매라인; 냉매를 압축하여 토출하는 압축기; 상기 압축기에서 토출된 냉매를 실내 공기와 열교환시키는 내부열교환기; 상기 내부열교환기를 통과한 냉매를 외기와 열교환시키는 외부열교환기; 상기 내부열교환기와 외부열교환기 사이의 냉매라인 상에 배치되고, 냉매를 팽창 가능하도록 마련되는 제1팽창수단; 상기 외부열교환기를 통과한 냉매를 팽창 가능하도록 마련되는 제2팽창수단; 상기 제2팽창수단 후단에 위치하며, 냉매를 증발시킬수 있도록 마련되는 증발기; 상기 외부열교환기와 증발기 사이의 냉매라인 상에 배치되는 방향전환밸브; 및 냉매라인 상의 액상과 기상의 냉매 중 기상의 냉매를 상기 압축기에 유입시키는 어큐뮬레이터;를 포함하되, 상기 냉매라인은 상기 방향전환밸브에 의해 냉방운전시 가동되는 냉방라인과, 난방운전시 가동되는 난방라인으로 구분되고, 상기 냉방라인 및 난방라인과 별개로, 상기 냉매라인으로부터 분기되어 배터리와 열교환하도록 마련되는 배터리폐열회수라인; 상기 배터리폐열회수라인 상에 마련되는 배터리 칠러; 및 상기 배터리 칠러 전단에 배치되며, 상기 냉매라인으로부터 분기된 냉매를 팽창시키는 제3팽창수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프를 제공한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problems a refrigerant line; A compressor for compressing and discharging the refrigerant; An internal heat exchanger configured to heat exchange the refrigerant discharged from the compressor with indoor air; An external heat exchanger configured to exchange heat between the refrigerant passing through the internal heat exchanger and the outside; First expansion means disposed on a refrigerant line between the internal heat exchanger and the external heat exchanger and provided to expand the refrigerant; Second expansion means provided to expand the refrigerant passing through the external heat exchanger; An evaporator positioned at a rear end of the second expansion means and provided to evaporate the refrigerant; A direction switching valve disposed on a refrigerant line between the external heat exchanger and the evaporator; And an accumulator for introducing a gaseous refrigerant into the compressor among liquid and gaseous refrigerants on the refrigerant line, wherein the refrigerant line is a cooling line operated during a cooling operation by the directional valve, and heating operated during a heating operation. A battery waste heat recovery line divided into a line and separated from the cooling line and the heating line, branched from the coolant line and provided to exchange heat with the battery; A battery chiller provided on the battery waste heat recovery line; And a third expansion means disposed in front of the battery chiller and expanding the refrigerant branched from the refrigerant line.

여기서 상기 히트펌프는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에서 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the heat pump may be used in an electric vehicle or a hybrid vehicle.

그리고 상기 배터리폐열회수라인은 상기 외부열교환기의 후단과 어큐큘레이터 사이에 연결되며, 상기 증발기를 우회하는 것을 특징으로 한다.The battery waste heat recovery line is connected between the rear end of the external heat exchanger and the accumulator and bypasses the evaporator.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 냉매라인 및 배터리폐열회수라인과 병렬적으로 형성되고, 상기 배터리 칠러를 이용하여 배터리폐열회수라인과 열교환하는 배터리폐열유동라인을 더 포함하며, 상기 배터리폐열유동라인 상에 배터리, 배터리PTC히터가 구비되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention is formed in parallel with the refrigerant line and the battery waste heat recovery line, further comprising a battery waste heat flow line for heat exchange with the battery waste heat recovery line using the battery chiller, the battery waste heat flow line The battery, characterized in that the battery PTC heater is provided.

또한, 상기 방향전환밸브 전단에 차량의 공조모드에 따라 냉매 흐름의 선택적 제어를 위한 제1개폐수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, characterized in that the first opening and closing means for the selective control of the refrigerant flow in accordance with the air conditioning mode of the vehicle in front of the direction switching valve.

그리고 상기 방향전환밸브와 증발기 사이에 중간열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And an intermediate heat exchanger between the divert valve and the evaporator.

또한, 상기 제1팽창수단 및 제3팽창수단은 전자식 팽창수단으로서, 차량의 공조모드에 따라 개도량을 선택적으로 조절 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the first expansion means and the third expansion means is an electronic expansion means, it characterized in that the opening amount can be selectively adjusted according to the air conditioning mode of the vehicle.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면 배터리의 온도를 실시간으로 확인하여, 배터리가 기 설정된 온도 이상으로 측정되는 경우 상기 제3팽창수단을 부분개방(suitably open)시켜 냉매가 배터리 칠러측으로 공급되도록 제어되는 것을 특징으로 한다. In addition, according to an embodiment of the present invention by checking the temperature of the battery in real time, when the battery is measured above the predetermined temperature, the third expansion means suitably open to control the refrigerant to be supplied to the battery chiller side It is characterized by.

일 실시예에 따르면 상기 난방라인 상에 전장폐열을 회수하도록 마련되는 전장폐열회수칠러를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment may further include an electric field waste heat recovery chiller provided to recover the electric field waste heat on the heating line.

일 실시예에 따르면 상기 내부열교환기의 후단에서 제2팽창수단의 전단으로 냉매를 직접적으로 공급하는 제습라인과, 제습라인을 개폐하는 제2개폐수단을 포함할 수 있다.According to one embodiment may include a dehumidification line for directly supplying the refrigerant from the rear end of the internal heat exchanger to the front end of the second expansion means, and a second opening and closing means for opening and closing the dehumidification line.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 냉매라인 상에 압축기, 내부열교환기, 제1팽창수단, 외부열교환기, 방향전환밸브, 제2팽창수단, 증발기, 어큐뮬레이터가 배치되며, 상기 방향전환밸브 전단에 차량의 공조모드별 냉매 흐름의 선택적 제어를 위한 제1개폐수단이 구비되고, 상기 내부열교환기의 후단에서 제2팽창수단 전단으로 냉매를 직접적으로 공급하는 제습라인과, 제습라인을 개폐하는 제2개폐수단이 구비되며, 상기 냉매라인으로부터 분기되어 배터리와 열교환하도록 마련되는 배터리폐열회수라인, 제3팽창수단, 배터리 칠러가 배치되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 동작방법에 있어서, 측정된 배터리의 온도에 따라 제3팽창수단의 개도량을 조절하여 배터리의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프의 동작방법을 제공한다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, a compressor, an internal heat exchanger, a first expansion means, an external heat exchanger, a direction switching valve, a second expansion means, an evaporator, and an accumulator are disposed on a refrigerant line. A first opening and closing means is provided for selective control of the refrigerant flow according to the air conditioning mode of the vehicle, and a dehumidification line for directly supplying the refrigerant from the rear end of the internal heat exchanger to the front end of the second expansion means, and the second opening and closing for opening and closing the dehumidification line. And a means for discharging the battery waste heat recovery line, a third expansion means, and a battery chiller, the means being provided to branch from the refrigerant line to exchange heat with the battery. According to the present invention, there is provided a method of operating a heat pump for a vehicle, wherein the temperature of the battery is controlled by adjusting the opening amount of the third expansion means. All.

일 실시예에 따르면 상기 제1팽창수단, 방향전환밸브, 제3팽창수단, 제1개폐수단 및 제2개폐수단의 거동에 의해 냉방운전, 난방운전, 난방-제습운전, 제상운전이 수행되며, According to one embodiment, the cooling operation, heating operation, heating-dehumidification operation, defrosting operation is performed by the behavior of the first expansion means, the direction switching valve, the third expansion means, the first opening and closing means and the second opening and closing means,

구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 냉방운전방법은 상기 냉매를 압축기, 내부열교환기, 제1팽창수단, 외부열교환기, 제2팽창수단, 증발기, 어큐뮬레이터 순서대로 통과시키되, 상기 제1팽창수단을 완전 개방하고, 상기 외부열교환기를 통과한 냉매 중 일부를 상기 배터리 칠러 측으로 분기시켜 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜주는 것을 특징으로 한다.Specifically, in the cooling operation method according to an embodiment of the present invention, the refrigerant is passed through the compressor, the internal heat exchanger, the first expansion means, the external heat exchanger, the second expansion means, the evaporator, the accumulator in order, and the first expansion means. Fully open, and branched out of the refrigerant passing through the external heat exchanger to the battery chiller side to maintain a constant temperature of the battery.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 난방운전방법은 상기 냉매를 압축기, 내부열교환기, 제1팽창수단, 외부열교환기, 어큐뮬레이터순서대로 통과시키되, 상기 제1팽창수단을 부분 개방하고, 측정된 배터리의 온도에 따라 필요시에만 제3팽창수단을 개방하여 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜주는 것을 특징으로 한다.In addition, the heating operation method according to an embodiment of the present invention, while passing through the refrigerant in the order of the compressor, the internal heat exchanger, the first expansion means, the external heat exchanger, the accumulator in order to partially open the first expansion means, the measured battery The third expansion means is opened only when necessary according to the temperature of the battery to maintain a constant temperature.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 난방-제습운전방법은, 상기 냉매를 압축기, 내부열교환기, 제1팽창수단, 외부열교환기, 어큐뮬레이터 순서대로 통과시키되, 상기 내부열교환기를 통과한 냉매 중 일부를 분기시켜 상기 제습라인을 통해 상기 증발기 측으로 공급하며, 상기 제1팽창수단을 부분 개방하고, 측정된 배터리의 온도에 따라 필요시에만 제3팽창수단을 개방하여 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜주는 것을 특징으로 한다.In addition, the heating-dehumidification operation method according to an embodiment of the present invention, while passing through the refrigerant in the order of the compressor, the internal heat exchanger, the first expansion means, the external heat exchanger, the accumulator, and passes a portion of the refrigerant passing through the internal heat exchanger Branching and supplying to the evaporator side through the dehumidification line, partially opening the first expansion means, and keeping the temperature of the battery constant by opening the third expansion means only when necessary according to the measured temperature of the battery. It features.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제상운전방법으로서, 상기 냉매를 압축기, 내부열교환기, 제1팽창수단, 외부열교환기, 배터리 칠러, 어큐뮬레이터 순서대로 통과시키되, 상기 제1팽창수단을 부분 개방하고, 상기 제1개폐수단은 폐쇄하며, 상기 제3팽창수단을 개방하여 배터리의 폐열을 회수하는 것을 특징으로 한다.In addition, as a defrosting operation method according to an embodiment of the present invention, the refrigerant is passed through the compressor, the internal heat exchanger, the first expansion means, the external heat exchanger, the battery chiller, the accumulator in order, and partially opening the first expansion means The first opening and closing means is closed, and the third expansion means is opened to recover waste heat of the battery.

본 발명의 일 실시예에 따르면 외기온도가 저온시 난방성능의 저하문제를 배터리 폐열을 이용하여 해결할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the problem of deterioration of heating performance when the outside temperature is low can be solved by using battery waste heat.

나아가, 배터리의 폐열의 이용이 필요치 않은 경우에는, 배터리의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 기술을 본 발명의 히트펌프 시스템에 적용함으로써 전기 자동차 혹은 하이브리드 자동차에서 사용되는 배터리의 운전성능을 향상시킬 수 있는 장점도 가진다.Furthermore, when the use of waste heat of the battery is not necessary, the driving performance of the battery used in the electric vehicle or the hybrid vehicle can be improved by applying the technology for maintaining the temperature of the battery to the heat pump system of the present invention. It also has the advantage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프의 구성에서, 냉방운전모드에서의 냉매의 순환경로를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프의 구성에서, 난방운전모드에서의 냉매의 순환경로를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프의 구성에서, 난방-제습운전모드에서의 냉매의 순환경로를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프의 구성에서, 제상운전모드에서의 냉매의 순환경로를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a circulation path of a refrigerant in a cooling operation mode in a heat pump according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a circulation path of the refrigerant in the heating operation mode in the configuration of the heat pump according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a circulation path of a refrigerant in a heating-dehumidifying operation mode in the configuration of a heat pump according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a circulation path of the refrigerant in the defrosting operation mode in the configuration of the heat pump according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 '자동차용 히트펌프'에 대하여 상세하게 설명한다. 설명하는 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the 'heat pump for automobiles' of the present invention. The described embodiments are provided to enable those skilled in the art to easily understand the technical spirit of the present invention, and thus the present invention is not limited thereto. In addition, the matters represented in the accompanying drawings may be different from the form actually embodied in the schematic drawings in order to easily explain the embodiments of the present invention.

어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. The expression 'comprising' certain components merely refers to the presence of the components as an 'open' expression, and should not be understood as excluding additional components.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. Further, when a component is referred to as being connected or connected to another component, it should be understood that there may be a direct connection or connection to that other component, but there may be other components in between.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. 특히 '제12팽창수단, 제2팽창수단', 혹은 'line1, line1-1, line1-2, line2, line3, line4' 와 같은 표현은 각 구성을 상호 간에 명확히 구분하기 위한 것 일뿐, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다. In addition, an expression such as 'first' and 'second' is used only for distinguishing a plurality of components, and does not limit the order or other features between the components. In particular, expressions such as '12th expansion means, second expansion means', or 'line1, line1-1, line1-2, line2, line3, line4' are only for clearly distinguishing each component from each other. It does not limit the order of or other features.

도 1을 참조로 본원발명의 자동차용 히트펌프에 대해 설명하기로 한다.With reference to Figure 1 will be described for the automotive heat pump of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프의 구성을 나타낸다. 그리고 냉방운전모드에서의 냉매의 순환경로를 도시한다.1 shows a configuration of a heat pump according to an embodiment of the present invention. And the circulation path of the refrigerant in the cooling operation mode is shown.

먼저, 본원발명의 일 실시예에 따른 자동차용 히트펌프의 구성은 다음과 같다. First, the configuration of a heat pump for an automobile according to an embodiment of the present invention is as follows.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 히트펌프는 상기 냉매라인 상에 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 외부열교환기(120), 제1팽창수단(210), 제2팽창수단(230), 증발기(140), 어큐뮬레이터(ACC)가 배치될 수 있다. Automotive heat pump according to an embodiment of the present invention is a compressor (COMP), the internal heat exchanger 110, the external heat exchanger 120, the first expansion means 210, the second expansion means 230 on the refrigerant line ), An evaporator 140 and an accumulator (ACC) may be disposed.

보다 구체적으로 냉매라인(line1)상에는, 냉매를 압축하여 토출하는 압축기(COMP); 상기 압축기에서 토출된 냉매를 실내 공기와 열교환시키는 내부열교환기(110); 상기 내부열교환기를 통과한 냉매를 외기와 열교환시키는 외부열교환기(120); 상기 내부열교환기와 외부열교환기 사이의 냉매라인 상에 배치되고, 냉매를 팽창 가능하도록 마련되는 제1팽창수단(210); 상기 외부열교환기를 통과한 냉매를 팽창 가능하도록 마련되는 제2팽창수단(230); 상기 제2팽창수단 후단에 위치하며, 냉매를 증발시킬수 있도록 마련되는 증발기(140); 상기 외부열교환기와 증발기 사이의 냉매라인 상에 배치되는 방향전환밸브(220); 및 냉매라인 상의 액상과 기상의 냉매 중 기상의 냉매를 상기 압축기에 유입시키는 어큐뮬레이터(ACC);가 배치된다. More specifically, on the refrigerant line line1, a compressor (COMP) for compressing and discharging the refrigerant; An internal heat exchanger (110) for heat-exchanging refrigerant discharged from the compressor with indoor air; An external heat exchanger (120) for exchanging the refrigerant passing through the internal heat exchanger with outside air; First expansion means (210) disposed on a refrigerant line between the internal heat exchanger and the external heat exchanger and provided to expand the refrigerant; Second expansion means 230 provided to expand the refrigerant passing through the external heat exchanger; An evaporator 140 positioned at a rear end of the second expansion means and provided to evaporate the refrigerant; A direction switching valve 220 disposed on a refrigerant line between the external heat exchanger and the evaporator; And an accumulator (ACC) for introducing a gaseous refrigerant into the compressor among liquid and gaseous refrigerants on the refrigerant line.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 상기 냉매라인(line1)은 냉매가 상기 어큐뮬레이터(ACC) - 상기 압축기(COMP) - 상기 내부열교환기(110) - 상기 제1팽창수단(210) - 상기 외부열교환기(120)의 순서로 지나는 부분은 공통되고, 상기 방향전환밸브(220)에 의해 외부열교환기를 지나온 냉매가 상기 제2팽창수단(230) - 상기 증발기(140) - 상기 어큐뮬레이터(ACC)의 순서로 냉방운전시 가동되는 냉방라인(line1-2)과, 외부열교환기를 지나온 냉매가 상기 어큐뮬레이터(ACC)로 유입되는 난방운전시 가동되는 난방라인(line1-1)으로 구분되고, 상기 냉방라인(line1-2) 및 난방라인(line1-1)과 별개로, 상기 냉매라인(line1)으로부터 분기되어 배터리와 열교환하도록 마련되는 배터리폐열회수라인(line1-3); 상기 배터리폐열회수라인(line1-3) 상에 마련되는 배터리 칠러(150); 및 상기 배터리 칠러(150) 전단에 배치되며, 상기 냉매라인(line1)으로부터 분기된 냉매를 팽창시키는 제3팽창수단(240);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In particular, the refrigerant line (line1) of the heat pump system according to an embodiment of the present invention, the refrigerant is accumulator (ACC)-the compressor (COMP)-the internal heat exchanger (110)-the first expansion means (210) The parts passing in the order of the external heat exchanger 120 are common, and the refrigerant passing through the external heat exchanger by the direction switching valve 220 is the second expansion means 230. The evaporator 140. The accumulator ACC is divided into a cooling line (line1-2) which is operated during the cooling operation in the order of ACC) and a heating line (line1-1) which is operated during the heating operation in which the refrigerant passing through the external heat exchanger flows into the accumulator (ACC). Battery waste heat recovery line (line 1-3) is provided separately from the cooling line (line 1-2) and the heating line (line 1-1), branched from the refrigerant line (line 1) to heat exchange with the battery; A battery chiller 150 provided on the battery waste heat recovery line line 1-3; And a third expansion means 240 disposed in front of the battery chiller 150 and expanding the refrigerant branched from the refrigerant line line1.

위와 같은 구성의 본 발명의 자동차용 히트펌프 시스템은 화석연료를 사용하는 내연기관이 구비지 않고 배터리만으로 구동하는 전기 자동차, 또는 내연기관과 배터리가 동시에 장착된 하이브리드 자동차에 적용될 수 있을 것이다.The heat pump system for a vehicle of the present invention having the above configuration may be applied to an electric vehicle driven only by a battery without an internal combustion engine using fossil fuel, or a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and a battery at the same time.

본 발명의 주요 기술적 사상은 상기 배터리폐열회수라인(line1-3)과 배터리 칠러(150) 부분에 대한 것이다. 배터리폐열회수라인(line1-3)은 상기 외부열교환기(120)의 후단과 어큐큘레이터(ACC) 사이에 연결되며, 상기 증발기(140)를 우회하도록 형성되며, 배터리 칠러(150)는 배터리폐열회수라인(line1-3) 상에 배치되어 냉매라인(line)상에 유동하는 냉매와 배터리폐열유동라인(line2) 상에 유동하는 유체 간의 열교환을 위해 마련된다.The main technical idea of the present invention is for the battery waste heat recovery line (line 1-3) and the battery chiller 150 portion. Battery waste heat recovery line (line 1-3) is connected between the rear end of the external heat exchanger 120 and the accumulator (ACC), is formed to bypass the evaporator 140, the battery chiller 150 is battery waste heat Is disposed on the recovery line (line 1-3) is provided for the heat exchange between the fluid flowing on the refrigerant line (line) and the fluid flowing on the battery waste heat flow line (line2).

배터리폐열유동라인(line2)은 상기 냉매라인(line1) 및 배터리폐열회수라인(line1-3)과 병렬적으로 형성되는 구성으로서, 상기 배터리 칠러(150)를 이용하여 배터리폐열회수라인(line1-3)과 열교환한다. 상기 배터리폐열유동라인(line2) 상에는 배터리(300), 배터리PTC히터(310)가 구비될 수 있고, 나아가 도면에 도시된 바와 같이 배터리 라디에이터(330), 전동펌프(340), 배터리 방향전환밸브(350)가 더 배치되어, 배치된 구성의 유기적인 연동에 의해 배터리에서 발생된 폐열을 적절히 유지하거나, 혹은 상기 냉매라인(line1)에 제공할 수 있게 된다. The battery waste heat flow line (line2) is formed in parallel with the refrigerant line (line1) and the battery waste heat recovery line (line1-3), by using the battery chiller 150 battery waste heat recovery line (line1-3) Heat exchange with). The battery 300, the battery PTC heater 310 may be provided on the battery waste heat flow line (line2), and further, as shown in the drawing, a battery radiator 330, an electric pump 340, and a battery direction switching valve ( 350 is further arranged to properly maintain the waste heat generated from the battery by the organic interlocking of the arrangement, or to provide the refrigerant to the refrigerant line line1.

본 발명의 배터리 칠러(150)는 폐열측 파트와 냉매측 파트로 구분될 수 있다. 배터리 칠러(150)는 두 개의 서로 다른 유체가 만나 각각의 유체가 가지는 열에너지를 전달하는데, 열역학 제3법칙에 의거하면, 보다 뜨거운 온도를 가진 유체로부터 차가운 온도를 가지는 유체로 열이 전달될 것이다. 배터리 칠러(150)에서 만나는 유체는 서로 혼합되지 않도록 구성될 수 있다. The battery chiller 150 of the present invention may be divided into a waste heat side part and a refrigerant side part. The battery chiller 150 meets two different fluids and transfers thermal energy of each fluid. According to the third law of thermodynamics, heat is transferred from a fluid having a higher temperature to a fluid having a cold temperature. Fluids encountered in the battery chiller 150 may be configured not to be mixed with each other.

본 발명의 히트펌프는 상기 외부열교환기(120)로부터 토출되는 냉매의 유동방향을 전환하는 방향전환밸브(220)를 포함한다. 방향전환밸브(220)는 상기 외부열교환기(120)를 통과한 냉매를 차량의 공조모드에 따라 상기 증발기(140)측(이 경우, 냉매는 제2팽창수단을 통과하여 증발기로 공급된다)으로 공급하거나, 증발기(140)를 거치지 않고 곧바로 어큐뮬레이터(ACC) 측으로 공급하는 역할을 한다. 이를 위해 방향전환밸브(220)는 3-Way 밸브(삼방밸브)로 이루어질 수 있다. 방향전환밸브(220)가 3-Way 밸브인 경우 냉매를 증발기(140) 측에 공급하는 동작과, 어큐뮬레이터(ACC)에 냉매를 공급하는 동작은 선택적으로 이루어질 수 있다. The heat pump of the present invention includes a direction switching valve 220 for switching the flow direction of the refrigerant discharged from the external heat exchanger 120. The direction switching valve 220 passes the refrigerant passing through the external heat exchanger 120 to the evaporator 140 side (in this case, the refrigerant is supplied to the evaporator through the second expansion means) according to the air conditioning mode of the vehicle. Supply or directly to the accumulator (ACC) side without passing through the evaporator 140. To this end, the direction switching valve 220 may be composed of a 3-way valve (three-way valve). When the direction change valve 220 is a 3-way valve, an operation of supplying a refrigerant to the evaporator 140 and an operation of supplying a refrigerant to an accumulator (ACC) may be selectively performed.

상기 방향전환밸브(220)는 냉방운전모드에서는 외부열교환기(120)를 통과한 냉매가 제2팽창수단(230)을 거쳐 증발기(140) 측으로 공급되도록 하고, 난방운전모드, 난방-제습운전모드에서는 외부열교환기(120)를 통과한 냉매가 증발기(140) 측을 거치지 않고, 어큐뮬레이터(ACC) 측으로 곧바로 유입될 수 있도록 한다. In the cooling operation mode, the direction switching valve 220 allows the refrigerant passing through the external heat exchanger 120 to be supplied to the evaporator 140 through the second expansion means 230, and the heating operation mode and the heating-dehumidification operation mode. In the refrigerant passing through the external heat exchanger 120 is to pass directly to the accumulator (ACC) side, without passing through the evaporator 140 side.

한편, 상기 방향전환밸브(220) 전단에는 차량의 공조모드에 따라 냉매 흐름의 선택적 제어를 위한 제1개폐수단(250)이 구비될 수 있다.Meanwhile, a first opening / closing means 250 may be provided at the front end of the direction switching valve 220 for selective control of the refrigerant flow according to the air conditioning mode of the vehicle.

제1개폐수단(250)은 일종의 Shut off 밸브로서, 제2방향전환밸브(220)로 흐르는 냉매의 유량을 조절하거나 냉매의 흐름을 차단하는 역할을 한다.The first opening and closing means 250 is a kind of shut off valve, and serves to control the flow rate of the refrigerant flowing to the second direction switching valve 220 or to block the flow of the refrigerant.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 히트펌프에서 상기 제1팽창수단(210) 및 제3팽창수단(240)은 전자식 팽창수단으로서, 차량의 공조모드에 따라 개도량을 선택적으로 조절 가능한 것을 특징으로 한다. 상기 제1팽창수단(210)과 제3팽창수단(240)는 실시예에 따라 완전 개방(full open)되거나 부분 개방(suitably open)됨으로써, 차량의 공조모드에 따라(사용자 또는 제어기의 입력에 따라) 냉매의 상태를 변화시키거나 혹은 냉매의 유량을 조절할 수 있게 된다. 이를 통해 냉매가 유동하는 라인상의 개도량을 자유롭게 조절 가능하다. 배관 형상에 따라 개도량이 정해져, 냉매라인의 압력을 자유롭게 조절할 수 없는 기계식팽창수단과는 다르다.On the other hand, in the heat pump for a vehicle according to an embodiment of the present invention, the first expansion means 210 and the third expansion means 240 are electronic expansion means, the opening amount can be selectively adjusted according to the air conditioning mode of the vehicle It is characterized by. According to an embodiment, the first expansion means 210 and the third expansion means 240 may be fully open or partially open, depending on the air conditioning mode of the vehicle (in accordance with an input of a user or a controller). It is possible to change the state of the refrigerant or to adjust the flow rate of the refrigerant. Through this, the opening amount on the line through which the refrigerant flows can be freely adjusted. The opening amount is determined according to the pipe shape, which is different from the mechanical expansion means in which the pressure in the refrigerant line cannot be freely adjusted.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 히트펌프에는 상기 방향전환밸브(220)와 증발기 사이에 중간열교환기(130)를 더 포함할 수 있다. 중간열교환기(130)는 IHX라고도 불리우는 구성으로서, 제2팽창수단(230)과 증발기(140)를 통과하기 전의 냉매와 통과한 후의 냉매간의 열교환을 위해 마련되는 구성이다. 실시례에 따라서 상기 중간열교환기(130)는 상기 제2팽창수단(230) 측으로 냉매가 유입되는 외측관로와, 상기 제2팽창수단(230) 측에서 냉매가 유출되는 내측관로를 포함하도록 형성된 이중관 형태의 열교환수단일 수 있다. 여기서 제2팽창수단(230)측에 연결된 외측관로에는 압력과 온도가 상대적으로 높은 냉매가 유동하며, 내측관로에는 압력과 온도가 상대적으로 낮은 냉매가 유동한다. In addition, the vehicle heat pump according to an embodiment of the present invention may further include an intermediate heat exchanger 130 between the direction change valve 220 and the evaporator. The intermediate heat exchanger 130 is also called IHX and is provided for heat exchange between the refrigerant before passing through the second expansion means 230 and the evaporator 140 and the refrigerant after passing. According to an embodiment, the intermediate heat exchanger 130 has a double pipe formed to include an outer conduit through which the refrigerant flows into the second expansion means 230 and an inner conduit through which the refrigerant flows from the second expansion means 230. It may be a heat exchange means of the form. Here, the refrigerant having a relatively high pressure and temperature flows through the outer conduit connected to the second expansion means 230, and the refrigerant having a relatively low pressure and temperature flows through the inner conduit.

냉방모드에서 중간열교환기(130)는 외부열교환기(120)를 통과하면서 응축된 냉매와 증발기를 통과하면서 증발된 냉매 간 열교환을 유도하여, 어큐뮬레이터에 유입되는 냉매의 온도를 높여, 궁극적으로 히트펌프 시스템의 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다.In the cooling mode, the intermediate heat exchanger 130 induces heat exchange between the condensed refrigerant passing through the external heat exchanger 120 and the evaporated refrigerant passing through the evaporator, thereby raising the temperature of the refrigerant flowing into the accumulator, and ultimately, the heat pump. It can play a role in improving system performance.

한편, 상기 압축기(COMP)와 제1팽창수단(210)를 연결하는 냉매라인 상에는 압력센서(P), 온도센서(T)가 장착되어 상기 압축기(COMP)로부터 압축된 상태로 배출되는 냉매의 압력을 감지할 수 있다. On the other hand, the pressure sensor (P), the temperature sensor (T) is mounted on the refrigerant line connecting the compressor (COMP) and the first expansion means 210, the pressure of the refrigerant discharged in a compressed state from the compressor (COMP) Can be detected.

이외에도 압력센서(P)와 온도센서(T)는 냉매라인 상에 복수 개 배치되어 유동하는 냉매의 상태가 실시간으로 확인되도록 할 수도 있다. In addition, the pressure sensor P and the temperature sensor T may be arranged in plural on the refrigerant line so that the state of the flowing refrigerant may be confirmed in real time.

한편, 본 발명에서는 배터리의 온도를 확인하기 위해 배터리 온도 센서(320)를 추가로 구비할 수 있다. 배터리 온도 센서(320)는 상기 압력센서(P) 및 온도센서(T)와 달리 배터리(300) 혹은 배터리폐열유동라인(line2)상에 배치되는 구성으로서, 배터리의 온도를 직/간접적으로 측정한다. Meanwhile, in the present invention, the battery temperature sensor 320 may be further provided to check the temperature of the battery. The battery temperature sensor 320 is arranged on the battery 300 or the battery waste heat flow line (line2), unlike the pressure sensor (P) and the temperature sensor (T), and measures the temperature of the battery directly or indirectly. .

본 발명의 자동차용 히트펌프에서는 배터리(300)의 온도를 실시간으로 확인하고, 배터리(300)가 기 설정된 온도 이상으로 측정되는 경우 상기 제3팽창수단(240)을 부분개방(suitably open)시켜 냉매가 배터리 칠러(150)측으로 공급되도록 제어함으로써 배터리의 온도를 일정하게 유지할 수 있게 하는 것이다. In the automotive heat pump of the present invention, the temperature of the battery 300 is checked in real time, and when the battery 300 is measured at a predetermined temperature or more, the third expansion means 240 is suitably opened to cool the refrigerant. Is controlled to be supplied to the battery chiller 150 side to maintain a constant temperature of the battery.

한편, 본 발명의 어큐뮬레이터(ACC)는 기액분리수단의 일종으로서 수액기라고도 불린다. 냉매가 냉매라인의 전체 경로를 순환하여 압축기(COMP)로 유입되기 전에 배치되는 구성이며 냉매를 기상과 액상으로 구분하는 역할을 한다. 특히 어큐뮬레이터(ACC)를 통해 압축기에 기상의 냉매를 공급하도록 한다. The accumulator (ACC) of the present invention is also called a receiver as a kind of gas-liquid separation means. The refrigerant is disposed before the refrigerant circulates the entire path of the refrigerant line and flows into the compressor (COMP), and serves to distinguish the refrigerant into the gas phase and the liquid phase. In particular, the accumulator (ACC) to supply the refrigerant in the gas phase to the compressor.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 난방라인(line1-1)상에 전장폐열을 회수하도록 마련되는 전장폐열회수칠러(160)를 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the electric field waste heat recovery chiller 160 is provided to recover the electric field waste heat on the heating line (line1-1).

난방모드 또는 난방-제습모드에서 외부열교환기(120)를 통과하면서 증발되어 저온 저압의 기상과 액상이 혼재된 냉매는 제3열교환기(150)를 거쳐 어큐뮬레이터(ACC)에 유입된다. 이때 방향전환밸브(220)를 지나 어큐뮬레이터(ACC)에 유입되기 전에 상기 전장폐열회수칠러(160)와 열교환을 통해 2차 증발을 유도할 수 있다.In the heating mode or the heating-dehumidification mode, the refrigerant evaporated while passing through the external heat exchanger 120 and mixed with the low-temperature low-pressure gas phase and the liquid phase is introduced into the accumulator (ACC) through the third heat exchanger 150. At this time, the second evaporation may be induced through heat exchange with the electric field waste heat recovery chiller 160 before flowing through the direction switching valve 220 to the accumulator (ACC).

여기서 전장폐열회수칠러(160)는 적어도 하나 이상의 전장품(400)과 전장폐열유동라인(line3)을 통해 연결된다. 여기서의 전장품(400)은 예컨대, 모터 or 인버터와 같이 구동시 발열되는 요소이면 모두 해당될 수 있다. 참고로 여기서의 전장폐열회수칠러(160)로부터 캐빈룸의 폐열도 회수할 수도 있다.Here, the electric field waste heat recovery chiller 160 is connected through at least one electric equipment 400 and an electric field waste heat flow line (line3). Here, the electronic device 400 may correspond to any element that generates heat during driving, for example, a motor or an inverter. For reference, the waste heat of the cabin can also be recovered from the electric field waste heat recovery chiller 160 here.

냉매라인 상에 제공된 폐열을 이용하여 압축기(COMP)로 유입되는 냉매의 온도를 높일 수 있고, 이로 인해 압축기 구동에 필요한 전력을 절감할 수 있고, 또한 외기온도가 저온 시 난방능력을 향상시킬 수도 있다.  By using the waste heat provided on the refrigerant line, the temperature of the refrigerant flowing into the compressor (COMP) can be increased, thereby reducing the power required for driving the compressor, and also improving the heating capacity at low ambient temperatures. .

전장폐열회수칠러(160)와 그를 이용한 전장폐열 회수 메커니즘은 배터리 폐열을 이용하는 것과 독립적으로 구성되는 것임에 유의해야 한다. It should be noted that the electric field waste heat recovery chiller 160 and the electric field waste heat recovery mechanism using the electric field waste heat recovery chiller 160 are configured independently from the battery waste heat.

본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프는 상기 내부열교환기(110)의 후단에서 제2팽창수단(230) 전단으로 냉매를 직접적으로 공급하는 제습라인(line1-4)과, 제습라인(line1-4)을 개폐하는 제2개폐수단(260)을 포함할 수 있다.Heat pump according to an embodiment of the present invention is a dehumidification line (line1-4) and a dehumidification line (line1-4) and a dehumidification line (line1-4) to directly supply the refrigerant from the rear end of the internal heat exchanger 110 to the front end of the second expansion means (230) It may include a second opening and closing means 260 to open and close).

제습을 위하여, 압축기(COMP) 및 내부열교환기(110)를 통과한 냉매를 외부열교환기(120)를 거치지 않고, 제2팽창수단(230) 전단으로 바이패스하는 구성, 즉 제습라인(line1-4)을 구비한다. For dehumidification, a configuration in which the refrigerant passing through the compressor (COMP) and the internal heat exchanger 110 is bypassed to the front end of the second expansion means 230 without passing through the external heat exchanger 120, that is, a dehumidification line (line1-4). ).

제습라인(line 1-4) 상에는 제습라인을 개폐하는 제2개폐수단(260)이 형성되어, 난방-제습운전모드 시 내부열교환기(110)를 통과하여 응축된 상대적 고온의 냉매를 증발기(140) 측으로 바로 유입시킴으로써, 제습라인을 구성하지 않는 경우에 비해 상대적으로 향상된 제상 성능을 제공할 수 있다.The second opening and closing means 260 is formed on the dehumidification line (line 1-4) to open and close the dehumidification line, so that the refrigerant having a relatively high temperature condensed through the internal heat exchanger 110 in the heating-dehumidifying operation mode is evaporator 140. By directly flowing to the side, it is possible to provide a relatively improved defrosting performance compared to the case without configuring the dehumidification line.

여기서 사용되는 제2개폐수단(260)도 제1개폐수단(250)과 마찬가지로 일종의 Shut off 밸브로서, 냉매의 유량을 조절하거나 냉매의 흐름을 차단하는 역할을 할 수 있다.Like the first opening / closing means 250, the second opening / closing means 260 is a kind of shut off valve, and may control the flow rate of the refrigerant or block the flow of the refrigerant.

본 발명의 다양한 공조모드(냉방운전모드, 난방운전모드, 인젝션-난방운전모드, 제상운전모드 그리고 제습-난방운전모드)의 on/off는 사용자의 선택 또는 차량의 제어기에 의해 자동적으로 조절 및 작동될 수 있다. 공조모드에 따른 차량 내 온도의 조절, 공조모드 간의 전환을 위한 밸브의 거동 역시 사용자의 선택 또는 차량의 제어기에 의해 자동적으로 조절 및 작동될 수 있다. 여기서 제어기란 차량에 마련된 통상의 VCU(Vehicle Control Unit)를 의미할 수 있다. On / off of various air conditioning modes (cooling operation mode, heating operation mode, injection-heating operation mode, defrosting operation mode and dehumidification-heating operation mode) of the present invention is automatically adjusted and operated by the user's selection or the controller of the vehicle. Can be. Control of the temperature in the vehicle according to the air conditioning mode, the behavior of the valve for switching between the air conditioning mode can also be automatically adjusted and operated by the user's selection or the controller of the vehicle. Here, the controller may mean a conventional vehicle control unit (VCU) provided in a vehicle.

제어기는 압력센서(P)를 통해 수신된 냉매의 압력정보와, 온도센서(T)를 통해 수신된 냉매의 온도를 감지하여 이하에서 설명하는 각 공조모드에서 밸브를 압축기를 구동시키고, 각 팽창수단(210, 230, 240)의 개도, 방향전환밸브(220)의 방향전환, 각 개폐밸브(250, 260) 의 개도를 조절하게 된다. 한편 전술한 바와 같이 제1팽창수단(210), 제3팽창수단(240)은 전자식 팽창수단로 구성되어 제어기의 제어 입력을 본 발명 히트펌프 시스템에 매우 신속하게 반영시킬 수 있다. The controller senses the pressure information of the refrigerant received through the pressure sensor (P) and the temperature of the refrigerant received through the temperature sensor (T) to drive the compressor in each air-conditioning mode described below, and each expansion means The opening degree of 210, 230, and 240, the direction change of the direction change valve 220, and the opening degree of each open / close valve 250 and 260 are adjusted. On the other hand, as described above, the first expansion means 210 and the third expansion means 240 are constituted by electronic expansion means so that the control input of the controller can be very quickly reflected in the heat pump system of the present invention.

또한, 제어기는 개폐 도어 및 송풍팬의 풍량을 제어하는 역할도 할 수 있다. In addition, the controller may also play a role of controlling the air volume of the opening and closing door and the blowing fan.

아울러, 차량에 요구되는 난방부하 또는 차량 공조모드에 따라 상기 배터리 칠러(150) 전장폐열회수칠러(160)를 통한 폐열 회수 및 열량 제공 여부, 열량 제공 시간 등을 결정하는 것도 상기 제어기에서 수행한다.In addition, the controller determines the waste heat recovery and the amount of heat provided through the battery chiller 150, the electric field waste heat recovery chiller 160, and the amount of heat provided according to the heating load required for the vehicle or the vehicle air conditioning mode.

이하, 본 발명의 자동차용 히트펌프의 동작방법을 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation method of the heat pump for a vehicle of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 발명에 따르면 냉매라인(line1) 상에 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 제1팽창수단(210), 외부열교환기(120), 방향전환밸브(220), 제2팽창수단(230), 증발기(140), 어큐뮬레이터(ACC)가 배치되며, 상기 방향전환밸브(220) 전단에 차량의 공조모드별 냉매 흐름의 선택적 제어를 위한 제1개폐수단(250)이 구비되고,상기 내부열교환기(110)의 후단에서 제2팽창수단(230) 전단으로 냉매를 직접적으로 공급하는 제습라인(line1-4)과, 제습라인(line1-4)을 개폐하는 제2개폐수단(260)이 구비되며, 상기 냉매라인(line1)으로부터 분기되어 배터리(300)와 열교환하도록 마련되는 배터리폐열회수라인(line1-3), 제3팽창수단(240), 배터리 칠러(150)가 배치되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 동작방법에 있어서, 측정된 배터리(300)의 온도에 따라 제3팽창수단(240)의 개도량을 조절하여 배터리의 온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a compressor (COMP), an internal heat exchanger (110), a first expansion means (210), an external heat exchanger (120), a diverter valve (220), and a second expansion means (230) on a refrigerant line (line1). ), An evaporator 140 and an accumulator (ACC) are disposed, and a first opening and closing means 250 is provided at the front of the directional valve 220 for selective control of the refrigerant flow according to the air conditioning mode of the vehicle, and the internal heat exchanger The dehumidification line line1-4 directly supplying the refrigerant to the front end of the second expansion means 230 at the rear end of the 110, and the second opening and closing means 260 for opening and closing the dehumidification line line1-4 are provided. And a battery waste heat recovery line (line 1-3), a third expansion means (240), and a battery chiller (150), which are branched from the refrigerant line (line1) and arranged to exchange heat with the battery (300). In the operation method of the pump, by adjusting the opening amount of the third expansion means 240 according to the measured temperature of the battery 300 of the battery It characterized in that it also controls.

본 발명의 자동차용 히트펌프는 상기 제1팽창수단(210), 방향전환밸브(220), 제3팽창수단(240), 제1개폐수단(250) 및 제2개폐수단(260)의 거동에 의해 냉방운전, 난방운전, 난방-제습운전, 제상운전이 수행된다.The heat pump for a vehicle of the present invention is characterized by the behavior of the first expansion means 210, the direction switching valve 220, the third expansion means 240, the first opening and closing means 250 and the second opening and closing means 260. The cooling operation, the heating operation, the heating-dehumidification operation and the defrosting operation are performed.

다음으로 도 1을 다시 참조하여, 본 발명의 냉방운전모드에 대해 상세히 설명하기로 한다.Next, referring to FIG. 1 again, the cooling operation mode of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉방운전방법은 상기 냉매를 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 제1팽창수단(210), 외부열교환기(120), 제2팽창수단(230), 증발기(140), 어큐뮬레이터(ACC) 순서대로 통과시키되, 상기 제1팽창수단(210)을 완전 개방(full open)함으로써 이루어진다.In the cooling operation method according to an embodiment of the present invention, the refrigerant is compressed into a compressor (COMP), an internal heat exchanger 110, a first expansion means 210, an external heat exchanger 120, a second expansion means 230, and an evaporator. 140, the accumulator (ACC) in order to pass through, the first expansion means 210 is made by full opening (full open).

여기서 방향전환밸브(220)의 어큐뮬레이터(ACC) 측으로의 경로는 폐쇄되고 증발기(140) 측으로 연결되는 경로만 개방된다. Here, the path to the accumulator (ACC) side of the diverter valve 220 is closed and only the path connected to the evaporator 140 side is opened.

제1팽창수단(220)은 완전 개방(full open)됨으로써 냉매의 압력강하 및 상태변화를 최소화한다. 따라서 압축기(COMP)로부터 토출된 고온, 고압, 기상의 냉매는 도어(12)에 의해 가로막힌, 내부열교환기(110)를 통과하여, 외부열교환기(120)를 통과하면서 차가운 외부 공기와 만나 응축되고, 이로 인해 기상의 냉매가 액상의 냉매로 변환한다.The first expansion means 220 is fully open to minimize pressure drop and state change of the refrigerant. Therefore, the high temperature, high pressure, and gaseous refrigerant discharged from the compressor (COMP) passes through the internal heat exchanger (110), which is blocked by the door (12), passes through the external heat exchanger (120), and condenses with cold external air. As a result, the refrigerant in the gas phase is converted into the liquid refrigerant.

계속해서 상기 외부열교환기(130)를 통과한 냉매는, 제2팽창수단(230)을 통과하는 과정에서 감압 팽창되어 저온 저압 액상의 냉매가 된 후, 증발기(140) 측으로 유입된다. Subsequently, the refrigerant passing through the external heat exchanger 130 is expanded under reduced pressure in the course of passing through the second expansion means 230 to become a refrigerant having a low temperature and low pressure liquid, and then flows into the evaporator 140.

이때, 제1개폐밸브(250)는 Open 상태이며, 제2개폐밸브(260)는 Off 상태로 제어된다.At this time, the first open / close valve 250 is in an open state, and the second open / close valve 260 is controlled in an off state.

증발기(140) 측으로 유입된 저온 저압의 액상의 냉매는 공조케이스(10) 내부에서 송풍팬(11)에 의해 공급된 공기를 냉각하게 되며, 이로 인해 차실 내 냉방이 이루어지게 된다. The low-temperature, low-pressure liquid-phase refrigerant introduced into the evaporator 140 cools the air supplied by the blower fan 11 inside the air conditioning case 10, thereby cooling the vehicle interior.

이 과정에서 도어(12)는 내부열교환기(110)측의 공기 유동은 폐쇄하고, 공조케이스(10) 내로 유입된 후 증발기(140)를 만나 차가워진 공기를 곧바로 차실 내로 토출하도록 제어된다.In this process, the door 12 is controlled to close the air flow on the internal heat exchanger 110, flow into the air conditioning case 10, and then meet the evaporator 140 to immediately discharge the cool air into the cabin.

이후, 증발기(140)를 통과한 저온, 저압의 기상과 액상이 혼합된 냉매는 어큐뮬레이터(ACC)를 통과하여 압축기(COMP)로 다시 유입된다. 이곳, 어큐뮬레이터(ACC)에서는 상기 압축기(COMP)로 공급되는 냉매 중에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 압축기(COMP)로 기상 냉매만 공급될 수 있도록 하게 된다. 분리된 액상의 냉매는 저장하거나, 배수(drain)시킬 수 있다.Thereafter, the refrigerant mixed with the low-temperature, low-pressure gaseous phase and the liquid phase passed through the evaporator 140 passes through the accumulator ACC and flows back into the compressor COMP. Here, the accumulator ACC separates the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant supplied to the compressor COMP so that only the gaseous refrigerant may be supplied to the compressor COMP. The separated liquid refrigerant may be stored or drained.

한편, 본 발명의 냉방운전모드에서는 상기 외부열교환기(120)를 통과한 냉매 중 일부를 상기 배터리 칠러(150) 측으로 분기시켜 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜주는 것을 특징으로 한다. 냉매 중 일부는 방향전환밸브(220) 측으로 유동하게 하며, 다른 일부는 배터리 칠러(150) 측으로 유동하게 함으로써, 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜 분다.On the other hand, in the cooling operation mode of the present invention is characterized in that a portion of the refrigerant passing through the external heat exchanger 120 is branched to the battery chiller 150 to maintain a constant temperature of the battery. Some of the coolant flows to the direction switching valve 220 side, and the other flows to the battery chiller 150 side, thereby keeping the temperature of the battery constant.

종래 널리 알려진 히트펌프 시스템에 비해, 외부열교환기->배터리 칠러->어큐뮬레이터->압축기로 순환하는 경로를 추가함으로써 배터리의 운전성능을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.Compared with the conventionally known heat pump system, by adding a path circulating to the external heat exchanger-> battery chiller-> accumulator-> compressor, it is possible to significantly improve the operation performance of the battery.

도 2를 참조하여, 난방운전모드에 대해 설명하기로 한다.Referring to Figure 2, the heating operation mode will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 난방운전방법은, 상기 냉매를 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 제1팽창수단(210), 외부열교환기(120), 어큐뮬레이터(ACC) 순서대로 통과시키되, In the heating operation method according to an embodiment of the present invention, the refrigerant is passed through the compressor (COMP), the internal heat exchanger 110, the first expansion means 210, the external heat exchanger 120, the accumulator (ACC) in order. ,

상기 제1팽창수단(210)을 부분 개방(suitably open)함으로써 이루어진다.This is achieved by suitably opening the first expansion means 210.

여기서 방향전환밸브(220)의 증발기(140) 측으로의 경로는 폐쇄되고 어큐뮬레이터(140) 측으로 직접적으로 연결되는 경로만 개방된다.Here, the path to the evaporator 140 side of the diverter valve 220 is closed and only the path directly connected to the accumulator 140 is opened.

내부열교환기(110)측으로 유입된 고온, 고압, 기상의 냉매는 송풍팬(11)을 통해 공조케이스(10) 내부로 유입된 공기와 열교환하면서 응축되어 기상의 냉매가 액상의 냉매로 변환한다. 그리고 내부열교환기(110)를 통과한 공기는 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 공급되어 차실 내를 난방하게 된다. 이 과정에서 도어(12)는 내부열교환기(110)측의 공기 유동을 개방하고, 공조케이스(10) 내로 유입된 후 내부열교환기(110)를 만나 뜨거워진 공기를 차실 내로 토출하게 함으로써 난방을 수행한다.The refrigerant of high temperature, high pressure, and gaseous phase introduced into the internal heat exchanger 110 is condensed while exchanging heat with the air introduced into the air conditioning case 10 through the blower fan 11 to convert the refrigerant in the gas phase into a liquid refrigerant. In addition, the air passing through the internal heat exchanger 110 is converted into a warm air, and is supplied to the vehicle interior to heat the interior of the vehicle compartment. In this process, the door 12 opens the air flow on the internal heat exchanger 110 and heats the air by flowing into the air-conditioning case 10 and then encountering the internal heat exchanger 110 to discharge hot air into the cabin. .

그리고 내부열교환기(110)를 통과한 냉매는 제1팽창수단(210)을 지나면서 감압 팽창(혹은 단열 팽창)되어 저압의 냉매가 된다. 그리고 냉매는 외부열교환기(120)로 공급된다. The refrigerant passing through the internal heat exchanger 110 is expanded under reduced pressure (or adiabatic expansion) while passing through the first expansion means 210 to become a low pressure refrigerant. The refrigerant is supplied to the external heat exchanger 120.

외부열교환기(120)에서 액상의 냉매는 증발한다. 증발과정에서 냉매는 기상과 액상의 혼합기 상태가 되고, 어큐뮬레이터(ACC)측으로 유입된다.  Liquid refrigerant in the external heat exchanger 120 evaporates. In the evaporation process, the refrigerant enters a mixture of gaseous and liquid phases and flows to the accumulator (ACC) side.

이때, 제1개폐밸브(250)는 On 상태이며, 제2개폐밸브(260)는 Off 상태로 제어된다.At this time, the first open / close valve 250 is in an On state, and the second open / close valve 260 is controlled in an Off state.

실시예에 따라 어큐뮬레이터(ACC)와 방향전환밸브 (220) 사이에 전장폐열회수칠러 (160)가 마련되는 경우, 냉매는 전장폐열회수칠러(160)에 의해 2차적으로 증발할 수 있다. According to the embodiment, when the electric field waste heat recovery chiller 160 is provided between the accumulator ACC and the direction switching valve 220, the refrigerant may be secondarily evaporated by the electric field waste heat recovery chiller 160.

전장폐열회수칠러(160) 측으로 유입된 냉매는 전장페열유동라인(line3)과 열교환한다. 여기서 열교환은 선택적으로 이루어질 수 있는데, 주로 냉매의 온도를 더 높여 난방성능을 향상시키고자 할 때 냉매가 폐열회수부 측의 유체라인으로부터 열을 제공받는 형태로 열교환한다. 예를 들어, 실외 온도가 소정 온도(예컨대, -10℃)이하의 저온 상태인 경우에는 통상의 냉매의 유동에 의한 난방성능과 더불어, 전장폐열회수칠러(160)로부터 적극적으로 폐열을 제공받는 운전모드(고(高)난방운전모드)를 수행하여 차량에 요구되는 난방 부하를 만족시킬 수 있다. The refrigerant introduced into the electric field waste heat recovery chiller 160 exchanges heat with the electric field waste heat flow line line3. Here, the heat exchange may be selectively performed. The heat exchange may be performed in such a way that the refrigerant is provided with heat from the fluid line on the waste heat recovery part when the heat is increased to improve the heating performance. For example, when the outdoor temperature is a low temperature of less than a predetermined temperature (for example, -10 ° C), in addition to the heating performance by the flow of a normal refrigerant, the operation that actively receives waste heat from the electric field waste heat recovery chiller 160 By performing the mode (high heating operation mode), the heating load required for the vehicle can be satisfied.

전장폐열회수칠러(156)에 처음 유입될 때 상대적으로 저온이고, 저압이며 기상과 액상이 혼합된 냉매는 제3열교환기(150)를 통과하면서 상대적으로 고온이고, 저압이며 기상과 액상이 혼합된 냉매가 되어 어큐뮬레이터(ACC)측으로 유입될 수 있다. 이와 같은 작용은 결과적으로 압축기(COMP) 효율을 높여 난방효율을 높이게 된다.When the refrigerant is first introduced into the electric field waste heat recovery chiller 156, the refrigerant having a relatively low temperature, low pressure, and a gaseous phase and a liquid phase passes through the third heat exchanger 150, and has a relatively high temperature, low pressure, and a gaseous phase and a liquid phase. The refrigerant may be introduced into the accumulator (ACC) side. This action, in turn, increases the efficiency of the compressor (COMP) to increase the heating efficiency.

한편, 본 발명의 난방운전모드에서도 상기 외부열교환기(120)를 통과한 냉매 중 일부를 상기 배터리 칠러(150) 측으로 분기시켜 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜주는 것을 특징으로 한다. 냉매 중 일부는 방향전환밸브(220) 측으로 유동하게 하며, 다른 일부는 배터리 칠러(150) 측으로 유동하게 함으로써, 배터리의 온도를 일정하게 유지시켜 줄 수 있다. On the other hand, in the heating operation mode of the present invention is characterized in that a part of the refrigerant passing through the external heat exchanger 120 branched to the battery chiller 150 to maintain a constant temperature of the battery. Some of the refrigerant to flow to the direction switching valve 220 side, and the other to flow to the battery chiller 150 side, it is possible to keep the temperature of the battery constant.

다만, 전술한 냉방운전모드와 달리 겨울철에는 외기 온도에 의해 배터리의 온도가 상대적으로 높게 형성되지 않는다. 따라서 배터리의 온도를 일정하게 유지하려면 배터리의 온도를 실시간으로 확인하여, 제3팽창수단(240)을 필요시에만 개방시키거나, 개도량을 적절히 조절하는 방법을 취한다. However, unlike the cooling operation mode described above, the temperature of the battery is not formed relatively high by the outside temperature in winter. Therefore, in order to keep the temperature of the battery constant, the temperature of the battery may be checked in real time, and the third expansion means 240 may be opened only when necessary, or the opening amount may be appropriately adjusted.

이처럼 난방운전모드에서는 냉방운전모드처럼 배터리의 온도 유지를 배터리폐열회수라인(line1-3)이 선택적으로 개방될 수 있으므로, 난방운전모드를 도시한 도 2에는 배터리폐열회수라인(line1-3)이 파선으로 표시됨을 유의해야 한다.As such, in the heating operation mode, the battery waste heat recovery line line 1-3 may be selectively opened to maintain the temperature of the battery as in the cooling operation mode, and thus, the battery waste heat recovery line line 1-3 is shown in FIG. Note the dashed lines.

다음으로, 도 3을 참조하여, 난방-제습운전모드에 대해 설명하기로 한다.Next, the heating-dehumidification operation mode will be described with reference to FIG. 3.

본 발명의 제습-난방운전방법은, 상기 냉매를 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 제1팽창수단(210), 외부열교환기(120), 어큐뮬레이터(ACC) 순서대로 통과시키되, 상기 내부열교환기(100)를 통과한 냉매 중 일부를 분기시켜 상기 제습라인(line1-4)을 통해 상기 증발기(140) 측으로 공급하며, 상기 제1팽창수단(210)을 부분 개방(suitably open)함으로써 이루어진다.In the dehumidification-heating operation method of the present invention, the refrigerant is passed through the compressor (COMP), the internal heat exchanger 110, the first expansion means 210, the external heat exchanger 120, the accumulator (ACC) in order, the internal heat A part of the refrigerant passing through the exchanger 100 is branched to be supplied to the evaporator 140 through the dehumidification line line 1-4, and the first expansion means 210 is suitably open.

참고로 제습기능을 제외한 난방동작은 전술한 난방운전모드에서와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. For reference, the heating operation except for the dehumidification function is the same as in the above-described heating operation mode, and thus description thereof will be omitted.

난방-제습모드에서 제습기능은 압축기(COMP) 및 내부열교환기(110)를 통과한 냉매를 제습라인(line1-4)를 통해 분기함으로써 수행된다. In the heating-dehumidification mode, the dehumidification function is performed by branching the refrigerant passing through the compressor COMP and the internal heat exchanger 110 through the dehumidification line line 1-4.

냉매라인 상에 각각 마련되는 제1개폐밸브(250)와 제2개폐밸브(260) 모두 Open 제어된다.Both the first open / close valve 250 and the second open / close valve 260 provided on the refrigerant line are open controlled.

증발기(140)로 바이패스되는 냉매를 통해 차실 내의 공기와 열교환하여 실내 제습을 수행할 수 있게 되고, 증발기(140)로 바이패스되지 않고 외부열교환기(120) 측으로 흐르는 냉매를 통해 통상의 난방운전에서와 같이 작용할 수 있다.Through the refrigerant bypassed to the evaporator 140, it is possible to perform indoor dehumidification by heat-exchanging with the air in the vehicle interior, and normal heating operation through the refrigerant flowing to the external heat exchanger 120 without bypassing to the evaporator 140. Can work as in

아울러, 난방-제습운전모드에서의 배터리 온도 유지 방법은 외부열교환기9120) 측으로 흐르는 냉매를 한번 더 분기시켜 배터리폐열회수라인(line1-3)측으로 공급함으로써 이루어지며, 이 경우에도 필요시에만 분기될 수 있도록 제어될 수 있다.In addition, the method of maintaining the battery temperature in the heating-dehumidification operation mode is made by branching the refrigerant flowing to the external heat exchanger 9120 once more and supplying it to the battery waste heat recovery line (line1-3). Can be controlled.

마지막으로 도 4를 참조하여, 제상운전모드에 대해 설명하기로 한다.Finally, the defrosting operation mode will be described with reference to FIG. 4.

도 4에 도시된 제상운전방법으로서는, 상기 냉매를 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 제1팽창수단(210), 외부열교환기(120), 배터리 칠러(150), 어큐뮬레이터(ACC) 순서대로 통과시키되, 상기 제1팽창수단(210)을 부분 개방(suitably open)하고, 상기 제1개폐수단(250)은 폐쇄하며, 나아가 상기 제3팽창수단(240)을 개방함으로써 이루어질 수 있다.In the defrosting operation method illustrated in FIG. 4, the refrigerant is compressed in the order of a compressor (COMP), an internal heat exchanger 110, a first expansion means 210, an external heat exchanger 120, a battery chiller 150, and an accumulator (ACC). As it passes through, the first expansion means 210 may be suitably open, the first opening and closing means 250 is closed, and further, the third expansion means 240 may be opened.

여기서는 방향전환밸브(220)가 구동하지 않아, 외부열교환기(120)를 통과한 냉매가 배터리 칠러(150)측으로만 유입된다.Here, the direction switching valve 220 is not driven, so that the refrigerant passing through the external heat exchanger 120 flows only into the battery chiller 150 side.

구체적으로 내부열교환기(110)측으로 유입된 고온, 고압, 기상의 냉매는 송풍팬(11)을 통해 공조케이스 내부로 유입된 공기와 열교환하면서 응축되어 기상의 냉매가 액상의 냉매로 변환한다. 내부열교환기(110)를 통과하는 공기는 온풍으로 바뀐 뒤, 차량 실내로 공급되어 차실 내를 난방하게 된다. Specifically, the high temperature, high pressure, and gaseous refrigerant introduced into the internal heat exchanger 110 are condensed while exchanging heat with the air introduced into the air conditioning case through the blower fan 11 to convert the refrigerant in the gas phase into a liquid refrigerant. The air passing through the internal heat exchanger 110 is changed to warm air and then supplied to the vehicle interior to heat the interior of the vehicle compartment.

계속해서 냉매가 유동하는 경로상에 위치하는 제1팽창수단(210) 은 부분 개방(suitably open)되어 감압 팽창되고, 외부열교환기(120)에서 외기와 만나 열교환하면서 증발된다.Subsequently, the first expansion means 210 positioned on the path through which the refrigerant flows is suitably open, expands under reduced pressure, and evaporates while encountering heat exchange with external air in the external heat exchanger 120.

본 실시예에 따르면 차가운 외기에 의해 외부열교환기(120)에 착상이 발생하여 외부 열교환기(120)로부터 열교환이 원활치 않은 경우 배터리(300)에서 발생한 열을 이용하여 난방성능을 발휘할 수 있게 된다. According to this embodiment, when the heat exchange is not smooth from the external heat exchanger 120 due to the frost generated in the external heat exchanger 120, the heating performance can be exhibited by using the heat generated by the battery 300.

앞서 살펴본 본 발명의 여러 실시예에 따르면 제상운전모드를 제외한 다른 모드에서 배터리의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 방안을 제시하였으므로, 제상운전모드에서는 일정한 온도로 유지된 배터리의 페열을 적극 활용할 수 있는 환경을 제공하게 된다. According to various embodiments of the present invention described above, a method for maintaining a constant temperature of the battery in a mode other than the defrosting operation mode has been proposed, and thus, in the defrosting operation mode, it is possible to actively utilize the battery heat maintained at a constant temperature. To provide an environment.

위에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 시스템은 외기온도가 저온시 난방성능의 저하문제를 배터리 폐열을 이용하여 해결할 수 있는 장점이 있다.Heat pump system according to an embodiment of the present invention described above has the advantage that can solve the problem of deterioration of the heating performance when the outside temperature is low by using the battery waste heat.

나아가, 배터리의 폐열의 이용이 필요치 않은 경우에는, 배터리의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 기술을 본 발명의 히트펌프 시스템에 적용함으로써 전기 자동차 혹은 하이브리드 자동차에서 사용되는 배터리의 운전성능을 향상시킬 수 있게 된다.Furthermore, when the use of waste heat of the battery is not necessary, the driving performance of the battery used in the electric vehicle or the hybrid vehicle can be improved by applying the technology for maintaining the temperature of the battery to the heat pump system of the present invention. Will be.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만, 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. It is to be understood, however, that the present invention is not to be limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It must be understood.

10 : 공조케이스(덕트) 11 : 송풍팬
12 : 도어 110 : 내부열교환기
120 : 외부열교환기 130 : 중간열교환기(IHX)
140 : 증발기 150 : 배터리 칠러
160 : 전장폐열회수칠러 210 : 제1팽창수단
220 : 방향전환밸브 230 : 제2팽창수단
240 : 제3팽창수단 250 : 제1개폐수단
260 : 제2개폐수단 300 : 배터리
310 : 배터리PTC히터 320 : 배터리 온도 센서
330 : 배터리 라디에이터 340 : 전동펌프
350 : 배터리 방향전환밸브 400 : 전장품
510 : 전동펌프 520 : 냉각수히팅PTC히터
530 : 히터코어 540 : 리저버10: air conditioning case (duct) 11: blowing fan
12 door 110 internal heat exchanger
120: external heat exchanger 130: intermediate heat exchanger (IHX)
140: evaporator 150: battery chiller
160: electric field waste heat recovery chiller 210: first expansion means
220: direction switching valve 230: second expansion means
240: third expansion means 250: first opening and closing means
260: second opening and closing means 300: battery
310: battery PTC heater 320: battery temperature sensor
330: battery radiator 340: electric pump
350: battery direction switching valve 400: electrical equipment
510: electric pump 520: cooling water heating PTC heater
530: heater core 540: reservoir

Claims (16)

냉매라인(line1); 냉매를 압축하여 토출하는 압축기(COMP); 상기 압축기에서 토출된 냉매를 실내 공기와 열교환시키는 내부열교환기(110); 상기 내부열교환기를 통과한 냉매를 외기와 열교환시키는 외부열교환기(120); 상기 내부열교환기와 외부열교환기 사이의 냉매라인 상에 배치되고, 냉매를 팽창 가능하도록 마련되는 제1팽창수단(210); 상기 외부열교환기(120)를 통과한 냉매를 팽창 가능하도록 마련되는 제2팽창수단(230); 상기 제2팽창수단 후단에 위치하며, 냉매를 증발시킬수 있도록 마련되는 증발기(140); 상기 외부열교환기(120)와 제2팽창수단(230) 사이의 냉매라인 상에 배치되는 방향전환밸브(220); 외부열교환기와 증발기 사이의 냉매라인 상에 배치되는 제2팽창수단(230); 및 냉매라인 상의 액상과 기상의 냉매 중 기상의 냉매를 상기 압축기에 유입시키는 어큐뮬레이터(ACC);를 포함하고,
상기 냉매라인(line1)은 냉매가 상기 어큐뮬레이터(ACC) - 상기 압축기(COMP) - 상기 내부열교환기(110) - 상기 제1팽창수단(210) - 상기 외부열교환기(120)의 순서로 지나는 부분은 공통되고, 상기 방향전환밸브(220)에 의해 외부열교환기를 지나온 냉매가 상기 제2팽창수단(230) - 상기 증발기(140) - 상기 어큐뮬레이터(ACC)의 순서로 냉방운전시 가동되는 냉방라인(line1-2)과, 외부열교환기를 지나온 냉매가 상기 어큐뮬레이터(ACC)로 유입되는 난방운전시 가동되는 난방라인(line1-1)으로 구분되고,
상기 냉방라인(line1-2) 및 난방라인(line1-1)과 별개로, 상기 냉매라인(line1)의 외부열교환기(120)의 후단 위치에서 냉매가 분기되어 배터리와 열교환하고, 상기 어큐뮬레이터(ACC)로 돌아가도록 마련되는 배터리폐열회수라인(line1-3);
상기 배터리폐열회수라인(line1-3) 상에 마련되는 배터리 칠러(150); 및
상기 배터리 칠러(150) 전단에 배치되며, 상기 냉매라인(line1)으로부터 분기된 냉매를 팽창시키는 제3팽창수단(240);을 더 포함하되,
상기 배터리폐열회수라인(line1-3)이 냉매라인(line1)으로 분기되는 위치와 상기 방향전환밸브(220)의 사이에 차량의 공조모드에 따라 냉매의 유량을 조절하거나 냉매의 흐름을 차단하여 냉매 흐름을 선택적으로 제어하는 제1개폐수단(250)을 구비하고,
상기 제1팽창수단(210)은 완전개방되어 냉매를 통과시키거나 부분개방되어 냉매를 팽창가능하도록 조절되는 전자식팽창수단이며,
상기 제3팽창수단(240)은 필요시에 개방되고, 공조모드에 따라 개도량을 선택적으로 조절가능한 전자식 팽창수단이고,
제상운전시 상기 냉매를 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 제1팽창수단(210), 외부열교환기(120), 배터리 칠러(150), 어큐뮬레이터(ACC) 순서대로 통과시키되, 상기 제1개폐수단(250)은 폐쇄하여, 배터리의 폐열을 회수하는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프.Refrigerant line line1; A compressor (COMP) for compressing and discharging the refrigerant; An internal heat exchanger (110) for heat-exchanging refrigerant discharged from the compressor with indoor air; An external heat exchanger (120) for exchanging the refrigerant passing through the internal heat exchanger with outside air; First expansion means (210) disposed on a refrigerant line between the internal heat exchanger and the external heat exchanger and provided to expand the refrigerant; Second expansion means (230) provided to expand the refrigerant passing through the external heat exchanger (120); An evaporator 140 positioned at a rear end of the second expansion means and provided to evaporate the refrigerant; A direction switching valve 220 disposed on a refrigerant line between the external heat exchanger 120 and the second expansion means 230; Second expansion means (230) disposed on a refrigerant line between the external heat exchanger and the evaporator; And an accumulator (ACC) for introducing a gaseous refrigerant into the compressor among liquid and gaseous refrigerants on a refrigerant line.
The refrigerant line line1 is a portion of the refrigerant passing through the accumulator (ACC)-the compressor (COMP)-the internal heat exchanger (110)-the first expansion means (210)-the external heat exchanger (120) The cooling line which is common and the refrigerant passing through the external heat exchanger by the direction switching valve 220 is operated during the cooling operation in the order of the second expansion means 230-the evaporator 140-the accumulator (ACC) (line1) -2) and a heating line (line1-1) operated during a heating operation in which refrigerant passing through an external heat exchanger flows into the accumulator (ACC),
Apart from the cooling line line 1-2 and the heating line line 1-1, the refrigerant branches at a rear end position of the external heat exchanger 120 of the refrigerant line 1 to exchange heat with the battery, and accumulate the accumulator. Battery waste heat recovery line (line1-3) is provided to return to;
A battery chiller 150 provided on the battery waste heat recovery line line 1-3; And
A third expansion means (240) disposed in front of the battery chiller (150) and expanding the refrigerant branched from the refrigerant line (line1);
According to the air conditioning mode of the vehicle between the position where the battery waste heat recovery line (line 1-3) is branched to the refrigerant line (line1) and the direction change valve 220, the flow rate of the refrigerant is controlled or the refrigerant flow is blocked. First opening and closing means 250 for selectively controlling the flow,
The first expansion means 210 is an electronic expansion means that is fully opened to pass through or partially open the refrigerant to be adjusted to expand the refrigerant,
The third expansion means 240 is an electronic expansion means that is open when necessary, and can selectively adjust the opening amount according to the air conditioning mode,
During the defrosting operation, the refrigerant is passed through the compressor (COMP), the internal heat exchanger 110, the first expansion means 210, the external heat exchanger 120, the battery chiller 150, and the accumulator (ACC) in this order. Opening and closing means 250 is closed, heat pump for automobiles, characterized in that to recover the waste heat of the battery. 제1항에 있어서,
상기 히트펌프는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에서 사용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프. The method of claim 1,
The heat pump is a vehicle heat pump, characterized in that used in electric vehicles or hybrid vehicles. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 냉매라인(line1) 및 배터리폐열회수라인(line1-3)과 병렬적으로 형성되고, 상기 배터리 칠러(150)를 이용하여 배터리폐열회수라인(line1-3)과 열교환하는 배터리폐열유동라인(line2)을 더 포함하며,
상기 배터리폐열유동라인(line2) 상에 배터리(300), 배터리PTC히터(310)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프.The method of claim 1,
Battery waste heat flow line (line2) formed in parallel with the refrigerant line (line1) and the battery waste heat recovery line (line1-3), and heat-exchanges with the battery waste heat recovery line (line1-3) using the battery chiller 150 ),
The battery 300, a battery PTC heater 310 is provided on the battery waste heat flow line (line2). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 방향전환밸브(220)와 증발기(140) 사이에 중간열교환기(130)를 더 포함하여 증발기(140)를 통과하기 전의 냉매와 통과한 후의 냉매간의 열교환을 행하는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프.The method of claim 1,
Further comprising an intermediate heat exchanger (130) between the direction switching valve 220 and the evaporator 140, heat exchange between the refrigerant before passing through and the refrigerant after passing through the evaporator (140). . 삭제delete 제1항에 있어서,
배터리(300)의 온도를 실시간으로 확인하여, 배터리(300)가 기 설정된 온도 이상으로 측정되는 경우 상기 제3팽창수단(240)을 부분개방(suitably open)시켜 냉매가 배터리 칠러(150)측으로 공급되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프.The method of claim 1,
By checking the temperature of the battery 300 in real time, when the battery 300 is measured above the preset temperature, the third expansion means 240 is suitably open to supply the refrigerant to the battery chiller 150. Automotive heat pump, characterized in that controlled to be. 제1항에 있어서,
상기 난방라인(line1-1)상에 전장폐열을 회수하도록 마련되는 전장폐열회수칠러(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프.The method of claim 1,
Automotive heat pump further comprises a electric field waste heat recovery chiller (160) provided to recover the electric field waste heat on the heating line (line1-1). 제1항에 있어서,
상기 내부열교환기(110)의 후단에서 제2팽창수단(230) 전단으로 냉매를 직접적으로 공급하는 제습라인(line1-4)과, 제습라인(line1-4)을 개폐하는 제2개폐수단(260)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프.The method of claim 1,
The dehumidification line line1-4 directly supplying the refrigerant to the front end of the second expansion means 230 at the rear end of the internal heat exchanger 110, and the second opening and closing means 260 which opens and closes the dehumidification line line1-4. Automotive heat pump comprising a. 냉매라인(line1) 상에 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 제1팽창수단(210), 외부열교환기(120), 방향전환밸브(220), 제2팽창수단(230), 증발기(140), 어큐뮬레이터(ACC)가 배치되며,
상기 방향전환밸브(220) 전단에 차량의 공조모드별 냉매 흐름의 선택적 제어를 위해 냉매의 유량을 조절하거나 냉매의 흐름을 차단하는 제1개폐수단(250)이 구비되고,
상기 내부열교환기(110)의 후단에서 제2팽창수단(230) 전단으로 냉매를 직접적으로 공급하는 제습라인(line1-4)과, 제습라인(line1-4)을 개폐하는 제2개폐수단(260)이 구비되며,
상기 냉매라인(line1)의 외부열교환기(120)의 후단 위치에서 분기되어 배터리(300)와 열교환하도록 마련되는 배터리폐열회수라인(line1-3)에는 제3팽창수단(240)과 배터리 칠러(150)가 배치되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 동작방법으로서,
상기 제1개폐수단(250)은 상기 배터리폐열회수라인(line1-3)이 냉매라인으로부터 분기되는 위치와 상기 방향전환밸브(220)의 사이에 배치되고,
상기 제1팽창수단(210)은 완전개방되어 냉매를 통과시키거나, 부분개방되어 냉매를 팽창가능하도록 조절하는 전자식 팽창수단이며,
상기 제3팽창수단(240)은 필요시에 개방되고, 공조모드에 따라 개도량을 선택적으로 조절가능한 전자식 팽창수단이고,
측정된 배터리(300)의 온도에 따라 제3팽창수단(240)의 개도량을 조절하여 배터리의 온도를 제어하며,
상기 제1팽창수단(210), 방향전환밸브(220), 제3팽창수단(240), 제1개폐수단(250) 및 제2개폐수단(260)의 거동에 의해 냉방운전, 난방운전, 난방-제습운전, 제상운전이 수행되고,
제상운전방법으로서, 상기 냉매를 압축기(COMP), 내부열교환기(110), 제1팽창수단(210), 외부열교환기(120), 배터리 칠러(150), 어큐뮬레이터(ACC) 순서대로 통과시키되, 상기 제1개폐수단(250)은 폐쇄하여, 배터리의 폐열을 회수하는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트펌프의 동작방법.

The compressor COMP, the internal heat exchanger 110, the first expansion means 210, the external heat exchanger 120, the direction switching valve 220, the second expansion means 230, and the evaporator on the refrigerant line line1 140), accumulator (ACC) is deployed,
A first opening and closing means 250 for controlling the flow rate of the refrigerant or block the flow of the refrigerant for the selective control of the refrigerant flow for each air conditioning mode of the vehicle front switching valve 220,
The dehumidification line line1-4 directly supplying the refrigerant from the rear end of the internal heat exchanger 110 to the front end of the second expansion means 230, and the second opening and closing means 260 for opening and closing the dehumidification line line1-4. Is equipped,
The third expansion means 240 and the battery chiller 150 are connected to the battery waste heat recovery line line 1-3 that is branched at the rear end position of the external heat exchanger 120 of the refrigerant line 1 to exchange heat with the battery 300. ) Is a method of operating a heat pump, characterized in that
The first opening and closing means 250 is disposed between the position where the battery waste heat recovery line (line 1-3) is branched from the refrigerant line and the direction switching valve 220,
The first expansion means 210 is an electronic expansion means for fully opening to pass through the refrigerant, or partially open to control the expansion of the refrigerant,
The third expansion means 240 is an electronic expansion means that is open when necessary, and can selectively adjust the opening amount according to the air conditioning mode,
The temperature of the battery is controlled by adjusting the opening amount of the third expansion means 240 according to the measured temperature of the battery 300.
Cooling operation, heating operation, heating by the behavior of the first expansion means 210, the direction switching valve 220, the third expansion means 240, the first opening and closing means 250 and the second opening and closing means 260 -Dehumidification operation, defrosting operation is performed,
In the defrosting operation method, the refrigerant is passed through the compressor (COMP), the internal heat exchanger 110, the first expansion means 210, the external heat exchanger 120, the battery chiller 150, the accumulator (ACC) in order. The first opening and closing means (250) is closed, the operating method of the automotive heat pump, characterized in that to recover the waste heat of the battery.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024101672A1 (en) * 2022-11-11 2024-05-16 한온시스템 주식회사 Heat management system for vehicle
WO2024143812A1 (en) * 2022-12-27 2024-07-04 한온시스템 주식회사 Vehicle thermal management system

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102625967B1 (en) * 2019-07-22 2024-01-18 한온시스템 주식회사 Thermal management apparatus for vehicle and thermal management method for vehicle
KR102657926B1 (en) * 2019-11-29 2024-04-17 한온시스템 주식회사 Heat management system of vehicle
KR102417551B1 (en) * 2020-08-03 2022-07-05 현대자동차주식회사 Thermal management system for electric vehicle
KR20230016103A (en) * 2021-07-23 2023-02-01 한온시스템 주식회사 Heat management system of vehicle
KR20240012157A (en) * 2022-07-20 2024-01-29 한온시스템 주식회사 Heat pump system for vehicle

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200309412Y1 (en) 2002-06-07 2003-03-31 주식회사 월드원하이테크 Heatpump system
KR100568248B1 (en) 2003-12-31 2006-04-05 삼성전자주식회사 Heat pump and vapour liquid separator for heat pump
KR101752760B1 (en) * 2011-02-10 2017-06-30 한온시스템 주식회사 Air conditioning system for electric vehicle
KR102111323B1 (en) * 2013-10-08 2020-05-18 한온시스템 주식회사 Heat pump system for vehicle
KR102361190B1 (en) * 2015-07-14 2022-02-11 한온시스템 주식회사 device for control temperature of battery for a vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024101672A1 (en) * 2022-11-11 2024-05-16 한온시스템 주식회사 Heat management system for vehicle
WO2024143812A1 (en) * 2022-12-27 2024-07-04 한온시스템 주식회사 Vehicle thermal management system

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