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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeug mit einem Fahrzeuginnenraum sowie einer Klimaanlage zum Klimatisieren des Fahrzeuginnenraums.
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Ein Fahrzeug mit einer gattungsgemäßen Klimaanlage ist aus der
DE 10 2006 038 711 A1 bekannt. Die Klimaanlage umfasst ein Kanalsystem, welches im Betrieb von Luft durchströmt und mit einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs derart fluidisch verbunden ist, dass dem Fahrzeuginnenraum Luft zum Klimatisieren zugeführt wird. In einem Umluftkanal des Kanalsystems, der dem Rezirkulieren von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum dient, ist ein Temperatursensor angeordnet. Dem Umluftkanal ist eine Klappe zugeordnet, welche die Strömung von Luft durch den Umluftkanal steuert, wobei die Klappe eine Mindestöffnung zum Umluftkanal sicherstellt, so dass im Betrieb der Klimaanlage stets Luft durch den Umluftkanal und den Temperatursensor strömt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für eine Klimaanlage der eingangs genannten Art sowie für ein Fahrzeug mit einer derartigen Klimaanlage verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch einen präziseren Betrieb der Klimaanlage auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem Kanalsystem einer Klimaanlage zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums einen Sensor zum Ermitteln zumindest eines Bestandteils von Luft vorzusehen und dem Abschnitt des Kanalsystems, in dem der Sensor angeordnet ist, ein Sperrelement zuzuordnen, welches die Strömung von Luft durch besagten Abschnitt und somit das Beaufschlagen des Sensors mit Luft variiert, wobei das Sperrelement in allen Stellungen zumindest eine Minimalströmung von Luft zum Sensor zulässt, so dass mit dem Sensor stets der zumindest eine Bestandteil von Luft ermittelt werden kann. Somit ist es möglich, mit dem Sensor bei unterschiedlichen Durchströmungen des Kanalsystems stets den zumindest einen Bestandteil der Luft zu ermitteln und folglich den Betrieb der Klimaanlage bei Bedarf entsprechend anzupassen, so dass der Betrieb der Klimaanlage insgesamt präzisiert wird. Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist die Klimaanlage das Kanalsystem auf, welches im Betrieb von Luft durchströmt ist. Die Klimaanlage weist ferner eine Fördereinrichtung auf, die im Betrieb Luft durch das Kanalsystem fördert und dem Fahrzeuginnenraum zum Klimatisieren des Fahrzeuginnenraums zuführt. Erfindungsgemäß ist in einem Kanalabschnitt des Kanalsystems besagter Sensor angeordnet, der im Betrieb zumindest einen Bestandteil von Luft ermittelt. Das Sperrelement zum Variieren der Strömung von Luft durch den Kanalabschnitt ist zwischen einer Offenstellung und einer Endstellung verstellbar, wobei das Sperrelement in der Offenstellung einen Strömungsquerschnitt durch den Kanalabschnitt und folglich das Beaufschlagen des Sensors mit Luft maximiert, wogegen das Sperrelement in der Endstellung einen vorgegebenen Mindestströmungsquerschnitt des Kanalabschnitts freigibt und somit auch in der Endstellung den Sensor minimal mit Luft beaufschlagt. In der Folge ist der Sensor im Betrieb in allen Stellungen des Sperrelements mit Luft beaufschlagt, so dass der Sensor in allen Stellungen des Sperrelements den zumindest einen Bestandteil von Luft ermitteln kann.
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Das Kanalsystem weist vorteilhaft einen Umluftkanal auf, der dem Rezirkulieren von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum dient. Vorteilhaft ist es ferner, wenn das Kanalsystem einen Außenluftkanal zum Einlassen von Außenluft in die Klimaanlage, das heißt von der Umgebung in die Klimaanlage bzw. in das Kanalsystem, aufweist.
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Vorstellbar ist es dabei, dass der Umluftkanal den Kanalabschnitt aufweist, in dem der Sensor angeordnet ist. Insbesondere kann der Umluftkanal den Kanalabschnitt bilden. Mit dem im Umluftkanal angeordneten Sensor ist es möglich, zumindest einen Bestandteil von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum zu ermitteln.
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Alternativ kann der Außenluftkanal den Kanalabschnitt aufweisen, in dem der Sensor angeordnet ist. Insbesondere kann der Außenluftkanal den Kanalabschnitt bilden. Mit dem im Außenluftkanal angeordneten Sensor ist es insbesondere möglich, zumindest einen Bestandteil von Luft aus der Umgebung der Klimaanlage bzw. von Außenluft zu ermitteln.
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Selbstverständlich kann die Klimaanlage auch mehrere solche Kanalabschnitte aufweisen, wobei im jeweiligen Kanalabschnitt ein Sensor zum Ermitteln zumindest eines Bestandteils von Luft angeordnet und dem jeweiligen Sensor ein Sperrelement der besagten Art zugeordnet ist. Das heißt insbesondere, dass der Umluftkanal einen Kanalabschnitt aufweist, in dem ein Sensor angeordnet ist und der Außenluftkanal einen weiteren Kanalabschnitt, in dem ein weiterer Sensor angeordnet ist, wobei dem jeweiligen Sensor bzw. Kanalabschnitt ein zugehöriges Sperrelement zugeordnet ist.
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Denkbar sind auch Varianten, bei denen ein solches Sperrelement zwei oder mehreren solchen Kanalabschnitte bzw. Sensoren zugeordnet ist. Das Sperrelement fungiert also als ein Mehr-Wege-Sperrelement, mit dem es möglich ist, die Strömung von Luft durch verschiedene Kanalabschnitte zu variieren.
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Das jeweilige Sperrelement ist vorteilhaft stromauf der Fördereinrichtung angeordnet. Somit wird das Fördern von Luft durch andere Abschnitte des Kanalsystem nicht oder nur geringfügig beeinflusst, insbesondere nicht oder nur geringfügig verringert.
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Denkbar ist es zudem, das jeweilige Sperrelement stromab des zugehörigen Sensors anzuordnen. Somit wird in der Endstellung ein verbessertes Beaufschlagen des Sensors mit Luft erreicht. Zudem wird in der Endstellung des Sperrelements die Beimischung von durch den zugehörigen Kanalabschnitt strömender Luft zur Luft in anderen Abschnitten des Kanalsystems minimiert oder zumindest reduziert.
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Das jeweilige Sperrelement kann prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Vorstellbar ist es, das Sperrelement als ein Ventil auszubilden.
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Bevorzugt ist das jeweilige Sperrelement als eine Klappe ausgebildet, die zwischen der Endstellung und der Offenstellung geklappt, insbesondere geschwenkt, wird. Somit lässt sich das jeweilige Sperrelement kostengünstig und einfach umsetzen.
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Mit dem jeweiligen Sensor kann ein beliebiger Bestandteil von Luft ermittelt werden. Vorstellbar ist es, den Sensor als Partikelsensor auszubilden, mit dem Partikel der Luft, insbesondere deren Anzahl und/oder Dichte, ermittelt wird. Der Partikelsensor ist insbesondere als ein Feinstaubpartikelsensor ausgebildet, mit dem Feinstaubpartikel der Luft, insbesondere deren Anzahl und/oder Dichte, ermittelt wird.
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Auch ist es vorstellbar, den Sensor als ein Luftfeuchtigkeitssensor auszubilden, mit dem insbesondere der Wasser- bzw. Dampfbestandteil in der Luft ermittelt wird.
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Zu denken ist auch an Varianten, bei denen der Sensor als ein Aerosolsensor ausgebildet ist. Auch ist es vorstellbar, den Sensor als einen Gassensor zum Ermitteln von gasförmigen Bestandteilen der Luft, bspw. als Sauerstoffsensor, Stickstoffoxidsensor, Kohlenstoffoxidsensor und dgl., auszubilden.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere derartige Sensoren, insbesondere in verschiedenen Kanalabschnitten, vorzusehen. Auch ist es vorstellbar, einen Sensor vorzusehen, in dem mehrere Arten von Sensoren der vorstehend genannten Art kombiniert sind.
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Es versteht sich, dass neben der Klimaanlage auch ein Fahrzeug mit einer solchen Klimaanlage zum Umfang dieser Erfindung gehört, welches einen Fahrzeuginnenraum aufweist, der mit der Klimaanlage klimatisiert wird.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
- 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Klimaanlage mit einem Kanalsystem und einem Sperrelement,
- 2 einen Schnitt durch das Kanalsystem im Bereich des Sperrelements in einer ersten Stellung des Sperrelements,
- 3 die Ansicht aus 2 bei einer zweiten Stellung des Sperrelements.
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Ein Fahrzeug 1, wie es in 1 zu sehen ist, weist einen Fahrzeuginnenraum 2 für nicht gezeigte Insassen des Fahrzeugs 1 auf. Der Fahrzeuginnenraum 2 wird mit Hilfe einer Klimaanlage 3 klimatisiert, die dem Fahrzeuginnenraum 2 zum Klimatisieren Luft zuführt. Hierzu weist die Klimaanlage 3 ein Kanalsystem 4 auf, durch das im Betrieb Luft strömt. Das Kanalsystem 4 weist im gezeigten Beispiel einen Außenluftkanal 5 zum Einlassen von Luft aus einer Umgebung 6 der Klimaanlage 3 bzw. des Fahrzeugs 2 und somit von Außenluft in die Klimaanlage 3 bzw. in das Kanalsystem 4 auf. Der Außenluftkanal 5 verläuft im gezeigten Beispiel von einer Einlassöffnung 7, durch die Außenluft in den Außenluftkanal 5 gelangt, bis zu einer Auslassöffnung 8, durch die Luft in den Fahrzeuginnenraum 2 geführt wird, und wird nachfolgend auch als Hauptkanal 9 bezeichnet. Im Hauptkanal 9 ist eine Fördereinrichtung 10 der Klimaanlage 3 angeordnet, die im Betrieb Luft durch das Kanalsystem 4 fördert und dem Fahrzeuginnenraum 2 zuführt. Stromauf der Fördereinrichtung 10 ist im Hauptkanal 9 eine Filtereinrichtung 11 zum Filtern der Luft angeordnet. Stromab der Fördereinrichtung 10 ist im Hauptkanal 9 zumindest ein Wärmeübertrager 12 angeordnet. Mit dem zumindest einen Wärmeübertrager 12 ist es möglich, die Lufttemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit zu ändern und die Luft somit zu klimatisieren. Das Kanalsystem 4 weist ferner einen Umluftkanal 13 zum Rezirkulieren von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2 auf, der vom Fahrzeuginnenraum 2 bis zu einer Einlassstelle 14 im Hauptkanal 9 verläuft, wobei die Einlassstelle 14 stromauf der Filtereinrichtung 11 angeordnet ist. Im Umluftkanal 13 ist ein Sperrelement 15 angeordnet, das als Klappe 16 ausgebildet ist und nachfolgend auch als Umluftklappe 17 bezeichnet wird. Im Außenluftkanal 5 bzw. im Hauptkanal 9 ist stromauf der Einlassstelle 14 ein Sperrelement 15 angeordnet, das als Klappe 16 ausgebildet ist und nachfolgend auch als Außenluftklappe 18 bezeichnet wird. Mit dem jeweiligen Sperrelement 15 ist es möglich, die Strömung von Luft durch den zugehörigen Kanal 5, 13 zu beeinflussen. Das heißt, dass mit dem im Umluftkanal 13 angeordneten Sperrelement 15 die Strömung von Luft durch den Umluftkanal 13 und mit dem im Außenluftkanal 9 angeordneten Sperrelement 15 die Strömung von Luft durch den Außenluftkanal 5 beeinflusst wird.
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Wie 1 zu entnehmen ist, ist im Umluftkanal 13 stromauf des Sperrelements 15 bzw. der Umluftklappe 17 ein Sensor 19 angeordnet. Dabei bildet der Umluftkanal 13 einen Kanalabschnitt 20 des Kanalsystems 4, in dem der Sensor 19 angeordnet ist. Im gezeigten Beispiel ist ferner stromauf des im Außenluftkanal 5 angeordneten Sperrelements 15, insbesondere der Außenluftklappe 18, ein weiterer Sensor 19 angeordnet. Der Außenluftkanal 5 weist somit einen weiteren Kanalabschnitt 20 des Kanalsystems 4 auf, in dem der Sensor 19 angeordnet ist. Mit dem jeweiligen Sensor 19 ist es möglich, zumindest einen Bestandteil von Luft zu ermitteln. Der Sensor 19 ist also insbesondere als Aerosolsensor 21, als Partikelsensor 22, insbesondere als Feinstaubpartikelsensor 23, als Luftfeuchtigkeitssensor 24 oder als Gassensor 25 ausgebildet. Vorstellbar ist es auch, wenigstens einen der Sensoren 19 durch eine Kombination besagter Sensorarten 21-25 auszubilden.
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Zudem ist eine Steuereinrichtung 26 vorgesehen, die Bestandteil der Klimaanlage 3 und/oder des Fahrzeugs 1 sein kann. Mit der Steuereinrichtung 26 ist es möglich, die Klimaanlage 3 zu steuern. Dabei ist die Steuereinrichtung 26 mit dem jeweiligen Sperrelement 15 sowie der Fördereinrichtung 10 derart verbunden, dass die Steuereinrichtung 26 diese im Betrieb steuert.
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Das jeweilige Sperrelement 15, ist, wie in den 2 und 3 gezeigt, derart ausgestaltet, dass es stets eine Strömung durch den zugehörigen Kanalabschnitt 20 zulässt, so dass der zugehörige Sensor 19 stets mit Luft beaufschlagt ist.
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In 2 ist eine Offenstellung 27 des als Klappe 16 ausgebildeten Sperrelements 15, das heißt der Umluftklappe 17 oder der Außenluftklappe 18, zu sehen, das um eine Schwenkachse 28 schwenkbar ist. In der Offenstellung 27 maximiert das Sperrelement 15 einen Strömungsquerschnitt durch den zugehörigen Kanalabschnitt 20, das heißt vorliegend durch den Außenluftkanal 5 bzw. den Umluftkanal 13.
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In 3 ist das Sperrelement 5 durch Schwenken um die Schwenkachse 28 in eine Endstellung 29 verstellt, in der das Sperrelement 15 nur einen vorgegebenen Mindestströmungsquerschnitt des Kanalabschnitts 2 freigibt. Hierdurch wird der im Kanalabschnitt 20 angeordnete Sensor 19 in allen Stellungen des Sperrelements 15 mit Luft beaufschlagt, so dass der Sensor 19 im Betrieb in allen Stellungen des Sperrelements 15 den zumindest einen Bestandteil von Luft ermitteln kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006038711 A1 [0002]
