DE69204090T2

DE69204090T2 - Verfahren und Vorrichtung für Heizung, Lüftung und Klimaanlage für Motorfahrzeuginnenraum.

Info

Publication number: DE69204090T2
Application number: DE1992604090
Authority: DE
Inventors: Gerard Cherier; Christian Dutot; Dominique Pastourel
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1991-02-14
Filing date: 1992-02-11
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: DE69204090D1; EP0503987B1; FR2672849A1; FR2672849B1; EP0503987A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Heizung, Lüftung und örtlichen Klimatisierung des Fahrgastraumes eines Fahrzeuges unter Verwendung von hohlen Chassisträgern, wobei die Heiz- oder Kühlluft mittels Kanälen und Bauteilen des Fahrzeuges zu Verteilöffnungen geleitet wird.
Die Veröffentlichung FR-A-1 024 112 beschreibt ein Heizsystem, bei dem von außen stammende frische Luft einen Wärmetauscher in Längsholmen unterhalb der Fahrzeugbodengruppe durchsetzt.
Die Veröffentlichung US-A-2 295 750 beschreibt ein Heizsystem mit einem Lufterzeuger, der über eine Luftzufuhrleitung und einen Verteilkanal mit einem Gehäuse in Verbindung steht, in dem eine Auslaßkammer für die erwärmte Luft in den Fahrgastraum integriert ist.
Der durch diese Systeme bedingte Nachteil ist eine Folge der Tatsache, daß die Luftverteilanordnungen im Verteilweg liegen, so daß die Verteilung der Luft im Fahrgastraum nicht den Komfortanforderungen der Fahrzeugpassagiere entspricht.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß der Wärmekomfort der Insassen eines Kraftfahrzeuges gewährleistet werden kann, indem im Fahrgastraum Bereiche geschaffen werden, welche einen unteren Bereich mit einer Temperatur zwischen 18 und 22º und einen oberen Bereich mit einer niedrigeren Temperatur einschließen.
Erfindungsgemäß erhält man diese Lösung dadurch, daß der den Fahrgastraum zugeführte Luftstrom unterteilt wird in:
- einen ersten Heiz- oder Kühlluftstrom, der auf Höhe des Bodens in der Nähe eines Sitzes für den Fahrgast mündet,
- einen zweiten Kühlluftstrom, der oberhalb des Kopfes dieses Fahrgastes mündet, - und daß sich diese beiden Ströme zu einem Klimatisierungsluftstrom vermischen, in abgestuften Bereichen, mit im wesentlichen unterschiedlicher Temperatur, wobei er insbesondere auf Höhe der Füße des Fahrgastes mündet, so daß eine Frischlufthülle um jeden Insassen geschaffen wird, die bei Berührung einer Fahrzeugwand seitlich angesaugt wird.
Gemäß einer anderen Besonderheit des Verfahrens wird die seitlich bei Berührung einer Fahrgastraumwand angesaugte Luft erneut erwärmt und in den Heizluftstrom rückgeführt.
Gemäß einer Besonderheit des Verfahrens wird die seitlich bei Berührung der Wand des Fahrgastraumes angesaugte Luft teilweise einem Sonderbereich zugeführt, beispielsweise einem Abteil zur Kühlung von Getränken.
Gemäß einer anderen Besonderheit des Verfahrens liefert ein Temperaturanzeiger ein erstes Eingangssignal zu einem Vergleicher, dem ein zweites Eingangssignal als Funktion der Temperatur des Fahrgastraums zugeführt wird, um ein Ausgangssignal zu erhalten zur Steuerung der Einzelteile der Anordnung zum Heizen, zur Lüftung und der Klimatisierung während eines Zeitraums, in dem die Temperatur des Fahrgastraums mit der angezeigten Temperatur in Übereinstimmung gebracht wird.
Gemäß einer Besonderheit der Heizvorrichtung sind Temperaturfühler für den Fahrgastraum an den Sitzen auf Höhe der Hüften und des Nackens der Fahrzeuginsassen angeordnet. Die Kombination der von diesen Fühlern stammenden Informationen mit einer Information, die gegebenenfalls von Fühlern stammt, welche auf den rechten und linken Innenwänden des Fahrzeugs vorgesehen sind, ermöglicht auch, einfallende Sonnenstrahlung (von der rechten oder linken, der vorderen oder der hinteren Seite einfallende Strahlung) zu berücksichtigen und deren Auswirkungen zu korrigieren.
Gemäß einer anderen Besonderheit der Vorrichtung mündet der erste Luftstrom in den Fahrgastraum zwischen den Sitzen in der in Längsrichtung verlaufenden Mittenebene des Fahrzeugs durch Auslässe hindurch, welche vom Ausgangssignal des Vergleichers gesteuert werden.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Lektüre der Beschreibung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung hervor. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung in Seitenansicht des Fahrzeugs, wobei eine der Karosserieseiten aufgebrochen ist;
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des Fahrzeugs gemäß der Linie II-II von Fig. 1 und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Verteilung der Heiz- und Kühlluftströme im Fahrgastraum des Fahrzeuges.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Fahrzeug, das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist. Das Fahrzeug besteht aus einer Karosserie 1, die auf einer Bodengruppe 2 ruht, welche im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist. Die Karosserie weist im wesentlichen ein Dachteil 10 auf, eine Windschutzscheibe 11 sowie seitliche Öffnungen 12, 13 zur Aufnahme der mit Scheiben versehenen Türen 14, 15. Die Bodengruppe 2 der Karosserie besteht aus einer oberen Bodenplatte 20 und einer unteren Bodenplatte 21, die einen kastenförmigen Aufbau bilden. Die Platten 20, 21 werden durch Längsträger voneinander getrennt in Form von Kanälen 22, 22', die jeweils aus zwei senkrechten Wänden 42, 42' bestehen, die zwischen den Platten 20, 21 verlaufen. Die Längsträger 22, 22' bilden also Hohlkörper, die im hinteren Teil des Fahrzeugs münden und vorteilhafterweise Stutzen aufnehmen, um so die Zirkulationsgeschwindigkeit von Luft in den Längsträgern zu vergrößern, wie es noch erklärt werden wird.
Nach vorne sind die Längsträger 22, 22' durch einen Aufnahmerahmen für den nicht dargestellten Antrieb verlängert und zumindest teilweise mit dem Blech der unteren Platte 21 verstrebt. Diese trägt zusammen mit dem Aufnahmerahmen eine Anordnung 30 zur Erwärmung der zur Aufheizung des Fahrgastraumes bestimmten Luft, bestehend aus einem Wärmeerzeuger 31, der die Längsträger 22, 22' speist und der mit zwei Luftverteilkanälen 32, 32' verbunden ist, deren Luftstrom beispielsweise die Füße der auf den Vordersitzen befindlichen Fahrgäste bestreicht.
Der Wärmeerzeuger 31 speist also die Verteilkanäle für die Heizluft 32, 32', an denen zusätzliche Abzweigungen 34 zur Zufuhr von Heißluft für die Unterseite der Windschutzscheibe vorgesehen sein können.
Erfindungsgemäß wird nun vorgesehen, die Quellen für Heißluft, dargestellt durch den Wärmeerzeuger 31, und Kaltluft, dargestellt durch einen seitlichen Lufteinlaß 35 in einer Außenwand der Karosserie an einer Säule 40 für das Dachteil 10, zu trennen.
Der Wärmeerzeuger (35) ist zwischen den Platten 20, 21 dergestalt angeordnet, daß er nur einen minimalen Platz einnimmt, zusammen mit den Verteilern 41 für die Frischluftzufuhr in den Fahrgastraum, insbesondere auf Höhe der Füße der Insassen. Die Verteiler, wie z.B. 41, gewährleisten eine Abschirmung der Insassen von störenden Luftströmen aufgrund von Frischluftströmungen, welche seitlich durch Öffnungen 36, 37 in der Wand des Fahrgastraumes und der oberen Platte 20 angesaugt werden. Die Gesamtheit der Verteiler, wie 41, die je nach Bedarf mit weiteren Luftverteilern zusammenwirken können und deren Luftstrom auf Höhe des Kopfes eines jeden Passagiers austritt, ermöglicht einen Klimatisierungsluftstrom in abgestuften Bereichen mit im wesentlichen unterschiedlicher Temperatur, der demzufolge auf Höhe der Füße austritt und, je nach Bedarf, auf Höhe des Kopfes des Insassen. Der erste Heizluft- oder Kühlluftstrom tritt, je nach dem gewählten Ausführungsbeispiel, in den Fahrgastraum zwischen den Sitzen und im Mittenbereich des Fahrzeuges aus.
Die seitlich durch die Öffnung 36 angesaugte Frischluft wird vorteilhafterweise vor dem Erreichen des Wärmeerzeugers 31 unterteilt, wobei ein Teil zur Kühlung eines Kühlraumes 53 dient.
Der Lufteinlaß 35 mündet in einer Leitung 43 der Dachsäule 40. Die Säule bildet zugleich einen Teilbogen, der in einen mittleren Längsträger 44 mündet und zum steifen Aufbau der Karosserie beiträgt.
Die Frischluft kann auch je nach Bedarf ausgehend von einem zusätzlichen Frontaleinlaß des Daches 45 ausgehen, die in einem Druckbereich auf der Oberseite der Windschutzscheibe quer hinter einem verschwenkbaren Gitter liegt und die im Träger 44 zirkulieren kann, um dann im Fahrgastraum durch Dachöffnungen 46 verteilt zu werden, wobei sie seitlich nach unten in Richtung des ersten Frischluftstromes geleitet wird, welcher durch die Verteiler 41 eintritt.
Diese Frischluft fördert im übrigen die Luftzirkulation um die Passagiere, wobei die Intensität und die Menge mit Hilfe eines zusätzlichen Ventilators 47 im Träger 44 gesteuert werden können, der je nach Bedarf eingeschaltet wird, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Innenluft und des Luftfeuchtigkeitsgrades, die z.B. durch Steuersonden festgestellt werden.
Wie es schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, liefert eine Anzeigevorrichtung 50 für die gewünschte Temperatur ein Bezugssignal dem Vergleicher 51. Letzterer erhält ein zweites Signal als Funktion der Temperatur im Fahrgastraum, insbesondere durch die Sonden 52 für die Sitze 62. Nach Vergleich der Eingangssignale wird ein Ausgangssignal erstellt zur Steuerung der kleinen Stellmotoren der Verteiler, wie z.B. 41, während eines Einstellzeitraums, um die Temperatur im Fahrgastraum mit der angezeigten Temperatur in Übereinstimmung zu bringen.

Claims

1. Verfahren zur Heizung, Lüftung und örtlichen Klimatisierung eines Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung von hohlen Chassisträgern, wobei die Heiz- oder Kühlluft mittels Kanälen und Bauteilen des Fahrzeugs zu Verteilöffnungen geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Fahrgastraum zugeführte Luftstrom unterteilt wird in:

- einen ersten Heiz- oder Kühlluftstrom, der auf Höhe des Bodens in der Nähe eines Sitzes für den Fahrgast mündet,

- einen zweiten Kühlluftstrom, der oberhalb des Kopfes dieses Fahrgastes mündet,

und daß sich diese beiden Ströme zu einem Klimatisierungsluftstrom vermischen, in abgestuften Bereichen mit im wesentlichen unterschiedlicher Temperatur, welcher auf Höhe der Füße der Fahrgäste mündet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich aus der Wand des Fahrgastraumes angesaugte Luft in den Heizluftstrom rückgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich aus der Wand des Fahrgastraums angesaugte Luft teilweise in einen Verteilbereich abgelenkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturanzeigeanordnung ein erstes Eintrittssignal für einen Vergleicher liefert und daß letzterer ein zweites Signal erhält als Funktion der Temperatur des Fahrgastraumes zur Erstellung eines Ausgangssignals für die Steuerung von Bauteilen der Heiz-, Kühl- und Klimatisierungsanordnung während eines Zeitraums, um die Temperatur des Fahrgastraumes mit der angezeigten Temperatur in Übereinstimmung zu bringen.

5. Vorrichtung zur Heizung, Kühlung und Klimatisierung unter Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Luftstrom im Fahrgastraum zwischen zwei Sitzen in einem Kraftfahrzeugmittenbereich durch Verteiler hindurch mündet, welche vom Ausgangssignal des Vergleichers (50) gesteuert werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugsitze mit Sonden (52) für die Fahrgastraumtemperatur versehen sind.