차량용 공조시스템 document_id A220623019310

본 발명은 차량용 공조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량의 초기 구동시에도 차량의 실내를 난방할 수 있고, 에너지 소모 없이도 차량의 실내를 초기 난방할 수 있는 차량용 공조시스템에 관한 것이다. 자동차에는 실내를 냉, 난방하기 공조시스템이 설치된다. 이러한 공조시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1)와 응축기(3) 및 팽창밸브(5)와 증발기(7)를 구비한다. 압축기(1)는 기화된 냉매를 고온·고압의 가스로 압축하고, 응축기(3)는 고온·고압의 냉매를 액화시키며, 팽창밸브(5)는 액화된 냉매를 저온·저압으로 팽창시킨다. 그리고 증발기(7)는 팽창된 저온·저압의 냉매를 유입한 후, 주변의 공기와 열교환시킨다. 특히, 증발기(7)는 저온·저압의 냉매를 주변의 공기와 열교환시킴으로써, 냉기를 발생시키고 발생된 냉기를 차량의 실내로 공급하여 차량의 실내를 냉방한다. 그리고 공조시스템은, 히터코어(8)를 구비한다. 히터코어(8)는 고온의 엔진 냉각수가 흐를 수 있는 튜브(도시하지 않음)를 갖춘 것으로, 고온의 엔진 냉각수를 도입한 후, 주변의 공기와 열교환시켜 열기를 발생시키고, 발생된 열기를 차량의 실내로 공급하여 차량의 실내를 난방한다. 그런데, 이러한 종래의 공조시스템은, 엔진의 시동 초기시, 충분히 가열되지 않은 냉각수가 히터코어(8)에 공급되므로, 상기 히터코어(8)가 실내로 공급되는 공기를 가열하지 못한다는 단점이 있으며, 따라서, 차량의 시동 초기에는, 실내의 난방효과를 기대할 수 없다는 문제점이 있다. 한편, 이를 해결하기 위한 방안의 일례로서, 일본공개특허 평5-223357호의 "공조장치"가 제안되어 있다. 이 기술은 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(1)에서 토출되는 고온·고압의 냉매를 바이패스 라인(9)으로 바이패스한 다음, 바이패스된 냉매를 증발기(7)로 직접 도입시키는 구성이다. 이러한 공조장치는, 압축기(1)에서 토출되는 냉매를 증발기(7)로 직접 바이패스함으로써, 바이패스된 냉매가 상기 증발기(7)를 통과하면서 열기를 발생하고, 발생된 열기가 차량의 실내로 공급되면서 차량의 실내를 초기 난방한다. 그런데, 이러한 종래의 공조장치는, 바이패스된 고온·고압의 냉매를 감압(減壓)시키기 위해 별도의 감압장치(9a)를 설치해야 하므로, 설치된 감압장치(9a) 때문에 증발기(7)로 도입되는 냉매의 온도가 낮아지는 문제점이 있다. 특히, 증발기(7)로 도입되는 냉매의 온도가 낮아지기 때문에 증발기(7)에서의 난방효율이 매우 낮고, 증발기(7)에서의 난방효율이 매우 낮음에 따라 충분한 초기 난방 효과를 기대할 수 없다는 문제점이 있다. 한편, 초기 난방을 위한 다른 예로서, 별도의 보조 난방장치, 예를 들면, PTC 히터, 연소식 히터 등을 설치하는 기술이 제안되어 있다. 그런데, 이러한 기술은, 설치되는 보조 난방장치의 크기가 크고 구조가 복잡하여, 넓은 설치공간이 필요하고 많은 설치비용이 소요된다는 문제점이 있다. 또한, 보조 난방장치를 구동하기 위해 추가적인 연료, 전기가 소요되므로, 에너지 소비가 많다는 단점도 지적되고 있다.