DE102015110568A1 - Integrierte Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktion und Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugklimaanlage - Google Patents

Integrierte Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktion und Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugklimaanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine integrierte Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktion, wobei ein Verdampfer (3) und ein Kondensator (4) in einem Klimaanlagengehäuse (1) angeordnet und separat und unabhängig voneinander durchströmbar ausgebildet sind und dass die Strömungspfade vom Gebläse (2) durch den Verdampfer (3) und vom Gebläse (2) durch den Kondensator (4) in den Fahrzeuginnenraum oder in die Umgebung ableitbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzufuhr der Fahrzeugklimaanlage über einen Staudruckkanal (10) mit einer Staudrucklufteinlassöffnung (13), einen Frischluftkanal (11) mit einer Frischlufteinlassöffnung (14) und einen Zirkulationskanal (12) mit einer Zirkulationslufteinlassöffnung (15) aus drei Bereichen des Fahrzeuges ausgebildet ist und dass bei Luftzufuhr über den Staudruckkanal (10) die Leistungsaufnahme des Gebläses (2) reduziert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Fahrzeugklimaanlage.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine integrierte Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktion und ein Verfahren zur Steuerung der Fahrzeugklimaanlage.
  • Als integrierte Fahrzeugklimaanlagen werden Anlagen bezeichnet, welche die Funktionen des Heizens und des Kühlens des Fahrzeuginnenraumes in einem kompakten Gerät realisieren. Die zur Heizung benötigte Wärmepumpenfunktion wird dabei mit einem konventionellen Kältemittelkreislauf und einer entsprechenden luftseitigen Verschaltung umgesetzt. Die aus dem Verdampfer und dem Kondensator abströmenden Kalt- und Warmluftströme werden dabei so geleitet und gemischt, dass die gewünschte Lufttemperatur beim Eintritt in die Fahrzeugkabine erreicht wird.
  • Aus der DE 10 2011 052 752 A1 geht eine modulare Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktionalität hervor, in welcher eine Frischluft- und eine Umluftansaugung als Luftzufuhr der Fahrzeugklimaanlage für beide Gebläse des Klimaanlagensystems vorgesehen ist. Es wird ein Gebläse für die Erzeugung eines Strömungspfades der Luft durch den Verdampfer für die Erzeugung eines Kaltluftstromes und ein Gebläse für die Erzeugung eines Strömungspfades durch den Kondensator, beziehungsweise den Gaskühler, zur Erzeugung eines Warmluftstromes vorgesehen. Je nach Betriebsmodus diese Klimaanlagentyps wird wahlweise Kaltluft, Warmluft oder auch eine Mischung von Kalt- und Warmluft, im sogenannten Reheat-Betrieb, von der Fahrzeugklimaanlage zur Verfügung gestellt.
  • Die Luftzufuhr dieser gattungsgemäßen Fahrzeugklimaanlage erfolgt einmal über eine Umluft, welche aus der Fahrzeugkabine in das Gerät geleitet wird, und ein andermal über eine Frischluftansaugung, welche außerhalb der Fahrzeugkabine angesaugt wird. Die Frischluftansaugung befindet sich dabei in einem Bereich der Fahrzeugumströmung der Außenluft, in dem eine möglichst schadstoffarme, saubere und geruchsfreie Luft für die Fahrzeugkabine zur Verfügung zu steht. Die Frischluftansaugung erfolgt somit zum Beispiel am Windlauf unterhalb der Frontscheibe des Fahrzeuges. Eine Frischluftansaugung an anderer Stelle der Fahrzeugumströmung, zum Beispiel der Fahrzeugfront, ist nicht bekannt und gewünscht, da in diesem Bereich des Fahrzeuges durch die Nähe zur Straße beziehungsweise durch die Nähe zu vorausfahrenden Fahrzeugen neben verschmutzter und schadstoffbelasteter Luft auch unerwünschte Gerüche über die Fahrzeugklimaanlage in die Fahrzeugkabine eingetragen würden.
  • Bei gattungsgemäßen Fahrzeugklimaanlagen besteht ein bekannter Nachteil darin, dass beim Betrieb der Fahrzeugklimaanlage die Gebläse in jeder Betriebsart aktiviert sein müssen, um die Funktion der Anlage zu gewährleisten. Dadurch entsteht ein erhöhter Energieaufwand, der insbesondere bei der Verwendung der Fahrzeugklimaanlage in Elektro- oder Hybridfahrzeugen und einem elektrischen Betreiben der Gebläse zu einem zusätzlichen Energieaufwand führt, welcher letztlich die Reichweite dieser Fahrzeuge reduziert.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Energieeinsparung beim Betreiben der Fahrzeugklimaanlage zu erreichen.
  • Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß der selbstständigen Patentansprüche gelöst.
  • Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere durch eine integrierte Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktion gelöst, wobei ein Verdampfer und ein Kondensator in einem Klimaanlagengehäuse angeordnet und separat und unabhängig voneinander durchströmbar ausgebildet sind. Die Strömungspfade sind jeweils vom Gebläse durch den Verdampfer und vom Gebläse durch den Kondensator in den Fahrzeuginnenraum oder in die Umgebung ableitbar ausgebildet. Die Fahrzeugklimaanlage ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzufuhr für die Fahrzeugklimaanlage über einen Staudruckkanal mit einer Staudrucklufteinlassöffnung, einen Frischluftkanal mit einer Frischlufteinlassöffnung und einen Zirkulationskanal mit einer Zirkulationslufteinlassöffnung aus drei Bereichen des Fahrzeuges ausgebildet ist. Dabei führt die Luftzufuhr über den Staudruckkanal zu einer reduzierten Leistungsaufnahme des Gebläses durch den erhöhten Staudruck der zugeführten Luft am Saugdruckeingang des Gebläses.
  • Bevorzugt ist die Staudrucklufteinlassöffnung für den Staudruckkanal im Bereich eines hohen Staudruckes der Fahrzeugumströmung im Frontbereicht des Fahrzeuges angeordnet.
  • Vorteilhaft ist die Frischlufteinlassöffnung für den Frischluftkanal im Bereich des Windlaufes des Fahrzeuges unterhalb der Frontscheibe und somit in einem sogenannten sauberen Bereich der Fahrzeugumströmung platziert.
  • Die Zirkulationslufteinlassöffnung für den Zirkulationskanal befindet sich im Bereich des Fahrzeuginnenraumes, um den Zirkulationsluftanteil der Luftzufuhr für die Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen.
  • Vorteilhaft ist weiterhin eine Steuereinrichtung und mit dieser verbundene Steuerklappen zur Steuerung der Strömungspfade für die Luftzufuhr der Fahrzeugklimaanlage sowie innerhalb der Fahrzeugklimaanlage für die Luftzufuhr zur Fahrzeugkabine vorgesehen.
  • Der Lufteinlass in das Klimaanlagengehäuse ist auf der Anströmseite des Gebläses angeordnet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass der Staudruckkanal, der Frischluftkanal und der Zirkulationskanal mit den zugehörigen Einlassöffnungen in einem kompakt ausgeführten Einlasskanalluftgehäuse mit den drei Einlassöffnungen für die Zuluftanteile und einer Auslassöffnung zum Gebläse hin zusammengefasst ausgebildet sind.
  • Weiterführend wird vorgeschlagen, dass mehrere Einlasskanalluftgehäuse parallel in der Fahrzeugklimaanlage angeordnet werden. Die Zusammenfassung von jeweils drei Kanälen zu einem Einlasskanalluftgehäuse und die separate Zuführung für jedes Gebläse ermöglicht eine optimale Ansteuerung und Effizienz des Systems.
  • Alternativ werden der Staudruckkanal, der Frischluftkanal und der Zirkulationskanal mit den zugehörigen Einlassöffnungen als separate Kanäle ausgebildet. Wiederum alternativ werden jeweils die Staudruckkanäle, die Frischluftkanäle und die Zirkulationskanäle einlassseitig zu Baueinheiten zusammengefasst und auslassseitig zu den Gebläsen hin getrennt ausgeführt.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugklimaanlage gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Strömungspfad bei Luftzufuhr über den Staudruckkanal zum Gebläse über den Verdampfer oder den Kondensator in die Umgebung geschaltet ist, wobei die Leistungsaufnahme des Gebläses dabei durch den verringerten Saugdruck reduziert ist.
  • Vorteilhaft wird im Betriebsmodus Heizen der Strömungspfad für den Luftauslass Fahrzeuginnenraum über den Kondensator und der Strömungspfad für den Luftauslass Umgebung über den Verdampfer geschaltet.
  • Im Betriebsmodus Kühlen wird der Strömungspfad für den Luftauslass Fahrzeuginnenraum über den Verdampfer und der Strömungspfad für den Luftauslass Umgebung über den Kondensator geschaltet.
  • Dabei wird vorteilft der Strömungspfad mit Zuluft aus dem Staudruckkanal gespeist, der nicht für die Fahrzeuginnenraumklimatisierung genutzt wird, so dass die gegebenenfalls nicht saubere Luft aus dem Staudruckkanal immer wieder an die Umgebung abgegeben wird.
  • Die Konzeption der Erfindung besteht darin, dass eine Energieeinsparung beim Betreiben der Fahrzeugklimaanlage dadurch erreicht werden kann, dass die teilweise Nutzung des Staudruckes der das Fahrzeug umströmenden Luft zu einer Reduzierung der Gebläseleistung und damit zu einer Energieeinsparung führt.
  • Es wurde gefunden, dass durch die Anordnung der Frischluftzufuhr bei gattungsgemäßen Klimaanlagen in den sogenannten sauberen Bereichen Luftumströmung beim fahrenden Fahrzeug kein, beziehungsweise nur ein sehr geringer Staudruck zur Verfügung steht. Als ein signifikanter Nachteil dieser gattungsgemäßen Systeme muss somit das Gebläse auch während der Fahrt Luft fördern, was zu einem erhöhten Energiebedarf gegenüber Systemen führt, bei denen die Wärmeübertrager vom Fahrtwind durchströmt werden. Letzteres ist beispielsweise bei konventionellen Systemen der Fall, bei denen die Kondensatoren der Kältemittelkreisläufe im Frontbereich der Fahrzeuge angeordnet sind. Bei höheren Geschwindigkeiten kann der Kühlerventilator für diese Kondensatoren teilweise ausgeschaltet werden kann.
  • Konzeptionsgemäß wurde somit gefunden, dass die Nutzung des Staudruckes und insbesondere die zumindest teilweise Nutzung des Staudruckes den Energiebedarf des Klimasystems senken kann, wobei trotzdem bedarfsgerecht sowohl Schmutz, Schadstoff als auch Geruchseintrag in die Fahrzeugkabine minimiert ist.
  • Die Umsetzung der Konzeption besteht nunmehr darin, dass ein Lufteinlass mit drei Lufteinlasspfaden für die Fahrzeugklimaanlage vorgeschlagen wird. Der Lufteinlass für die Fahrzeugklimaanlage befindet sich auf der Anströmseite des Gebläses beziehungsweise der beiden Gebläse und verfügt über Elemente in Form von beispielsweise Steuerklappen zum Öffnen und Schließen der Einlasspfade. Über die Stellung der Steuerklappen an den Lufteinlassöffnungen für Frischluft, Umluft und Stauluft wird die Zuführung der Luft zum Klimaanlagensystem geregelt. Somit wird die Luftzufuhr für das Klimaanlagensystem aus den drei verschiedenen Anteilen geschaltet. Die erste Komponente der Luftzufuhr besteht in der Frischluftzufuhr aus dem Bereich des Windlaufes für saubere Luft zur Fahrzeugklimatisierung. Die zweite Komponente besteht aus einer Umluftzufuhr aus dem Innenraum, der Fahrzeugkabine, was zur Erhöhung der Systemleistung durch vorkonditionierte Luft vorteilhaft ist. Die dritte Komponente besteht in der Luftzufuhr aus einem Bereich hohen Staudrucks der Fahrzeugumströmung, beispielsweise aus dem Bereich des Vorderwagens, was zu einer Energieeinsparung für das betreffende Gebläse führt.
  • Jede Einlassöffnung des Einlassgehäuses ist mit einem Kanal zu den entsprechenden Stellen im Fahrzeug verbunden. Dabei kann das Gehäuse entweder kompakt ausgeführt werden und als Gehäuse mit drei Einlässen und entsprechenden Steuerelementen sowie einer Auslassöffnung zum Gebläse ausgeführt sein. Alternativ können mehrere Gehäuse mit gleicher Funktion sequentiell beziehungsweise parallel angeordnet werden. Der Staudruckkanal verbindet die Lufteinlassöffnung für den Staudruck des Einlassgehäuses mit einer Staudruckregion des Fahrzeuges, zum Beispiel im Vorderwagen. Während der Fahrt bildet sich somit ein Überdruck und Luft wird entsprechend in den Staudruckkanal und damit in die Fahrzeugklimaanlage geleitet. Durch den Staudruck dieser Komponente der Luftzufuhr für die Fahrzeugklimaanlage wird der Saugdruck des Gebläses gesenkt, wodurch die Leistungsaufnahme des Gebläses bei gleichem Luftdurchsatz reduziert werden kann. Die Steuerung der Klappen an den Einlassöffnungen der Kanäle erfolgt abhängig vom Betriebsmodus. Dies bedeutet, dass ausschließlich der Strömungspfad, auch als Systempfad bezeichnet, mit dem Staudruckpfad verbunden wird, der nicht der Fahrzeugkabinenklimatisierung dient.
  • Im Betriebsmodus Heizen wird somit der Strömungspfad durch den Verdampfer mit Stauluft beaufschlagt, da in diesem Falle die Luft vom Verdampfer im Wärmepumpenmodus in die Umgebung geleitet wird. Im Betriebsmodus Kühlen wird entsprechend der Kondensatorpfad mit Stauluft beaufschlagt, da in diesem Fall die Luft aus dem Kondensator in die Umgebung geleitet wird. In beiden Fällen kann durch die Nutzung der Stauluft die Gebläseleistung des jeweiligen mit Stauluft beaufschlagten Gebläses reduziert werden.
  • Stauluft wird jedoch nur dann verwendet, wenn diese ja gegebenenfalls verschmutzte Luft wieder in die Umgebung geleitet wird. In anderen Fällen wird der Stauluftkanal geschlossen. Die Effizienzsteigerung der Fahrzeugklimaanlage erfolgt durch die Stauluftnutzung und die damit reduzierte Gebläseleistungsaufnahme.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
  • 1a: Prinzipskizze integrierte Fahrzeugklimaanlage im Betriebsmodus Kühlen
  • 1b: Integrierte Fahrzeugklimaanlage im Betriebsmodus Reheat
  • 1c: Integrierte Fahrzeugklimaanlage im Betriebsmodus Wärmepumpe
  • 2: Prinzipdarstellung vorderer Teil eines Fahrzeuges mit Luftzufuhrkanälen
  • 3: Prinzipdarstellung intergrierte Fahrzeugklimaanlage mit Luftzufuhrkanälen.
  • In den 1a, 1b und 1c sind Prinzipdarstellungen einer integrierten Fahrzeugklimaanlage dargestellt, welche hinsichtlich ihrer Komponenten inhaltsgleich sind. Die Erläuterung der Komponenten gemäß der in 1a dargestellten integrierten Fahrzeugklimaanlage gilt somit exemplarisch auch für die in den 1b und 1c dargestellten Anlagen.
  • Die integrierte Fahrzeugklimaanlage besteht ganz allgemein aus einem Klimaanlagengehäuse 1, welches zwei Strömungspfade aufweist. Ein Strömungspfad für kalte Luft wird gebildet vom Gebläse 2 durch den Verdampfer 3 hindurch. Nachfolgend ist dieser Strömungspfad verzweigt. Der zweite Strömungspfad wird gebildet vom Gebläse 2 durch den Kondensator beziehungsweise Gaskühler 4 hindurch und wird anschließend weiter verzweigt. Wie in den Darstellungen gezeigt, besteht zwischen den beiden Strömungspfaden nach dem Verdampfer 3 und vor dem Kondensator 4 sowie weiterhin nach dem Kondensator 4 zum Strömungspfad des Verdampfers 3 hin eine Verbindung, um Mischungen von Kaltluft- und Warmluftströmungen herzustellen. Das Erzeugen von gemischten Kalt- und Warmluftströmungen wird auch als Reheat-Betrieb der Fahrzeugklimaanlage bezeichnet.
  • Am Klimaanlagengehäuse 1 sind weiterhin Luftauslässe für die Umgebung 5 für beide Strömungspfade separat vorgesehen. Ein weiterer Luftauslass Fahrzeuginnenraum 18 besitzt funktionsgemäß eine Verbindung mit dem Fahrzeuginnenraum für die Bereitstellung der klimatisierten Luft in der Fahrzeugkabine.
  • Nur exemplarisch bezeichnet sind Steuerklappen 16 innerhalb des Klimaanlagengehäuses 1 beziehungsweise der Fahrzeugklimaanlage selbst vorgesehen, um die Luftströme zu lenken, zu leiten beziehungsweise auch für verschiedene Bereiche abzusperren. In der Darstellung gemäß 1 sind die Strömungspfade für die Kaltluft 6 und der Strömungspfad für die Warmluft 7 mittels eines Pfeiles gekennzeichnet prinziphaft angedeutet.
  • In 1a ist der Kühlbetrieb der Klimaanlage dargestellt. Die Klappen 16 als Steuerorgane sind entsprechend gestellt. Parallel zum Strömungspfad für die Kaltluft 6 ist der Strömungspfad für die Warmluft 7 über den Kondensator 4 und die Klappe 16 hin zum Luftauslass Umgebung 5 gestellt. In dieser Betriebsstellung wird die Luftzuführung zum Gebläse 2 für den Strömungspfad für die Warmluft 7 über die Stauluft realisiert, um das diesem Strömungspfad zugehörige Gebläse 2 zu entlasten und Energie für den Antrieb des Gebläses 2 einzusparen. Das Gebläse 2 für den Strömungspfad für die Kaltluft 6 hingegen erhält nur Frischluft oder gegebenenfalls Frischluft mit Anteilen von Umluft, jedoch keine Anteile Stauluft.
  • In 1b ist durch Stellung der Klappen 16 der sogenannte Reheat-Betrieb schematisch angedeutet. In diesem Betriebsmodus wird die Kaltluft 6 mit einem Teil der Warmluft 7 gemischt, um je nach Anforderung aus der Fahrzeugkabine eine entsprechende Mischtemperatur der der Fahrzeugkabine zuzuführenden Luft herzustellen. Überschüssige Warmluft 7 wird über den Luftauslass Umgebung 5 abgeleitet.
  • Im Betriebsmodus Heizen gemäß 1c wird der Strömungspfad für die Kaltluft 6 vollständig zum Luftauslass Umgebung 5 gestellt und somit in die Umgebung abgeleitet. In dieser Stellung erhält das Gebläse 2 Stauluft zur Unterstützung des Gebläses 2 und zur energetischen Entlastung desselben. Die Warmluft 7 des Warmluftpfades wird über den Luftauslass Fahrzeuginnenraum 18 vollständig in die Fahrgastzelle geleitet und somit eine maximale Ausnutzung der Wärmepumpenfunktionalität der integrierten Fahrzeugklimaanlage erreicht.
  • In 2 ist schematisch der Frontbereich eines Fahrzeuges 8 mit dem System der Luftzufuhrkanäle dargestellt. Das nicht dargestellte Gebläse der Klimaanlage 9 erhält Luft über den Luftzufuhranschluss 19. Die Luftzufuhr für die Klimaanlage 9 wird über drei Kanäle konstruktiv realisiert. Der Staudruckkanal 10 verbindet die Staudrucklufteinlassöffnung 13 vom Frontbereich des Fahrzeuges 8 mit dem Luftzufuhranschluss 19 der Klimaanlage 9. Im Bereich der Staudrucklufteinlassöffnung 13 ist die Staudrucklufteinlasssteuerklappe 20 angeordnet, über welche die Beaufschlagung des Gebläses der Klimaanlage 9 mit Staudruckluft erfolgt. Der Frischluftkanal 11 leitet Luft von der Frischlufteinlassöffnung 14 aus dem Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeuges 8 zum Luftzufuhranschluss 19 der Klimaanlage 9 und der Zirkulationskanal 12 leitet Luft von der Zirkulationslufteinlassöffnung 15 zum Luftzufuhranschluss 19 der Klimaanlage 9. Die Frischlufteinlasssteuerklappe 21 und die Zirkulationslufteinlasssteuerklappe 22 sind im Bereich der zugehörigen Einlassöffnungen 14 und 15 angeordnet. Die Kanäle 10, 11 und 12 sind dabei zu einem Luftzuführgehäuse verbunden, welches drei Lufteinlässe 13, 14 und 15 sowie einen Luftauslass korrespondierend mit dem Luftzufuhranschluss 19 der Klimaanlage 9 aufweist.
  • In 3 ist eine prinziphafte Darstellung einer integrierten Fahrzeugklimaanlage mit Luftzuführung dargestellt. Die dargestellte Ausgestaltung zeigt den Reheat-Betrieb, wobei die Kaltluft 6 mit der Mischluft 17 geschichtet den Luftauslass Fahrzeuginnenraum 18 verlässt. Der Strömungspfad für die Kaltluft 6 verläuft vom Gebläse 2 durch den Verdampfer 3 hindurch zum Luftauslass Fahrzeuginnenraum 18. Ein Teil der Luft dieses Strömungspfades wird nach dem Verdampfer 3 über den Kondensator 4 abgezweigt und erwärmt und gelangt dann, nach Mischung mit Anteilen der Kaltluft 6, als Mischluft 17 zum Luftauslass Fahrzeuginnenraum 18. Der Strömungspfad Warmluft 7 wird vollständig über den Luftauslass Umgebung 5 in diese abgeleitet. In dieser Darstellung sind die Kanäle für den Luftzufuhranschluss 19, der Frischluftkanal 11, der Zirkulationskanal 12 und der Staudruckkanal 10 prinziphaft angedeutet, wobei die Kanäle 10, 11 und 12 zusammengefasst sind und in den Luftzufuhranschluss 19 des Klimaanlagengehäuses 1 münden. Da die Strömungspfade durch den Verdampfer 3 und den Kondensator 4 getrennt und separat ausgebildet sind und von jeweils einem eigenen Gebläse 2 erzeugt werden, sind auch separate Luftzufuhranschlüsse 19 für jedes Gebläse 2 mit entsprechend separaten Zufuhrkanälen 10, 11 und 12 ausgestaltet. Die Steuerung der Luftzufuhr über die Kanäle 10, 11 und 12 erfolgt entsprechend über die Stellung der Staudrucklufteinlasssteuerklappe 20 für die Staudruckluft, die Frischlufteinlasssteuerklappe 21 für den Frischluftanteil und die Zirkulationslufteinlasssteuerklappe 22 für den Umluftanteil. Die Lufteinlasssteuerklappen 20, 21, 22 sind jeweils im Bereich der entsprechenden Einlassöffnungen 13, 14, 15 angeordnet. Die Stellung der Staudrucklufteinlasssteuerklappe 20 ist im Betriebsmodus Kühlen mit dem Strömungspfad über den Kondensator 4 und mit dem zugehörigen Luftauslass Umgebung 5 geöffnet. Im Betriebsmodus Heizen ist die Staudrucklufteinlasssteuerklappe 20 mit dem Strömungspfad über den Verdampfer 3 und mit dem zugehörigen Luftauslass Umgebung 5 geöffnet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Klimaanlagengehäuse
    2
    Gebläse
    3
    Verdampfer
    4
    Kondensator/Gaskühler
    5
    Luftauslass Umgebung
    6
    Kaltluft
    7
    Warmluft
    8
    Fahrzeug
    9
    Klimaanlage
    10
    Staudruckkanal
    11
    Frischluftkanal
    12
    Zirkulationskanal
    13
    Staudrucklufteinlassöffnung
    14
    Frischlufteinlassöffnung
    15
    Zirkulationslufteinlassöffnung
    16
    Steuerklappe
    17
    Mischluft
    18
    Luftauslass Fahrzeuginnenraum
    19
    Luftzufuhranschluss
    20
    Staudrucklufteinlasssteuerklappe
    21
    Frischlufteinlasssteuerklappe
    22
    Zirkulationslufteinlasssteuerklappe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011052752 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Integrierte Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktion, wobei ein Verdampfer (3) und ein Kondensator (4) in einem Klimaanlagengehäuse (1) angeordnet und separat und unabhängig voneinander durchströmbar ausgebildet sind und die Strömungspfade vom Gebläse (2) durch den Verdampfer (3) und vom Gebläse (2) durch den Kondensator (4) in den Fahrzeuginnenraum oder in die Umgebung ableitbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzufuhr (19) der Klimaanlage (9) über einen Staudruckkanal (10) mit einer Staudrucklufteinlassöffnung (13), einen Frischluftkanal (11) mit einer Frischlufteinlassöffnung (14) und einen Zirkulationskanal (12) mit einer Zirkulationslufteinlassöffnung (15) aus drei Bereichen des Fahrzeuges ausgebildet ist und dass bei Luftzufuhr über den Staudruckkanal (10) die Leistungsaufnahme des Gebläses (2) reduziert ist.
  2. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Staudrucklufteinlassöffnung (13) für den Staudruckkanal (10) im Bereich hohen Staudruckes der Fahrzeugumströmung im Frontbereich des Fahrzeuges (8) angeordnet ist.
  3. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischlufteinlassöffnung (14) für den Frischluftkanal (11) im Bereich des Windlaufes des Fahrzeuges (8) unterhalb der Frontscheibe angeordnet ist.
  4. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zirkulationslufteinlassöffnung (15) für den Zirkulationskanal (12) im Bereich des Fahrzeuginnenraumes angeordnet ist.
  5. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung und Steuerklappen (16) zur Steuerung der Strömungspfade in der Fahrzeugklimaanlage vorgesehen sind.
  6. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Lufteinlassöffnungen (13, 14, 15) der Kanäle (10, 11, 12) Steuerklappen (20, 21, 22) angeordnet und die Zuluft steuerbar ausgebildet sind.
  7. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruckkanal (10), der Frischluftkanal (11) und der Zirkulationskanal (12) mit den zugehörigen Einlassöffnungen (13, 14, 15) in einem Einlasskanalgehäuse mit drei Einlassöffnungen (13, 14, 15) und einer Auslassöffnung zum Gebläse (2) zusammengefasst ausgebildet sind.
  8. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einlassgehäuse parallel angeordnet werden.
  9. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruckkanal (10), der Frischluftkanal (11) und der Zirkulationskanal (12) mit den zugehörigen Einlassöffnungen (13, 14, 15) als separate Kanäle ausgebildet sind.
  10. Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugklimaanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Strömungspfad bei Luftzufuhr über den Staudruckkanal (10) zum Gebläse (2) über den Verdampfer (3) oder den Kondensator (4) in die Umgebung geschaltet ist, wobei – die Leistungsaufnahme des Gebläses (2) dabei durch den verringerten Saugdruck reduziert ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebsmodus Heizen der Strömungspfad für den Luftauslass Fahrzeuginnenraum (18) über den Kondensator (4) und der Strömungspfad für den Luftauslass Umgebung (5) über den Verdampfer (3) geschaltet ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebsmodus Kühlen der Strömungspfad für den Luftauslass Fahrzeuginnenraum (18) über den Verdampfer (3) und der der Strömungspfad für den Luftauslass Umgebung (5) über den Kondensator (4) geschaltet ist.
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