DE19639321C1 - Klimaanlage für Fahrzeuginnenräume - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Fahrzeuginnenräume gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Klimaanlagen zum Heizen und/oder Kühlen (Klimatisieren) von Fahrzeuginnenräumen wird klimatisierte Luft über im Bereich des Armaturenbretts angeordnete Mittel- und Seitendüsen sowie über Fußraumdüsen und längs der Front- oder Windschutzscheibe angeordnete Defrosterdüsen in den Fahrzeuginnenraum eingeblasen. Von den Fahrzeuginsassen wird es mitunter als unangenehm empfunden, wenn dabei aus der Mitteldüse und aus den Seitendüsen Luft mit gleicher Temperatur austritt wie die Luft aus den Fußraumdüsen, dieses insbesondere in der kalten Jahreszeit, wo die Klimatisierungsluft besonders stark aufgeheizt ist.

Bei einer bekannten Klimaanlage der eingangs genannten Art (DE 40 18 892 A1) ist daher der Mischkammer ein Bypass zugeordnet, der aus dem Warmluftkanal abzweigt und der Mischkammer unabhängig von der Stellung von Kalt- und Warmluftklappe Warmluft zuführt, deren Zumischung mittels einer Bypassklappe steuerbar ist. Die Anordnung der Abzweigöffnungen zu den Seitendüsen im Mischluftkanal ist so mit der für die Luftverteilung sorgenden Mischluftklappe abgestimmt, daß in einer bestimmten Stellung der Mischluftklappe die über den Bypass zuströmende Warmluft hauptsächlich in die Seitendüsen abströmt, so daß die über die Seitendüsen ausströmende Luft eine höhere Temperatur als die über die Mitteldüsen ausströmende Luft aufweist.

Bei einer ebenfalls bekannten Klimaanlage (DE 40 00 990 A1), bei welcher zur getrennten Klimatisierung der Fahrer- und Beifahrerseite des Fahrzeuginnenraums im sog. Klimakasten eine getrennte Luftführung zu den Fahrzeugseiten vorgesehen ist, versucht man eine für die Fahrzeuginsassen angenehme Klimatisierung dadurch zu schaffen, daß die auf jeder Seite des Fahrzeuginnenraums in den Fußraum einströmende Luft eine höhere Temperatur aufweist, als die aus den Düsen in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums, also im Bereich des Armaturenbretts des Fahrzeugs, ausströmende Luft, so daß im Bereich des Armaturenbretts eine kühlere Luft die Fahrzeuginsassen anströmt. Hierzu ist der einem Wärmetauscher nachgeordnete Warmluftkanal in zwei Teilkanäle und die Mischluftkammer in zwei Teilkammern aufgeteilt, die jeweils voneinander hermetisch getrennt sind. Jeder Teilkammer ist ein separater Kaltluftkanal zugeleitet, der von einer Kaltluftklappe gesteuert wird und in einer Ausblasdüse endet, deren Düsenöffnung in jeder Teilkammer in Strömungsrichtung gesehen vor den Abzweigöffnungen für die Ausblasdüsen im Armaturenbrett und hinter den Abzweigöffnungen für die anderen Ausblasdüsen, wie Fußraumdüsen und Defrosterdüsen, liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Klimaanlage für Fahrzeuginnenräume der eingangs genannten Art mit geringem konstruktiven Aufwand eine Einstellmöglichkeit für individuelle Temperaturabsenkung der aus den Ausblasdüsen in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums austretenden Luft zu realisieren, wobei zugleich eine getrennte Beeinflussung der Fahrer- und Beifahrerseite im Fahrzeuginnenraum möglich sein soll.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Klimaanlage hat den Vorteil, daß der individuell für die Fahrer- und Beifahrerseite durch entsprechende Einstellung der Warmluftklappe und den beiden seitlichen Kaltluft-Teilklappen klimatisierten Luft speziell für den Mittelebenenbereich noch zusätzlich Kaltluft zugemischt werden kann, die über die Einstellung der mittleren Kaltluft-Teilklappe individuell dosierbar ist, so daß die Temperatur der im Armaturenbereich über Mittel- und Seitendüsen in den Fahrzeuginnenraum aus strömenden Luft gegenüber der Temperatur der aus den Fußraum- und Defrosterdüsen austretenden Luft nach Wunsch reduziert ist. Trotz Aufteilung des Fahrzeuginnenraums in getrennte Klimatisierungszonen und vergrößerter Einstellmöglichkeit für die Temperierung ist kein erhöhter Aufwand an Luftklappen erforderlich. Im Automatikbetrieb läßt sich die Mittelebenenbelüftung mittels der Mischluftklappe gänzlich absperren, ohne daß die mittlere Kaltluft-Teilklappe extra betätigt werden müßte.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Klimaanlage mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Mischluftklappe in zwei voneinander getrennte, jeweils eine der Einlaßöffnungen der Seitenkanäle für die Mischluftführung zur Fahrer- und Beifahrerseite steuernde Mittelebenenklappen unterteilt. Durch diese konstruktive Maßnahme läßt sich auch die Größe der Mischluftströme zu den Düsen in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums in dessen beiden Klimazonen zusätzlich beeinflussen und dadurch eine feinfühligere Temperatureinstellung erreichen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die der mittleren Zone der Kaltluftkanalmündung zugeordnete mittlere Kaltluft-Teilklappe manuell und die beiden anderen Kaltluft-Teilklappen sowie die beiden Mittelebenenklappen motorisch verstellbar. Dadurch kann unabhängig vom Automatikbetrieb die Zumischung der Kaltluft nach individuellem Wunsch des Fahrers oder Beifahrers vorgenommen werden.

Alle Luftklappen der Klimaanlage werden gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bevorzugt als Jalousieklappen ausgeführt, die einen relativ geringen Einbauraum innerhalb des die Klimaanlage aufnehmenden Klimakastens erfordern.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ausschnittweise ein Längsschnitt einer Klimaanlage für einen Fahrzeuginnenraum,

Fig. 2 ausschnittweise einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Die in Fig. 1 ausschnittweise dargestellte Klimaanlage ist in einem sog. Klimakasten 10 integriert und umfaßt einen Kaltluftkanal 11 und einen Warmluftkanal 12, die beide in einer Mischkammer 13 münden. Von der Mischkammer 13 geht ein Mischluftkanal 14 ab, der mit in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums, insbesondere im Armaturenbrett, angeordneten Luftaustrittsdüsen wie Mittel- und Seitendüsen, in Verbindung steht. Der Mischluftkanal 14 ist dabei - wie aus Fig. 2 ersichtlich ist - in zwei voneinander getrennte Seitenkanäle 141 und 142 unterteilt, deren in der Abgangsöffnung 15 des Mischluftkanals 14 liegende Einlaßöffnungen 151, 152 jeweils der halben Abgangsöffnung 15 entsprechen. Jeweils ein Seitenkanal 141 bzw. 142 führt zu einer Mitteldüse und einer Seitendüse in der Fahrer- bzw. Beifahrerseite des Fahrzeuginnenraums. Die Abzweigöffnung zur Seitendüse im Seitenkanal 141 ist in Fig. 1 mit 16 bezeichnet. Wie hier nicht weiter dargestellt ist, führen aus der Mischkammer 13 auch jeweils ein linker und rechter Luftführungskanal zu im Fußraum auf der Fahrer- und Beifahrerseite angeordneten Fußraumdüsen und zu längs der Windschutzscheibe angeordneten Entfrosterdüsen.

Im Kaltluftkanal 11 durchströmt die von einem Gebläse gelieferte Luft einen Verdampfer 17. Am Eingang des Warmluftkanals 12 ist eine Verteilerklappe 18 angeordnet, die je nach Stellung aus dem Kaltluftkanal 11 einen mehr oder weniger großen Teilstrom in den Warmluftkanal 12 abzweigt, der hier einen Wärmetauscher 19 durchströmt. An der Mündung 20 des Warmluftkanals 12 in der Mischkammer 13 ist eine Warmluftklappe 21 angeordnet, die vorzugsweise motorisch verstellt wird, und an der Mündung 22 des Kaltluftkanals 11 in der Mischkammer 13 ist eine Kaltluftklappe 23 angeordnet Die Mündung 22 des Kaltluftkanals 11 in der Mischkammer 13 ist in drei Zonen 221, 222 und 223 unterteilt, und die Kaltluftklappe 23 ist dreiteilig ausgeführt, wobei jeweils eine Kaltluft-Teilklappe 231 bzw. 232 bzw. 233 einer der drei Zonen 221 bzw. 222 bzw. 223 zugeordnet ist und deren Öffnungsquerschnitt steuert. Von der mittleren Zone 222 führt ein Zentralkanal 24 durch die Mischkammer 13 hindurch bis zur Abgangsöffnung 15 des Mischluftkanals 14. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ragt der in der Abgangsöffnung 15 liegende Auslaßquerschnitt des Zentralkanals 24 zu gleichen Teilen in die Einlaßöffnung 151 des Seitenkanals 141 und in die Einlaßöffnung 152 des Seitenkanals 142 hinein. Die beiden seitlichen Kanalwände 241 und 242 des Zentralkanals 24 sind in Fig. 2 im Schnitt zu sehen, während die obere und untere Kanalwand 243 und 244 im Schnitt in Fig. 1 zu erkennen sind. Der gegenüber der Mischkammer 13 abgeschottete Zentralkanal 24 führt bei geöffneter Kaltluft-Teilklappe 232 ausschließlich Kaltluft. Die Kaltluft-Teilklappe 232 wird mittels eines Handeinstellers 25 manuell betätigt, während die beiden seitlichen Kaltluft-Teilklappen 231 und 233 motorisch verstellt werden.

Zur Beeinflussung des in den Mischluftkanal 14 abströmenden klimatisierten Mischluftstroms ist eine die Abgangsöffnung 15 steuernde Mischluftklappe 26 vorgesehen, die vorzugsweise in zwei Teilklappen, und zwar in die Mittelebenenklappen 261 und 262, aufgeteilt ist, die getrennt einstellbar sind und jeweils eine Einlaßöffnung 151 bzw. 152 des Seitenkanals 141 bzw. 142 steuern. Die Betätigung der Mittelebenenklappen 261 und 262 erfolgt motorisch. Alle Luftklappen im Klimakasten 10 sind als sog. Jalousienklappen ausgebildet.

Über die Warmluftklappe 21 und über die linke und rechte Kaltluft-Teilklappe 231 und 233 wird die Mischlufttemperatur für den Fahrzeuginnenraum eingestellt. Diese klimatisierte Mischluft wird über die Seitenkanäle 141 und 142 zu den Luftaustrittsdüsen in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums, also zu den im Armaturenbrett auf der Fahrer- und Beifahrerseite angeordneten Mittel- und Seitendüsen geführt. Je nach Einstellung der Mittelebenenklappen 161, 162 können die Luftströme zu den einzelnen Luftaustrittsdüsen unterschiedlich eingestellt werden. Wie nicht weiter dargestellt ist, strömt die gleich temperierte Mischluft aus der Mischkammer 13 anteilig auch zu den auf der Fahrer- und Beifahrerseite angeordneten Fußraum- und Defrosterdüsen, je nach Einstellung entsprechender Luftklappe.

Wird nunmehr die mittlere Kaltluft-Teilklappe 232 mehr oder weniger geöffnet, so strömt zusätzliche Kaltluft direkt in die beiden Seitenkanäle 241, 242 ein, die sich mit der in den Seitenkanälen 141, 142 strömenden klimatisierten Luft aus der Mischkammer 13 mischt, so daß die über die Düsen in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums austretende Luft eine niedrigere Temperatur aufweist als die über die Fußraum- oder Defrosterdüse austretende Luft. Je nach Einstellung der mittleren Kaltluft-Teilklappe 232 kann somit die in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums die Fahrzeuginsassen anströmende Luft in ihrer Temperatur nach Wunsch mehr oder weniger gesenkt werden, was für die Fahrzeuginsassen einen erhöhten Klimakomfort bedeutet.

Erfordert der Automatikbetrieb die Schließung der Luftaustrittsdüsen in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums, so werden die beiden Mittelebenenklappen 261 und 262 motorisch geschlossen. Damit tritt keine Luft mehr in die beiden Seitenkanäle 241, 242 ein. Eine zusätzliche Schließung der mittleren Kaltluft-Teilklappe 232 ist nicht notwendig. Über die Einstellung der beiden seitlichen Kaltluft- Teilklappen 231 und 233 und der Warmluftklappe 21 wird die Mischtemperatur für die Fußraum- oder Defrosterdüsen geregelt.

Claims (4)

1. Klimaanlage für Fahrzeuginnenräume mit einem Kaltluftkanal und einem Warmluftkanal, die in einer Mischkammer münden, mit einem von der Mischkammer abgehenden Mischluftkanal, der mit in der Mittelebene des Fahrzeuginnenraums, insbesondere im Armaturenbrett, angeordneten Luftaustrittsdüsen, wie Mittel- und Seitendüsen, in Verbindung steht, mit einer die Mündung des Kaltluftkanals steuernden Kaltluftklappe, mit einer die Mündung des Warmluftkanals steuernden Warmluftklappe und mit einer die Abgangsöffnung zum Mischluftkanal steuernden Mischluftklappe, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischluftkanal (14) in zwei Seitenkanäle (141, 142) mit jeweils der halben Abgangsöffnung (15) entsprechenden Einlaßöffnungen (151, 152) zur getrennten Klimatisierung der rechten und linken Seite des Fahrzeuginnenraums aufgeteilt ist, daß die Kaltluftkanalmündung (22) in drei Zonen (221, 222, 223) und die Kaltluftklappe (23) in drei jeweils einer der Zonen (221, 222, 223) zugeordnete, voneinander getrennte Kaltluft-Teilklappen (231, 232, 233) unterteilt ist und daß die Mischkammer (13) von einem von der mittleren Zone (222) bis zur Abgangsöffnung (15) zum Mischluftkanal (14) reichenden Zentralkanal (24) durchzogen ist, dessen in der Abgangsöffnung (15) liegender Auslaßquerschnitt zu gleichen Teilen in die Einlaßöffnungen (151, 152) der Seitenkanäle (141, 142) des Mischluftkanals (14) hineinragt.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischluftklappe (26) in zwei voneinander getrennte, in jeweils eine der Einlaßöffnungen (151, 152) der Seitenkanäle (141, 142) des Mischluftkanals (14) steuernde Mittelebenenklappen (261, 262) unterteilt ist.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der mittleren Zone (222) zugeordnete mittlere Kaltluft-Teilklappe (232) manuell und die beiden anderen Kaltluft-Teilklappen (231, 233) sowie die beiden Mittelebenenklappen (261, 262) motorisch verstellbar sind.

4. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltluft-Teilklappen (231, 232, 233), die Warmluftklappe (21) und die Mischluftklappe (26) bzw. die beiden Mittelebenenklappen (261, 262) jeweils als Jalousieklappe ausgebildet sind.