KR20190038307A

KR20190038307A - 자동차용 공조 시스템

Info

Publication number: KR20190038307A
Application number: KR1020180097346A
Authority: KR
Inventors: 제럴드 릭터; 토마스 엘러스; 토르스텐 클라인; 마이클 피에트; 요하네스 스타우스베르크
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2019-04-08
Also published as: KR102136606B1; DE102017122737A1

Abstract

본 발명은 공기 이송 및 조화 수단들을 구비한 자동차용 공조 시스템(1)에 관한 것이다. 상기 공조 시스템(1)은 공기 분배기(4)를 포함하는 하우징(2)을 구비하고, 상기 공기 분배기(4)는 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들 그리고 동시에 관류 가능하게 배치된 2개 이상의 유동 경로(8, 9)를 구비하여 형성되어 있다. 각각 제1 유동 경로(8)와 제2 유동 경로(9)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름들은 상이한 온도를 갖는다. 상기 공기 토출구 중 하나 이상의 공기 토출구(4a, 4b, 4c)는 별도의 혼합 구역(19)을 구비하여 형성되어 있으며, 상기 혼합 구역은 제1 유동 경로(8)를 통해 유동 방향(13)으로 안내된 공기 질량 흐름을 유입시키기 위한 제1 유입구(13a) 및 제2 유동 경로(9)를 통해 유동 방향(14)으로 안내된 공기 질량 흐름을 유입시키기 위한 제2 유입구(14a)를 구비한다. 상기 혼합 구역(19)은 상기와 같은 공기 질량 흐름들을 혼합하기 위해 형성되어 있다. 상기 유입구(13a, 14a)들은 공기 질량 흐름들이 상이한 방향에서 혼합 구역(19) 내로 유입되도록 배치되어 있다.

Description

자동차용 공조 시스템{AIR-CONDITIONING SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 공기를 이송 및 조화하기 위한 수단들을 구비한 자동차용 공조 시스템에 관한 것이다. 상기 공조 시스템은 공기 분배기를 포함하는 하우징을 구비하고, 상기 공기 분배기는 공기 토출구들 및 동시에 관류 가능하게 배치된 2개 이상의 유동 경로를 구비하여 형성되어 있다. 각각 제1 유동 경로 및 제2 유동 경로를 통과한 공기 질량 흐름들은 상이한 온도를 갖는다.

차량의 경우 증가하는 기술 부품들의 개수 때문에, 이러한 부품들을 내장하는 방법을 통해 원하는 다양한 기능이 절대적으로 보장될 수 있도록 설치 체적과 관련한 최적화가 요구된다. 이러한 이유 때문에, 예를 들면 혼합 챔버, 유동 안내 장치 및 와류 장치 형태로 된 고정식 에어컨 장치에서 알려진 바와 같은 부피가 큰 공기 조화용 부품들은 좁은 공간 조건 때문에 차량에 삽입될 수 없다.

공급된 공기 질량 흐름을 조화하고, 경우에 따라서는 분할하며, 그리고 개별 공기 질량 흐름들을 차실의 상이한 영역들로 안내하는 자동차 에어컨 장치의 추가 조건은, 위치 및 기능에 따라 에어컨 장치의 여러 공기 토출구로 온도가 조절된 상이한 공기 질량 흐름을 공급해야 한다는 것이다. 이 경우 공급된 공기 질량 흐름은 여러 열교환기를 통과함으로써, 결과적으로 공기가 냉각 및 제습되고 그리고 필요한 경우 다시 가열된 후 객실로 안내된다. 이때 공기는 예를 들면 레그룸으로 송풍되고, 그리고 대시보드 내 개구들을 통해 객실로 송풍되며, 또한 앞유리의 흐림 현상을 방지하거나 성에를 제거하기 위해 앞유리측 토출구들을 통해 곧바로 앞유리로 안내된다.

이와 같은 종류의 에어컨 장치들의 경우, 차실에 공급될 공기 질량 흐름이 2개의 부분 공기 질량 흐름으로 분할된다. 필요한 공기 흐름 온도는 온도 플랩들 및 상이한 제어 메커니즘들에 의해 조절된다. 이 경우 하나의 부분 공기 질량 흐름은 가열 열교환기를 통해서 안내되고 가열된다. 동시에 냉풍으로서 제2 부분 공기 질량 흐름은 가열 열교환기 옆을 지나간다. 후속해서 상이하게 온도 조절된 2개의 부분 공기 질량 흐름은, 차실 내 공기의 충분한 쾌적함을 달성하는 데 필요한 목표 온도에 도달하기 위해 혼합된다.

냉풍 공기 질량 흐름과 온풍 공기 질량 흐름의 혼합 공정은 매우 어려운데, 그 이유는 유동 경로가 매우 짧고, 공조 시스템의 작동 모드에 따른 유량도 복잡하며, 그리고 하우징 내부에서의 온도 플랩 조정도 쉽지 않기 때문이다. 또한, 공조 시스템에서는 공기 질량 흐름을 혼합하는 데 걸리는 시간이 길다.

통상적으로는 에어컨 장치의 여러 공기 토출구에는 하나의 공동 혼합 챔버로부터 공기 질량 흐름이 공급된다. 그러나 공기 토출구들이 갖는 개별 기능의 상이한 요건 때문에, 공기 질량 흐름들의 상이한 온도가 보장되어야 하고, 이러한 상황은 온풍 채널 또는 냉풍 채널과 같은 추가 삽입체들에 의해서 달성된다. 레그룸, 대시보드 및 앞유리측 환기 장치와 같은 여러 토출구의 서로 다른 공기 질량 흐름 온도는 온도 층화(temperature stratification)로 표기된다.

그 밖에 예를 들어 조화된 공기를 레그룸 내 공기 토출구 방향으로 안내하기 위해서는 온풍 채널들 또는 냉풍 채널들 외에, 추가적인 안내 장치들, 특히 하우징 측에 형성된 에어 플랩(air flap)들이 제공된다. 또한, 상호 일치하는 하우징의 공기 토출구들은, 의도한 바대로 하우징 내부 공기 질량 흐름들의 자연스러운 층화에 유용하게 상호 배치된다. 하우징 및 하우징 내부에서의 공기 가이드에 대한 변동 가능성은 매우 오랜 시간이 소요되는 최근의 개발 프로세스의 여러 요인에 따른 복합성 때문에 필요하다.

DE 101 47 114 A1호에는, 공기 유입 영역과 공기 유출 영역 그리고 공기 질량 흐름들을 상이한 차실 영역들로 분배하기 위한 장치를 구비한 자동차용 공조 시스템이 기술되어 있다. 상기 장치는 공기 흡입구에서 공기 토출구에 이르는 2개의 유동 경로를 갖는 하우징을 포함한다. 제1 공기 유동 경로를 따라서 안내된 공기는 가열된다. 온도 플랩은 상기 제1 유동 경로 및/또는 제2 유동 경로부터 공기 유출 영역으로 흐르는 공기 유입을 조절한다.

선행 기술에 공지된 시스템들의 경우, 이러한 시스템들은 매우 복잡한 추가 요소들을 가지며, 이 요소들은 추가 공간을 요구하고, 비용뿐만 아니라 추가적인 설치 복잡성 그리고 상응하는 유지 보수 복잡성을 야기한다. 또한, 추가 삽입체들은 공기 흐름에서 증가된 역압을 야기하고, 이는 재차 증가된 전력 요구와 더불어 소비 전력, 더 나아가 자동차 전체의 효율 감소로 이어진다.

본 발명의 과제는, 차실에 공급될 공기가 도달해야 할 온도 및 이러한 공기의 혼합 시간과 관련하여, 공기 질량 흐름들의 최적의 혼합뿐만 아니라 개별 공기 토출구에 따라 최적의 공기 온도 조절이 구현되고 최소한의 복잡성으로 온도 제어가 가능한 공조 시스템을 제공하는 것이다. 이 경우에는 공기가 의도한 바대로 가이드 되어야 하고, 사용되는 부품들의 개수뿐만 아니라 이러한 부품들의 설치 공간 수요 또한 최소 수준이어야 한다. 또한, 발생하는 제조, 설치 및 정비 비용도 최소 수준이어야만 한다.

상기 과제는 독립 청구항의 특징들을 갖는 대상에 의해서 해결된다. 개선예들은 종속 청구항들에 기재되어 있다.

상기 과제는 본 발명에 따른 차동차용 공조 시스템에 의해서 해결된다. 상기 공조 장치는 공기를 이송 및 조화, 특히 냉각, 제습 및 가열하기 위한 수단들 그리고 공기 분배기를 갖는 하우징을 구비한다. 상기 공기 분배기는 공기 토출구들 그리고 동시에 관류 가능하게 배치된 2개 이상의 유동 경로를 구비하여 형성되어 있다. 각각 제1 유동 경로와 제2 유동 경로를 통과한 부분 공기 질량 흐름은 상이한 온도를 갖는다.

본 발명의 구상에 따르면, 공기 토출구 중 하나 이상의 공기 토출구가 별도의 혼합 구역을 구비하여 형성되어 있다. 이러한 혼합 구역은 제1 유동 경로를 통해 정해진 유동 방향으로 안내되거나 제1 유동 경로로부터 유출되는 공기 질량 흐름을 유입하기 위한 제1 유입구 및 제2 유동 경로를 통해 정해진 유동 방향으로 안내되거나 제2 유동 경로로부터 유출되는 공기 질량 흐름을 유입하기 위한 제2 유입구를 구비한다.

바람직하게 공기 토출구에만 할당된 혼합 구역은 이 경우 공기 질량 흐름들을 혼합하기 위해, 특히 상이한 온도의 질량 흐름들을 혼합하기 위해 형성되어 있다. 상기 혼합 구역의 유입구들은 공기 질량 흐름들을 상이한 방향에서 혼합 구역 내로 유입하도록 배치되어 있다. 혼합 구역으로부터 혼합된 형태로 유출되는 공기 질량 흐름은 이어서 공기 토출구로 가이드 된다.

공기 토출구는 바람직하게 폐쇄 및 개방을 위한 유동 안내 장치를 구비하여 형성되어 있다. 이 경우 혼합 구역은 공기의 유동 방향으로 볼 때 공기 토출구의 유동 안내 장치 앞에 형성되어 있다.

본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 공기 분배기는 하나 이상의 앞유리측 공기 토출구, 레그룸측 공기 토출구 및 대시보드 내 공기 토출구를 구비하여 형성되어 있다.

이 경우 바람직하게 레그룸측 공기 토출구 및/또는 앞유리측 공기 토출구 및/또는 대시보드 내 공기 토출구는 별도의 혼합 구역을 구비하여 형성될 수 있다. 또한, 각각의 공기 토출구에는 별도의 혼합 구역이 할당될 수 있다.

이러한 경우 공기 토출구는 공기 토출구들의 그룹도 의미할 수 있으며, 그 결과 혼합 구역으로부터 유출되는 공기 질량 흐름은 레그룸측 공기 토출구 그룹, 앞유리측 공기 토출구 그룹 또는 대시보드 내 공기 토출구 그룹과 같은 특정한 공기 토출구 그룹으로 안내된다.

본 발명의 개선예에 따르면, 혼합 구역은 하우징 내부에서, 하나 이상의 제1 분리 요소에 의해, 특히 하나의 혼합 챔버로부터 그리고/또는 다수의 혼합 챔버 형성 시에는 다른 혼합 구역과 분리되는 방식으로 형성되어 있다.

본 발명의 대안적인 제1 형성예에 따르면, 상기 공조 시스템은 하나 이상의 제2 분리 요소를 구비하며, 이러한 분리 요소는 제1 유동 경로를 적어도 국부적으로 차단하도록, 그리고 제1 유동 경로 및 제2 유동 경로를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름들을 의도한 바대로 안내하도록 배치되어 있다. 이 경우 제1 유동 경로를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 제2 분리 요소를 돌아서 흐르고, 반면에 제2 유동 경로를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 제2 분리 요소를 따라서 흐른다.

분리 요소는 각각 바람직하게는 분리 벽, 특히 고정식 분리 벽으로서 형성되어 있다. 제2 분리 요소는 이 경우 에어 채널(air channel)로도, 특히 적어도 국부적으로 광범위하게 폐쇄된 에어 채널로도 형성될 수 있으며, 이때 상기 에어 채널은 특히 혼합 챔버와 이어지는 입구 영역에서 제1 유동 경로를 횡단한다.

본 발명의 대안적인 제2 실시예에 따르면, 상기 공조 시스템은 하나 이상의 제2 분리 요소를 구비하고, 이러한 분리 요소는 제2 유동 경로를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름을 의도한 바대로 안내하도록 배치되어 있다. 이 경우 제1 유동 경로를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 제2 분리 요소 옆을 지나서 흐르고, 반면에 제2 유동 경로를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 제2 분리 요호를 따라서 흐른다.

이 경우 제2 분리 요소는 바람직하게 광범위하게 폐쇄되거나 적어도 부분적으로 개방된 에어 채널로서 형성되어 있다. 이러한 에어 채널은 바람직하게 하우징의 벽 영역에 배치되어 있고, 하우징에 의해 폐쇄된 체적 안으로 돌출하거나 상기 하우징 벽으로부터 외부로 돌출한다. 이때 에어 채널은 하우징에 의해 폐쇄된 체적 쪽으로 개방되는 방식으로 형성될 수 있고, 그리고 이와 더불어 U자형 벽을 가질 수 있다. 제1 유동 경로를 통해 안내된 공기 질량 흐름은 바람직하게 제2 분리 요소 옆을 지나서 흐르는데, 예를 들면 하우징에 의해 둘러싸인 체적 쪽으로 배향되어 개방된 측 옆을, 추가적인 공기 저항 없이 지나쳐 흐른다. 추가적인 공기 저항은 예를 들면 분리 요소, 특히 외측면에 있는 에어 채널 통과 또는 과류 시 발생한다.

분리 요소들 그리고 혼합 구역의 유입구들의 배열 및 형성은, 혼합 구역 내에서 충분히 혼합되도록 하기 위해, 유동 경로들을 통해 가이드 된, 냉풍과 온풍의 공기 질량 흐름들이 상이한 각도로 혼합 구역 내로 유입되도록 한다. 이와 같이 혼합 구역 내로 유입 시 공기 질량 흐름들의 유동 방향들은 정해진 각도로, 특히 30° 내지 150° 범위에서 상호 배향되어 있다.

제1 유입구는 바람직하게 하우징의 벽과 제1 분리 요소의 단부면 사이에 형성되어 있다. 이 경우 상기 제1 유입구의 유동 횡단면은 하우징의 벽과 상기 제1 분리 요소의 단부면에 의해 제한된다. 상기 제2 유입구는 바람직하게 제1 분리 요소 내부에 절단 부분(cutout) 또는 개구로서 형성되어 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 제2 유입구를 갖는 혼합 구역은, 제2 유동 경로를 통해 정해진 유동 방향으로 안내되거나 또는 제2 유동 경로로부터 유출된 공기 질량 흐름이 직선으로 혼합 구역 내로 유입되도록 배치되어 있다.

이 경우 상기 혼합 구역은 바람직하게 레그룸의 공기 토출구에 할당되어 있다. 직선 유동은 공기 질량 흐름이 편향되지 않고 제2 유동 경로로부터 유출되어 곧바로, 특히 방향 변동 없이 혼합 구역의 제2 유입구 내로 유입되는 것을 의미한다.

본 발명의 추가 장점은, 제1 유동 경로를 통해 정해진 유동 방향으로 안내되거나 제1 유동 경로로부터 유출되는 공기 질량 흐름이 상기 제1 유동 경로로부터 유출된 다음, 편향각(α)으로 편향되도록 제1 유입구를 갖는 혼합 구역이 배치되어 있다는 것이다. 이때 상기 편향각(α)은 제1 유동 경로로부터 유출되는 공기 질량 흐름의 유동 방향과 혼합 구역의 제1 유입구 내로 유입되는 공기 질량 흐름의 유동 방향 사이에서 정해진다.

이러한 경우 상기 편향각(α)은 바람직하게 90°보다 크고, 특히 180°에 이른다.

본 발명의 바람직한 추가 실시예에 따르면, 공기를 이송하기 위한 수단으로는 송풍기가 형성되어 있고, 공기를 냉각 및/또는 제습하기 위한 수단으로는 냉매 순환계의 증발기가 형성되어 있으며, 그리고 공기를 가열하기 위한 수단으로는 가열 열교환기가 형성되어 있으며, 이러한 수단들은 하우징 내부에 배치되어 있다.

본 발명의 개선예에 따르면 상기 가열 열교환기는 제1 유동 경로 내에서, 유동 경로의 횡단면 공간을 차지하는 방식으로 배치되어 있다. 가열 열교환기와 유동 경로의 벽 사이 접촉면은 바람직하게는 기술상 공기 밀봉 방식으로 폐쇄되어 있으며, 그 결과 제1 유동 경로를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 전체가 가열 열교환기의 열 전달 영역을 통해 안내된다.

제2 유동 경로는 바람직하게 가열 열교환기를 우회하는 바이패스(bypass)로서 형성되어 있다. 따라서 상기 바이패스를 통해 안내된 공기 질량 흐름은 가열 열교환기의 열 전달 영역과 접촉하지 않는다.

그 결과 공기 분배기 내부에 형성된 유동 경로들은, 제1 유동 경로에서는 온풍 공기 질량 흐름 또는 상대적으로 높은 온도를 갖는 공기 질량 흐름이 그리고 제2 유동 경로에서는 냉풍 공기 질량 흐름 또는 상대적으로 낮은 온도를 갖는 공기 질량 흐름이 이송되도록 작동될 수 있다. 상기 유동 경로들을 통해 안내된 공기 질량 흐름들은 혼합 구역 내부에서 서로 혼합된다.

본 발명의 바람직한 추가 실시예에 따르면, 유동 경로들은 유동 안내 장치들을 구비하여 형성됨으로써 상기 유동 경로들은 서로 독립적으로 개방 및 폐쇄될 수 있으며, 이 경우 공기 분배기를 관통하는 공기 질량 흐름은 상기 유동 경로들을 통과하는 부분 공기 질량 흐름들로 분할될 수 있다.

유동 경로의 유동 안내 장치들 및/또는 공기 토출구의 유동 안내 장치들은 바람직하게 각각 회전축을 중심으로 연속으로 회전 가능하게 지지되는 방식으로 배치되어 있음으로써, 결과적으로 상기 유동 경로의 유동 횡단면 및/또는 상기 공기 토출구의 유동 횡단면이 각각 0% 내지 100% 사이에서 연속으로 개방 및 폐쇄될 수 있다.

본 발명의 개선예에 따르면, 공기 분배기는 제1 유동 경로를 통해 안내된 공기 질량 흐름의 하나 이상의 부분 공기 질량 흐름을 상기 유동 경로의 유출구에서 공기 토출구의 혼합 구역 내로 안내하도록, 공기 질량 흐름을 안내하기 위한 장치, 특히 온풍 채널을 구비하여 형성되어 있다. 이 경우 제2 공기 질량 흐름과의 혼합이 방지된다.

본 발명에 따른 공조 시스템은 또 다른 다양한 장점을 갖는다:

- 탑승자에게 공급되는 공기의 온도와 관련하여 최적의 혼합이 이루어지고,

- 조화될 공기 혼합에 걸리는 시간이 적으며,

- 제어 복잡성이 최소화됨과 더불어 개별 공기 토출구에 따라 공기 온도가 최적으로 조절되고,

- 안정적인 온도 층화가 실현되며,

- 부품 개수가 최소화됨으로써 설치 공간이 감소하고,

- 공조 시스템의 작동 효율이 상승하며 그리고

- 차실 승객을 위한 최대 쾌적함이 실현된다.

본 발명의 또 다른 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 관련 도면들을 참조해서 이루어지는 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명으로부터 드러난다. 도면부에서:
도 1은 하나의 공기 흡입구와 여러 공기 토출구 그리고 공동 혼합 챔버와 이어지는 유동 경로들을 갖는 선행 기술의 자동차 공조 시스템을 횡단면도로 도시하고,
도 2a 및 도 2b는 하나의 공기 흡입구와 여러 공기 토출구 그리고 유동 경로들 및 레그룸의 공기 토출구를 위한 별도의 혼합 구역을 갖는 자동차 공조 시스템을 측면도와 사시도로로 도시하며, 그리고
도 3a 및 3b는 유동 경로들을 개방 및 폐쇄하기 위한 유동 안내 장치의 위치에 따라 레그룸의 공기 토출구의 공기 질량 흐름의 온도 변동을 보여주는 그래프로서,
도 3a는 도 1에 따른 선행 기술의 공조 시스템(1')의 온도 변동 그래프를 나타내고, 그리고
도 3b는 도 2a 및 도 2b에 따른 공조 시스템(1)의 온도 변동 그래프를 나타낸다.

도 1에는 하나의 공기 흡입구(3)를 갖는 하우징(2') 및 여러 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들을 갖는 공기 분배기(4')를 구비한 선행 기술의 공조 시스템(1'), 특히 공기 조화기가 횡단면도로 도시되어 있다.

상기 공조 시스템(1')은 상기 공기 흡입구(3)들을 통해 공기를 흡입하고, 상기 하우징(2')을 통해 공기를 이송하기 위한 (도면에는 도시되지 않은) 송풍기를 구비한다. 주로 수평 방향(x)으로 흡입된 공기는 후속해서 증발기 영역을 통해 공기 분배기(4')로 안내되며, 이때 상기 공기 분배기는 앞유리측 공기 토출구(4a), 레그룸측 공기 토출구(4b) 및 대시보드 내 공기 토출구(4c)를 구비하여 형성되어 있다.

상기 증발기 영역 관류 시 공기 질량 흐름은, 냉매 순환계의 증발기로서 기술되는 제1 열교환기(6)의 열전달 영역을 통해서 안내된다. 상기 증발기(6)의 열전달 영역 과류 시, 공기는 냉각 및/또는 제습될 수 있다. 증발기(6)는 공기의 유동 방향(13, 14)으로 볼 때 상기 공기 분배기(4') 앞에 배치되어 있다.

그리고 나서 상기 증발기(6) 과류 시 조화된 공기 질량 흐름은 제1 유동 경로(8), 특히 온풍 경로 및 제2 유동 경로(9), 특히 냉풍 경로를 통해 흐르는 공기 질량 흐름으로 분할될 수 있다. 이 경우 각각 상기 공기 질량 흐름은 전부 상기 유동 경로 중 하나의 유동 경로(8, 9)로 안내되거나 비율적으로 두 유동 경로(8, 9)로 분할될 수 있다. 온풍 경로(8) 내로 유입될 때, 상기 공기 질량 흐름은 수평 방향(x)에서 수직 방향(y)으로 편향된다.

온풍 경로(8)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 제2 열교환기(7), 가열 열교환기 과류 시 가열된다. 상기 가열된 공기 질량 흐름은 이제부터 계속해서 분할될 수 있으며, 이 경우 제1 부분 공기 질량 흐름은 곧바로 혼합 챔버(10) 내로 유입된 다음, 마찬가지로 상기 혼합 챔버(10) 내로 유입된, 냉풍 공기 질량 흐름과 혼합되며, 이때 상기 냉풍 공기 질량 흐름은 냉풍 경로(9)를 통해서 안내된다. 제2 온풍 부분 공기 질량 흐름은 온풍 채널(12)을 통해 곧바로 공기 토출구, 예를 들면 앞유리측 공기 토출구(4a)로 안내될 수 있다.

공조 시스템(1'), 특히 하우징(2')과 열교환기(6, 7)들은 깊이 방향(z)으로 연장된다.

제2 유동 경로(9)는 제1 유동 경로(8) 내부에 배치된 가열 열교환기(7)를 우회하는 바이패스로서 형성되어 있다. 이 경우 제2 유동 경로(9)는 증발기(6)에서 냉각된 그리고/또는 제습된 (냉풍 및 부분 공기 질량 흐름으로서) 공기를 가열 열교환기(7)를 돌아서 가이드 한다. 가열 열교환기(7)를 우회하는 바이패스로서 형성된 유동 경로(9)를 통해 안내된 공기 질량 흐름은 온도가 변동되지 않는다. 제1 유동 경로(8)를 통해 안내된 공기 질량 흐름은 전부 가열 열교환기(7)의 열 전달 영역을 경유하여 안내되고 가열된다. 따라서 공기 분배기(4') 내부에서는, 경우에 따라 증발기(6)에서 예비 조화된 공기 질량 흐름이 가열 열교환기(7)의 열 전달 영역 과류 시 적어도 부분 질량 흐름으로서 가열될 수 있다.

공기 토출구(4a, 4b, 4c)들은 온풍 및 냉풍을 안내하기 위한 유동 경로(8, 9)들과 같은 유동 경로로서 각각 공동 혼합 챔버(10)와 이어져 있다. 이미 예비 조화된 공기를 특정 공기 토출구(4a, 4b, 4c) 방향으로 안내하기 위해, 상기 혼합 챔버(10) 내부에서 온풍 채널은 공기 질량 흐름을 안내하기 위한 장치(12)로서 배치될 수 있다. 이 경우 특히 하나 이상의 온풍 부분 질량 흐름은 앞유리의 공기 토출구(4a) 방향으로 가이드 될 수 있다.

레그룸측 공기 토출구(4b)에는, 제1 유동 경로(8)를 통해 유동 방향(13)으로 안내된 온풍과 제2 유동 경로(9)를 통해 유동 방향(14)으로 안내된 냉풍이 혼합된 공기로 이루어진 공기 질량 흐름이 공급된다. 상기 온풍과 냉풍은 상기 공기 토출구(4b)를 통해 배출되기 전에, 혼합 챔버(10) 내에서 혼합된다.

공기 분배기(4')는 유동 경로(8, 9)들과 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들 외에, 이러한 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들을 폐쇄 또는 개방하기 위한 에어 플랩 형태로 된 상이한 유동 안내 장치(5a, 5b, 5c)들을 구비하며, 이 경우 상기 공기 토출구들은 필요에 따라 적절하게 제어될 수 있다.

온풍 경로(8)와 냉풍 경로(9)를 통과하는 공기 질량 흐름들은 이러한 유동 경로(8, 9)들을 폐쇄 또는 개방하는 온도 플랩(11)의 도움으로 제어된다.

공조 시스템(1') 내부에서의 공기 가이드, 분할 및 조화에 이르는 매우 복잡한 공정은 상이한 작동 모드로 작동 시 여러 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들의 공기 질량 흐름의 원하는 온도 조절을 어렵게 한다.

도 2a 및 도 2b에는, 하나의 공기 흡입구(3)와 여러 공기 토출구(4a, 4b, 4c) 그리고 레그룸의 공기 토출구(4b)를 위한 별도의 혼합 구역(19)을 갖는 유동 경로(8, 9)들을 구비한 자동차 공조 시스템(1)이 측면도와 사시도로 개시된다.

상기 공조 시스템(1)은 이번에도 또한, 공기 흡입구(3)를 통해 공기를 흡입하여 하우징(2)을 통해 공기를 이송하기 위한 (도면에 도시되지 않은) 송풍기를 구비한다. 상기 흡인된 공기는 증발기 영역을 통해 공기 분배기(4)로 안내된다. 공기 분배기(4)는 앞유리의 공기 토출구(4a), 레그룸의 공기 토출구(4b) 그리고 대시보드 내 공기 토출구(4c)를 구비하여 형성되어 있다.

하우징(2) 내부로 유입된 후에는 공기 질량 흐름이 공기의 유동 방향(13, 14)으로 볼 때, 공기 분배기(4) 앞에 배치된 증발기 영역 관류 시, 냉매 순환계의 증발기로서 작동하는 제1 열교환기(6)의 열 전달 영역을 경유하여 안내된다. 이때 공기는 냉각 및/또는 제습될 수 있다.

그리고 나서 증발기(6) 과류 시 조화된 공기 질량 흐름은 제1 유동 경로(8), 특히 온풍 경로 및 제2 유동 경로(9), 특히 냉풍 경로를 통해 흐르는 공기 질량 흐름으로 분할될 수 있다. 이 경우에는 각각 상기 공기 질량 흐름이 전부 상기 유동 경로 중 하나의 유동 경로(8, 9)로 안내되거나 비율적으로 두 유동 경로(8, 9)로 분할될 수 있다.

온풍 경로(8) 내에 배치된 그리고 가열 열교환기로서 형성된 제2 열교환기(7) 과류 시, 공기 질량 흐름은 열을 흡수한다. 상기 가열된 공기 질량 흐름은 후속해서 계속해서 분할될 수 있으며, 이 경우 적어도 제1 부분 공기 질량 흐름은 혼합 챔버(10)를 지나 공기 토출구(4b)의 하나 이상의 혼합 구역으로 안내된다. 제2 온풍 부분 공기 질량 흐름은 혼합 챔버(10) 내부에 배치된 온풍 채널(12)을 통해 곧바로 공기 토출구, 예를 들면 앞유리의 공기 토출구(4a)로 가이드 될 수 있거나, 또는 도면에 도시되지 않은 것처럼 대시보드 내 공기 토출구(4c)로 가이드 될 수 있다.

이 경우 가열 열교환기(7)를 우회하는 바이패스로서 형성된 제2 유동 경로(9)는 증발기(6)에서 냉각된 그리고/또는 제습된 (냉풍 및 부분 공기 질량 흐름으로서) 공기를 제1 유동 경로(8) 내에 배치된 가열 열교환기(7)를 돌아서 가이드 한다. 제2 유동 경로(9)를 통해 안내되는 공기 질량 흐름은 온도가 변동되지 않는다. 제1 유동 경로(8)를 통과하고, 이와 동시에 전부 가열 열교환기(7)의 열교 전달 영역을 통해 안내된 공기 질량 흐름은 가열된다. 경우에 따라 증발기(6)에서 예비 조화된 공기 질량 흐름은 가열 열교환기(7)의 열 전달 영역 과류 시 가열될 수 있다.

또한, 공기 분배기(4)는, 도 1에 따른 공조 시스템(1')의 공기 분배기(4')와 같이, 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들을 폐쇄 또는 개방하기 위한 에어 플랩 형태로 된 여러 유동 안내 장치(5a, 5b, 5c)들을 구비한다.

온풍 경로(8)와 냉풍 경로(9)를 통해 안내될 공기 질량 흐름들은, 이러한 유동 경로(8, 9)들을 폐쇄 또는 개방하는 유동 안내 장치(15, 16)들의 도움으로 제어된다. 이 경우 상기 유동 안내 장치(15)는 제1 유동 경로 내에 배치된 가열 열교환기(7)의 제1 유동 경로(8)의 유동 횡단면을 차단 또는 개방하기 위해 사용되고, 온풍 채널(15)로도 표현된다. 제2 유동 경로(9)의 유동 안내 장치(16)에 의해서는 혼합 챔버(10) 방향으로 흐르는 냉풍의 공기 질량 흐름이 변동될 수 있다. 냉풍 경로의 유동 안내 장치(16)는 냉풍 플랩으로도 표현된다.

공기 토출구(4a, 4b, 4c)의 유동 안내 장치(5a, 5b, 5c)들 및 유동 안내 장치(15, 16)들은 필요에 따라 적합하게 제어될 수 있다. 수평 방향(x)으로 그리고 수직 방향(y)으로 펼쳐진 평면에 의해 주어지는 횡단면으로 볼 때, 대개 직선 평면으로 형성된 유동 안내 장치(5a, 5b, 5c, 15, 16)들은 각각 회전축을 중심으로 연속으로 회전 가능하게 지지되어 있고, 깊이 방향(z)으로 연장된다. 이와 함께 유동 경로(8, 9)들 그리고 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들도 각각 0% 내지 100% 사이에서 연속으로 폐쇄 및 개방될 수 있다.

개별 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들에는 각각 별도의 혼합 구역이 할당되어 있는데, 이는 레그룸 공기 토출구(4b)의 혼합 구역(19)과 관련하여 도 2a 및 2b에 예시적으로 도시되어 있다.

혼합 구역(19)은 공기의 유동 방향(13, 14)으로 볼 때 에어 플랩으로 형성된, 레그룸 공기 토출구(4b)의 유동 안내 장치(5b) 앞에 형성되어 있고 제1 분리 요소(17), 특히 분리 벽에 의해 혼합 챔버(10)와 분리되어 있다. 이 경우 제1 분리 요소(17)는 바람직하게 고정식으로 형성되어 있고, 기본적으로 수직 방향(y)과 깊이 방향(z) 그리고 수직 방향(y)과 수평 방향(x)을 횡단하여 펼쳐진 평면 내에서 연장된다.

제2 분리 요소(18)는, 혼합 챔버(10)와 이어지는 입구에 있는 온풍 경로(8)를 적어도 국부적으로 차단하고, 기본적으로 수평 방향(x, z)들을 횡단하여 펼쳐진 평면 내에서 연장되도록 배치되어 있다. 그러나 상기 제2 분리 요소는 냉풍 채널로도 표현되는 폐쇄된 에어 채널로서 형성될 수 있으며, 이때 상기 냉풍 채널은 수평 방향(x)으로 배향되어 있고 냉풍 경로(9)를 통해 흐르는 하나 이상의 공기 질량 흐름을 의도한 바대로 혼합 구역(19)으로 안내한다. 온풍 경로(8)를 통해 흐르는 공기 질량 흐름은 냉풍 채널을 돌아서 흐른다.

분리 요소(17, 18)들은 예를 들면 하우징(2)의 벽에 그리고 하우징(2)의 한가운데에 형성될 수 있다.

도면에 도시되지 않은 실시 형태에 따르면, 제2 분리 요소는 광범위하게 폐쇄된 또는 적어도 부분적으로 개방된 에어 채널로서, 하우징(2)의 벽 영역에 형성되어 있다. 이 경우 상기 에어 채널은 하우징(2)에 의해 폐쇄된 체적 안으로 돌출하는 방식으로, 또는 하우징(2)에 의해 둘러싸인 체적을 확장하는 방식으로 이러한 하우징(2)의 벽으로부터 외부로 돌출하는 방식으로 배치되어 있다. 에어 채널은 하우징(2)에 의해 둘러싸인 체적 방향으로 개방 또는 폐쇄되는 방식으로 형성될 수 있다. 개방된 에어 채널은 횡단면으로 볼 때 U자형 벽을 갖는다.

온풍 경로(8)를 통해 안내된 공기 질량 흐름은, 예를 들면 분리 요소 통과 또는 과류 시 발생하는 추가적인 공기 저항 없이, 에어 채널로서 형성된 제2 분리 요소 옆을 지나서 흐른다.

특히 제1 분리 요소(17)에 의해 혼합 챔버(10)와 분리된 혼합 챔버(19)는 2개의 유입구(13a, 14a)를 갖는다. 이 경우 상기 제1 유입구(13a)는 온풍 경로(8) 내에 배치된 가열 열교환기(7) 과류 시 가열되는 온풍을 혼합 구역(19) 내로 유입하기 위해 그리고 상기 제2 유입구(14a)는 증발기(6) 과류 시 냉각된 그리고/또는 제습된 그리고 냉풍 경로(9)를 통해 안내된 냉풍을 혼합 구역(19) 내로 유입하기 위해 제공되었다. 제1 유입구(13a)는 이 경우 하우징(2)의 벽과 제1 분리 요소(17)의 단부면 사이에 형성되어 있으며, 반면에 제2 유입구(14a)는 제1 분리 요소 내부에 개구 또는 절단 부분으로서 형성되어 있다.

냉풍은 가장 짧은 유동 경로로, 기본적으로는 직선으로 혼합 구역(19) 내로 유입되고 제2 분리 요소(18)를 따라서 혼합 챔버(10)를 통해 수평 방향(x)으로 흐른다. 이 경우 냉풍은 온풍 채널(12)을 돌아서 안내되고, 이는 특히 도 2b에서 명확해진다. 제2 유입구(14a)는 냉풍 경로(9)로부터 흘러나오는 냉풍이 곧바로 유입되도록 배치되어 있다.

온풍 경로(8)와 혼합 챔버(10)를 관류하는 그리고 혼합 구역(19) 내로 유입된 온풍은 제2 분리 요소(18) 영역 내에서 이러한 분리 요소(18)를 돌아서 혼합 챔버(10) 내로 안내된다.

상기 온풍은 또한 냉풍과 비교하면, 직선과는 다른 유선(20)을 따라서 안내된다. 제1 유입구(13a) 내로, 기본적으로 수직 방향(y)으로 유입되는 온풍은 온풍 경로(8)로부터 흘러나온 다음, 편향각(α)으로 편향된다. 이와 함께 제2 유입구(14a)는 온풍 경로(8)로부터 흘러나온 냉풍이 곧바로는 아니지만, 가장 짧은 유동 경로를 통해서 유입될 수 있도록 배치되어 있다.

온풍 경로(8)로부터 혼합 챔버(10) 내로 흐르는 온풍의 유동 방향(13)과 혼합 구역(19)의 제1 유입구(13a) 내로 흐르는 온풍 유동 방향 사이에서 규정된 온풍 공기 질량 흐름의 편향각(α)은 90°보다 크다. 도 2b의 실시 형태에서 온풍은 약 180°의 편향각 내에서 편향된다.

분리 요소(17, 18)들과 유입구(13a, 14a)들의 배치에 의해서는, 냉풍과 온풍이 상이한 각도로 혼합 구역(19) 내로 유입되는 것이 달성된다.

그 결과 레그룸측 공기 토출구(4b)에는, 제1 유동 경로(8)를 통해 유동 방향(13)으로 안내된 온풍과 제2 유동 경로(9)를 통해 유동 방향(14)으로 안내된 냉풍의 혼합 공기로 이루어진 공기 질량 흐름이 공급된다. 이러한 온풍과 냉풍은 공기 토출구(4b)를 통해 배출되기 전에, 이러한 공기 토출구(4b)에 할당된 혼합 구역(19) 내부에서 혼합된다.

제1 분리 요소(17)의 배치에 의해서는, 혼합 구역(19)과 혼합 챔버(10)가 분리된다. 제2 분리 요소(18)에 의해서는, 온풍 경로(8)로부터 혼합 챔버(10) 내로 유입되는 온풍이 냉풍 경로(9)로부터 흘러나오는 냉풍에 의해 변위되지 않고 곧바로 공기 토출구(4b) 쪽으로 향하도록 하는 것이 보장된다. 그렇지 않은 경우 공기 토출구(4b)에는 많은 양의 온풍이 공급된다. 냉풍과의 혼합 및 이와 더불어 레그룸측 공기 토출구(4b)의 공기 질량 흐름의 온도 제어가 어려워질 수 있다.

앞유리측 공기 토출구(4a)에 할당된, 그러나 도면에는 도시되지 않은 혼합 구역에는 필요에 따라 온풍 경로(8)로부터 흘러나온 다음, 온풍 채널(12)을 통해 안내된 온풍 및 냉풍 플랩(16)에 의해 폐쇄 가능한, 냉풍 경로(9)의 유동 횡단면을 통해 안내된 냉풍이 공급될 수 있다. 혼합 구역의 제1 유입구를 통해 유입되는 온풍과 혼합 구역의 제2 유입구를 통해 유입되는 냉풍은 그 다음 공기 토출구(4a)를 통해 배출되기 전에 앞유리측 공기 토출구(4a)에 할당된 혼합 구역 내부에서 혼합된다.

대시보드 내 공기 토출구(4c)에도, 도면에는 도시되지 않은 혼합 구역을 구비할 수 있으며, 이러한 혼합 구역에는 필요에 따라 온풍 경로(8)로부터 흘러나오는 냉풍 및 냉풍 플랩(16)에 의해 폐쇄 가능한 냉풍 경로(9)의 유동 횡단면을 통해 안내된 냉풍이 공급된다. 온풍과 냉풍의 공기 질량 흐름들은 의도한 바대로, 예를 들면 분리 요소들에 의해, 특히 에어 채널들에 의해 혼합 챔버(10)를 지나 혼합 구역으로 안내된다. 재차 혼합 구역의 제1 유입구를 통해 유입되는 온풍과 혼합 구역의 제2 유입구를 통해 유입되는 냉풍은 공기 토출구(4c)를 통해 배출되기 전에 대시보드 내 공기 토출구(4c)에 할당된 혼합 구역 내에서 혼합된다. 대시보드 내 공기 토출구(4c)는 승객 또는 운전자측으로 입사되는 공기 토출구로도 표현되는데, 그 이유는 상기 공기 토출구(4c)를 통해 안내된 공기 질량 흐름이 승객에게 직접 입사될 수 있기 때문이다.

따라서 각각의 공기 토출구(4a, 4b, 4c)에는 별도의 분리 구역이 할당되어 있다. 이 경우 혼합 챔버(10)는 특별 영역들, 즉 혼합 구역들로 나누어진다. 혼합 구역들 내로 유입되는 공기 질량 흐름들은 의도한 바대로 안내된다. 이와 함께 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들을 통해 배출되는 공기 질량 흐름들의 온도가 매우 간단하게 제어될 수 있다.

도 3a 및 3b는 각각, 유동 안내 장치(11, 15, 16)들의 위치에 따라 그리고 이와 더불어 온풍 경로(8)와 냉풍 경로(9)를 통과하는 공기 질량 흐름들의 분할에 따라 레그룸 공기 토출구(4b)의 공기 질량 흐름의 온도 변동을 나타낸다. 도 3a는 도 1에 따른 선행 기술의 공조 시스템(1')에 대한 온도 변동을 나타내고, 도 3b는 도 2a 및 도 2b에 따른 공조 시스템(1)에 대한 온도 변동을 나타낸다. 유동 안내 장치(11, 15, 16)의 위치는 각각 "% 온풍"으로 표시된다.

이 경우 온도는 공기 질량 흐름의 최대 가능한 온도 비율을 표시한다. 공조 시스템(1, 1')은 각각 적어도 부분적으로 개방된 대시보드 내 공기 토출구(4a)와 적어도 부분적으로 개방된 레그룸측 공기 토출구(4c) 모드로 작동된다.

송풍기에 의해 공기 흡입구(3)를 통해서 하우징(2, 2') 내부로 흡입된 공기는 증발기로서 작동하는 제1 열교환기(6)의 열 전달 영역을 통해서 안내되고, 이와 동시에 냉각 및/또는 제습된다. 이어서 증발기(6) 과류 시 조화된 공기 질량 흐름은 도 1의 공조 시스템(1')의 온도 플랩으로서 유동 안내 장치(11)의 위치에 의해 또는 도 2a의 공조 시스템(1)의 유동 안내 장치(15, 16)들의 위치에 의해 온풍 경로(8) 및 냉풍 경로(9)를 통해서 흐르는 공기 질량 흐름으로 분할된다.

온풍 경로(8)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 가열 열교환기로서 작동하는 제2 열교환기(7)의 열 전달 영역 과류 시 가열된다. 상기 가열 열교환기를 우회하는 바이패스로서 냉풍 경로(9)를 통해 안내된 공기 질량 흐름의 상태는 변동되지 않고 유지된다.

온풍 경로(8)를 통해 가이드 된 가열된 공기 질량 흐름은 혼합 챔버(10) 또는 혼합 구역(19) 내로 유입되고, 냉풍 경로(9)를 통해 안내되고 그리고 마찬가지로 혼합 챔버(10) 또는 혼합 구역(19) 내로 유입된 공기 질량 흐름과 혼합된다.

이러한 작동 예에서, 도 1에 따른 공조 시스템(1')의 레그룸측 공기 토출구(4b)의 공기 질량 흐름은 50% 온풍인 온도 플랩(11) 위치에서 약 51℃ 평균 온도에 도달한다.

분리 토출구들의 분리된 혼합 구역들을 갖는 도 2a 및 2b에 따른 공조 시스템(1)은 해당 공기 토출구(4a, 4b, 4c)의 공기 질량 흐름 온도 제어를 가능하게 한다. 혼합 구역(19) 배치 및 형성에 의해, 특히 분리 요소(17, 18)들의 구조 및 배치 그리고 이러한 분리 요소들에 의해 형성되는 공기 질량 흐름들의 유동 방향들에 의해, 공기 질량 흐름들은, 오로지 혼합 챔버(10) 내에서 이루어지는 혼합보다 공기 배출구(4a, 4b, 4c)들에 할당된 혼합 구역(19)들 내에서 훨씬 효과적이고 우수하게 혼합된다.

이 경우 레그룸측 공기 토출구(4b)의 온도 질량 흐름은 50% 온풍으로 설정된 도 3b에 따른 공조 시스템(1)의 유동 안내 장치(15, 16)들의 위치에서 도 3a에 따른 공조 시스템(1')의 작동 시보다 훨씬 더 낮은 평균 온도에 도달한다. 30% 위치에서 냉풍 경로(9)의 유동 안내 장치(16)는 이러한 냉풍 경로(9)의 유동 횡단면을 30% 폐쇄하는 방식으로 배치되어 있는 반면에, 온풍 경로(8)의 유동 안내 장치(15)는 이러한 온풍 경로(8)의 유동 횡단면을 30% 개방하는 방식으로 배치되어 있다. 이에 상응하게 70% 위치에서 유동 안내 장치(15, 16)들은 냉풍 경로(9)의 유동 횡단면을 70% 폐쇄하고 그리고 온풍 경로(8)의 유동 횡단면을 70% 개방하는 방식으로 배치되어 있다.

공기 토출구(4a, 4b, 4c)의 혼합 구역을 분리 방식으로 형성한 것은 개별 공기 토출구(4a, 4b, 4c) 공기 질량 흐름의 온도를 매우 쉽게 조절할 수 있도록 해준다. 또한, 분리된 혼합 구역들은 냉풍과 온풍의 공기 질량 흐름의 혼합 시간을 감소시키고 더욱 안정적인 온도 층화를 보장한다.

1, 1': 공조 시스템
2, 2': 하우징
3: 공기 흡입구
4, 4': 공기 분배기
4a: 앞유리 공기 토출구
4b: 레그룸 공기 토출구
4c: 대시보드 공기 토출구
5a: 유동 안내 장치, 앞유리 공기 토출구(4a)의 에어 플랩
5b: 유동 안내 장치, 레그룸 공기 토출구(4b)의 에어 플랩
5c: 유동 안내 장치, 대시보드 공기 토출구(4c)의 에어 플랩
6: 제1 열교환기, 증발기
7: 제2 열교환기, 가열 열교환기
8: 제1 유동 경로, 온풍 경로
9: 제2 유동 경로, 냉풍 경로
10: 혼합 챔버
11: 유동 안내 장치, 온도 플랩
12: 장치, 온풍 채널
13: 온풍 유동 방향
13a: 제1 유입구
14: 냉풍 유동 방향
14a: 제2 유입구
15: 온풍 경로(8)의 유동 안내 장치, 온풍 플랩
16: 냉풍 경로(9)의 제1 유동 안내 장치, 냉풍 플랩
17: 제1 분리 요소
18: 제2 분리 요소
19: 레그룸 공기 토출구(4b)의 혼합 구역
20: 유선
α: 온풍 유동 방향의 편향각
x: 수평 방향
y: 수직 방향
z: 깊이 방향, 수평 방향

Claims

공기 분배기(4)를 포함하는 하우징(2)을 구비하고, 이때 상기 공기 분배기(4)는 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들 및 동시에 관류 가능하게 배치된 2개 이상의 유동 경로(8, 9)를 구비하여 형성되어 있으며, 그리고 각각 제1 유동 경로(8)와 제2 유동 경로(9)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름들은 상이한 온도를 갖는, 공기를 이송 및 조화하기 위한 수단들을 구비한 자동차용 공조 시스템(1)으로서,
상기 공기 토출구 중 하나 이상의 공기 토출구(4a, 4b, 4c)가 별도의 혼합 구역(19)을 구비하여 형성되어 있으며, 상기 혼합 구역은 제1 유동 경로(8)를 통해 유동 방향(13)으로 안내된 공기 질량 흐름을 유입하기 위한 제1 유입구(13a) 및 제2 유동 경로(9)를 통해 유동 방향(14)으로 안내된 공기 질량 흐름을 유입하기 위한 제2 유입구(14a)를 구비하고, 그리고 상기와 같은 공기 질량 흐름들을 혼합하기 위해 형성되어 있으며, 이때 상기 유입구(13a, 14a)들은 공기 질량 흐름들이 상이한 방향에서 혼합 구역(19) 내로 유입되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 상기 공기 토출구(4a, 4b, 4c)가 폐쇄 및 개방을 위한 유동 안내 장치(5a, 5b, 5c)를 구비하여 형성되어 있으며, 이때 상기 혼합 구역(19)은 공기의 유동 방향(13, 14)으로 볼 때 상기 공기 토출구(4a, 4b 4c)의 유동 안내 장치(5a, 5b, 5c) 앞에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 상기 공기 분배기(4)가 하나 이상의 앞유리측 공기 토출구(4a), 레그룸측 공기 토출구(4b) 및 대시보드 내 공기 토출구(4c)를 구비하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제3항에 있어서, 상기 레그룸측 공기 토출구(4b)가 별도의 혼합 구역(19)을 구비하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 각각의 공기 토출구(4a, 4b, 4c)가 별도의 혼합 구역(19)을 구비하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 상기 혼합 구역(19)이 상기 하우징(2) 내부에서 하나 이상의 제1 분리 요소(17)에 의해 분리되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 하나 이상의 제2 분리 요소(18)가 상기 제1 유동 경로(8)를 적어도 국부적으로 차단하도록 그리고 상기 제1 유동 경로(8)를 통해 그리고 상기 제2 유동 경로(9)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름들을 의도한 바대로 안내하도록 배치되어 있으며, 이때 상기 제1 유동 경로(8)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 상기 제2 분리 요소(18)를 돌아서 흐르고, 그리고 상기 제2 유동 경로(9)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 상기 제2 분리 요소(18)를 따라서 흐르는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제6항에 있어서, 상기 분리 요소(17, 18)가 분리 벽으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 하나 이상의 제2 분리 요소가 상기 제2 유동 경로(9)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름을 의도한 바대로 안내하도록 배치되어 있으며, 이때 상기 제1 유동 경로(8)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 상기 제2 분리 요소 옆을 지나서 흐르고, 그리고 상기 제2 유동 경로(9)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름은 상기 제2 분리 요소(18)를 따라서 흐르는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제9항에 있어서, 상기 제2 분리 요소가 에어 채널(air channel)로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제6항에 있어서, 상기 제1 유입구(13a)가 상기 하우징(2)의 벽과 상기 제1 분리 요소(17)의 단부면 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제7항에 있어서, 상기 제2 유입구(14a)가 상기 제1 분리 요소(17) 내부에 절단 부분(cutout)으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 상기 제2 유동 경로(9)를 통해 유동 방향(14)으로 안내된 공기 질량 흐름이 직선으로 상기 혼합 구역(19) 내로 유입되도록 상기 혼합 구역(19)이 상기 제2 유입구(14a)를 구비하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 상기 제1 유동 경로(8)를 통해 유동 방향(13)으로 안내된 공기 질량 흐름이 상기 제1 유동 경로(8)로부터 흘러나온 다음, 상기 혼합 구역(19)의 제1 유입구(13a)로 유입되는 공기 질량 흐름의 유동 방향과 상기 유동 방향(13) 사이에 규정된 편향각(α)으로 편향되는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제14항에 있어서, 상기 편향각(α)이 90°보다 큰 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 공기를 이송하기 위한 수단으로서 송풍기, 공기를 냉각 및/또는 제습하기 위한 수단으로서 냉매 순환계의 증발기(6) 그리고 공기를 가열하기 위한 수단으로서 가열 열교환기(7)가 형성되어 있으며, 상기 수단들은 상기 하우징(2) 내부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제16항에 있어서, 상기 가열 열교환기(7)가 상기 제1 유동 경로(8) 내부에서, 상기 유동 경로(8)의 횡단면 공간을 차지하는 방식으로 배치되어 있음으로써, 상기 제1 유동 경로(8)를 통해 가이드 된 공기 질량 흐름이 전부 상기 가열 열교환기(7)의 열 전달 영역을 통해 안내되고, 그리고 상기 제2 유동 경로(9)가 상기 가열 열교환기(7)를 우회하는 바이패스(bypass)로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 유동 경로(8, 9)들이 서로 독립적으로 개방 및 폐쇄될 수 있도록 상기 유동 경로(8, 9)들이 유동 안내 장치(15, 16)들을 구비하여 형성되어 있으며, 이때 상기 공기 분배기(4)를 관류하는 공기 질량 흐름은 상기 유동 경로(8, 9)들을 통과하는 부분 질량 흐름들로 분할될 수 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제2항에 있어서, 상기 공기 토출구(4a, 4b, 4c)들의 유동 횡단면 및/또는 상기 유동 경로(8, 9)들의 유동 횡단면이 각각 0% 내지 100% 사이에서 연속으로 개방 및 폐쇄될 수 있도록 상기 유동 안내 장치(5a, 5b, 5c, 15, 16)들이 각각 회전축을 중심으로 연속 회전 가능하게 지지되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).
제1항에 있어서, 상기 공기 분배기(4)가, 상기 제1 유동 경로(8)를 통해 안내된 공기 질량 흐름의 하나 이상의 부분 공기 질량 흐름을 상기 유동 경로(8)의 유출구에서 공기 토출구(4a, 4b, 4c)의 혼합 구역으로 또는 공기 토출구(4a, 4b, 4c)로 안내하도록 공기 질량 흐름을 안내하기 위한 장치(12)를 구비하여 형성되어 있으며, 이때 제2 공기 질량 흐름과의 혼합이 방지되는 것을 특징으로 하는, 공조 시스템(1).