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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Klimaanlage, welche
eine in ihrer Größe reduzierte
(downsized), im Fahrzeug angebrachte (in-vehicle) Klimaanlageneinheit
aufweist.
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Die 6A, 6B zeigen eine im Fahrzeug angebrachte
Klimaanlageneinheit einer Fahrzeug-Klimaanlage. Die Klimatisierungseinheit
weist eine Gebläseeinheit 15A und
eine Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16A auf. Die Gebläseeinheit 15A bläst Luft
zu der Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16A. Die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16A stellt
die Temperatur der von der Gebläseeinheit 15A geblasenen
Luft ein, und bläst
die klimatisierte Luft in ein Passagierabteil eines Fahrzeugs.
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Die
Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16A ist in einer Instrumententafel 13 angeordnet,
welche in einem Frontteilabschnitt des Passagierabteils 10 angeordnet
ist, und in einer Umgebung einer zentralen Position einer Fahrzeugbreitenrichtung
angeordnet ist. Wie in 6B gezeigt
ist, ist die Gebläseeinheit 15A in
einem seitlichen Bereich bzw. einer seitlichen Fläche der
Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16A angeordnet. Mit anderen
Worten ist die Gebläseeinheit 15A vor
einem Sitz eines Passagiers angeordnet.
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Bei
einer solchen Anordnung kann, da die Gebläseeinheit 15A derart
angeordnet ist, um von der Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16A in
den seitlichen Bereich versetzt zu sein, eine Innenluft-Einlassöffnung 40A der
Gebläseeinheit 15A in
einem bestimmten Platz angeordnet sein, welcher frei von einem Hindernis
ist, beispielsweise getrennt von einem Armaturenbrett 12.
Demgemäß ist es
einfach, genug Fläche
als eine Öffnungsfläche der
Innenluft-Einlassöffnung 40A sicherzu stellen.
Somit ist es einfach, maximale Kühlkapazität während einer
Innenluft-Ansaugbetriebsart
sicherzustellen.
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Jedoch
ist es erforderlich, einen großen Raum
von dem vorderen Raum des Passagiers zu der mittleren Position vorzusehen,
um die im Fahrzeug anzubringende Klimatisierungseinheit in der Instrumententafel 13 anzubringen.
Deshalb ist es erwünscht,
den Anbringungsraum der Klimatisierungseinheit zu reduzieren.
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Die 7A, 7B zeigen eine andere Klimatisierungseinheit
eines Vergleichsbeispiels, welches durch die Erfinder betrachtet
wurde. Die Klimatisierungseinheit weist eine Gebläseeinheit 15B und
eine Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16B in einem einzelnen
Klimatisierungsgehäuse 17B auf.
Die Gebläseeinheit 15B weist
einen Gebläselüfter 19 auf.
Die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16B weist einen Wärmetauscher
auf. Die Gebläseeinheit 15B und
die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16B sind
direkt benachbart zueinander in einer Front- und Heckrichtung des Fahrzeugs
angeordnet, so dass die Gebläseeinheit 15B und
die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16B in einer einzelnen
Einheit integriert sind. In einer solchen Klimatisierungseinheit
kann seitlicher Raum zur Anbringung der Luftklimatisierungseinheit
signifikant reduziert sein.
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Bei
dem Vergleichsbeispiel weist die Klimatisierungseinheit eine Außenluft-Einlassöffnung 22 und
eine Innenluft-Einlassöffnung 40B auf.
Die Außenluft-Einlassöffnung 22 ist
oberhalb der Innenluft-Einlassöffnung 40B angeordnet,
so dass beide Öffnungen 22, 40B auf
das Armaturenbrett 12 weisen. Bei einer solchen Anordnung
ist es infolge der Außenluft-Einlassöffnung 22 und
peripherer bzw. umgebender Einrichtungen in der Instrumententafel 13 schwierig,
genug Fläche
der Innenluft-Einlassöffnung 40B bereitzustellen.
Zusätzlich
kann das Armaturenbrett 12 eine Verringerung der Ansaugluftmenge
von der Innenluft-Einlassöffnung 40B bewirken,
da das Armaturenbrett als ein Hindernis (Widerstand) wirkt. Dies
reduziert eine maximale Kühlkapazität in einem Zustand
der Innenluft-Ansaugbetriebsart.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeug-Klimaanlage
bereitzustellen, welche in ihrer Größe reduziert (downsized) ist
und eine adäquate
Ansaugluftmenge von Innenluft sicherstellt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Fahrzeug-Klimaanlage
eine Gebläseeinheit,
einen Wärmetauscher,
einen ersten Auslass, einen zweiten Auslass, einen Außenluft-Einlass und Änderungsmittel
auf. Die Gebläseeinheit
bläst Luft
zu einem Passagierabteil. Der Wärmetauscher tauscht
Wärme mit
Luft, welche durch die Gebläseeinheit
geblasen wird. Außenluft
wird von dem Außenluft-Einlass
zu einer stromaufwärtigen
Seite der Gebläseeinheit
angesaugt. Die Luft, welche durch den Wärmtauscher durchgetreten ist,
wird zu einem ersten Raum des Passagierabteils durch den ersten Auslass
geblasen. Die Luft, welche durch den Wärmetauscher durchgetreten ist,
wird ebenso zu einem zweiten Raum des Passagierabteils durch den
zweiten Auslass geblasen.
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Die
Gebläseeinheit
und der Wärmetauscher sind
benachbart zueinander angeordnet um eine einzelne zusammengesetzte
Komponente darzustellen. Das Änderungsmittel ändert eine
Verbindung des zweiten Auslasses zu einer stromaufwärtigen Seite der
Gebläseeinheit
und der stromabwärtigen
Seite des Wärmetauschers.
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Während einer
Innenluft-Ansaugbetriebsart ist der Außenluft-Einlass geschlossen
und das Änderungsmittel
verbindet zwischen dem zweiten Auslass und der stromaufwärtigen Seite
der Gebläseeinheit und
hebt die Verbindung zwischen dem zweiten Auslass und der stromabwärtigen Seite
des Wärmetauschers
auf.
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Andererseits
ist während
einer Außenluft-Ansaugbetriebsart
die Außenluft-Ansaugung geöffnet und
das Änderungsmittel
verbindet zwischen dem zweiten Auslass und der stromabwärtigen Seite des
Wärmetauschers
und hebt die Verbindung zwischen dem zweiten Auslass und der stromaufwärtigen Seite
der Gebläseeinheit
auf.
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Da
die Gebläseeinheit
und der Wärmetauscher
benachbart bzw. nebeneinander angeordnet sind, um eine einzelne,
zusammengesetzte Komponente darzustellen, kann die Klimatisierungseinheit für die Fahrzeug-Klimaanlage
in ihrer Größe reduziert
werden und der Anbringungsraum der Klimatisierungseinheit kann signifikant
reduziert werden.
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Zusätzlich kann
während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart die Innenluft in die stromaufwärtige Seite
der Gebläseeinheit
durch den zweiten Auslass angesaugt werden, welcher existiert hat,
um als Auslass-Luftführung
verwendet zu werden. Hier können die
Auslässe
einschließlich
des ersten Auslasses und des zweiten Auslasses getrennt von einem
Armaturenbrett und dem Außenluft-Einlass
angeordnet werden, da die Auslässe
stromabwärts
des Wärmetauschers
angeordnet sind. Demgemäß ist es
einfach, einen Bereich bzw. eine Fläche einer zweiten Auslassöffnung für den zweiten
Auslass sicherzustellen. Somit bestehen keinerlei Probleme hinsichtlich ansteigenden
Luftwiderstands durch das Armaturenbrett während der Innenluft-Ansaugbetriebsart.
Deshalb kann die Ansaugluftmenge der Innenluft durch den zweiten
Auslass sichergestellt werden. Das heißt, die Fahrzeug-Klimaanlage
kann die Ansaugluftmenge der Innenluft sicherstellen und kann hinsichtlich
ihrer Größe reduziert
werden.
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Andererseits
kann während
der Außenluft-Ansaugbetriebsart
die Außenluft
durch den Außenluft-Einlass
zu der stromaufwärtigen
Seite der Gebläseeinheit
angesaugt werden. Der zweite Auslass ist mit der stromabwärtigen Seite
des Wärmetauschers
verbunden. Somit kann die durch den Wärmetauscher durchgetretene
Luft durch den zweiten Auslass ausgeblasen werden.
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Des
weiteren bedeutet die einzelne, zusammengesetzte Komponente eine
Komponente, welche an dem Fahrzeug als ein einzelner Aufbau angebracht
werden kann, welcher zusammengebaut wurde, bevor dieser an dem Fahrzeug
angebracht wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Fahrzeug-Klimaanlage ein Gehäuse, eine
Gebläseeinheit,
einen Wärmetauscher
und Änderungsmittel
auf. Das Gehäuse
weist eine erste Auslassöffnung,
eine zweite Auslassöffnung
und eine Außenluft-Einlassöffnung auf.
Die Gebläseeinheit
und der Wärmetauscher
sind benachbart bzw. nebeneinander als eine einzelne, zusammengesetzte
Komponente in dem Gehäuse
angeordnet. Das Änderungsmittel ändert eine
Verbindung der zweiten Auslassöffnung
mit einer stromaufwärtigen Seite
der Gebläseeinheit
und der stromabwärtigen Seite
des Wärmetauschers.
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Während einer
Innenluft-Ansaugbetriebsart ist die Außenluft-Einlassöffnung geschlossen,
und das Änderungsmittel
verbindet zwischen der zweiten Auslassöffnung und der stromaufwärtigen Seite
der Gebläseeinheit
und hebt die Verbindung zwischen der zweiten Auslassöffnung und
der stromabwärtigen Seite
des Wärmetauschers
auf. Andererseits ist während
einer Außenluft-Ansaugbetriebsart
die Außenluft-Einlassöffnung geöffnet, und
das Änderungsmittel
verbindet zwischen der zweiten Auslassöffnung und der stromabwärtigen Seite
des Wärmetauschers und
hebt die Verbindung zwischen der zweiten Auslassöffnung und der stromaufwärtigen Seite
der Gebläseeinheit
auf.
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In
einer solchen Fahrzeug-Klimaanlage sind der Wärmetauscher und die Gebläseeinheit
als die einzelne, zusammengesetzte Komponente in dem Gehäuse angeordnet.
Zusätzlich
kann während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart die Innenluft in die stromaufwärtige Seite
der Gebläseeinheit
durch die zweite Auslassöffnung
angesaugt werden, welche existiert hat, um als die Auslassöffnung verwendet
zu werden. Demgemäß kann,
wie bei dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben
wurde, die Fahrzeug-Klimaanlage eine Ansaugluftmenge der Innenluft
sicherstellen und kann hinsichtlich ihrer Größe reduziert werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Fahrzeug-Klimaanlage ein Gehäuse, eine
Unterteilung, einen Gebläselüfter, einen
Wärmetauscher,
und eine Umschaltklappe auf. Die Unterteilung unterteilt das Gehäuse in einen
ersten Raum und einen zweiten Raum. Der Gebläselüfter ist in dem ersten Raum
angeordnet. Der Wärmetauscher
ist in dem zweiten Raum angeordnet. Das Gehäuse weist eine Außenluft-Einlassöffnung,
eine erste Auslassöffnung,
eine zweite Auslassöffnung, einen
ersten Durchtritt, und einen zweiten Durchtritt auf. Der erste Durchtritt
verbindet die zweite Auslassöffnung
und den ersten Raum. Der zweite Durchtritt verbindet die zweite
Auslassöffnung
und den zweiten Raum. Die Umschaltklappe ändert Zustände des ersten Durchtritts
und des zweiten Durchtritts dahingehend, dass einer der Durchtritte,
erster Durchtritt und zweiter Durchtritt, geöffnet ist und der andere geschlossen
ist.
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Die
vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
ersichtlich, welche unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
gemacht wird. In den Zeichnungen ist:
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1A eine Querschnittsansicht,
welche eine im Fahrzeuginneren angebrachte Luft-Klimatisierungseinheit
(nachfolgend Klimatisierungseinheit) einer Fahrzeug-Klimaanlage in einem
Fahrzeug gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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1B eine Frontansicht, welche
die Klimatisierungseinheit gemäß der ersten
Ausführungsform zeigt,
wie sie von einem Heck des Fahrzeugs (von einer Seite eines Passagiers
aus) gesehen wird;
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2 eine Querschnittsansicht,
welche die Klimatisierungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform
mit einer Luftströmung
während
einer Außenluft-Ansaugbetriebsart
der Klimaanlageneinheit zeigt;
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3 eine Querschnittansicht,
welche die Klimatisierungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform
mit einer Luftströmung
während
einer Innenluft-Ansaugbetriebsart
der Klimaanlageneinheit zeigt;
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4 eine Querschnittsansicht
zur Erläuterung
einer Wirkung des Betriebs der Klimaanlageneinheit gemäß der ersten
Ausführungsform;
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5 eine Querschnittsansicht,
welche eine im Fahrzeug angeordnete Klimatisierungseinheit zeigt,
welche in einem Fahrzeug angebracht ist, gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6A eine Querschnittsansicht,
welche eine im Fahrzeug angeordnete Klimatisierungseinheit gemäß dem verwandten
Bereich der Technik ist, welche in einem Fahrzeug eingebaut ist;
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6B ist eine Vorderansicht,
welche die Klimatisierungseinheit gemäß dem verwandten Bereich der
Technik zeigt, wie sie von einem Heck des Fahrzeugs (von einer Seite
eines Passagiers aus) gesehen wird;
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7A eine Querschnittsansicht,
welche eine Im Fahrzeug angeordnete Klimatisierungseinheit gemäß einem
Vergleichsbeispiel zeigt, die in einem Fahrzeug eingebaut ist; und
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7B eine Vorderansicht, welche
die Klimatisierungseinheit gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt,
wie sie im Heck eines Fahrzeugs (von einer Seite eines Passagiers
aus) gesehen wird.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden gleiche Bezugsziffern
für gleiche
Komponenten und Einrichtungen verwendet.
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[Erste Ausführungsform]
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Wie
in 1A gezeigt ist, weist
ein Fahrzeug ein Armaturenbrett 12 (bzw. eine Schottwand)
auf, um ein Passagierabteil 10 von einem Motorraum 11 abzutren nen.
Das Passagierabteil 10 weist eine Instrumententafel 13 auf,
welche in einem Frontteilabschnitt des Passagierabteils 10 angeordnet
ist. Eine Fahrzeug-Klimaanlage
weist eine im Fahrzeug vorgesehene Klimaanlageneinheit 14 auf.
Die im Fahrzeug vorgesehene Klimaanlageneinheit 14 ist
in einer Umgebung einer mittleren Position einer Fahrzeugbreitenrichtung
in der Instrumententafel 13 angeordnet. Die Klimaanlageneinheit 14 weist
eine Gebläseeinheit 15 und
eine Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 auf. Die Gebläseeinheit 15 bläst Luft
zu der Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16. Die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 stellt
die Temperatur der Luft ein, welche aus der Gebläseeinheit 15 ausgeblasen wird,
und bläst
die klimatisierte Luft zu dem Passagierabteil 10. Im Detail
weist die Klimatisierungseinheit 14 ein einzelnes aus Kunststoff
hergestelltes Klimatisierungsgehäuse 17 auf,
welches eine Schachtel- bzw. Box-Form aufweist. Die Gebläseeinheit 15 und
die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 sind direkt nebeneinander
in dem Klimatisierungsgehäuse 17 angeordnet.
Die Gebläseeinheit 15 und
die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 sind
als eine einzelne zusammengebaute Komponente integriert.
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Die
Gebläseeinheit 15 ist
in dem Vorderteil des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet.
Die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 ist in dem hinteren
Teil des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet,
welche die Rückseite
der Gebläseeinheit 15 ist.
Das Klimatisierungsgehäuse 17 weist
eine Unterteilung 46 auf, welche das Klimatisierungsgehäuse 17 in
die Gebläseeinheit 15 und
die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 unterteilt.
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Das
aus Kunststoff hergestellte Klimatisierungsgehäuse 17 weist eine
Mehrzahl von unterteilten Gehäusen
auf, welche aus mehreren Gründen separat
voneinander ausgebildet sind, wie etwa die Zweckmäßigkeit
für das
Kunststoffformen und das Zusammensetzen verschiedener Arten von
Teilen in dem Klimatisierungsgehäuse 17.
Die Mehrzahl von separaten Gehäusen
ist in das Klimatisierungsgehäuse 17 durch
Verbindungsmittel, wie Schrauben, und einen metallischen Feder-Clip integriert.
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Als
nächstes
wird die Gebläseeinheit 15 im Detail
beschrieben. Wie in den 2, 3 gezeigt ist, weist das
Klimatisierungsgehäuse 17 eine
spiralförmige
Ummantelung 18 in einem unteren Vorderteil des Klimatisierungsgehäuses 17 auf.
Die Gebläseeinheit 15 weist
einen Zentrifugal-Gebläselüfter 19,
einen Gebläsemotor 19a,
und eine trompetenförmige Ansaugöffnung 20 auf.
Der Zentrifugal-Gebläselüfter 19 ist
drehbar in der spiralförmigen
Ummantelung 18 angeordnet, so dass eine Rotationsachse
des Gebläselüfters 19 in
der Vertikalrichtung liegt. Der Gebläsemotor 19a treibt
den Zentrifugal-Gebläselüfter 19 an. Der
Gebläsemotor 19a ist
unter dem Gebläselüfter 19 angeordnet.
Die trompetenförmige
Ansaugöffnung 20 ist
oberhalb des Gebläselüfters 19 angeordnet.
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Die
Gebläseeinheit 15 weist
einen Ansaugdurchtritt 21 und eine(n) Außenlufteinlass
(-Leitung) 22a auf. Der Ansaugdurchtritt 21 ist
oberhalb der trompetenförmigen
Ansaugöffnung 20 in
dem Klimatisierungsgehäuse 17 ausgebildet,
so dass der Ansaugdurchtritt 21 sich in der Vertikalrichtung
erstreckt. Der Außenlufteinlass 22a weist
eine Außenluft-Einlassöffnung 22 auf,
welche in einer Öffnung des
Klimatisierungsgehäuses 17 ist.
Die Außenluft-Einlassöffnung 22 ist
oberhalb der trompetenförmigen
Ansaugöffnung 20 auf
der vorderen Seitenwand des Klimatisierungsgehäuses 17 ausgebildet, so
dass die Außenluft-Einlassöffnung 22 mit
dem Ansaugdurchtritt 21 verbunden ist.
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Eine
Außenluft-Umschaltklappe 23,
welche aus einer Ventilklappe (butterfly valve) besteht, ist drehbar
in der Außenluft-Einlassöffnung 22 angeordnet,
um die Außenluft-Einlassöffnung 22 zu öffnen und
zu schließen.
Außenluft
wird durch die Außenluft-Einlassöffnung 22 und
eine Außenluft-Ansaugluftführung 24,
wie in 1A gezeigt, gesaugt.
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Das
Klimatisierungsgehäuse 17 weist
eine(n) Defroster-Auslass (-Leitung) 25a auf, welche eine
Defroster-Auslassöffnung 25 aufweist,
welche an der oberen Wand des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet
ist. Die Defroster-Auslassöffnung 25 ist
mit einer Defroster-Luftleitung verbunden, welche nicht gezeigt
ist. Die Luft wird zu einer inneren Oberfläche einer Windschutzscheibe 26 von
einer Defroster-Ausblasöffnung
(nicht gezeigt) geblasen, welche an einem Ende der Defroster-Luftleitung
vorgesehen ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Defroster-Auslassöffnung 25 mit
einem oberen Teil des Ansaugdurchtritts 21 verbunden, so
dass die Defroster-Auslassöffnung 25 als
eine Innenluft-Einlassöffnung
verwendet werden kann. Eine Defroster-Klappe 27, welche
aus einer Ventilklappe besteht, ist drehbar in der Defroster-Auslassöffnung 25 angeordnet,
um die Defroster-Auslassöffnung 25 zu öffnen und
zu schließen.
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Die
Defroster-Auslassöffnung 25 ist
ebenfalls mit einem Ausblasdurchtritt 28 verbunden, durch welchen
die durch die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 eingestellte
klimatisierte Luft strömt.
Eine Außen/Innen-Luftumschaltklappe 29,
welche aus einer Plattenklappe besteht, ist drehbar unter der Defroster-Auslassöffnung 25 angeordnet,
um einen Verbindungszustand umzuschalten. Der Verbindungszustand
weist einen ersten Zustand und einen zweiten Zustand auf. In dem
ersten Zustand ist ein erster Luftdurchtritt 48 zwischen
der Defroster-Auslassöffnung 25 und
dem Ansaugdurchtritt 21 geöffnet, so dass die Defroster-Auslassöffnung 25 mit
dem Ansaugdurchtritt 21 verbunden ist, wie in 3 gezeigt ist. In dem zweiten
Zustand ist ein zweiter Luftdurchtritt 49 zwischen der
Defroster-Auslassöffnung 25 und
dem Ausblasdurchtritt 28 geöffnet, so dass die Defroster-Auslassöffnung 25 mit
dem Ausblasdurchtritt 28 verbunden ist, wie in 2 gezeigt ist.
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Als
nächstes
wird die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 im Detail erläutert. Ein
Ausblasteil 18a der spiralförmigen Ummantelung 18 ist zu
dem Heck des Fahrzeugs hin ausgebildet und ist mit einem unteren
Raum der Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 in
dem Klimatisierungsgehäuse 17 verbunden.
Ein kühlender
Wärmetauscher 30 ist
in dem unteren Raum der Klimatisierungseinheit 16 in einem
geneigten Zustand, in welchem der kühlende Wärmetauscher 30 zu
der Front des Fahrzeugs in einem Winkel von einigen Grad zu der
Vertikalen hin geneigt ist, angeordnet.
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Der
kühlende
Wärmetauscher 30 ist
ein wohlbekannter Verdampfer, welcher ein Teil eines Kältemittelkreises
ist. Der Verdampfer kühlt
Luft, welche durch diesen durchtritt, indem latente Verdampfungswärme von
Kältemittel
von der Luft absorbiert wird. Der kühlende Wärmetauscher 30 weist
einen Wärme
tauschenden Kern auf. Der Wärme
tauschende Kern weist eine Mehrzahl von flachen Rohren (nicht gezeigt)
und gewellten Rippen (nicht gezeigt) auf. Die flachen Rohre sind
dahingehend angeordnet, sich in der Vertikalrichtung parallel zueinander
zu erstrecken. Die gewellten Rippen sind zwischen benachbarten zwei
flachen Rohren verbunden, so dass die gewellten Rippen und die flachen
Rohre integriert sind. Die Luft strömt durch Luftspalte des Wärme tauschenden
Kerns von dem vorderen Teil zu dem hinteren Teil des Gehäuses 17.
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Ein
heizender Wärmetauscher 31 ist
in einer im wesentlichen horizontalen Richtung oberhalb des kühlenden
Wärmetauscher 30 in
der Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 angeordnet,
welche stromabwärts
des kühlenden
Wärmetauschers 30 ist.
Der heizende Wärmetauscher
ist ein wohlbekannter Heizkern, welcher die Luft unter Verwendung
von heißem
Wasser (Kühlmittel
eines Fahrzeugmotors) heizt, welche von dem Motor als eine Wärmequelle geliefert
wird.
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Der
heizende Wärmetauscher 31 weist
auch einen Wärme
tauschenden Kern auf. Der Wärme
tauschende Kern weist eine Mehrzahl von flachen Rohren (nicht gezeigt)
und gewellten Rippen (nicht gezeigt) auf. Die flachen Rohre sind
dahingehend angeordnet, sich in der Vertikalrichtung parallel zueinander
zu erstrecken. Die gewellten Rippen sind zwischen benachbarten zwei
flachen Rohren verbunden, so dass die gewellten Rippen und die flachen Rohre
integriert sind. Die Luft strömt
durch Luftspalte des Wärme
tauschenden Kerns von einem unteren Teil zu einem oberen Teil.
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Die
klimatisierte Luft, welche in das Passagierabteil 10 bläst, kann
auf eine bestimmte Temperatur durch Einstellen einer Wärmemenge
des heizenden Wärmetauschers 31 für die Luft
eingestellt werden, welche durch den kühlenden Wärmetauscher 30 geströmt ist.
Ein Wärmemengen-Einstellsystem
(nicht gezeigt) zum Einstellen der Wärmemenge für die Luft kann durch ein Luftmischsystem oder
ein Heißwasser-Steuersystem
ausgeführt
werden. Das Luftmischsystem weist eine Luftmischklappe zum Einstellen
eines Luftstromverhältnisses
zwischen der Menge von heißer
Luft, welche durch den heizenden Wärmetauscher 31 strömt, und
der Menge von kalter Luft, welche den heizenden Wärmetauscher 31 umgeht,
auf. Das Heißwasser-Steuersystem
stellt eine Menge von heißem
Wasser ein, welche durch den heizenden Wärmetauscher 31 strömt, oder
die Temperatur des Heißwassers,
welche durch den heizenden Wärmetauscher 31 strömt.
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Der
Ausblasdurchtritt 28 ist oberhalb des heizenden Wärmetauschers 31 (stromabwärts des
heizenden Wärmetauschers 31)
in der Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 ausgebildet. Die
klimatisierte Luft, deren Temperatur durch das Heizmengen-Einstellsystem eingestellt
wurde, strömt
durch den Ausblasdurchtritt 28. Der Ausblasdurchtritt 28 ist
verbunden, um auf Auslassöffnungen 32 und
Fußauslassöffnungen 33 sowie
auf die Defroster-Auslassöffnung 25 zu
weisen. Die klimatisierte Luft wird durch einen bestimmten Raum
des Passagierabteils 10 durch eine oder mehrere Öffnungen 25, 32 und 33 geblasen.
Das Klimatisierungsgehäuse 17 weist
Gesichtsauslässe(-leitungen) 32a auf,
welche jeweilige Gesichtsauslassöffnungen 32 aufweisen.
Das Klimatisierungsgehäuse 17 weist
ebenso Fußauslässe (-leitungen) 33a auf,
welche jeweilige Fußauslassöffnungen 33 aufweisen.
Die Gesichtsauslassöffnungen 32 sind
auf einem oberen Teil einer hinteren Seitenwand des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet.
Die Gesichtsauslassöffnungen 32 sind
an jeweilige Gesichtsluftleitungen (nicht gezeigt) angeschlossen,
um die klimatisierte Luft auf einen Oberkörper eines Passagiers zu blasen.
Gesichtsklappen 34, welche aus Klappenventilen bestehen,
sind drehbar in den Gesichtsauslassöffnungen 32 angeordnet,
um die Gesichtsauslassöffnungen 32 zu öffnen und
zu schließen.
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Die
Fußauslassöffnungen 33 sind
auf oberen Teilen von rechten und linken Seitenwänden des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet,
wie in 1B gezeigt ist.
Die Fußauslassöffnungen 33 sind
an Fußluftleitungen
(nicht gezeigt) angeschlossen, um die klimatisierte Luft auf einen
Fußbereich
des Passagiers zu blasen.
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Fußklappen
(nicht gezeigt) sind ebenfalls drehbar in den Fußauslassöffnungen 33 angeordnet, um
die Fußauslassöffnungen 33 zu öffnen und
zu schließen.
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Als
nächstes
wird das Klappenbetriebssystem erläutert. Das Klappenbetriebssystem
weist ein Innen/Außen-Luft-(Ansaugbetriebsart)-Umschaltsystem
und ein Luftauslass-Betriebsart-Umschaltsystem auf. Die Außenluft-Umschaltklappe 23 wird
durch das Innen/Außen-Luftumschaltsystem
betrieben. Die Gesichtsklappen 34 und die Fußklappen
(nicht gezeigt) werden durch das Luftauslass-Betriebsart-Umschaltsystem betrieben.
Andererseits werden die Defroster-Klappe 27 und die Umschaltklappe 29 durch
sowohl das Innen/Außen-Luftumschaltsystem
und das Luftauslass-Betriebsart-Umschaltsystem betrieben. Mit anderen
Worten werden die Defroster-Klappe 27 und die Umschaltklappe 29 dahingehend
betrieben, die Ansaug-Betriebsart- und die Luftauslass-Betriebsart
zu schalten. Die umschaltenden Systeme weisen Aktuatoren auf, welche
Servomotoren verwenden.
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Breitenrichtungen
der Wärmetauscher 30, 31 sind
in einer Vertikalrichtung, welche senkrecht zu der Luftströmung liegt.
Mit anderen Worten sind die Breitenrichtungen der Wärmetauscher 30, 31 senkrecht
zur Papier(-oberfläche)
von 2, 3. Mit anderen Worten sind die Breitenrichtungen
eine Fahrzeugbreitenrichtung (eine Rechts- und Linksrichtung des
Fahrzeugs). Zumindest der kühlende
Wärmetauscher 30 der
Wärmetauscher 30, 31 ist
dahingehend eingestellt (bzw. gewählt), eine im wesentlichen
zu einer Breite W des Klimatisierungsgehäuses 17 gleiche Breite
aufzuweisen (siehe 1B).
Der kühlende
Wärmetauscher 30 ist
quer zur Gesamtbreite eines inneren Raumes des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet.
Komponenten 18, 19, 19a der Gebläseeinheit 15 sind
innerhalb der Breite des kühlenden Wärmetauschers 30 an
der stromaufwärtigen
Seite des kühlenden
Wärmetauschers 30 angeordnet.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Klimatisierungseinheit 14 erläutert. 2 zeigt die Klimatisierungseinheit 14 in
einem Zustand einer Außenluft-Ansaugbetriebsart
zum Ansaugen der Außenluft. Während der
Außenluft-Ansaugbetriebsart
ist die Außenluft-Einlassöffnung 22 durch
die Außenluft-Umschaltklappe 23 geöffnet, und der
erste Luftdurchtritt 48 zwischen der Defroster-Auslassöffnung 25 und dem
Ansaugdurchtritt 21 ist geschlossen und der zweite Luftdurchtritt 49 zwischen
der Defroster-Auslassöffnung 25 und
dem Ausblasdurchtritt 28 ist durch die Umschaltklappe 29 geöffnet.
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Die
Klimatisierungseinheit 14 weist eine Luftauslass-Betriebsart
auf, welche die Gesichtsbetriebsart, eine Zwei-Niveau- bzw. Bi-Level-(B/L)-Betriebsart,
eine Fußbetriebsart,
eine Fuß/Defroster-Betriebsart
und eine Defroster-Betriebsart umfasst. In dem Zustand von 2 ist die Gesichtsbetriebsart
als Luftauslass-Betriebsart eingestellt. In der Gesichtsbetriebsart
sind die Gesichtsauslassöffnungen 32 durch
die Gesichtsklappen 34 geöffnet. Die Defroster-Auslassöffnung 25 ist
durch die Defroster-Klappe 27 geschlossen. Die Fußauslassöffnungen 33 sind
durch die Fußklappen
(nicht gezeigt) geschlossen.
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Demgemäß wird während der
Außenluft-Ansaugbetriebsart
die Außenluft
zu dem Ansaugdurchtritt 21 durch die Außenluft-Ansaugluftführung 24 und die
Außenluft-Einlassöffnung 22 angesaugt,
wie durch den Pfeil 110 in 2 gezeigt,
während
der Gebläselüfter 29 durch
Anschalten des Gebläsemotors 19a rotierend
angetrieben wird.
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Die
Außenluft
wird zu der stromaufwärtigen Seite
des kühlenden
Wärmetauschers 30 (die
Frontrichtung des Fahrzeugs) durch das Innere der spiralförmigen Umhüllung 18 geblasen.
Die Außenluft
tritt dann durch den kühlenden
Wärmetauscher 30.
Die Außenluft
wird in dem kühlenden
Wärmetauscher 30 gekühlt, um
die gekühlte
Luft darzustellen. Die gekühlte
Luft wird hinsichtlich ihrer Temperatur durch Einstellen einer Wärmemenge
des heizenden Wärmetauschers 31 eingestellt.
Die in ihrer Temperatur eingestellte gekühlte Luft (klimatisierte Luft)
wird zu der oberen Hälfte
des Passagiers in dem Passagierabteil 10 durch den Ausblasdurchtritt 28 und
die Gesichtsauslassöffnungen 32 geblasen.
-
Wenn
die Zwei-Niveau-Betriebsart während der
Außenluft-Ansaugbetriebsart
eingestellt wird, sind sowohl die Gesichtsauslassöffnungen 32 als auch
die Fußaus lassöffnungen 33 geöffnet. Demgemäß wird die
klimatisierte Luft zu den Füßen des Passagiers
in dem Passagierabteil 10 durch die Fußauslassöffnungen 33 geblasen,
während
die klimatisierte Luft zu der oberen Hälfte des Passagiers in dem
Passagierabteil 10 durch die Gesichtsausblasöffnungen 32 geblasen
wird.
-
Wenn
die Fußbetriebsart
während
der Außenluft-Ansaugbetriebsart
eingestellt wird, sind die Fußauslassöffnungen 33 geöffnet. Demgemäß wird die
klimatisierte Luft (Warmluft) zu den Füßen des Passagiers in dem Passagierabteil 10 durch
die Fußauslassöffnungen 33 geblasen.
-
Wenn
die Fuß/Defroster-Betriebsart
während
der Außenluft-Ansaugbetriebsart
eingestellt wird, sind sowohl die Fußauslassöffnungen 33 als auch
die Defroster-Auslassöffnungen 25 geöffnet. Demgemäß wird die
klimatisierte Luft (Warmluft) zu der inneren Oberfläche der
Windschutzscheibe 26 in dem Passagierabteil 10 durch
die Defroster-Auslassöffnung 25 geblasen,
während
die klimatisierte Luft (Warmluft) zu den Füßen des Passagiers in dem Passagierabteil 10 durch
die Fußauslassöffnungen 33 geblasen
wird. Wenn die Defroster-Betriebsart während der Außenluft-Ansaugbetriebsart
eingestellt ist, wird die Defroster-Auslassöffnung 25 geöffnet. Demgemäß wird die
klimatisierte Luft (Warmluft) zu der inneren Oberfläche der
Windschutzscheibe 26 in dem Passagierabteil 10 durch
die Defroster-Auslassöffnung 25 geblasen.
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3 zeigt die Klimatisierungseinheit 14 in einem
Zustand einer Innenluft-Ansaugbetriebsart zum
Ansaugen der Innenluft. Während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart
ist die Außenluft-Einlassöffnung 22 durch
die Außenluft-Umschaltklappe 23 und den
ersten Luftdurchtritt 48 zwischen der Defroster-Auslassöffnung 25 und
dem Ansaugdurchtritt 21 geöffnet und der zweite Luftdurchtritt
zwischen der Defroster-Auslassöffnung 25 und
dem Ausblasdurchtritt 28 wird durch die Umschaltklappe 29 geschlossen.
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In
dem Zustand von 3 ist
die Gesichtsbetriebsart als die Luftauslass-Betriebsart eingestellt. In der Gesichtsbetriebsart
sind die Gesichtsauslassöffnun gen 32 durch
die Gesichtsklappen 34 geöffnet, und die Fußauslassöffnungen 33 sind
durch die Fußklappen
geschlossen. Demgemäß wird die
Innenluft zu dem Ansaugdurchtritt 21 durch die Defroster-Auslassöffnung 25 angesaugt,
wie durch den Pfeil 120 in 3 gezeigt
ist, während
der Gebläselüfter 19 durch
Anschalten des Gebläsemotors 19a rotierend angetrieben
wird.
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Die
Innenluft wird zu dem kühlenden
Wärmetauscher 30 durch
das Innere der spiralförmigen
Umhüllung 18 geblasen.
Die Innenluft tritt durch den kühlenden
Wärmetauscher 30 und
die Innenluft wird in dem kühlenden
Wärmetauscher 30 gekühlt, um
die gekühlte
Luft darzustellen. Die gekühlte
Luft wird hinsichtlich ihrer Temperatur durch Einstellen einer Wärmemenge
des heizenden Wärmetauschers 31 eingestellt.
Die in ihrer Temperatur eingestellte gekühlte Luft (klimatisierte Luft)
wird zu der oberen Hälfte
des Passagiers in dem Passagierabteil 10 durch den Ausblasdurchtritt 28 und
die Gesichtsauslassöffnungen 32 geblasen.
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Die
Zwei-Niveau-Betriebsart und die Fußbetriebsart können während der
Innenluft-Ansaugbetriebsart wie während der Außenluft-Ansaugbetriebsart
eingestellt sein. Jedoch kann die klimatisierte Luft nicht von der
Defroster-Auslassöffnung 25 während der
Innenluft-Ansaugbetriebsart geblasen werden, da die Umschaltklappe 29 den
zweiten Luftdurchtritt 49 zwischen der Defroster-Auslassöffnung 25 und dem
Ausblasdurchtritt 28 schließt. Demgemäß können die Fuß/Defroster-Betriebsart und die Defroster-Betriebsart
nicht während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart
eingestellt werden.
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Jedoch
ist es erforderlich, während
der Fuß/Defroster-Betriebsart
und der Defroster-Betriebsart Außenluft anzusaugen, welche
eine niedrigere absolute Feuchtigkeit als Innenluft aufweist, um eine
bestimmte Defroster-Leistung durch Blasen von Warmluft zu erhalten.
Mit anderen Worten ist es unüblich,
die Fuß/Defroster-Betriebsart und die
Defroster-Betriebsart während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart einzustellen, um die Defroster-Leistung
aufrechtzuerhalten.
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Demgemäß weist
die Klimatisierungseinheit 14 keine wesentlichen Nachteil
auf, selbst wenn die Fuß/Defroster-Betriebsart
und die Defroster-Betriebsart nicht während der Innenluft-Ansaugbetriebsart
eingestellt werden können.
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Die
Klimatisierungseinheit 14 hat folgende Wirkungen.
- (1) Die Gebläseeinheit 15 und die
Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 sind direkt nebeneinander angeordnet
und als die einzelne zusammengesetzte Komponente in dem einzelnen
Klimatisierungsgehäuse 17 integriert,
welche eine Box-Form aufweist. Deshalb kann die Klimatisierungseinheit 14 in
ihrer Größe reduziert
sein und zur Anbringung der Klimaanlageneinheit 14 in dem
Fahrzeug erforderlicher Anbringungsraum kann reduziert sein.
Insbesondere
kann der Anbringungsraum für
die Klimaanlageneinheit 14 signifikant in der Breitenrichtung
reduziert werden. Denn die Gebläseeinheit 15 ist
in dem Vorderteil des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet,
und die Klimatisierungs-Rumpfeinheit 16 ist benachbart
zu der Gebläseeinheit 15 in
dem hinteren Teil des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet.
- (2) Die Defroster-Auslassöffnung 25 wird
als die Innenluft-Einlassöffnung
während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart verwendet. Deshalb ist es nicht
erforderlich, eine spezielle Einlassöffnung vorzusehen, um die Innenluft
anzusaugen. Zusätzlich
ist die Defroster-Auslassöffnung 25 auf der
oberen Oberfläche
des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet,
um klimatisierte Luft zu der Windschutzscheibe 26 zu blasen.
Demgemäß kann die
Defroster-Auslassöffnung 25,
welche als die Innenluft-Einlassöffnung
während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart verwendet wird, von dem Armaturenbrett 12 und
der Außenluft-Einlassöffnung 22 getrennt
(bzw. beabstandet) angeordnet werden.
Somit kann eine bestimmte Öffnungsfläche für die Defroster-Auslassöffnung 25 einfach
sichergestellt werden. Zusätzlich
bewirkt dieser Aufbau der Luftklimatisierungseinheit 14 kein
Problem dahingehend, dass Luftwiderstand zum Ansaugen der Innenluft
sich während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart infolge des Armaturenbretts 12 erhöht, da die
Defroster-Auslassöffnung 25 von
dem Armaturenbrett 12 abgetrennt ist. Als ein Ergebnis kann
die bestimmte Luftmenge durch die Defroster-Auslassöffnung 25 angesaugt
werden. Deshalb kann der Anbringungsraum für die Klimatisierungseinheit 14 in
seiner Größe reduziert
werden und eine erforderliche Luftmenge kann angesaugt werden.
- (3) Die Klimatisierungseinheit 14 verbessert das Wärmegefühl des Passagiers
während
des Heizens im Winter während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart, da die Innenluft durch die Defroster-Auslassöffnung 25 angesaugt
wird. Wie in 4 gezeigt
ist, wird während
der Zeit des Heizens im Winter die Innenluft kühl, wenn die Innenluft die Windschutzscheibe 26 berührt, da
die Temperatur der Windschutzscheibe 26 so niedrig wie
die äußere Kaltluft 129 ist. 4 zeigt auch die Fläche 125 kühler Luft.
Die kühle
Luft strömt
auf den Schoss des Passagiers, wie durch den Pfeil 127 gezeigt
ist, wegen einer Differenz zwischen den Luftdichten von Kaltluft
und Warmluft. Dies könnte ein
unangenehmes Gefühl
seitens des Passagiers bewirken.
Gemäß der Klimatisierungseinheit 14 der
ersten Ausführungsform
kann jedoch die Kaltluft der Kaltluftfläche 125 in die Defroster-Auslassöffnung 25 gesaugt
werden, da die Innenluft durch die Defroster-Auslassöffnung 25 angesaugt
wird. Deshalb kann die Luftströmung 127 verhindert
werden und ein Wärmegefühl des Passagiers
kann verbessert werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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5 zeigt eine andere, im
Fahrzeug angebrachte Klimatisierungseinheit 14A der zweiten
Ausführungsform
während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart. Die Klimatisierungseinheit 14A weist
einen Hilfs-Innenluft-Einlass 35a und eine Hilfs-Innenluft-Umschaltklappe 36 zusätzlich zu
den Komponenten der Klimatisierungseinheit 14 der ersten
Ausführungsform
auf.
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Der
Hilfs-Innenluft-Einlass 35a weist eine Hilfs-Innenluft-Einlassöffnung 35 auf,
welche unterhalb der Außenluft-Einlassöffnung 22 auf
der vorderen Seitenwand des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet
ist, so dass die Hilfs-Innenluft-Einlassöffnung 35 an
dem Ansaugdurchtritt 21 angeschlossen ist. Die Hilfs-Innenluft-Umschaltklappe 36,
welche aus einem Klappenventil besteht, ist drehbar in der Hilfs-Innenluft-Einlassöffnung 35 angeordnet,
um die Hilfs-Innenluft-Einlassöffnung 35 zu öffnen und
zu schließen.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart
die Innenluft zu dem Ansaugdurchtritt 21 durch die Hilfs-Innenluft-Einlassöffnung 35,
wie durch den Pfeil 130 gezeigt ist, sowie durch die Defroster-Auslassöffnung 25,
wie durch den Pfeil 120 gezeigt ist, angesaugt. Dies erhöht (die
Menge) der Ansaugluft der Innenluft. Demgemäß wird die maximale Kühlkapazität durch Erhöhen der
Menge der zu dem Passagierabteil ausgeblasenen Luft in einem Zustand
erhöht,
in welchem eine maximale Kühlung
während
der Innenluft-Ansaugbetriebsart eingestellt ist.
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Die
vorliegende Erfindung sollte nicht auf die vorstehend diskutierten
und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt sein,
sondern kann auf vielfältige
Weise implementiert werden, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.
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Zum
Beispiel ist in der zweiten Ausführungsform
die Hilfs-Innenluft-Einlassöffnung
unterhalb der Außenluft-Einlassöffnung 22 angeordnet.
Jedoch kann sie oberhalb der Außenluft-Einlassöffnung 22 auf
der vorderen Seitenwand des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet
werden.
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Die
Fahrzeugklimaanlage kann eine zweite Gesichtsauslassöffnung und
eine Diffusionsauslassöffnung
zusätzlich
zu der Defroster-Auslassöffnung 25,
der Gesichtsauslassöffnungen 32 und
den Fußauslassöffnungen 33 aufweisen.
Die zweite Gesichtsauslassöffnung
wird oberhalb der Positionen der Gesichtsauslassöffnungen 32 auf der
hinteren Seitenwand des Klimatisierungsgehäuses 17 an geordnet,
um die gekühlte
Luft zu einem Rücksitz
des Passagierabteils zu blasen. Die Diffusionsauslassöffnung,
welche eine lange, enge Form aufweist, welche sich in die Links-
und Rechtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, ist auf dem oberen Teil
des Klimatisierungsgehäuses 17 angeordnet,
um die gekühlte Luft
durch Ausbreiten der gekühlten
Luft sanft zu blasen.
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In
einer solchen Situation können
die zweite Gesichtsauslassöffnung
und die Diffusionsauslassöffnung
auch als die Innenluft-Einlassöffnung
wie die Defroster-Auslassöffnung 25 der
vorstehenden Ausführungsformen
verwendet werden. Das heißt,
die Innenluft-Einlassöffnung
kann durch verschiedene Arten von Auslassöffnungen anstelle einer einzelnen Auslassöffnung ausgeführt werden.
Zusätzlich
kann auch eine andere Auslassöffnung,
die sich von der Defroster-Auslassöffnung 25 unterscheidet,
wie die Gesichtsauslassöffnungen 32,
auch als die Innenluft-Einlassöffnung verwendet
werden.
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Zusammenfassend
weist die Fahrzeug-Klimaanlage eine Klimatisierungseinheit 14 auf.
Die Einheit weist eine Gebläseeinheit 18, 19, 19a und
einen Wärmetauscher 30, 31 auf.
Die Einheit weist eine Defroster-Auslassöffnung 25 und eine
Außenluft-Einlassöffnung 22 auf.
Die Einheit weist auch eine Umschaltklappe 29 auf. Die
Einheit weist einen ersten Durchtritt 48 zwischen der Defroster-Öffnung und
einer stromaufwärtigen
Seite 21 der Gebläseeinheit
sowie einen zweiten Durchtritt 49 zwischen der Defroster-Auslassöffnung und
einer stromabwärtigen Seite 28 des
Wärmetauschers
auf. Während
einer Innenluft-Ansaugbetriebsart ist die Außenluft-Einlassöffnung geschlossen,
und der erste Durchtritt ist geöffnet
und der zweite Durchtritt ist durch die Umschaltklappe geschlossen.
Somit wird Innenluft durch die Defroster-Auslassöffnung während der Innenluft-Ansaugbetriebsart
angesaugt.