KR102103254B1 - Air conditioner for a motor vehicle - Google Patents

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토마스 엘러스
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Abstract

본 발명은 적어도 2개의 구역을 공기 조화하기 위한 공기 조화 장치(1)에 관한 것으로서, 이 경우 - 2개의 구역이 가열 열교환기(2)를 통과하여 안내되는 온풍 경로(5, 51)를 구비하고, - 2개의 구역이 상기 가열 열교환기(2) 옆을 지나 안내되는 냉풍 경로(4, 41)를 구비하며, - 공기 유동 방향으로 상기 가열 열교환기(2)의 하류에 배치되는 방식으로 공기 층화용 플랩(142)이 배치되어 있으며, 공기 유동 방향으로 상기 가열 열교환기(2) 다음으로, 가열 열교환기(2) 가까이에 제1 공기 안내 장치(21)가 제공되어 있고, 상기 제1 공기 안내 장치는 상기 가열 열교환기(2)로부터 유출되는 온풍을 상기 공기 층화 플랩(142) 방향으로 안내하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an air conditioner (1) for air conditioning at least two zones, in this case-the two zones are provided with warm air paths (5, 51) guided through the heat exchanger (2) ,-Two zones are provided with cold air paths (4, 41) that are guided past the heat exchanger (2),-in an air flow direction in an air layer in a manner arranged downstream of the heat exchanger (2) A flap 142 for fire is disposed, and in the air flow direction, after the heat exchanger 2, a first air guide device 21 is provided near the heat exchanger 2, and the first air guide The device is characterized in that it guides the warm air flowing out from the heating heat exchanger (2) toward the air stratification flap (142).

Description

자동차용 공기 조화 장치{AIR CONDITIONER FOR A MOTOR VEHICLE}Air conditioner for automobiles {AIR CONDITIONER FOR A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 적어도 2개의 구역을 공기 조화하기 위한 자동차용 공기 조화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle air conditioner for air conditioning at least two zones.

자동차용 공기 조화 장치들은, 최대한 많은 차량 탑승자에게 좌석의 개별 온도 설정을 가능하게 하기 위해 점점 더 많은 구역을 갖는다. 공기 질량 흐름은 공기 조화 장치 내에 배치된 송풍기에 의해 공기 조화 장치 내로 그리고 상기 공기 조화 장치를 통해 이송된다. 냉매 회로의 증발기의 열전달 표면 과류 시, 공기 질량 흐름은 제습 및/또는 냉각된다. 이어서 공기 질량 흐름은 냉기 경로와 온풍 경로로 분할될 수 있다. 이 경우 온풍 경로를 통해 안내된 부분 공기 질량 흐름은 가열 열교환기의 열전달 표면을 통해 안내되고, 상기 가열 열교환기는 예를 들어, 내연 기관 구동식 드라이브를 구비한 자동차들의 종래의 공기 조화 장치들에서 내연 기관의 냉각제 회로와 연결된 열교환기로서 형성되어 있다. 전기 구동식 드라이브를 구비한 차량들의 경우에는 냉각제가 전기식으로 가열될 수 있거나 가열 열교환기도 전기 히터로 형성될 수 있다. 가열 열교환기로부터 유출되는 온풍 흐름 및 증발기로부터 유출되어 냉풍 경로를 통해 안내된 냉풍 흐름은 조절 가능한 특정 혼합비로 혼합 챔버에서 결합되고, 따라서 객실용 유입 공기의 온도를 조절한다.Automotive air conditioning units have more and more zones to enable individual temperature setting of seats for as many vehicle occupants as possible. The air mass flow is conveyed into and through the air conditioner by a blower disposed in the air conditioner. Upon overflow of the heat transfer surface of the evaporator of the refrigerant circuit, the air mass flow is dehumidified and / or cooled. The air mass flow can then be divided into a cold air path and a warm air path. In this case, the partial air mass flow guided through the warm air path is guided through the heat transfer surface of the heating heat exchanger, the heating heat exchanger being, for example, internal combustion in conventional air conditioning units of automobiles with an internal combustion engine driven drive. It is formed as a heat exchanger connected to the engine coolant circuit. In the case of vehicles with an electrically driven drive, the coolant can be heated electrically or a heating heat exchanger can also be formed as an electric heater. The hot air flow flowing out of the heat exchanger and the cold air flow flowing out of the evaporator and guided through the cold air path are combined in the mixing chamber at a specific adjustable mixing ratio, thus controlling the temperature of the incoming air for the room.

이 경우 공기 조화 장치들은 예를 들면, 레그룸 및 대시보드의 출구 노즐(outlet nozzle)들을 위한 다수의 공기 토출구를 갖는다. 레그룸 토출구들과 대시보드 토출구들의 동일한 온도는 특히, 외부 온도가 따뜻한 경우에는 빈번히 부적합한 것으로 느껴짐으로써, 대시보드로부터는 최대한 냉풍이 바람직한데, 그러나 레그룸에서는 이러한 냉풍이 너무 차가운 것으로 느껴진다.The air conditioners in this case have multiple air outlets, for example for outlet nozzles of the legroom and dashboard. The same temperature of the legroom outlets and the dashboard outlets is often unsuitable, especially when the outside temperature is warm, so that the maximum possible cold air is desirable from the dashboard, but in the legroom this cold air feels too cold.

따라서 레그룸으로 향하는 공기 흐름과 대시 보드의 출구 노즐들을 위한 공기 사이에서는 온도 층화 옵션이 요구될 수 있다. 이를 위해 공기 조화 장치의 온풍 경로 내에 공기 층화 플랩이 제공되어 있고, 이러한 공기 층화 플랩은 가열 열교환기로부터 오는 온풍을 곧바로 레그룸 토출구로 흐르게 하여 온도 층화가 가능하도록 할 수 있다. 그러나 온도 조절이 거의 완전히 저온인 경우에는 적은 공기만 가열 열교환기를 통해 흐른다. 이와 같은 적은 공기 유동으로 인해 단점적으로 공기 층화 플랩에 매우 적은 비율만 도달하고, 그 결과 공기 층화 플랩이 완전히 개방된 경우에도 온도 층화가 일어나지 않는다.Therefore, a temperature stratification option may be required between the air flow to the legroom and the air for the exit nozzles on the dashboard. To this end, an air stratified flap is provided in the warm air path of the air conditioner, and the air stratified flap allows temperature stratification by flowing hot air coming from the heat exchanger directly to the legroom outlet. However, when the temperature control is almost completely low temperature, only a small amount of air flows through the heat exchanger. Disadvantages of this low air flow disadvantageously reach only a very small proportion of the air stratification flap, resulting in no temperature stratification even when the air stratification flap is fully open.

따라서 본 발명의 과제는, 거의 완전히 냉풍으로 설정할 경우에도 온도 층화가 발생하는 공기 조화 장치를 제안하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to propose an air conditioner in which temperature stratification occurs even when set to almost completely cold air.

상기 과제는 청구항 1에 따른 특징들을 갖는 대상에 의해서 해결된다. 개선예들은 종속항들에 기재되어 있다.The above object is solved by an object having features according to claim 1. Improvements are described in the dependent claims.

본 특허 출원의 목적에서 '하류에 배치된' 그리고 이와 유사한 개념들은 공기 유동 방향과 관련되는 것으로 이해되어야 한다. '상부' 및 '하부' 그리고 '병렬로'라는 표현은 공기 조화 장치의 설치 상태와 관련되며, 이 경우 '상부'는 양의 y-방향으로, 그리고 '병렬로'는 x-방향으로 놓이도록 x-y 좌표계가 배치되어 있다.It should be understood that for the purposes of this patent application 'disposed downstream' and similar concepts relate to air flow direction. The expressions 'top', 'bottom' and 'parallel furnace' relate to the installation state of the air conditioner, in which case 'top' is placed in the positive y-direction and 'parallel furnace' in the x-direction. The xy coordinate system is arranged.

본 발명에 따른 공기 조화 장치는 적어도 2개의 구역을 공기 조화하는 데 적합하다. 대개 공기 조화 장치들은 공기 유입구 측에 유입 공기를 냉각하고 제습하는 증발기를 갖는다. 가열 열교환기는 상기 증발기의 하류에 배치되어 있다. 이어서 상기 공기는 공기 조화될 각각의 구역을 위해 온풍 경로와 냉풍 경로로 분할된다. 이 경우 온풍 경로는 가열 열교환기를 통과한다. 냉풍 경로들은 가열 열교환기 옆을 지나서 안내된다. 이 경우 적어도 하나의 냉풍 경로가 가열 열교환기 위로 안내되고, 그리고 적어도 하나의 냉풍 경로가 가열 열교환기 아래로 지난다. 2개의 온풍 경로는 가열 열교환기를 상부 영역과 하부 영역으로 분할한다. 가열 열교환기의 상부 영역을 통과하는 온풍 경로는 이어서 가열 열교환기를 통과한 냉풍 흐름과 혼합되고, 그리고 가열 열교환기의 하부 영역을 통과한 온풍 흐름은 가열 열교환기 옆을 지나는 냉풍 흐름과 혼합된다.The air conditioner according to the invention is suitable for air conditioning at least two zones. Usually air conditioners have an evaporator that cools and dehumidifies the incoming air at the air inlet side. The heat exchanger is arranged downstream of the evaporator. The air is then divided into hot air paths and cold air paths for each zone to be air-conditioned. In this case, the warm air path passes through the heat exchanger. Cold air paths are guided past the heat exchanger. In this case, at least one cold air path is guided over the heat exchanger, and at least one cold air path is passed under the heat exchanger. The two warm air paths divide the heat exchanger into upper and lower regions. The warm air path passing through the upper region of the heat exchanger is then mixed with the cold air flow passing through the heat exchanger, and the hot air flow passing through the lower region of the heat exchanger is mixed with the cold air flow passing next to the heat exchanger.

대부분 하부 영역을 통과하는 공기 흐름은 객실의 후방 영역에, 즉 승용차의 하나 또는 다수의 뒷좌석에 할당되어 있고, 상부 공기 흐름은 적어도 하나의 앞좌석에 할당되어 있다. 상부 공기 흐름(가열 열교환기의 상부 영역을 통과하는 온풍 경로 및 상기 가열 열교환기 위로 안내되는 냉풍 경로) 및 하부 공기 흐름(가열 열교환기의 하부 영역을 통과하는 온풍 경로 및 상기 가열 열교환기 아래로 안내되는 냉풍 경로)은 이 경우 여러 번 병렬로도 설계될 수 있으며, 예를 들어 2개 구역에서는 병렬로 상부/하부로 분할함으로써 4-구역 공기 조화 장치가 형성된다. 이와 같은 공기 조화 장치는 2개의 전방 구역(가열 열교환기를 통과하는 상부 좌측 및 우측 온풍 경로) 및 2개의 후방 구역(가열 열교환기를 통과하는 하부 좌측 및 우측 온풍 경로)을 갖는다.Most of the air flow through the lower area is assigned to the rear area of the cabin, ie to one or more rear seats of the passenger car, and the upper air flow is assigned to at least one front seat. Upper air flow (hot air path passing through the upper region of the heat exchanger and cold air path leading over the heating heat exchanger) and lower air flow (hot air path passing through the lower region of the heating heat exchanger and directing down the heating heat exchanger) In this case, the cold air path may be designed multiple times in parallel, for example, in two zones, a four-zone air conditioner is formed by dividing the upper / lower sections in parallel. This air conditioner has two front zones (top left and right warm air paths through the heat exchanger) and two rear zones (bottom left and right warm air paths through the heat exchanger).

공기 조화 장치는 공기 층화용 플랩을 갖는다. 이러한 플랩은, 가열 열교환기로부터의 온풍 유입을 가능하게 하기 위해 상기 가열 열교환기 가까이에 배치되어 있다. 본 발명에 따르면, 공기 조화 장치는 공기 유동 방향으로 가열 열교환기 다음으로 이러한 가열 열교환기 가까이에 제1 공기 안내 장치를 갖는다. 상기 제1 공기 안내 장치는 가열 열교환기로부터 나오는 공기 흐름을 공기 층화용 플랩 방향으로 안내한다. 바람직하게 온풍 흐름을 공기 층화 플랩 방향으로 안내함으로써, 온풍 흐름이 매우 적은 경우에도 이러한 온풍 흐름이 공기 층화 플랩에 도달하여 온도 층화가 가능하도록 보장될 수 있다.The air conditioner has a flap for stratifying the air. These flaps are arranged close to the heat exchanger to enable warm air inflow from the heat exchanger. According to the present invention, the air conditioner has a first air guiding device in the air flow direction next to the heat exchanger next to the heat exchanger. The first air guiding device guides the air flow from the heat exchanger in the direction of the flap for air stratification. Preferably, by directing the warm air flow in the direction of the air stratification flap, it can be ensured that even if the warm air flow is very small, such a warm air flow reaches the air stratification flap to enable temperature stratification.

바람직한 일 실시예에서, 공기 조화 시스템은 유동 방향으로 가열 열교환기 하류에 배치되는 방식으로 맥스디프로스트 플랩을 갖는다. 상기 맥스디프로스트 플랩은 가열 열교환기로부터 유출 시 상부 온풍 경로와 하부 온풍 경로 사이 분리 벽을 의미한다. 앞유리의 김서림을 제거하거나 앞유리 결빙을 제거하기 위해 이용 가능한 모든 온풍이 앞유리로 안내되는 Defrost 기능에서는 맥스디프로스트 플랩이 개방될 수 있다. 이로 인해 가열 열교환기의 하부 영역으로부터 오는 온풍도 앞유리에 공급될 수 있다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예에서 맥스디프로스트 플랩 상에는 제2 공기 안내 장치가 제공되어 있다. 이 경우 상기 제2 공기 안내 장치는 제1 공기 안내 장치와 공기 층화 플랩 사이에 배치되어 있다. 바람직하게 온풍 흐름이 추가 구간에 걸쳐 안내되고, 그 결과 훨씬 더 많은 양의 온풍 흐름이 공기 층화 플랩에 도달하고 훨씬 더 큰 온도 층화가 가능하다. 제2 공기 안내 장치를 맥스디프로스트 플랩 상에 배치함으로써, 상기 플랩이 Defrost 기능에서 온풍의 유동 경로를 방해하지 않도록 보장되는데, 그 이유는 맥스디프로스트 플랩 개방 시 제2 공기 안내 장치가 온풍 유동 경로로부터 함께 제거되기 때문이다.In one preferred embodiment, the air conditioning system has a max defrost flap in such a way that it is arranged downstream of the heat exchanger in the flow direction. The max defrost flap means a separation wall between the upper warm air path and the lower warm air path when it flows out of the heat exchanger. The Max Defrost flap can be opened in the Defrost function, where all available warm air is directed to the windshield to remove fogging or windshield freezing. Due to this, warm air coming from the lower region of the heat exchanger can also be supplied to the windshield. According to the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, a second air guiding device is provided on the max defrost flap. In this case, the second air guiding device is disposed between the first air guiding device and the air stratification flap. Preferably, the warm air flow is guided over a further section, so that a much larger amount of warm air flow reaches the air stratification flap and a much larger temperature stratification is possible. By placing the second air guiding device on the Max Defrost flap, it is ensured that the flap does not obstruct the flow path of the warm air in the Defrost function, because the second air guiding device when the Max Defrost flap is opened This is because it is removed together.

특히 바람직하게 제2 공기 안내 장치는 맥스디프로스트 플랩에 대해 이격되어 배치되어 있고, 측면 웨브에 의해 상기 맥스디프로스트 플랩에 연결되어 있다. 따라서 제2 공기 안내 장치를 갖는 맥스디프로스트 플랩이 채널을 형성하고, 이러한 채널은 바람직하게는 공기 안내를 더욱 용이하게 한다.Particularly preferably, the second air guiding device is arranged spaced apart from the Max Defrost flap and is connected to the Max Defrost flap by a side web. Thus a Max Defrost flap with a second air guiding device forms a channel, which preferably makes air guiding easier.

계속해서 바람직한 일 실시예에서, 온풍 경로는 공기 유동 방향으로 가열 열교환기 앞에 플랩을 구비한다. 바람직하게 상기 온풍 경로의 플랩과 가열 열교환기 사이에는 제3 공기 안내 장치가 배치되어 있다. 따라서 공기 흐름은 공급 시에도 가열 열교환기로 배향되어 온도 층화 가능성이 추가로 개선된다. 이 경우 특히 바람직하게 제3 공기 안내 장치는 공기가 가열 열교환기를 통해 그 뒤에 있는 제1 공기 안내 장치로 "전달되도록" 배향되어 있다. 바꾸어 말하면, 제3 공기 안내 장치는, 제1 공기 안내 장치가 그 사이에 있는 가열 열교환기와 동일 평면에 놓이도록 배향되어 있다.In a still preferred embodiment, the warm air path has a flap in front of the heat exchanger in the direction of air flow. Preferably, a third air guide device is disposed between the flap of the warm air path and the heat exchanger. Thus, the air flow is oriented to the heat exchanger even when supplied, further improving the possibility of temperature stratification. Particularly preferably in this case the third air guiding device is oriented such that air is “passed” through the heat exchanger to the first air guiding device behind it. In other words, the third air guiding device is oriented such that the first air guiding device is flush with the heating heat exchanger therebetween.

바람직한 추가 실시 예에서, 온풍 흐름의 플랩은 수평 x-방향으로 놓인 중앙 회전축을 갖는다. 상기 회전축의 이러한 위치에 의해 플랩 개방 시 상부 및 하부 개구가 주어진다. 본 발명에 따르면, 제4 공기 안내 장치는 상기 온풍 경로의 플랩의 개방 각도가 작은 경우에 회전축 위에서, 즉 상기 플랩의 상부 개구를 통해 공기가 유입될 수 없도록 배치 및 형성되어 있다. 이러한 것은 공기 안내 장치의 일부분이 호상으로 형성되어 플랩 에지의 온풍 경로의 플랩 개방 시 제4 공기 안내 장치와 플랩 사이에 매우 작은 갭만 남음으로써 달성된다. 바람직하게 (매우 적은) 온풍 흐름의 방향 설정이 더욱 용이하다. 이 경우 특히 바람직하게 제3 공기 안내 장치도 마찬가지로 하부 영역에 배치되어 있고, 플랩의 하부 개구를 통해 유입되는 공기가 제3 공기 안내 장치에 의해 "인용"되어 가열 열교환기로 안내된다.In a further preferred embodiment, the flap of the warm air flow has a central axis of rotation lying in the horizontal x-direction. This position of the rotating shaft gives the upper and lower openings when the flap is opened. According to the present invention, the fourth air guiding device is arranged and formed on the rotating shaft when the flap opening angle of the warm air path is small, that is, air cannot be introduced through the upper opening of the flap. This is achieved by forming a portion of the air guiding device arcuately, leaving only a very small gap between the fourth air guiding device and the flap when opening the flap in the warm air path of the flap edge. Preferably, the direction of the (very little) warm air flow is easier. In this case, particularly preferably, the third air guiding device is likewise arranged in the lower region, and air entering through the lower opening of the flap is “quoted” by the third air guiding device and guided to the heat exchanger.

이 경우 제4 공기 안내 장치는 바람직하게는 온풍 경로의 플랩의 약 15°의 개방 각도까지 또는 온풍 경로 플랩의 최대 개방 각도의 30%까지 상기 플랩의 회전축 위에서 공기의 유입이 방지되도록 설계되어 있다.In this case, the fourth air guiding device is preferably designed to prevent inflow of air on the rotating shaft of the flap up to an opening angle of about 15 ° of the flap of the warm air path or up to 30% of the maximum opening angle of the flap of the warm air path.

계속해서 특히 바람직하게는 제1 공기 안내 장치와 제3 공기 안내 장치가 수평 x-방향으로 가열 열교환기의 전체 폭에 걸쳐 연장된다. 바람직하게 상기 공기 안내 장치들 주위로 흐르는 것이 불가능하다.Continued particularly preferably, the first air guiding device and the third air guiding device extend in the horizontal x-direction over the entire width of the heating heat exchanger. Preferably it is impossible to flow around the air guiding devices.

바람직한 추가 실시예에서, 맥스디프로스트 플랩과 공기 층화 플랩은 공통 운동학(kinematics)에 의해 구동된다. 바람직하게 연결 메커니즘이 가열 열교환기 옆을 항상 복잡하게 지나는 맥스디프로스트 플랩과 온도 플랩의 공지된 연결에 비해, 맥스디프로스트 플랩과 공기 층화 플랩은 서로 가까이 놓이기 때문에 이러한 두 플랩의 연결은 바람직하게 간단히 전환될 수 있다.In a further preferred embodiment, the Max Defrost flap and the air stratification flap are driven by common kinematics. Preferably, the connection of these two flaps is preferably simply as compared to the known connection of the Maxdprost flap and the temperature flap, where the connection mechanism always passes complicatedly beside the heating heat exchanger. Can be converted.

이 경우 특히 바람직하게 맥스디프로스트 플랩과 공기 층화 플랩은, 상기 맥스디프로스트 플랩이 개방되기 전에 공기 층화 플랩이 폐쇄되도록 연결되어 있다. 따라서 바람직하게 Defrost 기능에서, 공기 층화 플랩에 의해 온풍이 소실되지 않도록 보장된다. 또한, 예를 들면, 오작동으로 인해 인접한 플랩들의 발생 가능한 충돌도 배제될 수 있다.In this case, particularly preferably, the Maxdiprost flap and the air stratified flap are connected such that the air stratified flap is closed before the Maxdiprost flap is opened. Thus, preferably in the Defrost function, it is ensured that the warm air is not lost by the air stratification flap. In addition, possible collisions of adjacent flaps, for example due to malfunction, can also be excluded.

계속해서 바람직하게 연결은 맥스디프로스트 플랩이 폐쇄된 후에야 비로소 공기 층화 플랩이 다시 개방되도록 설계되어 있다.Continued preferably the connection is designed such that the air stratified flap is opened again only after the Max Defrost flap is closed.

본 발명의 실시예들의 추가적인 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 관련된 도면들을 참조하여 이루어지는 실시예들의 하기 설명으로부터 드러난다. 도면부에서:
도 1은 정상 작동(normal operation) 시 본 발명에 따른 공기 조화 장치를 도시한 단면도이고,
도 2는 정상 작동 시 온풍 경로를 도시한 확대도이며,
도 3은 정상 작동 시 온풍 경로를 도시한 3D 도면이고,
도 4는 Defrost 작동 시 본 발명에 따른 공기 조화 장치를 도시한 단면도이며,
도 5는 Defrost 작동 시 온풍 경로를 도시한 확대도이며, 그리고
도 6은 Defrost 작동 시 온풍 경로를 도시한 3D 도면이다.Additional details, features and advantages of embodiments of the invention are revealed from the following description of embodiments made with reference to the associated drawings. In the drawing:
1 is a cross-sectional view showing an air conditioner according to the present invention during normal operation,
Figure 2 is an enlarged view showing a warm air path during normal operation,
3 is a 3D view showing a warm air path during normal operation,
Figure 4 is a cross-sectional view showing an air conditioning apparatus according to the present invention when the Defrost operation,
5 is an enlarged view showing a warm air path during Defrost operation, and
6 is a 3D diagram showing a warm air path during Defrost operation.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화 장치(1)를 단면도로 도시한다. 상기 공기 조화 장치(1)는 승용차의 앞좌석을 위한 2개의 공기 조화 구역과 뒷좌석을 위한 2개의 공기 조화 구역을 갖는 4-구역 공기 조화 장치이다. 도 1의 단면도는 절단 부분을 도시하고, 이 경우 절단면은 법선 벡터(normal vector)로서 x-축을 기준으로 수직으로 배치되어 있다. 상기 공기 조화 장치(1)는 유입되는 공기를 먼저 증발기(3)를 통해 안내하고, 이러한 증발기는 공기를 냉각시키고 제습한다. 상기 증발기(3)를 통과한 후, 공기 흐름은 공기 조화 장치(1)의 전방 구역들을 위한 냉풍 경로(4), 전방 구역들을 위한 온풍 경로(5) 그리고 후방 구역들을 위한 공기 경로로 분할되며, 이때 상기 공기 경로는 온도 플랩(15)에 의해 조절되고 후방 구역을 위한 온풍 경로(51)와 후방 구역을 위한 냉풍 경로(41)로 분할된다. 1 shows an air conditioner 1 according to the invention in cross section. The air conditioner 1 is a four-zone air conditioner having two air-conditioning zones for the front seat of a passenger car and two air-conditioning zones for the rear seat. The sectional view of FIG. 1 shows a cut portion, in which case the cut plane is a normal vector and is arranged vertically about the x-axis. The air conditioner 1 first guides the incoming air through the evaporator 3, and the evaporator cools and dehumidifies the air. After passing through the evaporator 3, the air flow is divided into a cold air path 4 for the front zones of the air conditioner 1, a hot air path 5 for the front zones and an air path for the rear zones, At this time, the air path is controlled by the temperature flap 15 and is divided into a warm air path 51 for the rear zone and a cold wind path 41 for the rear zone.

증발기(3)의 하류에는 가열 열교환기(2)가 배치되어 있다. 상기 온풍 경로(5)는 상기 열교환기(2)를 통해 안내된다. 상기 가열 열교환기(2) 앞에서 온풍 경로(5)는 플랩(162) 갖는다. 가열 열교환기(2)를 통해 안내되는 상기 냉풍 경로(4)도 마찬가지로 플랩(161)을 갖는다. 상기 후방 구역을 위한 공기 경로는 온도 플랩(15)에 의해 가열 열교환기(2)의 하부 부분을 통해 안내되는 온풍 경로(51)와 상기 가열 열교환기(2) 아래에서 이러한 가열 열교환기 옆을 지나 안내되는 냉풍 경로(41)로 분할된다. 온풍 경로(51)는 가열 열교환기(2)를 벗어난 후 상기 가열 열교환기 아래로 안내되며, 그곳에서 냉풍 경로(41)와 혼합된 다음 후방 구역을 위한 공기 토출구(18)를 통해 유출된다. 가열 열교환기(2)의 하류에 배치된 맥스디프로스트 플랩(17)은 가열 열교환기(2) 내로 유입되기 전에, 상기 가열 열교환기(2)를 통해 유입되는 온풍 흐름을 전방 온풍 경로(5)와 후방 온풍 경로(51)로의 분할에 상응하게 분할한다.A heating heat exchanger 2 is arranged downstream of the evaporator 3. The warm air path 5 is guided through the heat exchanger 2. The warm air path 5 in front of the heating heat exchanger 2 has a flap 162. The cold air path 4 guided through the heat exchanger 2 likewise has a flap 161. The air path for the rear zone passes by the temperature flap 15 through the lower part of the heating heat exchanger 2 and under the heating heat exchanger 2 passing through these heating heat exchangers. It is divided into guided cold air paths 41. The hot air path 51 is guided under the heating heat exchanger after exiting the heating heat exchanger 2, where it is mixed with the cold air path 41 and then discharged through the air outlet 18 for the rear area. The max defrost flap 17 disposed downstream of the heating heat exchanger 2, before flowing into the heating heat exchanger 2, flows the warm air flowing through the heating heat exchanger 2 into the front warm air path 5 And the rear warm air path 51.

도시된 모든 도면은 단면도이며, 그 결과 항상 2개의 구역만, 즉 하나의 전방 구역과 하나의 후방 구역이 개시되어 있다.All the figures shown are sectional views, with the result that there are always only two zones, one front zone and one rear zone.

열교환기(2)의 하류에 배치된 영역에는, 온풍 흐름(5)과 냉풍 흐름(4)이 만나서 혼합되는 전방 구역을 위한 혼합 챔버(6)가 위치한다. 상기 혼합 챔버(6)로부터는 공기가 공기 조화 장치(1)의 토출구들로 분할되는데, 즉 다음으로 분할된다:In the region disposed downstream of the heat exchanger 2, a mixing chamber 6 for the front zone where the hot air stream 5 and the cold air stream 4 meet and mix is located. From the mixing chamber 6, air is divided into the outlets of the air conditioner 1, ie it is divided into:

- 공기가 앞유리로 안내되는 관련된 플랩(111)을 갖는 맥스디프로스트 토출구(11),-Max defrost outlet 11 with associated flaps 111 where air is directed to the windshield,

- 관련된 플랩(121)을 갖는 대시보드 간접 토출구(12),-Dashboard indirect outlet 12 with associated flaps 121,

- 관련된 플랩(131)을 갖는 대시보드 토출구(13), 및-Dashboard outlet 13 with associated flaps 131, and

- 관련된 플랩(141)과 추가 공기 층화 플랩(142)을 갖는 전방 레그룸 토출구(14).-Front legroom outlet 14 with associated flap 141 and additional air stratified flap 142.

상기 레그룸 토출구(14) 앞쪽에는 혼합 영역(143)이 지지되어 있으며, 상기 혼합 영역에서는 공기 층화용 플랩(142)과 레그룸 토출구용 플랩(141)으로부터 유출되는 공기가 혼합된다.A mixing region 143 is supported in front of the legroom outlet 14, and in the mixing region, air flowing out from the flap 142 for air stratification and the flap 141 for legroom outlet is mixed.

맥스디프로스트 플랩(17) 상에는 공기 안내 장치(171)가 배치되어 있다. 가열 열교환기(2)의 출구에도 마찬가지로 공기 안내 장치(21)가 배치되어 있다. 이 경우 상기 공기 안내 장치(171, 21)들은, 가열 열교환기(2)로부터 유입되는 공기 흐름이 공기 층화용 플랩(142)으로 안내되도록 배치되어 있다.An air guide device 171 is disposed on the Max Defrost flap 17. The air guide device 21 is similarly arranged at the outlet of the heat exchanger 2. In this case, the air guiding devices 171 and 21 are arranged such that the air flow flowing from the heat exchanger 2 is guided to the flap 142 for air stratification.

전방 온풍용 플랩(162)이 중앙에 배치된 회전축(165)을 가짐으로써, 개방 시 일부 공기 흐름이 상기 회전축(165) 위에서 흐르고, 그리고 일부 공기 흐름이 회전축(165) 아래에서 상기 플랩(162)을 통해 흐른다. 플랩(162)은 공기 안내 장치(163)를 구비하고, 이러한 공기 안내 장치는 상기 플랩(162)의 개방 각도가 작을 때, 공기가 회전축(165) 위에서 개구를 통해 유입될 수 없도록 한다. 추가 공기 안내 장치(164)는, 플랩(162)의 회전축(165) 아래에서 유입되는 공기가 곧바로 가열 열교환기(2)로 안내되도록 배치되어 있다. 가열 열교환기(2)를 관류한 다음, 이러한 공기 흐름은 공기 안내 장치(21 및 171)로부터 공기 층화 플랩(142)으로 안내된다.Since the front warm air flap 162 has a rotating shaft 165 disposed at the center, when opening, some air flows over the rotating shaft 165, and some air flows under the rotating shaft 165. Flows through. The flap 162 is provided with an air guiding device 163, such that when the opening angle of the flap 162 is small, air cannot be introduced through the opening on the rotating shaft 165. The additional air guiding device 164 is arranged such that the air flowing under the rotating shaft 165 of the flap 162 is directly guided to the heat exchanger 2. After flowing through the heat exchanger 2, this air flow is led from the air guiding devices 21 and 171 to the air stratification flap 142.

상기와 같이 온풍을 곧바로 공기 층화 플랩(142)으로 공급함으로써, 온풍 비율이 낮고, 이와 관련하여 전방 온풍 경로용 플랩(162)의 개방 각도가 작을 때에도 온풍 흐름이 공기 층화 플랩(142)으로 안내될 수 있고, 따라서 전방 레그룸 토출구(14)와 대시보드 토출구(12, 13)들 사이에서 관련된 온도 층화가 달성될 수 있다.By supplying the warm air directly to the air stratified flap 142 as described above, the warm air flow is guided to the air stratified flap 142 even when the ratio of the warm air is low and the opening angle of the flap 162 for the front warm air path is small in this regard. Thus, the associated temperature stratification between the front legroom outlets 14 and the dashboard outlets 12, 13 can be achieved.

도 2는 온풍 경로(5)의 상세도를 보여준다. 전방 온풍 플랩(162)의 개방 위치는, 공기 안내 장치(163)에 의해 전방 온풍 플랩(162)을 통과하는 공기 흐름이 거의 완전히 방지될 정도로 작고, 그리고 온풍 경로가 완전히 전방 온풍 플랩의 하부 영역 내에 유입된다. 상기 위치에서 상기 공기 흐름은 공기 안내 장치(164)를 통해 곧바로 가열 열교환기(2)로 안내되며, 상기 가열 열교환기(2)를 거친 후 공기 안내 장치(21 및 171)들을 통해 공기 층화 플랩(142)으로 안내된다. 공기 층화 플랩(142) 내로 유입되지 않는 온풍의 일부는 혼합 챔버(6) 내로 흐르고, 그곳에서 대시보드 토출구(13 및 12)들과 레그룸 토출구 플랩(141)용 공기의 혼합에 이용된다. 2 shows a detailed view of the warm air path 5. The open position of the front warm air flap 162 is so small that the air flow through the front warm air flap 162 by the air guiding device 163 is almost completely prevented, and the warm air path is completely within the lower region of the front warm air flap. Inflow. In this position, the air flow is guided directly to the heat exchanger 2 through the air guide device 164, and after passing through the heat exchanger 2, the air stratification flap through the air guide devices 21 and 171 ( 142). A portion of the warm air that does not flow into the air stratification flap 142 flows into the mixing chamber 6, where it is used for mixing air for the dashboard outlets 13 and 12 and the legroom outlet flap 141.

도 3은 도 1의 도면을 3차원으로 도시한다. 공기 안내 장치(164, 163, 21 및 171)들이 잘 나타나 있다. 상기 공기 안내 장치(171)는 가급적 플랩(17)에 평행하게 배향된 공기 안내 표면을 갖고, 이러한 공기 안내 표면은 측면 웨브에 의해 플랩(17)에 연결되어 있다. 상기 공기 안내 장치(164 및 21)들은 챔버의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 평면 플레이트형 구조물이므로, 결과적으로 공기가 상기 공기 안내 장치들 옆으로 지나갈 수 없다. FIG. 3 shows the diagram of FIG. 1 in three dimensions. Air guiding devices 164, 163, 21 and 171 are well represented. The air guiding device 171 preferably has an air guiding surface oriented parallel to the flap 17, which is connected to the flap 17 by a side web. Since the air guiding devices 164 and 21 are flat plate-like structures that extend over the entire width of the chamber, consequently air cannot pass through the air guiding devices.

도 1 내지 도 3에는 공기 조화 장치(1)가 정상 작동 상태로 있다. 즉, 맥스디프로스트 플랩(111)이 폐쇄되어 있거나 약간만 개방되어 있고, 대시보드 토출구용 플랩(121, 131)들은 부분적으로 개방되어 있으며, 온도 층화용 플랩(142)은 개방되어 있으며, 이로 인해 대시보드 토출구(13, 12)들보다 높은 온도를 갖는 공기가 전방 레그룸 토출구(14)로 공급될 수 있다. 전방 온풍 플랩(162)이 약간 개방되어 있음으로써, 상기 플랩(162) 아래에 있는 공기 흐름만 유입될 수 있고, 공기 안내 장치(164)로부터 곧바로 가열 열교환기(2)로 안내된다. 가열 열교환기(2)를 거친 후, 가열된 공기는 맥스디프로스트 플랩(17)과 함께 공기 층화용 플랩(142) 방향으로 채널을 형성하는 공기 안내 장치(2)를 통해 그리고 이어서 공기 안내 장치(171)를 통해 마찬가지로 맥스디프로스트 플랩(17)과 함께 공기 층화용 플랩(142) 방향으로 채널을 형성하는 공기 층화용 플랩(142)으로 공급된다. 나머지 온풍은 y-방향으로 상부로 혼합 챔버(6)로 상승한다. 후방 구역들을 위한 온도 플랩(15)은, 공기가 원하는 온도로 혼합되어 후방용 토출구(18)를 통해 배출되도록 회전된다.1 to 3, the air conditioner 1 is in a normal operating state. That is, the Max Defrost flap 111 is closed or only slightly open, and the flaps 121 and 131 for the dashboard outlet are partially open, and the flaps 142 for temperature stratification are open, thereby causing the dash Air having a temperature higher than the board outlets 13 and 12 may be supplied to the front legroom outlets 14. Since the front warm air flap 162 is slightly open, only the air flow under the flap 162 can be introduced, and is guided directly from the air guide device 164 to the heat exchanger 2. After going through the heating heat exchanger 2, the heated air is passed through the air guiding device 2 forming a channel in the direction of the air stratifying flap 142 together with the max defrost flap 17 and then the air guiding device ( Likewise, it is supplied to the air stratification flap 142 forming a channel in the direction of the air stratification flap 142 together with the max defrost flap 17 through 171). The remaining warm air rises upward to the mixing chamber 6 in the y-direction. The temperature flaps 15 for the rear zones are rotated so that the air is mixed to the desired temperature and discharged through the outlet 18 for the rear.

도 4는 도 1에 따른 도면을 Defrost 작동에서 도시한다. 이 경우 맥스디프로스트 플랩(17)이 아래로 접혀 있고, 그 결과 가열 열교환기(2)를 통해 흐르는 전체 공기가 혼합 챔버(6) 방향으로 아래로 흐른다. 전방 온풍 플랩(162)이 완전히 개방되어 있고, 그 결과 공기가 상기 플랩(162)을 통해서뿐만 아니라 상기 플랩(162) 아래에서도 가열 열교환기(2)로 흐를 수 있다. 전방 냉풍 플랩은 완전히 폐쇄되어 있다. 유사하게 후방 구역들을 위한 온도 플랩 역시, 온풍 경로(51)가 완전히 개방되고, 냉풍 경로(41)가 완전히 폐쇄되도록 배향되어 있다. 맥스디프로스트 플랩(17) 상에 배치된 공기 안내 장치(171)는 이 맥스디프로스트 플랩(17)에 의해 아래로 이동되며, 그 결과 상부로, y-방향으로 방향 설정된 공기 흐름이 방지된다. 전방 냉풍 플랩(161)은 완전히 폐쇄되어 있다. 마찬가지로 대시보드 내 토출구들용 플랩(121, 131)들 및 전방 레그룸 토출구 플랩(141) 그리고 공기 층화 플랩(142)도 완전히 폐쇄되어 있다. 따라서 전체 공기 흐름이 증발기(3)로부터 가열 열교환기(2)를 통해 흐른 다음, Defrost 토출구(11)로 흐르고, 공기 조화 장치(1)에 의해 이용 가능한 온풍이 김이 서리거나 결빙된 앞유리에 이용된다. 4 shows the drawing according to FIG. 1 in the Defrost operation. In this case, the Max Defrost flap 17 is folded down, and as a result, the entire air flowing through the heat exchanger 2 flows down in the direction of the mixing chamber 6. The front warm air flap 162 is completely open, and as a result, air can flow to the heat exchanger 2 not only through the flap 162 but also under the flap 162. The front cold air flap is completely closed. Similarly, the temperature flaps for the rear zones are also oriented such that the warm air path 51 is fully opened and the cold air path 41 is completely closed. The air guiding device 171 disposed on the Max Defrost flap 17 is moved downward by this Max Defrost flap 17, and as a result, upward, directional air flow is prevented. The front cold air flap 161 is completely closed. Likewise, the flaps 121, 131 for the outlets in the dashboard, the front legroom outlet flaps 141, and the air stratified flaps 142 are also completely closed. Therefore, the entire air flow flows from the evaporator (3) through the heat exchanger (2), then flows to the Defrost outlet (11), and the warm air available by the air conditioner (1) is on the frosted or frozen windshield. Is used.

도 5 및 도 6은 도 2 및 도 3과 유사한 도면을 Defrost 작동 상태에서 도시한다. 5 and 6 show a view similar to FIGS. 2 and 3 in the Defrost operating state.

1: 공기 조화 장치
2: 가열 열교환기
21: 공기 안내 장치
3: 증발기
4: 제1 및 제2 구역의 냉풍 경로
41: 제3 및 제4 구역의 냉풍 경로
5: 제1 및 제2 구역의 온풍 경로
51: 제3 및 제4 구역의 온풍 경로
6: 제1 및 제2 구역의 혼합 챔버
11: Defrost 토출구
111: Defrost 플랩
12: 대시보드 간접 토출구
121 대시보드 간접 토출구 플랩
13: 대시보드 토출구
131: 대시보드 토출구 플랩
14: 전방 레그룸 토출구
141: 전방 레그룸 토출구 플랩
142: 공기 층화 플랩
143: 전방 레그룸 토출구 혼합 영역
15: 후방 온도 플랩
161: 전방 냉풍 플랩
162: 전방 온풍 플랩
163: 온풍 경로의 공기 안내 장치
164: 온풍 경로 플랩의 공기 안내 장치
165: 온풍 경로 플랩의 회전축
17: 맥스디프로스트 플랩
171: 맥스디프로스트 플랩의 공기 안내 장치
18: 후방 공기 토출구1: Air conditioning system
2: heating heat exchanger
21: air guiding device
3: evaporator
4: cold air path in the first and second zones
41: cold air path in the third and fourth zones
5: Warm air path of the first and second zones
51: Warm air path in the third and fourth zones
6: Mixing chambers in the first and second zones
11: Defrost outlet
111: Defrost flap
12: Dashboard indirect outlet
121 dashboard indirect outlet flap
13: Dashboard outlet
131: dashboard outlet flap
14: Front legroom outlet
141: front legroom outlet flap
142: air stratification flap
143: Front legroom outlet mixing area
15: rear temperature flap
161: front cold air flap
162: front warm air flap
163: air guide device in the warm air path
164: air guide device of the warm air path flap
165: rotating shaft of the warm air path flap
17: Max Defrost Flap
171: Max Defrost flap air guiding device
18: rear air outlet

Claims (11)

- 가열 열교환기(2)를 통과하여 안내되는 2개의 온풍 경로(5, 51)를 구비하고,
- 상기 가열 열교환기(2) 옆을 지나 안내되는 2개의 냉풍 경로(4, 41)를 구비하며,
- 공기 유동 방향으로 상기 가열 열교환기(2)의 하류에 배치되는 방식으로 공기 층화(air stratification)용 플랩(142)이 배치된, 적어도 2개의 구역을 공기 조화하기 위한 공기 조화 장치(1)로서,
공기 유동 방향으로 상기 가열 열교환기(2) 다음으로, 이 가열 열교환기(2) 가까이에 제1 공기 안내 장치(21)가 제공되어 있고, 상기 제1 공기 안내 장치는 상기 가열 열교환기(2)로부터 유출되는 온풍을 상기 공기 층화 플랩(142) 방향으로 안내하고,
유동 방향으로 상기 가열 열교환기(2)의 하류에 배치되는 방식으로 맥스디프로스트 플랩(17)이 배치되어 있고, 상기 맥스디프로스트 플랩은 상기 가열 열교환기(2)로부터 유출되는 공기를 2개 구역으로 분할하며, 이때 상기 맥스디프로스트 플랩(17)은 제2 공기 안내 장치(171)를 구비하고, 상기 제2 공기 안내 장치는 상기 제1 공기 안내 장치(21)와 공기 층화 플랩(142) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).-It is provided with two warm air paths (5, 51) guided through the heat exchanger (2),
-It is provided with two cold air paths (4, 41) to be guided past the heating heat exchanger (2),
-As an air conditioner (1) for air conditioning at least two zones in which a flap (142) for air stratification is arranged in a manner arranged downstream of the heating heat exchanger (2) in the direction of air flow ,
Next to the heating heat exchanger 2 in the air flow direction, a first air guiding device 21 is provided near the heating heat exchanger 2, and the first air guiding device is the heating heat exchanger 2 Guide the warm air flowing out from the air stratification flap 142,
In the flow direction, a max defrost flap 17 is disposed in a manner that is disposed downstream of the heat exchanger 2, and the max defrost flap has two zones for air flowing out of the heat exchanger 2. Divided into, wherein the Max Defrost flap 17 is provided with a second air guiding device 171, the second air guiding device is between the first air guiding device 21 and the air stratified flap 142 The air conditioner (1), which is characterized in that it is arranged in. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 공기 안내 장치(171)가 상기 맥스디프로스트 플랩(17)에 대해 이격되어 배치되어 있고, 측면 웨브에 의해 상기 맥스디프로스트 플랩(17)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).According to claim 1,
The second air guide device 171 is arranged spaced apart from the Max Defrost flap (17) and is characterized in that it is connected to the Max Defrost flap (17) by a side web. (One). 제1항에 있어서,
상기 온풍 경로(5)가 공기 유동 방향으로 상기 가열 열교환기(2) 앞에 플랩(162)을 구비하고, 이때 상기 온풍 경로의 플랩(162)과 가열 열교환기(2) 사이에 제3 공기 안내 장치(164)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).According to claim 1,
The warm air path 5 is provided with a flap 162 in front of the heating heat exchanger 2 in the air flow direction, wherein a third air guiding device is provided between the flap 162 of the warm air path and the heating heat exchanger 2 The air conditioner (1), characterized in that (164) is arranged. 제4항에 있어서,
상기 온풍 경로의 플랩(162)이 수평 x-방향으로 중앙 회전축(165)을 갖고, 제4 공기 안내 장치(163)는, 상기 온풍 경로의 플랩(162)의 개방 각도가 작을 때 공기가 상기 회전축(165) 위에서 상기 온풍 경로(5) 내로 유입될 수 없도록 배치 및 형성되어 있으며, 그리고 상기 회전축(165) 아래에서 유입되는 공기가 상기 제3 공기 안내 장치(164)로부터 상기 가열 열교환기(2)로 안내되는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).According to claim 4,
When the flap 162 of the warm air path has a central rotation axis 165 in the horizontal x-direction, and the fourth air guide device 163, when the opening angle of the flap 162 of the warm air path is small, air is rotated to the rotation axis. (165) is arranged and formed so as not to flow into the warm air path (5) from above, and the air flowing under the rotating shaft (165) from the third air guide device (164) to the heating heat exchanger (2) Air conditioning apparatus (1), characterized in that guided to. 제5항에 있어서,
상기 제4 공기 안내 장치(163)가 상기 온풍 경로의 플랩(162)의 15°의 개방 각도까지 상기 플랩의 회전축(165) 위에서 공기의 유입을 방지하는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).The method of claim 5,
The fourth air guide device 163 is to prevent the inflow of air on the rotating shaft 165 of the flap to an opening angle of 15 ° of the flap 162 of the warm air path, the air conditioner (1) . 제5항에 있어서,
상기 제1 공기 안내 장치(21) 및 제3 공기 안내 장치(164)가 상기 가열 열교환기(2)의 전체 폭에 걸쳐 수평 x-방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).The method of claim 5,
The air conditioner (1), characterized in that the first air guide device (21) and the third air guide device (164) extend in a horizontal x-direction over the entire width of the heating heat exchanger (2). 제5항에 있어서,
상기 제3 공기 안내 장치(164)와 제1 공기 안내 장치(21)가 상기 가열 열교환기(2)의 동일한 높이(y-방향)에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).The method of claim 5,
The air conditioner (1), characterized in that the third air guide device (164) and the first air guide device (21) are arranged at the same height (y-direction) of the heating heat exchanger (2). 제1항에 있어서,
맥스디프로스트 플랩(17)과 공기 층화 플랩(142)이 하나의 액츄에이터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).According to claim 1,
The air conditioning apparatus 1, characterized in that the Max Defrost flap 17 and the air stratification flap 142 are driven by one actuator. 제9항에 있어서,
맥스디프로스트 플랩(17) 및 상기 공기 층화 플랩(142)은, 상기 맥스디프로스트 플랩(17)이 개방되기 전에 상기 공기 층화 플랩(142)이 폐쇄되도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).The method of claim 9,
The air conditioning apparatus, characterized in that the max defrost flap 17 and the air stratified flap 142 are connected such that the air stratified flap 142 is closed before the max defrost flap 17 is opened. (One). 제10항에 있어서,
상기 맥스디프로스트 플랩(17)이 폐쇄된 후에야 비로소 상기 공기 층화 플랩(142)이 다시 개방될 수 있는 것을 특징으로 하는, 공기 조화 장치(1).The method of claim 10,
The air conditioning apparatus 1, characterized in that the air stratification flap 142 can be opened again only after the Max Defrost flap 17 is closed.
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