特開 2023-181963 統合熱交換器の空調装置及び空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023181963

(43)【公開日】2023-12-25

(54)【発明の名称】統合熱交換器の空調装置及び空調システム

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20231218BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20231218BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 651A

B60H1/22 611C

B60H1/00 102J

B60H1/00 103P

B60H1/00 102M

B60H1/22 651C

B60H1/22 611D

【審査請求】未請求

【請求項の数】21

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185289

(22)【出願日】2022-11-18

(31)【優先権主張番号】10-2022-0071607

(32)【優先日】2022-06-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】591251636

【氏名又は名称】現代自動車株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＨＹＵＮＤＡＩ ＭＯＴＯＲ ＣＯＭＰＡＮＹ

【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(71)【出願人】

【識別番号】500518050

【氏名又は名称】起亞株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＫＩＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(71)【出願人】

【識別番号】511156450

【氏名又は名称】株式会社斗源空調

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ハン，クァン オク

(72)【発明者】

【氏名】シン，ギ ヨン

(72)【発明者】

【氏名】カン，ス ヨン

(72)【発明者】

【氏名】クォン，ドン ホ

(72)【発明者】

【氏名】キム，ミョン ヘ

(72)【発明者】

【氏名】イ，デ ヒ

(72)【発明者】

【氏名】チャ，ジェ ウォン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン，ウォン ジュン

(72)【発明者】

【氏名】アン，ビョン グク

【テーマコード（参考）】

3L211

【Ｆターム（参考）】

3L211AA11

3L211BA02

3L211BA03

3L211BA08

3L211BA51

3L211CA18

3L211CA19

3L211DA05

3L211DA06

3L211DA26

3L211DA50

3L211GA05

3L211GA06

3L211GA10

3L211GA26

3L211GA49

(57)【要約】

【課題】統合熱交換器の空調装置及びシステムを提供する。
【解決手段】本発明は、暖房空気又は冷房空気を生成するための一体型熱交換器で冷却水を活用して空調空気を生成して冷暖房効率が確保され、モード別に空調空気の温度を調節するためのドアの個数が減少し、全体パッケージが縮小する。また、室内の前方空間と後方空間の個別的な温度管理が可能であるため、搭乗席ごとに快適さを提供することができる、統合熱交換機の空調装置及びシステムを紹介する
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気が流通する空気流入口と複数の空気吐出口を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、冷却媒体の循環を介して冷却媒体と空気とが熱交換されるようにする第１熱交換部と第２熱交換部で構成され、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部は、上下側にそれぞれ配置され、空気の温度が同じ温度又は互いに異なる温度に調節可能であるように構成された室内熱交換器と、
前記ハウジングの内部で前記室内熱交換器から離隔して配置され、動作に応じて、流通する空気の温度を加熱させるヒーターと、を含むことを特徴とする、統合熱交換機の空調装置。

【請求項2】

前記ハウジングの前記空気吐出口は、前記ハウジングの上側に少なくとも１つのデフロストベントホール及びフロントベントホールが構成され、下側に少なくとも１つのリアベントホールが構成され、それぞれのベントホールにはデフロストドア、フロントドア、リアドアが備えられたことを特徴とする、請求項１に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項3】

前記フロントベントホールは、室内上部ベントホールと室内下部ベントホールに区分され、
前記ハウジングにおいて前記デフロストベントホールと前記室内上部ベントホールが隣接して配置されることにより、前記デフロストドアが前記デフロストベントホールと前記室内上部ベントホールとの間で空気の流動を断続し、前記フロントドアが前記室内上部ベントホールと前記室内下部ベントホールとの間で空気の流動を断続することを特徴とする、請求項２に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項4】

前記フロントドアは、両側端が一部切開されるように形成されることにより、前記室内上部ベントホール側を閉鎖するように位置するとき、切開された部分を介して一部の空気が流動可能であることを特徴とする、請求項３に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項5】

前記デフロストドアは、両側端の一部が切開されるように形成されることにより、前記フロントベントホール側を閉鎖するように位置するとき、切開された部分を介して一部の空気が流動可能であることを特徴とする、請求項２に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項6】

前記リアドアは、前記ヒーターの後方に配置され、前記リアベントホール側を開放するように位置するとき、前記ヒーターを通過した一部の空気が前記リアベントホール側にガイドされるように形成されたことを特徴とする、請求項２に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項7】

前記ハウジングには前記ヒーターの上側にバイパス流路が形成されることにより、前記室内熱交換器を通過した一部の空気が前記バイパス流路を介して前記ヒーターを通過しないことを特徴とする、請求項２に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項8】

前記ハウジングには、前記バイパス流路にバイパスドアが設置され、前記バイパスドアの開閉に応じて、前記バイパス流路を介した空気の流動が選択的に許容されることを特徴とする、請求項７に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項9】

前記バイパスドアは、前記室内熱交換器を介して暖房空気を形成するときに閉鎖動作し、前記室内熱交換器を介して冷房空気を形成するときに開放動作し、前記デフロストベントホール及び前記フロントベントホールが閉鎖され且つ前記リアベントホールが開放された場合に閉鎖動作することを特徴とする、請求項８に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項10】

前記ヒーターは、個別に動作する第１ヒーティング部と第２ヒーティング部で構成され、前記第１ヒーティング部が前記第１熱交換部にマッチングされ、前記第２ヒーティング部は前記第２熱交換部にマッチングされるように位置したことを特徴とする、請求項１に記載の統合熱交換機の空調装置。

【請求項11】

冷媒が循環し、圧縮機、凝縮器、膨張機及び蒸発器を含む冷媒回路と、
前記冷媒回路の前記凝縮器と熱交換される暖房用冷却水が循環する第１冷却水回路と、
前記冷媒回路の前記蒸発器と熱交換される冷房用冷却水が循環する第２冷却水回路と、
ハウジングの内部に設けられ、前記第１冷却水回路と前記第２冷却水回路が連結されて暖房用冷却水又は冷却用冷却水が選択的に循環する第１熱交換部と第２熱交換部で構成され、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部は、上下側にそれぞれ配置され、同じ冷却水又は互いに異なる冷却水が流通して前記第１熱交換部と前記第２熱交換部別に空気の温度を調節する室内熱交換器と、
前記第１冷却水回路と前記第２冷却水回路が連結され、前記室内熱交換器に流通する暖房用冷却水又は冷房用冷却水を選択的に断続するバルブモジュールと、を含むことを特徴とする、統合熱交換機の空調システム。

【請求項12】

前記第１冷却水回路には第１ウォーターポンプ、室外熱交換器が含まれ、前記第２冷却水回路には第２ウォーターポンプが含まれたことを特徴とする、請求項１１に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項13】

前記第１冷却水回路と前記第２冷却水回路は、複数の共有バルブを介して各冷却水が選択的に共有されることを特徴とする、請求項１１に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項14】

前記ハウジングの空気吐出口は、前記ハウジングの上側に少なくとも１つのデフロストベントホール及びフロントベントホールが構成され、下側に少なくとも１つのリアベントホールが構成され、それぞれのベントホールにはデフロストドア、フロントドア、リアドアが備えられたことを特徴とする、請求項１１に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項15】

前記ハウジングにはヒーターの上側にバイパス流路が形成され、前記バイパス流路にはバイパスドアが設置されたことを特徴とする、請求項１４に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項16】

室内空間で要求される温度条件に応じて前記バルブモジュール、各ドアを制御する制御器をさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項17】

前記制御器は、室内前方空間と室内後方空間の冷房時に、前記第２冷却水回路に循環する冷房用冷却水が前記第１熱交換部と前記第２熱交換部に流通するようにし、前記フロントドア、前記リアドア、前記バイパスドアが開放されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする、請求項１６に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項18】

前記制御器は、室内前方空間を冷房し且つ室内後方空間を暖房するとき、前記第１冷却水回路の暖房用冷却水が前記第２熱交換部に流通し、前記第２冷却水回路の冷房用冷却水が前記第１熱交換器に流通し、前記フロントドア、前記リアドア、前記バイパスドアが開放されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする、請求項１６に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項19】

前記制御器は、室内前方空間を暖房し且つ室内後方空間を冷房するとき、前記第１冷却水回路の暖房用冷却水が前記第１熱交換部に流通し、前記第２冷却水回路の冷房用冷却水が前記第２熱交換器に流通し、前記フロントドア、前記リアドア、前記バイパスドアが開放されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする、請求項１６に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項20】

前記制御器は、室内前方空間と室内後方空間の暖房時に、前記第１冷却水回路に循環する暖房用冷却水が前記第１熱交換部と前記第２熱交換部に流通するようにし、前記ヒーターが選択的に動作するようにし、前記フロントドアと前記リアドアが開放され、前記バイパスドアが閉鎖されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする、請求項１６に記載の統合熱交換機の空調システム。

【請求項21】

前記制御器は、デフロスト時に、前記第１冷却水回路に循環する暖房用冷却水が前記第１熱交換部と前記第２熱交換部に流通するようにし、前記ヒーターが選択的に動作し、デフロストドアが開放され、前記フロントドア、前記リアドア、前記バイパスドアが閉鎖されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする、請求項１６に記載の統合熱交換機の空調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、統合熱交換器の空調装置及びシステムに係り、特に、一体型熱交換器を適用して冷却水を利用した冷暖房効率が確保され、モード別に空調空気の温度を調節するためのドアの個数が減少し、全体パッケージが縮小する統合熱交換器の空調装置及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

最近、環境にやさしい技術の具現やエネルギー枯渇などの問題を解決するために社会的イシューとして台頭しているのが電気自動車である。電気自動車は、バッテリーから電気の供給を受けて動力を出力するモーターを用いて作動する。よって、二酸化炭素の排出がなく、騒音が非常に小さく、モーターのエネルギー効率がエンジンのエネルギー効率よりも高いという利点があるため、環境にやさしい自動車として脚光を浴びている。

【0003】

このような電気自動車を実現する上での核心技術は、バッテリーモジュールに関する技術であり、最近、バッテリーの軽量化、小型化、短い充電時間などに関する研究が盛んに行われている。バッテリーモジュールは、最適な温度環境で使用すれば最適な性能と長い寿命を維持することができる。しかし、駆動中に発生する熱と外部の温度変化によって最適な温度環境で使用し難い実情である。

【0004】

また、電気自動車は、内燃機関のように別途のエンジンで燃焼時に発生する廃熱源がないため、電気式暖房装置で冬季の車室内暖房を行い、また、酷寒期にはバッテリー充放電性能を向上させるためにウォームアップが必要であるので、別途の冷却水加熱式電気ヒーターをそれぞれ構成して使用する。すなわち、バッテリーモジュールの最適な温度環境を維持するために、バッテリーモジュール温度調節のための冷暖房システムを、車室内空調のための冷暖房システムとは別に運用する技術が用いられている。

【0005】

ここで、車室内空調のための空調システムは、走行距離増大のために暖房エネルギー消費を最小化するためのヒートポンプ技術が適用されることにより、エネルギー消費量を最小限に抑える。空調システムは、冷房空気と暖房空気の提供を選択的に調節するための温度調節ドアが備えられ、蒸発器及びヒーターによる各構成がそれぞれ離隔して配置されることにより、全体サイズが増加する。また、冷媒の循環のみで空調するとき、冷媒循環のための各構成の容量が大きくなって全体パッケージが増大する。

【0006】

上記の背景技術として説明した事項は、本発明の背景に対する理解を増進するためのものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者に既に知られている従来技術に該当することを認めるものと受け入れられてはならないだろう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国公開第１０－２００８－００９２５２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、かかる問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、一体型熱交換器を適用して冷却水を利用した冷暖房効率が確保され、モード別に空調空気の温度を調節するためのドアの個数が減少し、全体パッケージが縮小する統合熱交換器の空調装置及びシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するための本発明による統合熱交換器の空調装置は、空気が流通する空気流入口と複数の空気吐出口を有するハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、冷却媒体の循環を介して冷却媒体と空気とが熱交換されるようにする第１熱交換部と第２熱交換部で構成され、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部は、上下側にそれぞれ配置され、空気の温度が同じ温度又は異なる温度に調節可能であるように構成された室内熱交換器と、前記ハウジングの内部で前記室内熱交換器から離隔して配置され、動作に応じて、流通する空気の温度を加熱させるヒーターと、を含む。

【0010】

前記ハウジングの前記空気吐出口は、前記ハウジングの上側に少なくとも１つのデフロストベントホール及びフロントベントホールが構成され、下側に少なくとも１つのリアベントホールが構成され、それぞれのベントホールにはデフロストドア、フロントドア、リアドアが備えられたことを特徴とする。

【0011】

前記フロントベントホールは、室内上部ベントホールと室内下部ベントホールに区分され、前記ハウジングにおいて前記デフロストベントホールと前記室内上部ベントホールが隣接して配置されることにより、前記デフロストドアが前記デフロストベントホールと前記室内上部ベントホールとの間で空気の流動を断続し、前記フロントドアが前記室内上部ベントホールと前記室内下部ベントホールとの間で空気の流動を断続することを特徴とする。

【0012】

前記フロントドアは、両側端が一部切開されるように形成され、前記室内上部ベントホール側を閉鎖するように位置するとき、切開された部分を介して一部の空気が流動可能であることを特徴とする。

【0013】

前記デフロストドアは、両側端の一部が切開されるように形成され、前記フロントベントホール側を閉鎖するように位置するとき、切開された部分を介して一部の空気が流動可能であることを特徴とする。

【0014】

前記リアドアは、前記ヒーターの後方に配置され、前記リアベントホール側を開放するように位置するとき、前記ヒーターを通過した一部の空気が前記リアベントホール側にガイドされるように形成されたことを特徴とする。

【0015】

前記ハウジングには前記ヒーターの上側にバイパス流路が形成されることにより、前記室内熱交換器を通過した一部の空気が前記バイパス流路を介して前記ヒーターを通過しないことを特徴とする。

【0016】

前記ハウジングには、前記バイパス流路にバイパスドアが設置され、前記バイパスドアの開閉に応じて、前記バイパス流路を介した空気の流動が選択的に許容されることを特徴とする。

【0017】

前記バイパスドアは、前記室内熱交換器を介して暖房空気を形成するときに閉鎖動作し、前記室内熱交換器を介して冷房空気を形成するときに開放動作するが、前記デフロストベントホール及び前記フロントベントホールが閉鎖され、前記リアベントホールが開放された場合に閉鎖動作することを特徴とする。

【0018】

前記ヒーターは、個別に動作する第１ヒーティング部と第２ヒーティング部で構成され、前記第１ヒーティング部が前記第１熱交換部にマッチングされ、前記第２ヒーティング部は前記第２熱交換部にマッチングされるように位置したことを特徴とする。

【0019】

一方、本発明による統合熱交換器の空調システムは、冷媒が循環し、圧縮機、凝縮器、膨張機及び蒸発器を含む冷媒回路と、前記冷媒回路の前記凝縮器と熱交換される暖房用冷却水が循環する第１冷却水回路と、前記冷媒回路の前記蒸発器と熱交換される冷房用冷却水が循環する第２冷却水回路と、ハウジングの内部に設けられ、前記第１冷却水回路と前記第２冷却水回路が連結されて暖房用冷却水又は冷却用冷却水が選択的に循環する第１熱交換部と第２熱交換部で構成され、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部は、上下側にそれぞれ配置され、同じ冷却水又は互いに異なる冷却水が流通して前記第１熱交換部と前記第２熱交換部別に空気の温度を調節する室内熱交換器と、前記第１冷却水回路と前記第２冷却水回路が連結され、前記室内熱交換器に流通する暖房用冷却水又は冷房用冷却水を選択的に断続するバルブモジュールと、を含む。

【0020】

前記第１冷却水回路には第１ウォーターポンプ、室外熱交換器が含まれ、前記第２冷却水回路には第２ウォーターポンプが含まれたことを特徴とする。

【0021】

前記第１冷却水回路と前記第２冷却水回路は、複数の共有バルブを介して各冷却水が選択的に共有されることを特徴とする。

【0022】

前記ハウジングの空気吐出口は、前記ハウジングの上側に少なくとも１つのデフロストベントホール及びフロントベントホールが構成され、下側に少なくとも１つのリアベントホールが構成され、それぞれのベントホールにはデフロストドア、フロントドア、リアドアが備えられたことを特徴とする。

【0023】

前記ハウジングにはヒーターの上側にバイパス流路が形成され、前記バイパス流路にはバイパスドアが設置されたことを特徴とする。

【0024】

室内空間で要求される温度条件に応じて前記バルブモジュール、各ドアを制御する制御器をさらに含むことを特徴とする。

【0025】

前記制御器は、室内前方空間と室内後方空間の冷房時に、前記第２冷却水回路に循環する冷房用冷却水が前記第１熱交換部と前記第２熱交換部に流通するようにし、前記フロントドア、前記リアドア、前記バイパスドアが開放されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする。

【0026】

前記制御器は、室内前方空間を冷房し且つ室内後方空間を暖房するとき、前記第１冷却水回路の暖房用冷却水が前記第２熱交換部に流通し、前記第２冷却水回路の冷房用冷却水が前記第１熱交換器に流通し、前記フロントドア、前記リアドア、前記バイパスドアが開放されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする。

【0027】

前記制御器は、室内前方空間を暖房し且つ室内後方空間を冷房するとき、前記第１冷却水回路の暖房用冷却水が前記第１熱交換部に流通し、前記第２冷却水回路の冷房用冷却水が前記第２熱交換器に流通し、前記フロントドア、前記リアドア、前記バイパスドアが開放されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする。

【0028】

前記制御器は、室内前方空間と室内後方空間の暖房時に、前記第１冷却水回路に循環する暖房用冷却水が前記第１熱交換部と前記第２熱交換部に流通するようにし、前記ヒーターが選択的に動作するようにし、前記フロントドアと前記リアドアが開放され、前記バイパスドアが閉鎖されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする。

【0029】

前記制御器は、デフロスト時に、前記第１冷却水回路に循環する暖房用冷却水が前記第１熱交換部と前記第２熱交換部に流通するようにし、前記ヒーターが選択的に動作し、デフロストドアが開放され、前記フロントドア、前記リアドア、前記バイパスドアが閉鎖されるように前記バルブモジュールと各ドアを制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0030】

上述した構造を持つ統合熱交換器の空調装置及びシステムは、暖房空気又は冷房空気を生成するための一体型熱交換器で冷却水を活用して空調空気を生成して冷暖房効率が確保され、モード別に空調空気の温度を調節するためのドアの個数が減少し、全体パッケージが縮小する。また、室内の前方空間と後方空間の個別的な温度管理が可能であるため、搭乗席ごとに快適さを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明による一体型熱交換器の空調装置を示す図である。

【図2】本発明によるハウジング及びフロントドアを示す図である。

【図3】本発明によるフロントドアを示す図である。

【図4】本発明による統合熱交換器の空調装置におけるデフロストドア及びフロントドアの位置による空気流れを説明するための図である。

【図5】本発明による統合熱交換器の空調装置におけるデフロストドア及びフロントドアの位置による空気流れを説明するための図である。

【図6】本発明によるハウジング及びデフロストドアを示す図である。

【図7】本発明によるデフロストドアを示す図である。

【図8】本発明による統合熱交換器の空調装置におけるデフロストドア及びフロントドアの位置による空気流れを説明するための図である。

【図9】本発明の一実施形態による熱交換器の空調システムを示す構成図である。

【図10】本発明による室内前方空間と室内後方空間の冷房を説明するための図である。

【図11】本発明による室内前方空間を冷房し且つ室内後方空間を暖房することを説明するための図である。

【図12】本発明による室内前方空間を暖房し且つ室内後方空間を冷房することを説明するための図である。

【図13】本発明による室内前方空間と室内後方空間の暖房を説明するための図である。

【図14】本発明によるデフロストを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、添付図面を参照して、本明細書に開示された実施形態を詳細に説明する。図面符号に関係なく、同一又は類似の構成要素は、同一の参照番号を付与し、これについての重複説明は省略する。
以下の説明で使用する構成要素に対する接尾の文言「モジュール」及び「部」は、明細書作成の容易さのみが考慮されて付与又は混用されるものであって、それ自体で互いに区別される意味又は役割を有するものではない。

【0033】

本明細書に開示した実施例を説明するにあたり、関連する公知の技術について具体的な説明が、本明細書に開示した実施形態の要旨を不明確にするおそれがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付図面は、本明細書に開示した実施形態を容易に理解し得るようにするためのものに過ぎず、添付図面によって、本明細書に開示した技術思想が限定されず、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。

【0034】

「第１」、「第２」等のように序数を含む用語は多様な構成要素の説明に使用できるが、これらの構成要素はこれらの用語によって限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いる或いは「接続されて」いると言及された場合には、該他の構成要素に直接連結又は接続されていることもあるが、それらの間に別の構成要素が介在することもあると理解されるべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いる或いは「直接接続されて」いると言及された場合には、それらの間に別の構成要素が介在しないと理解されるべきである。

【0035】

単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味を有しない限り、複数の表現を含む。
本明細書において、「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品又はこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするもので、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。

【0036】

制御器（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）は、担当する機能の制御のために他の制御器又はセンサーと通信する通信装置、運営体制やロジック命令語、入出力情報などを記憶するメモリ、及び担当機能の制御に必要な判断、演算、決定などを行う一つ以上のプロセッサを含むことができる。

【0037】

本発明による図面は、次の通りである。
図１は、本発明による統合熱交換器の空調装置を示す図である。
また、図２は、本発明によるハウジング及びフロントドアを示す図であり、図３は、本発明によるフロントドアを示す図であり、図４は、本発明による統合熱交換器の空調装置におけるデフロストドア及びフロントドアの位置による空気流れを説明するための図であり、図５は本発明による統合熱交換器の空調装置におけるデフロストドア及びフロントドアの位置による空気流れを説明するための図である。

【0038】

また、図６は、本発明によるハウジング及びデフロストドアを示す図であり、図７は、本発明によるデフロストドアを示す図であり、図８は、本発明による統合熱交換器の空調装置におけるデフロストドア及びフロントドアの位置による空気流れを説明するための図である。

【0039】

一方、図９は、本発明の一実施形態による熱交換器の空調システムを示す構成図であり、図１０は、本発明による室内前方空間と室内後方空間の冷房を説明するための図であり、図１１は、本発明による室内前方空間を冷房し且つ室内後方空間をは暖房することを説明するための図であり、図１２は、本発明による室内前方空間を暖房し且つ室内後方空間を冷房することを説明するための図であり、図１３は、本発明による室内前方空間と室内後方空間の暖房を説明するための図であり、図１４は、本発明によるデフロストを説明するための図である。

【0040】

本発明による統合熱交換器の空調装置は、図１に示すように、空気が流通する空気流入口１１０と複数の空気吐出口１２０とを有するハウジング１００と、ハウジング１００の内部に設けられ、冷却媒体の循環を介して冷却媒体と空気とが熱交換されるようにする第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０で構成され、第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０は、上下側にそれぞれ配置され、空気の温度が同一温度又は互いに異なる温度に調節可能であるように構成された室内熱交換器２００と、ハウジング１００の内部で室内熱交換器２００から離隔して配置され、動作に応じて、流通する空気の温度を加熱させるヒーター３００と、を含む。

【0041】

このように、ハウジング１００には、室内熱交換器２００とヒーター３００を介して、内部に流通する空気が室内熱交換器２００を介して冷却されるか、或いは室内熱交換器２００及びヒーター３００を介して加熱されることにより、室内空調のための冷房空気又は暖房空気が形成される。

【0042】

ここで、室内熱交換器２００は、第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０で構成され、第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０に循環する冷却媒体に応じて、ハウジング１００の内部に流通する空気の温度が調節される。冷却媒体は、冷却水になることができる。一例として、第１熱交換部２１０に熱い冷却水が循環する場合、第１熱交換部２１０を通過する空気が加熱されて暖房空気となり、第１熱交換部２１０に冷たい冷却水が循環する場合、第１熱交換部２１０を通過する空気が冷却されて冷房空気となる。第２熱交換部２２０も、第１熱交換部２１０と同様に循環する冷却媒体の温度に応じて空調空気の温度を調節する。特に、第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０は、上下側にそれぞれ配置されることにより、ハウジング１００内に流通する空気の温度を第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０による区域ごとに温度を調節することができる。これにより、第１熱交換部２１０を通過した空気の場合は、室内の特定空間に流通するようにし、第２熱交換部２２０を通過した空気の場合は、室内の他の空間に流通するようにすることにより、室内空間の各区域別に異なる温度管理を行うことができる。

【0043】

一方、ヒーター３００は、室内暖房時に、室内熱交換器２００のみで足りない暖房熱を補充するためのＰＴＣヒーターで構成されることができる。

【0044】

また、ヒーター３００は、個別に動作する第１ヒーティング部３１０と第２ヒーティング部３２０で構成され、第１ヒーティング部３１０が第１熱交換部２１０にマッチングされ、第２ヒーティング部３２０は第２熱交換部２２０にマッチングされるように位置することができる。

【0045】

このように、ヒーター３００は、第１ヒーティング部３１０と第２ヒーティング部３２０で構成され、第１ヒーティング部３１０と第２ヒーティング部３２０が上下側に配置されることにより、第１ヒーティング部３１０が第１熱交換部２１０にマッチングされ、第２ヒーティング部３２０は第２熱交換部２２０にマッチングされる。これにより、ハウジング１００の内部に流通する空気の温度を、第１ヒーティング部３１０と第２ヒーティング部３２０による区域ごとに温度を調節することができる。これにより、第１熱交換部２１０及び第２熱交換部２２０と共に、第１ヒーティング部３１０と第２ヒーティング部３２０の選択的な稼働によって、室内暖房の際に、室内で要求する暖房温度条件を満たすことができる。

【0046】

一方、ハウジング１００の空気吐出口１２０は、ハウジング１００の上側に少なくとも１つのデフロストベントホール１２１及びフロントベントホール１２２が構成され、下側に少なくとも１つのリアベントホール１２３が構成され、それぞれのベントホールにはデフロストドア１３０、フロントドア１４０、リアドア１５０が備えられる。

【0047】

このように、ハウジング１００には、空気流入口１１０を介して流入した空気が空気吐出口１２０を介して室内空間へ流動する。特に、空気吐出口１２０の場合、室内空間の様々な位置に空調空気が提供されるようにデフロストベントホール１２１、フロントベントホール１２２、リアベントホール１２３が備えられ、それぞれのベントホールは、追加構成されるか或いは各ベントホールが分岐して、室内空間に様々な位置へ空気が流れるようにすることができる。

【0048】

ここで、デフロストベントホール１２１とフロントベントホール１２２の場合は、ハウジング１００の上側に構成されることにより、第１熱交換部２１０及び第１ヒーティング部３１０を通過した空気がほとんど流通し、リアベントホール１２３の場合は、ハウジング１００の下側に構成されることにより、第２熱交換部２２０及び第２ヒーティング部３２０を通過した空気がほとんど流通する。また、フロントドア１４０及びリアドア１５０の位置に応じて、室内熱交換器２００とヒーター３００を通過した空気がそれぞれのベントホールを介して選択的に流れることができる。

【0049】

このようなデフロストベントホール１２１は、モビリティのフロントガラス側に空気が吐出されるように構成でき、フロントベントホール１２２は、モビリティの室内前方に空気を吐出するように構成され、リアベントホール１２３は、モビリティの室内後方に空気が吐出されるように構成される。

【0050】

このように、ハウジング１００の内部に流れる空気は、デフロストドア１３０、フロントドア１４０、リアドア１５０の開閉に応じてデフロストベントホール１２１、フロントベントホール１２２、リアベントホール１２３に選択的に流れて、室内空間で要求される位置に空調空気を提供することができる。

【0051】

ここで、フロントベントホール１２２は、室内上部ベントホール１２２ａと室内下部ベントホール１２２ｂに分けられ、ハウジング１００においてデフロストベントホール１２１と室内上部ベントホール１２２ａとが隣接して配置されることにより、デフロストドア１３０がデフロストベントホール１２１と室内上部ベントホール１２２ａとの間の空気の流動を断続し、フロントドア１４０が室内上部ベントホール１２２ａと室内下部ベントホール１２２ｂとの間で空気の流動を断続することができる。

【0052】

すなわち、室内上部ベントホール１２２ａは、室内前方空間から前席搭乗者の顔側に空気が吐出されるように構成でき、室内下部ベントホール１２２ｂは、室内前方空間から前席搭乗者の足側に空気が吐出されるように構成できる。

【0053】

また、デフロストドア１３０は、デフロストベントホール１２１と室内上部ベントホール１２２ａとの間に設けられ、デフロストベントホール１２１とフロントベントホール１２２側への空気の流動を選択的に断続し、フロントドア１４０は、室内上部ベントホール１２２ａと室内下部ベントホール１２２ｂとの間に設けられ、室内上部ベントホールと室内下部ベントホール１２２ｂ側への空気の流動を選択的に断続する。このようなデフロストドア１３０とフロントドア１４０は、開度量が調節されることにより、空気流通量を調節することができる。

【0054】

特に、図２～図４に示すように、フロントドア１４０は、両側端が一部切開されるように形成されることにより、室内上部ベントホール１２２ａ側を閉鎖するように位置するとき、切開された部分を介して一部の空気が流動可能である。

【0055】

図３に示すように、フロントドア１４０は、両側端の一部が切開されることにより、切開された部分に空気が流通可能に形成される。フロントドア１４０の切開形状は、様々な形態で適用でき、フロントドア１４０を複数構成し、中央のフロントドア１４０に比べて両端のフロントドア１４０の長さを短く形成することもできる。

【0056】

これにより、図４に示すように、フロントドア１４０が室内上部ベントホール１２２ａを閉鎖するように位置しても、少量の空気が、切開された部分に流通することにより、室内前方空間に対する温度調節が容易であり、空調効率が確保される。また、図５に示すように、フロントドア１４０が室内下部ベントホール１２２ｂを閉鎖するように位置するとき、ハウジング１００の内部で空気流動の自然な流れによってほとんどの空気が室内上部ベントホール１２２ａへ流動することにより、室内前方搭乗者に提供される空気流量を確保することができる。

【0057】

一方、図６及び図７に示すように、デフロストドア１３０は、両端の一部が切開されるように形成されることにより、フロントベントホール１２２側を閉鎖するように位置するときに、切開された部分を介して一部の空気が流動可能である。

【0058】

このように、デフロストドア１３０は、両側端の一部が切開されることにより、切開された部分に空気が流動し得るように形成される。このようなデフロストドア１３０は、切開形状が様々な形態で適用されることができ、デフロストドア１３０の特性上、過剰な空気が流通しないようにその大きさが決定されることができる。

【0059】

これにより、図８に示すように、デフロストドア１３０がデフロストベントホール１２１を開放することにより、フロントベントホール１２２側を閉鎖するように位置しても、少量の空気が、切開された部分に通過することにより、室内前方空間に対する温度調節が容易であり、空調効率が確保される。また、図５に示すように、デフロストドア１３０がデフロストベントホール１２１を閉鎖するように位置するとき、ハウジング１００の内部で空気流動の自然な流れによって大部分の空気がフロントベントホール１２２へ流動することにより、室内前方搭乗者に提供される空気の流量を確保することができる。

【0060】

一方、リアドア１５０は、ヒーター３００の後方に配置され、リアベントホール１２３側を開放するように位置するとき、ヒーター３００を通過した一部の空気がリアベントホール１２３側へガイドされるように形成される。

【0061】

図１に示すように、リアドア１５０は、ヒーター３００の後方に配置され、室内熱交換器２００及びヒーター３００を通過した空気がリアベントホール１２３側へ流通するようにするか或いは流動遮断されるようにする。特に、リアドア１５０は、「＞」状に形成されることにより、第１フラップ１５１と第２フラップ１５２を有するように構成される。これにより、リアドア１５０は、リアベントホール１２３側に空気が流動するように位置するとき、第１フラップ１５１がヒーター３００の後方に傾くように配置され、室内熱交換器２００及びヒーター３００を通過した一部の空気がリアベントホール１２３側へ流動するようにガイドする。また、リアドア１５０がリアベントホール１２３を閉鎖するように位置するとき、第２フラップ１５２がリアベントホール１２３を遮断することにより、室内熱交換器２００及びヒーター３００を通過した空気がリアベントホール１２３に流動しない。

【0062】

一方、ハウジング１００にはヒーター３００の上側にバイパス流路１６０が形成されることにより、室内熱交換器２００を通過した一部の空気がバイパス流路１６０を介してヒーター３００を通過しない。

【0063】

このように、ハウジング１００の内部にはヒーター３００の上側にバイパス流路１６０が形成されることにより、ヒーター３００がハウジング１００の内部に配置されることによる流動抵抗が解消される。すなわち、ハウジング１００の内部で室内熱交換器２００を通過した空気のうちの一部がバイパス流路１６０を介してヒーター３００を通過せずに流動することにより、ハウジング１００内部の圧力が減少し、流動の流れを改善することができる。

【0064】

また、ハウジング１００にはバイパス流路１６０にバイパスドア１７０が設置され、バイパスドア１７０の開閉に応じてバイパス流路１６０を介した空気の流動が選択的に許容される。このように、バイパスドア１７０がバイパス流路１６０に設置されることにより、室内冷暖房条件に応じて空気流量を確保し且つ空調効率を確保することができる。

【0065】

すなわち、バイパスドア１７０は、室内熱交換器２００を介して暖房空気を形成するときに閉鎖動作し、室内熱交換器２００を介して冷房空気を形成するときに開放動作することができる。

【0066】

このように、室内に暖房空気を提供するときにバイパスドア１７０が閉鎖動作することにより、室内熱交換器２００を通過した暖房空気が全てヒーター３００を通過するので、ヒーター３００と空気の熱交換面積が増大して暖房空気を効率よく形成することができる。また、室内に冷房空気を提供するときにバイパスドア１７０が開放動作することにより、室内熱交換器２００を通過した冷房空気がバイパス流路１６０を介してヒーター３００を通過しないので、空気流れの流動性が向上してハウジング１００内部の圧力が減少し、冷房空気の流量が増大する。

【0067】

このように、本発明は、室内で要求する各種モードに応じて各ドアの開度量を調節してベントモード、バイレベルモード、フロアモード、ミックスモード、デフロストモードなどを行うことにより、室内空間における所望の位置及び所望の温度で空調空気を提供することができる。

【0068】

一方、本発明による統合熱交換器の空調システムは、図９に示すように、冷媒が循環し、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張機１３及び蒸発器１４を含む冷媒回路１０と、冷媒回路１０の凝縮器１２と熱交換される暖房用冷却水が循環する第１冷却水回路２０と、冷媒回路１０の蒸発器１４と熱交換される冷房用冷却水が循環する第２冷却水回路３０と、ハウジング１００の内部に設けられ、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０とが連結されて暖房用冷却水又は冷却用冷却水が選択的に循環する第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０で構成され、第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０は、上下側にそれぞれ配置され、同一の冷却水又は互いに異なる冷却水が流通して第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０別に空気の温度を調節する室内熱交換器２００と、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０とが連結され、室内熱交換器２００に流通する暖房用冷却水又は冷房用冷却水を選択的に断続するバルブモジュール４０と、を含む。

【0069】

ここで、第１冷却水回路２０には第１ウォーターポンプ２１、室外熱交換器２２が含まれ、第２冷却水回路３０には第２ウォーターポンプ３１が含まれることができる。室外熱交換器２２は、ラジエータで構成されることができ、第１ウォーターポンプ２１、第２ウォーターポンプ３１、圧縮機１１、膨張機１３、各種バルブは、制御器５０によって制御されることができる。

【0070】

本発明の一実施形態によれば、冷媒回路１０には圧縮機１１、凝縮器１２、膨張機１３、蒸発器１４が含まれ、冷媒が圧縮機１１、凝縮器１２、膨張機１３、蒸発器１４を順次循環する。

【0071】

ここで、冷媒回路１０には、圧縮機１１で圧縮された高温高圧の冷媒が凝縮器１２に流入することにより、凝縮器１２の発熱を介して、凝縮器１２に連結された第１冷却水回路２０に循環する冷却水が加熱される。これにより、第１冷却水回路２０は、凝縮器１２を共に含み、冷却水が凝縮器１２を介して冷媒と熱交換されて暖房のための暖房用冷却水として循環する。

【0072】

また、冷媒回路１０には、蒸発器１４を介した吸熱作用によって、蒸発器１４に連結された第２冷却水回路３０に循環する冷却水が冷却される。これにより、第２冷却水回路３０は、蒸発器１４を共に含み、冷却水が蒸発器１４を介して冷媒と熱交換されて冷房のための冷房用冷却水として循環する。

【0073】

このように、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０で流通するそれぞれの冷却水は、凝縮器１２と蒸発器１４を介して熱交換され、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０は、空調機の内部に設けられた室内熱交換器２００に冷却水が流通するように連結されることにより、冷却水が室内熱交換器２００を介して空調空気と熱交換される。このような第１冷却水回路２０には第１ウォーターポンプ２１が設けられることにより、第１冷却水回路２０内で冷却水が循環することができ、第２冷却水回路３０には第２ウォーターポンプ３１が設けられることにより、第２冷却水回路内で冷却水が循環することができる。

【0074】

特に、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０にはバルブモジュール４０が連結されることにより、室内熱交換器２００に流通する暖房用冷却水又は冷房用冷却水が選択的に断続されて室内熱交換器２００の第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０に流通することができる。すなわち、バルブモジュール４０によって第１冷却水回路２０に流通する暖房用冷却水が第１熱交換部２１０又は第２熱交換部２２０に流通するか、或いは第２冷却水回路３０に流通する冷却用冷却水が第１熱交換部２１０又は第２熱交換部２２０に流通することができる。ここで、バルブモジュール４０は、マルチウェイバルブであって、多数の４ウェイバルブがモジュール化されるように構成されることができる。

【0075】

これにより、本発明は、冷媒回路１０内での冷媒の循環を介して、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０に循環する冷却水の温度が調節され、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０を介して流通する冷却水がバルブモジュール４０によって室内熱交換器２００の第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０に流通することにより、室内熱交換器２００を介して室内の要求温度による空調空気を提供することができる。また、冷媒の循環を介して冷却水の温度を調節し、冷却水を用いて空調機内で暖房空気又は冷房空気を形成することにより、冷媒回路１０の各構成を簡素化して冷媒循環によるパッケージを縮小することができる。しかも、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０に循環する、互いに異なる温度の冷却水が１つの室内熱交換器２００に流入して空調空気の温度を調節することにより、バルブモジュール４０による選択的な冷却水の流通を介して、温度調節ドアなしに空調空気の温度を調節することができる。

【0076】

このように、本発明は、第１冷却水回路２０内で第１ウォーターポンプ２１の動作によって冷却水が循環しながら凝縮器１２によって加熱され、室外熱交換器２２を介して冷却されて冷却水の温度が管理されることができる。また、第２冷却水回路３０内で第２ウォーターポンプ３１の動作によって冷却水が循環しながら蒸発器１４によって冷却されることができる。

【0077】

また、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０とは、複数の共有バルブＶを介して各冷却水が選択的に共有されることができる。このような共有バルブＶは、第１冷却水回路２０における凝縮器１２の前段と後段、第２冷却水回路３０における蒸発器１４の前段と後段にそれぞれ設けられることができ、第１冷却水回路２０に設けられた共有バルブＶと第２冷却水回路３０に設けられた共有バルブＶとは、共有ラインＬを介して連結されることができる。これにより、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０とは、共有バルブＶの動作に応じて、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０内で冷却水が個別に循環するか、或いは第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０に循環する冷却水が共有されることができる。これにより、室内空調に要求される温度を満たすための冷却水の温度調節が容易であり、走行状況、周辺環境に応じて冷却水を効率よく運用することができる。

【0078】

これによる従来と本発明の違いは、次のとおりである。従来の場合は、空調機内で暖房空気を形成するための凝縮器と冷房空気を形成するための蒸発器がそれぞれ離隔して配置されなければならず、凝縮器が相対的に小型化されなければならないことにより暖房空気を形成することが難しい。これに対して、本発明による一実施形態では、空調機内に室内熱交換器２００が単一に配置されることにより、空調機の全体パッケージが縮小し、温度調節ドアが削除されて部品数及び重量が減少する。また、室内熱交換器２００が暖房空気又は冷房空気の形成に関係なく全体面積で空調空気と熱交換を行うことにより、冷暖房性能が全て確保される。

【0079】

一方、ハウジング１００の空気吐出口１２０は、ハウジング１００の上側に少なくとも１つのデフロストベントホール１２１及びフロントベントホール１２２が構成され、下側に少なくとも１つのリアベントホール１２３が構成され、それぞれのベントホールにはデフロストドア１３０、フロントドア１４０、リアドア１５０が備えられる。

【0080】

また、ハウジング１００にはヒーター３００の上側にバイパス流路１６０が形成され、バイパス流路１６０にはバイパスドア１７０が設置される。

【0081】

これにより、空調機は、冷暖房条件及び各空調モードに最適化されて空気流量を確保し且つ空調効率を増大させることができる。

【0082】

一方、室内空間で要求される温度条件に応じてバルブモジュール４０、各ドアを制御する制御器５０をさらに含む。このような制御器５０は、温度条件だけでなく、各種モードによってもバルブモジュール４０、各ドアを制御して室内空間における空調空気の所望の位置及び空調空気の温度を満足することができる。

【0083】

詳細には、制御器５０は、室内前方空間と室内後方空間の冷房時に、第２冷却水回路３０に循環する冷房用冷却水が第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０に流通するようにし、フロントドア１４０、リアドア１５０、バイパスドアが開放されるようにバルブモジュール４０と各ドアを制御することができる。

【0084】

図１０に示すように、室内前方空間と室内後方空間の冷房時に、第２冷却水回路３０の冷房用冷却水が室内熱交換器２００の第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０に全て循環し、ヒーター３００が動作しないことによりハウジング１００の内部に冷房空気が形成されてフロントベントホール１２２とリアベントホール１２３を介して室内空間の前方と後方に冷房空気が提供されることができる。また、ハウジング１００の内部でバイパスドア１７０が開放されることによりバイパス流路１６０を介して一部の空気が流動して空気流量が確保され、空調機内部の圧力が減少する。

【0085】

一方、制御器５０は、室内前方空間を冷房し且つ室内後方空間を暖房するとき、第１冷却水回路２０の暖房用冷却水が第２熱交換部２２０に流通し、第２冷却水回路３０の冷房用冷却水が第１熱交換器に流通し、フロントドア１４０、リアドア１５０、バイパスドアが開放されるようにバルブモジュール４０と各ドアを制御する。

【0086】

すなわち、図１１に示すように、室内前方空間の冷房のために、第２冷却水回路３０の冷房用冷却水が第１熱交換部２１０に循環してハウジング１００の内部で第１熱交換部２１０を通過する空気が冷却されて冷房空気が形成される。このような冷房空気は、フロントベントホール１２２を介して室内前方空間に提供される。また、バイパスドア１７０が開放されることにより、第１熱交換部２１０を通過した空気の一部がバイパス流路１６０に流通することにより、室内前方空間へ流通する冷房空気の流量が増大する。

【0087】

また、室内後方空間の暖房のために、第１冷却水回路２０の暖房用冷却水が第２熱交換部２２０に循環してハウジング１００の内部で第２熱交換部２２０を通過する空気が加熱されて暖房空気が形成される。このような暖房空気は、リアベントホール１２３を介して室内後方空間に提供される。

【0088】

ここで、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０に流通するそれぞれの冷却水は、バルブモジュール４０によって第２熱交換部２２０と第１熱交換部２１０に流通することができ、各ドアの開度量の調節によって各モード別に室内空間に空調空気を提供することができる。

【0089】

これとともに、本発明による一実施形態において、ヒーター３００は、第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０で構成されることにより、第２熱交換部２２０にマッチングされる第２ヒーティング部３２０が動作するようにして、暖房熱を補充することができる。

【0090】

一方、制御器５０は、室内前方空間を暖房し且つ室内後方空間を冷房するとき、第１冷却水回路２０の暖房用冷却水が第１熱交換部２１０に流通し、第２冷却水回路３０の冷房用冷却水が第２熱交換器に流通し、フロントドア１４０、リアドア１５０、バイパスドアが開放されるようにバルブモジュール４０と各ドアを制御することができる。

【0091】

すなわち、図１２に示すように、室内前方空間の暖房のために、第１冷却水回路２０の暖房用冷却水が第１熱交換部２１０に循環してハウジング１００の内部で第１熱交換部２１０を通過する空気が加熱されて暖房空気が形成される。このような暖房空気は、フロントベントホール１２２を介して室内前方空間に提供される。また、バイパスドア１７０が開放されることにより、第１熱交換部２１０を通過した空気の一部がバイパス流路１６０に流通することにより、室内前方空間に流通する暖房空気の流量が増大する。

【0092】

また、室内後方空間の冷房のために、第２冷却水回路３０の冷房用冷却水が第２熱交換部２２０に循環してハウジング１００の内部で第２熱交換部２２０を通過する空気が冷却されて冷房空気が形成される。このような冷房空気は、リアベントホール１２３を介して室内後方空間に提供される。

【0093】

ここで、第１冷却水回路２０と第２冷却水回路３０に流通するそれぞれの冷却水は、バルブモジュール４０によって第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０に流通することができ、各ドアの開度量の調節によって各モード別に室内空間に空調空気を提供することができる。

【0094】

さらに、本発明による一実施形態において、ヒーター３００は、第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０で構成されることにより、第１熱交換部２１０にマッチングされる第１ヒーティング部３１０が動作するようにして、暖房熱を補充することができる。

【0095】

一方、制御器５０は、室内前方空間と室内後方空間の暖房時に、第１冷却水回路２０に循環する暖房用冷却水が第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０に流通するようにし、ヒーター３００が選択的に動作するようにし、フロントドア１４０とリアドア１５０が開放され、バイパスドアが閉鎖されるようにバルブモジュール４０と各ドアを制御する。

【0096】

図１３に示すように、室内前方空間と室内後方空間の暖房時に、第１冷却水回路２０の暖房用冷却水が室内熱交換器２００の第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０の両方に循環することにより暖房空気が形成され、これによりフロントベントホール１２２とリアベントホール１２３を介して室内空間の前方及び後方に暖房空気が提供されることができる。この場合、ヒーター３００は、暖房空気の温度を調節するために選択的に動作することができる。しかも、ハウジング１００の内部でバイパスドア１７０が閉鎖されることにより、室内熱交換器２００を通過した空気が全てヒーター３００を通過するので、暖房効率が確保される。

【0097】

一方、制御器５０は、デフロスト時に、第１冷却水回路２０に循環する暖房用冷却水が第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０に流通するようにし、ヒーター３００が選択的に動作し、デフロストドア１３０が開放され、フロントドア１４０、リアドア、バイパスドア１７０が閉鎖されるようにバルブモジュール４０及び各ドアを制御することができる。

【0098】

すなわち、図１４に示すように、デフロスト時に、第１冷却水回路２０の暖房用冷却水が室内熱交換器２００の第１熱交換部２１０と第２熱交換部２２０の両方に循環することにより暖房空気が形成され、デフロストドア１３０が開放されることにより暖房空気がデフロストベントホール１２１に流通する。また、フロントドア１４０とリアドア１５０が閉鎖動作することにより、室内熱交換器２００及びヒーター３００を通過した空気は、デフロストベントホール１２１に流通して空気流量が確保されることにより、霜除去を迅速に行うことができる。また、ハウジング１００の内部でバイパスドア１７０が閉鎖されることにより、室内熱交換器２００を通過した空気が全てヒーター３００を通過するので、デフロストのための暖房空気の提供効率が向上する。

【0099】

上述した構造を持つ統合熱交換器の空調装置及びシステムは、暖房空気又は冷房空気を生成するための一体型熱交換器で冷却水を活用して空調空気を生成して冷暖房効率が確保され、モード別に空調空気の温度を調節するためのドアの個数が減少し、全体パッケージが縮小する。また、室内の前方空間と後方空間の個別的な温度管理が可能であるため、搭乗席ごとに快適さを提供することができる。

【0100】

本発明は、特定の実施形態に関連して図示及び説明したが、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想から逸脱することなく、本発明に様々な改良及び変更を加え得ることは、当業分野における通常の知識を有する者にとって自明であろう。

【符号の説明】

【0101】

１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 凝縮器
１３ 膨張機
１４ 蒸発器
２０ 第１冷却水回路
２１ 第１ウォーターポンプ
２２ 室外熱交換器
３０ 第２冷却水回路
３１ 第２ウォーターポンプ
４０ バルブモジュール
５０ 制御器
１００ ハウジング
１１０ 空気流入口
１２０ 空気吐出口
１２１ デフロストベントホール
１２２ フロントベントホール
１２２ａ 室内上部ベントホール
１２２ｂ 室内下部ベントホール
１２３ リアベントホール
１３０ デフロストドア
１４０ フロントドア
１５０ リアドア
１５１ 第１フラップ
１５２ 第２フラップ
１６０ バイパス流路
１７０ バイパスドア
２００ 室内熱交換器
２１０ 第１熱交換部
２２０ 第２熱交換部
３００ ヒーター
３１０ 第１ヒーティング部
３２０ 第２ヒーティング部
Ｌ 共有ライン
Ｖ 共有バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】