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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug.
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2. Beschreibung des technischen
Hintergrunds
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Eine
Klimaanlage für
ein Fahrzeug hat Kennlinien, bei welchen ein Luftwiderstand in einem
mit einem Lüfter
(Luftblaseinheit) verbundenen Klimagehäuse entsprechend Betriebszuständen, wie
beispielsweise einem Gebläsemodus
und einer Klimavorwahltemperatur variiert.
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Konkret
ist bei einem Vergleich zwischen einem Gesichtsmodus, in welchem
Luft hauptsächlich zu
dem Oberkörper
eines Fahrgasts geblasen wird, und einem Fußmodus, in welchem Luft hauptsächlich zu
dem Unterkörper
eines Fahrgasts geblasen wird, der Luftwiderstand des Gesichtsmodus üblicherweise
kleiner als jener des Fußmodus.
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In
einer automatisch gesteuerten Klimaanlage für ein Fahrzeug wird der Gebläsemodus
basierend auf der Klimavorwahltemperatur oder dergleichen bestimmt.
Deshalb variiert der Gebläsemodus, wenn
die Klimavorwahltemperatur variiert, und dann variiert der Luftwiderstand.
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Wie
in 4 dargestellt, wird
der Lüfter
bei einem Schnittpunkt zwischen einem einen Luftblaswert eines Lüfters zeigenden
Graph und einem einen Luftwiderstand zeigenden Graph betätigt, und
das Geräusch
des Lüfters
wird an einem Betätigungspunkt
minimiert, bei welchem der maximale Wirkungsgrad erzielt werden
kann.
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Das
maximale Luftvolumen wird bei einem schnellen Kühlvorgang, bei welchem eine
Klimalast maximiert ist, im Sommer benötigt. Deshalb wird in einer
gewöhnlichen
Klimaanlage für
ein Fahrzeug der Luftblaswert des Lüfters entsprechend einem Luftwiderstand
im Gesichtsmodus, welcher zum Kühlen
zum Sommer stark benutzt wird, optimiert und daher können das
Geräusch
und der Energieverbrauch des Lüfters
reduziert werden.
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Deshalb
muss im Fußmodus,
dessen Luftwiderstand von jenem des Gesichtsmodus stark unterschiedlich
ist, der Lüfter
an einem Betätigungspunkt betrieben
werden, der von dem Betätigungspunkt
abweicht, bei welchem der maximale Wirkungsgrad erzielt werden kann,
und daher steigt das Geräusch und
der Luftblaswirkungsgrad wird reduziert.
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In
einem Heizbetrieb wird der Gebläsemodus üblicherweise
in den Fußmodus
geschaltet, und eine erwärmte
Luft wird in eine Fahrgastzelle geblasen. Wenn jedoch eine Heizlast
im Winter groß ist, muss
Luft mit einer niedrigen Temperatur angesaugt und erwärmt werden,
und daher ist es schwierig, die Temperatur der in eine Fahrgastzelle
geblasenen Luft in kurzer Zeit auf eine vorbestimmte Temperatur zu
erhöhen.
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In
Anbetracht der obigen Nachteile ist es zuerst die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine von einer herkömmlichen
unterschiedliche neue Fahrzeug-Klimaanlage vorzusehen, und zweitens,
in kurzer Zeit die Temperatur der in eine Fahrgastzelle geblasenen
Luft auf eine zum Heizen der Fahrgastzelle ausreichende Temperatur
zu erhöhen,
während das
Geräusch
selbst zum Beispiel im Fußmodus
mit einem großen
Luftwiderstand in zum Beispiel einer Fahrzeug-Klimaanlage, die mit
einem für
den Gesichtsmodus mit einem kleinen Luftwiderstand optimierten Lüfter versehen
ist, reduziert wird.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
ist gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Klimaanlage für ein Fahrzeug
vorgesehen, mit einem Lüfter
(3); einem Klimagehäuse
(2), das in einer Luftströmungsrichtung auf der stromabwärtigen Seite des
Lüfters
(3) vorgesehen ist und das einen Luftkanal definiert, durch
welchen Luft von dem Lüfter
(3) in eine Fahrgastzelle geblasen wird; einer Heizeinrichtung
(5), die in dem Klimagehäuse (2) aufgenommen ist
und die die in eine Fahrgastzelle geleitete Luft erwärmt; und
einem flexiblen Zwischenwandelement (3d) in welches bzw.
aus welchem ein Fluid gefüllt/ausgegeben
wird, um die Querschnittsfläche
des Luftkanals (3b) zu variieren, wobei das flexible Zwischenwandelement
in dem Luftkanal (3b) in dem Lüfter (3) angeordnet
ist, wobei das Fluid entsprechend einem Luftwiderstand in dem Klimagehäuse (2)
eingefüllt
oder ausgegeben wird.
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Weil
so die Eigenschaft des Lüfters
(3) entsprechend einem Luftwiderstand verändert werden kann,
ist es möglich,
in dem in einem Gebläsemodus mit
einem kleinen Luftwiderstand optimierten Lüfter (3) einen Luftblaswirkungsgrad
zu verbessern, während
das Geräusch
selbst in einem Gebläsemodus mit
einem großen
Luftwiderstand reduziert wird.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorgesehen,
mit einem Lüfter
(3); einem Klimagehäuse
(2), das in einer Luftströmungsrichtung auf der stromabwärtigen Seite
des Lüfters
(3) vorgesehen ist und das einen Luftkanal definiert, durch
welchen Luft von dem Lüfter
(3) in eine Fahrgastzelle geblasen wird; einer Heizeinrichtung
(5), die in dem Klimagehäuse (2) aufgenommen
ist und die die in eine Fahrgastzelle geblasene Luft erwärmt; und
einem flexiblen Zwischenwandelement (3d), in welches bzw.
aus welchem ein Fluid gefüllt/ausgegeben
wird, um die Querschnittsfläche
des Luftkanals (3b) zu verändern, wobei das flexible Zwischenwandelement
in dem Luftkanal (3b) in dem Lüfter (3) angeordnet
ist, wobei bei einem maximalen Heizen ein erwärmtes Medium in das flexible
Zwischenwandelement (3d) gefüllt wird.
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So
wird die Eigenschaft des Lüfters
(3) in eine für
einen hohen Druckverlust geeignete Eigenschaft verändert. Deshalb
ist es möglich,
den Gebläsewirkungsgrad
in dem in einem Gebläsemodus
mit einem kleinen Luftwiderstand optimierten Lüfter (3) zu verbessern,
während
das Geräusch
selbst bei einem maximalen Heizen reduziert wird.
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Weil
ein erwärmtes
Fluid in ein flexibles Zwischenwandelement (3d) gefüllt wird,
welches in Kontakt mit einer geblasenen Luft ist, kann die geblasene Luft
durch das Fluid in dem flexiblen Zwischenwandelement (3d)
und die Heizeinrichtung (5) erwärmt werden, und daher kann
die Temperatur der in eine Fahrgastzelle geblasenen Luft in kurzer
Zeit auf eine zum Heizen der Fahrgastzelle ausreichende Temperatur
erhöht
werden.
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Wie
oben beschrieben, kann in der vorliegenden Erfindung nicht nur in
einem Gesichtsmodus mit einem kleinen Luftwiderstand und bei maximaler Kühlung (schnelle
Kühlung),
sondern auch in einem Fußmodus
mit einem großen
Luftwiderstand und bei maximalem Heizen ein Luftgebläsewirkungsgrad
verbessert werden, während
das Geräusch
reduziert wird, und die Temperatur der in eine Fahrgastzelle geblasenen
Luft kann in kurzer Zeit auf eine zum Heizen der Fahrgastzelle ausreichenden
Temperatur erhöht
werden.
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So
wird die Eigenschaft des Lüfters
(3) in eine für
einen hohen Druckverlust geeignete Eigenschaft verändert. Deshalb
ist es möglich,
den Luftgebläsewirkungsgrad
in dem in einem Gebläsemodus mit
einem kleinen Luftwiderstand optimierten Lüfter (3) zu verbessern,
während
das Geräusch
selbst bei einem maximalen Heizen reduziert wird.
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Weil
ein erwärmtes
Fluid in ein flexibles Zwischenwandelement (3d) gefüllt wird,
welches in Kontakt mit einer geblasenen Luft ist, kann die geblasene Luft
durch das Fluid in dem flexiblen Zwischenwandelement (3d)
und die Heizeinrichtung (5) erwärmt werden, und daher kann
die Temperatur der in eine Fahrgastzelle geblasenen Luft in kurzer
Zeit auf eine zum Heizen der Fahrgastzelle ausreichende Temperatur
erhöht
werden.
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Wie
oben beschrieben, kann in der vorliegenden Erfindung nicht nur in
einem Gesichtsmodus mit einem kleinen Luftwiderstand und bei maximaler Kühlung (schnelle
Kühlung),
sondern auch in einem Fußmodus
mit einem großen
Luftwiderstand und bei maximalem Heizen ein Luftgebläsewirkungsgrad
verbessert werden, während
das Geräusch
reduziert wird, und die Temperatur der in eine Fahrgastzelle geblasenen
Luft kann in kurzer Zeit auf eine zum Heizen der Fahrgastzelle ausreichenden
Temperatur erhöht
werden.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorgesehen,
bei welchem das erwärmte
Medium ein Motorkühlwasser
ist.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorgesehen,
mit einem Lüfter
(3); einem Klimagehäuse
(2), das in einer Luftströmungsrichtung auf der stromabwärtigen Seite
des Lüfters
(3) vorgesehen ist und das einen Luftkanal definiert, durch
welchen Luft von dem Lüfter
(3) in eine Fahrgastzelle geblasen wird; einer Heizeinrichtung
(5), die in dem Klimagehäuse (2) aufgenommen
ist und die die in eine Fahrgastzelle geleitete Luft erwärmt; und
einem flexiblen Zwischenwandelement (3d), in welches bzw.
aus welchem ein Fluid gefüllt/ausgegeben
wird, um die Querschnittsfläche
des Luftkanals (3b) zu variieren, wobei das flexible Zwischenwandelement
in dem Luftkanal (3b) in dem Lüfter (3) angeordnet
ist, wobei in einem Fußmodus,
in welchem Luft zu der unteren Seite einer Fahrgastzelle geleitet
wird, ein erwärmtes Medium
in das flexible Zwischenwandelement (3d) gefüllt wird.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorgesehen,
bei welchem das erwärmte
Medium ein Motorkühlwasser
ist.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage
für ein
Fahrzeug vorgesehen, bei welchem eine Anzahl vertiefter und vorstehender
Abschnitte in dem Abschnitt des flexiblen Zwischenwandelements (3d),
welches der durch den Luftkanal (3b) strömenden Luft
ausgesetzt ist, vorgesehen ist.
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So
können
eine Kontaktfläche
und eine Wärmeleitfähigkeit
zwischen dem flexiblen Zwischenwandelement (3d) und der
Luft vergrößert werden, und
eine Wärmetauscheffektivität kann verbessert werden.
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Gemäß einem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorgesehen,
bei welcher das flexible Zwischenwandelement (3d) in mehrere
schichtenweise Räume
aufgeteilt ist, und die Räume,
in welche bzw. aus welchen ein Fluid gefüllt/ausgegeben wird, entsprechend
einem Luftwiderstand in dem Klimagehäuse (2) geschaltet
werden.
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Gemäß einem
achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorgesehen,
bei welcher der Lüfter
(31 einen Zentrifugallüfter
(3a) aufweist, der um eine Drehwelle davon eine Anzahl
Schaufeln besitzt, um entlang einer Axialrichtung der Drehwelle
angesaugte Luft in Radialrichtungen zuzuführen; und ein Spiralgehäuse (3c) aufweist,
das den Zentrifugallüfter
(3a) aufnimmt und einen Spiralluftkanal (3b) definiert,
durch welchen von dem Zentrifugallüfter (3a) geblasene
Luft strömt, und
bei welcher das flexible Zwischenwandelement an wenigstens einer
Innenwand eines Außenumfangs
des Spiralgehäuses
(3c) angeordnet ist.
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Übrigens
sollen die Bezugsziffern in Klammern zum Anzeigen der obigen Einrichtungen
die Beziehung zu den speziellen Einrichtungen zeigen, welche später in einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgenden Beschreibung von
bevorzugten Ausführungsbeispielen
der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
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Darin
zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
eines Ausführungsbeispiels
einer Klimaanlage gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung
eines Ausführungsbeispiels
eines Steuersystems einer Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3A und 3B Schnittansichten entlang der Linie
A-A in 1; und
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4 ein Diagramm einer Beziehung
zwischen Luftvolumen, Geräusch
und Druck.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung (Konzeptdarstellung) eines
Belüftungssystems
einer Fahrzeug-Klimaanlage 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Eine
Innenluft-Ansaugöffnung
(nicht dargestellt) zum Ansaugen von Luft aus dem Innern eines Fahrzeugs und
eine Außenluft-Ansaugöffnung (nicht
dargestellt) zum Ansaugen von Außenluft sind zusammen mit einer
Ansaugöffnungs-Wechselklappe zum
Einstellen der von diesen Ansaugöffnungen
eingeleiteten Luft in einer Luftströmungsrichtung auf der stromaufwärtigen Seite
in einem Klimagehäuse 2 ausgebildet,
welches einen Luftkanal der Luft definiert, die in eine Fahrgastzelle
strömt.
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Die
Ansaugöffnungs-Wechselklappe
wird durch eine Antriebseinrichtung wie beispielsweise einen Servomotor
oder dergleichen oder durch Handbetrieb geöffnet und geschlossen.
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Ein
Filter (nicht dargestellt) zum Entfernern von Staub in der Luft
und ein Lüfter
(Luftgebläseeinheit) 3 sind
in einer Luftströmungsrichtung
auf der stromabwärtigen
Seite bezüglich
der Ansaugöffnungs-Wechselklappe
angeordnet. Die von den beiden Ansaugöffnungen angesaugte Luft wird
zu jedem Luftauslass geschickt, die unten beschrieben werden. Der
Lüfter
(die Luftgebläseeinheit)
wird unten im Detail beschrieben.
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Die
Luftblasseite des Lüfters 3 ist
mit dem Klimagehäuse 2 verbunden
oder mit diesem identisch. Ein Verdampfapparat 4 als Kühler zum
Kühlen der
in eine Fahrgastzelle geblasenen Luft ist in einer Luftströmungsrichtung
auf der stromaufwärtigen
Seite in dem Klimagehäuse 2 angeordnet,
und die gesamte durch den Lüfter 3 geschickte
Luft strömt durch
den Verdampfapparat 4.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist ein Verdampfapparat eines Dampfkompressionskühlertyps, welcher eine Kühlung durch
Verdampfen eines Kältemittels
ausführt,
als Kühler
eingesetzt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, und
es kann auch ein anderer Kühler
eingesetzt werden.
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Eine
Heizvorrichtung 5 zum Heizen der in die Fahrgastzelle geblasenen
Luft ist einer Luftströmungsrichtung
auf der stromabwärtigen
Seite bezüglich
des Verdampfapparats 4 angeordnet. Die Heizvorrichtung 5 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
erwärmt
die Luft mittels in einem Fahrzeug erzeugter Abwärme, wie beispielsweise Kühlwasser
für einen
Fahrzeugmotor, als Wärmequelle.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
strömt die
gesamte durch den Verdampfapparat 4 strömende Luftmenge durch die Heizvorrichtung 5,
und ein Wiedererwärmungssystem,
in welchem die Temperatur der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft
durch Einstellen der Menge des Motorkühlwassers, das in der Heizvorrichtung 5 zirkuliert
eingestellt wird, wird eingesetzt.
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Ein
Gesichtsluftauslass 6 zum Blasen klimatisierter Luft zu
dem Oberkörper
eines Fahrgasts in einem Fahrzeug, ein Fußluftauslass 7 zum
Blasen von Luft zu dem Unterkörper
eines Fahrgasts in einem Fahrzeug und ein Entfrosterluftauslass 8 zum Blasen
von Luft zu einer Innenfläche
eines Fensterglases wie beispielsweise einer Windschutzscheibe oder
dergleichen sind an dem stromabwärtigsten
Teil des Klimagehäuses 2 ausgebildet.
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Blasmoduswechselklappen 6a, 7a und 8a zum
Schalten und Steuern des Gebläsemodus
sind in einer Luftströmungsrichtung
auf der stromaufwärtigen
Seite bezüglich
der oben beschriebenen Luftauslässe 6 bis 8 angeordnet.
Die Blasmoduswechselklappen 6a, 7a und 8a werden
durch eine Antriebseinrichtung wie beispielsweise einen Servomotor
oder durch Handbetrieb geöffnet
und geschlossen.
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In
den Blasmodi gibt es einen Gesichtsmodus, in welchem Luft hauptsächlich aus
dem Gesichtsluftauslass 6 geblasen wird, einen Fußmodus, in
welchem Luft hauptsächlich
aus dem Fußluftauslass 7 geblasen
wird, einen Doppelmodus, in welchem Luft aus dem Gesichtsluftauslass
und dem Fußluftauslass
geblasen wird, und einen Entfrostermodus, in welchem Luft hauptsächlich aus
dem Entfrosterluftauslass 8 geblasen wird, usw..
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Im
Allgemeinen ist in einer Fahrzeug-Klimaanlage die Fläche einer Öffnung des
Gesichtsluftauslasses 6 größer als jene der anderen Luftauslässe. Demgemäß ist der
Luftwiderstand (der Druckverlust) im Gesichtsmodus, in welchem Luft
aus dem Gesichtsluftauslass 6 geblasen wird, kleiner als
jene der anderen Blasmodi (Fußmodus
und Entfrostermodus).
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Wie
in 2 dargestellt, werden
in einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 9 Messsignale von
Klimasensoren 9a wie beispielsweise einem Innenluftsensor
zum Erfassen der Temperatur der Luft in einem Fahrzeug, einem Außenluftsensor
zum Erfassen der Temperatur der Außenluft, einem Nachverdampfapparatsensor
zum Erfassen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des
Verdampfapparats 4 und einem Sonnenstrahlungssensor zum
Erfassen der Menge in einem Fahrzeug empfangener Sonnenstrahlung
sowie eine gewünschte
Raumtemperatur, die durch einen Fahrgast bestimmt und eingegeben
wird, d.h. ein Ausgangssignal einer Bedientafel 9b, eingegeben.
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Die
ECU 9 berechnet eine Zieltemperatur der in die Fahrgastzelle
geblasenen Luft, d.h. eine Zieltemperatur TAO entsprechend einem
im Voraus gespeicherten Programm und basierend auf der ECU 9 eingegebenen
Signalen, und steuert dann die Ansaugöffnungs-Wechselklappe, ein
Strömungsratensteuerventil
zum Einstellen der Menge des Motorkühlwassers, das in der Heizvorrichtung 5 zirkuliert, die
Blasmoduswechselklappen 6a, 7a und 8a und den
Lüfter 3 basierend
auf der Ziellufttemperatur TAO.
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Es
wird nun der Lüfter 3 beschrieben.
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Wie
in 1 dargestellt, ist
der Lüfter 3 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
aus einem Zentrifugallüfter 3a (siehe
JIS B 0132 Nr. 1004) aufgebaut, der eine Anzahl Schaufeln um eine
Drehwelle davon, um entlang einer Axialrichtung der Drehwelle angesaugte
Luft in Radialrichtungen zu blasen; ein Spiralgehäuse 3c,
das den Zentrifugallüfter 3a aufnimmt
und einen Spiralluftkanal 3b definiert, durch den von dem
Zentrifugallüfter 3a geblasene Luft
strömt;
und einen Motor, der den Zentrifugallüfter 3a dreht, aufweist.
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Das
Spiralgehäuse 3c ist
so ausgebildet, dass die Querschnittsfläche des Luftkanals 3b von
einem Beginn einer Spirale zu einem Ende der Spirale allmählich größer wird,
um von dem Zentrifugallüfter 3a geblasene
Luft effizient zu sammeln und diese zu einer stromabwärtigen Seite
zu schicken. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Radius
einer Innenwand eines Außenumfangs
des Spiralgehäuses 3c bezüglich eines
am Beginn der Spirale gemessenen Spiralwinkels allmählich größer, wie
durch eine logarithmische Spiralfunktion dargestellt.
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Ein
flexibles Zwischenwandelement 3d, in welches bzw. aus welchem
ein Fluid gefüllt/ausgegeben
wird, um die Querschnittsfläche
des Luftkanals 3b zu variieren, ist in dem Luftkanal 3b vorgesehen. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird das von der Heizvorrichtung 5 zugeleitete Motorkühlwasser
in das flexible Zwischenwandelement 3d gefüllt, um das
flexible Zwischenwandelement 3d auszudehnen, und das Motorkühlwasser
in dem flexiblen Zwischenwandelement 3d wird zu einem Motor
ausgegeben, um das flexible Zwischenwandelement 3d zu entleeren.
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Ein
Ventil 3e ist eine Ventileinrichtung, um den Ausgabeabschnitt
des flexiblen Zwischenwandelements 3d zu öffnen und
zu schließen,
und ein Ventil 3f ist eine Ventileinrichtung, um den Einströmabschnitt
des flexiblen Zwischenwandelements 3d zu öffnen und
zu schließen.
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Die
Steuerung und die Eigenschaften des flexiblen Zwischenwandelements 3d des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
werden nun beschrieben.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird, wie in 3A dargestellt,
ein erwärmtes
Medium, d.h. Motorkühlwasser
in das flexible Zwischenwandelement 3d gefüllt, um
das flexible Zwischenwandelement 3d auszudehnen, sodass
die wesentliche Querschnittsfläche
des Luftkanals 3b kleiner wird, wenn ein in dem Klimagehäuse 2 auftretender
Luftwiderstand beim maximalen Heizen oder im Fußmodus größer wird. Andererseits wird,
wie in 3B dargestellt,
ein Fluid aus dem flexiblen Zwischenwandelement 3d ausgegeben,
um das flexible Zwischenwandelement 3d zu entleeren, sodass
die wesentliche Querschnittsfläche
des Luftkanals 3b größer wird, wenn
ein in dem Klimagehäuse 2 bei
maximaler Kühlung
oder im Gesichtsmodus auftretender Luftwiderstand kleiner wird.
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Hierbei
ist der Lüfter 3,
d.h. das Spiralgehäuse 3c entsprechend
einem Luftwiderstand im Gesichtsmodus, der bei einem Kühlbetrieb
im Sommer stark benutzt wird, optimiert. Falls das flexible Zwischenwandelement 3d ausgedehnt
wird, sodass die wesentliche Querschnittsfläche des Luftkanals 3b kleiner
wird, wenn der Luftwiderstand in dem Klimagehäuse 2 beim maximalen
Heizen oder im Fußmodus
größer wird,
variiert deshalb die Eigenschaft des Lüfters 3 von einem
durch eine durchgezogene Linie in 4 dargestellten,
bei einem niedrigen Druckverlust optimierten Wert zu einem durch
eine gestrichelte Linie in 4 dargestellten,
bei einem hohen Druckverlust optimierten Wert.
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Deshalb
kann selbst bei dem im Gesichtsmodus mit einem kleinen Luftwiderstand
optimierten Lüfter 3 der
Luftblaswirkungsgrad selbst im Fußmodus mit einem großen Luftwiderstand
verbessert werden, während
das Geräusch
reduziert wird.
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Weil
ein erwärmtes
Fluid in das flexible Zwischenwandelement 3d gefüllt wird,
das in Kontakt mit einer geblasenen Luft ist, kann die geblasene
Luft durch das Fluid in dem flexiblen Zwischenwandelement 3d und
die Heizvorrichtung 5 erwärmt werden. So kann die Temperatur
der in eine Fahrgastzelle geschickten Luft in kurzer Zeit auf eine
zum Heizen der Fahrgastzelle ausreichende Temperatur erhöht werden.
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Wie
oben beschrieben, kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht nur im
Gesichtsmodus oder bei maximaler Kühlung (schnelle Kühlung) mit einem
kleinen Luftwiderstand, sondern auch im Fußmodus oder bei maximalem Heizen
der Luftblaswirkungsgrad verbessert werden, während das Geräusch reduziert
wird, und die Temperatur der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft
kann in kurzer Zeit auf eine zum Heizen der Fahrgastzelle ausreichende Temperatur
erhöht
werden.
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Bei
einer automatisch geregelten Klimaanlage für ein Fahrzeug wird der Blasmodus
basierend auf der Ziellufttemperatur TAO automatisch gesteuert.
Deshalb wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Blasmodus
basierend auf der Ziellufttemperatur TAO erfasst, es ist jedoch
unnötig,
zu erwähnen,
dass der Blasmodus auch an den Blasmoduswechselklappen 6a, 7a und 8a erfasst
werden kann.
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Das
flexible Zwischenwandelement 3d ist in einer Luftströmungsrichtung
auf der stromaufwärtigen
Seite der Heizvorrichtung 5 positioniert, und die Heizvorrichtung 5 ist
in einer Motorkühlwasserströmungsrichtung
auf der stromaufwärtigen
Seite des flexiblen Zwischenwandelements 3d positioniert. Deshalb
können
eine Temperaturdifferenz zwischen dem Motorkühlwasser und der Belüftungsluft
in dem flexiblen Zwischenwandelement 3d und eine Temperaturdifferenz
zwischen dem Motorkühlwasser
und der Belüftungsluft
in der Heizvorrichtung 5 groß gehalten werden, und daher
kann die Belüftungsluft
effizient erwärmt
werden.
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Es
wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben.
Im zweiten Ausführungsbeispiel
ist eine Anzahl vertiefter und vorstehender Abschnitte (Vertiefungen)
in dem Abschnitt des flexiblen Zwischenwandelements 3d vorgesehen,
welcher der durch den Luftkanal 3b strömenden Luft ausgesetzt ist,
sodass eine Kontaktfläche
und eine Wärmeleitfähigkeit zwischen
dem flexiblen Zwischenwandelement 3d und der Luft vergrößert werden
können
und eine Wärmetauscheffektivität zwischen
dem Motorkühlwasser
und der Luft verbessert werden kann.
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Es
wird nun ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben.
In dem obigen Ausführungsbeispiel
ist es schwierig, ein Ausdehnungsmaß des flexiblen Zwischenwandelements 3d einzustellen.
Deshalb ist im dritten Ausführungsbeispiel
das Innere des flexiblen Zwischenwandelements 3d in mehrere
schichtenweise Räume
aufgeteilt, und die Räume,
in welche bzw. aus welchen ein Fluid gefüllt/ausgegeben wird, werden
entsprechend einem Luftwiderstand in dem Klimagehäuse 2 geschaltet.
Konkret wird die Querschnittsfläche
des Luftkanals 3b verkleinert, wenn der Luftwiderstand
größer wird,
und die Querschnittsfläche
des Luftkanals 3b wird vergrößert, wenn der Luftwiderstand
kleiner wird.
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Der
Luftwiderstand in dem Klimagehäuse 2 variiert
entsprechend dem Blasmodus und einer Belüftungsmenge. Deshalb werden
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Räume,
in welche bzw. aus welchen ein Fluid gefüllt/ausgegeben wird, basierend auf
wenigstens einem des Blasmodus und einer Belüftungsmenge des Belüfters 3 geschaltet.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel
ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Eine Belüftungsmenge
in dem Klimagehäuse 2 kann
durch zum Beispiel einen Drucksensor oder dergleichen direkt erfasst
werden, und die Räume,
in welche bzw. aus welchen ein Fluid gefüllt/ausgegeben wird, können basierend
auf dem Messwert geschaltet werden.
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Schließlich wird
nun ein weiteres Ausführungsbeispiel
beschrieben. Weil eine automatisch geregelte Klimaanlage für ein Fahrzeug
in dem obigen Ausführungsbeispiel
eingesetzt ist, wird der Blasmodus beim maximalen Heizen automatisch
in den Fußmodus
und beim maximalen Kühlen
automatisch in den Gesichtsmodus geschaltet. Deshalb variiert die
Querschnittsfläche
des Luftkanals 3b entsprechend dem Blasmodus. Jedoch ist
die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Querschnittsfläche des
Luftkanals 3b kann entsprechend einer Klimalast beim maximalen
Heizen und maximalen Kühlen
variieren.
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In
dem obigen Ausführungsbeispiel
ist eine Klimaanlage des Wiedererwärmungstyps eingesetzt. Jedoch
ist das vorliegende Ausführungsbeispiel
nicht hierauf beschränkt.
Es kann auch ein Luftmischverfahren eingesetzt werden, bei welchem
zum Beispiel ein Bypasskanal zum Umgehen der Heizvorrichtung 5 vorgesehen
ist, um ein Verhältnis
zwischen der durch die Heizvorrichtung 5 strömende Luftmenge und
der durch den Bypasskanal strömenden
Luftmenge einzustellen, sodass die Temperatur der in eine Fahrgastzelle
geblasenen Luft eingestellt wird.
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Im
obigen Ausführungsbeispiel
sind das flexible Zwischenwandelement 3d und die Heizvorrichtung 5 in
einer Motorkühlwasserströmungsrichtung
in Reihe verbunden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf
beschränkt.
Zum Beispiel können das
flexible Zwischenwandelement 3d und die Heizvorrichtung 5 in
einer Motorkühlwasserströmungsrichtung
auch parallel verbunden sein.
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In
dem Lüfter
(Luftgebläseeinheit) 3 gemäß dem obigen
Ausführungsbeispiel
enthält
der Lüfter (die
Luftgebläseeinheit) 3 einen
Abschnitt zwischen dem Luftblasabschnitt des Spiralgehäuses 3c und der
stromaufwärtigen
Seite des Verdampfapparats 4 in einer Luftströmungsrichtung.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt.
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In
der automatisch geregelten Klimaanlage für ein Fahrzeug wird der Blasmodus
basierend auf der Ziellufttemperatur TAO automatisch geregelt. Deshalb
können
das Füllen
eines Fluids in das flexible Zwischenwandelement 3d und
das Ausgeben eines Fluids aus dem flexiblen Zwischenwandelement 3d basierend
auf der Ziellufttemperatur TAO gesteuert werden.
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Die
Ziellufttemperatur TAO stellt eine Regelzieltemperatur der in eine
Fahrgastzelle geblasenen Luft dar und wird basierend auf einer durch
einen Fahrgast eingestellten Raumtemperatur und einer Innenlufttemperatur,
usw. bestimmt.
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Während die
Erfindung Bezug nehmend auf spezielle Ausführungsbeispiele zu Veranschaulichungszwecken
beschrieben worden ist, sollte es offensichtlich sein, dass zahlreiche
Modifikationen daran durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne
das Grundkonzept und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.