DE10045438A1 - Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, mit der einzelne Zonen des Innenraumes individuell klimatisierbar sind. Ein Heizungswärmetauscher (28) ist in erste und zweite, in Abstand zueinander angeordnete Abschnitte (32, 34) unterteilt, die zwischen sich eine Durchtrittsöffnung (36) für den Durchtritt von Kaltluft belassen. Eine Trennwand (30) trennt die Klimaanlage (10) luftstromseitig wenigstens nach dem Heizungswärmetauscher (28) luftseitig in linke und rechte Bereiche (BL und BR). Um eine verbesserte Klimaanlage bereitzustellen, mit der jeweils individuell temperierbare Luft für die unterschiedlichen Klimatisierungszonen des Fahrzeugs bereitstellbar ist und mit der in verbesserter Weise Luft zugeführt werden kann, so dass u. a. die mit einer Klimaanlage erzielbare Sicherheit, z. B. durch Verringerung des Scheibenbeschlags, erhöht ist, wobei der Bauraum möglichst klein bleiben sollte, wird vorgeschlagen, dass nach dem Heizungswärmetauscher (28) wenigstens ein Luftstromverteilmittel (48) derart angeordnet ist, dass es in seiner ersten Endstellung die Bereiche (BR, BL) nach dem Heizungswärmetauscher (28) jeweils in einen ersten und einen zweiten Teilbereich (50 und 52) teilt, wobei der Kaltluftdurchtritt (36) mit den ersten Teilbereichen (50) in Verbindung steht und in seiner zweiten Endstellung (48') diese Teilung aufgehoben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, mit dem einzel­ ne Klimatisierungszonen des Fahrzeuginnenraums mit separat temperierba­ rer Luft versorgt werden können, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 35 14 359 C2 ist eine derartige Klimaanlage bekannt, die luft­ stromseitig nach dem Kühlwärmetauscher durch zwei senkrecht zueinander stehende Trennwände in vier Teilkanäle geteilt ist. Zwei der Luftkanäle die­ nen der Klimatisierung einer linken Fahrzeuginnenraumseite (Fahrerbereich) und die anderen beiden Luftkanäle dienen der Klimatisierung der rechten Fahrzeuginnenraumseite (Beifahrerbereich). Die zwei Luftkanäle, die der linken bzw. rechten Seite zugeführt werden, können wiederum unterschied­ lich temperierte Luft führen, um innerhalb einer Fahrzeuginneraumzone (Fahrer- oder Beifahrerbereich) eine Temperaturschichtung, also unter­ schiedliche Temperaturwerte über die Höhe, zu erhalten. Der Heizkörper dieser Klimaanlage ist in zwei mit Abstand zueinander angeordnete und zwi­ schen sich einen Kaltluftdurchtritt belassende Abschnitte geteilt. In der Mitte des Kaltluftdurchtritts setzt eine der Trennwände an, so dass Kaltluft über diesen Durchtritt sowohl in die eine als auch in die andere Hälfte strömen kann.

Eine derartige Klimaanlage, die in der Veröffentlichung lediglich schematisch dargestellt ist, ist sehr aufwendig und wird in einer tatsächlichen Ausführung sehr großen Bauraum beanspruchen. Eine Regelung von vier Klimatisie­ rungszonen, also Frontraum links und rechts sowie Fondraum links und rechts ist nicht vorgesehen. Jeder Teilkanal ist ausschließlich einem Teilbe­ reich des Heizkörpers zugeordnet, so daß wenn beispielsweise im Winter alle Warmluft zu den Defrostausströmer geleitet werden sollte, um ein schnelles Enteisen der Windschutzscheibe zu ermöglichen, nur ein Teil des Heizkörpers nutzbar ist.

Aus der US 5,016,704 ist eine Klimaanlage bekannt, die luftstromseitig nach dem Kühlwärmetauscher durch eine Trennwand in zwei Hälften getrennt ist. Eine erste Hälfte dient zur Klimatisierung des Innenraumfrontbereichs wäh­ rend die zweite zur Klimatisierung des Innenraumfondbereichs dient. Der Heizkörper durchsetzt die Trennwand, so dass Teilbereiche des Heizkörpers in jeder Hälfte liegen. Die Trennwand weist nach dem Heizkörper eine Öff­ nung auf, die mit einer Schwenkklappe verschließbar ist. In der Schließstel­ lung der Klappe werden Front- und Fondbereich getrennt klimatisiert, und in der Offenstellung wird der gesamte klimatisierte Luftstrom dem Frontbereich zugeführt. Die Luftzuführung zum Fondbereich ist dann gesperrt.

Nachteilig an dieser bekannten Klimaanlage ist, dass die Trennwand nur eine Öffnung aufweist, um bedarfsweise einen Fondraumluftstrom in den Frontbereich durch die Öffnung führen zu können Die durch die Öffnung zu leitende Luft muß häufig umgelenkt werden, wodurch Geräusch und Druck­ abfall entsteht, was letztendlich eine höhere Gebläseleistung erforderlich macht. Desweiteren sind mit dieser Klimaanlage nur der Front- und der Fondbereich getrennt temperierbar. Eine links-rechts Trennung und damit ein getrenntes Temperieren der linken und rechten Fahrzeuginnenraum­ hälften ist nicht vorgesehen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Klimaanlage bereitzustellen, mit der jeweils individuell tem­ perierbare Luft für die unterschiedlichen Klimatisierungszonen des Fahr­ zeugs bereitstellbar ist und mit der in verbesserter Weise Luft geführt werden kann, so dass u. a. die mit einer Klimaanlage erzielbare Sicherheit, z. B. durch Verringerung des Scheibenbeschlags, erhöht ist. Dabei sollte der Bauraum möglichst klein bleiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gattungsgemäße Heizungs- oder Klimaanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass nach dem Heizungswärmetauscher ein Luftstromverteilmittel, beispielsweise eine Schwenkklappe, derart ange­ ordnet ist, daß es in seiner ersten Endstellung die Bereiche nach dem Wär­ metauscher jeweils in einen ersten und zweiten Teilbereich teilt, wobei der Kaltluftdurchtritt mit den ersten Teilbereichen in Verbindung steht und in sei­ ner zweiten Endstellung diese Teilung aufgehoben ist. In der ersten End­ stellung sind dann nach dem Heizkörper vier Bereiche gebildet, nämlich er­ ster und zweiter linker Teilbereich sowie erster und zweiter rechter Teilbe­ reich, die jeweils den Fahrzeuginnenraumzonen, vorne links (Fahrerbe­ reich), vorne rechts (Beifahrerbereich), hinten links (Fondraum links) und hinten rechts (Fondraum rechts) zugeordnet sind. In der zweiten Endstellung des Luftstromverteilmittels ist der Bereich nach dem Heizkörper lediglich in linken und rechten Bereich geteilt, so dass dann in vorteilhafterweise der gesamte Heizkörper zur Aufwärmung der Luft genutzt werden kann und die gesamte aufgewärmte Luft einem Defrostauslass zugeleitet und zur Entfro­ stung der Windschutzscheibe genutzt werden kann. Die erfindungsgemäße Klimaanlage kann dabei derart aufgebaut sein, dass ihr Bauraum relativ klein bleibt.

Vorteilhafterweise ist das Luftstromverteilmittel zweigeteilt, wobei ein erstes Teil in dem linken Bereich und ein zweites Teil in dem rechten Bereich an­ geordnet ist, so dass es möglich ist, nur auf einer Seite das Luftstromver­ teilmittel in die zweite Endstellung zu verstellen, so dass nur im linken oder rechten Bereich der Heizkörper über die volle Höhe genutzt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängi­ gen Ansprüche.

Der zweite Abschnitt des Heizungswärmetauschers ist im Normalbetrieb zur Erwärmung der Luft vorgesehen, die dem Fondraum zugeführt werden soll, so dass in vorteilhafterweise ein Kaltluftbypass benachbart zum zweiten Ab­ schnitt des Heizungswärmetauschers vorgesehen ist, der ausschließlich mit dem zweiten Teilbereich in Verbindung stehen kann.

In Weiterbildung der Erfindung sind die an die ersten Teilbereiche anschlie­ ßenden Belüftungsauslässe, die zu in der Instrumententafel angeordneten Mannanströmern führen, derart angeordnet, dass bei Luftdurchgang durch den ersten Abschnitt des Heizungswärmetauschers und durch den Kaltluft­ durchtritt den Belüftungsauslässen Luft mit niedrigerer Temperatur zugeführt wird als den anderen Luftauslässen. Dadurch ist lediglich durch geschickte Anordnung der Auslässe bereits eine Temperaturschichtung innerhalb einer Fahrzeuginnenraumzone erreichbar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Klimaanla­ ge entlang einer Linie I-I aus Fig. 2 im Bereich der Luft­ führung für Luft, die der rechten Seite des Fahrzeugin­ nenraums zuführbar ist;

Fig. 2 einen Querschnitt der Klimaanlage aus Fig. 1 entlang einer Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt der Klimaanlage aus Fig. 1 entlang einer Linie III-III aus Fig. 1.

Eine in der Zeichnung dargestellte Klimaanlage 10 weist ein Luftführungs­ gehäuse 12 auf, in dem die einzelnen Komponenten der Klimaanlage ange­ ordnet sind. Luft wird von einem Gebläse 14 über eine Frischluftöffnung 16 und/oder eine Umluftöffnung 18, die mittels entsprechender Klap­ pen 20 und 22 verschließbar sind, angesaugt und dabei über einen Filter 24 zur Reinigung der Luft geführt. Stromab des Gebläses 14 wird die Luft durch einen Kühlwärmetauscher 26, beispielsweise einen Verdampfer, der in ge­ eigneter Weise in einen Kältemittelkreis eingebunden ist, geführt. Die im Verdampfer 26 abgekühlte Luft kann in einem Heizkörper 28 wieder erwärmt werden und entsprechenden Luftauslässen zugeführt werden. Über entspre­ chende Luftstromsteuermittel kann die Kaltluft entweder so geführt werden, dass sie wieder aufgeheizt oder nicht aufgeheizt wird. In dem Bereich nach dem Heizkörper kann warme und kalte Luft gemischt werden, so dass den einzelnen Luftauslässen Luft mit einer entsprechenden Temperatur zuge­ führt werden kann. Dies soll im Folgenden im Einzelnen beschrieben wer­ den.

Die erfindungsgemäße Klimaanlage ist luftstromseitig wenigstens nach dem Heizkörper 28 durch eine Trennwand 30 in einen linken Bereich BL und ei­ nen rechten Bereich BR geteilt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der linke und rechte Bereich symetrisch zueinander ausgeführt, so dass die Darstellung in Fig. 1 sowohl den linken als auch den rechten Bereich betreffen könnte.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird im Folgenden die Luftführung in der rechten Hälfte der Klimaanlage 10 beschrieben. Der Heizungswärmetau­ scher 28 weist einen ersten Abschnitt 32 und einen zweiten Abschnitt 34 auf, die zwischen sich eine Durchtrittsöffnung 36 belassen, durch die Kaltluft treten kann, wobei der Kaltluftstrom durch die Durchtrittsöffnung 36 über ei­ ne Kaltluftklappe 38 regelbar ist. Jedem der Abschnitte 32 und 34 ist luft­ stromaufwärtsseitig ein Luftstromsteuerelement 40 bzw. 42 zugeordnet zur Regelung des in dem jeweiligen Abschnitt 32 bzw. 34 eintretenden Luft­ stroms. Die Luftstromsteuerelemente 40 und 42 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Jalousieklappen ausgebildet.

Die ersten und zweiten Abschnitte 32 und 34 des Heizkörpers 28 erstrecken sich über die volle Breite der Klimaanlage (Fig. 2 und 3) und sind in be­ kannter Weise von einem Kühlmittel für ein Antriebsaggregat des Kraftfahrzeuges beaufschlagbar, um zur Erwärmung der Luft die Abwärme des An­ triebsaggregats zu nutzen. Die Abschnitte 32 und 34 können permanent von dem Kühlmittel durchströmt sein oder es kann ein Auf-/Zu-Ventil in der Kühlmittelleitung für den Heizkörper 28 vorgesehen sein.

Unterhalb des Heizkörpers 28 und dem zweiten Abschnitt 34 benachbart, ist ein Kaltluftbypass 44 vorgesehen, der über eine Kaltluftbypassklappe 46 verschließbar ist, so dass Kaltluft an dem Heizkörper vorbeigeführt werden kann.

Luftstromseitig nach dem Heizkörper 28 ist ein Luftstromverteilmittel 48 an­ geordnet, dass in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Schwenkklap­ pe ausgebildet ist, wobei die Schwenkachse an der dem Heizkörper 28 ge­ genüberliegenden Seite des Luftführungsgehäuses angeordnet ist. Das Luftstromverteilmittel 48 teilt in einer ersten Endstellung den Bereich BR nach dem Heizkörper 28 in einen ersten oberen Teilbereich 50 und einen zweiten unteren Teilbereich 52.

In den ersten Teilbereich 50 kann über die Durchtrittsöffnung 36 Kaltluft und über den ersten Abschnitt 32 des Heizkörpers 28 Warmluft eintreten und dort vermischt werden. An den ersten Teilbereich 50 schließen sich ein De­ frostluftauslass 54, ein Belüftungsauslass 56 und ein Fußraumluftauslass 58 an, die über entsprechende Luftklappen verschließbar sind. Der erste Teil­ bereich 50 ist der Frontraumzone vorne rechts (Beifahrerbereich) zugeord­ net. In analogerweise ist in der anderen Hälfte BL der Klimaanlage ein erster Teilbereich dem Fahrerbereich zugeordnet.

Über den Kaltluftbypass 44 kann Kaltluft und über den zweiten Abschnitt 34 des Heizkörpers 28 Warmluft in den zweiten Teilbereich 52 gelangen und dort vermischt werden. An den zweiten Teilbereich schließt sich ein Fond­ raumbelüftungskanal 60 und ein Fondraumfußluftkanal 62 an, die über ent­ sprechende Luftklappen verschließbar sind. Der Teilbereich 52 ist damit dem Fondraum links bzw. rechts zugeordnet.

In einer zweiten Endstellung des Luftstromsteuermittels 48, dass in der Zeichnung mit einem dünnen Strich bei 48' gekennzeichnet ist, ist die Tei­ lung zwischen ersten Teilbereich 50 und zweiten Teilbereich 52 aufgehoben, so dass der erste Teilbereich 50 quasi um den zweiten Teilbereich 52 er­ weitert ist und beide Abschnitte 32 und 34 des Heizkörpers 28 dann den er­ sten Teilbereich 50 und somit den Frontraumzonen links bzw. rechts zuge­ ordnet sind, so dass die gesamte Heizleistung der Klimaanlage zur Tempe­ rierung der Luft für den Frontraum genutzt werden kann. Dies ist besonders nützlich, wenn die Windschutzscheibe zu enteisen ist oder beispielsweise nur der Frontraum besetzt ist und deshalb nur der Frontraum geheizt werden muß.

Claims (5)

1. Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, mit einem Kühlwärmetauscher (26) zur Erzeugung von Kaltluft, einem Heizungswärmetauscher (28), der in erste und zweite, in Abstand zueinander angeordnete Abschnitte (32, 34) unterteilt ist, die zwischen sich eine Durchtrittsöffnung (36) für den Druchtritt von Kaltluft belassen und mit Luftstromsteuermitteln zum Verteilen der druchströmenden Luft und mit einer Trennwand (30), die die Klimaanlage (10) luftstromseitig wenigstens nach dem Heizungswärmetauscher (28) luftseitig in linke und rechte Bereiche (BL und BR) trennt und von jedem Bereich (BL, BR) durch Mischen von Warm- und Kaltluft temperierte Luft in je eine zugeordnete Innen­ raumzone (linke bzw. rechte Seite) einleitbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass nach dem Heizungswärmetauscher (28) wenigstens ein Luftstromverteilmittel (48) derart angeordnet ist, dass es in seiner ersten Endstellung die Bereiche (BR, BL) nach dem Heizungswär­ metauscher (28) jeweils in einen ersten und einen zweiten Teilbereich (50 und 52) teilt, wobei der Kaltluftdurchtritt (36) mit den ersten Teil­ bereichen (50) in Verbindung steht und in seiner zweiten Endstellung (48') diese Teilung aufgehoben ist.

2. Klimaanlage insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass benachbart zum zweiten Abschnitt (34) des Heizungswär­ metauschers (28) ein Kaltluftbypass (44) angeordnet ist, der aus­ schließlich mit den zweiten Teilbereichen (52) in Verbindung stehen kann.

3. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (30) in etwa senkrecht zur er­ sten Durchtrittsöffnung (36) angeordnet ist.

4. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbeson­ dere Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Teilbe­ reiche (50) Frontraumzonen (Fahrer- bzw. Beifahrerbereich) zugeord­ net und die zweiten Teilbereiche (52) in der ersten Endstellung des Luftstromverteilmittels einer Fondraumzone und in der zweiten End­ stellung (48') der Frontraumzone zugeordnet ist.

5. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die ersten Teilbereiche (50) anschließende Belüftungsluftauslässe (56) derart angeordnet sind, dass bei Luft­ durchgang durch den ersten Abschnitt (32) des Heizungswärmetau­ schers (28) und durch den Kaltluftdurchtritt (36) den Belüftungsaus­ lässen (56) Luft mit niedriger Temperatur zugeführt wird als den ande­ ren Luftauslässen (54, 58).