The present invention is to provide a heat pump system for a vehicle that implements a refrigerant expansion function of a battery expansion valve during cooling and an expansion function of a dehumidification expansion valve during heating in one integrated expansion valve, and the refrigerant direction conversion to a battery cooling line and dehumidification line is implemented inside the integrated expansion valve. According to the present invention, the vehicle heat pump system comprises: a compressor which compresses the introduced refrigerant and discharges it in a high-temperature, high-pressure gaseous state; an indoor condenser which heats the interior of the vehicle in a heating mode by exchanging heat with air from the introduced refrigerant; a water-cooled condenser which draws in the refrigerant and condenses the refrigerant through heat exchange with the cooling water; an outdoor condenser which draws in the refrigerant and condenses the refrigerant through heat exchange with external air supplied from the outside; an evaporator which cools the interior of the vehicle while drawing in and vaporizing the refrigerant in a cooling mode; a battery chiller which cools the battery cooling water by exchanging heat with the refrigerant in a cooling battery coordination mode; an accumulator; an intermediate heat exchanger; an expansion valve unit; an on-off valve unit for switching the flow of the refrigerant and selectively opening and closing a second branch passage; a sensor unit for measuring the pressure and temperature of the refrigerant and the temperature of the outside air; and a control unit controlling the operation and opening/closing direction of the expansion valve unit and the opening/closing direction and opening/closing of the on-off valve unit.

    유입된 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출하는 압축기; 상기 압축기와 제1유로에 의해 연결되며, 상기 압축기에서 토출되는 냉매가 유입되고 유입된 냉매를 공조케이스 내로 유동하는 공기와 열교환하여 난방모드 시 차량 실내를 난방시키는 실내콘덴서; 상기 실내콘덴서와 제2유로에 의해 연결되며 상기 실내콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉각수와 열교환으로 냉매를 응축시키는 수냉식콘덴서; 상기 수냉식콘덴서와 제3유로에 의해 연결되며, 상기 수냉식콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 외부에서 공급되는 외부공기와 열교환으로 냉매를 응축시키는 실외콘덴서; 상기 실외콘덴서와 제4유로에 의해 연결되며, 냉방모드 시 상기 실외콘덴서에서 토출되는 냉매를 인입하여 냉매를 기화시키면서 공조케이스를 통해 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환으로 차량 실내를 냉방시키는 증발기; 상기 제4유로에서 분기되어 상기 제5유로와 연결되는 바이패스유로 상에 구비되며 냉방 배터리협조모드 시 냉매와 열교환으로 배터리냉각수를 냉각시키는 배터리칠러; 상기 증발기와 제5유로에 의해 연결되고 상기 압축기와 제6유로에 의해 연결되며, 각각의 모드 시 상기 증발기에서 공급되는 냉매, 상기 제3유로에서 분기되어 상기 제5유로와 연결되는 제1분기유로를 통해 상기 수냉식콘덴서에서 공급되는 냉매, 상기 바이패스유로를 통해 상기 배터리칠러에서 공급되는 냉매를 일시적으로 저장하고, 저장된 냉매를 액상 냉매와 기상 냉매로 분리한 후 기상 냉매를 상기 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터; 상기 제4유로로 이동되는 냉매와 상기 제5유로로 이동되는 냉매를 열교환시키는 중간열교환기; 상기 제2유로, 상기 제4유로, 상기 바이패스유로 상에 구비되는 상기 제2유로, 상기 제4유로로 이동되는 냉매를 감압하고, 상기 바이패스유로로 이동되는 냉매를 감압하면서 상기 바이패스유로로 이동되는 냉매의 흐름을 상기 바이패스유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 제3분기유로로 전환하는 팽창밸브부; 상기 제3유로에서 분기되어 상기 제5유로와 연결되는 상기 제1분기유로가 상기 제3유로에서 분기되는 지점, 상기 제2유로에서 분기되어 상기 제4유로와 연결되는 제2분기유로 상, 그리고 상기 제4유로 상에서 상기 제2분기유로가 연결되는 지점의 전단에 구비되어 냉매의 흐름을 전환하고 제2분기유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브부; 상기 압축기와 인접한 상기 제6유로와 상기 실내콘덴서와 인접한 제1유로 상, 상기 실외콘덴서와 인접하게 구비되어 상기 제6유로와 제1유로로 이동되는 냉매의 압력과 온도 및 외기의 온도를 측정하는 센서부; 및 상기 팽창밸브부, 상기 센서부 및 상기 개폐밸브부와 연결되며, 상기 센서부가 측정한 냉매의 압력과 온도 및 외기의 온도를 토대로 각각의 모드에 대응하여 상기 팽창밸브부의 동작과 개폐방향 및 상기 개폐밸브부의 개폐방향과 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 히트펌프 시스템을 제공한다.


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    Title :

    Automotive heat pump system


    Additional title:

    차량용 히트펌프 시스템


    Contributors:

    Publication date :

    2023-01-10


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    Korean


    Classification :

    IPC:    B60H ARRANGEMENTS OR ADAPTATIONS OF HEATING, COOLING, VENTILATING, OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES , Anordnung oder Einbau der Heizung, Kühlung, Lüftung oder anderer Luftbehandlungsvorrichtungen für die Fahrzeugräume für Reisende oder Fracht / F25B Kältemaschinen, Kälteanlagen oder Kälteverfahren , REFRIGERATION MACHINES, PLANTS, OR SYSTEMS



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