KR20160084882A - Heat pump system for vehicle - Google Patents
Heat pump system for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160084882A KR20160084882A KR1020150001025A KR20150001025A KR20160084882A KR 20160084882 A KR20160084882 A KR 20160084882A KR 1020150001025 A KR1020150001025 A KR 1020150001025A KR 20150001025 A KR20150001025 A KR 20150001025A KR 20160084882 A KR20160084882 A KR 20160084882A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- air
- passage
- blower
- discharge port
- outside
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3205—Control means therefor
- B60H1/3213—Control means therefor for increasing the efficiency in a vehicle heat pump
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/04—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
- B60H1/08—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator
- B60H1/10—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator the other radiator being situated in a duct capable of being connected to atmosphere outside vehicle
- B60H1/12—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant from other radiator than main radiator the other radiator being situated in a duct capable of being connected to atmosphere outside vehicle using an air blower
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/24—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
- B60H1/26—Ventilating openings in vehicle exterior; Ducts for conveying ventilating air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 공조케이스내의 냉풍통로에 증발기를 설치하고, 온풍통로에는 응축기를 설치한 히트 펌프 시스템에서, 상기 공조케이스의 출구측에 토출덕트를 설치하고 상기 토출덕트의 내부에는 가열수단을 설치한 차량용 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system for a vehicle, and more particularly, to a heat pump system in which an evaporator is installed in a cold air passage in an air conditioning case and a condenser is installed in a hot air passage, and a discharge duct And a heating means is provided inside the discharge duct.
일반적인 차량용 에어컨시스템은 통상, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor)(1), 압축기(1)에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser)(2), 응축기(2)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 예컨대 팽창밸브(Expansion Valve)(3), 그리고, 상기 팽창밸브(3)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차량 실내측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator)(4) 등이 냉매 파이프로 연결되어 이루어진 냉동사이클로 구성되며, 다음과 같은 냉매 순환과정을 통하여 자동차 실내를 냉방한다.1, a general automotive air conditioning system generally includes a
상기 에어컨시스템의 냉방스위치(미도시)가 온(On) 되면, 먼저 압축기(1)가 엔진 또는 모터의 동력으로 구동하면서 저온 저압의 기상 냉매를 흡입,압축하여 고온 고압의 기체 상태로 응축기(2)로 송출하고, 응축기(2)는 그 기상 냉매를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축한다. 이어, 응축기(2)에서 고온 고압의 상태로 송출되는 액상 냉매는 팽창밸브(3)의 교축작용으로 급속히 팽창되어 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(4)로 보내어지고, 증발기(4)는 그 냉매를 블로어(미도시)가 차량 실내로 송풍하는 공기와 열교환시킨다. 이에 냉매는 증발기(4)에서 증발하여 저온 저압의 기체 상태로 배출되고 다시 압축기(1)에 흡입되어 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.When the cooling switch (not shown) of the air conditioning system is turned on, the
상기 증발기는 차량 실내측에 설치된 공조케이스의 내부에 설치되어 냉방 역할을 하게 되는데, 즉, 블로어(미도시)가 송풍하는 공기가 상기 증발기(4)를 거치면서 증발기(4)내를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어진다.The evaporator is installed inside the air conditioner case installed in the vehicle interior to serve as a cooling unit. That is, air blown by a blower (not shown) flows through the
또한, 차량 실내의 난방은, 상기 공조케이스의 내부에 설치되어 엔진 냉각수가 순환하는 히터코어(미도시)를 이용하거나 또는 상기 공조케이스의 내부에 설치되는 전기가열식히터(미도시)를 이용하게 된다.The interior of the vehicle interior is heated using an electric heater (not shown) installed inside the air conditioning case or using a heater core (not shown) circulating the engine cooling water or installed inside the air conditioning case .
한편, 상기 응축기(2)는 차량의 전방측에 설치되어 공기와 열교환하면서 방열을 하게 된다.On the other hand, the
최근에는, 냉동사이클만을 이용하여 냉,난방을 수행하는 히트 펌프 시스템이 개발되고 있는바, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 공조케이스(10) 내부에 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)를 좌,우 구획되게 형성하고, 상기 냉풍통로(11)에는 냉방을 위한 증발기(4)를 설치하며, 상기 온풍통로(12)에는 난방을 위한 응축기(2)를 설치한 구조이다.2. Description of the Related Art In recent years, a heat pump system has been developed that performs cooling and heating using only a refrigeration cycle. As shown in Fig. 2, a
이때, 상기 공조케이스(10)의 출구측에는 차실내로 공기를 공급하는 공기토출구(15)와, 차실외로 공기를 방출하는 공기방출구(16)가 형성된다.At this time, an
또한, 상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)의 각 입구측에는 개별작동하는 블로어(20)가 각각 설치된다.The
상기 냉풍통로(11)와 온풍통로(12)가 좌,우(차량 폭방향)로 배치되므로, 상기 두 개의 블로어(20)도 좌,우로 배치된다.Since the
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.Therefore, in the cooling mode, the cold air cooled while passing through the
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.In the heating mode, hot air heated while passing through the
제습모드시에는 냉방모드 처럼 작동시켜 증발기(4)를 통과한 건조해진 냉풍을 차실내로 공급함으로써 냉방과 동시에 제습을 수행하게 된다.In the dehumidification mode, the dehumidification is performed at the same time as the cooling operation by supplying the dehydrated cold air passing through the
그러나, 상기 종래기술은, 고온 다습한 조건에서 제습모드시에는 냉방모드 처럼 냉방과 제습을 동시에 수행하기 때문에 문제가 없으나,However, the above-mentioned prior art has no problem because it performs cooling and dehumidification at the same time in the dehumidification mode under high temperature and high humidity conditions,
외기온도가 높지 않은 다습한 조건에서 제습모드시에는 증발기(4)를 통과하면서 건조해지고 차가워진 냉풍이 차실내로 바로 공급되기 때문에 탑승자의 쾌적성이 저하되는 문제가 있다. In the dehumidifying mode under a humid condition in which the outside temperature is not high, since the cold air that has been dried and cooled by passing through the
또한, 각 블로어(20)의 토출구가 좌,우(차량 폭바향)로 나란하게 배치되고 상기 냉풍통로(11)(증발기)와 온풍통로(12)(응축기)도 좌,우(차량 폭방향)로 배치되기 때문에 시스템의 소형화가 어려운 문제도 있었다.The cold air passage 11 (evaporator) and the hot air passage 12 (condenser) are also arranged in the left and right (vehicle width direction) so that the discharge ports of the
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스내의 냉풍통로에 증발기를 설치하고, 온풍통로에는 응축기를 설치한 히트 펌프 시스템에서, 상기 공조케이스의 출구측에 토출덕트를 설치하고 상기 토출덕트의 내부에는 가열수단을 설치함으로써, 제습모드시 상기 증발기를 통과한 건조해진 냉풍을 가열하여 온도를 높여 줌에 따라 탑승자의 쾌적성을 향상할 수 있는 차량용 히트 펌프 시스템을 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a heat pump system in which an evaporator is installed in a cold air passage in an air conditioning case and a condenser is installed in a warm air passage, a discharge duct is provided at an outlet side of the air conditioning case, The present invention provides a heat pump system for a vehicle that can improve the comfort of a passenger by increasing the temperature by heating the cold air that has passed through the evaporator in the dehumidifying mode.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기, 응축기, 팽창수단, 증발기가 냉매순환라인으로 연결되어 이루어진 차량용 히트 펌프 시스템에 있어서, 입구와 출구 사이의 통로에 형성되는 구획벽에 의해 냉풍통로 및 온풍통로가 형성되며, 상기 냉풍통로에는 상기 증발기가 설치되고 상기 온풍통로에는 상기 응축기가 설치된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 입구측에 설치되어 상기 냉풍통로 및 온풍통로로 공기를 송풍하는 송풍장치와, 상기 공조케이스의 출구측에 연결 설치되어 상기 공조케이스에서 토출되는 공기를 차실내로 공급하는 토출덕트와, 상기 토출덕트의 내부에 설치되어 토출덕트를 유동하는 공기를 가열하는 가열수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicular heat pump system including a compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator connected to a refrigerant circulation line, wherein the refrigerant passage and the refrigerant passage are formed by partition walls formed in a passage between the inlet and the outlet. An air conditioning case in which the evaporator is installed in the cold air passage and the condenser is installed in the hot air passage, an air blowing device installed in the inlet side of the air conditioner case and blowing air to the cold air passage and the hot air passage, A discharge duct connected to an outlet side of the air conditioning case for supplying air discharged from the air conditioning case to a vehicle compartment and heating means installed in the discharge duct for heating air flowing in the discharge duct, .
본 발명은, 공조케이스내의 냉풍통로에 증발기를 설치하고, 온풍통로에는 응축기를 설치한 히트 펌프 시스템에서, 상기 공조케이스의 출구측에 토출덕트를 설치하고 상기 토출덕트의 내부에는 가열수단을 설치함으로써, 제습모드시 상기 증발기를 통과한 건조해진 냉풍을 가열하여 온도를 높여 줌에 따라 탑승자의 쾌적성을 향상할 수 있다.In the heat pump system in which an evaporator is provided in a cold air passage in an air conditioning case and a condenser is provided in a warm air passage, a discharge duct is provided on the outlet side of the air conditioning case and a heating means is provided in the discharge duct And in the dehumidification mode, the cold air that has passed through the evaporator is heated to raise the temperature, so that the comfort of the passenger can be improved.
그리고, 상기 제1,2블로어의 사이에 하나의 인테이크덕트를 설치하여 제1,2블로어로 각각 내.외기를 공급함으로써, 두 개의 블로어를 사용하는 시스템에서 하나의 인테이크덕트를 사용하므로 공간 효율을 더욱 극대화 할 수 있다.Since one intake duct is provided between the first and second blowers and the first and second blowers are supplied with the first and second blowers, respectively, one intake duct is used in a system using two blowers, It can be further maximized.
도 1은 일반적인 차량용 에어컨시스템의 냉동사이클을 나타내는 구성도,
도 2는 종래의 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 사시도,
도 4는 도 3에서 제1,2블로어측을 나타내는 부분 사시도,
도 5는 도 3의 A측에서 바라본 측면도,
도 6은 도 3의 B측에서 바라본 측면도,
도 7은 도4의 정면도,
도 8은 도 7에서 외기유입모드를 나타내는 단면도,
도 9는 도 7에서 기유입모드를 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 냉방모드를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 난방모드를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 외기온도가 낮은 조건에서 난방모드를 나타내는 도면,
도 13은 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 제습모드를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a refrigeration cycle of a general automotive air conditioning system;
2 is a view showing a conventional vehicle heat pump system,
3 is a perspective view showing a heat pump system for a vehicle according to the present invention,
Fig. 4 is a partial perspective view showing the first and second blower sides in Fig. 3,
5 is a side view seen from A side in Fig. 3,
Fig. 6 is a side view seen from the B side in Fig. 3,
Fig. 7 is a front view of Fig. 4,
FIG. 8 is a sectional view showing the outside air inflow mode in FIG. 7,
Fig. 9 is a cross-sectional view showing the gas inflow mode in Fig. 7,
10 is a view showing a cooling mode of a vehicle heat pump system according to the present invention,
11 is a view showing a heating mode of a vehicle heat pump system according to the present invention,
12 is a view showing a heating mode under a low outdoor temperature condition of a vehicle heat pump system according to the present invention,
13 is a diagram showing a dehumidification mode of a heat pump system for a vehicle according to the present invention.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템은, 압축기(미도시) -> 응축기(102) -> 팽창수단(미도시) -> 증발기(104)를 냉매순환라인(미도시)으로 연결하여, 상기 증발기(104)를 통해 냉방을 수행하고 상기 응축기(102)를 통해 난방을 수행하는 것이다.The heat pump system for a vehicle according to the present invention includes a compressor (not shown) -> a condenser 102 -> an expansion means (not shown) -> an
먼저, 상기 압축기는 동력공급원(엔진 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 증발기(104)로부터 토출된 저온 저압의 기상 냉매를 흡입 압축하여 고온 고압의 기체 상태로 토출하게 된다.First, the compressor receives the power from a power source (such as an engine or a motor), sucks and compresses the low-temperature low-pressure gaseous refrigerant discharged from the
상기 응축기(102)는, 상기 압축기에서 배출되어 응축기(102)의 내부를 유동하는 고온 고압의 기상 냉매와 상기 응축기(102)를 통과하는 공기를 상호 열교환시키게 되며, 이 과정에서 냉매는 응축되고, 공기는 가열되어 온풍으로 바뀌게 된다.The
이러한 상기 응축기(102)는, 냉매순화라인(냉매파이프)을 지그재그 형태로 구성한 후 방열핀(미도시)을 설치한 구조, 또는 복수개의 튜브(미도시)를 적층하고 각 튜브의 사이에 방열핀을 설치한 구조로 구성할 수 있다.The
따라서, 상기 압축기에서 배출된 고온 고압의 기상 냉매가 상기 지그재그 형태의 냉매순환라인 또는 복수개 튜브를 따라 유동하면서 공기와 열교환하여 응축되고, 이때 상기 응축기(102)를 통과하는 공기는 가열되어 온풍으로 바뀌게 되는 것이다.Accordingly, the gaseous refrigerant of high temperature and pressure discharged from the compressor flows through the zigzag refrigerant circulation line or a plurality of tubes and is heat-exchanged with the air to be condensed. At this time, the air passing through the
그리고, 상기 팽창수단(미도시)은 상기 응축기(102)에서 배출되어 유동하는 액상 냉매를 교축작용으로 급속히 팽창시켜 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(104)로 보내게 된다.The expansion means (not shown) rapidly expands the liquid-phase refrigerant discharged from the
상기 팽창수단으로는 팽창밸브 또는 오리피스 구조를 사용할 수 있다.As the expansion means, an expansion valve or an orifice structure can be used.
상기 증발기(104)는 상기 팽창수단에서 배출되어 유동하는 저압의 액상 냉매를 공조케이스(110)내의 공기와 열교환시켜 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각하게 된다.The
계속해서, 상기 증발기(104)에서 증발하여 배출된 저온 저압의 기상 냉매는 다시 압축기에 흡입되어 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.Subsequently, the gaseous low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant evaporated in the
아울러, 상기와 같은 냉매순환과정에서, 차량 실내의 냉방은, 송풍장치(130)에서 송풍되는 공기가 공조케이스(110)내로 유입되어 증발기(104)를 통과하면서 증발기(104)의 내부를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어지고,In the refrigerant circulation process as described above, air in the interior of the vehicle is circulated through the
차량 실내의 난방은, 송풍장치(130)에서 송풍되는 공기가 공조케이스(110)내로 유입되어 응축기(102)를 통과하면서 응축기(102)의 내부를 순환하는 고온 고압의 기상 냉매의 방열로 가열되어 뜨거워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어진다.In the heating of the interior of the vehicle, air blown from the
그리고, 상기 공조케이스(110)는, 공조케이스(110)의 입구와 출구 사이의 통로에 형성되는 구획벽(113)에 의해 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)가 구획 형성된다.The
즉, 상기 구획벽(113)은, 상기 공조케이스(110)의 내부 통로를 상,하로 구획하도록 형성된다.That is, the
이로인해, 상기 냉풍통로(111)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 상부에 배치되고, 상기 온풍통로(112)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 하부에 배치된다.Therefore, the
또한, 상기 냉풍통로(111)에는 상기 증발기(104)가 설치되고, 상기 온풍통로(112)에는 상기 응축기(102)가 설치되는데, 상기 냉풍통로(111)와 온풍통로(112)의 상,하 배치 구조로 인해 상기 증발기(104)와 상기 응축기(102)도 상,하로 배치되게 된다.The
다시말해, 상기 제1,2블로어(130a,130b) 모터(133,137)의 회전축이 향하는 축방향에 대해 직각방향으로 상기 증발기(104)와 응축기(102)가 배치되는 것이다.In other words, the
한편, 상기 냉풍통로(111)에 설치되는 증발기(104)와 상기 온풍통로(112)에 설치되는 응축기(102)는 각각 수평으로 ?혀지게 설치되는데. 이때 상기 증발기(104)와 응축기(102)는 상기 구획벽(113)과 수평으로 설치될 수도 있으나 도면과 같이 구획벽(113)과 일정각도 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.The
그리고, 상기 구획벽(113)에는 상기 온풍통로(112)내의 응축기(102)를 통과한 온풍 일부를 상기 냉풍통로(111)측으로 바이패스시키는 바이패스통로(114)가 관통 형성된다.The
이때, 상기 바이패스통로(114)에는 바이패스통로(114)를 개폐하는 바이패스도어(115)가 설치된다.At this time, the
상기 바이패스도어(115)는 냉방모드시 상기 바이패스통로(114)를 폐쇄하고, 난방모드시에는 상기 바이패스통로(114)를 선택적으로 개폐하게 된다.The
따라서, 상기 바이패스도어(115)가 바이패스통로(114)를 폐쇄한 상태에서 냉방모드시에는 상기 냉풍통로(111)를 유동하면서 증발기(104)에 의해 냉각된 냉풍이 차실내로 공급되어 냉방을 수행하고, 난방모드시에는 상기 온풍통로(112)를 유동하면서 응축기(102)에 의해 가열된 온풍이 차실내로 공급되어 난방을 수행하게 된다.Therefore, when the
또한, 난방모드시, 상기 바이패스도어(115)가 바이패스통로(114)를 개방한 경우에는, 상기 온풍통로(112)를 유동하면서 응축기(102)에 의해 가열된 온풍의 일부가 상기 바이패스통로(114)를 통해 냉풍통로(111)측으로 바이패스되어 증발기(104)측으로 공급됨으로써, 상기 증발기(104)측으로 유입되는 풍량을 증대하고, 극저온 환경에서도 상기 증발기(104)로 유입되는 공기의 온도가 높아져 상기 증발기(104)가 원활하게 흡열 하게 되고, 이로인해 시스템내의 냉매 온도 및 압력이 높아져 차실내로 토출되는 공기의 온도가 높아지면서 난방성능을 향상할 수 있다.In the heating mode, when the
아울러, 상기 응축기(102)에 의해 가열된 온풍의 일부를 상기 증발기(104)측으로 공급함으로써, 상기 증발기(104)의 착상도 방지할 수 있다.In addition, a part of the heated air heated by the
그리고, 상기 응축기(102)는 상기 온풍통로(112)내에서 공기유동방향으로 상기 바이패스통로(114) 보다 상류측에 설치된다. 따라서, 상기 응축기(102)를 통과하면서 가열된 온풍이 상기 바이패스통로(114)를 통해 상기 증발기(104)측으로 공급될 수 있는 것이다.The
한편, 상기 증발기(104)는, 상기 냉풍통로(111)내에서 공기유동방향으로 상기 바이패스통로(114) 보다 하류측에 설치된다. 따라서, 상기 바이패스통로(114)를 통해 바이패스하는 온풍이 상기 증발기(104)를 통과하게 되는 것이다.On the other hand, the
그리고, 상기 공조케이스(110)의 입구측에는 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 공기를 송풍하는 송풍장치(130)가 설치된다.An
상기 송풍장치(130)는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 토출구(134)가 연결되어 냉풍통로(111)측으로 공기를 송풍하는 제1블로어(130a)와, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 토출구(138)가 연결되어 온풍통로(112)측으로 공기를 송풍하는 제2블로어(130b)로 이루어진다.The
상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 차량의 폭방향으로 서로 이격되어 마주하도록 배치된다.The
상기 제1블로어(130a)는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 연결되도록 상기 토출구(134)를 구비한 스크롤케이스(131)와, 상기 스크롤케이스(131)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(132)과, 상기 스크롤케이스(131)의 일측면에 형성되어 내,외기가 유입되는 인렛링(131a)과, 상기 스크롤케이스(131)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(132)을 회전시키는 모터(133)로 이루어진다.The
상기 인렛링(131a)은, 상기 스크롤케이스(131)에서 인테이크덕트(140)가 결합되는 일측면에 형성된다.The
상기 제2블로어(130b)는, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 연결되도록 상기 토출구(138)를 구비한 스크롤케이스(135)와, 상기 스크롤케이스(135)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(136)과, 상기 스크롤케이스(135)의 일측면에 형성되어 내,외기가 유입되는 인렛링(135a)과, 상기 스크롤케이스(135)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(136)을 회전시키는 모터(137)로 이루어진다.The
상기 인렛링(135a)은, 상기 스크롤케이스(135)에서 인테이크덕트(140)가 결합되는 일측면에 형성된다.The
상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 각각의 모터(133,137) 회전축이 동일 방향이 되도록 설치된다.The
또한, 상기 제1블로어(130a)의 인렛링(131a)과 상기 제2블로어(130b)의 인렛링(135a)은 서로 마주하도록 형성된다.The
한편, 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 스크롤케이스(131,135)는, 각각 내부에 설치된 송풍팬(132,136)을 중심으로 스크롤 형태로 형성된다. 따라서, 상기 스크롤케이스(131,135)의 내부에서 상기 송풍팬(132,136) 둘레의 공기통로는 스크롤 시작지점에서부터 끝지점으로 갈수록 그 단면적이 점차 커지게 된다.The
아울러, 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 토출구(134,138)는, 상기 스크롤케이스(131,135)의 스크롤 형상 끝지점에서부터 연장 형성되어 상기 냉,온풍통로(111,112)와 연결되게 된다.The
그리고, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)가 서로 엇갈리게 배치되도록 설치된다.The
이때, 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)는, 서로 상,하로 엇갈리게 배치된다.At this time, the
즉, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)가 차량의 폭방향으로 나란하게 배치된 상태에서, 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)가 서로 상,하로 엇갈리게 배치됨으로써, 이러한 제1,2블로어(130a,130b)의 배치 구조로 인해 상기 냉풍통로(111)의 증발기(104)와 온풍통로(112)의 응축기(102)를 상,하로 배치할 수 있어 시스템의 소형화가 용이하고 이로인해 시스템의 크기 및 비용을 줄일 수 있다.That is, the
다시말해, 상,하로 배치된 냉풍통로(111)와 온풍통로(102)에 각각 공기를 송풍할 수 있도록 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)를 상,하로 엇갈리게 배치하여, 제1블로어(130a)의 토출구(134)는 냉풍통로(111)에 연결하고 제2블로어(130b)의 토출구(138)는 온풍통로(112)에 연결한 것이다.In other words, the
또한, 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)가 서로 상,하로 엇갈리게 배치된 경우, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는 각각의 스크롤케이스(131,135)의 스크롤방향이 반대가 되도록 설치되게 된다.When the
즉, 도 4를 참조하면, 상기 제1블로어(130a)의 스크롤케이스(131)는 스크롤방향이 시계방향으로 형성되어 스크롤케이스(131)내에서도 시계방향으로 공기가 유동한 후 냉풍통로(111)로 송풍되고,4, the
상기 제2블로어(130b)의 스크롤케이스(135)는 스크롤방향이 반시계방향으로 형성되어 스크롤케이스(135)내에서도 반시계방향으로 공기가 유동한 후 온풍통로(112)로 송풍되게 된다.The
이와 같이, 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 각 스크롤케이스(131,135)의 스크롤방향이 반대로 형성되면서 상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)가 상,하로 엇갈리게 배치되고, 이러한 배치 구조로 인해 상기 제1,2블로어(130a,130b)를 공용화할 수 있으며, 즉 상기 제1,2블로어(130a,130b)에 설치된 두 개의 모터(133,137)를 공용화할 수 있어 패키지 구성을 최소화 하면서 공간 효율을 극대화 할 수 있다.In this way, the
그리고, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에는, 상기 제1,2블로어(130a,130b)로 각각 내,외기를 공급할 수 있도록 상기 제1,2블로어(130a,130b)와 연통되게 연결되는 인테이크덕트(140)가 설치된다.The first and
즉, 상기 인테이크덕트(140)는, 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에 하나가 설치되어, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 상기 하나의 인테이크덕트(140)를 공용으로 사용하게 되는 것이다.That is, one end of the
이처럼, 상기 인테이크덕트(140)를 상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에 설치함으로써, 각각 개별 작동하는 두 개의 블로어(130a,130b)를 사용하는 시스템에서 하나의 인테이크덕트(140)를 사용하므로 공간 효율을 극대화 할 수 있고, 이로인해 시스템의 크기 및 비용을 줄일 수 있다.By providing the
상기 인테이크덕트(140)는, 외기를 유입하는 외기유입구(141)와, 내기를 유입하는 내기유입구(142)와, 상기 내기유입구(142)와 외기유입구(141)의 사이에 각각 설치되며, 상기 제1블로어(130a)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제1내외기전환도어(147) 및 상기 제2블로어(130b)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제2내외기전환도어(148)로 이루어진다.The
도면에서와 같이 상기 외기유입구(141)는 인테이크덕트(140)의 상부에 형성되고, 내기유입구(142)는 인테이크덕트(140)의 하부에 형성되는 것이 바람직하지만, 그 위치는 변경 가능하다.As shown in the drawing, the
상기 제1내외기전환도어(147)는 돔형 도어로 이루어져 상기 제1블로어(130a)의 일측에 배치되고, 상기 제2내외기전환도어(148)도 돔형 도어로 이루어져 상기 제2블로어(130b)의 일측에 배치된다.The first internal /
이때, 상기 제1내외기전환도어(147)의 회전축은 상기 제1블로어(130a) 모터(133)의 회전축과 직각 방향으로 배치되고, 상기 제2내외기전환도어(148)의 회전축은 상기 제2블로어(130b) 모터(137)의 회전축과 직각 방향으로 배치된다.The rotary shaft of the first indoor /
상기 제1내외기전환도어(147)와 제2내외기전환도어(148)는, 돔형 도어 타입 뿐만 아니라, 플랫 도어 타입(센터 피봇 플랫 도어 또는 엔드 피봇 플랫 도어), 슬라이딩 도어 타입 등 다양한 타입의 도어를 사용할 수 있다.The first internal /
한편, 상기 인테이크덕트(140)의 외측면에는 상기 제1내외기전환도어(147)와 제2내외기전환도어(148)를 구동하기 위한 액츄에이터가 설치된다.On the outer side of the
그리고, 상기 인테이크덕트(140)의 내부에는, 상기 외기유입구(141)와 제1블로어(130a)를 연통시키는 제1외기유입통로(143) 및 상기 내기유입구(142)와 제1블로어(130a)를 연통시키는 제1내기유입통로(144)와, 상기 외기유입구(141)와 제2블로어(130b)를 연통시키는 제2외기유입통로(145) 및 상기 내기유입구(142)와 제2블로어(130b)를 연통시키는 제2내기유입통로(146)가 형성된다.A first outside
이때, 상기 제1내외기전환도어(147)는, 상기 제1외기유입통로(143)와 제1내기유입통로(144)를 개폐하도록 설치되고, 상기 제2내외기전환도어(148)는, 상기 제2외기유입통로(145)와 제2내기유입통로(146)를 개폐하도록 설치된다.The first indoor /
이처럼, 하나의 인테이크덕트(140)를 상기 제1,2블로어(130a,130b)의 사이에 설치하고, 상기 인테이크덕트(140)의 내부에는 두 개의 내외기전환도어(147,148)를 설치하여, 상기 인테이크덕트(140)의 내,외기유입구(141,142)로 유입되는 내,외기를 상기 제1,2블로어(130a,130b)에 선택적으로 공급할 수 있다.As described above, one
즉, 도 8과 같이 상기 제1,2내외기전환도어(147,148)의 제어를 통해 상기 제1,2블로어(130a,130b)측으로 동시에 외기를 공급하거나 또는 도 9와 같이 상기 제1,2블로어(130a,130b)측으로 동시에 내기를 공급할 수 있다.That is, as shown in FIG. 8, outside air is simultaneously supplied to the first and
물론, 도면에 도시하지 않았지만 상기 제1,2내외기전환도어(147,148)의 제어를 통해 상기 제1블로어(130a)측으로는 내기를 공급하고, 상기 제2블로어(130b)측으로는 외기를 공급할 수 있고, 또는 그 반대로도 가능하다.Of course, although not shown in the drawings, the first and
한편, 상기 인테이크덕트(140)의 외기유입구(141)는 차량의 외부와 연통되고, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)는 차량실내와 연통된다.The
이때, 상기 공조케이스(110)에는, 상기 인테이크덕트(140)의 내기유입구(142)와 차량 실내를 연결하는 내기유입덕트(142a)가 설치된다.At this time, the
또한, 상기 외기유입구(141)와 내기유입구(142)에는, 각각 에어필터(141a,142a)가 설치되어, 외기유입구(141)와 내기유입구(142)로 유입되는 공기 중에 포함된 불순물을 제거하게 된다.
그리고, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 출구에는, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍을 차실내로 토출하는 냉풍토출구(111b) 및 차실외로 방출하는 냉풍방출구(119a)와, 상기 냉풍토출구(111b)와 냉풍방출구(119a)를 개폐하는 냉풍 모드도어(120)가 구비되고,A cool
상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 출구에는, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 토출하는 온풍토출구(112b) 및 차실외로 방출하는 온풍방출구(119b)와, 상기 온풍토출구(112b)와 온풍방출구(119b)를 개폐하는 온풍 모드도어(121)가 구비된다.A hot
상기 냉풍 모드도어(120)와 온풍 모드도어(121)는 돔형 도어로 구성된다.The cold-
따라서, 냉방모드시에는 도 10과 같이 상기 냉풍토출구(111b)와 온풍방출구(119b)가 개방되어, 상기 냉풍통로(111)를 유동하는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍토출구(111b)를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 되고, 이때 상기 온풍통로(112)를 유동하는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출되게 된다.10, the cold
난방모드시에는 도 11과 같이 온풍토출구(112b)와 냉풍방출구(119a)가 개방되어, 상기 온풍통로(112)를 유동하는 공기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍토출구(112b)를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 되고, 이때 상기 냉풍통로(111)를 유동하는 공기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출되게 된다.11, the hot
그리고, 상기 공조케이스(110)의 출구측에는 상기 공조케이스(110)에서 토출되는 공기를 차실내로 공급하는 토출덕트(150)가 연결 설치된다.A
상기 토출덕트(150)는, 상기 냉풍토출구(111b) 및 온풍토출구(112b)와 연통되게 설치되어, 상기 냉풍토출구(111b)나 온풍토출구(112b)를 통해 토출되는 공기를 차실내로 유동시키게 된다.The
또한, 상기 토출덕트(150)의 내부에는, 상기 토출덕트(150)를 유동하는 공기를 가열하는 가열수단(160)이 설치된다.A heating means 160 for heating the air flowing through the
상기 가열수단(160)은, 전기가열식 히터(161)인 것이 바람직하다.The heating means 160 is preferably an
그리고, 상기 토출덕트(150)의 내부에는, 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)와 상기 가열수단(160)을 바이패스하는 통로(P1)의 개도를 조절하는 도어(165)가 설치된다.A
상기 도어(165)는, 냉방모드시 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 폐쇄하고, 난방모드시는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 선택적으로 개방하게 된다. 즉, 난방모드시 상기 응축기(102)만으로도 충분한 난방이 가능한 경우에는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 폐쇄하게 되고, 그렇지 않은 경우에는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 개방하게 된다.The
일예로, 난방모드시, 외기온도가 극하게 낮은 조건에서는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 개방하여 상기 응축기(102)를 통과하면서 가열된 공기를 상기 가열수단(160)을 통해 재차 가열함으로써 보조적인 난방 역할을 하게 된다.For example, in the heating mode, when the outside air temperature is extremely low, the passage P2 passing through the heating means 160 is opened to allow the heated air passing through the
그리고, 제습모드시, 고온 다습한 경우에는 상기 냉방모드처럼 작동시키게 되는데, 즉, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍은 외부로 배출하고, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍은 상기 토출덕트(150)를 통해 차실내로 공급하게 된다.That is, the hot air passing through the
이때, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍은 전부 또는 일부를 외부로 배출할 수 있다.At this time, the hot air passing through the
따라서, 상기 증발기(104)를 통과한 건조하고 차가운 냉풍을 이용하여 차실내의 냉방과 동시에 제습 효과를 충분히 얻을 수 있다.Therefore, the dehumidifying effect can be sufficiently obtained at the same time as the cooling of the interior of the vehicle by using the dry cold air passing through the
그런데, 제습모드시 외기온도가 높지 않은 조건(10℃ 내외)에서 다습한 경우(강우 조건 등)에는, 상기 증발기(104)를 통과한 건조하고 차가운 냉풍을 그대로 차실내로 공급하게 되면 탑승자의 불만을 초래하게 되므로, 위와 같은 조건에서의 제습모드시에는 상기 도어(165)를 통해 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 개방하여, 상기 증발기(104)를 통과한 건조하고 차가운 냉풍을 가열하게 됨으로써 탑승자의 쾌적성을 향상하면서 제습효과를 동시에 얻을 수 있다.However, in the case of high humidity (rainfall condition or the like) under a condition that the outside air temperature is not high in the dehumidification mode (about 10 ° C or more), when the dry cold air passing through the
한편, 제습모드시에는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111)로 외기를 유입하고, 온풍통로(112)는 내기를 유입하는 것이 바람직하다.
On the other hand, in the dehumidification mode, it is preferable that the outside air flows into the
이하, 본 발명에 따른 차량용 히트 펌프 시스템의 냉매유동과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, a refrigerant flow process in the vehicle heat pump system according to the present invention will be described.
먼저, 상기 압축기에서 압축되어 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 응축기(102)로 유입된다.First, the gaseous refrigerant of high temperature and high pressure compressed and discharged from the compressor flows into the
상기 응축기(102)로 유입된 기상 냉매는, 응축기(102)를 통과하는 공기와 열교환하게 되고, 이 과정에서 냉매가 냉각되면서 액상으로 상변화하게 된다.The gaseous refrigerant flowing into the
상기 응축기(102)에서 배출된 액상냉매는, 상기 팽창수단으로 유입되어 감압 팽창 된다.The liquid refrigerant discharged from the
상기 팽창수단에서 감압 팽창된 냉매는, 저온 저압의 무화 상태가 되어 상기 증발기(104)로 유입되고, 상기 증발기(104)로 유입된 냉매는 증발기(104)를 통과하는 공기와 열교환하여 증발하게 된다.The refrigerant decompressed and expanded by the expansion means is transferred to the
이후, 상기 증발기(104)에서 배출된 저온 저압의 냉매는, 상기 압축기로 유입된 후 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.
Then, the low-temperature low-pressure refrigerant discharged from the
이하, 냉방모드, 난방모드, 외기온도가 낮은 조건에서 난방모드, 제습모드시의 공기유동과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, the air flow process in the heating mode and the dehumidification mode will be described under the condition that the cooling mode, the heating mode, and the outside temperature are low.
가. 냉방모드end. Cooling mode
냉방모드시에는, 도 10과 같이, 상기 냉풍 모드도어(120)가 상기 냉풍토출구(111b)를 개방하도록 작동하고, 상기 온풍 모드도어(121)는 상기 온풍방출구(119b)를 개방하도록 작동하게 된다.10, the cold
그리고, 상기 제1,2내외기전환도어(147,148)가 작동하여 상기 냉풍통로(111)측 제1블로어(130a)에 대해서는 제1내기유입통로(144)를 개방하고, 상기 온풍통로(112)측 제2블로어(130b)에 대해서는 제2외기유입통로(145)를 개방하게 된다.The first and second indoor and
또한, 상기 토출덕트(150)내의 도어(165)는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 폐쇄하게 된다.In addition, the
따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)로 유입되는 내기는 상기 제1블로어(130a)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111)로 공급되고, 외기는 상기 제2블로어(130b)로 흡입된 후 상기 온풍통로(112)로 공급된다.Accordingly, when the first and
상기 냉풍통로(111)로 공급되는 내기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각되고, 이후, 냉풍토출구(111b)로 토출된 후 토출덕트(150)를 통해 차실내로 공급되어 냉방하게 된다.The indoor air supplied to the
이때, 상기 온풍통로(112)로 공급되는 외기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출된다.
At this time, the outside air supplied to the
나.난방모드B. Heating mode
난방모드시에는, 도 11과 같이, 상기 온풍 모드도어(121)가 온풍토출구(112b)를 개방하도록 작동하고, 상기 냉풍 모드도어(120)는 상기 냉풍방출구(119a)를 개방하도록 작동하게 된다.11, the hot
그리고, 상기 제1,2내외기전환도어(147,148)가 작동하여 상기 냉풍통로(111)측 제1블로어(130a)에 대해서는 제1내기유입통로(144)를 개방하고, 상기 온풍통로(112)측 제2블로어(130b)에 대해서는 제2외기유입통로(145)를 개방하게 된다.The first and second indoor and
또한, 상기 토출덕트(150)내의 도어(165)는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 개방하게 된다. 물론, 주변 조건에 따라 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 폐쇄할 수도 있다.Also, the
따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)로 유입되는 내기는 상기 제1블로어(130a)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111)로 공급되고, 외기는 상기 제2블로어(130b)로 흡입된 후 상기 온풍통로(112)로 공급된다.Accordingly, when the first and
상기 온풍통로(112)로 공급되는 외기는 응축기(102)를 통과하면서 가열되고, 이후, 온풍토출구(112b)로 토출된 후 토출덕트(150)를 유동하는 과정에서 가열수단(160)에 의해 재차 가열된 후 차실내로 토출되어 난방하게 된다.The outside air supplied to the
이때, 상기 냉풍통로(111)로 공급되는 내기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출된다.
At this time, the indoor air supplied to the
다. 외기온도가 낮은 조건에서 난방모드All. Heating mode at low outside temperature
극저온 환경과 같이 외기온도가 낮은 조건에서 난방모드시에는, 도 12와 같이, 상기 온풍 모드도어(121)가 온풍토출구(112b)를 개방하도록 작동하고, 상기 냉풍 모드도어(120)는 상기 냉풍방출구(119a)를 개방하도록 작동하게 된다.The hot
또한, 상기 바이패스도어(115)가 바이패스통로(114)를 개방하도록 작동하게 된다.In addition, the
그리고, 상기 제1,2내외기전환도어(147,148)가 작동하여 상기 냉풍통로(111)측 제1블로어(130a)에 대해서는 제1내기유입통로(144)를 개방하고, 상기 온풍통로(112)측 제2블로어(130b)에 대해서는 제2외기유입통로(145)를 개방하게 된다.The first and second indoor and
또한, 상기 토출덕트(150)내의 도어(165)는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 개방하게 된다. 물론, 주변 조건에 따라 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 폐쇄할 수도 있다.Also, the
따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)로 유입되는 내기는 상기 제1블로어(130a)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111)로 공급되고, 외기는 상기 제2블로어(130b)로 흡입된 후 상기 온풍통로(112)로 공급된다.Accordingly, when the first and
상기 온풍통로(112)로 공급되는 외기는 응축기(102)를 통과하면서 가열되고, 이후, 온풍토출구(112b)로 토출된 후 토출덕트(150)를 유동하는 과정에서 가열수단(160)에 의해 재차 가열된 후 차실내로 토출되어 난방하게 된다.The outside air supplied to the
이때, 상기 냉풍통로(111)로 공급되는 내기는 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 후 냉풍방출구(119a)를 통해 차실외로 배출된다.At this time, the indoor air supplied to the
또한, 상기 온풍통로(112)의 응축기(102)를 통과하면서 가열된 온풍의 일부는 상기 바이패스통로(114)를 통해 냉풍통로(111)측으로 바이패스되어 증발기(104)측으로 공급됨으로써, 상기 증발기(104)측으로 유입되는 풍량을 증대하고, 극저온 환경에서도 상기 증발기(104)로 유입되는 공기의 온도가 높아지며, 이로인해 시스템내의 냉매 온도 및 압력이 높아져 차실내로 토출되는 공기의 온도가 높아지면서 난방성능을 향상할 수 있다.
A part of the hot air heated while passing through the
라. 제습모드la. Dehumidification mode
제습모드시에는, 도 13과 같이, 상기 냉풍 모드도어(120)가 상기 냉풍토출구(111b)를 개방하도록 작동하고, 상기 온풍 모드도어(121)는 상기 온풍방출구(119b)를 개방하도록 작동하게 된다.In the dehumidifying mode, as shown in FIG. 13, the cold
그리고, 상기 제1,2내외기전환도어(147,148)가 작동하여 상기 냉풍통로(111)측 제1블로어(130a)에 대해서는 제1외기유입통로(143)를 개방하고, 상기 온풍통로(112)측 제2블로어(130b)에 대해서는 제2내기유입통로(146)를 개방하게 된다.The first and second indoor and
또한, 상기 토출덕트(150)내의 도어(165)는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 개방하게 된다.Also, the
따라서, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 작동하게 되면, 상기 인테이크덕트(140)로 유입되는 외기는 상기 제1블로어(130a)로 흡입된 후 상기 냉풍통로(111)로 공급되고, 내기는 상기 제2블로어(130b)로 흡입된 후 상기 온풍통로(112)로 공급된다.Therefore, when the first and
상기 냉풍통로(111)로 공급되는 외기는 증발기(104)를 통과하면서 건조(제습) 및 냉각되고, 이후, 냉풍토출구(111b)로 토출된 후 토출덕트(150)를 유동하는 과정에서 가열수단(160)에 의해 가열되어 온도가 높아진 후 차실내로 공급되어 제습 및 쾌적성을 유지하게 된다.The outside air supplied to the
한편, 상기 온풍통로(112)로 공급되는 내기는 응축기(102)를 통과하면서 가열된 후 온풍방출구(119b)를 통해 차실외로 배출된다.Meanwhile, the inner air supplied to the
상기의 제습모드는 외기온도가 높지 않은 조건(10℃ 내외)의 다습한 경우이며, 만일 고온 다습한 경우에는 상기 도어(165)가 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 폐쇄하거나 가열수단(160)의 열원을 차단하게 된다.The dehumidification mode is a case of high humidity at a high ambient temperature (about 10 deg. C or less), and if the
102: 응축기
104: 증발기
110: 공조케이스
111: 냉풍통로
112: 온풍통로
113: 구획벽
114: 바이패스통로
115: 바이패스도어
119a: 냉풍방출구
119b: 온풍방출구
120: 냉풍 모드도어
121: 온풍 모드도어
130: 송풍장치
130a: 제1블로어
130b: 제2블로어
131,135: 스크롤케이스
132,136: 송풍팬
133,137: 모터
134,138: 토출구
140: 인테이크덕트
141: 외기유입구
142: 내기유입구
142a: 내기유입덕트
143: 제1외기유입통로
144: 제1내기유입통로
145: 제2외기유입통로
146: 제2내기유입통로
147: 제1내외기전환도어
148: 제2내외기전환도어
150: 토출덕트
160: 가열수단
161: 전기가열식 히터
165: 도어102: condenser 104: evaporator
110: air conditioning case 111: cold air passage
112: Warm air passage 113: Compartment wall
114: Bypass passage 115: Bypass door
119a:
120: cold air mode door 121: warm air mode door
130:
130b:
132, 136: blowing
134, 138:
140: intake duct 141: outside air inlet
142:
143: first outside air inflow passage 144: first inside air inflow passage
145: second outside air inflow passage 146: second inside air inflow passage
147: first inner / outer switching door 148: second inner / outer switching door
150: discharge duct 160: heating means
161: electric heater 165: door
Claims (14)
입구와 출구 사이의 통로에 형성되는 구획벽(113)에 의해 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)가 형성되며, 상기 냉풍통로(111)에는 상기 증발기(104)가 설치되고 상기 온풍통로(112)에는 상기 응축기(102)가 설치된 공조케이스(110)와,
상기 공조케이스(110)의 입구측에 설치되어 상기 냉풍통로(111) 및 온풍통로(112)로 공기를 송풍하는 송풍장치(130)와,
상기 공조케이스(110)의 출구측에 연결 설치되어 상기 공조케이스(110)에서 토출되는 공기를 차실내로 공급하는 토출덕트(150)와,
상기 토출덕트(150)의 내부에 설치되어 토출덕트(150)를 유동하는 공기를 가열하는 가열수단(160)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.A heat pump system for a vehicle, comprising a compressor, a condenser (102), an expansion means, and an evaporator (104) connected by a refrigerant circulation line,
A cold air passage 111 and a hot air passage 112 are formed by a partition wall 113 formed in a passage between an inlet and an outlet and the evaporator 104 is installed in the cold air passage 111, 112 are provided with an air conditioning case 110 in which the condenser 102 is installed,
An air blowing device 130 installed at an inlet side of the air conditioning case 110 and blowing air to the cold air passage 111 and the warm air passage 112,
A discharge duct 150 connected to the outlet of the air conditioning case 110 to supply the air discharged from the air conditioning case 110 to the passenger compartment,
And a heating unit (160) installed in the discharge duct (150) and heating the air flowing through the discharge duct (150).
상기 토출덕트(150)의 내부에는, 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)와 상기 가열수단(160)을 바이패스하는 통로(P1)의 개도를 조절하는 도어(165)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
A passage P2 through which the heating means 160 is passed and a door 165 through which the passage P1 bypassing the heating means 160 are controlled is provided in the discharge duct 150 A heat pump system for a vehicle.
상기 가열수단(160)은, 전기가열식 히터(161)인 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the heating means (160) is an electric heater (161).
상기 송풍장치(130)는,
상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 토출구(134)가 연결되어 냉풍통로(111)측으로 공기를 토출하는 제1블로어(130a)와,
상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 토출구(138)가 연결되어 온풍통로(112)측으로 공기를 토출하는 제2블로어(130b)로 이루어지고,
상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)는 서로 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
The air blowing device (130)
A first blower 130a connected to a discharge port 134 on the side of the inlet 111a of the cold air passage 111 of the air conditioning case 110 to discharge air toward the cold air passage 111,
And a second blower 130b connected to a discharge port 138 at the inlet 112a side of the warm air passage 112 of the air conditioning case 110 to discharge air toward the hot air passage 112,
Wherein the discharge port (134) of the first blower (130a) and the discharge port (138) of the second blower (130b) are staggered from each other.
상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)는, 차량의 폭방향으로 배치되고,
상기 구획벽(113)은, 상기 공조케이스(110)의 내부를 상,하로 구획하며,
상기 냉풍통로(111)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 상부에 배치되고, 상기 온풍통로(112)는 상기 구획벽(113)을 기준으로 하부에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.5. The method of claim 4,
The first blower 130a and the second blower 130b are arranged in the width direction of the vehicle,
The partition wall 113 divides the inside of the air conditioner case 110 upward and downward,
Wherein the cold air passage (111) is disposed at an upper portion with respect to the partition wall (113), and the hot air passage (112) is disposed at a lower portion with respect to the partition wall (113).
상기 제1블로어(130a)의 토출구(134)와 제2블로어(130b)의 토출구(138)는, 서로 상,하로 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the discharge port (134) of the first blower (130a) and the discharge port (138) of the second blower (130b) are staggered upward and downward.
상기 제1블로어(130a)와 제2블로어(130b)의 사이에는, 상기 제1,2블로어(130a,130b)로 각각 내,외기를 공급하는 하나의 인테이크덕트(140)가 연통되게 설치되어, 상기 제1,2블로어(130a,130b)가 상기 하나의 인테이크덕트(140)를 공용으로 사용하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.6. The method of claim 5,
One intake duct 140 for supplying the inside and outside air to the first and second blowers 130a and 130b is provided between the first blower 130a and the second blower 130b so as to communicate with each other, Wherein the first and second blowers (130a, 130b) commonly use the one intake duct (140).
상기 제1블로어(130a)는, 상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 입구(111a)측에 연결되도록 상기 토출구(134)를 구비한 스크롤케이스(131)와, 상기 스크롤케이스(131)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(132)과, 상기 스크롤케이스(131)의 일측면에 형성되어 인테이크덕트(140)로부터 내,외기가 유입되는 인렛링(131a)과, 상기 스크롤케이스(131)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(132)을 회전시키는 모터(133)로 이루어지고,
상기 제2블로어(130b)는, 상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 입구(112a)측에 연결되도록 상기 토출구(138)를 구비한 스크롤케이스(135)와, 상기 스크롤케이스(135)의 내부에 회전가능하게 설치되는 송풍팬(136)과, 상기 스크롤케이스(135)의 일측면에 형성되어 인테이크덕트(140)로부터 내,외기가 유입되는 인렛링(135a)과, 상기 스크롤케이스(135)의 타측면에 설치되어 상기 송풍팬(136)을 회전시키는 모터(137)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.8. The method of claim 7,
The first blower 130a includes a scroll case 131 having the discharge port 134 connected to the inlet 111a of the air cooling passage 111 of the air conditioning case 110, An inlet ring 131a formed at one side of the scroll case 131 and through which the inside and outside air are introduced from the intake duct 140, And a motor 133 installed on the other side of the fan 131 for rotating the blowing fan 132,
The second blower 130b includes a scroll case 135 having the discharge opening 138 to be connected to the inlet 112a of the air warming passage 112 of the air conditioning case 110, An inlet ring 135a formed at one side of the scroll case 135 to allow the inside and outside air to flow in from the intake duct 140, 135) for rotating the blowing fan (136), and a motor (137) installed on the other side of the blowing fan (136) for rotating the blowing fan (136).
상기 인테이크덕트(140)는,
외기를 유입하는 외기유입구(141)와,
내기를 유입하는 내기유입구(142)와,
상기 내기유입구(142)와 외기유입구(141)의 사이에 각각 설치되며, 상기 제1블로어(130a)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제1내외기전환도어(147) 및 상기 제2블로어(130b)에 대해 상기 내,외기유입구(141,142)를 선택적으로 개방하는 제2내외기전환도어(148)를 구비한 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.8. The method of claim 7,
The intake duct (140)
An outside air inlet 141 for introducing outside air,
An inflow inlet 142 for inflowing the inflow,
A first internal / external switching door 147 which is provided between the inside air inlet opening 142 and the outside air inlet opening 141 and selectively opens the inside and outside air inlet ports 141 and 142 to the first blower 130a, And a second inside / outside switching door (148) for selectively opening the inside / outside air inlet (141, 142) with respect to the second blower (130b).
상기 인테이크덕트(140)의 내부에는, 상기 외기유입구(141)와 제1블로어(130a)를 연통시키는 제1외기유입통로(143) 및 상기 내기유입구(142)와 제1블로어(130a)를 연통시키는 제1내기유입통로(144)와, 상기 외기유입구(141)와 제2블로어(130b)를 연통시키는 제2외기유입통로(145) 및 상기 내기유입구(142)와 제2블로어(130b)를 연통시키는 제2내기유입통로(146)가 형성되고,
상기 제1내외기전환도어(147)는, 상기 제1외기유입통로(143)와 제1내기유입통로(144)를 개폐하도록 설치되며,
상기 제2내외기전환도어(148)는, 상기 제2외기유입통로(145)와 제2내기유입통로(146)를 개폐하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.10. The method of claim 9,
A first outside air inlet passage 143 for communicating the outside air inlet 141 with the first blower 130a and a second outside air inlet passage 143 for communicating the inside air inlet 142 with the first blower 130a A second outside air inflow passage 145 for communicating the outside air inflow opening 141 and the second blower 130b and a second outside air inflow passage 145 for communicating the inside air inflow opening 142 and the second blower 130b A second inflow inflow passageway 146 for communicating is formed,
The first inside / outside switching door 147 is provided to open / close the first outside air inflow passage 143 and the first inside inflow / outflow passage 144,
Wherein the second inside / outside switching door (148) is provided to open / close the second outside air inflow passage (145) and the second inside air inflow passage (146).
상기 구획벽(113)에는, 상기 온풍통로(112)내의 응축기(102)를 통과한 온풍 일부를 상기 냉풍통로(111)측으로 바이패스시키는 바이패스통로(114)가 관통 형성되고,
상기 바이패스통로(114)에는, 상기 바이패스통로(114)를 개폐하는 바이패스도어(115)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
The partition wall 113 is provided with a bypass passage 114 through which a part of the hot air passing through the condenser 102 in the hot air passage 112 is bypassed to the cold air passage 111,
Wherein the bypass passage (114) is provided with a bypass door (115) for opening and closing the bypass passage (114).
상기 공조케이스(110)의 냉풍통로(111) 출구에는, 상기 증발기(104)를 통과한 냉풍을 차실내로 토출하는 냉풍토출구(111b) 및 차실외로 방출하는 냉풍방출구(119a)와, 상기 냉풍토출구(111b)와 냉풍방출구(119a)를 개폐하는 냉풍 모드도어(120)가 구비되고,
상기 공조케이스(110)의 온풍통로(112) 출구에는, 상기 응축기(102)를 통과한 온풍을 차실내로 토출하는 온풍토출구(112b) 및 차실외로 방출하는 온풍방출구(119b)와, 상기 온풍토출구(112b)와 온풍방출구(119b)를 개폐하는 온풍 모드도어(121)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.The method according to claim 1,
A cool air discharge port 111b for discharging cool air having passed through the evaporator 104 to the inside of the car and a cool air discharge port 119a for discharging the cool air to the outside of the car are provided at an outlet of the cool air passage 111 of the air conditioning case 110, A cold air mode door 120 for opening and closing the cold air discharge port 111b and the cold air discharge port 119a is provided,
A hot air discharge port 112b for discharging warm air having passed through the condenser 102 to the inside of the car and a hot air discharge port 119b for discharging the hot air to the outside of the car are provided at the outlet of the warm air passage 112 of the air conditioning case 110, And a warm air mode door (121) for opening and closing the hot air discharge port (112b) and the hot air discharge port (119b).
상기 토출덕트(150)는, 상기 냉풍토출구(111b) 및 온풍토출구(112b)와 연통되게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the discharge duct (150) is provided so as to communicate with the cold air discharge port (111b) and the hot air discharge port (112b).
제습모드시,
상기 응축기(102)를 통과한 온풍은 전부 또는 일부를 외부로 배출하고,
상기 증발기(104)를 통과한 냉풍은 상기 토출덕트(150)를 통해 차실내로 공급하며,
상기 도어(165)는 상기 가열수단(160)을 통과하는 통로(P2)를 개방하도록 작동하여,
상기 증발기(104)를 통과한 건조하고 차가운 냉풍을 상기 토출덕트(150)내의 가열수단(160)을 통해 가열하도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 히트 펌프 시스템.3. The method of claim 2,
In the dehumidification mode,
The hot air passing through the condenser 102 discharges all or a part of the hot air to the outside,
The cold air passing through the evaporator 104 is supplied to the passenger compartment through the discharge duct 150,
The door 165 operates to open the passage P2 through the heating means 160,
And the cold and dry cold air passing through the evaporator (104) is heated through the heating means (160) in the discharge duct (150).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150001025A KR102182342B1 (en) | 2015-01-06 | 2015-01-06 | Heat pump system for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150001025A KR102182342B1 (en) | 2015-01-06 | 2015-01-06 | Heat pump system for vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160084882A true KR20160084882A (en) | 2016-07-15 |
KR102182342B1 KR102182342B1 (en) | 2020-11-25 |
Family
ID=56505836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150001025A KR102182342B1 (en) | 2015-01-06 | 2015-01-06 | Heat pump system for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102182342B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180011906A (en) * | 2016-07-25 | 2018-02-05 | 한온시스템 주식회사 | Air conditioning system for vehicle |
KR20190058819A (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-30 | 한온시스템 주식회사 | Air conditioning system for automotive vehicles |
CN109895592A (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 现代自动车株式会社 | Automotive air conditioning system |
EP3623185A1 (en) * | 2014-09-01 | 2020-03-18 | Hanon Systems | Heat pump system for vehicle |
CN111169248A (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-19 | 现代自动车株式会社 | Air conditioning unit for vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0127172Y1 (en) * | 1993-12-30 | 1998-11-02 | 정몽원 | Airconditioner for a car |
KR20070025278A (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | 한라공조주식회사 | Heat pump system for car |
WO2012160735A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | パナソニック株式会社 | Air conditioning device for vehicle |
JP2013141932A (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Panasonic Corp | Vehicle air conditioner |
-
2015
- 2015-01-06 KR KR1020150001025A patent/KR102182342B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0127172Y1 (en) * | 1993-12-30 | 1998-11-02 | 정몽원 | Airconditioner for a car |
KR20070025278A (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | 한라공조주식회사 | Heat pump system for car |
WO2012160735A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | パナソニック株式会社 | Air conditioning device for vehicle |
JP2013141932A (en) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Panasonic Corp | Vehicle air conditioner |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3623185A1 (en) * | 2014-09-01 | 2020-03-18 | Hanon Systems | Heat pump system for vehicle |
KR20180011906A (en) * | 2016-07-25 | 2018-02-05 | 한온시스템 주식회사 | Air conditioning system for vehicle |
KR20190058819A (en) * | 2017-11-22 | 2019-05-30 | 한온시스템 주식회사 | Air conditioning system for automotive vehicles |
CN109895592A (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 现代自动车株式会社 | Automotive air conditioning system |
CN111169248A (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-19 | 现代自动车株式会社 | Air conditioning unit for vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102182342B1 (en) | 2020-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10611207B2 (en) | Air conditioning system for vehicle | |
JP6415489B2 (en) | Vehicle air conditioning system | |
EP3623185B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
EP3406469A2 (en) | Vehicle air-conditioning system | |
KR102456818B1 (en) | Air conditioning system for vehicle | |
KR102182342B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR20160123243A (en) | Air conditining system for vehicle | |
KR20180113712A (en) | Air conditioner for vehicles | |
KR20170086726A (en) | Air conditining system for vehicle | |
KR20170018995A (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR102158496B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR102326343B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR20180002928A (en) | Air conditioner for vehicle | |
KR102182338B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR20180008977A (en) | Air conditining system for vehicle | |
KR102456814B1 (en) | Air conditioning system for vehicle | |
KR102456822B1 (en) | Air conditioning system for vehicle | |
KR20160027526A (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR20170015755A (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR102170455B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR102425350B1 (en) | Cooling and heating system for vehicle | |
KR102536578B1 (en) | Air conditioning system for vehicle | |
KR20180125689A (en) | Air conditioner for vehicles | |
KR20170015756A (en) | Heat pump system for vehicle | |
KR20180011902A (en) | Air conditioning system for vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |