KR102677728B1 - 차량용 공조시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 증발기와 제1응축기가 개별적인 공조케이스에 분리 설치되어 장착 위치를 다양하게 형성할 수 있으며, 차량 실내 공조를 용이하게 수행할 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 증발기와 제1응축기가 개별적인 공조케이스에 분리 설치되어 장착 위치를 다양하게 형성할 수 있으며, 차량 실내 공조를 용이하게 수행할 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.
일반적인 차량용 에어컨 시스템은 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor), 압축기에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser), 응축기에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 팽창수단, 그리고, 상기 팽창수단에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차량 실내 측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator) 등이 냉매 배관으로 연결되어 이루어진다.
상기 증발기는 차량 실내측에 설치된 공조케이스의 내부에 설치되어 냉방 역할을 하게 되는데, 즉, 블로어가 송풍하는 공기가 상기 증발기를 거치면서 증발기 내를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어진다.
또한, 차량 실내의 난방은, 상기 공조케이스의 내부에 설치되어 엔진 냉각수가 순환하는 히터코어를 이용하거나 또는 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 전기가열식히터를 이용하게 된다.
한편, 상기 응축기는 차량의 전방측에 설치되어 공기와 열교환하면서 방열을 하게 된다.
최근에는, 냉동사이클만을 이용하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템이 개발되고 있는바, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 공조케이스(10) 내부에 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)를 구획되게 형성하고, 상기 냉풍통로(11)에는 냉방을 위한 증발기(4)를 설치하며, 상기 온풍통로(12)에는 난방을 위한 응축기(2)를 설치한 구조이다. 이때, 상기 공조케이스(10)의 출구측에는 차실내로 공기를 공급하는 공기토출구(15)와, 차실외로 공기를 방출하는 공기방출구(16)가 형성된다. 또한, 상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)의 각 입구측에는 개별작동하는 블로어(20)가 각각 설치된다.
따라서, 냉방모드시에는 상기 냉풍통로(11)의 증발기(4)를 통과하면서 냉각된 냉풍이 공기토출구(15)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 되고, 이때 상기 온풍통로(12)의 응축기(2)를 통과하면서 가열된 온풍은 공기방출구(16)를 통해 차실외로 배출되게 된다.
난방모드시에는 상기 온풍통로(12)의 응축기(2)를 통과하면서 가열된 온풍이 상기 공기토출구(15)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 되고, 이때 상기 냉풍통로(11)의 증발기(4)를 통과하면서 냉각된 냉풍은 공기방출구(16)를 통해 차실외로 배출되게 된다.
한편, 차량은 공간이 한정됨에 따라 소형화가 필요하며, 탑승객의 쾌적성을 보다 높이기 위하여 소음을 줄이는 요구가 높아지고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 증발기와 제1응축기가 개별적인 공조케이스에 분리 설치되어 장착 위치를 다양하게 형성할 수 있으며, 차량 실내 공조를 용이하게 수행할 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 제1공조케이스, 증발기, 및 제1송풍기를 포함하는 제1공조모듈과, 제2공조케이스, 제1응축기, 및 제2송풍기를 포함하는 제2공조모듈을 포함하는 형태로, 각 공조모듈의 크기를 소형화하여 차량 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보할 수 없는 경우에 각 공조모듈이 차량 엔진룸과 트렁크룸에 분리장착되는 등, 장착 위치를 다양하게 할 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 제1공조모듈 및 제2공조모듈은 개별적으로 작동가능한 내외기가 구비되어 내기 및 외기를 선택적으로 유입할 수 있으며, 이에 따라 차량 실내 공기를 빠르고 효율적으로 환기하거나 순환하는 것이 가능한 차량용 공조시스템에 관한 것이다.
또, 본 발명의 목적은 제1송풍기 및 제2송풍기가 공기를 흡입하여 송풍하는 형태로, 소형화와 함께 소음을 저감할 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.
아울러, 본 발명의 목적은 제1조절밸브에 의해 흐름이 제어되는 제2응축기가 제1공조모듈 내에 구비되어 냉방제습을 수행할 수 있으며, 제2조절밸브에 의해 흐름이 제어되는 수냉식응축기가 구비되어 전체 공조 효율을 높일 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 실내의 일부를 냉, 난방하는 제1공조모듈(100); 및 상기 실내의 나머지를 냉, 난방하는 제2공조모듈(200)을 포함하되, 상기 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)은 하나의 냉매 루프에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제1공조모듈(100)은 공기가 유입되어 차량 실내를 공조하는 제1공조풍이 이송되는 제1공조케이스(110)와, 상기 제1공조케이스(110) 내부에 구비되어 상기 제1공조풍을 냉각하는 증발기(120)와, 상기 제1공조케이스(110) 내부에 구비되는 제1송풍기(130)를 포함하며, 상기 제2공조모듈(200)은 공기가 유입되어 차량 실내를 공조하는 제2공조풍이 이송되는 제2공조케이스(210)와, 상기 제2공조케이스(210) 내부에 구비되어 상기 제2공조풍을 가열하는 제1응축기(220)와, 상기 제2공조케이스(210) 내부에 구비되는 제2송풍기(230)를 포함한다.
또한, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 압축기(300)에서 압축된 냉매가 냉매순환라인(700)을 따라 상기 제2공조모듈(200)의 제1응축기(220)를 통과하고, 팽창수단(400)을 통과하여 상기 제1공조모듈(100)의 증발기(120)를 순환하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 상기 제1공조모듈(100)이 차량 엔진룸에 구비되고, 상기 제2공조모듈(200)이 차량 트렁크룸에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제1공조모듈(100)은 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하는 제1내외기(140)를 포함하고, 상기 제2공조모듈(200)은 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하는 제2내외기(240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제1내외기(140)는 내기가 유입되는 제1내기유입부(141)와 외기가 유입되는 제1외기유입부(142)가 제1내외기조절도어(143)에 의해 개폐가 조절되며, 상기 제2내외기(240)는 내기가 유입되는 제2내기유입부(241)와 외기가 유입되는 제2외기유입부(242)가 제2내외기조절도어(243)에 의해 개폐가 조절되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제1공조케이스(110)는 상기 제1공조풍이 차량 실내로 공급되는 제1벤트(111) 및 실외로 토출되는 제1토출구(112)가 제1조절도어(113)에 의해 개폐가 조절되고, 상기 제2공조케이스(210)는 상기 제2공조풍이 차량 실내로 공급되는 제2벤트(211) 및 실외로 토출되는 제2토출구(212)가 제2조절도어(213)에 의해 개폐가 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 상기 제1공조모듈(100)의 제1토출구(112)가 차량 전석으로 상기 제1공조풍을 토출하고, 상기 제2공조모듈(200)의 제2토출구(212)가 차량 후석으로 상기 제2공조풍을 토출하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제1공조모듈(100)은 상기 제1공조풍 흐름 방향으로 상기 증발기(120)의 후측에 제2응축기(150)가 더 구비되며, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 상기 압축기(300)와 제1응축기(220) 사이의 냉매순환라인(700)에 형성되어 상기 제1응축기(220) 및 제2응축기(150)로 공급되는 냉매 흐름을 조절하는 제1조절밸브(610)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제1공조모듈(100)은 상기 제1공조풍 흐름 방향으로 제1내외기(140), 증발기(120), 제2응축기(150), 및 제1송풍기(130)가 구비되고, 상기 제2공조모듈(200)은 상기 제2공조풍 흐름 방향으로 제2내외기(240), 제1응축기(220), 및 제2송풍기(230)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 냉각수와 냉매가 열교환되는 수냉식응축기(500)가 더 구비되며, 상기 압축기(300)와 제1조절밸브(610) 사이의 냉매순환라인(700)에 형성되어 상기 제1조절밸브(610) 및 수냉식응축기(500)로 공급되는 냉매 흐름을 조절하는 제2조절밸브(620)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 상기 제2공조모듈(200)이 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 냉방모드에서, 냉매가 상기 압축기(300), 제1응축기(220), 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며, 상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 차량 실내로 공급하고, 상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 실외로 토출하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 냉방제습모드에서, 상기 압축기(300)를 통과한 냉매가 상기 제1응축기(220) 및 제2응축기(150)를 통과한 후, 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며, 상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 차량 실내로 공급하고, 상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 실외로 토출하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 난방모드에서, 냉매가 상기 압축기(300), 제1응축기(220), 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며, 상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 폐쇄하고 제1토출구(112)를 개방하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 실외로 토출하고, 상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 개방하고 제2토출구(212)를 폐쇄하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 차량 실내로 공급하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 환기모드에서, 상기 제1내외기(140)의 제1내외기조절도어(143)가 제1내기유입부(141)를 폐쇄하고 제1외기유입부(142)를 개방하며, 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 외기를 실내로 공급하며, 상기 제2내외기(240)의 제2내외기조절도어(243)가 제2내기유입부(241)를 개방하고 제2외기유입부(242)를 폐쇄하며, 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 내기를 실외로 토출하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 차량용 공조시스템(1000)은 공기순환모드에서, 상기 제1내외기(140)의 제1내외기조절도어(143)가 제1내기유입부(141)를 개방하고 제1외기유입부(142)를 폐쇄하며, 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 내기를 실내로 공급하며, 상기 제2내외기(240)의 제2내외기조절도어(243)가 제2내기유입부(241)를 개방하고 제2외기유입부(242)를 폐쇄하며, 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 개방하고 제2토출구(212)를 폐쇄하여 내기를 실내로 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차량용 공조시스템은 증발기와 제1응축기가 개별적인 공조케이스에 분리 설치되어 장착 위치를 다양하게 형성할 수 있으며, 차량 실내 공조를 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 차량용 공조시스템은 제1공조케이스, 증발기, 및 제1송풍기를 포함하는 제1공조모듈과, 제2공조케이스, 제1응축기, 및 제2송풍기를 포함하는 제2공조모듈을 포함하는 형태로, 각 공조모듈의 크기를 소형화하여 차량 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보할 수 없는 경우에 각 공조모듈이 차량 엔진룸과 트렁크룸에 분리장착되는 등, 장착 위치를 다양하게 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 차량용 공조시스템은 제1공조모듈 및 제2공조모듈은 개별적으로 작동가능한 내외기가 구비되어 내기 및 외기를 선택적으로 유입할 수 있으며, 이에 따라 차량 실내 공기를 빠르고 효율적으로 환기하거나 순환하는 것이 가능한 장점이 있다.
또, 본 발명의 차량용 공조시스템은 제1송풍기 및 제2송풍기가 공기를 흡입하여 송풍하는 형태로, 소형화와 함께 소음을 저감할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 차량용 공조시스템은 제1조절밸브에 의해 흐름이 제어되는 제2응축기가 제1공조모듈 내에 구비되어 냉방제습을 수행할 수 있으며, 제2조절밸브에 의해 흐름이 제어되는 수냉식응축기가 구비되어 전체 공조 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 히트 펌프 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 제1공조모듈 및 제2공조모듈 장착 위치를 설명한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템을 나타낸 다른 도면.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 제1공조모듈 및 제2공조모듈 일예를 나타낸 도면.(냉방모드)
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 난방모드 상태를 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 공기환기모드 및 공기순환모드를 설명한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 제1공조모듈 및 제2공조모듈 장착 위치를 설명한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템을 나타낸 다른 도면.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 제1공조모듈 및 제2공조모듈 일예를 나타낸 도면.(냉방모드)
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 난방모드 상태를 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 또 다른 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템의 공기환기모드 및 공기순환모드를 설명한 도면.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(1000)을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(1000)의 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200) 장착 위치를 설명한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(1000)을 나타낸 다른 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(1000)의 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200) 일예를 나타낸 도면(냉방모드)이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(1000)의 난방모드 상태를 나타낸 도면이고, 도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(1000)의 또 다른 예를 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조시스템(1000)의 공기환기모드 및 공기순환모드를 설명한 도면이다.
본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)을 포함한다.
상기 제1공조모듈(100)은 제1공조케이스(110), 증발기(120), 및 제1송풍기(130)를 포함한다.
상기 제1공조케이스(110)는 공기가 유입되어 차량 실내를 공조하는 제1공조풍이 이동되면서 열교환되어 차량 실내로 공급되는 부분으로, 내부에 증발기(120) 및 제1송풍기(130)가 구비된다.
상기 제1공조케이스(110)의 제1공조풍이 유입되는 측에는 제1내외기(140)가 형성된다. 상기 제1내외기(140)는 내기 및 외기를 선택적으로 유입하는 구성으로, 내기가 유입되는 제1내기유입부(141)와 외기가 유입되는 제1외기유입부(142)가 제1내외기조절도어(143)에 의해 개폐가 조절된다. 상기 제1내외기(140)에 인접하여 유입된 제1공조풍에 포함되어 있는 이물질을 거르는 제1필터(160)가 구비될 수 있다.
또, 제1공조케이스(110)는 열교환된 제1공조풍이 배출되는 측에 제1벤트(111) 및 실외로 토출되는 제1토출구(112)가 형성되고, 상기 제1벤트(111) 및 제1토출구(112)의 개폐는 제1조절도어(113)에 의해 조절된다. 제1공조풍이 실내 공조를 위하여 이용되기 위해서는 상기 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고, 제1토출구(112)를 폐쇄한다. 도 5에는 상기 제1조절도어(113)가 하나인 예를 나타내었으나, 제1벤트(111) 및 제1토출구(112)에 각각 형성될 수도 있다.
즉, 상기 제1공조케이스(110)는 제1내외기조절도어(143)에 의해 유입되는 제1공조풍이 내기 또는 외기에서 선택될 수 있으며, 공조모드에 따라 제1조절도어(113)에 의해 열교환된 제1공조풍이 상기 제1벤트(111)를 통해 차량 실내로 공급되거나 상기 제1토출구(112)를 통해 실외로 토출된다.
상기 증발기(120)는 상기 제1공조케이스(110) 내부에 구비되어 상기 제1공조풍을 냉각한다.
상기 제1송풍기(130)는 상기 제1공조케이스(110) 내부에 구비되어 제1공조풍의 흐름을 형성한다.
상기 제2공조모듈(200)은 제2공조케이스(210), 제1응축기(220), 및 제2송풍기(230)를 포함한다.
상기 제2공조케이스(210)는 공기가 유입되어 차량 실내를 공조하는 제2공조풍이 이동되면서 열교환되어 차량 실내로 공급되는 부분으로, 내부에 제1응축기(220) 및 제2송풍기(230)가 구비된다.
상기 제2공조케이스(210)의 제2공조풍이 유입되는 측에는 제2내외기(240)가 형성된다. 상기 제2내외기(240)는 내기 및 외기를 선택적으로 유입하는 구성으로, 내기가 유입되는 제2내기유입부(241)와 외기가 유입되는 제2외기유입부(242)가 제2내외기조절도어(243)에 의해 개폐가 조절된다. 상기 제2내외기(240)에 인접하여 제2공조풍에 포함된 이물질을 거르는 제2필터(260)가 구비될 수 있다.
또, 제2공조케이스(210)는 열교환된 제2공조풍이 배출되는 측에 제2벤트(211) 및 실외로 토출되는 제2토출구(212)가 형성되고, 상기 제2벤트(211) 및 제2토출구(212)의 개폐는 제2조절도어(213)에 의해 조절된다. 제2공조풍이 실내 공조를 위하여 이용되기 위해서는 상기 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 개방하고, 제2토출구(212)를 폐쇄한다. 도 5에는 상기 제2조절도어(213)가 하나인 예를 나타내었으나, 제2벤트(211) 및 제2토출구(212)에 각각 형성될 수도 있다.
즉, 상기 제2공조케이스(210)는 제2내외기조절도어(243)에 의해 유입되는 제2공조풍이 내기 또는 외기에서 선택될 수 있으며, 공조모드에 따라 제2조절도어(213)에 의해 열교환된 제2공조풍이 상기 제2벤트(211)를 통해 차량 실내로 공급되거나 상기 제2토출구(212)를 통해 실외로 토출된다.
상기 제1응축기(220)는 상기 제2공조케이스(210) 내부에 구비되어 상기 제2공조풍을 가열한다.
상기 제2송풍기(230)는 상기 제2공조케이스(210) 내부에 구비되어 제2공조풍의 흐름을 형성한다.
이 때, 상기 제1응축기(220)로 공급되는 냉매는 압축기(300)를 통과하여 압축된 냉매가 유입되며, 제1응축기(220)를 통과한 냉매가 팽창수단(400) 및 증발기(120)로 이송된다. 즉, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 냉매가 냉매순환라인(700)을 따라 압축기(300), 제1응축기(220), 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 이송되어 냉각 및 난방을 수행할 수 있으며, 상기 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)이 분리된 형태로 차량 내의 다양한 위치에 형성될 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 상기 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)이 하나의 냉매 루프에 의해 연결되는 것으로, 하나의 상기 압축기(300)를 통과한 냉매가 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200) 내부의 열교환기들(제1응축기(220) 및 증발기(120))이 냉매순환라인(700)을 따라 연결되어 압축기(300), 제1응축기(220), 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 순차적으로 통과하는 흐름을 형성한다. 이를 통해, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)을 이용하여 각 모듈(100, 200)의 위치를 차량 내부에 다양하게 위치될 수 있어 엔진룸 내부의 공간이 협소할 경우 다양한 공간에 배치될 수 있어 차량 내부 배치의 자유도를 보다 높일 수 있다.
도 3에 도시한 예는 상기 제1공조모듈(100)이 차량 엔진룸에 구비되고, 상기 제2공조모듈(200)이 차량 트렁크룸에 구비된 예를 나타내었으며, 이 경우, 상기 제1공조모듈(100)의 제1벤트(111)는 차량 전석으로 제1공조풍을 공급하고, 제2공조모듈(200)의 제2벤트(211)는 차량 후석으로 제2공조풍을 공급한다.
또한, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 제1공조모듈(100)의 제1공조풍 흐름 방향으로 상기 증발기(120)의 후측에 제2응축기(150)가 더 구비될 수 있다. (도 4 참조) 상기 제2응축기(150)는 상기 압축기(300)에서 제1응축기(220)로 공급되는 냉매가 선택적으로 유입되어 제1공조풍을 제습하는 기능을 수행한다. 이 때, 상기 제2응축기(150)로 공급되는 냉매의 흐름은 제1조절밸브(610)에 의해 수행될 수 있다. 상기 제1조절밸브(610)는 상기 압축기(300)와 제1응축기(220) 사이의 냉매순환라인(700)에 형성되어 상기 제1응축기(220) 및 제2응축기(150)로 공급되는 냉매 흐름을 조절하는 수단으로, 3방향 밸브가 이용될 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 제1조절밸브(610)는 제습이 필요하지 않은 경우, 상기 제2응축기(150)로의 냉매가 공급되지 않고, 제1응축기(220)로만 냉매가 공급되도록 제어한다.(도 7 참조)
아울러, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 수냉식응축기(500)가 더 구비될 수 있다. 상기 수냉식응축기(500)는 차량 실내 공조를 위한 냉매와 냉각수가 열교환되는 것으로, 이를 통해, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 전체 공조 효율을 높일 수 있다. 상기 냉각수는 일반적으로 팬(2300)에 의해 송풍되는 공기와 열교환되는 라디에이터(2100)에 의해 냉각되며, 냉각수펌프(2200)에 의해 순환된다. 상기 수냉식응축기(500)는 압축기(300)와 제1조절밸브(610) 사이의 냉매순환라인(700)에 형성되는 제2조절밸브(620)에 의해 제1조절밸브(610) 및 수냉식응축기(500)로 공급되는 냉매 흐름이 조절될 수 있다. 상기 제2조절밸브(620) 역시 3방향 밸브가 이용될 수 있으며, 상기 수냉식응축기(500)를 통과한 냉매는 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 통과하여 압축기(300)로 이송된다.
한편, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 상기 제2공조모듈(200)이 복수개 구비될 수 있다. 도 9는 제2공조모듈(200)이 2개 형성되며, 그 흐름이 제3조절밸브(630)에 의해 수행될 수 있다. 2개의 제2공조모듈(200)은 후석의 좌측 및 우측에 개별적으로 난방이 수행되도록 할 수 있으며, 이 외에도 차량 크기가 큰 경우에 차량 길이방향으로 구비되어, 제2공조풍을 개별적으로 송풍하도록 할 수도 있다.
또, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 제1송풍기(130) 및 제2송풍기(230)가 공기를 흡입(suction)하여 제1공조풍 흐름을 형성하는 형태로, 소형화가 가능하며, 소음을 줄일 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1공조모듈(100)은 상기 제1공조풍 흐름 방향으로 제1내외기(140), 증발기(120), 제2응축기(150), 및 제1송풍기(130)가 구비되고, 상기 제2공조모듈(200)은 상기 제2공조풍 흐름 방향으로 제2내외기(240), 제1응축기(220), 및 제2송풍기(230)가 구비된다.
아래에서는 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)의 다양한 공조모드를 설명한다.
먼저, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 냉방모드에서, 냉매가 상기 압축기(300), 제1응축기(220), 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며, 상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 차량 실내로 공급하고, 상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 실외로 토출하는 것을 특징으로 한다.(냉매의 흐름은 도 7 및 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)의 상태는 도 5 참조)
또, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 냉방제습모드에서, 상기 압축기(300)를 통과한 냉매가 상기 제1응축기(220) 및 제2응축기(150)를 통과한 후, 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며, 상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 차량 실내로 공급하고, 상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 실외로 토출한다.(냉매의 흐름은 도 4, 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)의 상태는 도 5 참조)
아울러, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 난방모드에서, 냉매가 상기 압축기(300), 제1응축기(220), 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며, 상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 폐쇄하고 제1토출구(112)를 개방하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 실외로 토출하고, 상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 개방하고 제2토출구(212)를 폐쇄하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 차량 실내로 공급하는 것을 특징으로 한다. (냉매의 흐름은 도 7, 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)의 상태는 도6 참조)
또한, 상기 냉방모드, 제습냉방모드 및 난방모드에서, 제1내외기(140) 및 제2내외기(240)의 작동은 실내 이산화탄소 농도, 차량 실내 습도, 에어컨 작동 여부, 난방 초기 상태 등의 조건에 따라 도시된 형태 외에도 다양하게 조절될 수 있다.
또, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 도 10 (a)에 도시한 바와 같이, 차량 실내 공기를 빠르게 환기할 수 있다. 더욱 상세하게, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 환기모드에서, 상기 제1내외기(140)의 제1내외기조절도어(143)가 제1내기유입부(141)를 폐쇄하고 제1외기유입부(142)를 개방하며, 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 외기를 실내로 공급하며, 상기 제2내외기(240)의 제2내외기조절도어(243)가 제2내기유입부(241)를 개방하고 제2외기유입부(242)를 폐쇄하며, 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 내기를 실외로 토출한다.
아울러, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 도 10 (b)에 도시한 바와 같이, 차량 실내 공기를 빠르게 순환할 수 있다. 더욱 상세하게, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 공기순환모드에서, 상기 제1내외기(140)의 제1내외기조절도어(143)가 제1내기유입부(141)를 개방하고 제1외기유입부(142)를 폐쇄하며, 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 내기를 실내로 공급하며, 상기 제2내외기(240)의 제2내외기조절도어(243)가 제2내기유입부(241)를 개방하고 제2외기유입부(242)를 폐쇄하며, 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 개방하고 제2토출구(212)를 폐쇄하여 내기를 실내로 공급할 수 있다.
즉, 본 발명의 차량용 공조시스템(1000)은 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)은 개별적으로 작동가능한 내외기가 구비되어 내기 및 외기를 선택적으로 유입할 수 있으며, 이에 따라 차량 실내 공기를 빠르고 효율적으로 환기하거나 순환하는 것이 가능한 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 차량용 공조시스템
100 : 제1공조모듈
110 : 제1공조케이스
111 : 제1벤트 112 : 제1토출구
113 : 제1조절도어
120 : 증발기
130 : 제1송풍기
140 : 제1내외기
141 : 제1내기유입부 142 : 제1외기유입부
143 : 제1내외기조절도어
150 : 제2응축기
160 : 제1필터
200 : 제2공조모듈
210 : 제2공조케이스
211 : 제2벤트 212 : 제2토출구
213 : 제2조절도어
220 : 제1응축기
230 : 제2송풍기
240 : 제2내외기
241 : 제2내기유입부 242 : 제2외기유입부
243 : 제2내외기조절도어
260 : 제2필터
300 : 압축기
400 : 팽창수단
500 : 수냉식응축기
610 : 제1조절밸브
620 : 제2조절밸브
630 : 제3조절밸브
700 : 냉매순환라인
2100 : 라디에이터 2200 : 냉각수펌프
2300 : 팬
100 : 제1공조모듈
110 : 제1공조케이스
111 : 제1벤트 112 : 제1토출구
113 : 제1조절도어
120 : 증발기
130 : 제1송풍기
140 : 제1내외기
141 : 제1내기유입부 142 : 제1외기유입부
143 : 제1내외기조절도어
150 : 제2응축기
160 : 제1필터
200 : 제2공조모듈
210 : 제2공조케이스
211 : 제2벤트 212 : 제2토출구
213 : 제2조절도어
220 : 제1응축기
230 : 제2송풍기
240 : 제2내외기
241 : 제2내기유입부 242 : 제2외기유입부
243 : 제2내외기조절도어
260 : 제2필터
300 : 압축기
400 : 팽창수단
500 : 수냉식응축기
610 : 제1조절밸브
620 : 제2조절밸브
630 : 제3조절밸브
700 : 냉매순환라인
2100 : 라디에이터 2200 : 냉각수펌프
2300 : 팬
Claims (19)
- 실내의 일부를 냉, 난방하는 제1공조모듈(100); 및
상기 실내의 나머지를 냉, 난방하는 제2공조모듈(200)을 포함하되,
상기 제1공조모듈(100) 및 제2공조모듈(200)은 하나의 냉매 루프에 의해 연결되고,
상기 제1공조모듈(100)은 공기가 유입되어 차량 실내를 공조하는 제1공조풍이 이송되는 제1공조케이스(110)와, 상기 제1공조케이스(110) 내부에 구비되어 상기 제1공조풍을 냉각하는 증발기(120)와, 상기 제1공조케이스(110) 내부에 구비되는 제1송풍기(130)를 포함하며,
상기 제2공조모듈(200)은 공기가 유입되어 차량 실내를 공조하는 제2공조풍이 이송되는 제2공조케이스(210)와, 상기 제2공조케이스(210) 내부에 구비되어 상기 제2공조풍을 가열하는 제1응축기(220)와, 상기 제2공조케이스(210) 내부에 구비되는 제2송풍기(230)를 포함하고,
차량용 공조시스템(1000)은 압축기(300)에서 압축된 냉매가 냉매순환라인(700)을 따라 상기 제2공조모듈(200)의 제1응축기(220)를 통과하고, 팽창수단(400)을 통과하여 상기 제1공조모듈(100)의 증발기(120)를 순환하되,
상기 제1공조모듈(100)과 제2공조모듈(200)의 위치를 분리하도록 상기 제1공조모듈(100)은 차량 엔진룸에 구비되고, 상기 제2공조모듈(200)은 차량 트렁크룸에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1공조모듈(100)은 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하는 제1내외기(140)를 포함하고, 상기 제2공조모듈(200)은 내기 또는 외기를 선택적으로 유입하는 제2내외기(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 제1내외기(140)는 내기가 유입되는 제1내기유입부(141)와 외기가 유입되는 제1외기유입부(142)가 제1내외기조절도어(143)에 의해 개폐가 조절되며,
상기 제2내외기(240)는 내기가 유입되는 제2내기유입부(241)와 외기가 유입되는 제2외기유입부(242)가 제2내외기조절도어(243)에 의해 개폐가 조절되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 제1공조케이스(110)는 상기 제1공조풍이 차량 실내로 공급되는 제1벤트(111) 및 실외로 토출되는 제1토출구(112)가 제1조절도어(113)에 의해 개폐가 조절되고,
상기 제2공조케이스(210)는 상기 제2공조풍이 차량 실내로 공급되는 제2벤트(211) 및 실외로 토출되는 제2토출구(212)가 제2조절도어(213)에 의해 개폐가 조절되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 상기 제1공조모듈(100)의 제1토출구(112)가 차량 전석으로 상기 제1공조풍을 토출하고, 상기 제2공조모듈(200)의 제2토출구(212)가 차량 후석으로 상기 제2공조풍을 토출하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 제1공조모듈(100)은 상기 제1공조풍 흐름 방향으로 상기 증발기(120)의 후측에 제2응축기(150)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 상기 압축기(300)와 제1응축기(220) 사이의 냉매순환라인(700)에 형성되어 상기 제1응축기(220) 및 제2응축기(150)로 공급되는 냉매 흐름을 조절하는 제1조절밸브(610)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 제1공조모듈(100)은 상기 제1공조풍 흐름 방향으로 제1내외기(140), 증발기(120), 제2응축기(150), 및 제1송풍기(130)가 구비되고,
상기 제2공조모듈(200)은 상기 제2공조풍 흐름 방향으로 제2내외기(240), 제1응축기(220), 및 제2송풍기(230)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 냉각수와 냉매가 열교환되는 수냉식응축기(500)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제12항에 있어서,
상기 압축기(300)와 제1조절밸브(610) 사이의 냉매순환라인(700)에 형성되어 상기 제1조절밸브(610) 및 수냉식응축기(500)로 공급되는 냉매 흐름을 조절하는 제2조절밸브(620)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 상기 제2공조모듈(200)이 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 냉방모드에서,
냉매가 상기 압축기(300), 제1응축기(220), 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며,
상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 차량 실내로 공급하고,
상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 실외로 토출하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 냉방제습모드에서,
상기 압축기(300)를 통과한 냉매가 상기 제1응축기(220) 및 제2응축기(150)를 통과한 후, 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며,
상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 차량 실내로 공급하고,
상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 실외로 토출하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 난방모드에서,
냉매가 상기 압축기(300), 제1응축기(220), 팽창수단(400) 및 증발기(120)를 따라 순환되며,
상기 제1공조모듈(100)의 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 폐쇄하고 제1토출구(112)를 개방하여 상기 증발기(120)를 통과하여 냉각된 제1공조풍을 실외로 토출하고
상기 제2공조모듈(200)의 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 개방하고 제2토출구(212)를 폐쇄하여 상기 제1응축기(220)를 통과하여 가열된 제2공조풍을 차량 실내로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 환기모드에서,
상기 제1내외기(140)의 제1내외기조절도어(143)가 제1내기유입부(141)를 폐쇄하고 제1외기유입부(142)를 개방하며, 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 외기를 실내로 공급하며,
상기 제2내외기(240)의 제2내외기조절도어(243)가 제2내기유입부(241)를 개방하고 제2외기유입부(242)를 폐쇄하며, 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 폐쇄하고 제2토출구(212)를 개방하여 내기를 실외로 토출하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 차량용 공조시스템(1000)은 공기순환모드에서,
상기 제1내외기(140)의 제1내외기조절도어(143)가 제1내기유입부(141)를 개방하고 제1외기유입부(142)를 폐쇄하며, 제1조절도어(113)가 제1벤트(111)를 개방하고 제1토출구(112)를 폐쇄하여 내기를 실내로 공급하며,
상기 제2내외기(240)의 제2내외기조절도어(243)가 제2내기유입부(241)를 개방하고 제2외기유입부(242)를 폐쇄하며, 제2조절도어(213)가 제2벤트(211)를 개방하고 제2토출구(212)를 폐쇄하여 내기를 실내로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190044867A KR102677728B1 (ko) | 2019-04-17 | 차량용 공조시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190044867A KR102677728B1 (ko) | 2019-04-17 | 차량용 공조시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200122074A KR20200122074A (ko) | 2020-10-27 |
| KR102677728B1 true KR102677728B1 (ko) | 2024-06-24 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011037434A (ja) * | 2009-08-13 | 2011-02-24 | Visteon Global Technologies Inc | 自動車用小型温度調節システム |
| JP2013023115A (ja) * | 2011-07-23 | 2013-02-04 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011037434A (ja) * | 2009-08-13 | 2011-02-24 | Visteon Global Technologies Inc | 自動車用小型温度調節システム |
| JP2013023115A (ja) * | 2011-07-23 | 2013-02-04 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置 |
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