KR101637093B1 - 자동차 공기 조화 시스템용 공기 가이드 장치 - Google Patents

자동차 공기 조화 시스템용 공기 가이드 장치 Download PDF

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KR101637093B1 KR1020140167534A KR20140167534A KR101637093B1 KR 101637093 B1 KR101637093 B1 KR 101637093B1 KR 1020140167534 A KR1020140167534 A KR 1020140167534A KR 20140167534 A KR20140167534 A KR 20140167534A KR 101637093 B1 KR101637093 B1 KR 101637093B1
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Abstract

본 발명은 공기 조화 시스템(1)의 하우징(2) 내에 형성된 2개 이상의 유동 경로(3, 4)를 폐쇄 및 개방하기 위한 공기 가이드 장치(12, 22)에 관한 것이다. 상기 공기 가이드 장치(12, 22)는 하나 이상의 제1 강성 소자(13, 23) 및 제2 강성 소자(14, 23)로 형성되며, 이들 소자는 각각 하나의 유연한 커플링 소자(15, 24)를 통해 서로 연결되어 있다. 상기 강성 소자(14, 23) 중에 적어도 하나는 슬라이딩 가이드부의 가이드 소자(19, 25)를 구비한다. 이때 상기 가이드 소자(19, 25)는 그루브 내에서 가이드 되도록 배치되어 있다. 이들 그루브는 각각 수평 방향(x) 및 수직 방향(y)에 의해 형성된 평면 내에서 불규칙적으로 휘어진 파형을 갖도록 형성되었다.
또한, 본 발명은 자동차용 공기 조화 시스템(1)과도 관련이 있으며, 상기 시스템은 하나 이상의 제1 유동 경로(3) 및 제2 유동 경로(4)를 갖는 하우징(2)을 구비한다. 상기 유동 경로(3, 4)는 하우징(2)의 영역에서 서로 내부가 통하거나 상호 분기되도록 형성되었다. 하우징(2)의 영역에는 전술된 공기 가이드 장치(12, 22)가 배치되어 있다.

Description

자동차 공기 조화 시스템용 공기 가이드 장치{AIR GUIDING DEVICE FOR AN AIR CONDITIONING SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 공기 조화 시스템의 하우징 내에 형성된 2개 이상의 유동 경로를 폐쇄 및 개방하기 위한 공기 가이드 장치에 관한 것이다. 이 공기 가이드 장치는 2개 이상의 강성 소자로 형성되었으며, 이들 강성 소자는 유연한 커플링 소자를 통해 서로 연결되어 있다. 상기 강성 소자들 중에 적어도 하나는 슬라이딩 가이드부의 가이드 소자를 구비한다.
또한, 본 발명은 자동차용 공기 조화 시스템과도 관련이 있고, 2개 이상의 유동 경로를 갖는 하우징을 구비하며, 이들 유동 경로는 하우징 영역 내부와 서로 통하거나 상호 분기된다. 하우징 내부에는 공기 가이드 장치가 배치되어 있다.
선행 기술에 공지된 자동차 공기 조화 시스템은 하나 또는 다수의 조절된 공기 질량 흐름을 의도한 바대로 가이드하고 분배하기 위한 유동 경로, 공기 유입구 및 공기 배출구를 갖춘 하우징을 구비한다. 상기 유동 경로, 공기 유입구 및 공기 배출구는 혼합 플랩 밸브 또는 온도 플랩 밸브로도 명명되는 소위 플랩 밸브에 의해서 폐쇄되거나 적어도 부분적으로 개방된다. 공기 플랩 밸브는 통상 단단하고 비-가요성인 블레이드 형태의 제1 부재 및 연질의 제2 부재로부터 형성되었다. 이때 상기 연질 부재는 예를 들어 하우징의 이웃하는 벽에 대하여 공기 플랩 밸브를 밀봉시키기 위해서 이용된다.
공기 유입구로서 또는 공기 배출구로서 형성된 하우징 내부의 개구 또는 유동 경로를 폐쇄하기 위하여 플랩 밸브가 각각 하나씩 제공되었다. 이때 플랩 밸브는 회전 축을 중심으로 회전할 수 있도록 지지 되어 있고, 예를 들어 회전 플랩 밸브로서 명명된다. 또는 소위 이동 플랩 밸브로서 형성된 플랩 밸브는 직선으로 이동할 수 있도록 지지 되고, 단단한 부재로서 형성된 적어도 하나의 단단하고 비-가요성인 플랩 밸브 바디 및 연질 부재로서 형성된 적어도 하나의 연성 밀봉 립을 구비한다.
또한, 선행 기술에는 대부분 박막으로부터 제조된 유동 경로 그리고 공기 유입구 및 공기 배출구를 위한 유연한 폐쇄 부재도 속하며, 이와 같은 폐쇄 부재는 막 도어(film door)로서도 명명된다.
통상 회전 플랩 밸브로서 형성된 공기 가이드 부재에서는 각각의 개구를 위해 고유한 플랩 밸브가 필요하다. 따라서, 메인 개구로서도 명명되는 제1 개구 및 예를 들어 추가의 보조 개구를 동시에 폐쇄하기 위해서는 추가의 제2 플랩 밸브가 필요하다. 이와 같은 추가의 제2 플랩 밸브는 재차 운동 역학적인 커플링, 즉 구동 장치 및 조작 소자에 의해서 형성될 수 있다.
직선으로 이동할 수 있도록 형성된 이동 플랩 밸브는 강성이고, 불규칙적인 운동 경로를 따를 수 없다.
박막으로부터 형성된 막 도어는 대부분 밀봉의 문제점을 갖는다.
대한민국 공개 특허 출원서 KR 2013 0053679 A호로부터는 하우징 내에 배치된 증발기 및 가열 열 교환기를 구비하는 공기 조화 시스템이 개시된다. 이 하우징은 공기 배출구 및 혼합 챔버를 포함한다. 하우징 내부로 흡인되어 증발기로 보내지는 공기 질량 흐름은 완전히 상기 증발기의 열 교환 면을 통해서 가이드 된 후에 비율에 따라 2개의 유동 경로로 분배된다. 제1 유동 경로는 부분 공기 질량 흐름으로서의 공기를 제2 유동 경로 내에 배치된 가열 열 교환기 둘레로 가이드 한다. 제2 유동 경로를 통과하는 부분 공기 질량 흐름은 완전히 가열 열 교환기의 열 교환기 면을 거쳐서 가이드 된다. 유동 경로들이 각각 혼합 챔버 내부와 통함으로써, 결과적으로 유동 경로들로 분배된 부분 공기 질량 흐름은 혼합 챔버 내에서 재차 함께 가이드 되고, 조절된 공기가 개별 공기 배출구를 통해 객실로 공급되기 전에 혼합된다.
증발기를 통해 가이드 되는 공기 질량 흐름은 공기 플랩 밸브에 의해서 부분 공기 질량 흐름으로 유동 경로로 분배된다. 공기 플랩 밸브의 조정에 의해서 유동 경로를 통과하는 부분 공기 질량 흐름, 다시 말해 공기 조화 시스템에 의해서 가이드 되는 전체 공기 질량 흐름의 비율 및 그와 더불어 공기 배출구에서의 온도가 제어될 수 있다.
공기 플랩 밸브는 유동 경로들의 상호 폐쇄 및 개방을 위해 끝까지 피봇팅 가능한 플랩 밸브로 형성되었다. 이 공기 플랩 밸브는 유입구에 있는, 다시 말해 유동 방향으로 볼 때 가열 열 교환기 앞에 있고 상기 공기 플랩 밸브 내부에 배치된 가열 열 교환기를 이용해서 따뜻한 공기 경로를 폐쇄한다. 끝까지 피봇팅 가능한 플랩 밸브는 회전 축을 중심으로 회전할 수 있는 플랩 밸브이며, 이 플랩 밸브의 회전 축은 제2 외부 에지에 형성되어 있다. 회전 축을 구비하는 외부 에지는 가열 열 교환기에 배치되어 있다.
제1 외부 에지에 마주 놓인 제2 외부 에지는 증발기 쪽으로 정렬되어 있고, 측면에 배치된 2개의 가이드 소자를 통해 평행한 그루브 내에서 가이드 된다. 이들 그루브는 재차 증발기에 대하여 평행하게, 선형으로 배치되어 있다. 플랩 밸브의 최종 위치에서는 제1 유동 경로 또는 제2 유동 경로가 개방되는 한편, 다른 유동 경로는 폐쇄된다. 플랩 밸브의 중간 위치에서는 유동 경로가 비례적으로 개방된다.
플랩 밸브가 유연한 소자 내부에 통합된 강성의 소자에 의해 형성됨으로써, 결과적으로 플랩 밸브가 제1 외부 에지에서 회전 운동을 할 때에 그리고 플랩 밸브가 제2 외부 에지에서 선형으로 운동할 때에 상기 강성 소자의 상대적인 위치는 서로에 대한 변경된다. 이 경우에는 플랩 밸브가 특히 자체 길이 연장과 관련하여 변경됨으로써, 열 교환기들 사이의 공간 수요 및 그와 더불어 공기 조화 시스템의 공간 수요가 줄어들게 된다.
일본 공개 특허 출원서 JP 2005-219658 A2호에서는 자동차 공기 조화 시스템의 통풍-신선 공기-유입구를 위한 접을 수 있는 공기 플랩 밸브가 개시된다. 공기 유입 영역은 신선 공기 유입구 및 상기 신선 공기 유입구에 대하여 별도로 형성된 통풍 공기 유입구를 포함하며, 이들 유입구들은 공기 플랩 밸브에 의해서 상호 폐쇄될 수 있다. 통풍 공기 유입구의 유동 횡단면은 신선 공기 유입구의 유동 횡단면보다 크다. 플랩 밸브는 메인 소자 및 연결 소자와 같은 2개의 강성 소자를 구비하며, 이들 소자는 서로에 대하여 정렬된 각각의 제1 외부 에지에서 경첩을 통해 상호 연결되어 있다. 상기 메인 소자는 회전 축에 의해 끝까지 피봇팅 할 수 있는 플랩 밸브로서 형성되었으며, 상기 회전 축은 제1 외부 에지에 대하여 평행한 제2 외부 에지에서 뻗는다. 상기 연결 소자는 제2 외부 에지에서 평행하게 그리고 선형으로 형성된 가이드 그루브 내에서 가이드 된다.
회전 축을 중심으로 이루어지는 상기 메인 소자의 회전 동작은 공기 플랩 밸브가 경첩에서 접힐 수 있게끔 하고, 연결 소자가 제2 외부 에지에서 선형으로 이동하게끔 한다. 공기 플랩 밸브가 접힌 상태, 다시 말해 제1 최종 위치에서는 신선 공기 유입구가 폐쇄되고, 젖혀진 상태 및 그와 더불어 제2 최종 위치에서는 통풍 공기 유입구가 폐쇄되며, 이 경우에는 각각 다른 공기 유입구가 개방된다.
자동차 공기 조화 시스템을 위한 접을 수 있는 유사한 공기 플랩 밸브는 일본 공개 특허 출원서 JP 2006 143 126 A호에서 기술된다. 공기 플랩 밸브는 상이한 크기의 유동 횡단면을 갖는 2개의 유동 경로를 상호 개방 및 폐쇄하도록 형성되었다. 플랩 밸브는 2개의 강성의 캐리어 소자를 구비하며, 이들 캐리어 소자는 서로에 대하여 정렬된 각각 제1 외부 에지에서 관절 형태로 상호 연결되어 있다. 제1 캐리어 소자는 회전 축을 중심으로 끝까지 피봇팅 할 수 있도록 형성되었으며, 상기 회전 축은 제1 외부 에지에 대하여 평행한 제2 외부 에지에서 뻗는다. 제2 캐리어 소자는 제2 외부 에지에서 평행하게 그리고 선형으로 형성된 가이드 그루브 내에서 가이드 된다. 이들 캐리어 소자는 탄성적인 소자를 통해 서로 연결되어 있으며, 이 경우 상기 탄성적인 소자 및 밀봉부는 캐리어 소자에 용접되어 있다.
회전 축을 중심으로 이루어지는 상기 제1 캐리어 소자의 회전 동작은 공기 플랩 밸브가 경첩에서 접힐 수 있게끔 하고, 연결 소자가 제2 외부 에지에서 선형으로 이동하게끔 한다. 공기 플랩 밸브의 제1 최종 위치, 다시 말해 접힌 상태에서는 제1 유동 경로가 폐쇄되고, 제2 최종 위치, 다시 말해 젖혀진 상태에서는 제2 유동 경로가 폐쇄된다. 각각 다른 유동 경로가 개방된다.
선행 기술에 공지된 시스템들에서는, 공기 플랩 밸브의 최종 위치에서 제1 유동 경로 또는 제2 유동 경로가 개방되는 한편, 다른 유동 경로를 폐쇄된다. 공기 플랩 밸브 또는 이 공기 플랩 밸브의 하나 이상의 소자는 각각 끝까지 피봇팅 할 수 있는 플랩 밸브로서 형성되었으며, 이 경우 제2 소자는 선형의 가이드 그루브 내부를 따라서 가이드 된다.
본 발명의 과제는, 하우징 내부에 있는 다수의 개구 또는 통로를 동시에 폐쇄 또는 개방할 수 있는 공기 조화 시스템용 소자를 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명에 의해서는 유동 경로들이 각각 필요에 따라 개방되거나 폐쇄되어야만 한다. 본 발명에서는 사용될 소자들의 개수뿐만 아니라 이들의 공간 수요도 최소로 되어야만 한다. 본 발명에 따른 장치는 간단하게 조작될 수 있어야만 한다.
상기 과제는 독립 특허 청구항의 특징을 갖는 대상에 의해서 해결된다. 개선 예들은 종속 특허 청구항들에 기재되어 있다.
상기 과제는 공기 조화 시스템의 하우징 내에 형성된 2개 이상의 유동 경로를 폐쇄 및 개방하기 위한 본 발명에 따른 공기 가이드 장치에 의해서 해결된다. 이 공기 가이드 장치는 하나 이상의 제1 강성 소자 및 제2 강성 소자로 형성되며, 이들 소자는 각각 하나의 유연한 커플링 소자를 통해 서로 연결되어 있다. 이때 상기 강성 소자들 중에 적어도 하나는 슬라이딩 가이드부의 가이드 소자를 구비한다.
본 발명의 컨셉에 따르면, 가이드 소자는 그루브 내에서 가이드 되도록 배치되어 있다. 이때 이들 그루브는 각각 수평 방향 및 수직 방향에 의해 형성된 평면 내에서 불규칙적으로 휘어진 파형을 갖도록 형성되었다.
본 발명의 제1의 대안적인 일 실시 예에 따르면, 제1 강성 소자는 회전 축을 중심으로 회전할 수 있도록 지지된 한편, 제2 강성 소자는 슬라이딩 가이드부의 가이드 소자와 함께 형성되었다. 이때 상기 제2 강성 소자는 하우징 내에서 이동할 수 있도록 고정되어 있다.
회전 축은 바람직하게 깊이 방향으로 정렬되어 있으며, 이 깊이 방향은 수평 방향 및 수직 방향에 의해서 각각 형성된 평면에 대하여 수직으로 뻗는다.
공기 가이드 장치는 바람직하게 단지 제1 강성 소자의 회전 운동을 통해서만 이동하고, 이로써 오로지 제1 강성 소자를 통해서만 구동된다. 이동 가능하게 고정된 제2 강성 소자와 회전 가능하게 지지된 제1 강성 소자의 조합으로서 형성되었고 커플링 소자에 의해서 연결된 공기 가이드 장치는 회전-이동-플랩 밸브로서도 명명된다.
본 발명의 일 개선 예에 따르면, 제1 강성 소자의 회전 축은 2개의 외부 에지 사이에 배치되어 있으며, 이 경우 상기 외부 에지는 제1 소자를 깊이 방향을 따라서 제한한다. 이때 상기 제1 소자를 깊이 방향을 따라서 제한하는 외부 에지는 바람직하게 제1 소자의 회전 축에 대하여 평행하게 정렬되어 있다. 회전 축은 바람직하게 플레이트로서 형성된 제1 강성 소자에 의해 형성된 평면에서, 외부 에지들 사이의 중앙에서 뻗는다.
본 발명의 대안적인 제2 실시 예에 따르면, 강성 소자들은 슬라이딩 가이드부의 가이드 소자들과 함께 형성되었고, 이동 가능하게 지지되어 있다.
이동 가능하게 고정된 강성 소자들의 조합으로서 형성되었고 커플링 소자에 의해 연결된 공기 가이드 장치는 이동-플랩 밸브로서도 명명된다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 공기 가이드 장치는 두 가지 최종 위치 사이에서 무단으로 이동 가능하도록 형성되었으며, 이 경우 제1 최종 위치에서는 유동 경로가 완전히 폐쇄되고, 제2 최종 위치에서는 유동 경로가 완전히 개방된다. 공기 가이드 장치의 중간 위치에서는 유동 경로의 횡단면이 부분적으로 덮이고, 유동 경로는 부분적으로 개방된다.
본 발명의 일 개선 예에 따르면, 그루브는 하우징의 마주 놓인 벽에 형성되어 있고, 공기 가이드 장치는 벽들 사이에 배치되어 있다.
가이드 소자들은 바람직하게 핀 형태로 또는 볼트 형태로 형성되었고, 깊이 방향으로 강성 소자로부터 돌출하도록 배치되어 있다.
강성 소자들은 바람직하게 플라스틱, 특히 폴리프로필렌으로 형성되었다.
커플링 소자는 바람직하게 마찬가지로 플라스틱, 특히 탄성 중합체로 형성되었다.
상기 과제는 하나 이상의 제1 유동 경로 및 제2 유동 경로를 갖는 하우징을 구비하는 자동차용 공기 조화 시스템에 의해서 해결되며, 이 경우 상기 유동 경로들은 하우징 영역 내에서 서로의 내부와 통하거나 상호 분기된다.
본 발명의 컨셉에 따르면, 하우징 유동 경로의 연통 영역 혹은 분기 영역에 전술된 본 발명에 따른 공기 가이드 장치가 배치되어 있다.
본 발명에 따른 해결책은 다음과 같은 다양한 장점을 갖는다:
- 공기 플랩 밸브에 형성된 연질의 소자를 경첩 또는 조인트로 이용함으로써, 공기 가이드 장치의 다수의 경질 소자는 불균일한 윤곽 또는 불규칙적인 운동 경로를 따를 수 있는 하나의 유연한 유닛 혹은 플랩 밸브로 조합될 수 있으며,
- 단 하나의 공기 가이드 장치에 의해서 다양한 기능이 구현될 수 있으며, 이 경우에는 예컨대 다수의 유동 경로 혹은 개구가 단 하나의 플랩 밸브에 의해서 동시에 폐쇄될 수 있으며,
- 추가의 운동 역학 장치 또는 플랩 밸브 제어 장치와 같은 추가의 소자 및 삽입체를 생략한 경우 공기 질량 흐름을 제어하기 위해서는 최소의 경비가 필요하고, 이로 인해 소자의 개수가 줄어들며, 그리고
- 유연한 유닛으로서의 형성이 설치 공간 수요의 최소화를 야기한다.
본 발명의 추가의 세부 사항, 특징 및 장점은 관련 도면을 참조해서 이루어지는 실시 예들에 대한 이하의 설명으로부터 드러난다. 도 1 및 도 2a 내지도 2c는 각각 공기 질량 흐름의 메인 유동을 위한 제1 유동 경로를 구비하는 자동차 공기 조화 시스템의 하우징의 일 영역을 보여주며, 이때 상기 제1 유동 경로 내부로는 추가 유동을 위한 제2 유동 경로가 통한다:
도 1은 상호 분리 배치된 선행 기술에 공지된 공기 플랩 밸브에 대한 개략도이며,
도 2a는 제1 최종 위치에 있는 공기 가이드 장치 및 완전히 폐쇄된 유동 경로를 도시한 개략도이고,
도 2b는 중간 위치에 있는 공기 가이드 장치 및 부분적으로 개방된 유동 경로를 도시한 개략도이며,
도 2c는 제2 위치에 있는 공기 가이드 장치 및 완전히 개방된 유동 경로를 도시한 개략도이고,.
도 2d는 슬라이딩 가이드부를 구비하는 공기 가이드 장치 혹은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 공기 가이드 장치의 가이드 소자의 이동 경로를 도시한 개략도이며,
도 3은 이동 플랩 밸브로서 형성된 공기 가이드 장치를 도시한 개략도이다.
도 1에는 공기 질량 흐름의 최대 비율로서의 메인 유동을 위한 제1 유동 경로(3)를 구비하는 자동차 공기 조화 시스템(1')의 하우징(2)의 일 영역이 도시되어 있으며, 이때 상기 제1 유동 경로 내부로는 추가 유동을 위한 제2 유동 경로(4)가 통한다. 추가 유동 또는 보조 유동으로서는 예컨대 무선 통신 장치의 냉각 또는 장갑 구획의 냉각을 위한 부분 공기 질량 흐름이 간주될 수 있다. 그러나 상기 추가 유동 또는 보조 유동은 또한 예를 들어 공기 조화 시스템(1') 내부에서 온도 층을 제어하기 위하여 다르게 온도 조절된 공기의 혼합 및 그와 더불어 메인 배출구의 온도 조절을 위해서 이용되는 혼합-공기 질량 흐름일 수도 있다. 상기 '온도 층'이란 공기 조화 시스템(1')의 다양한 배출구 혹은 배출 평면 사이에서 공기 질량 흐름의 온도를 원하는 바대로 팽창시키는 것으로 이해될 수 있다.
메인 유동의 공기 질량 흐름은 수평 방향(x)으로 흐르고 이로써 유동 방향(5)은 제1 유동 경로(3)를 통과하게 되는 한편, 추가 유동의 공기 질량 흐름은 수직 방향(y)으로 흐르고 이로써 유동 방향(6)은 제2 유동 경로(4)를 통과하게 된다.
도면에 도시된 실시 예에서, 제2 유동 경로(4)는 제1 유동 경로(3) 내부와 통하며, 이 경우 상기 제2 유동 경로(4)는 또한 제1 유동 경로(3)로부터도 분기될 수 있다. 이 경우 제2 유동 경로(4)를 통과하는 공기의 유동 방향(6)은 반대 방향을 지향하고 있다.
제1 유동 경로(3)는 회전 가능한 공기 플랩 밸브(7)에 의해서 폐쇄되거나 개방될 수 있다. 이때 공기 플랩 밸브(7)는 회전 축(8')을 중심으로 피봇팅 할 수 있도록 지지되어 있다. 상기 회전 축(8')은 공기 플랩 밸브(7)의 길이 연장부를 기준으로 중앙에 형성되어 있고, 깊이 방향(z)으로 뻗는다. 공기 플랩 밸브(7)는 중앙에서 피봇팅 할 수 있다.
하우징(2)은 공기 플랩 밸브(7)의 영역에서 벽에 형성된 스토퍼(9, 10)를 구비한다. 폐쇄된 상태에서는 공기 플랩 밸브(7)가 제1 스토퍼(9)에서 공기 질량 흐름의 유동 방향(5)으로부터 떨어져서 마주한 측에서 정지하는 한편, 공기 플랩 밸브(7)가 제2 스토퍼(10)에서는 유동 방향(5) 쪽을 향하는 측에서 정지한다.
제2 유동 경로(4)는 제1 유동 경로(3)와 무관하게 추가의 공기 플랩 밸브(11)에 의해서 폐쇄되거나 개방된다. 공기 플랩 밸브(11)는 고유의 구동 소자, 제어 소자 혹은 조작 소자로 형성되었으며, 이들 소자는 제1 유동 경로(3)의 공기 플랩 밸브(7)의 구동 소자, 제어 소자 혹은 조작 소자와 커플링 될 수 있다.
도 2a는 도 1에 도시된 공기 조화 시스템(1')과 유사하게 제1 최종 위치에 있는 공기 가이드 장치(12) 및 완전히 폐쇄된 유동 경로(3, 4)를 갖춘 공기 조화 시스템(1)의 일 영역을 보여준다.
공기 가이드 장치(12)는 제1 소자(13) 및 제2 소자(14)를 구비한다. 상기 제1 소자(13)는 제1 유동 경로(3) 내에서의 그리고 그와 더불어 공기 질량 흐름의 메인 유동 내부에서의 배치 상태로 인해 그리고 제1 유동 경로(3)를 폐쇄하기 위해 그리고 그와 더불어 메인 유동을 차단하기 위해 메인 플랩 밸브(13)로서도 명명되는 한편, 제2 소자(14)는 제2 유동 경로(4)를 폐쇄하기 위한 그리고 그와 더불어 공기 질량 흐름의 추가 유동을 차단하기 위한 형상으로 인해 보조 플랩 밸브(14)로서도 명명된다.
메인 플랩 밸브(13) 및 보조 플랩 밸브(14)는 소위 경질 소자로서 형성되었고, 공기 가이드 장치(12)의 각각 하나의 경질의, 강성의 그리고 그로 인해 비-가요성의 영역이 된다. 이들 경질 소자는 바람직하게 플라스틱, 특히 폴리프로필렌(PP)으로 제조된다. 폴리프로필렌은 매우 단단하고 견고하며 기계적인 하중을 견딜 수 있고 밀도가 적은 플라스틱이다.
전혀 휘어질 수 없거나 단지 매우 약간만 휘어질 수 있는 소자(13, 14)는 탄성적이고 휘기 쉬우며 연질 소자로서도 명명되는 커플링 소자(15)를 통해서 상호 연결되어 있다. 이때 상기 연질 소자는 바람직하게 경질 소자로 형성된 소자(13, 14)에 분사되었고, 바람직하게는 탄성 중합체로 이루어진 연성의 밀봉 립으로서 완성되었다. 경첩 조인트 또는 회전 조인트로서의 기능 이외에, 상기 커플링 소자(15)는 공기 가이드 장치의 제1 최종 위치에서 추가의 밀봉 소자로서도 이용된다.
실제로 수직 방향(y)으로 정렬된 공기 가이드 장치(12)의 제1 소자(13)는 밀봉 소자(17a)에 의해 제1 유동 경로(3)의 스토퍼(9)에 접하고, 실제로 수평 방향(x)으로 정렬된 공기 가이드 장치(12)의 제2 소자(14)는 밀봉 소자(17b)에 의해 제2 유동 경로(4)의 스토퍼(16)에 접한다. 이들 소자(13, 14) 사이에 형성된 커플링 소자(15)가 동시에 스토퍼(10)에 접함으로써, 결과적으로 제1 유동 경로(3)는 밀봉 소자(17a) 및 커플링 소자(15)에 의해 스토퍼(9, 10)에 접하는 공기 가이드 장치(12)의 제1 소자(13)에 의해서 그리고 제2 유동 경로(4)는 밀봉 소자(17b) 및 커플링 소자(15)에 의해 스토퍼(10, 16)에 접하는 공기 가이드 장치(12)의 제2 소자(14)에 의해서 폐쇄된다. 제1 소자(13) 및 제2 소자(14)는 서로에 대하여 실제로 수직으로, 다시 말해 90°의 각으로 정렬되어 있다.
밀봉 소자(17a, 17b)는 각각 소자(13, 14)의 제1 외부 에지에 배치되어 있다. 커플링 소자(15)는 제1 외부 에지에 각각 마주 놓이도록 형성된 제2 외부 에지에 소자(13, 14)를 연결시킨다.
밀봉 소자(17a, 17b)도 마찬가지로 탄성적인 플라스틱 또는 탄성 중합체로부터 제조된다. 이때 밀봉 소자(17a, 17b)는 바람직하게 커플링 소자(15)와 동일한 플라스틱으로부터 제조된다.
공기 가이드 장치(12)의 메인 플랩 밸브(13)는 깊이 방향(z)으로 정렬된 회전 축(8)을 구비하여 중앙에서 피봇팅 될 수 있는 플랩 밸브이고, 상기 회전 축(8)을 중심으로 회전 방향(18)으로 피봇팅 될 수 있다. 이때 회전 축(8)을 중앙에 배치하는 것은 메인 플랩 밸브(13)를 도 2a에 따른 공기 가이드 장치(12)의 제1 최종 위치에서 수직 방향(y)으로 연장시키는 것과 관련이 있다.
공기 가이드 장치(12)의 보조 플랩 밸브(14)는 제2 외부 에지 영역에서 깊이 방향(z)으로 정렬된 좁은 측에 공기 가이드 장치(12)를 슬라이딩 가이드 하기 위한, 특히 보조 플랩 밸브(14)를 슬라이딩 가이드 하기 위한 가이드 소자(19)를 구비한다. 바람직하게 핀 또는 볼트로 형성된 가이드 소자(19)는 깊이 방향(z)으로 보조 플랩 밸브(14)로부터 돌출하도록 배치되어 있고, 각각 도면에 도시되어 있지 않고 하우징(2)의 벽에 형성된 그루브 내부에 맞물린다. 가이드 소자(19)를 위해 형성된 그루브들은 하우징(2)의 마주 놓인 벽에서 서로에 대하여 평행하게 배치되어 있다.
도 2b에는, 중간 위치에 있는 공기 가이드 장치(12) 및 부분적으로 개방된 유동 경로(3, 4)를 구비하는 도 2a에 따른 공기 조화 시스템(1)의 영역이 도시되어 있다.
공기 가이드 장치(12), 특히 제1 소자(13)는 도 2a에 도시된 제1 최종 위치에 대하여 회전 방향(18)으로 회전되었다. 이때 밀봉 소자(17a, 17b) 및 커플링 소자(15)는 스토퍼(9, 10, 16)로부터 풀어졌고, 유동 경로(3, 4)의 횡단면은 적어도 부분적으로 릴리스 되었다.
슬라이딩 가이드부의 가이드 소자(19)는 하우징(2)의 벽에 형성되어 있고 도면에 도시되지 않은 그루브 내부에서 슬라이딩 방식으로 이동되었다. 이때 공기 가이드 장치(12)의 제2 소자(14)의 이동은 단지 커플링 소자(15)를 통한 제2 소자(14)와 제1 소자(13)의 기계적인 결합을 통해서만 이루어진다. 따라서, 제2 소자(14)는 단지 제1 소자(13)를 통해서만 구동되고 이동된다.
도 2c에는, 제2 최종 위치에 있는 공기 가이드 장치(12) 및 완전히 개방된 유동 경로(3, 4)를 구비하는 도 2a 및 도 2b에 따른 공기 조화 시스템(1)의 영역이 도시되어 있다.
공기 가이드 장치(12), 특히 메인 플랩 밸브(13)는 도 2b에 도시된 중간 위치에 대하여 회전 방향(18)으로 회전되었다. 메인 플랩 밸브(13)와 보조 플랩 밸브(14)는 서로에 대하여 180°의 각으로, 동일한 평면에 정렬되어 있다. 유동 경로(3, 4)의 횡단면은 완전히 릴리스 되었다.
슬라이딩 가이드부의 가이드 소자(19)는, 도면에 도시되어 있지 않지만, 하우징(2)의 벽에 형성되어 있는 그루브 내부에서 더 슬라이딩 방식으로 이동되었다.
이때 그루브들은 도 2a에 따른 최종 위치에서의 공기 가이드 장치(12)의 배열 상태에 따른 가이드 소자(19)의 위치로부터 도 2c에 따른 제2 최종 위치에서의 공기 가이드 장치(12)의 배열 상태에 따른 가이드 소자(19)의 위치까지 연장된다.
도 2d는 공기 가이드 장치(12)를 구비하는 도 2a 내지 도 2c에 따른 공기 조화 시스템(1)의 영역 및 상기 공기 가이드 장치(12)의 가이드 소자(19)의 운동 경로(20)를 보여준다. 공기 가이드 장치(12)는 중간 위치에 배치되어 있다.
운동 경로(20)는 그루브 내부에서의 가이드 소자(19)의 파형 및 그와 더불어 가이드 소자(19)의 운동 그리고 메인 플랩 밸브(13)가 회전 동작하는 동안에 공기 가이드 장치(12)의 보조 플랩 밸브(14)의 제2 외부 에지의 운동을 지시한다. 운동 경로(20)를 사전에 결정하는 그루브들이 각각 불균일하게 휘어진 파형을 기술함으로써, 결과적으로 가이드 소자(19)는 메인 플랩 밸브(13)가 회전 축(18)을 중심으로 회전할 때에 불균일하게 구부러진 트랙을 따라서 이동하게 된다.
이때 가이드 소자(19)는 제1 최종 위치(21a)의 위치로부터 출발하여, 중간 위치(21b)의 위치를 거쳐서 가이드 소자(19)의 제2 최종 위치(21c)의 위치까지 이동한다.
도 3에는 이동 플랩 밸브로서 형성된 공기 가이드 장치(22)가 도시되어 있다. 도 2a 내지 도 2d에 도시된 실시 예에서는 도 3에 도시된 실시 예에 비해 조합된 회전-이동-플랩 밸브가 다루어진다.
공기 가이드 장치(22)는 강성의, 바람직하게는 플레이트로서 형성된 소자(23)를 구비하며, 이들 소자는 커플링 소자(24)를 통해 서로 연결되어 있다. 상기 강성의 소자(23)는 소위 경질 소자로 형성되었고, 각각 공기 가이드 장치(22)의 단단하고, 강성이며 따라서 비-가요성인 일 영역이다. 경질의 소자는 바람직하게 플라스틱으로부터, 특히 폴리프로필렌(PP)으로부터 형성되었다.
전혀 휘어질 수 없거나 단지 매우 약간만 휘어질 수 있는 소자(23)는 각각 탄성적이고 휘기 쉬우며 연질 소자로서도 명명되는 커플링 소자(24)를 통해서 이웃하여 배치된 소자(23)에 연결되어 있다. 이때 상기 연질 소자는 바람직하게 경질 소자로 형성된 소자(23)에 분사되었고, 예를 들어 탄성 중합체로 이루어진 연성의 밀봉 립으로서 완성되었다. 경첩 조인트 또는 회전 조인트로서의 기능 이외에, 상기 연성의 커플링 소자(24)는 추가의 밀봉 소자로서도 이용될 수 있다. 커플링 소자(24)는 각각 강성 소자(23)의 외부 에지에 배치되어 있다.
공기 가이드 장치(22)의 강성 소자(23)는 깊이 방향(z)으로 정렬된 좁은 측에서는 각각 공기 가이드 장치(22)를 슬라이딩 방식으로 가이드 하기 위한 가이드 소자(25)와 함께 형성되었다. 바람직하게 핀 또는 볼트로 형성된 가이드 소자(25)는 깊이 방향(z)으로 소자(23)로부터 돌출하도록 배치되어 있고, 각각 예컨대 도면에 도시되지 않은 둘레를 감싸는 하우징의 벽에 형성된 도면에 도시되어 있지 않은 그루브 내부에 맞물린다. 이때 가이드 소자(25)를 위해 형성된 그루브들은 하우징의 마주 놓인 벽에서 서로에 대하여 평행하게 배치되어 있다.
운동 경로(26)는 그루브 내부에서의 가이드 소자(25)의 파형 및 그와 더불어 공기 가이드 소자(22)의 가이드 소자(25)의 운동을 지시한다. 운동 경로(26)를 사전에 결정하는 그루브들이 각각 불균일하게 휘어진 파형을 기술함으로써, 결과적으로 가이드 소자(25)는 불균일하게 구부러진 트랙을 따라서 이동하게 된다.
1, 1': 공기 조화 시스템 2: 하우징
3: 제1 유동 경로, 메인 유동 4: 제2 유동 경로, 보조 유동
5: 제1 유동 경로(3)에서 공기의 유동 방향
6: 제2 유동 경로(4)에서 공기의 유동 방향
7: 제1 유동 경로(3)의 회전 가능한 공기 플랩 밸브
8': 공기 플랩 밸브(7)의 회전 축
8: 공기 플랩 밸브(13)의 회전 축
9: 공기 플랩 밸브(7)의 제1 스토퍼
10: 공기 플랩 밸브(7)의 제2 스토퍼
11: 제2 유동 경로(4)의 공기 플랩 밸브
12: 공기 가이드 장치
13: 공기 가이드 장치(12)의 제1 소자, 메인 플랩 밸브
14: 공기 가이드 장치(12)의 제2 소자, 보조 플랩 밸브
15: 커플링 소자
16: 공기 가이드 장치(12)의 제2 소자(14)의 스토퍼
17a, 17b: 밀봉 소자
18: 공기 가이드 장치(12)의 제1 소자(13)의 회전 방향
19: 슬라이딩 가이드 하기 위한 가이드 소자
20: 가이드 소자(19)의 운동 경로
21a: 가이드 소자(19)의 제1 최종 상태의 위치
21b: 가이드 소자(19)의 제2 최종 상태의 위치
21c: 가이드 소자(19)의 중간 상태의 위치
22: 공기 가이드 장치 23: 강성 소자
24: 커플링 소자
25: 슬라이딩 가이드 하기 위한 가이드 소자
26: 가이드 소자(25)의 운동 경로
x: 수평 방향
y: 수직 방향
z: 깊이 방향

Claims (10)

  1. 공기 조화 시스템(1)의 하우징(2) 내에 형성된 2개 이상의 유동 경로(3, 4)를 폐쇄 및 개방하기 위한 공기 가이드 장치(12, 22)로서,
    상기 공기 가이드 장치(12, 22)는 복수의 강성 소자(13, 14; 23)로 형성되며, 상기 강성 소자(13, 14; 23)는 각각 하나의 유연한 커플링 소자(15; 24)를 통해 서로 연결되어 있고, 상기 강성 소자(13, 14; 23) 중에 적어도 하나는 슬라이딩 가이드부의 가이드 소자(19; 25)를 구비하는, 공기 가이드 장치에 있어서,
    상기 가이드 소자(19; 25)는 상기 하우징(2)에 형성된 그루브 내에서 가이드 되도록 배치되어 있으며, 상기 그루브는 각각 수평 방향(x) 및 수직 방향(y)에 의해 형성된 평면 내에서 불규칙적으로 휘어진 파형을 갖도록 형성되고,
    상기 공기 가이드 장치(12, 22)는 제1 최종 위치에서는 상기 2개 이상의 유동 경로(3, 4)가 완전히 폐쇄되고 제2 최종 위치에서는 상기 2개 이상의 유동 경로(3, 4)가 완전히 개방되도록 두 가지 최종 위치 사이에서 연속적으로 이동할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는, 공기 가이드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 강성 소자(13, 14)는,
    회전 축(8)을 중심으로 회전할 수 있도록 지지되는 제1 강성 소자(13); 및
    상기 커플링 소자(15)에 의해 상기 제1 강성 소자(13)에 연결되는 제2 강성 소자(14);를 포함하고,
    상기 제2 강성 소자(14)는 슬라이딩 가이드부의 가이드 소자(19)와 함께 형성되어 이동 가능하게 지지된 것을 특징으로 하는, 공기 가이드 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제1 강성 소자(13)의 회전 축(8)은 2개의 외부 에지 사이에 배치되어 있으며, 상기 외부 에지는 상기 제1 강성 소자(13)의 깊이 방향(z) 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는, 공기 가이드 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    강성 소자(23)는 슬라이딩 가이드부의 가이드 소자(25)와 함께 형성되어 이동 가능하게 지지된 것을 특징으로 하는, 공기 가이드 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    그루브들은 하우징(2)의 마주 놓인 벽에 형성되었고, 공기 가이드 장치(12, 22)는 벽들 사이에 배치된 것을 특징으로 하는, 공기 가이드 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    가이드 소자(19, 25)는 핀 형태로 또는 볼트 형태로 형성되었고, 깊이 방향(z)으로 강성 소자(13, 14, 24)로부터 돌출하도록 배치된 것을 특징으로 하는, 공기 가이드 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    강성 소자(13, 14; 24)는 플라스틱으로부터 형성된 것을 특징으로 하는, 공기 가이드 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    커플링 소자(15; 24)는 플라스틱으로부터 형성된 것을 특징으로 하는, 공기 가이드 장치.
  10. 자동차용 공기 조화 시스템(1)으로서,
    하나 이상의 제1 유동 경로(3) 및 제2 유동 경로(4)를 갖는 하우징(2)을 구비하며, 상기 유동 경로들이 하우징(2)의 영역에서 서로 내부가 통하거나 상호 분기되는, 자동차용 공기 조화 시스템에 있어서,
    상기 하우징(2)의 영역에 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 공기 가이드 장치(12, 22)가 배치된 것을 특징으로 하는, 자동차용 공기 조화 시스템.
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