DE19838174B4

DE19838174B4 - Klimaanlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19838174B4
Application number: DE1998138174
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kariya Nakamura; Hiroshi Kariya Kanda; Nobuyasu Kariya Naito; Tatsuo Kariya Tsunooka; Koichi Kariya Ito; So Kariya Obara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2018-08-22
Also published as: JPH11129730A; JP3823531B2; DE19838174A1

Abstract

Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, wobei die Klimaanlage umfasst:
ein Klimatisierungsgehäuse (11) zur Ausbildung eines Luftkanals, wobei das Klimatisierungsgehäuse (11) einen Fußraum-Öffnungsbereich (25) zum Blasen von Luft in Richtung zu dem unteren Bereich des Fahrgastraums hin und einen Defroster-Öffnungsbereich (19) zum Blasen von Luft in Richtung zu der Innenfläche der Windschutzscheibe hin aufweist;
einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (13) zum Erwärmen von durch den Luftkanal hindurch tretender Luft unter Verwendung von Heißwasser, wobei der Heizzwecken dienende Wärmetauscher (13) derart in dem Klimatisierungsgehäuse (11) angeordnet ist, dass ein Kühlluft-Bypass-Kanal (17) gebildet ist, durch den hindurch Luft den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (13) im Bypass umgeht;
eine Kühlluft-Bypass-Klappe (18) zum Öffnen und Schließen des Kühlluft-Bypass-Kanals (17); und
ein Heißwasserventil (14) zum Einstellen der Strömungsmenge des in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (13) einströmenden Heißwassers zur...

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, die einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher der Art mit einer Strömung in einer einzigen Richtung aufweist, wobei heißes Wasser durch alle Röhrchen in einer einzigen Richtung von der Heißwasser-Einlaßseite aus zu der Heißwasser-Auslaßseite hin strömt, und die ein Heißwasserventil zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit oder der Temperatur des in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher einströmenden Heißwassers aufweist.
Bei einer herkömmlichen Klimaanlage wird die Temperatur der in einen Fahrgastraum einzublasenden Luft geregelt, indem die Strömungsgeschwindigkeit oder die Temperatur von in einem Heizzwecken dienenden Wärmetauscher der Art mit einer Strömung in einer einzigen Richtung umlaufenden Heißwassers eingestellt wird. Bei der herkömmlichen Klimaanlage wird, weil die Wassertemperatur an der Heißwasser-Einlaßseite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers höher als diejenige an der Heißwasser-Auslaßseite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers ist, die Temperatur der Luft, die von der Heißwasser-Auslaßseite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers aus geblasen wird, höher als diejenige der Luft, die von der Heißwasser-Auslaßseite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers aus geblasen wird. Des weiteren ist der Heizzwecken dienende Wärmetauscher der Art mit einer Strömung in einer einzigen Richtung in einem Klimatisierungsgehäuse derart angeordnet, daß die Heißwasser-Einlaßseite an einer tiefer gelegenen Seite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers angeordnet ist und die Heißwasser-Auslaßseite an der oberen Seite desselben angeordnet ist, um in dem Heißwasser enthaltene Luft glatt abzugeben. Somit wird während der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart oder der Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart Luft, die durch die Heißwasser-Einlaßseite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers hindurchtritt, in Richtung zu einem Fußraum-Öffnungsbereich, der an einer tiefer gelegenen Seite des Klimatisie rungsgehäuses vorgesehen ist, geblasen, und wird Luft, die durch die Heißwasser-Auslaßseite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers hindurchtritt, in Richtung zu einem Defroster-Öffnungsbereich, der an einer oberen Seite des Klimatisierungsgehäuses vorgesehen ist, geblasen.
Bei der herkömmlichen Klimaanlage wird, wenn die Strömungsrate des Heißwassers, das in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher einströmt, mittels des Heißwasserventils geregelt wird, so daß Luft, die von dem Fußraum-Öffnungsbereich aus geblasen wird, eine vorbestimmte Temperatur aufweist; die Temperatur der Luft, die von dem Defroster-Öffnungsbereich aus geblasen wird, im Vergleich zu der Temperatur der Luft, die von dem Fußraum-Öffnungsbereich aus geblasen wird, stark herabgesetzt wird, weil die Temperatur des Heißwassers in dem Heizzwecken dienenden Wärmetauscher von der Heißwasser-Einlaßseite in Richtung zu der Heißwasser-Auslaßseite hin allmählich herabgesetzt wird. Demzufolge ist während der Fußraum-Betriebsart oder der Defroster-Betriebsart der Effekt der Enteisung der Windschutzscheibe herabgesetzt, und ist die Temperatur der Luft, die in Richtung zu dem oberen Bereich eines Fahrgastes in dem Fahrgastraum geblasen wird, übermäßig herabgesetzt.
JP 08-072529 A offenbart eine Klimaanlage mit einem Heizzwecken dienenden Wärmetauscher der Art mit einer Strömung in einer einzigen Richtung. Bei der Klimaanlage sind ein Kühlluft-Bypasskanal, durch den hindurch Kühlluft den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher im Bypass umgeht, und eine Kühlluft-Bypassklappe zum Öffnen und Schließen des Kühlluft-Bypasskanals an der Heißwasser-Einlaßseite vorgesehen, um eine Temperaturdifferenz zwischen der Luft, die in Richtung zu der tiefer gelegenen Seite des Fahrgastraums geblasen wird, und Luft, die in Richtung zu der höher gelegenen Seite des Fahrgastraums geblasen wird, an einer übermäßigen Vergrößerung während einer Bi-Level-Betriebsart zu hindern. Jedoch kann während der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart oder der Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart der Effekt der Enteisung der Windschutzscheibe herabgesetzt sein. Des weiteren ist, wenn ein Temperaturregelungsbereich von einer Betriebsart des maximalen Heizens mittels des Heißwasserventils eingestellt ist, die Menge des Heißwassers, das in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher einströmt, verringert; und daher kann der Effekt der Enteisung der Windschutzscheibe weiter beeinträchtigt sein.
EP 0 699 547 A2 ist eine frühere Anmeldung der Anmelderin und beschreibt eine Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, wobei die Klimaanlage ein Klimatisierungsgehäuse mit einem Luftkanal, einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher zum Erwärmen von durch den Luftkanal hindurch tretender Luft unter Verwendung von Heißwasser und ein Heißwasserventil zum Einstellen der Strömungsmenge des in den Heizzwecken dienenden Wärmetauschers einströmenden Heißwassers, aufweist. Während einer Bi-Level-Betriebsart, in welcher sowohl ein Kopfraum-Öffnungsbereich als auch ein Fußraum-Öffnungsbereich geöffnet sind, ist das Heißwasserventil geöffnet und eine Kühlluft-Bypass-Klappe neben dem Wärmetauscher geöffnet.
US 5 118 038A zeigt eine Klimaanlage, deren Steuervorrichtung insbesondere für eine Stabile Steuerung von Ausblastemperaturen abgestimmt ist.
DE 41 10 512 A1 zeigt eine Klimaanlage mit einer Mischluftklappe und einem einfachen Wasserabsperrventil, das durch mechanische Koppelung die Heißwasserzufuhr zum Wärmetauscher absperrt, wenn die Mischluftklappe einen Heizkanal schließt und einen Bypasskanal öffnet.
US 5 016 704 A beschreibt eine Klimaanlage, bei welcher Vorder- und Rücksitzbereich eines Fahrzeugs unabhängig voneinander klimatisiert werden kann.
JP 07-052635 A zeigt eine weitere Klimaanlage, die speziell zur effizienten Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Wärmemenge in zwei voneinander getrennt angesteuerten Luftpfaden mehrere Heiz-Wärmetauscher aufweist.
In Hinblick auf die vorstehend angegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug zu schaffen, die einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher der Art mit einer Strömung in einer einzigen Richtung aufweist und bei der das Enteisen der Windschutzscheibe während der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart oder Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart sogar dann zufriedenstellend verbessert ist, wenn das Heißwasserventil von der Betriebsart für maximales Heizen zu einem Temperaturregelungsbereich betätigt wird.
Erfindungsgemäß weist eine Klimaanlage einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher zum Aufheizen bzw. Erwärmen von Luft unter Verwendung von Heißwasser und ein Heißwasserventil zum Einstellen der Strömungsmenge des in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher einströmenden Heißwassers auf. Bei der Klimaanlage ist der Heizzwecken dienende Wärmetauscher ein solcher mit einer Strömung in einer einzigen Richtung, in dem Heißwasser von einem heißwasser-einlaßseitigen Behälter aus durch alle Röhrchen in einer einzigen Richtung zu einem heißwasser-auslaßseitigen Behälter hin strömt, der heißwasser-einlaßseitige Behälter an einer Seite des Fußraum-Öffnungsbereichs angeordnet ist, der heißwasser-auslaßseitige Behälter an einer Seite des Defroster-Öffnungsbereichs angeordnet ist und ein Kühlluft-Bypasskanal an einer Seite des heißwasser-einlaßseitigen Behälters vorgesehen ist. Während der Luftauslaß-Betriebsart, bei der Luft sowohl von dem Fußraum-Öffnungs bereich als auch von dem Defroster-Öffnungsbereich aus geblasen wird, öffnet eine Kühlluft-Bypassklappe den Kühlluft-Bypasskanal mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad, wenn der Temperaturregelungsbereich zur Regelung der Temperatur der in Richtung zu dem Fahrgastraum geblasenen Luft mittels des Heißwas serventils eingestellt ist. Auf diese Weise wird während der Luftauslaßbetriebsart, beispielsweise während der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart, Luftauslaß-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart, weil die Kühlluft-Bypass klappe den Kühlluft-Bypasskanal mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad öffnet, gemischte Luft zwischen warmer Luft, die durch den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher hindurchgetreten ist, und kühler Luft, die durch den Kühlluft-Bypasskanal hindurch strömt, in Richtung zu dem Fußraum-Öffnungsbereich geblasen. Demzufolge kann während des Temperaturregelungsbereichs der Öffnungsgrad des Heißwasserventils größer eingestellt sein, und kann die Temperatur der in Richtung zu dem Defroster-Öffnungsbereich geblasenen Luft erhöht sein, um sowohl das Enteisen der Windschutzscheibe als auch das Heizempfinden eines Fahrgastes in dem Fahrgastraum zu verbessern.
Des weiteren ist das Heißwasserventil mit einem mittleren Öffnungsgrad während des Temperaturregelungsbereichs geöffnet, und öffnet die Kühlluft-Bypassklappe den Kühlluft-Bypasskanal mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad, wenn der Temperaturregelungsbereich von der Betriebsart für maximales Heizen, bei der das Heißwasserventil während der Luftauslaß-Betriebsart vollständig geöffnet ist, eingestellt ist. Daher ist das Enteisen der Windschutzscheibe während der Fuß raum-Luftauslaß-Betriebsart oder der Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart sogar dann ausreichend verbessert, wenn das Heißwasserventil von der Betriebsart für maximales Heizen zu dem Temperaturregelungsbereich betätigt wird.
Vorzugsweise schließt die Kühlluft-Bypassklappe den Kühlluft-Bypasskanal während einer Bi-Level-Luftauslaß-Betriebsart, bei der Luft sowohl von einem Fußraum-Öffnungsbereich als auch von einem Kopfraum-Öffnungsbereich aus geblasen wird. Während der Bi-Level-Luftauslaß-Betriebsart kann, weil der Kühlluft-Bypasskanal vollständig geschlossen ist und der Heizzwecken dienende Wärmetauscher ein solcher mit einer Strömung in einer einzigen Richtung ist, die Temperatur der von dem Kopfraum-Öffnungsbereich aus geblasenen Luft niedriger ausgebildet sein, als die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich aus geblasenen Luft; und daher kann eine Temperaturverteilung für das "Kühlen des Kopfbereichs und das Beheizen des Fußbereichs" erreicht werden.
In noch weiter bevorzugter Weise ist ein Kühlzwecken dienender Wärmetauscher in einem Klimatisierungsgehäuse an der luftstromaufwärtigen Seite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers angeordnet, und öffnet die Kühlluft-Bypassklappe den Kühlluft-Bypasskanal während der Betriebsart des maximalen Kühlens vollständig, wobei Heißwasser, das in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher einströmt, durch das Heißwasserventil unterbrochen wird. Daher ist während der Betriebsart des maximalen Kühlens der Druckverlust in dem Luftkanal des Klimatisierungsgehäuses verringert, und ist die Menge der in Richtung zu dem Fahrgastraum geblasenen Luft vergrößert, um das maximale Kühlvermögen für den Fahrgastraum zu vergrößern.
In noch weiter bevorzugter Weise ist ein Betätigungselement zum manuellen Betätigen des Heißwasserventils ausgebildet, um die Temperatur der in Richtung zu dem Fahrgastraum geblasenen Luft zu regeln. Des weiteren besitzt das Heißwas serventil eine mit dem Betätigungselement verbundene Antriebs- bzw. Betätigungseinrichtung, und ist die Kühlluft-Bypassklappe mit der Antriebseinrichtung des Heißwasserventils verbunden. Auf diese Weise können das Heißwasserventil und die Kühlluft-Bypassklappe betriebstechnisch miteinander verbunden sein, und leicht manuell betätigt werden.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich ohne weiteres aus der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
1 eine schematische Übersicht mit der Darstellung der Gesamtbauweise eines Lüftungssystems einer Klimaanlage einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
2 ein Blockdiagramm einer elektrischen Regeleinheit (ECU) der Klimaanlage der ersten Ausführungsform;
3 eine Darstellung der Öffnungs/Schließ-Zustände jeder Klappe bei jeder Luftauslaß-Betriebsart bei der ersten Ausführungsform;
4 eine Draufsicht mit der Darstellung einer Gebläseeinheit und einer Klimatisierungseinheit einer Klimaanlage einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
5 eine Seitenansicht mit der Darstellung der Klimatisierungseinheit der Klimaanlage bei Betrachtung von der Linie V-V in 4 aus;
6 eine Vorderansicht mit der Darstellung eines Teils eines Heizkerns und eines mit dem Heizkern einstückig ausgebildeten Heißwasserventils bei der zweiten Ausführungsform;
7 eine Seitenansicht mit der Darstellung des Heizkerns und des Heißwasserventils, wobei der Kappenbereich abgebaut ist, dies bei der zweiten Ausführungsform;
8 eine schematische Ansicht mit der Darstellung des Heißwasserkreises des Heizkerns bei der zweiten Ausführungsform;
9 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Heißwasserventils, dem Öffnungsgrad des Kühlwasser-Bypasskanals und der Temperatur der Blasluft bei der zweiten Ausführungsform; und
10 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad des Heißwasserventils und der Temperatur der Blasluft bei der zweiten Ausführungsform.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezug nahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Zunächst wird eine erste bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1-3 beschrieben. Gemäß Darstellung in 1 besitzt die Klimaanlage eine Gebläseeinheit 1 und eine Klimatisierungseinheit 100. Die Klimati sierungseinheit 100 ist unter dem Armaturenbrett im Fahrgastraum an dem etwa zentralen Bereich in Richtung nach links bzw. nach rechts des Fahrzeugs angeordnet. Andererseits ist gemäß Darstellung in 1 die Gebläseeinheit 1 an der Fahrzeugvorderseite der Klimatisierungseinheit 100 angeordnet. Das heißt, die Klimatisierungseinheit 100 ist im Fahrgastraum angeordnet, und die Gebläseeinheit 1 ist im Motorraum an der Vorderseite der Klimatisierungseinheit 100 angeordnet. Die Gebläseeinheit 1 kann jedoch auch im Fahrgastraum an einer gegenüber der Klimatisierungseinheit 100 in Richtung des Fahrzeugs nach links bzw. nach rechts versetzten Position angeordnet sein.
Zunächst wird die Gebläseeinheit 1 nachfolgend beschrieben. Die Gebläseeinheit 1 ist mit einem ersten und einem zweiten Innenluft-Einführungsanschluß 2 bzw. 2a zum Einführen von Innenluft (d.h. von Luft innerhalb des Fahrgastraums) und mit einem Außenluft-Einführungsanschluß 3 zum Einführen von Außenluft (d.h. von Luft außerhalb des Fahrgastraums) ausgestattet. Die Innenluft- und Außenluft-Einführungsanschlüsse 2, 2a und 3 werden mittels erster und zweiter Innenluft/Außenluft-Schaltklappen 4 und 5 geöffnet und geschlossen.
Die erste und die zweite Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 4 bzw. 5 werden um Drehachsen 4a und 5a gedreht. Die erste und die zweite Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 4 bzw. 5 sind plattenartige Klappen, und die beiden Klappen sind betätitungstechnisch über eine Betätigungseinrichtung unter Verwendung eines Servomotors beispielsweise über eine Hebeleinrichtung miteinander verbunden. Bei der ersten Ausführungsform ist eine Innenluft/Außenluft-Schalteinheit aus dem Innenluft-Einführungsanschlüssen 2 und 2a, aus dem Außenluft-Einführungsanschluß 3, aus den Innenluft/Außenluft-Schaltklappen 4 und 5 und aus der Betätigungseinrichtung aufgebaut.
Innerhalb der Gebläseeinheit 1 sind ein erstes (innenluftseitiges) Lüfterrad 6 und ein zweites (außenluftseitiges) Lüfterrad 7 zum Blasen von von den Lufteinführungsanschlüssen 2, 2a und 3 aus eingeführter Blasluft angeordnet. Das erste und das zweite Lüfterrad 6 bzw. 7 sind Mehrschaufel-Zentrifugallüfterräder (d.h. Scirocco-Lüfterräder) und werden mittels eines einzigen gemeinsamen Elektromotors 7b gleichzeitig in Umlauf versetzt. 1 zeigt einen Zustand der Innenluft/Außenluft-Doppelstrom-Betriebsart, die weiter unten beschrieben wird. In diesem Fall wird, weil die erste Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 4 den ersten Innenluft-Einführungsanschluss 2 öffnet und den Außenluft-Kanal 3a gegenüber dem Außenluft-Einführungsanschluss 3 verschließt, die Innenluft in einen Ansauganschluss 6a des ersten Lüfterrades 6 eingesaugt. Andererseits wird, weil die zweite Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 5 den zweiten Innenluft-Einführungsanschluss 2a verschließt und einen Außenluftkanal 3b von dem Außenluft-Einführungsanschluss 3 öffnet, die Außenluft in einen Ansauganschluss 7a des zweiten Lüfterrads 7 eingesaugt. Daher bläst bei der Innen luft/Außenluft-Doppelstrom-Betriebsart das erste Lüfterrad 6 Innenluft von dem Innenluft-Einführungsanschluss 2 aus in einen erste Luftkanal 8 ein, und das zweite Lüfterrad 7 Außenluft von dem Außenluft-Einführungsanschluss 3 aus in einen zweiten Luftkanal 9 ein. Der erste Luftkanal 8 und der zweite Luftkanal 9 sind mittels einer Trennwandplatte 10 voneinander getrennt, die zwischen dem ersten Lüfterrad 6 und dem zweiten Lüfterrad 7 angeordnet ist. Die Trennwandplatte 10 kann einstückig mit einem Spiralgehäuse 10a, das aus Kunststoff hergestellt ist, zur Aufnahme sowohl des ersten als auch des zweiten Lüfterrades 6 bzw. 7 ausgebildet sein.
Bei dieser Ausführungsform ist der Außendurchmesser des ersten Lüfterrades 6 kleiner als dasjenige des zweiten Lüfterrades 7 ausgebildet, um so zu verhindern, dass der Öffnungsbereich des Einlassanschlusses 7a des zweiten Lüfterrades 7 dadurch verkleinert ist, dass der Elektromotor 7a an der Seite des zweiten Lüfterrades 7 vorgesehen ist.
Die Klimatisierungseinheit 100 ist eine solche, bei der sowohl ein Verdampfer (d.h. ein Kühlzwecken dienender Wärmetauscher) 12 und ein Heizkern (d.h. ein Heizzwecken dienender Wärmetauscher) 13 in einem Klimatisierungsgehäuse 11 aufgenommen sind. Nachfolgend wird die Bauweise der Klimatisierungseinheit 100 unter besonderer Bezugnahme auf 1 beschrieben. Das Klimatisierungsgehäuse 11 ist aus einem Kunststoff hergestellt, der in einem gewissen Ausmaß eine Elastizität besitzt und hinsichtlich seiner Festigkeit hervorragend ist, beispielsweise aus Polypropylen, und ist aus einer Vielzahl von Teilgehäusen je mit einer Teilungsfläche in vertikaler Richtung (d.h. in der Richtung des Fahrzeug von oben nach unten bzw. von unten nach oben) in 1 zusammengesetzt. Die Teilgehäuse sind mit Hilfe von Befestigungsmitteln, beispielsweise mit Hilfe eines Metallfederklipses und einer Schraube, einstückig verbunden, nachdem die Wärmetauscher 12 und 13 und Bauteile, beispielsweise eine Klappe (wie nachfolgend noch beschrieben wird) dort aufgenommen sind, um so die Klimatisierungseinheit 100 zu bilden.
An der am weitesten vorne gelegenen Seite des Klimatisierungsgehäuses 11 ist der Verdampfer 12 derart angeordnet, daß er die Gesamtflächen des ersten und des zweiten Luftkanals 80 bzw. 90 kreuzt. In wohlbekannter Weise dient der Verdampfer 12 zum Kühlen von Luft unter Absorption latenter Verdampfungswärme eines Kühl- bzw. Kältemittels eines Kühl- bzw. Kältezyklusses aus Luft. Gemäß Darstellung in 1 ist der Verdampfer 12 in Richtung des Fahrzeugs von vorn nach hinten dünn und ferner in dem Klimatisierungsgehäuse 11 derart angeordnet, dass sich seine Längsrichtung in Richtung des Fahrzeugs von oben nach unten erstreckt.
Ein Luftkanal, der sich von der luftstromaufwärtigen Seite des Verdampfers 12 zu der luftstromabwärtigen Seite des Heizkerns 13 erstreckt, ist durch Trennwandplatten 15a, 15b und 15c in den ersten Luftkanal 80 an der unteren Seite des Fahrzeugs und in den zweiten Luftkanal 90 an der oberen Seite des Fahrzeugs aufgeteilt. Die Trennwandplatten 15a-15c sind einstückig mit dem Klimatisierungsgehäuse 11 unter Verwendung von Kunststoff ausgebildet und sind ein stationäres Trennwandelement, das sich etwa in horizontaler Richtung in der Richtung des Fahrzeugs von links und nach rechts erstreckt. Die Trennwandplatten 15a-15c können gegenüber dem Klimatisierungsgehäuse 11 separat ausgebildet sein und können mit dem Klimatisierungsgehäuse 11 verbunden und an diesem befestigt sein, und zwar unter Verwendung von Befestigungsmitteln, wie beispielsweise einer Schraube oder eines Klebemittels.
Der Verdampfer 12 ist ein solcher mit einem Aufbau, bei dem eine Vielzahl von flachen Röhrchen, deren jedes dadurch ausgebildet ist, daß zwei dünne Metallplatten, hergestellt aus Aluminium oder dergleichen, miteinander verbunden sind, um zwischen benachbarten flachen Röhrchen eine gewellte Rippe sandwichartig aufzunehmen, und dann einstückig verlötet sind. In dem Verdampfer 12 ist ein Luftkanal ausgebildet. Der Luftkanal in dem Ver dampfer 12 ist auf den Verlängerungslinien der Trennwandplatten 15a und 15b mittels einer Rippenfläche der gewellten Rippe oder einer flachen Fläche des flachen Röhrchens ebenfalls unterteilt, so daß der erste Kanal 80 und der zweite Kanal 90 in dem Verdampfer 12 ebenfalls voneinander getrennt sind.
An der luftstromabwärtigen Seite (an der Fahrzeugheckseite) des Verdampfers 12 ist der Heizkern 13 benachbart derart angeordnet, so daß ein vorbestimmter Abstand zwischen ihnen ausgebildet ist. Der Heizkern 13 dient zum Wieder-Erwärmen von Kühlluft, die durch den Verdampfer 12 hindurchgetreten ist. In dem Heizkern 13 strömt Hochtemperatur-Kühlwasser (Heißwasser) zum Kühlen des Motors des Fahrzeuges, und heißt der Heizkern 13 Luft unter Verwendung von Kühlwasser als Wärmequelle auf. In gleicher Weise wie der Verdampfer 12 ist der Heizkern 13 in der Richtung des Fahrzeugs von vorn nach hinten dünn und in dem Klimatisierungsgehäuse 11 angeordnet. Das heißt, der Heizkern 13 ist derart angeordnet, daß er sowohl den ersten als auch den zweiten Luftkanal 80 bzw. 90 zwischen den beiden Trennwandplatten 15b und 15c kreuzt. Des weiteren ist der Heizkern 13 in einer gegenüber dem zentralen Bereich des Verdampfers 12 verschobenen Versetzungs-Position an der oberen Seite des Gehäuses angeordnet, so daß der Heizkern 13 die Gesamtfläche des zweiten Luftkanals 90 kreuzt und einen Teil des ersten Luftkanals 80 kreuzt. Weil der Heizkern 13 zur oberen Seite hin verschoben angeordnet ist, ist ein Kühlluft-Bypasskanal 17 in dem ersten Luftkanal 80 unter dem Heizkern 13 ausgebildet.
Der Heizkern 13 ist ein solcher, bei der eine Vielzahl von flachen Röhrchen, deren jedes durch gegenseitiges Verbinden von zwei dünnen Metallplatten, hergestellt aus Aluminium oder dergleichen, um eine gewellte Rippe zwischen benachbarten flachen Röhrchen sandwichartig anzuordnen, und dann miteinander verlötet ist.
Bei der ersten Ausführungsform ist der Heizkern 13 ein solcher, bei dem Heißwasser in den Heizkern 13 von einem heißwasser-einlaßseitigen Behälter 13a einströmt und von einem heißwasser-auslaßseitigen Behälter 13b aus ausströmt. Der heißwasser-einlaßseitige Behälter ist an dem unteren Ende des Heizkerns 13 in dem ersten Luftkanal 80 angeordnet, und der heißwasser-auslaßseitige Behälter 13b ist an dem oberen Ende des Heizkerns 13 in dem zweiten Luftkanal 90 angeordnet. Ein Kernbereich 13c, der die flachen Röhrchen und die gewellten Rippen aufweist, ist zwischen den beiden Behältern 13a, 13b angeordnet. Das beißt, der Heizkern 13 ist ein solcher mit einer Strömung in einer einzigen Richtung, in dem Heißwasser von dem heißwasser-einlaßseitigen Behälter 13a aus durch die Gesamtheit der flachen Röhrchen des Heizkernbereichs 13c in der Richtung von der unteren Seite zu der oberen Seite hin strömt.
Ein Heißwasserventil 14 zum Einstellen der Strömungsmenge des Heißwassers, das in den Heizkern 13 einströmt, ist in der Klimaanlage vorgesehen, und die Temperatur der in den Fahrgastraum einzublasenden Luft ist durch das Heißwasserventil 14 eingestellt. Das heißt, bei der Ausführungsform ist das Heißwasserventil 14 eine Temperatur-Eistelleinheit zum Einstellen der Temperatur der in den Fahrgastraum einzublasenden Luft.
In dem ersten Luftkanal 80 ist innerhalb des Klimatisierungsgehäuses 11 an der unteren Seite des Heizkerns 13 der Kühlluft-Bypasskanal 17 ausgebildet, durch den hindurch Luft, (d.h. Kühlluft), die durch den Verdampfer 12 hindurchgetreten ist, strömt, wobei sie den Heizkern 13 im Bypass umgeht, und der Kühlluft-Bypasskanal 17 wird mittels einer Kühlluft-Bypassklappe 18 geöffnet und geschlossen.
Ein Defroster-Öffnungsbereich 19, der mit dem zweiten Luftkanal 90 direkt in Verbindung steht, ist an einer Stelle unmittelbar hinter dem Heizkern 13 an dem oberen Flächenbereich des Klimatisierungsgehäuses 11 geöffnet. Der Defroster-Öffnungsbereich 19 wird mittels einer doppelflügelförmigen Defroster-Klappe 20 geöffnet und geschlossen, die mittels einer Drehwelle 20a drehbar abgestützt ist. Der Defroster-Öffnungsbereich 19 dient zum Blasen klimatisierter Luft in Richtung zu der Innenfläche der Windschutzscheibe des Fahrzeugs durch einen Defroster-Kanal und einen Defroster-Luftauslaß hindurch.
An einem Bereich der am weitesten rückwärtig gelegenen Seite des Fahrzeugs (an einer Seite des Fahrgastes) in dem Klimatisierungsgehäuse 11 ist der Kopfraum-Öffnungsbereich 21 geöffnet, der in direkter Verbindung mit dem ersten Luftkanal 80 steht. Der Kopfraum-Öffnungsbereich 21 wird mittels einer Kopfraum-Klappe 22 geöffnet und geschlossen, und die Kopfraum-Klappe 22 ist in Doppelflügel-Gestalt ausgebildet und mittels einer Drehwelle 22a gelagert. Der Kopfraum-Öffnungsbereich 22 dient zum Blasen klimatisierter Luft in Richtung zu der oberen Seite eines Fahrgastes in dem Fahrgastraum von einem Kopfraum-Luftauslaß aus, der an der oberen Seite des Armaturenbretts vorgesehen ist, durch einen Kopfraum-Kanal hindurch.
Zwischen dem am meisten luftstromabwärts gelegenen Ende der Trennwandplatte 15a und dem Einlaßbereich des Kopfraum-Öffnungsbereichs 21 ist ein Verbindungsweg 23 zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Luftkanal 80 bzw. 90 vorgesehen. Der Verbindungsweg 23 wird mittels einer plattenartigen Verbindungsklappe 24 geöffnet und geschlossen, die mittels einer Drehwelle 24a drehbar gelagert ist.
In der unteren Fläche des Klimatisierungsgehäuses an einer Position der Fahrzeugrückseite ist ein Fußraum-Öffnungsbereich 25 geöffnet, der in direkter Verbindung mit dem ersten Luftkanal 80 steht. Der Fußraum-Öffnungsbereich 25 wird mittels einer Fußraum-Klappe 26 geöffnet und geschlossen, und die Fußraum Klappe 26 ist in Doppelflügelgestalt ausgebildet und mittels einer Drehwelle 26a drehbar gelagert. Der Fußraum-Öffnungsbereich 25 dient zum Blasen warmer Luft in Richtung zu dem Fußbereich des Fahrgastes im Fahrgastraum von einem Fuß raum-Luftauslaß aus durch einen Fußraum-Kanal hindurch.
Die Defroster-Klappe 20, die Kopfraum-Klappe 22 und die Fußraum-Klappe 26 werden mittels einer Betriebsart-Schaltbetätigungs-Einrichtung unter Verwendung eines Servomotors über eine Hebeleinrichtung betätigt, um die Luftauslaß-Betriebsart einzustellen.
Das Heißwasserventil 14 wird mittels eines Betätigungselementes, beispielsweise mittels eines Servomotors, entsprechend dem Temperatur-Regelungssignal der Klimaanlage betätigt. In gleicher Weise wird die Kühlluft-Bypassklappe 18 mittels eines Betätigungselementes, beispielsweise mittels eines Servomotors, entsprechend einem Temperatur-Regelungssignal der Klimaanlage betätigt.
Gemäß Darstellung in 2 ist eine elektrische Regelungseinheit (nachfolgend bezeichnet als "ECU") 30 aus einem Mikrocomputer und einem elektrischen Schaltkreis rund um den Mikrocomputer gebildet. Betätigungssignale von zahlreichen Betätigungseinheiten 41-45, die an der Klimatisierungs-Betätigungstafel 80 vorgesehen sind, und Feststellungssignale von zahlreichen Sensoren 46-50 werden an der ECU 30 eingegeben. In der ECU 30 werden Berechnungsvorgänge durchgeführt auf der Grundlage eines voreingestellten Programms entsprechend den Eingabesignalen, und werden Regelungssignale an den Elektromotor 7b des ersten und des zweiten Lüfterrades 6 bzw. 7 und zahlreiche Servomotoren 51-57 abgegeben. Das heißt, die Betätigungseinheiten 41-45 umfassen eine automatische Klimatisierungs-Regelungseinheit 41 zum automatischen Regeln der Temperatur der Luft, die in Richtung zu dem Fahrgastraum geblasen wird, eine Temperatur-Einstelleinheit 42 zum Einstellen der Soll-Temperatur des Fahrgastraums, einen Innenluft/Außenluft-Betriebsart-Einstellschalter 43, eine Luftmengen-Einstelleinheit 44 und einen Luftauslaß-Betriebsart-Einstellschalter 45. Die Sensoren 46-50 umfassen einen Innenluft-Temperatursensor 46 zum Feststellen der Temperatur der Innenluft, einen Außenluft-Temperatursensor 47 zum Feststellen der Temperatur der Außenluft, einen Sonnenlicht-Mengensensor 48 zum Feststellen der Menge des in das Fahrzeug eintretenden Sonnenlichts, einen Wasser-Temperatursensor 49 zum Feststellen der Temperatur des Heißwassers, das in den Heizkern 13 einströmt, und einen Verdampferluft-Temperatursensor 50 zum Feststel len der Temperatur der Luft am Luftauslaß des Verdampfers 12. Die Servomotoren 51-57 umfassen einen Servomotor 51 für die Innenluft/Außenluft-Schaltklappen 4 und 5, einen Servomotor 52 für das Heißwasserventil 12, einen Servomotor 53 für die Kühlluft-Bypassklappe 18, einen Servomotor 54 für die Defroster- Klappe 20, einen Servomotor 55 für die Kopfraum-Klappe 22, einen Servomotor 56 für die Fußraum-Klappe 26 und einen Servomotor 57 für die Verbindungsklappe 24.
3 zeigt Öffnungs/Schließ-Zustände der Kühlluft-Bypassklappe 18, der Defroster-Klappe 20, der Kopfraum-Klappe 22, der Fußraum-Klappe 26 und der Verbindungsklappe 24 in jeder Luftauslaß-Betriebsart.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der Klimaanlage mit der obenbeschriebenen Bauweise unter Bezugnahme auf jede der Luftauslaß-Betriebsarten beschrieben.
(1) Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart
Wenn die Betriebsart des maximalen Heizens auf der Grundlage der Signale der ECU 30 zu der Zeit des Beginns des Heizbetriebs im Winter bestimmt wird, regelt die ECU 30 den Servomotor 52 für das Heißwasserventil 14 und den Servomotor 53 für die Kühlluft-Bypassklappe 18 so, daß das Heißwasserventil 14 vollständig geöffnet wird und der Kühlluft-Bypasskanal 17 vollständig geschlossen wird, und zwar durch die Kühlluft-Bypassklappe 18. Daher strömt Heißwasser in den Heizkern 13 mit maximaler Strömungsrate ein, und tritt die gesamte von der Gebläseeinheit 1 geblasene Luft durch den Heizkern 13 hindurch. Wenn die Betriebsart des maximalen Heizens eingestellt wird, wird die Innenluft/Außenluft-Schalteinrichtung durch die ECU 30 betätigt, um die Innenluft/Außenluft-Doppelstrom-Be triebsart einzustellen. In diesem Fall wird die Drehposition des Servomotors 51 für die Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 4 und 5 durch die ECU 30 geregelt. Daher öffnet die erste Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 4 den ersten Innenluft-Einführungsanschluß 2, und verschließt sie den Außenluft-Kanal 3a gegenüber dem Außenluft-Einführungsanschluß 3, und verschließt die zweite Innenluft/Außenluft- Schaltklappe 5 den zweiten Innenluft-Einführungsanschluß 2a, und öffnet sie den Außenluft-Kanal 3b gegenüber dem Außenluft-Einführungsanschluss 3. Daher saugt das erste Lüfterrad 6 von dem ersten Innenluft-Einführungsanschluss 3 durch den Ansauganschluss 6a hindurch eingeführte Innenluft an, und saugt gleichzeitig das zweite Lüfterrad 7 von dem Außenluft-Einführungsanschluss 3 durch den Ansaug anschluss 7a hindurch eingeführte Außenluft an. Die von dem ersten Lüfterrad geblasene Innenluft tritt durch den ersten Luftkanal 8 hindurch und strömt in den ersten Luftkanal 80 in der Klimatisierungseinheit 100 ein. Des Weiteren tritt die von dem zweiten Lüfterrad 7 geblasene Außenluft durch den zweiten Luftkanal 9 hin durch, und strömt diese Luft in den zweiten Luftkanal 90 in der Klimatisierungseinheit 100 ein.
Andererseits wird die Luftauslaß-Betriebsart-Schalteinrichtung durch die ECU 30 so betätigt, daß die Fußraum-Klappe 26 den Fußraum-Öffnungsbereich 25 vollständig öffnet, die Kopfraum-Klappe 22 den Kopfraum-Öffnungsbereich 21 vollständig verschließt und die Defroster-Klappe 20 den Defroster-Öffnungsbereich 19 etwas öffnet. Sogar bei der Doppelstrom-Betriebsart wird die Verbindungsklappe 24 derart betätigt, daß der Verbindungsweg 23 vollständig geöffnet wird oder der Verbindungsweg 23 mit einem kleinen Öffnungsgrad etwas geöffnet wird.
Die Innenluft, die mittels des ersten Lüfterrades 6 geblasen wird, strömt durch den ersten Luftkanal 80 der Klimatisierungseinheit 100, hindurch und die Außenluft, die mittels des zweiten Lüfterrades 7 geblasen wird, strömt durch den zweiten Luftkanal 90 der Klimatisierungseinheit 100 hindurch. Daher wird nach dem Hindurchtritt durch den Verdampfer 12 in dem ersten Luftkanal 80 die Innenluft in dem Heizkern 13 zu warmer Luft erhitzt und durch den Fußraum-Öffnungsbereich 25 hindurch in Richtung zu dem Fußbereich des Fahrgastes in dem Fahrgastraum ausgeblasen. Gleichzeitig wird nach dem Hindurchtritt durch den Verdampfer 12 in dem zweiten Luftkanal 90 die Außenluft in dem Heizkern 13 zu warmer Luft erhitzt und durch den Defroster-Öffnungsbereich 19 hindurch in Richtung zu der Innenfläche der Windschutzscheibe ausgeblasen. Weil die Innenluft mit einer Temperatur höher als diejenge der Außenluft in dem Heizkern 13 erwärmt wird, wird die Temperatur der in den Fußbereich des Fahrgastraums einzublasenden Luft hoch. Weil andererseits Außenluft mit einer geringen Feuchtigkeit in dem Heizkern 13 erwärmt und in Richtung zu der Windschutzscheibe geblasen wird, kann die Windschutzscheibe zufriedenstellend entfrostet oder beschlagfrei gemacht werden. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl eine Verbesserung der Heizwirkung für den Fahrgastraum als auch der Enteisung der Windschutzscheibe zu erreichen.
Bei der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart während der Betriebsart des maximalen Heizens wird die warme Luft der Außenluft in dem zweiten Luftkanal 90 in die warme Luft der Innenluft in dem ersten Luftkanal 80 durch den Verbindungsweg 23 hindurch so eingemischt, daß das Verhältnis der Menge (etwa 20%) der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft und der Menge (etwa 80%) der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft in bevorzugter Weise eingestellt werden kann.
Wenn die Temperatur des Fahrgastraums ansteigt und die Heizlast absinkt, wird als nächstes das Heißwasserventil 14 durch die ECU 30 von der Position der vollständigen Öffnung (d.h. dem Zustand des maximalen Heizens) zu einer Position einer mittleren Öffnung betätigt bzw. bewegt, um die Temperatur der in den Fahrgastraum eingeblasenen Luft zu regeln, und wird die Menge des in den Heizkern 13 einströmenden Heißwassers verringert. Hierbei wird die Verbindungsklappe 24 in der eingestellten Position gehalten, bei der der Verbindungsweg 23 vollständig geöffnet oder etwas geöffnet ist. Andererseits wird in diesem Fall die Kühlluft-Bypassklappe 18 durch die ECU 30 zum Öffnen des Kühlluft-Bypasskanals 17 mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad (beispielsweise mit einem kleinen Öffnungsgrad) geregelt. Das heißt, während der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart oder Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart wird, wenn die Temperatur des Fahrgastraums ansteigt, der Temperaturregelungsbereich von der Betriebsart für maximales Heizen aus mittels des Heißwasserventils 14 eingestellt.
Während des Temperaturregelungsbereichs, bei dem das Heißwasserventil 14 bei der Position der mittleren Öffnung arbeitet, weil das in den Heizkern 13 einströmende Heißwasser verringert wird und der Heizkern 13 ein solcher mit einer Strömung in einer einzigen Richtung ist, wird die Temperatur des Heißwassers an der Heißwasser-Auslaßseite im Vergleich zu derjenigen an der Heißwasser-Einlaßseite in dem Heizkern 13 stark herabgesetzt. Daher wird die Temperatur der von der Heißwasser-Auslaßseite in dem Heizkern 13 aus geblasenen Luft im Vergleich zu der Temperatur der von der Heißwasser-Einlaßseite in dem Heizkern 13 aus geblasenen Luft stark abgesenkt. Weil jedoch bei der ersten Ausführungsform der Kühlluft-Bypasskanal 17 mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad mittels der Kühlluft-Bypassklappe 18 geöffnet ist, wird Kühlluft, die durch den Kühlluft-Bypasskanal 17 hindurchströmt, mit Warmluft von der Heißwasser-Einlaßseite des Heizkerns 13 vermischt.
Somit kann bei der ersten Ausführungsform im Vergleich mit dem Fall, bei dem die Kühlluft nicht im Bypass geführt wird, der Öffnungsgrad des Heißwasserventils 14 bei der gleichen Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft größer eingestellt werden. Das heißt, bei der ersten Ausführungsform kann die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft mittels der Kühlluft von dem Kühlluft-Bypasskanal 17 aus herabgesetzt werden, und kann die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft ohne erhebliche Verkleinerung des Öffnungsgrades des Heißwasserventils 14 geregelt werden. Demzufolge kann die Temperatur der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft sogar während des Temperaturregelungsbereichs des Heißwasserventils 14 erhöht werden, und kann verhindert werden, daß das Enteisen der Windschutzscheibe abgeschwächt wird und das Heizempfinden für den Fahrgastraum beeinträchtigt wird.
Während des Temperatur-Regelungsbereichs wird das maximale Heizvermögen für den Fahrgastraum nicht benötigt. Daher wird die Innenluft/Außenluft-Einführungs-Betriebsart im allgemeinen auf die Betriebsart für ausschließlich Außenluft eingestellt, bei der sowohl der erste als auch der zweite Innenluft-Einführungsanschluß 2 bzw. 2a geschlossen sind und sowohl der erste als auch der zweite Außenluft-Kanal 3a bzw. 3b des Außenluft-Einführungsanschlusses 3 geöffnet sind. Jedoch kann durch manuelle Betätigung seitens des Fahrgastes die Betriebsart für ausschließlich Innenluft, bei der sowohl der erste als auch der zweite Außenluft-Kanal 3a bzw. 3b des Außenluft-Einführungsanschlusses 3 geschlossen sind und sowohl der erste als auch der zweite Innenluft-Einführungsanschluß 2 bzw. 2a geöffnet sind, oder die Innenluft/Außenluft-Doppelstrom-Betriebsart eingestellt werden, bei der die Innenluft und die Außenluft wie oben beschrieben gleichzeitig eingeführt werden.
(2) Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart
Bei der Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart zum Einstellen der Menge der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus zu blasenden Luft auf etwa die gleiche Menge wie diejenige von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 (je 50%) wird die Fußraum-Klappe 26 zum vollständigen Öffnen des Fußraum-Öffnungsbereichs 25 betätigt, und wird die Defroster-Klappe 20 zum vollständigen Öffnen des Defroster-Öffnungsbereichs 19 betätigt. Des weiteren wird die Verbindungsklappe 24 zum vollständigen Schließen des Verbindungsweges 23 betätigt. Daher strömt die gesamte Innenluft in den ersten Luftkanal 80 in den Fußraum-Öffnungsbereich 25 ein, und strömt die gesamte Außenluft in dem zweiten Luftkanal 19 in den Defroster-Öffnungsbereich 19 ein. Somit ist es möglich, die Menge der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft etwa gleich derjenigen von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 einzustellen.
Bei der Betriebsart des maximalen Heizens, bei der das Heißwasserventil 14 vollständig geöffnet ist, wird ähnlich zu bzw. in gleicher Weise wie bei der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart die Innenluft/Außenluft-Doppelstrom-Betriebsart eingestellt, um sowohl die Verbesserung der Heizwirkung für den Fahrgastraum als auch der Enteisung der Windschutzscheibe sicherzustellen. Des weiteren kann in gleicher Weise wie bei der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart der Temperaturregelungsbereich durch Einstellen des Öffnungsgrades des Heißwasserventils 14 eingestellt werden. Während der Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart wird, weil der Kühlluft-Bypasskanal 17 mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad durch die Kühlluft-Bypassklappe 18 geöffnet ist, durch den Kühlluft Bypasskanal 17 hindurchströmende Kühlluft mit Warmluft von der Heißwasser-Einlaßseite des Heizkerns vermischt. Somit kann bei der ersten Ausführungsform der Öffnungsgrad des Heißwasserventils 14 größer eingestellt werden im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Kühlluft den Heizkern 13 nicht im Bypass umgeht, dies bei derselben Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft. Das heißt, bei der ersten Ausführungsform kann die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft durch die Kühlluft von dem Kühlluft-Bypasskanal 17 herabgesetzt werden, und kann die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft ohne starke Verkleinerung des Öffnungsgrades des Heißwasserventils 14 geregelt werden. Demzufolge kann die Temperatur der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft sogar während des Temperaturregelungsbereichs des Heißwasserventils 14 erhöht werden und kann verhindert werden, daß das Enteisen der Windschutzscheibe abgeschwächt wird und das Heizempfinden für den Fahrgastraum beeinträchtigt wird.
Des weiteren wird während des Temperaturregelungsbereichs im allgemeinen die Betriebsart für ausschließlich Außenluft eingestellt. Jedoch kann durch manuelle Betätigung seitens des Fahrgastes in dem Fahrgastraum die Betriebsart für ausschließlich Innenluft oder die Innenluft/Außenluft-Doppelstrom-Betriebsart eingestellt werden.
(3) Defroster-Luftauslaß-Betriebsart
Mit der Defroster-Luftauslaß-Betriebsart verschließt die Kopfraum-Klappe 22 den Kopfraum-Öffnungsbereich 21 vollständig, und verschließt die Fußraum-Klappe 26 den Fußraum-Öffnungsbereich 25 vollständig. Gleichzeitig öffnet die Defroster-Klappe 20 den Defroster-Öffnungsbereich 19 vollständig, und öffnet die Verbindungsklappe 24 den Verbindungsweg 23 vollständig. Des weiteren wird die Kühlluft-Bypassklappe zum vollständigen Verschließen des Kühlluft-Bypasskanals 17 betätigt. Somit tritt die gesamte Luft von dem ersten Luftkanal 80 und dem zweiten Luftkanal 90 durch den Heizkern 13 hindurch, um hinsichtlich ihrer Temperatur geregelt zu werden, und wird diese Luft in Richtung zu der Innenfläche der Windschutzscheibe geblasen, um die Windschutzscheibe zu enteisen. Gleichzeitig wird die Betriebsart für ausschließlich Außenluft eingestellt, um das Enteisen der Windschutzscheibe zu gewährleisten.
(4) Kopfraum-Luftauslaß-Betriebsart
Bei der Kopfraum-Luftblasauslaß-Betriebsart öffnet die Kopfraumklappe 22 den Kopfraum-Öffnungsbereich 21 vollständig, verschließt die Defroster-Klappe 20 den Defroster-Öffnungsbereich 19 vollständig, und verschließt die Fußraum-Klappe 26 den Fußraum-Öffnungsbereich 25 vollständig. Des weiteren öffnet die Verbindungsklappe 24 den Verbindungsweg 23 vollständig. Daher steht sowohl der erste als auch der zweite Luftkanal 80 bzw. 90 mit ausschließlich dem Kopfraum-Öffnungsbereich 21 in Verbindung.
Entsprechend wird Kühlluft, die in dem Verdampfer 12 gekühlt worden ist, mittels des Heizkerns 13 wieder erwärmt, so daß die Temperatur der Luft geregelt wird, und wird dann die gesamte klimatisierte Luft in Richtung zu dem Kopfraum-Öffnungsbereich 21 ausgeblasen. Zu dieser Zeit bzw. hierbei kann irgendeine Betriebsart von Betriebsart für ausschließlich Innenluft, Betriebsart für ausschließlich Außenluft und Doppelstrom-Betriebsart mittels der ersten und der zweiten Innen luft/Außenluft-Schaltklappen 4 bzw. 5 gewählt werden.
Bei der Betriebsart für maximales Kühlen (d.h. bei dem Zustand des maximalen Kühlens) ist die Betriebsart für ausschließlich Innenluft eingestellt. Des weiteren ist das Heißwasserventil 14 vollständig verschlossen, um einen Umlauf des Heißwassers in den Heizkern 13 zu unterbrechen, und öffnet die Kühlluft-Bypassklappe 18 den Kühlluft-Bypasskanal 17 vollständig. Daher wird die Menge der in den Fahrgastraum einzublasenden Kühlluft vergrößert, und kann das Kühlvermögen für den Fahrgastraum maximiert werden.
Andererseits wird während des Temperaturregelungsbereichs des Heißwasserventils 14 der Kühlluft-Bypasskanal 17 durch die Kühlluft-Bypassklappe 18 vollständig verschlossen, tritt die gesamte mittels des Verdampfers 12 gekühlte Luft durch den Heizkern 13 hindurch, um hinsichtlich ihrer Temperatur geregelt zu werden, und diese Luft strömt in den Kopfraum-Öffnungsbereich 21 ein.
(5) Bi-Level-Luftauslaß-Betriebsart
Bei der Bi-Level-Luftauslaß-Betriebsart öffnet die Kopfraum-Klappe 22 den Kopfraum-Öffnungsbereich 21 vollständig, und öffnet die Fußraum-Klappe 26 den Fußraum-Öffnungsbereich 25 vollständig. Die Defroster-Klappe 20 verschließt den Defroster-Öffnungsbereich 19 vollständig, und die Verbindungsklappe 24 öffnet den Verbindungsweg 23 vollständig. Daher kann die Luft gleichzeitig in Richtung zu der oberen Seite und der unteren Seite des Fahrgastraums durch den Kopfraum-Öffnungsbereich 21 und den Fußraum-Öffnungsbereich 25 hindurch geblasen werden.
Bei der Bi-Level-Luftauslaß-Betriebsart zur Ausbildung einer Temperaturverteilung für das Kühlen des oberen Bereichs und das Heizen des unteren Bereichs im Fahrgastraum ist es notwendig, daß die Temperatur der von dem Kopfraum-Öffnungsbereich 21 aus geblasenen Luft niedriger ausgebildet wird als diejenige von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25. Bei der ersten Ausführungsform wird die Temperatur der in den Fahrgastraum einzublasenden Luft eingestellt, indem die Strömungsmenge oder die Temperatur des in den Heizkern 13 einströmenden Heißwassers eingestellt wird. Des weiteren ist der Heizkern 13 ein solcher mit einer Strömung in einer einzigen Richtung, und verschließt die Kühlluft-Bypassklappe 18 den Kühlluft-Bypasskanal 17 während der Bi-Level-Luftauslaß-Be triebsart vollständig. Somit kann an der Luftauslaßseite des Heizkerns 13 die Temperatur der Luft in dem ersten Luftkanal 80, der an der Heißwasser-Einlaßseite des Heizkerns 13 angeordnet ist, höher ausgebildet werden als die Temperatur der Luft in dem zweiten Luftkanal 90, der an der Heißwasser-Auslaßseite des Heizkerns 13 angeordnet ist.
Somit kann sogar während der Betriebsart für ausschließlich Außenluft oder der Betriebsart für ausschließlich Innenluft, weil die Temperatur der von dem Kopfraum-Öffnungsbereich 21 aus in dem zweiten Luftkanal 90 geblasenen Luft niedriger als die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 in dem ersten Luftkanal 90 geblasenen Luft ausgebildet werden kann, eine Temperaturverteilung für das "Kühlen des Kopfbereichs und Heizen des Fußbereichs" erreicht werden.
Nachfolgend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4-10 beschrieben.
Bei der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform ist ein automatisches Regelungsverfahren erläutert worden, bei dem jede Klappe durch die Betätigungseinrichtung unter Verwendung der Servomotoren 51-57 geöffnet und geschlossen wird. Entsprechendes kann jedoch auch bei einer manuell geregelten Klimaanlage Anwendung finden. Bei der manuell geregelten Klimaanlage ist jede Klappe mit einer manuellen Betätigungseinrichtung einer Klimatisierungs-Regelungstafel über eine Hebeleinrichtung, ein Seil oder dergleichen verbunden.
Für die zweite Ausführungsform wird eine Klimaanlage, die von einem manuellen Regelungsverfahren Gebrauch macht, nachfolgend beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform sind die übrigen Teile bzw. Bereiche der Klimaanlage gleich denjenigen bei der obenbeschriebenen Ausführungsform. Gemäß Darstellung in 4 besitzt die Klimaanlage eine Gebläseeinheit 1 und eine Klimatisierungseinheit 100. 5 ist eine Seitenansicht bei Betrachtung von der Linie V-V in 4 aus. Die Klimatisierungseinheit 100 ist unter dem Armaturenbrett im Fahrgastraum an einer etwa zentralen Position in Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Andererseits ist die Gebläseeinheit 1 in dem Fahrgastraum an der linken Seite der Klimatisierungseinheit 100 in Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet.
Gemäß Darstellung in 5 ist an der unmittelbar luftstromabwärtigen Seite des Heizkerns 13 eine plattenartige Fußraum-Klappe 26, die mittels einer Drehwelle 26a gedreht bzw. verschwenkt wird, an der etwa zentralen Position in Richtung des Fahrzeugs von oben nach unten angeordnet. Daher ist, wenn die Fußraum-Kappe 26 zu einer Position (d.h. zu der in 5 dargestellten Position) bewegt ist, um den Fußraum-Öffnungsbereich 25 zu öffnen, der Luftkanal an der unmittelbar luftstromabwärtigen Seite des Heizkerns 13 durch die Fußraum-Klappe 26 in den ersten Luftkanal (Innenluft-Kanal) 80 an der unteren Seite des Fahrzeugs und in den zweiten Luftkanal (Außenluft-Kanal) 90 an der oberen Seite des Fahrzeugs aufgeteilt. Somit übernimmt bei der zweiten Ausführungsform die Fußraum-Klappe 26 die Funktionen der Trennwandplatte 15c und der Verbindungsklappe 24 bei der ersten Ausführungsform. Beispielsweise ver schließt bei der in 5 dargestellten Arbeitsstellung der Fußraumklappe 26 die Fußraum-Klappe 26 den Verbindungsweg 23, der beider ersten Ausführungsform beschrieben ist.
6 und 7 zeigen eine Verbund-Bauweise des Heizkerns 13 und des Heißwasserventils 14. In gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform besitzt der Heizkern 13 einen heißwasser-einlaßseitigen Behälter 13a an seiner unteren Seite, und ist der heißwasser-einlaßseitige Behälter 13a in dem ersten Luftkanal 80 an der unteren Seite des Fahrzeugs angeordnet. Des weiteren besitzt der Heizkern 13 einen heißwasser-auslaßseitigen Behälter 13b an seiner oberen Seite, und ist der heißwasser-auslaßseitige Behälter 13b in dem zweiten Luftkanal 90 an der oberen Seite des Fahrzeugs angeordnet.
In gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform ist der Heizkern 13 ein solcher, bei der eine Vielzahl von flachen Röhrchen 13d, deren jedes durch gegenseitigen Verbinden von zwei dünnen Metallplatten, hergestellt aus Aluminium oder dergleichen, ausgebildet ist, zur sandwichartigen Anordnung einer gewellten Rippe 13a zwischen benachbarten flachen Röhrchen 13d und danach einstückig verlötet ist. Der Heizkern 13 ist ein solcher, in dem Heißwasser in den Heizkern 13 von einem heißwasser-einlaßseitigen Behälter 13a aus einströmt und von einem heißwasser-auslaßseitigen Behälter 13b aus nach außen strömt. Das heißt, der Heizkern 13 ist ein solcher mit einer Strömung in einer einzigen Richtung, in dem Heißwasser von dem heißwasser-einlaßseitigen Behälter 13a aus durch die gesamten flachen Röhrchen 13d des Kernbereichs 13c hindurch in einer einzigen Richtung von der unten Seite aus zu der oberen Seite hin strömt. Das Heißwasserventil 14 zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit des in den Heizkern 13 einströmenden Heißwassers ist ein Regelungssystem analoger Art, bei dem der Öffnungsbereich eines Heißwasserka nals innerhalb eines Ventilgehäuses 140 kontinuierlich verändert wird. In dem Heißwasserventil 14 ist ein zylindrischer Ventilkörper 141 innerhalb des Ventilgehäuses 140 drehbar aufgenommen, und ist ein Regelungskanal 141a, der in 8 dargestellt ist, in dem Ventilkörper 141 ausgebildet. Durch kontinuierliches Verändern der Drehgröße des Ventilkörpers 141 kann der Öffnungsbereichs des Heißwasserkanals innerhalb des Ventilgehäuses 140 kontinuierlich verändert werden. 7 zeigt einen Zustand des Ventilkörpers 14, bei dem ein Kappenbereich 140a, der in 6 dargestellt ist, von dem Ventilgehäuse 140 entfernt bzw. abgebaut ist.
Ein Betätigungshebel 143 ist mit einer Arbeitswelle 142 des Ventilkörpers 141 verbunden, und ein Temperaturregelungs-Betätigungselement 142 eines Betätigungsbretts 161 ist an einem Zapfen 144 des Antriebshebels 143 über ein Verbindungselement, beispielsweise über ein Seil 160, mechanisch angeschlossen.
Das Betätigungselement 162 wird seitens eines Fahrgastes im Fahrgastraum manuell betätigt, so daß die Drehgröße des Ventilkörpers 141 eingestellt werden kann. Bei der zweiten Ausführungsform ist die Antriebseinrichtung des Ventilkörpers 141 des Heißwasserventils 14 durch die Betätigungswelle 142, den Antriebshebel 143 und den Stift 144 gebildet.
Gemäß Darstellung in 8 strömt Heißwasser, das mittels einer Heißwasserpumpe 152 eines Motors 151 gepumpt wird, in das Ventilgehäuse 140 von einem Einlaßrohr 145 desselben aus ein, tritt dieses Wasser durch den Regelungskanal 141a des Ventilkörpers 141 hindurch, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Heißwassers durch die Drehgröße des Ventilkörpers 141 geregelt wird, und strömt das genannte Wasser in den heißwasser-einlaßseitigen Behälter 13a des Heizkerns 13 durch eine Verbindungsleitung 146 hindurch ein. Heißwasser in dem heißwasser-auslaßseitigen Behälter 13b strömt in das Ventilgehäuse 140 durch eine Verbindungsleitung 147 hindurch wieder ein, und läuft zum Motor 151 über eine Auslaßleitung 148 zurück.
Innerhalb des Ventilgehäuses 140 ist ein Bypasskanal 149, der in 7 und 8 dargestellt ist, ausgebildet. Durch den Bypasskanal 149 hindurch fließt das Heißwasser von der Einlaßleitung 145 aus zu der Auslaßleitung 148 zurück, nachdem es durch den Regelungskanal 141a des Ventilkörpers 141 hindurchgetreten ist. Ein auf Druck reagierendes Ventil 150 ist in dem Bypasskanal 149 innerhalb des Gehäuses 140 vorgesehen und übernimmt die Funktion, den Einlaßdruck und den Auslassdruck des Heizkerns 13 im Wesentlichen gleich auszubilden selbst dann, wenn der Abgabedruck von der Wasserpumpe 152 infolge der Drehzahlschwankung des Motors 151 schwankt. Eine Feder 150a zum Öffnen und Schließen des auf Druck reagierenden Ventils 150 ist in dem auf Druck reagierenden Ventil 150 ausgebildet.
Andererseits ist gemäß Darstellung in 5 der Heizkern 13 in dem Klimatisierungsgehäuse 11 an der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 12 zur Ausbildung des Kühlluft-Bypasskanals 17 an der unteren Seite des Heizkerns 13 in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet. Der Kühlluft-Bypasskanal 17 wird mittels einer plattenartigen Kühlluft-Bypassklappe 18 geöff net und geschlossen. Bei der zweiten Ausführungsform ist die Kühlluft Bypassklappe 18 in Hinblick auf ihre Betätigung mit dem Heißwasserventil 14 verbunden, um manuell betätigt zu werden.
Zur Verbindung in Hinblick auf die Betätigung der Kühlluft-Bypassklappe 18 und des Heißwasserventils 14 ist ein Antriebs- bzw. Betätigungshebel 18b mit der Drehwelle 18a der Kühlluft-Bypassklappe 18 verbunden, ist ein Stift 18c an dem oberen Ende des Betätigungshebels 18b ausgebildet, ist der Betätigungshebel 143 des Ventilkörpers 141 des Heißwasserventils 14 in einer schaufelförmigen Gestalt ausgebildet, und ist eine Nockennut 143a in dem Betätigungshebel 143 ausgebildet, so daß der Stift 18c innerhalb der Nockennut 143a gleiten kann. Auf diese Weise wird bei der Drehbetätigung des Ventilkörpers 141 des Heißwasserventils 14 die Kühlluft-Bypassklappe 18 betätigt. In diesem Fall kann der Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 14 mittels der Kühlluft-Bypassklappe 18 im Wege der Auswahl der Gestalt der Nockennut 143a eingestellt werden.
Bei der zweiten Ausführungsform besitzt in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform die Gebläseeinheit 1 einen Innenluft/Außenluft-Schaltbereich, und können sowohl die Innenluft als auch die Außenluft unabhängig voneinander mittels des ersten und des zweiten Lüfterrades 6 und 7 eingeführt werden. Weil des Weiteren bei der zweiten Ausführungsform die Klimaanlage eine solche manueller Art ist, werden die Betätigung zur Veränderung der Drehzahl des Elektromotors 7b zum Antrieb des ersten und des zweiten Lüfterrades 6 und 7, der Innenluft/Außenluft-Betriebsart und der Luftauslaß-Betriebsart mit Hilfe von Betätigungselementen 163-165, die an der Betätigungstafel 161 vorgesehen sind, manuell durchgeführt.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die Arbeitsweise der Klimaanlage bei jeder Luftauslaß-Betriebsart grundsätzlich gleich derjenigen bei der ersten Ausfüh rungsform; und auf ihre Erläuterung wird daher verzichtet.
Gemäß Darstellung in 9 gibt die Abszisse den Öffnungsgrad des Heißwasserventils 14 und die Temperatur der in Richtung zu dem Fahrgastraum hin geblasenen Luft an, während die Ordinate den Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 17 mittels der Kühlluft-Bypassklappe 18 angibt. Während der Betriebsart des maximalen Kühlens (M.C) wird das Temperaturregelungs-Betätigungselement 162 der Regelungstafel 161 manuell betätigt, um den Ventilkörper 141 des Heißwasserventils 14 so zu drehen, daß der Öffnungsgrad des Ventilkörper 141 auf 0% eingestellt wird. Auf diese Weise wird das Einströmen des Heißwassers in den Heizkern 13 unterbrochen. Mit der Betätigung des Ventilkörpers 141 des Heißwasserventils 14 wird auch die Kühlluft-Bypassklappe 18 über den Betätigungshebel 143 des Heißwasserventils 14, die Nockennut 143a, den Stift 18c, den Antriebshebel 18b, die Drehwelle 18a betätigt. Während der Betriebsart des maxi malen Kühlens (M.C) ist der Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 17 auf 100% eingestellt. Sogar dann, wenn die Betriebsart des maximalen Kühlens während der Kopfraum-Luftauslaß-Betriebsart eingestellt ist, wird die Lüftungslast in dem Kühlluftkanal verringert, und kann die Menge der in Richtung zu dem Fahrgastraum hin geblasenen Kühlluft vergrößert werden.
Wenn bei der zweiten Ausführungsform der Temperaturregelungsbereich (in 9 mit "a" dargestellt bzw. bezeichnet) nahe der Betriebsart für das maximale Kühlen (M.C) von der Betriebsart für das maximale Kühlen aus eingestellt ist, mißt der Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 17 mittels der Kühlluft-Bypassklappe 18 etwa 10%. In diesem in 9 mit "a" bezeichneten Bereich kann die Temperaturdifferenz zwischen der in Richtung zu der unteren Seite in dem Fahrgastraum geblasenen Luft und der in Richtung zu der oberen Seite in dem Fahrgastraum geblasenen Luft in geeigneter Weise eingestellt sein bzw. werden. Jedoch kann gemäß Darstellung mittels der Strich-Punkt-Linie "c" in 9 der Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 17 auf Null eingestellt werden, so daß die Temperaturdifferenz der Blasluft während der Bi-Level-Betriebsart vergrößert werden kann.
Des weiteren ist während der Betriebsart des maximalen Heizens (M.H) der Öffnungsgrad des Ventilkörpers 141 des Heißwasserventils 14 auf 100% eingestellt, und wird die Strömungsgeschwindigkeit des in den Heizkern 13 einströmenden Heißwassers maximal ausgebildet, und ist der Kühlluft-Bypasskanal 17 mittels der Kühlluft-Bypassklappe 18 vollständig verschlossen. Wenn ein Temperaturregelungsbereich (d.h. der in 9 mit "b" bezeichnete bzw. dargestellte Bereich) von der Betriebsart für das maximale Heizen (M.H) aus eingestellt wird, wird die Kühlluft-Bypassklappe 18 zusammen mit der Betätigung des Heißwasserventils 14 so betätigt, daß der Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 17 auf etwa 25% eingestellt wird. Während des Temperaturregelungsbereichs, der in 9 mit "b" bezeichnet ist, liegt die Temperatur der in Richtung zu dem Fahrgastraum geblasenen Luft in dem Bereich von 35°-60°C. Daher kann der Temperaturregelungsbereich, der in 9 mit "b" bezeichnet ist, für die Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart und die Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart verwendet werden.
10 zeigt Regelungskennlinien der Temperatur der in Richtung zu dem Fahr gastraum während der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart geblasenen Luft. In 10 gibt die Kurve A die Temperatur des in den Heizkern 13 einströmenden Heißwassers an, die Kurve B die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Temperatur an, wenn der Kühlluft Bypasska nal 17 mittels der Kühlluft Bypassklappe 18 vollständig verschlossen ist, die Kurve C die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Temperatur an, wenn der Kühlluft-Bypasskanal 17 mittels der Kühlluft-Bypassklappe 18 mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad geöffnet ist, die Kurve D die Temperatur der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft an, und die Kurve E die Temperatur der von der Gebläseeinheit 1 angesaugten Luft an. Gemäß Darstellung in 10 wird in dem Temperaturregelungsbereich, der in 9 mit "b" angegeben ist, wenn die Kühlluft-Bypassklappe 18 den Kühlluft-Bypasskanal 17 vollständig verschließt, die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft bei dem mittels "B" bezeichneten Level in Hinblick auf die Temperatur der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft erhöht. Jedoch liegt bei der zweiten Ausführungsform der Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 17 gemäß Darstellung in 9 bei etwa 25%, und die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft kann auf den in 10 mit "C" bezeichneten Level herabgesetzt werden. Das heißt, in dem Temperaturregelungsbereich, der in 9 mit "b" bezeichnet ist, kann, weil der Kühlluft-Bypasskanal 17 mittels der Kühlluft-Bypassklappe 18 geöffnet ist, die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft von dem in 10 mit "B" bezeichneten Level auf den in 10 mit "C" bezeichneten Level herabgesetzt werden. Somit kann die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft angenähert gleich der Temperatur der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft gemacht werden. Demzufolge wird die Temperatur der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft nicht übermäßig abgesenkt, um eine Verringerung der Enteisung der Windschutzscheibe und die Beeinträchtigung des Heizempfindens für einen Fahrzeug in dem Fahrgastraum zu verhindern.
Es sind zahlreiche und unterschiedliche Änderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich.
Beispielsweise kann bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen die Klimaanlage die Innenluft/Außenluft-Doppelstrom-Betriebsart einstellen, so daß der Luftkanal in dem Klimatisierungsgehäuse 11 mittels der Trennwandplatten 10, 15a, 15b, und 15c in den ersten Luftkanal 8 und 80, durch den hindurch Innenluft in Richtung zu dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 strömt, und in den zweiten Luftkanal 9 und 90 aufgeteilt ist, durch den hindurch Außenluft in Richtung zu dem Defroster-Öffnungsbereich 19 strömt. Jedoch kann Entsprechendes auch bei einer Klimaanlage ganz allgemein Anwendung finden, bei der die Innenluft/Außenluft-Doppelstrom-Betriebsart nicht eingestellt werden kann. Das heißt, bei der allgemeinen Klimaanlage sind der erste Luftkanal 8 und 80 und der zweite Luftkanal 9 und 90 nicht voneinander getrennt.
Bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen ist das Heißwasserventil 14 zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit des in dem Heizkern 13 zirkulierenden Heißwassers vorgesehen, damit die Temperatur der in Richtung zu dem Fahrgastraum geblasenen Luft mittels des Heißwasserventils 14 geregelt wird. Jedoch kann bei der Klimaanlage ein Heißwasserventil vorgesehen sein, das die Strömungsmenge zwischen Heißwasser an dem Auslaß des Heizkerns 13 und Heißwasser an der Auslaßseite des Motors regelt, um die Temperatur des in den Heizkern 13 einströmenden Heißwassers zu regeln.
Wenn bei der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform der Temperaturregelungsbereich, bei dem das Heißwasserventils 14 einen mittleren Öffnungsgrad aufweist, während der Fußraum-Luftauslaß-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart eingestellt ist bzw. wird, wird bzw. ist der Kühlluft-Bypasskanal 17 mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad (einem kleinen Öffnungsgrad) mittels der Kühlluft-Bypassklappe 18 geöffnet. Jedoch kann bei der ersten Ausführungsform die Temperatur der von der Heißwasser-Einlaßseite des Heizkerns 13 aus geblasenen Luft etwas niedriger als die Temperatur der von der Heißwasser-Auslaßseite des Heizkerns 13 aus geblasenen Luft durch das Ein stellen des Öffnungsgrades des Kühlluft-Bypasskanals 17 ausgebildet sein bzw. werden, so daß eine in 10 dargestellte verkleinerte Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft und der Temperatur der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft während der Betriebsart für ausschließlich Außenluft eingestellt sein bzw. werden kann. In diesem Fall ist die Temperatur der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft niedriger als die Temperatur der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft.
Wenn bei der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform während der Fuß raum-Luftauslaß-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Luftauslaß-Betriebsart, der Temperaturregelungsbereich, bei dem das Heißwasserventil einen mittleren Öffnungsgrad aufweist, eingestellt ist, wird die Kühlluft-Bypassklappe 18 so betätigt, daß der Kühlluft-Bypasskanal 17 mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad geöffnet wird, der zuvor eingestellt wird. Jedoch kann der Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 17, das heißt die Arbeitsposition der Kühlluft-Bypassklappe 18, entsprechend dem Öffnungsgrad des Heißwasserventils 14 geändert werden. Bei der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform kann die Kühlluft-Bypassklappe 18 in betätigungstechnischer Hinsicht mit dem Heißwasserventil 14 verbunden sein. Das heißt, je kleiner der Öffnungsgrad des Heißwasserventils 14 ist, desto größer ist der Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypasskanals 17 infolge der Kühlluft-Bypassklappe 18.
Bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen kann während der Bi-Level-Luftauslaß-Betriebsart der Defroster-Öffnungsbereich 18 etwas geöffnet werden bzw. sein, beispielsweise kann das Verhältnis zwischen der Menge der von dem Kopfraum-Öffnungsbereich 21 aus geblasenen Luft, der Menge der von dem Fußraum-Öffnungsbereich 25 aus geblasenen Luft und der Menge der von dem Defroster-Öffnungsbereich 19 aus geblasenen Luft auf 45/40/15 eingestellt werden bzw. sein. In diesem Fall wird Luft gleichzeitig von jedem der Öffnungsbereiche 21, 25 und 19 aus geblasen.
Des Weiteren kann Entsprechendes bei einer Klimaanlage Anwendung finden, bei der der Verdampfer (d.h. der Kühlzwecken dienende Wärmetauscher) 12 nicht mit der Klimatisierungseinheit 100 ausgestattet ist.

Claims

Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, wobei die Klimaanlage umfasst: ein Klimatisierungsgehäuse (11) zur Ausbildung eines Luftkanals, wobei das Klimatisierungsgehäuse (11) einen Fußraum-Öffnungsbereich (25) zum Blasen von Luft in Richtung zu dem unteren Bereich des Fahrgastraums hin und einen Defroster-Öffnungsbereich (19) zum Blasen von Luft in Richtung zu der Innenfläche der Windschutzscheibe hin aufweist; einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (13) zum Erwärmen von durch den Luftkanal hindurch tretender Luft unter Verwendung von Heißwasser, wobei der Heizzwecken dienende Wärmetauscher (13) derart in dem Klimatisierungsgehäuse (11) angeordnet ist, dass ein Kühlluft-Bypass-Kanal (17) gebildet ist, durch den hindurch Luft den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (13) im Bypass umgeht; eine Kühlluft-Bypass-Klappe (18) zum Öffnen und Schließen des Kühlluft-Bypass-Kanals (17); und ein Heißwasserventil (14) zum Einstellen der Strömungsmenge des in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (13) einströmenden Heißwassers zur Regelung der Temperatur der in Richtung zu dem Fahrgastraum hin geblasenen Luft, wobei der Heizzwecken dienende Wärmetauscher aufweist: einen Heizkern (13c) mit einer Vielzahl von parallel angeordneten Röhrchen (13d) zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem durch die Röhrchen (13d) hindurchströmenden Heißwasser und Luft in dem Luftkanal, einen heißwasser-einlassseitigen Behälter (13a), der mit einem Ende des Heizkerns (13c) verbunden ist, und einen heißwasser-auslassseitigen Behälter (13b), der mit dem anderen Ende des Heizkerns (13c) verbunden ist und wobei der Heizzwecken dienende Wärmetauscher ein solcher mit einer Strömung in einer einzigen Richtung ist, in dem Heißwasser von dem heißwasser-einlassseitigen Behälter (13a) durch alle Röhrchen (13d) hindurch in einer einzigen Richtung in Richtung zu dem heißwasser-auslassseitigen Behälter (13b) strömt; der heißwasser-einlassseitige Behälter (13a) auf der Seite des Fußraum-Öffnungsbereichs (25) angeordnet ist, der heißwasser-auslassseitige Behälter (13b) auf der Seite des Defroster-Öffnungsbereichs (19) angeordnet ist und der Kühlluft-Bypass-Kanal (17) auf der Seite des heißwasser-einlassseitigen Behälters (13a) angeordnet ist; die Kühlluft-Bypass-Klappe (18) während einer Luftauslass-Betriebsart, bei der sowohl der Fußraum-Öffnungsbereich (25) als auch der Defroster-Öffnungsbereich (19) geöffnet sind, den Kühlluft-Bypass-Kanal (17) mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad öffnet, wenn ein Temperaturregelungsbereich zur Regelung der Temperatur der in Richtung zu dem Fahrgastraum hin geblasenen Luft mittels des Heißwasserventils (14) eingestellt ist, weiter umfassend: eine Innenluft/Außenluft-Schalteinheit (2, 2a, 3-5) zum Auswählen einer Doppelstrom-Betriebsart für das gleichzeitige Einführen von Innenluft und Außenluft; ein Trennwandelement (15a, 15b, 15c) zum vollständigen Aufteilen des Luftkanals in einen ersten Luftkanal (8 und 80), durch den hindurch Innenluft strömt, und in einen zweiten Luftkanal (9 und 90), durch den hindurch Außenluft strömt, dies bei einer Doppelstrom-Betriebsart, bei der sowohl der Fußraum-Öffnungsbereich (25) als auch der Defroster-Öffnungsbereich (19) derart geöffnet sind, dass die Innenluft in dem ersten Luftkanal (80) von dem Fußraum-Öffnungsbereich (25) aus nach Erwärmung mittels des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers (13) geblasen wird und die Außenluft in dem zweiten Luftkanal (90) von dem Defroster-Öffnungsbereich (19) aus nach Erwärmung mittels des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers (13) geblasen wird.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei: das Heißwasserventil (14) während des Temperaturregelungsbereichs mit einem mittleren Öffnungsgrad geöffnet ist; und die Kühlluft-Bypass-Klappe (18) den Kühlluft-Bypass-Kanal (17) mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad öffnet, wenn der Temperaturregelungsbereich von einer Betriebsart für maximales Heizen aus eingestellt wird, wobei das Heißwasserventil (14) während der Luftauslass-Betriebsart vollständig geöffnet ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Klimatisierungsgehäuse desweiteren einen Kopfraum-Öffnungsbereich (21) zum Blasen von Luft in Richtung zu dem oberen Bereich des Fahrgastraums hin aufweist, wobei die Kühlluft-Bypass-Klappe (18) den Kühlluft-Bypass-Kanal (17) verschließt, wenn der Temperaturregelungsbereich durch das Heißwasserventil (14) während einer Bi-Level-Betriebsart eingestellt ist, bei der sowohl der Fußraum-Öffnungsbereich (25) als auch der Kopfraum-Öffnungsbereich (21) geöffnet sind.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend: einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (12), der in dem Klimatisierungsgehäuse (11) an der luftstromaufwärtigen Seite des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers (13) angeordnet sind, zum Kühlen von dort hindurch tretender Luft, wobei die Kühlluft-Bypass-Klappe (18) den Kühlluft-Bypass-Kanal (17) während der Betriebsart des maximalen Kühlens vollständig öffnet, während das Einströmen von Heißwasser in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher mittels des Heißwasserventils (14) unterbrochen ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kühlluft-Bypass-Klappe (18) betätigungstechnisch mit dem Heißwasserventil (14) verbunden ist, um den Öffnungsgrad des Kühlluft-Bypass-Kanals (17) entsprechend dem Öffnungsgrad des Heißwasserventils (14) einzustellen.
Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei: die Kühlluft-Bypass-Klappe (18) den Kühlluft-Bypass-Kanal (17) während der Betriebsart des maximalen Heizens verschließt, während der das Heißwasserventil (14) vollständig geöffnet ist; die Kühlluft-Bypass-Klappe (18) den Kühlluft-Bypass-Kanal (17) mit einem vorbestimmten Öffnungsgrad öffnet, wenn ein Temperaturregelungsbereich der in Richtung zu dem Fahrgastraum hin auszublasenden Luft mittels des Heißwasserventils (14) von der Betriebsart des maximalen Heizens aus eingestellt wird.
Klimaanlage nach Anspruch 5, weiter umfassend: ein Betätigungselement (162) zur manuellen Betätigung des Heizwasserventils (14) zur Regelung der Temperatur der in Richtung zu dem Fahrgastraum hin auszublasenden Luft, wobei: das Heißwasserventil (14) eine Betätigungseinrichtung (142-144) aufweist, die mit dem Betätigungselement (162) verbunden ist; und die Kühlluft-Bypass-Klappe (18) mit der Betätigungseinrichtung (142-144) des Heißwasserventils (14) verbunden ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei: das Trennwandelement (15a, 15b, 15c) in dem Klimatisierungsgehäuse (11) derart angeordnet ist, dass der erste Luftkanal (80) an der unteren Seite angeordnet ist und der zweite Luftkanal (90) an der oberen Seite des ersten Luftkanals (80) angeordnet ist; der heißwasser-einlassseitige Behälter (13a) des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers (13) in den ersten Luftkanal (80) angeordnet ist und der heißwasser-auslassseitige Behälter (13b) desselben in dem zweiten Luftkanal (90) angeordnet ist; und der Kühlluft-Bypass-Kanal (17) in dem ersten Luftkanal (80) unter dem heißwasser-einlassseitigen Behälter (13a) des Heizzwecken dienenden Wärmetauschers (13) angeordnet ist.
Klimaanlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das in den Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (13) einströmende Heißwasser Motorkühlwasser zum Kühlen des Motors (151) des Fahrzeugs ist.