KR101618978B1 - 자동차용 에어 컨디셔닝 시스템 - Google Patents

자동차용 에어 컨디셔닝 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은
- 에어 컨디셔닝 시스템(1) 내에서 순환하는 공기 질량 흐름의 적어도 일부분을 자동차의 외부로 유도하기 위한 유출구 영역,
- 공기 질량 흐름을 이송하기 위한 적어도 하나의 송풍기(5, 6, 27)가 그 내부에 형성되어 있는, 공기 질량 흐름을 가이드하기 위한 하우징(2) 그리고
- 냉각제로부터 공기 질량 흐름으로의 열전달을 위한 냉각제-공기-열교환기(26)를 이용하여 자동차 부품들, 특히 구동 트레인(drive train) 부품들을 적정 온도로 조절(tempering)하기 위한 냉각제 회로(coolant circuit)를 포함하는, 자동차 차실(9)의 공기조화를 위한 에어 컨디셔닝 시스템(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 냉각제-공기-열교환기(26)가 상기 에어 컨디셔닝 시스템(1)의 유출구 영역에 배치됨으로써, 자동차 외부로 유도될 공기 질량 흐름은 상기 냉각제-공기-열교환기(26)를 통과한다.
본 발명은 또한, 상기 냉각제-공기-열교환기(26)가 상기 하우징(2) 내부에 배치되어 있고 상기 하우징(2) 내부에서 이송되는 공기 질량 흐름이 상기 냉각제-공기-열교환기(26)를 통과함으로써, 냉각제로부터 공기로 이동되는 열은 상기 하우징(2) 내부에서 이송되는 공기 질량 흐름에만 전달되는 에어 컨디셔닝 시스템(1)과도 관련이 있다.

Description

자동차용 에어 컨디셔닝 시스템 {AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AN AUTOMOBILE}
본 발명은 공기 질량 흐름을 가이드하기 위한 하우징 및 자동차의 부품들, 특히 자동차의 구동 트레인(drive train) 부품들을 적정 온도로 조절(tempering)하기 위한 냉각제 회로(coolant circuit)를 포함하는, 자동차 차실(passenger compartment)의 공기조화를 위한 에어 컨디셔닝 시스템(air conditioning system)에 관한 것이다. 상기 하우징 내부에는 공기 질량 흐름을 이송하기 위한 적어도 하나의 송풍기(fan)가 형성되어 있다. 상기 냉각제 회로는 냉각제로부터 공기 질량 흐름으로의 열전달을 위한 냉각제-공기-열교환기를 구비한다.
상당히 오래전부터 종래 기술과 관련된 자동차의 차실에 공급될 공기를 조화하기 위한 에어 컨디셔닝 시스템들은 냉각을 위한 증발기를 구비한 냉각제 회로 및 차실에 공급될 공기의 가열을 위한 냉각제-공기-열교환기를 구비한 냉각제 회로를 포함한다. 상기 냉각제 회로는 또한 냉각제로부터 외기(ambient air)로 열을 전달하기 위한 열교환기를 가지며, 상기 열교환기는 외기를 이송하기 위한 송풍기와 결합되어 배치되어 있다. 냉각제 회로의 열펌프 기능을 갖춘 동류의 에어 컨디셔닝 시스템들은 또한 냉각제-공기-열펌프 또는 공기-공기-열펌프로서 작동된다. 차실에 공급될 공기에 전달될 열은 한편으로는 냉각제-공기-열펌프 사용 시 냉각제 회로의 냉각제로부터 흡수되며, 상기 냉각제는 상기 열을 예를 들면 모터 또는 다른 구동 부재들로부터 리드한다. 다른 한편으로는 공기-공기-열펌프의 경우에 열은 외기로부터 냉각제 회로 내에서 순환하는 냉각제로 전달된다.
종래 기술에는 차실에 공급될 그리고 조화될 공기를 가열, 냉각 및 제습하기 위한 냉각 장치 모드 및 열펌프 모드 겸용 자동차 에어 컨디셔닝 시스템들이 공지되어 있다. 상기 에어 컨디셔닝 시스템들은 냉각제 회로 측 또는 공기 측에서 제어된다.
DE 10 2009 028 522 A1호에서는 증발기 유닛, 응축기 유닛 및 구성 부품 유닛 그리고 냉각제 회로를 포함하는 콤팩트한 에어 컨디셔닝 시스템이 기술된다. 상기 증발기 유닛 및 응축기 유닛은 각각 하우징 내에 배치된 공기 관류 열교환기 및 송풍기를 구비한다. 냉각 장치 모드 및 열펌프 모드 겸용으로 그리고 재열 모드용으로 형성된 냉각제 회로는 증발기, 응축기 그리고 재열기(re-heater)를 포함한다. 에어 컨디셔닝 시스템의 작동 모드들은 냉각제 회로 측에서 제어된다. 상기 에어 컨디셔닝 시스템은, 냉각제 회로 내부에서 스위칭 활성에 의해 구현되는 공기-공기-열펌프로서 작동할 수 있다.
DE 10 2011 052 752 A1호에는 공기를 가열 및 냉각하기 위한 열펌프 기능을 갖춘 모듈 방식의 자동차 에어 컨디셔닝 시스템이 나타난다. 상기 자동차 에어 컨디셔닝 시스템은 공기 유동 경로들을 조절하기 위한 송풍기 및 댐퍼들을 갖는 하우징 그리고 응축기, 증발기, 압축기, 팽창 부재 및 관련된 연결 라인들을 갖는 냉각제 회로를 구비한다. 상기 하우징 내에는 증발기가 통합된 증발기-공기 유동 경로 및 응축기가 통합된 응축기-공기 유동 경로가 형성되어 있다. 상기 두 개의 공기 유동 경로가 제어 가능한 댐퍼들을 통해 서로 연결되어 있음으로써, 차실의 난방 및 냉방은 오로지 공기의 유동 경로 조절을 통해서만 이루어진다.
종래 기술에 공지된 다른 에어 컨디셔닝 시스템들과 비교해 보면, 응축기를 통해 공기 질량 흐름을 이송하기 위해 송풍기가 제공되었으며, 이 경우에는 냉각제 회로의 냉각제-공기-열교환기로의 공기 유입을 위해 추가의 송풍기가 요구된다.
순수하게 공기-공기 열펌프로 작동 가능한 에어 컨디셔닝 시스템들 외에도 냉각제 회로의 공기 및 냉각제와 같은 다수의 열원(heat source)을 사용하기 위해 형성된 냉각제 회로들을 갖는 에어 컨디셔닝 시스템들도 공지되어 있다. 상기 냉각제 회로는 예를 들면 전기 모터와 같은 전기 구동 트레인의 부품들 및/또는 내연 기관, 파워 전자 장치(power electronics), 배터리 충전 매니지먼트용 배터리 셀 또는 변압기를 적정 온도로 조절할 목적으로 사용된다. 냉각제로는 예컨대 물-글리콜-혼합액이 사용된다. 저온 회로(low temperature circuit)로도 표기되는 냉각제 회로 내부에는 냉각제-공기-열교환기가 배치되어 있으며, 외기가 상기 냉각제-공기-열교환기를 통과한다. 이러한 경우 냉각제는 외기 온도보다 높은 온도로 냉각된다. 외기 온도가 상대적으로 더 높은 경우(이러한 온도에서는 냉각제를 냉각하기 위한 가능성이 충분히 주어지지 않음), 냉각제 회로는 추가로 냉각제-냉각제-열교환기를 더 갖는다. 칠러(chiller)로도 표기되는 냉각제-냉각제-열교환기 내에서는, 낮은 압력 레벨에서 냉각제가 증발되고, 열은 냉각제 회로로부터 나온 냉각제로부터 상기 냉각제 회로 내에 있는 냉각제로 전달된다. 이러한 경우에 칠러 내 냉각제의 온도 레벨은 외기의 온도 레벨보다 확연히 낮다. 따라서 냉각제를 외기 온도보다 낮은 온도 값으로 냉각하는 것이 가능하다. 종래 기술에 공지되어 있는 이러한 실시예는 또한 냉각제 회로의 냉각제를 냉각제 회로의 열펌프 모드에서 열원으로서 결합하고, 차실에 공급될 공기의 가열에 냉각될 부품들의 폐열을 사용할 수 있는 가능성도 제공한다.
DE 10 2010 042 127 A1호는 냉각 모드 및 가열 모드 겸용으로 그리고 재열 모드용으로 형성된 자동차, 특히 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차 에어 컨디셔닝 시스템의 냉각제 회로를 공개한다. 상기 냉각제 회로는 압축기, 냉각제와 주변 환경 간 열전달을 위한 열교환기, 제 1 팽창 부재, 컨디셔닝될 차실 유입 공기에서 냉각제로의 열 공급을 위한 열교환기 그리고 이 열교환기에 병렬 접속으로 배치된, 차량의 구동 트레인 부품들에 의해 열을 전달하기 위한 냉각제-냉각제-열교환기를 갖는 일차 회로를 포함한다. 이 경우 상기 구동 트레인 부품들은 하나의 냉각제 회로를 통해 냉각제 회로에 연결되어 있다. 또한, 상기 냉각제 회로는 냉각제에서 컨디셔닝될 차실 유입 공기로 열을 전달하기 위한 열교환기 및 이 열교환기에 연결된 조정 밸브를 갖는 2차 트레인을 구비한다. 에어 컨디셔닝 시스템의 작동 시에는, 작동 모드에 따라 선택적으로 또는 동시에 외기, 유입 공기 및 구동 트레인의 부품들이 열원으로서 사용될 수 있으며, 그리고 상기 유입 공기가 히트 싱크로서 사용될 수 있다.
종래 기술에 공지된 시스템들은, 무부하 동작(idling) 시 그리고 낮은 주행 속도에서도 냉각제 회로의 냉각 기능을 구현하고 유지하기 위하여, 냉각제로부터 외기로 열을 전달하기 위한 냉각제 회로의 열교환기와 외기를 이송하기 위한 추가의 송풍기가 결합하여 배치해야 했다. 그 외에 특히 추가 재열 모드용으로 형성된 에어 컨디셔닝 장치들은 또한 열교환기, 리버싱 밸브 및 팽창 밸브 그리고 라인들과 같은 다수의 부품을 갖는 복잡한 냉각제 회로를 구비하며 그리고 냉각제 회로의 복합적인 조절과 관련되어 있다.
본 발명의 과제는, 특히 자동차들에 적용하기 위해 가열 기능을 갖춘 에어 컨디셔닝 시스템을 제공하는 것이다. 상기 에어 컨디셔닝 시스템은 단지 최소 부품만으로 형성되어야 하는 동시에 비용이 저렴하고 관리가 용이해야 한다. 이 경우 특히 구동 트레인의 부품들의 냉각 기능이 높은 효율로 유지되고 보장되어야 한다. 상기 냉각 기능은 자동차에 존재하는 에어 컨디셔닝 시스템에 통합될 수 있다. 본 발명의 추가 과제는 차실에 공급될 공기의 가열하기 위해 냉각제 회로 내에서 순환하는 냉각제로부터 상기 구동 트레인의 부품들에 의해 흡수된 열을 사용하는 것이다.
본 발명에 따르면, 일 과제는 자동차 차실의 공기조화를 위한 에어 컨디셔닝 시스템을 통해서 해결된다. 상기 에어 컨디셔닝 시스템은 에어 컨디셔닝 시스템 내에서 순환하는 공기 질량 흐름의 적어도 일부분을 자동차의 외부로 유도하기 위한 유출구 영역 그리고 공기 질량 흐름을 가이드하기 위한 하우징을 구비한다. 이 경우 상기 하우징 내부에는 공기 질량 흐름을 이송하기 위한 적어도 하나의 송풍기가 배치되어 있다. 상기 에어 컨디셔닝 시스템은 또한 냉각제에서 공기 질량 흐름으로의 열전달을 위한 냉각제-공기-열교환기를 이용하여 자동차의 부품들, 특히 구동 트레인 부품들을 적정 온도로 조절하기 위한 냉각제 회로도 포함한다.
본 발명의 콘셉트에 따르면, 냉각제-공기-열교환기가 에어 컨디셔닝 시스템의 유출구 영역에 배치됨으로써, 자동차 외부로 유도될 공기 질량 흐름이 상기 냉각제-공기-열교환기를 통과한다. 이 경우 열은 냉각제에서 자동차 외부로 유도될 공기 질량 흐름으로 전달된다. 상기 에어 컨디셔닝 시스템의 유출구 영역 내부에 냉각제-공기-열교환기가 배치됨으로써, 냉각제-공기-열교환기에 공기를 유입하기 위한 추가의 송풍기가 필요하지 않다.
본 발명의 제 1의 대안적인 구현예에 따르면, 유출구 영역은 하우징 내에 형성된 배출 공기 채널로서 통합되어 있다. 상기 배출 공기 채널은 공기의 유동 경로로서 공기 디플렉터 장치(air deflector device)에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있다. 이러한 경우 냉각제-공기-열교환기는 배출 공기 채널 내부에 배치되어 있으며, 그 결과 하우징으로부터 자동차 외부로 유도될 공기 질량 흐름이 상기 냉각제-공기-열교환기를 통과한다.
본 발명의 제 2의 대안적인 구현예에 따르면, 유출구 영역은 차실로부터 유출되는 공기의 배출구로서 형성되었다. 이러한 경우 냉각제-공기-열교환기는 상기 배출구 내부에 배치되어 있으며, 그 결과 차실로부터 자동차 외부로 유도된 공기 질량 흐름은 상기 냉각제-공기-열교환기를 통과한다.
뿐만 아니라 본 발명의 또 다른 과제는 자동차 차실의 공기조화를 위한 본 발명에 따른 에어 컨디셔닝 시스템을 통해서도 해결된다. 상기 에어 컨디셔닝 시스템은 공기 질량 흐름을 가이드하기 위한 하우징 그리고 자동차의 부품, 특히 구동 트레인 부품들을 적정 온도로 조절하기 위한 냉각제 회로를 구비한다. 이 경우 상기 하우징 내부에는 공기 질량 흐름을 이송하기 위한 적어도 하나의 송풍기가 배치되어 있다. 냉각제 회로는 냉각제에서 공기 질량 흐름으로 열을 전달하기 위한 냉각제-공기-열교환기를 갖는다.
본 발명의 콘셉트에 따르면, 냉각제-공기-열교환기가 하우징 내부에 배치됨으로써, 결과적으로 하우징 내부에서 이송되는 공기 질량 흐름이 상기 냉각제-공기-열교환기를 통과하고, 열은 냉각제에서 공기 질량 흐름으로 전달된다. 이 경우 공기에 전달되는 냉각제의 열은 하우징 내부에서 이송되는 공기 질량 흐름에만 송출될 수 있다. 따라서 냉각제로부터 송출되는 열은 차실에 공급될 공기의 가열에 직접 사용될 수 있거나 또는 냉각제는 공기의 유동 방향으로 후속 배치된 부품들을 위한 열원으로서 사용될 수 있다. 송풍기에 의해 공기 질량 흐름이 이송되는 하우징 내부에 냉각제-공기-열교환기가 배치됨으로써, 냉각제-공기-열교환기에 공기를 유입하기 위한 추가의 송풍기가 요구되지 않는다.
본 발명의 한 바람직한 구현예에 따르면, 송풍기는 유동 경로들을 가지며, 상기 유동 경로들은 외기(fresh air)-흡입 채널 및 순환 공기(circulating air)-흡입 채널 중 적어도 어느 하나로서 형성되어 있다. 이러한 경우 외기-흡입 채널에 통해서는 자동차 외부로부터 외기가 흡인되고, 순환 공기-흡입 채널을 통해서는 차실의 순환 공기가 흡인된다. 냉각제-공기-열교환기는 순환 공기-흡입 채널 또는 외기-흡입 채널 내에 배치되어 있다. 추가의 대안예에 따르면, 냉각제-공기-열교환기는 흡인된 공기 질량 흐름의 유동 방향으로 혼합 구역 하류에 배치되어 있으며, 이때 상기 혼합 구역에는 외기-흡입 채널 및 순환 공기-흡입 채널이 이어져 있다. 따라서 냉각제-공기-열교환기에는 작동 모드에 따라 외부로부터 유입되는 외기, 차실의 순환 공기 또는 상기 두 공기의 혼합물이 공급될 수 있다.
본 발명의 한 개선예에 따르면, 하우징은 제 1 및 제 2 유동 채널을 갖는다. 또한, 에어 컨디셔닝 시스템은 증발기 및 응축기를 갖는 냉각제 회로를 구비한다. 이 경우 상기 증발기는 제 1 유동 채널 내에 배치되어 있고, 상기 응축기는 제 2 유동 채널 내에 배치되어 있다. 상기 유동 채널들을 관류할 때 컨디셔닝될 공기 질량 흐름들은 바람직하게 유동 경로들을 통과하여 자동차 차실로 그리고/또는 자동차 외부로 유도될 수 있다. 이 경우 제 1 유동 채널에는, 공기의 유동 방향으로 증발기 하류에 바람직하게 공기 디플렉터 장치 및 유동 경로가 배치됨으로써, 상기 제 1 유동 채널을 관통하여 컨디셔닝된 공기 질량 흐름이 부분 공기 질량 흐름들로 분배될 수 있으며, 이때 제 1 부분 공기 질량 흐름은 제 1 유동 경로를 통해 차실로 유도될 수 있고, 제 2 부분 공기 질량 흐름은 제 2 유동 경로를 통해 자동차 외부로 유도될 수 있다.
하우징 내부에 냉각제-공기-열교환기가 배치되고 그리고 상기 하우징 내부에서 이송되는 공기 질량 흐름이 상기 냉각제-공기-열교환기를 통과할 경우, 냉각제로부터 송출되는 열은 차실에 공급될 공기의 직접적인 가열 외에도 냉각제 회로의 열원으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 추가 구현예에 따르면, 에어 컨디셔닝 시스템은 냉각 및 가열을 위한 냉각 장치 모드 및 열펌프 모드용으로 그리고 차실에 공급될 공기의 재열 모드용으로 형성되었다. 이 경우 냉각제 회로의 증발기 및 응축기는 작동 모드에 상관없이, 바람직하게 그 기능이 항상 증발기 및 응축기로서 형성되어 있고 그리고 증발기 및 응축기로서 작동 가능하다. 작동 모드에 따른 열교환기 기능들의 상호 변경은 필요하지 않다.
각각의 유동 채널에는 바람직하게 외부로부터 유입되는 외기, 차실의 순환 공기 또는 외기와 순환 공기의 혼합물이 공급될 수 있다. 상기 유동 채널들은 바람직하게, 공기의 주요 유동 방향들이 유동 채널들 내부에서 서로 평행하게 방향 설정되어 같은 방향으로 향하도록 배치되었다. 적어도 차실 방향에서 공기 질량 흐름들의 유동 방향들은 기본적으로 동일하다.
본 발명의 한 개선예에 따르면, 하우징 내부에는 서로 독립적으로 작동 가능한 2개의 송풍기가 형성되어 있으며, 이 경우 제 1 송풍기는 공기 질량 흐름을 제 1 유동 채널로 이송시키고, 제 2 송풍기는 공기 질량 흐름을 제 2 유동 채널로 이송시킨다.
냉각제 회로는 바람직하게 구동 모터, 특히 내연 기관 또는 전동기, 배터리, 파워 전자 장치 또는 변압기 또는 이러한 부품들 중 다수의 부품을 적정 온도로 조절하기 위한 수단들을 구비한다.
요약하자면, 본 발명에 따른 해결책은 하기와 같은 여러 장점들을 갖는다:
- 차실의 공기조화를 위한 에어 컨디셔닝 시스템에 냉각제 회로의 냉각 기능이 통합, 이 경우
- 냉각제-공기-열교환기용 송풍기 배제 가능 및
- 냉각제 회로의 폐열을 차실에 공급될 공기를 가열하는데 사용 가능 또는 냉각제 회로의 열원으로서 사용 가능,
- 순환 공기 모드를 통해 그리고/또는 유동 채널들 내부에서 의도한 대로의 공기 가이드를 통해 차실 난방에 필요한 전력 감소, 그리고
- 차실 내에서 필요하지 않은 공기를 자동차 외부로 유도
본 발명의 추가 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 관련된 도면들을 참조해서 실시예들의 후속 설명에 제시된다.
도 1:은 추출기(extractor)들의 영역에 차실로부터 나오는 배출 공기 질량 흐름의 냉각제-공기-열교환기가 배치된 자동차로서,
이 경우 본 발명에 따른 자동차용 에어 컨디셔닝 장치는 2개의 유동 채널 및:
도 2 및 도 3:의 배출 공기 채널로서 형성된 제 1 유동 채널의 냉풍-유동 경로 그리고 냉풍-유동 경로에 배치된 냉각제-공기-열교환기,
도 4 및 도 5:의 순환 공기-흡입 채널 내에 배치된 냉각제-공기-열교환기 그리고
도 6 및 도 7:의 흡입 채널 내에 배치된 냉각제-공기 열교환기를 구비한다.
도 1은 추출기들의 영역에 차실(9)로부터 나오는 배출 공기의 질량 흐름의 냉각제 회로(도면에는 도시되지 않음)의 냉각제-공기-열교환기(26)가 배치된 자동차를 도시한다. 여기서 추출기는 자동차의 차실(9)로부터 외부로 배출되는 공기의 배기 댐퍼를 의미한다.
내연 기관 및/또는 전동기와 같은 구동 트레인 부품들, 파워 전자 장치, 배터리 충전 매니지먼트용 배터리 셀 또는 변압기를 적정 온도로 조절할 목적으로 형성된 냉각제 회로는 특히 부품들의 냉각 시 흡수된, 냉각제로부터 외기로 이동되는 열전달을 위한 열교환기, 소위 냉각제-공기-열교환기(26)를 구비한다.
적어도 하나의 송풍기(도면에는 도시되지 않음)에 의해 차실(9) 내부로 이송되는 공기는 자동차 후방 영역에, 특수하게는 공기의 유동 방향으로 트렁크 범퍼 앞에 배치된 추출기들을 통해 차실로(9)부터 외부로 배출된다. 이 경우 냉각제-공기-열교환기(26)는 공기의 유동 방향으로 상기 추출기들 앞에 또는 뒤에 배치될 수 있다. 차실(9) 내부로 공기를 이송하기 위한 송풍기에 의해 강행된 공기 유동의 결과로서, 냉각제-공기 열교환기(26)에 공기를 유입하기 위한 추가의 송풍기가 생략될 수 있다.
도 2는 제 1 유동 채널(3) 및 제 2 유동 채널(4)을 포함하는 하우징(2)을 구비한 에어 컨디셔닝 시스템(1)을 도시하며, 이 경우 각각의 유동 채널(3, 4)에는 하나의 송풍기(5, 6)가 할당되어 있고, 상기 송풍기(5, 6)에는 외부로부터 유입되는 외기, 차실(9)의 순환 공기 또는 외기와 순환 공기의 혼합물이 공급될 수 있다. 상기 제 1 유동 채널(3) 내에는 증발기(7)가 배치되어 있고, 상기 제 2 유동 채널(4) 내에는 응축기(8)가 배치되어 있으며, 이 경우 상기 증발기 및 응축기는 에어 컨디셔닝 시스템(1)의 냉각제 회로(도면에는 도시되지 않음)의 부품 및 공기가 공급되는 열교환기로서 형성되어 있다. 이 경우 증발기(7)는 제 1 유동 채널(3)의 전체 유동 횡단면을 차지한다. 응축기(8)는 유동 채널을 오버랩하는 방식으로 배치되어 있으며 2개의 영역을 갖는다. 응축기(8)의 제 1 영역은 제 2 유동 채널(4) 내부에, 전체 유동 횡단면을 오버랩하는 방식으로 배치되어 있고 제 2 영역에 비해 상대적으로 더 큰 열전달 면적을 갖는다. 응축기(8)의 제 2 영역은 필요에 따라 그리고 에어 컨디셔닝 시스템(1)의 작동 모드에 따라 제 1 유동 채널(3) 또는 제 2 유동 채널(4) 내부에 배치될 수 있다. 이러한 경우 상기 응축기(8)의 제 2 영역은 제 1 유동 채널(3)의 유동 경로(13) 내부에 배치될 수 있으며, 동시에 그 크기가 가변적인 상기 유동 경로(13)의 유동 횡단면 전체를 차지한다.
제 1 및 제 2 유동 채널(3, 4)은 분리벽(10)에 의해 그리고 가동성 댐퍼로서 형성된 2개의 추가 공기 디플렉터 장치(21, 22) 및 공기 배플판(baffle plate)으로서 형성된 정지식 공기 디플렉터 장치(23, 24)에 의해 서로 분리된다. 서로 매칭되는 형태를 갖는 공기 디플렉터 장치(21, 22)들 및 상기 분리벽(10)에 대해 평행하게 방향 설정되어 배치된 공기 배플판(23, 24)들은 응축기(8)용 공기 디플렉터 장치를 형성하고 제 1 유동 채널(3) 내부에서 증발기(7)를 관통할 때 냉각되고 조화되는 공기 질량 흐름과 조화되지 않은 제 2 유동 채널(4)의 공기 질량 흐름의 혼합을 방지할 목적으로 사용된다. 제 2 유동 채널(4) 안으로 돌출하고 그에 따라 분리벽(10)으로부터 더 멀리 배치된 공기 배플판(23, 24)은 증가하는 길이를 갖는다. 상기 공기 배플판(23, 24)들이 분리벽(10)으로부터 더 멀리 떨어져 배치되면 될수록, 상기 공기 배플판(23, 24)들의 길이가 더 커지는데, 이 경우 서로 나란히 배치된 공기 배플판(23, 24)들의 길이는, 공기 배플판(23, 24)들의 어레인지먼트 전체의 단부들이 오목하게 형성된 2개의 면을 형성하는 방식으로 증가한다. 오목하게 형성된 상기 면들은 각각 이 면들에 대해 평행하게 방향 설정된 하나의 축을 중심으로 그리고 원호를 그리는 방식으로 균일하게 만곡되었다. 원호들의 중심들은 각각 축을 나타내며, 직사각형 면은 상기 축들을 중심으로 만곡되어 있다. 이 경우 상기 축들에는 가동성 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 회전축이 상응한다. 원호 모양으로 만곡된 면들의 반지름은 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 길이 연장부에 상응하는데, 다시 말해 상기 면들의 반지름은 유동 채널(3, 4)들을 통과하는 공기 질량 흐름의 유동 방향에서 가동성 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 연장부에 상응한다.
선회 가능한 공기 디플렉터 장치(21, 22)들은 회전축으로부터 떨어져서 마주한 측면 에지에서, 오목하게 만곡되고 공기 배플판(23, 24)들의 단부에 의해 클램핑된 면 쪽으로 방향 설정되었다. 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 자유 이동성을 위하여, 상기 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 면과 측면 에지 사이에서는 최소 폭의 간극이 유지되며, 상기 간극은 공기 질량 흐름의 유동에 영향을 주지 않거나 또는 무시될 수 있을 정도로만 영향을 준다. 개별적인 회전축을 중심으로 하여 서로 반대되는 회전 방향으로 이루어지는 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 동시 회전에 의해서는 제 1 유동 채널(3) 내 그리고 제 2 유동 채널(4) 내 응축기(8)의 영역 비율이 조절될 수 있다. 이러한 경우 상기 응축기(8)의 영역들의 분할은 기본적으로 연속적으로(continuously) 이루어질 수 있다. 공기 디플렉터 장치(21, 22)들은 공기 질량 흐름이 연속하는 유동면을 따라 흐를 수 있도록 하기 위해, 회전축에 대해 평행하게 그리고 회전축으로부터 떨어져 배치된 측면 에지들이 공기 배플판(23, 24)의 단부에 대립하는 방식으로 회전에 따라 방향 설정된다. 공기 배플판(23, 24)들과 관련하여 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 중간 위치에서 발생하는 누설 흐름은 무시할 수 있는 정도이다. 중간 위치는 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 포지션을 의미하는데, 상기 포지션에서는 공기 디플렉터 장치(21, 22)들의 측면 에지들이 공기 배플판(23, 24)의 에지에 정확히 대립하지 않고, 오히려 2개의 공기 배플판(23, 24) 사이에 배치되어 있다.
증발기(7)를 포함하는 제 1 유동 채널(3) 및 응축기(8)를 포함하는 제 2 유동 채널(4)에 상이한 속도의 공기 질량 흐름이 공급될 수 있고 그에 따라 변경된 작동 상태에 대한 신속한 반응이 구현됨으로써, 각기 따로 조절 가능한 송풍기(5, 6)들은 에어 컨디셔닝 시스템(1)의 바람직한 역학 관계를 실현한다. 제 1 유동 채널(3)의 송풍기(5)는 공기 질량 흐름으로서 흡인된 공기를 증발기(7)로 가이드한다. 증발기(7)를 통과하면, 공기 질량 흐름은 냉각 및/또는 제습된다. 증발기(7)로부터 배출되는 냉풍 질량 흐름은 배출 공기 채널(11)로도 표기되는 냉풍-유동 경로(11)를 통과하는 부분 공기 질량 흐름으로서 자동차 외부로 그리고 냉풍-유동 경로(12)를 통과하는 부분 공기 질량 흐름으로 차실 내부로 필요한 비율에 맞게 분배되거나 또는 상기 냉풍-유동 결로(11, 12)들 중 하나의 냉풍-유동 경로에 전부 할당될 수 있다. 냉풍 질량 흐름은 댐퍼로서 형성된 공기 디플렉터 장치(17, 18)들에 의해 분배된다.
제 1 유동 채널(3)로부터 냉풍을 유도하기 위해 형성된 배출 공기 채널(11) 내부에는 또한 냉각제 회로(도면에는 도시되지 않음)의 냉각제-공기-열교환기(26)가 배치되었다. 상기 냉각제-공기-열교환기(26)에 의해서는, 냉각제 회로 내에서 흡수되는 열이 배출 공기로 전달되어 외부로 배출된다. 증발기(7)를 통해 이송되는 동시에 냉각되는 공기 질량 흐름은 정해진 작동 조건 또는 작동 모드에 따라 차실(9) 내부로 가이드되지 않거나 또는 단지 부분적으로만 가이드되고, 따라서 상기 공기 질량 흐름의 적어도 일부 또는 전체는 상기 경로(11)를 통해서 자동차 외부로 유도된다. 상기 냉풍-유동 경로(11)를 통해 자동차 외부로 유도된 냉풍량은 배출 공기 채널(11) 내에 배치된 냉각제-공기-열교환기(26)를 통해 유도되며, 그에 따라 냉각제 회로로부터 열이 배출된다. 송풍기(5)에 의해 이송되는 공기 질량 흐름의 결과로서, 냉각제-공기 열교환기(26)에 공기를 유입하기 위한 추가의 송풍기가 생략될 수 있다.
상기 송풍기(5)와 유사하게, 송풍기(6)는 공기를 흡인하고 흡인된 공기는 공기 질량 흐름으로서 응축기(8)에 공급된다. 응축기(8)를 통과하면, 공기 질량 흐름은 가열된다. 응축기(8)로부터 배출되는 온풍 질량 흐름은 온풍 유동 경로(15)를 통과하는 부분 공기 질량 흐름으로서 자동차 외부로 그리고 온풍 유동 경로(16)를 통과하는 부분 공기 질량 흐름으로 차실(9) 내부로 요구되는 비율에 맞게 분배되거나 또는 상기 온풍-유동 경로(15, 16) 중 하나의 온풍-유동 경로에 전부 할당될 수 있다. 온풍 질량 흐름은 댐퍼로서 형성된 공기 디플렉터 장치(19, 20)들에 의해 분배된다.
냉방 장치 모드에서, 즉 차실(9)에 공급될 공기를 냉각할 경우, 공기 디플렉터 장치(18)는 개방된다. 공기 디플렉터 장치(21, 22)들은 유동 경로(13)가 폐쇄될 정도로 분리벽(10)과 동일 평면에 놓이도록 방향 설정되어 있으며, 결과적으로 냉풍-유동 경로(11)가 폐쇄되어 있는 동안, 공기 질량 흐름은 전체가 응축기(8)를 지나 냉풍-유동 경로(12)를 통과하여 차실(9)로 가이드된다. 제 1 유동 채널(3)을 관통하는 공기 질량 흐름은 바이패스 채널(14)을 통과하는 바이패스 흐름으로서 응축기(8)를 돌아서 가이드된다. 공기 디플렉터 장치(19, 20)들은, 차실(9)로 이어지는 온풍 유동 경로(16)가 폐쇄되어 있는 동안에는 공기 질량 흐름이 온풍-유동 경로(15)를 통과하여 외부로 가이드되도록 방향 설정되어 있다. 송풍기(5)는 공기를 제 1 유동 채널(3)을 거쳐 증발기(7)로 이송시킨다. 증발기로 이송된 상기 공기는 냉각 및 제습되고, 그리고 냉풍-유동 경로(12)를 통해 차실(9)로 흐른다. 송풍기(6)는 제 2 유동 채널(4) 내 공기를 응축기(8)로 이송시킨다. 응축기로 이송된 상기 공기는 가열되고, 그리고 온풍-유동 경로(15)를 통해 외부로 운반된다.
열펌프 모드에서, 즉 차실(9)에 공급될 공기를 가열할 경우, 공기 디플렉터 장치(17, 20)들이 개방되며, 그 결과 공기 디플렉터 장치(18)에 의해 바이패스 채널(14)이 폐쇄되는 동안에는 제 1 유동 채널(3)을 통해 이송되는 공기 질량 흐름이 냉풍-유동 경로(11)를 통과하여 외부로 가이드된다. 공기 디플렉터 장치(21, 22)들이 분리벽(10)과 동일한 평면에 놓이는 방식으로 방향 설정됨으로써, 유동 경로(13)도 또한 폐쇄된다. 공기 디플렉터 장치(19)에 의해 온풍-유동 경로(15)가 폐쇄되어 있는 동안에는, 제 2 유동 채널(4)을 통해 이송되는 공기 질량 흐름이 온풍-유동 경로(16)를 통과하여 차실(9)로 가이드된다. 송풍기(5)는 공기를 제 1 유동 채널(3)을 거쳐 증발기(7)로 이송시킨다. 증발기로 이송된 상기 공기는 냉각되고, 그리고 냉풍-유동 경로(11)를 통해 외부로 흐른다. 송풍기(6)는 공기를 제 2 유동 채널(4)을 통해 응축기(8)로 이송시킨다. 응축기로 이송된 상기 공기는 가열되며 그리고 온풍-유동 경로(16)를 통해 차실(9)에 도달한다.
재열 모드에서는 공기 디플렉터 장치(17, 18, 19, 20, 21, 22)들이 필요에 따라 완전히 개방된 상태와 완전히 폐쇄된 상태의 상이한 포지션으로 배치되어 있다. 가열될 공기 질량 흐름은 공기 디플렉터 장치(17, 18, 21, 22)들의 포지션 및 송풍기(5)의 회전 속도에 의해 바뀐다. 유동 경로(13) 내에 배치된 응축기(8)의 영역은 오로지 재열 모드용으로만 사용될 수 있다.
각각 2개의 댐퍼(17, 18 및 19, 20)는 하나씩의 연쇄 장치(kinematic device)에 의해 결합될 수 있고 단일 구동에 의해 조절될 수 있다. 대안적으로 댐퍼로 형성되는 공기 디플렉터 장치(17, 18 및 19, 20)들은 각각 하나의 댐퍼로서 설계될 수 있다. 상기 댐퍼(17, 18 및 19, 20)들의 분리 형성 및 각각 공동 댐퍼로서의 형성은 하기에 기술되는 에어 컨디셔닝 시스템(1)의 실시예들과도 관련이 있다.
도 2에 따른 에어 컨디셔닝 시스템(1)과 비교해보면, 도 3에 따른 실시예는 하나의 송풍기(27)만 구비하며, 상기 송풍기는 제 1 유동 채널(3)을 통과하는 공기 질량 흐름뿐만 아니라 제 2 유동 채널(4)을 통과하는 공기 질량 흐름도 이송시킨다. 도 3에 따른 상기 에어 컨디셔닝 시스템(1)은 기본적으로 공기 디플렉터 장치(17, 18, 25)로서 형성된 3개의 공기 가이드 부재를 포함한다. 이러한 경우에 공기 디플렉터 장치(25)는 제 2 유동 채널(4) 또는 온풍-유동 경로(16)를 개방 및 폐쇄할 목적으로 사용된다. 증발기(7)는 이러한 경우 유동 채널(3, 4)들의 전체 유동 횡단면을 차지함으로써, 송풍기(27)에 의해 이송된 공기는 전부 상기 증발기(7)를 통해 유도된 다음, 작동 모드에 따라 상기 유동 채널(3, 4)들로 분배될 수 있다. 증발기(7) 및 응축기(8)는 유동 채널(3, 4)들 내부에 배치되고 동시에 하우징(2) 내부에도 배치되기 때문에 내부 열교환기로도 표기된다.
송풍기(27)에 의해 흡인되어 증발기(7)에 공급된 공기 질량 흐름은 상기 증발기(7)를 통과하면 냉각 및/또는 제습된다. 상기 증발기(7)로부터 배출되는 냉풍 질량 흐름은 제 1 유동 채널(3)을 통과하는 부분 질량 흐름으로서 냉풍-유동 경로(12)를 통해 차실(9) 방향으로 가이드되고, 냉풍-유동 경로(11)를 통해 에어 컨디셔닝 시스템(1)의 외부로 가이드되고/되거나 제 2 유동 채널(4)을 통해 차실(9) 방향으로 가이드된다. 이러한 경우에 냉풍 질량 흐름은 요구되는 비율 맞게 분배되거나 또는 전부가 냉풍 유동 경로(11, 12)들 중 하나의 냉풍-유동 경로 또는 제 2 유동 채널(4)에 할당될 수 있다. 응축기(8)를 통과하면, 부분 질량 흐름은 가열된다.
도 2에 따른 실시예의 경우와 같이, 냉각제 회로(도면에는 도시되지 않음)의 냉각제-공기-열교환기(26)는 배출 공기 채널(11) 내부에 배치되었다. 증발기(7)를 통해 이송되는 그리고 작동 모드에 따라 적어도 부분적으로 또는 전체가 냉풍-유동 경로(11)를 통해 외부로 유도되는 공기 질량 흐름은 배출 공기 채널(11) 내에 배치된 냉각제-공기-열교환기(26)를 통해 가이드되고, 따라서 냉각제 회로로부터 열이 배출된다. 송풍기(27)에 의해 이송된 공기 질량 흐름의 결과로서, 냉각제-공기-열교환기(26)에 공기를 유입하기 위한 추가의 송풍기가 생략될 수 있다.
냉각 장치 작동 시에는 공기 디플렉터 장치(17, 25)들이 폐쇄된다. 공기 디플렉터 장치(18)는 냉풍-유동 경로(12)를 통과하는 공기 질량 흐름이 차실(9)로 가이드되도록 방향 설정된다. 상기 냉풍-유동 경로(12)는 개방된 상태로 있다. 송풍기(27)는 공기를 증발기(7)로 이송시킨다. 증발기로 이송된 상기 공기는 냉각 또는 제습되고, 그리고 제 1 유동 채널(3)의 냉풍-유동 경로(12)를 통과하여 차실(9)로 흐른다. 증발기(7) 내에서 냉각제에 의해 흡수된 열은 냉각제 회로에 통합된 열교환기(도면에는 도시되지 않음)에 송출된다. 냉각 장치 모드에서 응축기로 작동하는 열교환기는 송풍기(2) 밖에 배치되고 히트 싱크로서 외기를 사용한다. 차량 앞부분에의 배치는 열교환기 표면에 순풍(fair wind) 유입을 가능하게 하며, 이는 환기 장치와 같은 추가 부품들의 삽입 없이도 열전달 과정을 개선한다. 열교환기는 송풍기(2) 밖에 배치됨으로써 외부 열교환기로도 표기된다.
열펌프 작동 시, 공기 디플렉터 장치(17, 18)들은 폐쇄된 상태로 있다. 공기 디플렉터 장치(25)는 개방된 상태로 있으며, 그 결과 냉풍-유동 경로(16)를 통과하는 공기 질량 흐름은 차실(9)로 가이드된다. 증발기(7) 내에서는 열전달이 이루어지지 않는다. 응축기(8) 내에서 냉각제로부터 공기로 송출되는 열은 외부 열교환기(도면에는 도시되지 않음)에서 흡수되며, 상기 외부 열교환기는 열펌프 모드에서 증발기로서 스위칭된다.
재열 작동 시에는 공기 디플렉터 장치(17, 18, 25)들이 필요에 따라 완전히 개방된 상태와 완전히 폐쇄된 상태의 상이한 포지션으로 배치되어 있다. 가열될 공기 질량 흐름은 공기 디플렉터 장치(17, 18, 25)들의 포지션 및 송풍기(27)의 회전 속도에 의해 바뀐다. 공기 디플렉터 장치(18, 25)들이 개방되면, 응축기(8)를 통과하면 재가열된 부분 공기 질량 흐름은 냉풍 유동 경로(12)를 통과하는 냉풍 질량 흐름의 부분 공기 질량 흐름과 혼합된다. 제 1 유동 채널(3)을 통과하는 부분 공기 질량 흐름은 공기 디플렉터 장치(17)의 조절을 통해서 조정될 수 있다. 공기 디플렉터 장치(17)가 개방되면, 제 1 유동 채널(3)을 통과하는 부분 공기 질량 흐름은 상기 공기 디플렉터 장치(17)의 포지션에 따라 감소된다. 공기 디플렉터 장치(18)가 폐쇄되면, 응축기(8)를 통과하면 재가열된 공기 질량 흐름은 혼합되지 않고 차실로 가이드된다. 증발기(7)를 통과하면 조화된 냉풍 질량 흐름의 일부분은 공기 디플렉터 장치(17)의 개방에 의해서 냉풍-유동 경로(11)를 통해 에어 컨디셔닝 시스템(1) 외부로 유도된다. 증발기(7) 및 응축기(8) 내에서의 열전달 외에 추가의 열은 증발기 또는 응축기로도 작동 가능한 외부 열교환기(도면에는 도시되지 않음) 내에서 이동될 수 있다.
도 4 내지 도 7에는 송풍기(5, 6, 27)에 외기(FL) 및/또는 순환 공기(UL)를 공급하기 위하여 공기의 유동 방향으로 상기 송풍기(5, 6, 27)들 앞에 배치된 유동 경로(30, 31, 32)들을 갖는 도 2 또는 도 3에 따른 에어 컨디셔닝 시스템(1)이 도시되어 있다. 유동 경로(30, 31)들에는 외부로부터 유입되는 외기(FL)가 공급되는 반면에, 유동 경로(32)는 차실(9)의 순환 공기(UL)에 의해 관류된다. 상기 유동 경로(30, 31)들은 각각 외기-흡입 채널(30, 31)로도 표기되고, 상기 유동 경로(32)는 순환 공기-흡입 채널(32)로도 표기된다.
유동 경로(30, 32)들은 댐퍼로 형성된 공기 디플렉터 장치(33)에 의해 개방, 부분 개방 또는 폐쇄된다. 댐퍼(33)는 혼합 구역 내에 배치되어 있으며, 상기 혼합 구역에는 유동 경로(30, 32)들이 이어져 있고, 그리고 상기 유동 경로(30, 32)들은 송풍기(5, 27)로 가는 유동 경로(28)로 이어진다.
도 4 및 도 6에 따라 외부 유동 경로(30, 31)들 사이에 배치된 유동 경로(32)는 혼합 구역에 도달하기 전에 2개의 하위 경로로 분기되며, 이 경우 제 1 하위 경로는 댐퍼(33)로 가이드되고, 제 2 하위 경로는 댐퍼로 형성된 공기 디플렉터 장치(34)로 가이드된다. 상기 댐퍼(34)는 마찬가지로 혼합 구역 내에 배치되어 있으며, 상기 혼합 구역에는 유동 경로(31, 32)들이 이어지고, 그리고 상기 유동 경로(31, 32)들은 송풍기(6)로 가는 유동 경로(29)로 이어진다. 댐퍼(34)는 유동 경로(31, 32)들을 개방, 부분 개방 또는 폐쇄할 목적으로 사용된다. 유동 경로(28, 29)들은 그들의 기능으로 인해 흡입 채널(28, 29)로도 표기된다.
댐퍼(33, 34)들은 각각, 순환 공기(UL)가 순환되는 방식으로 배치되어 있다. 외부로부터 유입되는 외기(FL)용 유동 경로(30, 31)들은 폐쇄 상태로 있다.
도 2 또는 도 3에 따른 에어 컨디셔닝 시스템(1)에 비해, 도 4 및 도 5에 도시된 에어 컨디셔닝 시스템(1)의 실시예에 따르면 냉각제 회로(도면에는 도시되지 않음)의 냉각제-공기-열교환기(26)는 각각 배출 공기 채널(11) 내에 배치되어 있지 않고, 유동 경로(32) 내에 배치되어 있다.
에어 컨디셔닝 시스템(1)의 순환 공기-모드 시에는, 송풍기(5, 6, 27)에 의해 차실(9)로부터 순환 공기-흡입 채널(32)을 통해 공기가 흡인된다. 송풍기(5, 27)에 의해 흡인된 공기 질량 흐름은 증발기(7)를 통해 가이드되고, 냉각 및/또는 제습된 다음, 냉각제 회로의 냉각 장치 모드에서 후속해서 차실(9)로 다시 공급되거나 또는 열펌프 모드에서 배출 공기 채널(11)을 통해 외부로 배출된다. 도 4에 따른 송풍기(6)에 의해 흡입된 공기 질량 흐름은 응축기(8)를 통해 가이드되고, 가열된 다음, 냉각제 회로의 냉각 장치 모드에서 후속해서 온풍-유동 경로(15)를 통해 외부로 배출되거나 또는 열펌프 모드에서 다시 차실(9)에 공급된다. 송풍기(5, 6, 27)들에 의해 순환되는 공기 질량 흐름은 냉각제 회로로부터의 열 방출에 이용될 수 있는데, 그 이유는 순환 공기-흡입 채널(32) 내에 배치된 냉각제-공기-열교환기(26)를 통해 열이 냉각제에서 공기 질량 흐름으로 이동될 수 있기 때문이다. 냉각제-공기-열교환기(26)가 공기의 유동 방향으로 증발기(7) 앞에 배치됨으로써, 열펌프 모드에서 냉각제 회로의 폐열은 순환 공기(UL)의 질량 흐름을 통해 냉각제 회로를 위한 열원으로서 이용될 수 있다. 냉각제 회로의 폐열은 또한 차실(9)용 유입 공기를 예열하는 데에도 직접적으로 사용될 수 있다.
도면에는 도시되지 않은 대안적인 실시예에 따르면, 냉각제-공기-열교환기(26)는 외기-흡입 채널(31) 내에도 배치될 수 있으며, 이러한 배치는 특히 냉각 장치 모드에 있어 바람직하다.
도 2 또는 도 3에 따른 에어 컨디셔닝 시스템(1)에 비해, 도 6 및 도 7에 도시된 에어 컨디셔닝 시스템(1)의 실시예에 따르면 냉각제 회로(도면에는 도시되지 않음)의 냉각제-공기-열교환기(26)는 각각 배출 공기 채널(11) 내에 배치되어 있지 않고, 유동 경로(28) 내에, 즉 흡입된 공기의 유동 방향으로 혼합 구역 하류에 배치되어 있으며, 상기 혼합 구역에는 외기(FL) 및 순환 공기(UL)의 유동 경로(30, 32)들이 이어져 있다.
에어 컨디셔닝 시스템(1)의 순수한 순환 공기-작동 모드 시 뿐만 아니라 순환 공기-외기-작동 모드 시에도, 송풍기(5, 27)들에 의해서는 차실(9)로부터 순환 공기-흡입 채널(32)을 통해 공기가 흡인된다. 상기 송풍기(5, 27)들에 의해 흡인된, 외기(FL), 순환 공기(UL) 또는 외기(FL)와 순환 공기(UL)의 혼합물의 공기 질량 흐름은 증발기(7)를 통해 가이드되고, 냉각 및/또는 제습된 다음, 냉각제 회로의 냉각 장치 모드 시에 후속해서 다시 차실(9)에 공급되거나 또는 열펌프 모드 시에 배출 공기 채널(11)을 통해 외부로 배출된다. 도 6에 따른 송풍기(6)에 의해 흡인된 공기 질량 흐름은 응축기(8)를 통해 가이드되고 가열된 다음, 냉각제 회로의 냉각 장치 모드 시에 후속해서 온풍-유동 경로(15)를 통해 외부로 배출되거나 또는 열펌프 모드 시에 다시 차실(9)에 공급된다. 송풍기(5, 27)들에 의해 흡인된 공기 질량 흐름은 냉각제 회로로부터의 열 배출에 이용될 수 있는데, 그 이유는 순환 공기-흡입 채널(32) 내에 배치된 냉각제-공기-열교환기(26)를 통해 열이 냉각제에서 공기 질량 흐름으로 전달될 수 있기 때문이다. 냉각제-공기-열교환기(26)가 공기의 유동 방향으로 증발기(7) 앞에 배치됨으로써, 열펌프 모드 시에 냉각제 회로의 폐열은 순환 공기의 질량 흐름을 통해 냉각제 회로를 위한 열원으로서 이용될 수 있다. 상기 냉각제 회로의 폐열은 또한 차실(9)용 유입 공기를 예열하는 데에도 직접적으로 사용될 수 있다.
1: 에어 컨디셔닝 시스템
2: 하우징
3: 제 1 유동 채널
4: 제 2 유동 채널
5, 6: 송풍기
7: 증발기
8: 응축기
9: 차실
10: 분리벽
11: 냉풍-유동 경로, 배출 공기 채널
12: 냉풍-유동 경로
13: 제 1 유동 채널(3) 내 유동 경로
14: 제 1 유동 채널(3) 내 바이패스 채널
15, 16: 온풍-유동 경로
17: 냉풍-유동 경로(11)의 냉풍 공기 디플렉터 장치/댐퍼
18: 바이패스 채널(14)의 공기 디플렉터 장치/댐퍼
19, 20: 온풍 유동 경로(15, 16)의 공기 디플렉터 장치/댐퍼
21, 22: 응축기(8)의 공기 유입/유출을 위한 - 유동 경로(13)의 공기 유입구/유출구를 위한 유동 채널(3, 4)들 사이 공기 디플렉터 장치/댐퍼
23, 24: 정지식 공기 디플렉터 장치, 공기 배플판
25: 온풍-유동 경로(16)의 유입구에 있는 공기 디플렉터 장치/댐퍼
26: 냉각제-공기-열교환기
27: 송풍기
28, 29: 유동 경로, 흡입 채널
30, 31: 유동 경로, 외기-흡입 채널
32: 유동 경로, 순환 공기-흡입 채널
33, 34: 공기 디플렉터 장치/댐퍼
FL: 외기
UL: 순환 공기

Claims (10)

  1. - 제 1 유동 채널(3) 및 제 2 유동 채널(4),
    - 상기 제1 및 제2 유동 채널 내를 통과하는 공기 질량 흐름의 적어도 일부분을 자동차의 외부로 유도하기 위해, 상기 제1 및 제2 유동 채널에 각각 형성되는 유출구 영역, 및
    - 상기 제1 및 제2 유동 채널 내에 공기 질량 흐름을 이송하기 위한 적어도 하나의 송풍기(5, 6, 27)를 포함하는 하우징(2); 및
    - 냉각제로부터 공기 질량 흐름으로의 열전달을 위한 냉각제-공기-열교환기(26)를 이용하여 자동차 부품을 적정 온도로 조절(tempering)하기 위한 것으로서, 상기 제1 유동 채널에 배치되는 증발기(7) 및 제2 유동 채널에 배치되는 응축기(8)를 포함하는 냉각제 회로;
    를 포함하는, 자동차 차실(9)의 공기조화를 위한 에어 컨디셔닝 시스템(1)으로서,
    상기 냉각제-공기-열교환기(26)가 상기 제1 유동 채널(3)의 유출구 영역에 배치됨으로써, 상기 증발기(7)를 통과하여 자동차 외부로 유도될 공기 질량 흐름이 상기 냉각제-공기-열교환기(26)를 통과하는 것을 특징으로 하는,
    에어 컨디셔닝 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유출구 영역이 공기 디플렉터 장치(air deflector device)(17)에 의해 개방 및 폐쇄 가능한, 상기 하우징(2) 내에 설계된 배출 공기 채널(11)로서 형성되어 있고 그리고 상기 냉각제-공기-열교환기(26)가 상기 배출 공기 채널(11) 내부에 배치됨으로써, 상기 하우징(2)으로부터 나와 자동차 외부로 유도될 공기 질량 흐름이 상기 냉각제-공기-열교환기(26)를 통과하는 것을 특징으로 하는,
    에어 컨디셔닝 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유출구 영역이 차실(9)로부터 나오는 공기의 배출구로서 형성되어 있고 그리고 상기 냉각제-공기-열교환기(26)가 상기 배출구 내부에 배치됨으로써, 상기 차실(9)로부터 자동차 외부로 유도된 공기 질량 흐름이 상기 냉각제-공기-열교환기(26)를 통과하는 것을 특징으로 하는,
    에어 컨디셔닝 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    각각의 유동 채널(3, 4)이 외부로부터 유입되는 외기(FL), 차실(9)의 순환 공기(UL) 또는 외기(FL)와 순환 공기(UL)의 혼합물이 공급될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는,
    에어 컨디셔닝 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    서로 독립적으로 작동 가능한 2개의 송풍기(5, 6)가 형성되어 있으며, 제 1 송풍기(5)는 공기 질량 흐름을 상기 제 1 유동 채널(3)로 이송하고, 제 2 송풍기(6)는 공기 질량 흐름을 상기 제 2 유동 채널(4)로 이송하는 것을 특징으로 하는,
    에어 컨디셔닝 시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    냉각제 회로가 구동 모터, 내연 기관, 배터리, 파워 전자 장치(power electronics) 또는 변압기 중 적어도 하나를 적정 온도로 조절하기 위한 수단들을 구비하는 것을 특징으로 하는,
    에어 컨디셔닝 시스템.
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