KR102136646B1 - 차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구 및 상기 공기 출구를 가진 시스템 - Google Patents

Abstract

차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구는 모드 플랩을 포함하고, 상기 모드 플랩에 의해 모드 출구가 폐쇄 가능하고 상기 모드 플랩은 상기 모드 출구를 개방하는 위치에서 조화된 공기를 갖는 채널의 적어도 하나의 출구 가까이에 배치되는 자유 단부를 포함하고, 상기 채널로부터, 조화된 공기는 배출될 공기의 양이 상기 모드 플랩 및 상기 모드 플랩 상에 있는 공기에 따라 조절 가능하게 모드 출구의 방향으로 배출될 수 있다.
HVAC 시스템은 적어도 하나의 상기 공기 출구를 포함한다.

Description

차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구 및 상기 공기 출구를 가진 시스템 {AIR OUTLET OF A HEATING, VENTILATING, AND/OR AIR CONDITIONING SYSTEM FOR A VEHICLE, AND SYSTEM HAVING SUCH AN AIR OUTLET}

본 발명은 차량용 난방, 환기 및/또는 공기 정화 시스템의 공기 출구 및 새로운 방식의 공기 출구를 가진 시스템에 관한 것이다.

차량의 난방, 환기 및/또는 공기 조화 시스템들(HVAC System)에서 수많은 온도 상황 및 작동 상태들 그리고 차량 내부 공간의 상이한 영역들에 대해 적합한 온도가 제공되어야 한다. 이를 위해 예컨대 윈드실드의 하부에 있는 영역으로, 발밑 공간으로 또는 대시보드의 영역 내에서 차량 내부 공간으로 안내하는 다양한 공기 출구들이 주어진다. 이러한 출구들은 일반적으로 개별적으로 폐쇄 또는 개방될 수 있다. 개별 출구들은 가열 공기만으로, 냉각 공기만으로 또는 가열 및 냉각 공기의 혼합으로 이루어질 수 있는 적절하게 템퍼링된 공기를 적절하게 공급받는다. 낮은 외부 온도에서 그리고 차량의 시동시 실내를 빠르게 가열하고 특히 예컨대 안개 낀 윈드실드를 따뜻하게 하기 위해 모든 상기 출구들, 특히 윈드실드로 안내되는 출구들이 가열 공기만을 공급받는 예컨대 디프로스트 모드가 공지된다. 가열 및 냉각 공기가 혼합된 작동 방식에서 디프로스트 배출의 경우 너무 뜨거운 공기가 도달하는 문제가 있다.

너무 높은 온도의 위험이 있는 출구에 적은 가열 공기 또는 보충 냉각 공기를 제공하기 위해 냉각 공기용 안내 플레이트 및/또는 추가 개구들을 포함하는 전술된 방식의 공기 출구들이 공지된다. 이러한 조치들은 가열 및 냉각 공기가 혼합된 작동 방식에 바람직하지 않게 영향을 주고, 특히 디프로스트 출구 외의 다른 출구들로 안내되는 공기의 온도에 영향을 준다.

또한, 가열 온도 출구의 흐름 하류측의 플랩에, 전체적으로 일종의 가열 공기 밸브가 형성되도록 안내 플레이트들이 제공되는 것이 공지된다. 안내 플레이트들이 제공된 플랩은 비교적 조립하기 어렵다.

JP 2000-255247 A에는 디프로스트 플랩과는 다른 플랩이 특정 위치들에서 가열 공기를 편향시키는 시스템이 공지된다. 이러한 효과가 나타나기까지, 전술되었듯이 너무 많은 가열 공기가 디프로스트 출구에 도달한다. 가열 공기 흐름의 편향을 기초로 하는 유사한 조치들은 US 6 58 496 B2에 공지된다.

이러한 배경으로 본 발명의 과제는 예컨대 개별 출구들이 너무 뜨거워지는 것도 방지될 수 있는 HVAC 시스템용 용이하게 조립된 및/또는 조립될 공기 출구를 제조하는 것이다.

상기 과제의 해결은 청구항 제 1 항에 기술된 공기 출구에 의해 이루어진다.

본 발명의 하기 설명에서는 특수 모드, 여기에서는 디프로스트, 디프로스트 플로어 또는 플로어 모드 그리고 일반적으로 너무 뜨거운 상기 모드용 디프로스트 출구가 출발점이 된다. 이는 다른 모드 및 다른 출구들과도 관련될 수 있거나 또는 반대로, 하기에 기술되는 과도한 가열 대신 예컨대 출구의 과도한 냉각을 방지할 수 있다. 이로써 하기에서 가열 공기라고 하더라도 본 발명은 예컨대 냉각 공기만, 가열 공기만, 또는 냉각 및 가열 공기의 혼합에 관한 것일 수 있는 각각의 조화된 공기, 즉 특정 소정 온도를 가진 공기와 관련된다.

따라서, 본 발명에 따른 공기 출구는 예컨대 디프로스트 플랩을 포함하고, 상기 디프로스트 플랩에 의해 디프로스트 출구가 폐쇄될 수 있고, 상기 디프로스트 플랩은 디프로스트 출구를 개방하는 위치에서 가열 공기 채널의 적어도 하나의 출구 가까이에 배치되는 자유 단부를 포함한다. 또한, 가열 공기 출구는 뜨거운 공기를 갭 내에서 우선 디프로스트 플랩 축에 대해 평행하게 그리고 그 후 유동 방향으로 분배하도록 배향된다.

또한, 디프로스트 플랩이 디프로스트 출구를 개방하는 위치에 놓이면 공급이 디프로스트 플랩의 자유 단부 가까이에서 이루어진다.

상기 특징들의 협동은 디프로스트 플랩을 가열 공기 출구의 영역 내의 압력 비에 가열 공기의 과도한 유입이 방지되도록 영향을 주는 실질적으로 스로틀 플랩이 되게 한다. 이러한 효과는 디프로스트 플랩에 의해 스로틀되는 냉각 공기가 정지 압력을 상승시키고 이는 압력 하강에 의한 가열 공기 채널 출구의 방향으로 냉각 공기의 흐름에 의해, 가열 공기 채널로부터 적은 가열 공기가 배출되므로 지금까지 공지된 장치들의 경우 기술된 작동 방식에서 가열 및 냉각 공기가 혼합되면 너무 많은 가열 공기가 디프로스트 출구에 도달하게 나타난 바람직하지 않은 효과가 방지되도록 하는 것을 기초로 한다. 바람직하게는 상기 효과가 추가 안내 플레이트 또는 유사한 것들 없이 달성되므로 특히 디프로스트 플랩이 용이하게 조립되고 전체적으로 간단한 조치로 가열 공기 공급의 압력 제어가 달성될 수 있다. 이는 가열 공기 흐름의 편향만이 이루어지는 종래 기술에 공지된 조치와는 다르다.

본 발명에 따른 공기 배출의 바람직한 실시예들은 다른 청구항들에 기술된다.

바람직하게는 채널의 출구로부터 조절된 공기가 디프로스트 플랩으로부터 디프로스트 출구의 방향을 향하는 유동 방향에 대해 일정 각으로 배출될 수 있다. 다시 말하면, 지금까지 일반적이었던 것처럼 가열 공기가 실질적으로 유동 방향으로, 즉 디프로스트 플랩으로 연장하는 방향으로 공급되지 않고 일정 각으로 공급된다.

첫번째 조사에서 가열 공기 출구의 배향에 대한 양호한 결과들은 가열 공기의 토출 방향이 기술된 유동 방향에 대해 적어도 60°, 바람직하게는 80°내지 90°의 각으로 놓이는 것으로 결정되었다. 즉, 출구는 실질적으로 하나의 평면에 놓이고, 상기 평면의 법선은 상기 유동 방향에 대해 적어도 60°, 바람직하게는 80°내지 90°의 각으로 놓인다.

출구 내의 가열 공기의 양호한 분배를 위해 적어도 하나의 가열 공기 출구의 흐름 하류 측에 적어도 하나의 편향 유닛이 제공되는 것이 특히 바람직한 것으로 검증되었다. 상기 편향 유닛은 출구에 접하는 바람직하게는 굽은 링크 및 상응하게 형성된 및/또는 배치된 공기 안내 플레이트로서 실질적으로 형성된다. 링크는 출구에 의해 규정되는 평면에 대해 실질적으로 수직이고 공기 안내 플레이트는 출구에 의해 규정되는 평면의 연장부이다.

스로틀로서 디프로스트 플랩의 상기 작용을 위해 첫번째 시도 후 가열 공기 출구의 안내 플레이트의 흐름 하류측 에지와 모드 플랩의 자유 단부 사이의 간격(a) 및/또는 안내 플레이트와 하우징 벽 사이에 주어진 갭의 폭(d)이 중요하다. 유동 방향을 향하는 안내 플레이트의 평면에 대해 수직으로 측정된, 상기 간격은 바람직하게는 1cm이거나 또는 더 작고, 바람직하게는 0.5cm이거나 또는 더 작다. 갭의 폭은 바람직하게는 2cm 또는 더 작고, 바람직하게는 1cm 또는 더 작다.

기술된 스로틀 작용을 달성하기 위해 디프로스트 플랩의 각은 디프로스트 플랩의 자유 단부가 가열 공기 출구의 안내 플레이트의 흐름 하류측 에지에 접하고 갭을 완전히 개방하는 중간 위치에서 기술된 유동 방향에 대해 25°내지 35°이고 및/또는 디프로스트 플랩의 자유 단부와 공기 출구의 벽 사이의 간격이 상기 중간 위치에서 1cm 내지 2cm 이다. 바람직하게는 약 30°또는 약 1cm 이다.

마지막으로, 전술된 스로틀 작용은 디프로스트 플랩의 영역 내에서 유동이 공기 출구의 벽들에 대해 실질적으로 평행하게 흐르면 특히 신뢰할만하게 달성된다. 이는 가열 공기 출구의 흐름 하류측 에지가 벤딩, 편향부 또는 유사한 것, 즉, 일정 각으로 가열 공기 채널로 연장되는 냉각 공기 공급부의 섹션으로부터 흐름 하류측으로 적어도 3cm 내지 4cm, 바람직하게는 적어도 3.5cm로 놓임으로써 보장된다.

본 발명은 본 발명에 따라 형성된 공기 출구를 참조로 앞서 기술되었지만 본 발명은 전체적으로 적어도 하나의 이러한 공기 출구를 가진 차량의 난방, 환기 및/또는 공기 조화 시스템을 제공한다.

하기에는 본 발명의 바람직한 실시예가 도면을 참조로 더 자세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 출구의 기본 컴포넌트들의 사시도,
도 2는 디프로스트 모드에서 도 1에 도시된 장치의 측면도,
도 3은 혼합 모드에서 도 1에 도시된 장치의 측면도이다.

도 1에 도시된 실시예의 경우 2 개의 가열 공기 채널들(6)에 걸쳐 연장되는 디프로스트 플랩(18)이 도시된다. 상기 2 개의 가열 공기 채널들(6)은 차량의 우측 및 좌측용으로 제공되고, 실질적으로 동일하게 형성되므로, 하기 설명은 편의상 하나의 가열 공기 채널(6)만에 관련된다. 디프로스트 플랩(18)은 실질적으로 디프로스트 출구의 전체 폭(e)에 걸쳐 연장되고 상기 폭은 디프로스트 플랩(18)에 의해 폐쇄 가능하다. 11은 각각의 가열 공기 채널(6)의 단부를 표시하고, 상기 단부는 종래 기술에 공지된 장치들에서 개방되고 실질적으로 디프로스트 플랩(18)의 방향으로 가열 공기를 흐르게 한다.

이와 달리, 본 발명에 따라 배치된 출구(10)는 일정 정도로 측면으로 배치된다. 각각의 개구(10)의 상부, 즉 흐름 하류측에 도시된 실시예의 경우 굽은 링크(12) 형태의 편향 유닛이 도시된다. 상기 편향 유닛은 각각의 개구(10)와 같이 대략 직사각형이고 개구(10)의 테두리들에 의해 규정된 평면으로부터 실질적으로 수직으로, 미미하게 유동 방향으로(도 1에서 상부로) 기울어지게 연장된다. 상기 2 개의 개구들 옆 각각 측면에 안내 플레이트들(13)이 놓이고, 상기 안내 플레이트들은 특히 2 개의 공기 채널들(6) 사이의 영역을 폐쇄하고 배출 공기를 폭 내로 분배한다. 또한, 개구의 흐름 상류측에도 개구에 의해 규정된 평면에 대해 실질적으로 수직으로 연장되고 개구들(10)의 영역 내에서 그리고 그 사이에서 또한 2 개의 측면들에 대해 형성되는 커버(20)가 놓이고, 상기 커버에 의해 2 개의 가열 공기 채널들이 편향 유닛(12)에 의한 것과 같이 공기 출구(17)의 벽(17)에 접한다. 디프로스트 플랩(18)에 대해서, 상기 디프로스트 플랩은 대략 그 중심에서 거기에 형성된 회전 축을 중심으로 선회 가능하고 도시된 실시예의 경우 흐름 하류측의 측면 상에서 볼록하게 휜 것이 도시된다.

이것 및 간격들 a 내지 d에 관련한 전술된 장치의 관계들이 도 2에 보충적으로 도시된다. 일반적으로 c는 2a와 대략 동일하고 d는 7a와 대략 동일하게 간주된다. 본 도면에서 디프로스트 플랩(18)이 가열 공기 출구들(10)을 완전히 개방하는 위치가 도시되고, 가열 공기 출구들(10) 가까이의 상기 플랩의 자유 단부(19)가 상기 출구들에 접한다. 상기 위치에서 전술된 관계들이 유효하다. 14로 디프로스트 출구가 보충적으로 표시되고 16으로 도시된 화살표는 냉각 공기 흐름을 나타낸다. 상기 냉각 공기 흐름은 도 2에서 좌측으로부터 실질적으로 수평으로 연장되고 간격 c에 속한 하부 화살표의 영역에서 상부로 거의 90°만큼 편향된다. 기술되었듯이, 가열 공기 출구들의 흐름 하류측 단부는 상기 편향에 대해 충분히 떨어지게 놓이므로, 유동은 출구의 벽들에 대해 실질적으로 평행하게 이루어지고, 기술된 효과가 달성될 수 있다.

도 2와 달리, 도 3에는 소위 혼합 모드가 도시된다. 즉, 공급된 가열 공기의 양이 감소되고 도 2에 도시된 디프로스트 위치에서 최대량의 가열 공기가 디프로스트 출구로 안내된다. 첫번째 조사에서 새로운 형상에 의해 디프로스트 모드를 위한 충분한 온도가 제공될 수 있는 것이 나타났다. 도 3에 도시된 위치에서 전술된 효과가 나타나고, 그에 따라 냉각 공기 흐름이 스로틀되고 디프로스트 플랩의 영역에서 정적 압력이 상승하고 가열 공기가 일정 범위에서 채널들(6) 내로 복귀된다. 가열 공기 유동이 바로 흐름 하류 방향으로 그리고 디프로스트 플랩을 따라 조절되므로, 이러한 작동 방식으로 바람직하지 않게 너무 많은 가열 공기가 디프로스트 출구에 도달하는 것이 바람직하게 방지된다. 이는 바람직하게 복잡한 및/또는 조립을 어렵게 하는 조치들 없이 달성된다. 특히, 디프로스트 플랩에 가이드 플레이트 및 유사한 것이 제공되지 않을 수 있으므로 저비용이고 경량이다.

Claims (8)

1. 차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구(17)로서,
   자유 단부(19)를 갖는 모드 플랩(18); 및 상기 모드 플랩(18)의 상류에 배치되며 적어도 하나의 출구(10)를 갖는 가열된 공기가 내부를 흐르는 채널(6)을 포함하고,
   상기 모드 플랩에 의해 모드 출구(14)가 폐쇄 가능하고,
   상기 자유 단부는 상기 적어도 하나의 출구(10) 가까이에 배치되어, 상기 채널(6)로부터, 가열된 공기는 배출될 공기의 양이 상기 모드 플랩에 따라 조절 가능하게 모드 출구의 방향으로 배출될 수 있고,
   상기 채널(6)의 적어도 하나의 출구(10)는 상기 모드 출구(14)의 일부 면적에 대해 가열된 공기를 토출하여, 상기 모드 플랩의 회전 구간 중 일부에서는 상기 채널(6)의 적어도 하나의 출구(10)로부터 토출되는 공기의 양이 최대치를 유지하면서, 상기 모드 출구(14)의 개방 면적이 조절되고,
   상기 적어도 하나의 출구(10)로부터 공기 흐름 방향을 기준으로 하류측으로부터 상기 공기 출구의 내벽을 향해 돌출되는 링크(12) 및 상기 출구(10)로부터 상기 공기 출구(17)의 폭 방향으로 연장되는 안내 플레이트(13) 중 적어도 하나를 포함하여, 상기 출구(10)로부터 토출되는 공기의 흐름을 가이드하는 편향 유닛을 포함하되,
   상기 링크(12)는 상기 모드 출구(14)의 전체 폭 중에서 상기 출구(10)의 하류측에만 부분적으로 형성되고, 상기 안내 플레이트(13)는 상기 모드 출구(14)의 폭 방향에 대해서 상기 채널(6)의 외측으로 연장되는 차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구.
2. 제 1 항에 있어서, 공기가 상기 모드 플랩으로부터 모드 출구의 방향을 향하는 유동 흐름에 대해 일정 각으로 배출될 수 있는 차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 채널의 적어도 하나의 출구(10)는 임의의 평면 상에 배치되고, 상기 평면의 법선이 상기 모드 플랩(18)으로부터 상기 모드 출구를 향하는 유동 흐름에 대해 적어도 60도의 각을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 출구(10)에 속한 안내 플레이트(13)의 흐름 하류측 에지와 상기 모드 플랩의 상기 자유 단부 사이의 간격(a)이 1cm 이하인 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 모드 플랩(18)의 상기 자유 단부(19)가 상기 채널(6)의 상기 출구(10)의 에지에 접하고 상기 모드 출구(14)를 완전히 개방하는 중간 위치에서, 모드 출구를 향하는 유동 흐름에 대한 상기 플랩의 각은 25도 내지 35도이고 상기 모드 플랩(18)의 상기 자유 단부(19)와 상기 공기 출구(17)의 벽(17') 사이의 간격은 2cm 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 출구(10)의 흐름 하류측 에지와 일정 각으로 가열 공기 채널(6)로 연장하는 냉각 공기 공급부의 섹션 사이의 간격(c)이 3cm 내지 4cm인 것을 특징으로 하는 차량용 공기 조화 시스템의 공기 출구.
8. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 공기 출구(17)를 포함하는 차량의 공기 조화 시스템.

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