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WO2024025170A1 - 차량의 열관리 시스템 - Google Patents

차량의 열관리 시스템 Download PDF

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Publication number
WO2024025170A1
WO2024025170A1 PCT/KR2023/009016 KR2023009016W WO2024025170A1 WO 2024025170 A1 WO2024025170 A1 WO 2024025170A1 KR 2023009016 W KR2023009016 W KR 2023009016W WO 2024025170 A1 WO2024025170 A1 WO 2024025170A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
refrigerant
heat exchanger
cooled
air
water
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/009016
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이재민
강인근
김영만
김인혁
김재균
이경철
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Publication of WO2024025170A1 publication Critical patent/WO2024025170A1/ko

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    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers

Definitions

  • the present invention relates to a thermal management system for a vehicle, and more specifically, in heat pump mode, under conditions where the waste heat of the electrical component module is insufficient, the surrounding air heat source is additionally recovered as a refrigerant in the refrigerant circulation line, and the electrical component module
  • This relates to a thermal management system for a vehicle that can improve heat pump mode efficiency by increasing the waste heat recovery efficiency for the refrigerant in the refrigerant circulation line, despite insufficient waste heat.
  • eco-friendly vehicles examples include electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles (hereinafter collectively referred to as “vehicles”).
  • such a vehicle is equipped with an air conditioning device 10 that cools and heats the interior of the vehicle.
  • the air conditioning device 10 is a heat pump type and is equipped with a refrigerant circulation line 12.
  • the refrigerant circulation line 12 includes a compressor 12a, a high-pressure side heat exchanger 12b, an expansion valve 12c for heat pump mode, a water-cooled heat exchanger 12d, a three-way flow control valve 12e, and an air-cooled outdoor It is provided with a heat exchanger (12f), expansion valves (12g) for air-conditioning mode installed in parallel with each other, and low-pressure side heat exchangers (12h) installed on the downstream side of each of the expansion valves (12g) for air-conditioning mode. .
  • This refrigerant circulation line 12 opens the expansion valve 12c for the heat pump mode in the air conditioner mode, so that the refrigerant in the compressor 12a is not decompressed or expanded by the expansion valve 12c for the heat pump mode.
  • High pressure side heat exchanger (12b) ⁇ Water-cooled heat exchanger (12d) ⁇ Three-way flow control valve (12e) ⁇ Air-cooled outdoor heat exchanger (12f) ⁇ Expansion valve for air conditioning mode (12g) ⁇ Low pressure side heat exchanger (12h) ⁇ Compressor (12a) Allows circulation in order.
  • low-temperature cold air is generated in the low-pressure side heat exchanger (12h), and the generated cold air is delivered to the interior of the vehicle and the battery (B), thereby cooling the interior of the vehicle and the battery (B).
  • the expansion valve 12c for the heat pump mode is turned on to allow decompression and expansion of the refrigerant, so that the refrigerant in the compressor 12a is transferred from the high pressure side heat exchanger 12b to heat pump mode. It allows circulation in the following order: expansion valve (12c) ⁇ water-cooled heat exchanger (12d) ⁇ three-way flow control valve (12e) ⁇ compressor (12a).
  • the heat generated in the high-pressure side heat exchanger (12b) is supplied to the vehicle interior to heat it.
  • the water-cooled heat exchanger 12d serves as an evaporator and simultaneously circulates the refrigerant flowing inside and the coolant on the coolant circulation line 20 side for cooling the electrical component module P. It also plays the role of mutual heat exchange.
  • the coolant in the coolant circulation line 20 has absorbed the waste heat of the electrical component module (P), and the coolant that has absorbed the waste heat of the electrical component module (P) and the refrigerant of the water-cooled heat exchanger (12d) are Allows for mutual heat exchange.
  • the waste heat of the electrical component module (P) can be recovered to the refrigerant side of the refrigerant circulation line (12), and as a result, the heat pump mode efficiency of the air conditioning device (10) can be increased.
  • the coolant temperature in the coolant circulation line 20 is also low, so the waste heat recovery efficiency of the electrical component module (P) on the coolant circulation line 20 side with respect to the refrigerant in the coolant circulation line 12 is lowered. There is.
  • the waste heat of the electrical component module (P) on the coolant circulation line (20) side for the refrigerant of the refrigerant circulation line (12) is recovered in the water-cooled heat exchanger (12d), and the waste heat of the electrical component module (P) is sufficient. If this is not possible, there is a disadvantage that the waste heat recovery efficiency of the electrical component module (P) in the water-cooled heat exchanger (12d) is very low.
  • the refrigerant that has passed through the water-cooled heat exchanger (12d) is circulated to the air-cooled outdoor heat exchanger (12f), thereby heat-exchanging the refrigerant on the internal passage side of the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) with the surrounding air. I order it.
  • the surrounding air heat source is additionally recovered, and the waste heat recovery efficiency for the refrigerant in the refrigerant circulation line 12 is increased to improve heat pump mode efficiency.
  • the air conditioner mode cooling line (14) side of the refrigerant circulation line (12) It must pass through resistors such as the expansion valve for air conditioning mode (12g) and the low pressure side heat exchanger (12h).
  • the refrigerant on the downstream side of the expansion valve 12c for the heat pump mode maintains a low pressure, so the refrigerant at this low pressure is used in the expansion valve 12g for the air conditioner mode of the cooling line 14 for the air conditioner mode.
  • the resistance of the low-pressure side heat exchanger (12h), etc., and the long length of the refrigerant pipe on the cooling line (14) for air conditioner mode have the disadvantage of generating a large flow resistance and pressure loss.
  • the present invention was devised to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to use an air-cooled outdoor heat exchanger to convert the surrounding air heat source into a refrigerant under conditions where the waste heat of the electrical component module is insufficient in the heat pump mode.
  • the goal is to provide a vehicle thermal management system that can be additionally recovered as refrigerant in the circulation line.
  • Another object of the present invention is to configure the surrounding air heat source to be additionally recovered as a refrigerant in the refrigerant circulation line under conditions where the waste heat of the electronic component module is insufficient in the heat pump mode, even if the waste heat of the electrical component module is insufficient. Nevertheless, the goal is to improve heat pump mode efficiency by increasing the waste heat recovery efficiency for the refrigerant in the refrigerant circulation line.
  • Another object of the present invention is to improve the heat pump mode efficiency by increasing the waste heat recovery efficiency for the refrigerant in the refrigerant circulation line, despite the insufficient waste heat of the electrical component module, thereby improving the efficiency of the heat pump mode.
  • the goal is to improve the heating performance inside the car without any problems.
  • Another object of the present invention is to additionally recover surrounding air heat source as refrigerant in the refrigerant circulation line by using an air-cooled outdoor heat exchanger, and by using the air-cooled outdoor heat exchanger, the refrigerant passes through resistors and a long pipe,
  • the goal is to efficiently recover ambient air heat as refrigerant in the refrigerant circulation line without causing flow resistance and pressure loss.
  • the thermal management system for a vehicle includes a heat pump-type refrigerant circulation line that cools and heats the interior of the vehicle while operating in an air conditioner mode or a heat pump mode, and a coolant that circulates coolant to the electric component module.
  • a water-cooled heat exchanger is provided with a circulation line, wherein the refrigerant circulation line exchanges heat between a refrigerant and the coolant of the coolant circulation line to recover the waste heat of the electronic component module absorbed in the coolant with the refrigerant of the refrigerant circulation line, and the water-cooled type
  • a refrigerant flow that controls the refrigerant flow path of the refrigerant circulation line for the water-cooled heat exchanger and the air-cooled outdoor heat exchanger. It is characterized by including a control unit.
  • the refrigerant flow control unit controls the refrigerant flow path of the refrigerant circulation line to the water-cooled heat exchanger and compressor according to the determination result of the waste heat recovery sufficient condition or insufficient condition for the refrigerant in the waste heat recovery sufficient condition determination unit. It is characterized in that it is controlled on the side, or on the water-cooled heat exchanger, air-cooled outdoor heat exchanger, and compressor side.
  • the refrigerant flow control unit determines that waste heat recovery for the refrigerant is sufficient in the waste heat recovery condition determination unit
  • the refrigerant flow path of the refrigerant circulation line passes through the water-cooled heat exchanger alone, and the electronic component module It is characterized in that it is controlled to return to the compressor after recovering the waste heat.
  • the refrigerant flow control unit determines that the waste heat recovery for the refrigerant is insufficient in the waste heat recovery condition determination unit
  • the refrigerant flow path of the refrigerant circulation line sequentially passes through the water-cooled heat exchanger and the air-cooled heat exchanger. Accordingly, the waste heat of the electrical component module is firstly recovered, the surrounding air heat source of the air-cooled outdoor heat exchanger is secondarily recovered, and then the control is performed to return to the compressor.
  • the refrigerant flow control unit is installed in the refrigerant circulation line portion between the water-cooled heat exchanger and the air-cooled outdoor heat exchanger, and connects the water-cooled heat exchanger and the compressor or connects the water-cooled heat exchanger and the air-cooled outdoor heat exchanger in a three-way manner.
  • a flow control valve a connection line connecting the downstream refrigerant circulation line portion of the water-cooled heat exchanger and the upstream refrigerant circulation line portion of the compressor;
  • An opening and closing valve that opens and closes the connection line; It includes a Micom that controls the three-way flow control valve and the on-off valve according to conditions of sufficient or insufficient waste heat recovery for the refrigerant;
  • the microcomputer controls the three-way flow control valve in the direction of connecting the water-cooled heat exchanger and the compressor, and controls the on-off valve in the direction of blocking the connection line.
  • the refrigerant in the refrigerant circulation line can be controlled in a flow path that returns to the compressor after recovering the waste heat of the electrical component module in the water-cooled heat exchanger, and when the waste heat recovery for the refrigerant is insufficient, the three
  • the directional flow control valve is controlled in the direction of connecting the water-cooled heat exchanger and the air-cooled outdoor heat exchanger, and the on-off valve is controlled in the direction of opening the connection line, so that the refrigerant in the refrigerant circulation line is exchanged between the water-cooled heat exchanger and the air-cooled outdoor heat exchanger. It is characterized in that it can be controlled as a flow path that returns to the compressor after recovering the waste heat and air heat source of the electrical component module by circulating the air in sequence.
  • the refrigerant flow control unit controls the flow of refrigerant from the water-cooled heat exchanger to the air-cooled outdoor heat exchanger when the icing generation detection unit detects that icing is generated on the surface of the air-cooled outdoor heat exchanger. It is characterized by controlling the refrigerant flow in the refrigerant circulation line to limit it.
  • the refrigerant flow control unit operates the three-way flow control valve to control the water-cooled heat exchanger and the compressor.
  • the connection direction, and controlling the on-off valve in the direction of blocking the connection line the refrigerant flow from the water-cooled heat exchanger side to the air-cooled outdoor heat exchanger is restricted, and the refrigerant flow from the water-cooled heat exchanger side to the compressor is controlled. is characterized by allowing.
  • the waste heat recovery sufficient condition determination unit determines that, in the heat pump mode, if the vehicle is currently in an idling state, the waste heat temperature of the electrical component module is lowered below a set size and the waste heat of the electrical component module is converted to the refrigerant in the water-cooled heat exchanger. It is determined that the recovery is below the set size, which is an insufficient condition; If the vehicle is currently in a driving state rather than an idle state, the waste heat temperature of the electrical component module is higher than the set size, and the waste heat recovery of the electrical component module to the refrigerant in the water-cooled heat exchanger is determined to be sufficient above the set size. It is characterized by
  • an air-cooled outdoor heat exchanger is used to heat the surrounding air. It is additionally recovered as refrigerant in the refrigerant circulation line.
  • heat pump mode efficiency can be improved by increasing the waste heat recovery efficiency for the refrigerant in the refrigerant circulation line, so the heating performance in the vehicle interior is improved regardless of the size of the waste heat of the electrical component module. There is an effect that can improve.
  • the refrigerant discharged from the air-cooled outdoor heat exchanger from which the air heat source has been recovered is directly returned to the compressor.
  • the refrigerant discharged from the air-cooled outdoor heat exchanger from which the air heat source is recovered does not have to pass through resistors such as the expansion valve for air conditioning mode and the low-pressure side heat exchanger, or through a long length of refrigerant pipe.
  • the air heat source can be efficiently recovered as the refrigerant in the refrigerant circulation line without the flow resistance and pressure loss of the refrigerant due to passage of resistors and long refrigerant pipes, and as a result, the performance of the heat pump mode can be improved. There is an effect.
  • FIG. 1 is a diagram showing a thermal management system of a conventional vehicle
  • FIG. 2 is a diagram showing a thermal management system for a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an operation example of the thermal management system for a vehicle according to the present invention, in a heat pump mode, when the waste heat of the electric component module is sufficient;
  • Figure 4 is a diagram showing an operation example of the thermal management system for a vehicle according to the present invention, in a heat pump mode, when the waste heat of the electric component module is insufficient.
  • the thermal management system of a vehicle includes an air conditioning device (10) that cools and heats the interior of the vehicle.
  • the air conditioning device (10) is of a heat pump type and is equipped with a refrigerant circulation line (12).
  • the refrigerant circulation line 12 includes a compressor 12a, a high-pressure side heat exchanger 12b, an expansion valve 12c for heat pump mode, a water-cooled heat exchanger 12d, a three-way flow control valve 12e, and an air-cooled outdoor air-cooled heat exchanger 12e.
  • This refrigerant circulation line 12 opens the expansion valve 12c for the heat pump mode in the air conditioner mode.
  • the refrigerant in the compressor (12a) is not decompressed or expanded by the expansion valve (12c) for heat pump mode, and the high pressure side heat exchanger (12b) ⁇ water-cooled heat exchanger (12d) ⁇ three-way flow control valve (12e) ⁇ It allows circulation in the following order: air-cooled outdoor heat exchanger (12f) ⁇ expansion valve for air conditioning mode (12g) ⁇ low pressure side heat exchanger (12h) ⁇ compressor (12a).
  • the expansion valve 12c for the heat pump mode is turned on to allow decompression and expansion of the refrigerant.
  • the refrigerant in the compressor (12a) circulates in the following order: high pressure side heat exchanger (12b) ⁇ expansion valve for heat pump mode (12c) ⁇ water-cooled heat exchanger (12d) ⁇ three-way flow control valve (12e) ⁇ compressor (12a). make it possible
  • the water-cooled heat exchanger 12d serves as an evaporator in the heat pump mode, and at the same time, the refrigerant flowing inside and the coolant on the coolant circulation line 20 side that absorbs the waste heat of the electrical component module P exchange heat with each other.
  • the waste heat of the electrical component module (P) can be recovered to the refrigerant side of the refrigerant circulation line (12).
  • the heat pump mode efficiency of the air conditioning device 10 can be increased.
  • the heat management system of the present invention determines whether the waste heat recovery of the electrical component module (P) for the refrigerant in the water-cooled heat exchanger (12d) is sufficient or insufficient in the heat pump mode. It includes a condition determination unit 30 for determining whether waste heat recovery is sufficient.
  • the waste heat recovery sufficient condition determination unit 30 is equipped with a microprocessor and, in the heat pump mode, sets the waste heat recovery of the electrical component module P for the refrigerant depending on whether the vehicle is currently in an idle state. Determine whether it is a sufficient condition above the size or an insufficient condition below the set size.
  • the vehicle is currently in a driving state rather than an idle state, the current waste heat temperature of the electrical component module (P) is higher than the set size, so the waste heat recovery of the electrical component module (P) to the refrigerant is sufficient above the set size. judgment, and outputs a waste heat recovery sufficient signal (S1) according to this judgment.
  • the heat management system of the present invention in the heat pump mode, performs an air-cooled outdoor heat exchanger with the water-cooled heat exchanger (12d) according to the degree of waste heat recovery of the electrical component module (P) with respect to the refrigerant in the water-cooled heat exchanger (12d). It further includes a refrigerant flow control unit 40 that controls the refrigerant flow path of the refrigerant circulation line 12 with respect to the group 12f.
  • the refrigerant flow control unit 40 operates the water-cooled heat exchanger 12d according to the sufficient or insufficient waste heat recovery condition of the electrical component module P determined by the waste heat recovery sufficient condition determination unit 30. ) and controls the flow path of the refrigerant to the air-cooled outdoor heat exchanger (12f).
  • the refrigerant flow control unit 40 is the three-way flow control valve installed in the refrigerant circulation line 12 between the water-cooled heat exchanger 12d and the air-cooled outdoor heat exchanger 12f 12e), a connection line 42 connecting the downstream refrigerant circulation line 12 of the water-cooled heat exchanger 12d and the upstream refrigerant circulation line 12 of the compressor 12a, and the connection It includes an on-off valve 44 installed on the line 42, and a Micom 46 that controls the three-way flow control valve 12e and the on-off valve 44.
  • the three-way flow control valve 12e operates in the heat pump mode, when the waste heat recovery of the electrical component module P to the refrigerant is sufficient, as shown in FIG. 3, the water-cooled heat exchanger 12d. and the compressor (12a) side are directly connected.
  • a heating line for heat pump mode that bypasses the water-cooled heat exchanger (12d) and the refrigerant on the discharge side of the water-cooled heat exchanger (12d) to the compressor (12a) before introduction of the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) 16) Connect them together.
  • the refrigerant discharged from the water-cooled heat exchanger (12d) is introduced into the compressor (12a).
  • the refrigerant that recovers the waste heat of the electrical component module (P) in the water-cooled heat exchanger (12d) can be directly introduced to the compressor (12a).
  • the refrigerant that primarily recovers the waste heat of the electrical component module (P) in the water-cooled heat exchanger (12d) circulates to the air-cooled outdoor heat exchanger (12f), thereby enabling secondary recovery of surrounding air heat sources.
  • connection line 42 connects the downstream refrigerant circulation line 12 of the water-cooled heat exchanger 12d and the upstream heat pump mode heating line 16 of the compressor 12a.
  • connection line 42 introduces the refrigerant that has sequentially passed through the water-cooled heat exchanger 12d and the air-cooled outdoor heat exchanger 12f into the heating line 16 for the heat pump mode, and through this, the compressor 12a ) plays a final role in introducing it to the entrance side of the system.
  • connection line 42 is discharged from the water-cooled heat exchanger 12d due to insufficient recovery of waste heat from the electrical component module P with respect to the refrigerant in the water-cooled heat exchanger 12d.
  • the refrigerant circulates toward the air-cooled outdoor heat exchanger (12f)
  • the refrigerant that has passed through the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) is introduced into the inlet side of the compressor (12a).
  • the on-off valve 44 opens the connection line 42, as shown in FIG. 4, when the waste heat recovery of the electrical component module (P) for the refrigerant in the water-cooled heat exchanger (12d) is insufficient. do.
  • the on-off valve 44 is configured to always block the connection line 42, except when the waste heat recovery of the electrical component module P to the refrigerant is insufficient.
  • the connection line 42 is configured to be blocked at all times.
  • the microcomputer 46 determines that the waste heat recovery of the electrical component module (P) with respect to the refrigerant is sufficient in the waste heat recovery condition determination unit 30 and sends a waste heat recovery sufficient signal (S1).
  • the three-way flow control valve 12e and the opening/closing valve 44 are controlled according to the output signal.
  • the inlet side of the water-cooled heat exchanger 12d and the compressor 12a are controlled in a direction to connect each other, and the on-off valve 44 In this case, control is performed in the direction of blocking the connection line 42.
  • the refrigerant from which the waste heat of the electrical component module (P) is recovered in the water-cooled heat exchanger (12d) can be directly introduced into the compressor (12a).
  • the refrigerant in the refrigerant circulation line 12 absorbs the waste heat of the electrical component module (P) absorbed into the coolant circulation line 20 (hereinafter referred to as “water heat”). It is possible to return to the compressor (12a) with only the “circle” (referred to as “circle”) recovered.
  • the waste heat recovery sufficient condition determination unit 30 determines that the waste heat recovery of the electrical component module P with respect to the refrigerant is insufficient and outputs the waste heat recovery insufficient signal S2
  • the microcomputer 46 4 the three-way flow control valve 12e controls the water-cooled heat exchanger 12d and the air-cooled outdoor heat exchanger 12f in series, and the on-off valve 44 is Control in the direction of opening the connection line (42).
  • the waste heat of the electrical component module (P) in the water-cooled heat exchanger (12d) that is, the refrigerant that has primarily recovered the water heat source, is returned to the air-cooled outdoor air-cooled heat exchanger (12d).
  • the surrounding air heat source is recovered secondarily, and the refrigerant recovered from the water heat source and air heat source in the first and second rounds can be directly returned to the compressor (12a).
  • the water heat source and the air heat source can be simultaneously recovered as the refrigerant in the refrigerant circulation line 12, and thus , It is possible to compensate for insufficient waste heat recovery of the electrical component module (P).
  • the waste heat recovery efficiency for the refrigerant can be increased, and accordingly, the heating performance in the vehicle interior can be improved by increasing the heat pump mode efficiency. There will be.
  • the air heat source when the air heat source is additionally recovered by circulating the refrigerant to the air-cooled outdoor heat exchanger (12f), the refrigerant discharged from the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) from which the air heat source has been recovered is directly directed to the compressor (12a). reinstate
  • the refrigerant discharged from the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) from which the air heat source was recovered is used in the air-conditioning mode expansion valve (12g) of the air-conditioning mode cooling line (14), the low-pressure side heat exchanger (12h), etc. There is no need to pass through the resistors and the long refrigerant pipe on the cooling line 14 for the air conditioner mode.
  • the air heat source can be efficiently recovered as the refrigerant in the refrigerant circulation line 12 without the flow resistance of the refrigerant due to passage of resistors and long refrigerant pipes and the resulting pressure loss, and as a result, heat pump mode performance can be improved.
  • the refrigerant discharged from the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) from which the air heat source is recovered is not passed through the resistors of the cooling line 14 for the air conditioner mode and the long length of the refrigerant pipe, and is operated in the heat pump mode. It is returned directly to the compressor (12a) through the heating line (16).
  • cooling line 14 for the air conditioner mode used in the air conditioner mode and the heating line 16 for the heat pump mode used in the heat pump mode are completely separated from each other in the refrigerant flow path for each mode.
  • the refrigerant discharged from the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) from which the air heat source is recovered does not need to be returned to the compressor (12a) using the cooling line (14) for the air conditioner mode.
  • the present invention further includes an icing generation detection unit 50 that detects whether icing is generated on the surface of the air-cooled outdoor heat exchanger (12f).
  • the icing generation detection unit 50 includes a temperature sensor (not shown) that detects the surface temperature of the air-cooled outdoor heat exchanger (12f), and the surface temperature of the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) detected by the temperature sensor. Accordingly, it includes a microcomputer (46) that determines whether icing has occurred on the surface of the air-cooled outdoor heat exchanger (12f).
  • the microcomputer 46 determines that icing is generated on the surface of the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) when the surface temperature of the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) detected by the temperature sensor is less than a preset reference temperature.
  • the microcomputer (46) of the refrigerant flow control unit (40) operates the three-way flow control valve (12e) and By controlling the on-off valve 44, the flow of refrigerant passing through the water-cooled heat exchanger 12d is controlled toward the compressor 12a.
  • the refrigerant in the refrigerant circulation line 12 sequentially passes through the water-cooled heat exchanger (12d) and the air-cooled outdoor heat exchanger (12f), recovering the water heat source and the air heat source at the same time.
  • the three-way flow control valve (12e) and the on-off valve (44) are controlled as shown in FIG.
  • the flow of refrigerant from the water-cooled heat exchanger (12d) side to the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) is restricted, and the flow of refrigerant from the water-cooled heat exchanger (12d) side to the compressor (12a) is controlled to allow.
  • the three-way flow control valve 12e controls the inlet side of the water-cooled heat exchanger 12d and the compressor 12a in a direction to connect them, and the on-off valve 44 blocks the connection line 42. Control in the right direction.
  • the thermal management system of the present invention having such a configuration, in the heat pump mode, under conditions where waste heat temperature of the electrical component module (P) is low and waste heat recovery of the electrical component module (P) to the refrigerant is insufficient, air-cooled outdoor Using the heat exchanger (12f), the surrounding air heat source is additionally recovered as refrigerant in the refrigerant circulation line (12).
  • heat pump mode efficiency can be improved by increasing the waste heat recovery efficiency for the refrigerant in the refrigerant circulation line 12.
  • heat pump mode efficiency can be improved by increasing the waste heat recovery efficiency for the refrigerant in the refrigerant circulation line 12, so the waste heat of the electrical component module (P) can be improved. Regardless, the heating performance inside the vehicle can be improved.
  • the present invention when using the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) to further recover the air heat source as the refrigerant of the refrigerant circulation line (12), the refrigerant discharged from the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) from which the air heat source has been recovered is used. It returns directly to the compressor (12a) side.
  • the refrigerant discharged from the air-cooled outdoor heat exchanger (12f) from which the air heat source is recovered is connected to the resistors such as the expansion valve for air-conditioning mode (12g) and the low-pressure side heat exchanger (12h) and a long length of refrigerant pipe. There is no need to pass it.
  • the air heat source can be efficiently recovered as the refrigerant in the refrigerant circulation line 12 without the flow resistance and pressure loss of the refrigerant due to passage of resistors and long refrigerant pipes, and as a result, the performance of the heat pump mode is improved. It can be improved.
  • the waste heat recovery sufficient condition determination unit 30 and the icing generation detection unit 50 are described as being configured separately from the microcomputer 46, but the waste heat recovery The sufficiency condition determination unit 30 and the icing generation detection unit 50 may be integrated into the microcomputer 46.

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Abstract

본 발명은 차량의 열관리 시스템에 관한 것으로서, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈의 폐열이 불충분한 조건에서는, 주변 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 추가 회수하여, 전장부품모듈의 폐열이 불충분함에도 불구하고, 냉매순환라인의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드로 작동되면서 차실내를 냉,난방하는 히트펌프식 냉매순환라인과, 전장부품모듈에 냉각수를 순환시키는 냉각수순환라인을 구비하며, 냉매순환라인은, 냉매와 상기 냉각수순환라인의 냉각수를 열교환시켜 냉각수에 흡수된 전장부품모듈의 폐열을 냉매순환라인의 냉매로 회수하는 수냉식 열교환기 및, 수냉식 열교환기의 하류측에 설치되는 공냉식 실외열교환기를 포함하는 차량의 열관리 시스템에 있어서, 히트펌프 모드 시에, 수냉식 열교환기와 공냉식 실외열교환기에 대한 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로를 제어하는 냉매흐름제어부를 구비한다.

Description

차량의 열관리 시스템
본 발명은 차량의 열관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈의 폐열이 불충분한 조건에서는, 주변 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 추가 회수하여, 전장부품모듈의 폐열이 불충분함에도 불구하고, 냉매순환라인의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 개선시킬 수 있는 차량의 열관리 시스템에 관한 것이다.
친환경 차량의 일례로서, 전기자동차, 하이브리드(Hybrid) 자동차, 연료전지 자동차(이하, “차량”이라 통칭함) 등이 있다.
이러한 차량은, 도 1에 도시된 바와 같이, 차실내를 냉,난방하는 공조장치(10)를 구비한다.
상기 공조장치(10)는, 히트펌프식(Heat Pump Type)으로서, 냉매순환라인(12)을 갖추고 있다.
상기 냉매순환라인(12)은, 압축기(12a)와 고압측 열교환기(12b)와 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)와 수냉식 열교환기(12d)와 삼방향 흐름제어밸브(12e)와 공냉식 실외열교환기(12f) 및, 서로 간에 병렬로 설치되는 에어컨모드용 팽창밸브(12g)들과, 상기 각 에어컨모드용 팽창밸브(12g)들의 하류측에 설치되는 저압측 열교환기(12h)들을 구비한다.
이러한 냉매순환라인(12)은, 에어컨 모드 시에는 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)를 개방시킴으로써, 압축기(12a)의 냉매가 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)에 의해 감압,팽창되지 않고, 고압측 열교환기(12b) → 수냉식 열교환기(12d) → 삼방향 흐름제어밸브(12e) → 공냉식 실외열교환기(12f) → 에어컨모드용 팽창밸브(12g) → 저압측 열교환기(12h) → 압축기(12a) 순으로 순환될 수 있게 한다.
그리고 이러한 냉매 순환을 통해 저압측 열교환기(12h)에서 저온의 냉기를 발생시키며, 발생된 냉기를 차실내측과 배터리(B)에 전달하여, 차실내와 배터리(B)를 냉방한다.
또한, 히트펌프 모드 시에는, 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)를 온(ON)시켜 냉매의 감압,팽창을 허용함으로써, 압축기(12a)의 냉매가 고압측 열교환기(12b)→히트펌프모드용 팽창밸브(12c) → 수냉식 열교환기(12d) → 삼방향 흐름제어밸브(12e) → 압축기(12a) 순으로 순환될 수 있게 한다.
그리고 이러한 냉매 순환을 통해 고압측 열교환기(12b)에서 발생된 열을 차실내로 공급하여 난방한다.
한편, 수냉식 열교환기(12d)는, 히트펌프 모드 시에, 증발기 역할을 함과 동시에, 내부를 따라 흐르는 냉매와, 전장부품모듈(P)을 냉각시키기 위한 냉각수순환라인(20)측의 냉각수를 상호 열교환시키는 역할도 수행한다.
특히, 냉각수순환라인(20)의 냉각수는, 전장부품모듈(P)의 폐열을 흡수한 상태인데, 이렇게 전장부품모듈(P)의 폐열을 흡수한 냉각수와, 수냉식 열교환기(12d)의 냉매가 상호 열교환될 수 있게 한다.
따라서, 전장부품모듈(P)의 폐열이 냉매순환라인(12)의 냉매측으로 회수될 수 있게 하고, 그 결과, 공조장치(10)의 히트펌프 모드 효율이 높아질 수 있게 한다.
그런데, 이러한 종래의 열관리 시스템은, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈(P)의 폐열이 충분하지 못한 조건, 예를 들면, 차량의 아이들(Idle) 시에 전장부품모듈(P)의 온도가 낮아져 전장부품모듈(P)의 폐열이 충분하지 못한 조건이 된다.
그리고 이러한 조건에서는, 냉각수순환라인(20)의 냉각수 온도도 낮은 상태이므로, 냉매순환라인(12)의 냉매에 대한 냉각수순환라인(20)측 전장부품모듈(P)의 폐열 회수효율이 낮아진다는 단점이 있다.
특히, 냉매순환라인(12)의 냉매에 대한 냉각수순환라인(20)측 전장부품모듈(P) 폐열 회수는, 수냉식 열교환기(12d)에서 이루어지게 되는데, 전장부품모듈(P)의 폐열이 충분하지 못할 경우에는 수냉식 열교환기(12d)에서의 전장부품모듈(P) 폐열 회수 효율이 매우 낮아진다는 단점이 있다.
그리고 이러한 단점 때문에 전장부품모듈(P)의 폐열이 충분하지 못한 조건하에서는, 히트펌프 모드 효율이 낮아지고, 이로써, 차실내의 난방성능이 현저하게 떨어진다는 문제점이 있다.
한편, 이를 감안하여, 히트펌프 모드 시에, 삼방향 흐름제어밸브(12e)를 제어하여, 수냉식 열교환기(12d)를 통과한 냉매를 공냉식 실외열교환기(12f)로 순환시키는 기술이 제안되고 있다.
이 기술은, 히트펌프 모드 시에, 수냉식 열교환기(12d)를 통과한 냉매를 공냉식 실외열교환기(12f)로 순환시킴으로써, 공냉식 실외열교환기(12f)의 내부유로측 냉매와 주변의 공기를 열교환시킨다.
이로써, 주변의 공기열원을 추가적으로 회수하여, 냉매순환라인(12)의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 개선시킨다.
그런데, 이러한 종래의 기술은, 공냉식 실외열교환기(12f)에서 공기열원을 회수한 냉매가, 압축기(12a)로 복귀하는 과정에서, 냉매순환라인(12)의 에어컨모드용 냉방라인(14)측 에어컨모드용 팽창밸브(12g), 저압측 열교환기(12h)등과 같은 저항체들을 통과해야 한다.
이로써, 압축기(12a)까지의 긴 길이의 에어컨모드용 냉방라인(14)측 냉매배관을 통과해야 하므로, 유로저항과 그로 인한 압력손실이 커진다는 단점이 있다.
특히, 히트펌프 모드 시에는, 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)의 하류측 냉매가 낮은 압력을 유지하므로, 이렇게 낮은 압력의 냉매가 에어컨모드용 냉방라인(14)의 에어컨모드용 팽창밸브(12g), 저압측 열교환기(12h)등의 저항체들 및, 긴 길이의 에어컨모드용 냉방라인(14)측 냉매배관을 통과하는 과정에서 유로저항과 압력손실이 크게 발생된다는 단점이 있다.
그리고 이러한 단점 때문에 압축기(12a)의 일량(Work)을 저하시켜 공조장치(10)의 난방성능을 오히려 저하시킨다는 단점이 있다.
이를 감안하여, 공냉식 실외열교환기(12f)에서 압축기(12a)까지의 에어컨모드용 냉방라인(14)측 배관 직경을 증가시킴으로써, 예를 들면, 12
Figure PCTKR2023009016-appb-img-000001
로 증가시킴으로써, 공냉식 실외열교환기(12f)에서 압축기(12a)까지의 냉매 유로저항과 압력손실을 보상하는 방법이 제안된 바 있다.
그러나 이러한 경우, 증가된 배관의 직경 때문에, 비용이 증가하고, 주변 부품간의 간섭이 발생되는 등, 설계상 많은 제약이 따른다는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈의 폐열이 불충분한 조건에서는, 공냉식 실외열교환기를 이용하여, 주변 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 추가 회수할 수 있는 차량의 열관리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈의 폐열이 불충분한 조건에서는, 주변 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 추가 회수할 수 있도록 구성함으로써, 전장부품모듈의 폐열이 불충분함에도 불구하고, 냉매순환라인의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 개선시키는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전장부품모듈의 폐열이 불충분함에도 불구하고, 냉매순환라인의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 개선시킬 수 있도록 구성함으로써, 전장부품모듈의 폐열에 관계없이 차실내의 난방성능을 개선시키는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공냉식 실외열교환기를 이용하여, 주변 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 추가 회수하되, 공냉식 실외열교환기의 이용에 따른 냉매의 저항체들과 긴 길이의 배관통과 및, 그로 인한 유로저항과 압력손실 없이 주변 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 효율좋게 회수하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템은, 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드로 작동되면서 차실내를 냉,난방하는 히트펌프식 냉매순환라인과, 전장부품모듈에 냉각수를 순환시키는 냉각수순환라인을 구비하며, 상기 냉매순환라인은, 냉매와 상기 냉각수순환라인의 냉각수를 열교환시켜 냉각수에 흡수된 상기 전장부품모듈의 폐열을 상기 냉매순환라인의 냉매로 회수하는 수냉식 열교환기 및, 상기 수냉식 열교환기의 하류측에 설치되는 공냉식 실외열교환기를 포함하는 차량의 열관리 시스템에 있어서, 히트펌프 모드 시에, 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 실외열교환기에 대한 상기 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로를 제어하는 냉매흐름제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 히트펌프 모드 시에, 상기 수냉식 열교환기에서의 냉매에 대한 상기 전장부품모듈의 폐열 회수가 충분 또는 불충분한 조건인지의 여부를 판단하는 폐열회수 충분여부 조건 판단부를 더 포함하며; 상기 냉매흐름제어부는, 히트펌프 모드 시에, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부에서의 냉매에 대한 폐열 회수 충분조건 또는 불충분 조건 판단결과에 따라 상기 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로를 상기 수냉식 열교환기와 압축기측으로 제어하거나, 또는 상기 수냉식 열교환기와 공냉식 실외열교환기와 압축기측으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 냉매흐름제어부는, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부에서 냉매에 대한 폐열 회수가 충분한 조건이라고 판단하면, 상기 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로가 상기 수냉식 열교환기를 단독으로 통과하여, 상기 전장부품모듈의 폐열을 회수한 후에 압축기로 복귀할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 냉매흐름제어부는, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부에서 냉매에 대한 폐열 회수가 불충분한 조건이라고 판단하면, 상기 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로가 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 열교교환기를 순차적으로 통과하여, 상기 전장부품모듈의 폐열을 1차로 회수하고, 상기 공냉식 실외열교환기의 주변 공기열원을 2차로 회수한 후에, 상기 압축기로 복귀할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 냉매흐름제어부는, 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 실외열교환기 사이의 상기 냉매순환라인부분에 설치되며, 상기 수냉식 열교환기와 상기 압축기를 연결하거나 또는 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 실외열교환기를 연결하는 삼방향 흐름제어밸브와; 상기 수냉식 열교환기의 하류측 냉매순환라인부분과 상기 압축기의 상류측 냉매순환라인부분을 서로 연결하는 연결라인과; 상기 연결라인을 개폐하는 개폐밸브 및; 냉매에 대한 폐열 회수의 충분 또는 불충분 조건에 따라 상기 삼방향 흐름제어밸브와 개폐밸브를 제어하는 마이콤(Micom)을 포함하며; 상기 마이콤은, 냉매에 대한 폐열 회수가 충분한 조건일 시에는, 상기 삼방향 흐름제어밸브를 상기 수냉식 열교환기와 압축기를 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브를 상기 연결라인을 차단하는 방향으로 제어하여, 상기 냉매순환라인의 냉매가 상기 수냉식 열교환기에서 상기 전장부품모듈의 폐열 회수한 후 상기 압축기로 복귀하는 흐름 경로로 제어될 수 있게 하며, 냉매에 대한 폐열 회수가 불충분 조건일 시에는, 상기 삼방향 흐름제어밸브를 상기 수냉식 열교환기와 공냉식 실외열교환기를 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브를 상기 연결라인을 개방하는 방향으로 제어하여, 상기 냉매순환라인의 냉매가 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 실외열교환기를 순차적으로 순환되면서 상기 전장부품모듈의 폐열과 공기열원을 회수한 후에 상기 압축기로 복귀하는 흐름 경로로 제어될 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 공냉식 실외열교환기의 표면에 아이싱이 발생되는 지의 여부를 감지하는 아이싱 발생감지부를 포함하며; 상기 냉매흐름제어부는, 히트펌프 모드 시에, 상기 아이싱 발생감지부에서 상기 공냉식 실외열교환기의 표면에 아이싱이 발생되는 것으로 감지될 시에, 상기 수냉식 열교환기에서 상기 공냉식 실외열교환기로의 냉매 흐름을 제한할 수 있도록 상기 냉매순환라인의 냉매 흐름을 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 냉매흐름제어부는, 히트펌프 모드 시에, 상기 아이싱 발생감지부에서 상기 공냉식 실외열교환기의 표면에 아이싱이 발생되는 것으로 감지될 시에, 상기 삼방향 흐름제어밸브를 상기 수냉식 열교환기와 압축기를 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브를 상기 연결라인을 차단하는 방향으로 제어하여, 상기 수냉식 열교환기측에서 상기 공냉식 실외열교환기로의 냉매흐름은 제한하고, 상기 수냉식 열교환기측에서 상기 압축기로의 냉매 흐름은 허용하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부는, 히트펌프 모드 시에, 현재 차량이 아이들 상태이면, 상기 전장부품모듈의 폐열 온도가 설정크기 미만으로 낮아서 상기 수냉식 열교환기에서의 냉매에 대한 전장부품모듈의 폐열 회수가 설정 크기 미만으로 불충분한 조건인 것으로 판단하고; 현재 차량이 아이들 상태가 아닌 주행 상태이면, 상기 전장부품모듈의 폐열 온도가 설정크기 이상 높아서, 상기 수냉식 열교환기에서의 냉매에 대한 전장부품모듈의 폐열 회수가 설정 크기 이상으로 충분한 조건인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템에 의하면, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈의 폐열 온도가 낮아 냉매에 대한 전장부품모듈의 폐열 회수가 불충분한 조건에서는, 공냉식 실외열교환기를 이용하여, 주변 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 추가 회수한다.
이로써, 전장부품모듈의 폐열 회수가 불충분함에도 불구하고, 냉매순환라인의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전장부품모듈의 폐열 회수가 불충분함에도 불구하고, 냉매순환라인의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 향상시킬 수 있으므로, 전장부품모듈의 폐열 크기에 관계없이 차실내의 난방성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 공냉식 실외열교환기를 이용하여, 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 추가 회수할 경우, 공기열원을 회수한 공냉식 실외열교환기의 토출 냉매를 압축기측으로 직접 복귀시킨다.
이로써, 종래와 같이, 공기열원을 회수한 공냉식 실외열교환기의 토출 냉매를 에어컨모드용 팽창밸브, 저압측 열교환기 등의 저항체들과, 긴 길이의 냉매배관을 통과시키지 않아도 된다.
따라서, 저항체들과 긴 길이의 냉매배관의 통과로 인한 냉매의 유로저항과 압력손실 없이도 공기열원을 냉매순환라인의 냉매로 효율좋게 회수할 수 있고, 그 결과, 히트펌프 모드의 성능을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량의 열관리 시스템을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 작동예를 나타내는 작동도로서, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈의 폐열이 충분한 조건일 경우의 작동예를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 작동예를 나타내는 작동도로서, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈의 폐열이 불충분한 조건일 경우의 작동예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 차량의 열관리 시스템에 대해 간략하게 설명한다.
차량의 열관리 시스템은, 차실내를 냉,난방하는 공조장치(10)를 구비한다. 상기 공조장치(10)는, 히트펌프식이며, 냉매순환라인(12)을 갖추고 있다.
상기 냉매순환라인(12)은, 압축기(12a)와 고압측 열교환기(12b)와 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)와 수냉식 열교환기(12d)와 삼방향 흐름제어밸브(12e)와 공냉식 실외열교환기(12f) 및, 서로 간에 병렬로 설치되는 에어컨모드용 팽창밸브(12g)들과, 상기 각 에어컨모드용 팽창밸브(12g)들의 하류측에 설치되는 차실내용 저압측 열교환기(12h)들을 포함한다.
이러한 냉매순환라인(12)은, 에어컨 모드 시에는 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)를 개방시킨다.
따라서, 압축기(12a)의 냉매가 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)에 의해 감압,팽창되지 않고, 고압측 열교환기(12b) → 수냉식 열교환기(12d) → 삼방향 흐름제어밸브(12e) → 공냉식 실외열교환기(12f) → 에어컨모드용 팽창밸브(12g) → 저압측 열교환기(12h) → 압축기(12a) 순으로 순환될 수 있게 한다.
또한, 히트펌프 모드 시에는, 히트펌프모드용 팽창밸브(12c)를 온(ON)시켜 냉매의 감압,팽창을 허용한다.
따라서, 압축기(12a)의 냉매가 고압측 열교환기(12b)→ 히트펌프모드용 팽창밸브(12c) → 수냉식 열교환기(12d) → 삼방향 흐름제어밸브(12e) → 압축기(12a) 순으로 순환될 수 있게 한다.
한편, 수냉식 열교환기(12d)는, 히트펌프 모드 시에, 증발기 역할을 함과 동시에, 내부를 따라 흐르는 냉매와, 전장부품모듈(P)의 폐열을 흡수한 냉각수순환라인(20)측의 냉각수를 상호 열교환시킨다.
따라서, 전장부품모듈(P)의 폐열이 냉매순환라인(12)의 냉매측으로 회수될 수 있게 한다. 이로써, 공조장치(10)의 히트펌프 모드 효율이 높아질 수 있게 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 특징부를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 열관리 시스템은, 히트펌프 모드 시에, 상기 수냉식 열교환기(12d)에서의 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 충분한 조건인지 또는 불충분한 조건인지의 여부를 판단하는 폐열회수 충분여부 조건 판단부(30)를 포함한다.
상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부(30)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 히트펌프 모드 시에, 현재 차량이 아이들 상태인지의 여부에 따라 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 설정 크기 이상으로 충분한 조건인지 또는 설정 크기 미만으로 불충분한 조건인지를 판단한다.
특히, 현재 차량이 아이들 상태가 아닌 주행 상태이면, 현재 전장부품모듈(P)의 폐열 온도가 설정크기 이상 높아서, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 설정 크기 이상으로 충분한 조건인 것으로 판단하고, 이러한 판단에 따라 폐열회수 충분 신호(S1)를 출력한다.
반면에, 현재 차량이 아이들 상태이면, 현재 전장부품모듈(P)의 폐열 온도가 설정크기 미만으로 낮아서, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 설정 크기 미만으로 불충분한 조건인 것으로 판단하고, 이러한 판단에 따라 폐열회수 불충분 신호(S2)를 출력한다.
그리고 본 발명의 열관리 시스템은, 히트펌프 모드 시에, 상기 수냉식 열교환기(12d)에서의 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수 정도에 따라, 상기 수냉식 열교환기(12d)와 공냉식 실외열교환기(12f)에 대한 상기 냉매순환라인(12)의 냉매 흐름 경로를 제어하는 냉매흐름제어부(40)를 더 포함한다.
상기 냉매흐름제어부(40)는, 히트펌프 모드 시에, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부(30)에서 판단한 전장부품모듈(P)의 폐열회수 충분 또는 불충분 조건에 따라, 상기 수냉식 열교환기(12d)와 공냉식 실외열교환기(12f)에 대한 냉매의 흐름 경로를 제어한다.
이를 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 냉매흐름제어부(40)는, 수냉식 열교환기(12d)와 공냉식 실외열교환기(12f) 사이의 냉매순환라인(12)부분에 설치되는 상기 삼방향 흐름제어밸브(12e)와, 상기 수냉식 열교환기(12d)의 하류측 냉매순환라인(12)부분과 상기 압축기(12a)의 상류측 냉매순환라인(12)부분을 서로 연결하는 연결라인(42)과, 상기 연결라인(42)상에 설치되는 개폐밸브(44) 및, 상기 삼방향 흐름제어밸브(12e)와 개폐밸브(44)를 제어하는 마이콤(Micom)(46)을 포함한다.
상기 삼방향 흐름제어밸브(12e)는, 히트펌프 모드 시에, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 충분한 조건일 시에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수냉식 열교환기(12d)와 압축기(12a)측을 직접 연결한다.
특히, 상기 수냉식 열교환기(12d)와, 상기 수냉식 열교환기(12d)의 배출측 냉매를 상기 공냉식 실외열교환기(12f)의 도입 전에 상기 압축기(12a)로 바이패스 하는 히트펌프모드용 난방라인(16)을 서로 연결한다.
이로써, 공냉식 실외열교환기(12f)의 도입 전, 상기 수냉식 열교환기(12d)의 배출 냉매를 상기 압축기(12a)로 도입시킨다.
따라서, 수냉식 열교환기(12d)에서 전장부품모듈(P)의 폐열을 회수한 냉매가 압축기(12a)측으로 직접 도입될 수 있게 한다.
반면에, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분한 조건일 시에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 수냉식 열교환기(12d)와 공냉식 실외열교환기(12f)를 직렬로 연결하여, 상기 수냉식 열교환기(12d)를 통과한 냉매의 흐름을 공냉식 실외열교환기(12f)측으로 제어한다.
따라서, 수냉식 열교환기(12d)에서 전장부품모듈(P)의 폐열을 1차로 회수한 냉매가, 공냉식 실외열교환기(12f)로 순환되면서 주변의 공기열원을 2차로 회수할 수 있게 한다.
상기 연결라인(42)은, 상기 수냉식 열교환기(12d)의 하류측 냉매순환라인(12)부분과, 상기 압축기(12a)의 상류측 히트펌프모드용 난방라인(16)을 연결한다.
이러한 연결라인(42)은, 상기 수냉식 열교환기(12d)와 공냉식 실외열교환기(12f)를 순차적으로 통과한 냉매를, 상기 히트펌프모드용 난방라인(16)으로 도입시키고, 이를 통해 압축기(12a)의 입구측으로 최종 도입시키는 역할을 한다.
특히, 상기 연결라인(42)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 수냉식 열교환기(12d)에서의 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분하여, 수냉식 열교환기(12d)의 토출 냉매가 공냉식 실외열교환기(12f)측으로 순환될 시에, 상기 공냉식 실외열교환기(12f)를 통과한 냉매를 압축기(12a)의 입구측으로 도입시킨다.
상기 개폐밸브(44)는, 수냉식 열교환기(12d)에서의 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분할 시에, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연결라인(42)을 개방한다.
따라서, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분하여, 수냉식 열교환기(12d)의 토출 냉매가 공냉식 실외열교환기(12f)측으로 순환될 경우, 상기 공냉식 실외열교환기(12f)를 통과한 냉매가 상기 히트펌프모드용 난방라인(16)을 통해 압축기(12a)의 입구측으로 순환될 수 있게 허용한다.
여기서, 상기 개폐밸브(44)는, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분한 경우를 제외하고는 상기 연결라인(42)을 상시 차단하도록 구성된다. 예를 들면, 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 충분하거나, 에어컨 모드 시에는, 상기 연결라인(42)을 상시 차단하도록 구성된다.
상기 마이콤(46)은, 히트펌프 모드 시에, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부(30)에서 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 충분한 것으로 판단하여 폐열회수 충분 신호(S1)를 출력하면, 출력된 신호에 따라 삼방향 흐름제어밸브(12e)와 개폐밸브(44)를 제어한다.
삼방향 흐름제어밸브(12e)의 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수냉식 열교환기(12d)와 압축기(12a)의 입구측을 서로 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브(44)의 경우에는, 연결라인(42)을 차단하는 방향으로 제어한다.
따라서, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 충분한 조건에서는, 수냉식 열교환기(12d)에서 전장부품모듈(P)의 폐열을 회수한 냉매가 압축기(12a)로 직접 도입될 수 있게 한다.
이로써, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 충분한 조건에서는, 냉매순환라인(12)의 냉매가 냉각수순환라인(20)에 흡수된 전장부품모듈(P)의 폐열(이하, “수열원”이라 칭함)만을 회수한 상태로 압축기(12a)로 복귀할 수 있게 한다.
반면에, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부(30)에서 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분한 것으로 판단하여 폐열회수 불충분 신호(S2)를 출력하면, 상기 마이콤(46)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 삼방향 흐름제어밸브(12e)는 수냉식 열교환기(12d)와 공냉식 실외열교환기(12f)를 직렬로 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브(44)는 연결라인(42)을 개방하는 방향으로 제어한다.
따라서, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분한 조건에서는, 수냉식 열교환기(12d)에서 전장부품모듈(P)의 폐열, 즉 수열원을 1차로 회수한 냉매가, 다시 공냉식 실외열교환기(12f)로 순환되면서 주변의 공기열원을 2차로 회수하고, 수열원과 공기열원을 1, 2차에 걸쳐 회수한 냉매가 압축기(12a)로 직접 복귀할 수 있게 한다.
이로써, 히트펌프 모드 시에, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분한 조건에서는, 수열원과 공기열원이 냉매순환라인(12)의 냉매로 동시에 회수될 수 있게 하고, 이에 따라, 불충분한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수를 보상할 수 있게 한다.
그 결과, 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분함에도 불구하고, 냉매에 대한 폐열회수효율을 높일 수 있고, 이에 따라, 히트펌프 모드 효율을 높여 차실내의 난방성능을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명은, 공냉식 실외열교환기(12f)측으로 냉매를 순환시켜, 공기열원을 추가로 회수할 경우, 공기열원을 회수한 공냉식 실외열교환기(12f)의 토출 냉매를 압축기(12a)측으로 직접 복귀시킨다.
따라서, 종래와 같이, 공기열원을 회수한 공냉식 실외열교환기(12f)의 토출 냉매를, 에어컨모드용 냉방라인(14)의 에어컨모드용 팽창밸브(12g), 저압측 열교환기(12h) 등의 저항체들과, 긴 길이의 에어컨모드용 냉방라인(14)측 냉매배관을 통과시키지 않아도 된다.
이로써, 저항체들과 긴 길이의 냉매배관의 통과로 인한 냉매의 유로저항과 그로 인한 압력손실 없이도, 공기열원을 냉매순환라인(12)의 냉매로 효율좋게 회수할 수 있고, 그 결과, 히트펌프 모드의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 히트펌프 모드 시에, 공기열원을 회수한 공냉식 실외열교환기(12f)의 토출 냉매를, 에어컨모드용 냉방라인(14)의 저항체들과 긴 길이의 냉매배관을 통과시키지 않고, 히트펌프모드용 난방라인(16)을 통해 상기 압축기(12a)로 직접 복귀시킨다.
따라서, 에어컨 모드 시에 사용되는 에어컨모드용 냉방라인(14)과, 히트펌프 모드 시에 사용되는 히트펌프모드용 난방라인(16)이, 모드별 냉매 흐름 경로에서 각각 완전히 분리된다.
이로써, 종래와 같이, 히트펌프 모드 시에, 공기열원을 회수한 공냉식 실외열교환기(12f)의 토출 냉매를, 상기 에어컨모드용 냉방라인(14)을 사용하여 압축기(12a)로 복귀시키지 않아도 된다.
그 결과, 종래와 같이, 히트펌프 모드임도 불구하고, 상기 에어컨모드용 냉방라인(14)을 사용하는 것에 따른 냉매의 유로저항과 압력손실을 방지할 수 있고, 에어컨모드용 냉방라인(14)측 냉매배관의 직경을 증가시킬 필요가 없다.
이에 따라, 원가를 절감할 수 있고, 설계상의 제약이 해소된다.
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명은, 상기 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면에 아이싱이 발생되는 지의 여부를 감지하는 아이싱 발생감지부(50)를 더 포함한다.
상기 아이싱 발생감지부(50)는, 상기 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면온도를 감지하는 온도센서(도시하지 않음)와, 상기 온도센서에서 감지된 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면온도에 따라 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면 아이싱 발생여부를 판단하는 마이콤(46)을 포함한다.
상기 마이콤(46)은, 상기 온도센서에서 감지된 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면온도가 미리 설정된 기준온도 미만일 경우, 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면에 아이싱이 발생되는 것으로 판단한다.
상기 냉매흐름제어부(40)의 마이콤(46)은, 히트펌프 모드 시에, 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면에 아이싱이 발생되는 것으로 판단될 시에, 상기 삼방향 흐름제어밸브(12e)와 개폐밸브(44)를 제어하여, 수냉식 열교환기(12d)를 통과한 냉매의 흐름을 압축기(12a)측으로 제어한다.
특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉매순환라인(12)의 냉매가 상기 수냉식 열교환기(12d)와 공냉식 실외열교환기(12f)를 순차적으로 통과하면서 수열원과 공기열원을 동시에 회수하는 상태에서, 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면에 아이싱이 발생되는 것으로 판단될 경우, 상기 삼방향 흐름제어밸브(12e)와 개폐밸브(44)를 도 3에 도시된 바와 같이 제어한다.
이로써, 수냉식 열교환기(12d)측에서 공냉식 실외열교환기(12f)로의 냉매흐름은 제한하고, 수냉식 열교환기(12d)측에서 압축기(12a)로의 냉매 흐름은 허용하도록 제어한다.
즉, 삼방향 흐름제어밸브(12e)는, 수냉식 열교환기(12d)와 압축기(12a)의 입구측을 서로 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브(44)는, 연결라인(42)을 차단하는 방향으로 제어한다.
따라서, 히트펌프 모드 조건하에서 상기 공냉식 실외열교환기(12f)의 표면 아이싱 발생 시에, 도 3에 도시된 바와 같이, 공냉식 실외열교환기(12f)로의 냉매 도입을 제한한다. 이로써, 상기 공냉식 실외열교환기(12f)의 아이싱 발생을 원천적으로 차단한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열관리 시스템에 의하면, 히트펌프 모드 시에, 전장부품모듈(P)의 폐열 온도가 낮아 냉매에 대한 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분한 조건에서는, 공냉식 실외열교환기(12f)를 이용하여, 주변 공기열원을 냉매순환라인(12)의 냉매로 추가 회수한다.
따라서, 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분함에도 불구하고, 냉매순환라인(12)의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 전장부품모듈(P)의 폐열 회수가 불충분함에도 불구하고, 냉매순환라인(12)의 냉매에 대한 폐열회수효율을 높여 히트펌프 모드 효율을 향상시킬 수 있으므로, 전장부품모듈(P)의 폐열에 관계없이 차실내의 난방성능을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은, 공냉식 실외열교환기(12f)를 이용하여, 공기열원을 냉매순환라인(12)의 냉매로 추가 회수할 경우, 공기열원을 회수한 공냉식 실외열교환기(12f)의 토출 냉매를 압축기(12a)측으로 직접 복귀시킨다.
이로써, 종래와 같이, 공기열원을 회수한 공냉식 실외열교환기(12f)의 토출 냉매를 에어컨모드용 팽창밸브(12g), 저압측 열교환기(12h) 등의 저항체들과, 긴 길이의 냉매배관을 통과시키지 않아도 된다.
따라서, 저항체들과 긴 길이의 냉매배관의 통과로 인한 냉매의 유로저항과 압력손실 없이도 공기열원을 냉매순환라인(12)의 냉매로 효율좋게 회수할 수 있고, 그 결과, 히트펌프 모드의 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
예를 들면, 본 발명의 상세한 설명과 도면에서는, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부(30)와 아이싱 발생감지부(50)가 상기 마이콤(46)과 별도로 구성되는 것으로 기재되어 있지만, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부(30)와 아이싱 발생감지부(50)가 상기 마이콤(46)에 일체로 내장될 수도 있다.

Claims (11)

  1. 에어컨 모드 또는 히트펌프 모드로 작동되면서 차실내를 냉,난방하는 히트펌프식 냉매순환라인과, 전장부품모듈에 냉각수를 순환시키는 냉각수순환라인을 구비하며, 상기 냉매순환라인은, 냉매와 상기 냉각수순환라인의 냉각수를 열교환시켜 냉각수에 흡수된 상기 전장부품모듈의 폐열을 상기 냉매순환라인의 냉매로 회수하는 수냉식 열교환기 및, 상기 수냉식 열교환기의 하류측에 설치되는 공냉식 실외열교환기를 포함하는 차량의 열관리 시스템에 있어서,
    히트펌프 모드 시에, 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 실외열교환기에 대한 상기 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로를 제어하는 냉매흐름제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    히트펌프 모드 시에, 상기 수냉식 열교환기에서의 냉매에 대한 상기 전장부품모듈의 폐열 회수가 충분 또는 불충분한 조건인지의 여부를 판단하는 폐열회수 충분여부 조건 판단부를 더 포함하며;
    상기 냉매흐름제어부는,
    히트펌프 모드 시에, 상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부에서의 냉매에 대한 폐열 회수 충분조건 또는 불충분 조건 판단결과에 따라, 상기 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로를 상기 수냉식 열교환기와 압축기측으로 제어하거나, 또는 상기 수냉식 열교환기와 공냉식 실외열교환기와 압축기측으로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 냉매흐름제어부는,
    상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부에서 냉매에 대한 폐열 회수가 충분한 조건이라고 판단하면,
    상기 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로가 상기 수냉식 열교환기를 단독으로 통과하여, 상기 전장부품모듈의 폐열을 회수한 후에 압축기로 복귀할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 냉매흐름제어부는,
    상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부에서 냉매에 대한 폐열 회수가 불충분한 조건이라고 판단하면,
    상기 냉매순환라인의 냉매 흐름 경로가 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 열교교환기를 순차적으로 통과하여, 상기 전장부품모듈의 폐열을 1차로 회수하고, 상기 공냉식 실외열교환기의 주변 공기열원을 2차로 회수한 후에, 상기 압축기로 복귀할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 냉매흐름제어부는,
    상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 실외열교환기 사이의 상기 냉매순환라인부분에 설치되며, 상기 수냉식 열교환기와 상기 압축기를 연결하거나 또는 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 실외열교환기를 연결하는 삼방향 흐름제어밸브와;
    상기 수냉식 열교환기의 하류측 냉매순환라인부분과 상기 압축기의 상류측 냉매순환라인부분을 서로 연결하는 연결라인과;
    상기 연결라인을 개폐하는 개폐밸브 및;
    냉매에 대한 폐열 회수의 충분 또는 불충분 조건에 따라 상기 삼방향 흐름제어밸브와 개폐밸브를 제어하는 마이콤(Micom)을 포함하며;
    상기 마이콤은,
    냉매에 대한 폐열 회수가 충분한 조건일 시에는, 상기 삼방향 흐름제어밸브를 상기 수냉식 열교환기와 압축기를 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브를 상기 연결라인을 차단하는 방향으로 제어하여, 상기 냉매순환라인의 냉매가 상기 수냉식 열교환기에서 상기 전장부품모듈의 폐열 회수한 후 상기 압축기로 복귀하는 흐름 경로로 제어될 수 있게 하며,
    냉매에 대한 폐열 회수가 불충분 조건일 시에는, 상기 삼방향 흐름제어밸브를 상기 수냉식 열교환기와 공냉식 실외열교환기를 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브를 상기 연결라인을 개방하는 방향으로 제어하여, 상기 냉매순환라인의 냉매가 상기 수냉식 열교환기와 상기 공냉식 실외열교환기를 순차적으로 순환되면서 상기 전장부품모듈의 폐열과 공기열원을 회수한 후에 상기 압축기로 복귀하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 공냉식 실외열교환기의 표면에 아이싱이 발생되는 지의 여부를 감지하는 아이싱 발생감지부를 포함하며;
    상기 냉매흐름제어부는,
    히트펌프 모드 시에, 상기 아이싱 발생감지부에서 상기 공냉식 실외열교환기의 표면에 아이싱이 발생되는 것으로 감지될 시에, 상기 수냉식 열교환기에서 상기 공냉식 실외열교환기로의 냉매 흐름을 제한할 수 있도록 상기 냉매순환라인의 냉매 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 냉매흐름제어부는,
    히트펌프 모드 시에, 상기 아이싱 발생감지부에서 상기 공냉식 실외열교환기의 표면에 아이싱이 발생되는 것으로 감지될 시에,
    상기 삼방향 흐름제어밸브를 상기 수냉식 열교환기와 압축기를 연결하는 방향으로 제어하고, 상기 개폐밸브를 상기 연결라인을 차단하는 방향으로 제어하여, 상기 수냉식 열교환기측에서 상기 공냉식 실외열교환기로의 냉매흐름은 제한하고, 상기 수냉식 열교환기측에서 상기 압축기로의 냉매 흐름은 허용하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 폐열회수 충분여부 조건 판단부는, 히트펌프 모드 시에,
    현재 차량이 아이들 상태이면, 상기 전장부품모듈의 폐열 온도가 설정크기 미만으로 낮아서 상기 수냉식 열교환기에서의 냉매에 대한 전장부품모듈의 폐열 회수가 설정 크기 미만으로 불충분한 조건인 것으로 판단하고;
    현재 차량이 아이들 상태가 아닌 주행 상태이면, 상기 전장부품모듈의 폐열 온도가 설정크기 이상 높아서, 상기 수냉식 열교환기에서의 냉매에 대한 전장부품모듈의 폐열 회수가 설정 크기 이상으로 충분한 조건인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 수냉식 열교환기의 배출 냉매를, 상기 공냉식 실외열교환기의 도입 전에 상기 압축기로 바이패스 하는 히트펌프모드용 난방라인과;
    상기 공냉식 실외열교환기의 하류측 냉매순환라인부분과 상기 히트펌프모드용 난방라인을 연결하는 연결라인 및;
    상기 연결라인을 개폐하는 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    에어컨 모드 시에는 상기 개폐밸브를 폐쇄하고, 히트펌프 모드 시에는 상기 개폐밸브를 개방하거나 또는 폐쇄하는 차량의 열관리 시스템.
  11. 제 9항에 있어서,
    에어컨 모드 시에, 상기 공냉식 실외열교환기의 배출 냉매를 에어컨모드용 팽창밸브와 저압측 열교환기측으로 이송시키는 에어컨모드용 냉방라인을 포함하며;
    에어컨 모드 시에 사용되는 상기 에어컨모드용 냉방라인과, 히트펌프 모드 시에 사용되는 상기 히트펌프모드용 난방라인은, 모드별 냉매 흐름 경로에서 완전히 분리되는 구조인 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.
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