DE69909065T2

DE69909065T2 - Lüftung, heizung und/oder klimaanlage des fahrgastraumes eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE69909065T2
Application number: DE69909065T
Authority: DE
Inventors: Andre Colinet
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2019-02-20
Also published as: FR2775221B1; EP1062109B1; ATE243625T1; DE69909065D1; US20030060154A1; US6530831B1; WO1999042314A1; US6616522B2; JP2002503579A; FR2775221A1; EP1062109A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine derartige Vorrichtung zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges, bei der der Fahrgastraum mit inneren und äußeren Einlassöffnungen für Luft versehen ist sowie mit mindestens einer mit diesen Öffnungen verbundenen Einlassleitung für Luft, die mindestens einen Hauptventilator speist, der den eingelassenen Luftstrom über wenigstens einen Wärmetauscher einem Verteiler zuführt, dessen Auslässe über Rohrleitungen mit zugehörigen Öffnungen im Verteiler verbunden sind, die im Fahrgastraum verteilt angeordnet sind und bei der eine Anordnung zur Steuerung des Hauptventilators, des Wärmetauschers und des Verteilers vorgesehen ist, die ein wahlweises Verteilen in bestimmten Bereichen des Fahrgastraumes variabler Luftmengen unterschiedlicher Stärke Temperatur ermöglicht.
Es sind zahlreiche Anlagen zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung bekannt, die Luftströme unterschiedlicher Temperatur in einzelne Bereiche des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges leiten.
In den meisten Fällen ist dazu eine einen Ventilator aufweisende Anordnung zwischen dem Armaturenbrett und dem Motorraum des Fahrzeuges eingesetzt, wobei der Ventilator entweder von außerhalb oder von innerhalb des Fahrzeuges Luft ansaugt und einem Heizanordnung zuführt, der vom Kühlfluid für den Verbrennungsmotor des Fahrzeuges durchströmt wird, oder einem der Abkühlung dienenden Wärmetauscher des Kühlmittels. Die hierdurch erwärmte oder abgekühlte Luft wird danach über den Verteiler und ein Rohrleitungssystem entsprechend den Anforderungen der Insassen verschiedenen Bereichen des Fahrgastraumes zugeführt. Diese Rohrleitungen münden direkt in Öffnungen, die im Armaturenbrett ausgebildet sind zur Erhöhung des Komforts für die vorne sitzenden Insassen, am unteren Rand der Windschutzscheibe um deren Beschlagen zu verhindern oder sind in Richtung des rückwärtigen Bereiches des Fahrzeuges verlängert und dabei in Ausrüstungsteile eingebaut, wie zum Beispiel die Mittelkonsole oder die zwischen den Türen angeordneten Säulen.
Dabei tritt jedoch noch im Zusammenhang mit den Anforderungen hinsichtlich Raumbedarf und Optik dann ein Nachteil auf, wenn gefordert wird, dass die Rohrleitungen nicht in den Fahrgastraum ragen sollen.
Eine erste Art Lösung dafür besteht darin, Vorrichtungen herzustellen, bei denen diese Rohrleitungen in strukturellen Bauteilen des Fahrzeuges eingesetzt sind, wie zum Beispiel im Unterboden oder anderen unterhalb des Bodens angeordneten Bauteilen.
Eine derartige Vorrichtung ist in der US-A-2 696 774 beschrieben. Darin wird die im Vorderteil des Fahrzeuges aufgenommene Luft teilweise einer Klimaanlage über rohrförmige Aussparungen in der Tragstruktur des Fahrzeuges zugeführt. Weitere Teile dieser rohrförmigen Aussparungen ermöglichen es, erwärmte oder abgekühlte Luft den hinteren Sitzen für die Insassen zuzuführen.
Die Veröffentlichung FR-A-2 717 747, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist, beschreibt eine Anlage zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung des Fahrgastraumes einer Kraftfahrzeuges, die innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes des Fahrzeuges angeordnete Einlassöffnungen (54) für Luft aufweist und mindestens eine Einlassleitung (52) für Luft, die mit diesen Öffnungen verbunden ist und die einen Hauptventilator (60) speist indem der eingelassene Luftstrom wenigstens einen Wärmetauscher (64) durchsetzt in Richtung einer Anordnung (12) zur Behandlung, deren Ausgänge mit hohlen Bauteilen der Tragstruktur des Fahrzeuges verbunden sind.
Diese Lösung hat sich jedoch als noch nicht völlig zufrieden stellend herausgestellt, da die Änderungen der Temperatur infolge eines thermischen Austausches zwischen den Wandelementen der Tragstruktur und der Umgebung den Wirkungsgrad in ungünstiger Weise beeinflussen.
Eine andere Art der Lösung besteht darin, eine Anlage vorzusehen, bei der die vom Verteiler stammende Luft in eingesetzten Leitungen mit einem rechteckigen Querschnitt und geringer Dicke geführt wird, die im unteren Teil des Fahrgastraumes in der Bodengruppe verlegt sind.
Eine derartige Anlage ist in der EP-A-0 210 548 beschrieben. Diese Ausgestaltung verringert zwar in erheblicher Weise den Wärmeaustausch mit der Umgebung, lässt sich jedoch nur in Mittelklassewagen einbauen, da auf Grund der Länge der erforderlichen Rohrleitungen diese nicht in Großraumfahrzeugen einsetzbar sind, die neben ihrer erheblichen Länge auch einen großen Rauminhalt aufweisen, sodass die Leistungsverluste in den Rohrleitungen zu groß werden.
Im Fall eines Großraumfahrzeuges ist es jedoch möglich, auf eine Architektur für die Vorrichtung zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung zurück zu greifen, welche Hohlräume in der Tragstruktur des Fahrzeuges verwendet um die Luft den vorne sitzenden Insassen, den hinten sitzenden Insassen und den Scheiben zuzuführen und bei der es möglich ist, einen Längseinbau der Anlage in einer Zwischenstellung vorzusehen.
Die Auslässe des Verteilers der Vorrichtung können dann mit verschiedenen Hohlräumen im Aufbau des Fahrzeuges verbunden werden, an dem der Verteiler angeordnet ist.
Die Veröffentlichung EP-B1-0 503 987 beschreibt eine derartige Vorrichtung.
Die dabei getroffene Ausgestaltung löst zwar das Problem der Leistungsverluste, ist jedoch noch mit dem Nachteil eines ungünstigen Wärmeaustausches mit der Umgebung behaftet. Um diesen zu überwinden müssen die Wärmetauscher und der Ventilator überdimensioniert werden, mit dem weiteren erheblichen Nachteil, dass dies dem Streben nach einem geringen Raumbedarf auf einer Seite des Fahrzeuges zuwider läuft, was erforderlich ist um eine Zwischenposition in Längsrichtung einnehmen zu können, zum Beispiel in einer Aussparung in der Nähe eines Trägers des Fahrzeuges, ohne dabei in das Innere des Fahrgastraumes zu ragen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Verteiler in Querrichtung in einer zentralen Stellung angeordnet ist und in Längsrichtung hinter einer Sitzreihe und dass die Auslässe des Verteilers auf Höhe des Bodens des Fahrzeuges angeordnet sind.
Gemäss weiteren Merkmalen der Erfindung:

– weist der Verteiler ein Gehäuse auf, in dessen Oberseite die Auslässe vorgesehen sind, die mit den verschiedenen Rohrleitungen für die Verteilung der Luft im Fahrgastraum des Fahrzeuges verbunden sind,
– ist das Gehäuse Teil eines Blocks, der einen Wärmetauscher für die Heizung und einen Wärmetauscher für die Kühlung aufweist,
– enthält der Block eine Anordnung zur Erzeugung verschiedener Mischungen des Luftstromes und zur Förderung in Richtung Verteiler um sie dergestalt gleichzeitig jedoch unabhängig voneinander von den verschiedenen Auslässen des Verteilers abzugeben,
– weist der Block einen Hauptventilator auf, dessen Einlass die Zufuhr von Luft ermöglicht und dessen innerer Auslass einen Luftstrom durch einen Tauscher zur Erwärmung und/oder einen Tauscher zur Abkühlung leitet,
– sind die Einlassleitung für die Luft und die Rohrleitungen für die Verteilung der Luft an den inneren Wänden des Fahrgastraumes des Fahrzeuges befestigt oder in innere Bauteile des Fahrgastraumes integriert, insbesondere in den Bodenteppichen und den inneren Einrichtungsteilen,
– weist die Einlassleitung für die Luft einen senkrechten Abschnitt auf, der mit einer äußeren Öffnung für den Einlass von Luft verbunden ist, die unterhalb der Windschutzscheibe des Fahrzeuges ausgebildet ist, sowie einen waagrechten Abschnitt, der mit Öffnungen für den Einlass von Innenluft versehen ist, der sich in Längsrichtung in der Nähe der längs verlaufenden Mittenachse des Fahrzeuges erstreckt und der mit dem Einlass des Ventilators verbunden ist,
– weisen die Rohrleitungen für die Verteilung der Luft zwei rechte und linke Rohrleitungen für die Verteilung der Luft in Richtung der Beine der vorderen Insassen auf, die hintereinander mehrere waagrechte Abschnitte aufweisen, die sich in Längsrichtung zwischen dem Verteiler und dem Armaturenbrett des Fahrzeuges erstrecken und zwar zu beiden Seiten der in Längsrichtung verlaufenden Mittenachse des Fahrzeuges, wobei sie in zwei entsprechenden rechten und linken Öffnungen münden, die die Luft in Richtung senkrecht nach unten gegenüber den Füssen der vorne sitzenden Insassen leiten,
– weisen die Rohrleitungen für die Verteilung der Luft mindestens eine zentrale Rohrleitung für die Verteilung der Luft in Richtung der Beine der hinten sitzenden Insassen auf, die entlang der in Längsrichtung verlaufenden Mittenachse des Fahrzeuges angeordnet ist,
– weisen die Rohrleitungen für die Verteilung der Luft zwei rechte und linke Rohrleitungen für die seitlich und nach oben gerichtete Verteilung der Luft auf, die nacheinander zwei waagrechte entgegen gesetzte Abschnitte aufweisen, die sich in Querrichtung erstrecken, zwei sich senkrecht entlang der seitlichen Träger des Fahrgastraumes des Fahrzeuges erstreckende Abschnitte sowie zwei seitliche rechte und linke Öffnungen, die entlang der seitlichen Träger ausgebildet sind und zwei Abschnitte, die sich in Längsrichtung entlang der Seiten des Daches des Fahrzeuges erstrecken und die mit seitlichen Öffnungen versehen sind, die in den Seiten des Daches des Fahrzeuges ausgebildet sind,
– weisen die Rohrleitungen für die Verteilung der Luft zwei waagrechte rechte und linke Rohleitungen für die Verteilung der Luft nach vorn auf, die mit Abschnitten versehen sind, die sich in Längsrichtung zwischen dem Verteiler und dem Armaturenbrett des Fahrzeuges erstrecken entlang der Mittenachse des Fahrzeuges und die in einem unteren Bereich des Armaturenbrettes mit einer vorderen Anordnung zur Verteilung der Luft verbunden sind,
– wird die vordere Anordnung zur Verteilung der Luft von einer Steuerungsanordnung der Vorrichtung zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung gesteuert und weist wenigstens eine Klappe auf, die die Luft verteilt zwischen einer einzigen Rohrleitung zur Entfrostung, der ein zusätzlicher elektrischer Ventilator zugeordnet ist um einen Luftstrom durch eine elektrische Heizanordnung zur Entfrostung in Richtung der entlang der Windschutzscheibe des Fahrzeuges angeordneten Öffnungen zur Entfrostung zu leiten und zwei voneinander unabhängige in Querrichtung angeordnete rechte und linke Rohrleitungen zur Belüftung der vorn sitzenden Insassen, die in zwei auf halber Höhe des Armaturenbrettes zu beiden Seiten der vorn rechts und links sitzenden Insassen angeordneten Belüftungsöffnungen münden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung hervor, darin zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils des Fahrgastraumes eines Fahrzeuges, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, gesehen von einem links hinten im Fahrzeug sitzenden Beobachter, wobei der Einbau der verschiedenen Einzelteile der Vorrichtung in den Fahrgastraum des Fahrzeuges sichtbar ist,
2 eine schematische Draufsicht zur Verdeutlichung des Einbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Fahrgastraum des Fahrzeuges,
3 eine Ansicht eines Einzelteils nach 2 zur Verdeutlichung der vorderen Anordnung zur Verteilung von Luft während des Betriebszustandes der Belüftung der vorderen Sitze,
4 eine Ansicht eines Einzelteils nach 2 zur Verdeutlichung der vorderen Anordnung zur Verteilung von Luft während des Betriebszustandes der Entfrostung der Windschutzscheibe,
5 eine Ansicht eines Einzelteils nach 2 zur Verdeutlichung der vorderen Anordnung zur Verteilung von Luft während des Betriebszustandes der gleichzeitigen Entfrostung der Windschutzscheibe und der Belüftung der vorderen Sitze und
6 eine perspektivische Ansicht des Blocks der Belüftung, Heizung und Klimatisierung zur Verdeutlichung des Einbaus des Ventilators, der Wärmetauscher, des Verteilers und der Ausgestaltung der Auslässe.
In 1 ist mit 10 die Vorrichtung zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach der Erfindung bezeichnet. Die Vorrichtung 10 wird in den Fahrgastraum 12 eines Kraftfahrzeuges vom Typ Großraumlimousine eingebaut.
Nach der Erfindung ist ein Block 14 zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung quer in einer mittigen Stellung und längs hinter einer (nicht dargestellten) Sitzreihe im Boden 16 eingebaut, der Teil des Fahrgastraumes 12 des Kraftfahrzeuges ist. Die Oberseite 18 eines Verteilers 20, der Bestandteil des Blocks 14 zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung ist, ist auf Höhe des Bodens 16 des Fahrzeuges angeordnet und über verschiedenen (nicht dargestellten) Auslässe mit den verschiedenen Leitungen zur Verteilung der Luft im Fahrgastraum verbunden. Der Block 14 zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung wird über eine Einlassleitung 22 mit Luft versorgt, die in Längsrichtung gesehen rechts einer durch die Mitte verlaufenden Längsachse A des Fahrzeuges angeordnet ist, wie es aus den 1 und 2 ersichtlich ist.
Nach der Erfindung weist die Einlassleitung 22 für die Luft eine (nicht dargestellte) äußere Einlassöffnung für die Luft auf und mindestens eine (nicht dargestellte) innere Einlassöffnung für die Luft. Diese inneren und äußeren Einlassöffnungen für die Luft ermöglichen es, den Block 14 für die Belüftung, Heizung und Klimatisierung wahlweise über die Einlassleitung 22 für die Luft zu versorgen.
Die Möglichkeit für die Insassen, eine von zwei Arten für die Versorgung mit Luft auszuwählen, ist besonders dann vorteilhaft, wenn sich das Fahrzeug in Gegenden mit mittelmäßiger Luftqualität bewegt, sodass die Auswahl einer der beiden Möglichkeiten zur Versorgung der Vorrichtung 10 für die Belüftung, Heizung und Klimatisierung darin besteht, die Luft von außen nach Filterung in zum Beispiel verschiedenen Filtern zur Abscheidung von Teilchen und Geruchsstoffen herein zu lassen oder ganz oder teilweise die im Inneren des Fahrzeuges vorhandene Luft umzuwälzen, sodass je nach den Umständen im Inneren des Fahrgastraumes eine dem Komfort der Insassen entsprechende Luftqualität besteht.
Gemäss der Erfindung ermöglichen die verschiedenen Rohrleitungen für die Verteilung der Luft an unterschiedlichen Stellen im Fahrgastraum 12 verschiedene Luftströmungen mit unterschiedlichen Temperaturen.
Vom zentralen Verteiler 20 gehen zwei Rohrleitungen aus, nämlich eine linke Rohrleitung 24 und eine rechte Rohrleitung 26 für die Verteilung von Luft in Richtung der Beine der vorn sitzenden Insassen, die sich im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeuges erstrecken. Diese linken und rechten Rohrleitungen 24 und 26 für die Verteilung der Luft in Richtung der Beine der vorn sitzenden Insassen weisen waagrechte Abschnitte 28 und 30 auf, die sich in Längsrichtung zum Vorderteil des Fahrzeuges erstrecken und dabei an die Gestalt des Bodens des Fahrzeuges angepasst sind und zwar insbesondere an diejenige einer Strebe 29, die der Versteifung des Bodens 16 des Fahrzeuges dient und auf der die Sitze der vorderen Reihen befestigt werden können. Sie weisen zwei Abschnitte auf, nämlich einen linken Abschnitt 32 und einen rechten Abschnitt 34 für die Zufuhr von warmer Luft zu den Füssen der Insassen. Es ist dabei bekannt, das der höchste Komfort dann empfunden wird, wenn die unteren Bereiche des Innenraumes mit warmer Luft versorgt werden, während frische Luft den oberen Bereichen des Innenraumes zugeführt wird.
Der linke Abschnitt 34 und der rechte Abschnitt 36 der linken Rohrleitung 24 und der rechten Rohrleitung 26 für die Verteilung der Luft in Richtung der vorn sitzenden Insassen ermöglichen zum einen, dieses Kriterium zu erfüllen und zwar dadurch, dass ein Luftstrom von oben nach unten in Richtung der Beine der vorn sitzenden Insassen gelenkt wird. In analoger Weise ermöglicht eine zentrale Rohrleitung 36 für die Verteilung von Luft in Richtung der Beine der hinten sitzenden Insassen, die in den 1 und 2 dargestellt ist und die entlang der in der Mitte des Fahrzeuges verlaufenden Längsachse A angeordnet ist, diese Kriterien für den Komfort dadurch zu erfüllen, dass eine homogene Verteilung von warmer Luft in den unteren Bereichen der hinteren Sitze gewährleistet wird.
Die zentrale Rohrleitung 36 für die Verteilung der Luft in Richtung der Beine der hinten sitzenden Insassen ist direkt auf der Oberseite 18 des Blocks 14 für die Belüftung, Heizung und Klimatisierung angeordnet und ragt aus diesem Grund nicht aus dem Abschnitt des Bodens hervor, der zwischen dem Block 14 und dem hinteren Teil des Fahrzeuges angeordnet ist und der zum Beispiel für die Aufnahme von Gleitschienen zur Befestigung der Einzelsitze vorgesehen ist.
Die Zufuhr von Luft, die erheblich kühler ist als die Luft, die aus den Rohrleitungen 24, 26 und 36 austritt, erfolgt in Richtung zweier Hauptbereiche.
Einerseits sind zwei Rohrleitungen, nämlich eine linke Rohrleitung 38 und eine rechte Rohrleitung 40 für die seitliche und obere Verteilung von Luft vorgesehen, die kühlere Luft den seitlichen und oberen Bereichen zuführen. Die Rohrleitung 38, von der in 1 nur die Anbindung an die Oberseite 18 des Verteilers dargestellt ist, ist symmetrisch zur Rohrleitung 40 bezüglich der in der Mitte des Fahrzeuges verlaufenden Längsebene.
Die rechte Rohrleitung 40 für die seitliche und obere Verteilung der Luft weist einen ersten waagrechten Abschnitt 42 auf, der in den 1 und 2 dargestellt ist und der sich in Querrichtung zu beiden Seiten des Blocks 14 bis zur Grundplatte eines seitlichen Trägers 44 des Fahrgastraumes 12 erstreckt, wie 1 zeigt. Ein zweiter Abschnitt 46 der Rohrleitung 40 steigt seitlich entlang des Trägers 44 auf und weist wenigstens eine seitliche Öffnung 48 auf, die insbesondere der Luftzufuhr in Richtung der hinten sitzenden Insassen und/oder der Belüftung der (nicht dargestellten) Seitenscheiben des Fahrzeuges dient.
Der seitliche senkrechte Abschnitt 46 der rechten Rohrleitung 40 für die Verteilung der Luft zur Seite und nach oben mündet an seinem oberen Ende in einem Abschnitt 50, der sich in Längsrichtung entlang der rechten Seite 13 des (nicht dargestellten) Daches des Fahrzeuges erstreckt und der mindestens eine seitliche Öffnung 52 aufweist, die senkrecht nach unten ausgerichtet ist im Hinblick auf die Zufuhr von frischer Luft in Richtung der Insassen und/oder der Seitenscheiben des Fahrzeuges.
Wie 1 zeigt, ist der Abschnitt 50 der Seite 13 des Daches sowohl nach vorne als auch nach hinten bezüglich des Fahrzeuges ausgerichtet und zwar über die gesamte Länge des Daches um dergestalt eine homogene Verteilung von frischer Luft im oberen Bereich über die gesamte Ausdehnung des Fahrgastraumes 12 des Fahrzeuges zu gewährleisten.
Andererseits weist, wie aus den 1 und 2 hervorgeht, die Vorrichtung 10 zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung zwei waagrechte Rohrleitungen auf, nämlich eine linke Rohrleitung 54 und eine rechte Rohrleitung 56, die sich in Längsrichtung ausgehend von der Oberseite 18 des Verteilers 20 aus nach vorn bezüglich des Fahrzeuges erstrecken und die in einer vorderen Anordnung 58 zur Verteilung von Luft münden und die zur Verteilung von im wesentlichen frischer Luft im Inneren des Fahrgastraumes 12 des Fahrzeuges beitragen.
Die vordere Anordnung 58 zur Verteilung von Luft ermöglicht eine Kanalisierung des von den waagrechten linken und rechten Rohrleitungen 54 und 56 stammenden Luft zwischen einerseits einem Ausströmschlitz 62 für die Entfrostung der Windschutzscheibe 62 des Fahrzeuges und andererseits unabhängigen linken Öffnungen 64, 66 und rechten Öffnungen 68, 70 der Belüftung nach Wunsch der im Fahrzeug vorn sitzenden Insassen.
Die Insassen können je nach Wunsch wählen, ob sie ein Ausströmen von Luft durch den Ausströmschlitz 60 bevorzugen oder durch die Öffnungen 69, 66, 68, 70 der Belüftung, indem sie die Anordnung 58 zur Verteilung der Luft betätigen, wie es weiter unten im Zusammenhang mit den 3, 4 und 5 noch beschrieben werden wird. Diese Anordnung 58 zur Verteilung von Luft ist besonders vorteilhaft, da sie den Einsatz von zirkulierenden Luftströmen in den linken und rechten Rohrleitungen 54 und 56 ermöglicht, die vom Verteiler 20 abgegeben werden um dergestalt entweder gleichzeitig oder in unabhängiger Weise die Funktionen der Luftzufuhr und der Entfrostung zu gewährleisten.
2 zeigt insbesondere die Anordnung der verschiedenen Einzelteile der Vorrichtung 10 zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung am Boden 16.
Die hintere Anordnung in Querrichtung, in der Mitte und in Längsrichtung der Sitzreihe vor dem Verteiler 20 führt zu einer Homogenisierung der Längen der Rohrleitungen und der mit ihnen verbundenen Leitungen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die Bemessung des Ventilators 72 in genauer Weise an den zu fördernden Luftstrom anpassbar ist, wobei die Leistungsverluste in den verschiedenen Rohleitungen im wesentlichen gleich groß sind, da diese die gleichen Längen aufweisen.
Die linken und rechten Rohrleitungen 24 und 26 zur Verteilung der Luft in Richtung der Beine der vorn sitzenden Insassen sind in einem derartigen Abstand in Querrichtung von der Mittenachse A des Fahrzeuges angeordnet, dass sie zwischen den Gleitschienen 74 für die vorderen Sitze des Fahrzeuges verlaufen. Das gleiche gilt für die linken und rechten Rohrleitungen 38 und 40 zur seitlichen und oberen Verteilung der Luft, die in Querrichtung zwischen den Gleitschienen für die vorderen Sitze und den Gleitschienen für die erste hintere Sitzreihe im Fahrzeug angeordnet sind, zum Beispiel in der Dicke eines (nicht dargestellten) Bodenbelages.
Es sei noch betont, dass die Einlassleitung 22 für die Zufuhr von Luft, die rechts neben der Mittenachse A des Fahrzeuges angeordnet ist, in vorteilhafter Weise als Fußstütze für den vorn und rechts sitzenden Insassen oder auch für den Fahrer dienen kann, wenn das Fahrzeug für ein Land mit Linksverkehr ausgestaltet ist, wobei sie zu diesem Zweck in die Innengestaltung des Fahrzeuges einbezogen wird.
3 zeigt die Wirkungsweise der vorderen Anordnung 58 zur Verteilung von Luft in einem ersten Ausführungsbeispiel.
Der Strom aus frischer Luft wird der vorderen Anordnung 58 zur Verteilung von Luft über die vorderen linken und rechten Rohrleitungen 54 und 58 zur Verteilung von Luft zugeführt. Bei dieser Ausgestaltung sind, wie die Pfeile zeigen, die Ströme aus Luft vor allem in Richtung zu den vorn sitzenden Insassen hin gerichtet und zwar unabhängig voneinander für jeden Insassen. Damit kann jede Rohrleitung zur Verteilung von Luft nach vorn einen Strom aus Luft abgeben, der eine Temperatur aufweist, die sich von derjenigen des Stromes aus Luft unterscheidet, der von der anderen Rohrleitung abgegeben wird. Die der Ventilation dienenden Ströme aus Luft treten aus den entsprechenden Reihen von Öffnungen 64, 66 und 68, 70 für die vorn sitzenden Insassen aus. Dies ermöglicht, die vorne rechts und vorne links sitzenden Insassen mit Strömen aus Luft unterschiedlicher Temperatur zu versorgen, je nach Wunsch. Um dies zu erreichen ist die Anordnung 58 mit einer linken Klappe 76 und einer rechten Klappe 78 versehen, die die Ströme aus Luft entlang eines Gehäuses 80 leiten, das verschließbar ist und das einen Ventilator 82 aufweist, der im geschlossenen Zustand abgeschaltet wird.
In 4 ist die vordere Anordnung 58 zur Verteilung von Luft durch die Insassen in eine Stellung geschaltet, in der sie die Windschutzscheibe 62 entfrostet. In dieser Stellung sind die linken und die rechten Klappen 76 und 78 offen und leiten die vom Verteiler 20 stammenden Ströme aus Luft, die über die vorderen Rohrleitungen 54 und 56 zur Verteilung der Luft ankommen, unter Vermischung in eine Rohrleitung 83 mit Hilfe eines zusätzlichen Ventilators 82, der den entstandenen gemischten Strom aus Luft über eine zusätzliche Heizanordnung 84 zur Aufheizung des vorderen Stromes aus Luft und pulsförmig einer reihe von Öffnungen 86 zuführt, die zum Ausströmschlitz 60 gehören.
Bei dieser Ausgestaltung werden also die von den linken und rechten Rohrleitungen 54 und 56 zugeführten Ströme vermischt um ein homogenes Gemisch zu erhalten, das über die gesamte Breite der Windschutzscheibe 62 verteilt werden kann, damit diese schnell entfrostet wird. Es ist dabei bekannt, dass der Wirkungsgrad der Entfrostung der Windschutzscheibe sowohl von der Temperatur der ihre Oberfläche überstreichenden Luft als auch von deren Geschwindigkeit abhängt. Die vordere Anordnung 58 zur Verteilung der Luft ermöglicht eine schnelle Entfrostung, da die Luft durch den Ventilator 82 beschleunigt wird und d sie durch die Heizanordnung 84 zusätzlich erwärmt e Wird, die zum Beispiel aus einer Heizanordnung auf Basis eines keramischen Materials bestehen kann.
Bei dem in 5 dargestellten Fall , bei dem die Insassen sowohl eine Belüftung der vorderen Sitze als auch eine Entfrostung der Windschutzscheibe 62 eingestellt haben, kann die Anordnung 56 nur einen Teil der vermischten von den linken und rechten Rohrleitungen 54 und 56 stammenden Ströme aus Luft für die Entfrostung zur Verfügung stellen. Bei dieser Einstellung sind nämlich die linke und die rechte Klappe 76 und 78 der vorderen Anordnung 58 zur Verteilung von Luft nur teilweise geöffnet, sodass nur ein Teil eines jeden Stromes aus Luft in Richtung zum Ausströmschlitz 60 und seinen Öffnungen 86 gelenkt wird und für die Entfrostung zur Verfügung steht. Für die beiden vorderen linken und rechten Rohrleitungen 54 und 56 zur Verteilung der Luft wird nur ein teil des Stromes aus Luft mit einem Teil desjenigen Stromes aus Luft vermischt, der von der anderen Rohrleitung stammt, während der andere Teil in Richtung der linken und rechten Austrittsöffnungen 64, 66 und 68, 70 gelenkt wird im Hinblick auf einen unabhängigen Wärmekomfort für jeden vorn sitzenden Insassen, wie es bereits im Zusammenhang mit 3 beschrieben worden ist.
Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da sie es ermöglicht, zu gleicher Zeit eine Entfrostung vorzunehmen und eine Zufuhr an Luft für die vorn sitzenden Insassen und dies unter Vermeidung einer Vervielfachung der Rohrleitungen im Fahrgastraum; die einzigen Leitungen, die erforderlich sind, sind um die Luft vom Verteiler zum Vorderteil des Fahrzeuges zu leiten, sind die vorderen rechten und linken Rohrleitungen 54 und 56 zur Verteilung der Luft, wobei diese Ausgestaltung noch den Vorteil einer erheblichen Verringerung des Platzbedarfs mit sich bringt.
6 zeigt die Gesamtanordnung des Blocks 14 zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung, sowie den Einbau der verschiedenen Bauteile, aus denen er besteht.
In an und für sich bekannter Weise weist der Block 14 einen Hauptventilator 72 auf, wobei auf der Oberseite des Gehäuses eine Öffnung 90 vorgesehen ist zur Aufnahme des Endes der Rohrleitung 22 für den Lufteinlass. Der Ventilator 72 ist im Block angeordnet und fördert die Luft durch einen Wärmetauscher 92 hindurch, oder, mittels einer (nicht dargestellten) Anordnung aus Klappen im Inneren des Blocks 14 durch einen Kühler 94, dergestalt, dass verschiedene Ströme aus Luft mit verschiedenen Temperaturen aus den oberen Öffnungen 96, 98, 100 und 102 austreten können, die in der Oberseite 18 des Verteilers 20 ausgebildet sind.
Die Auslässe 96 sind mit den Rohrleitungen 38 und 40 für die seitliche und obere Verteilung der Luft verbunden, die Auslässe 98 sind mit den Rohrleitungen 24 und 26 für die Verteilung der Luft in Richtung der Beine der vorn sitzenden Insassen verbunden, die Auslässe 100 sind mit den vorderen Rohrleitungen 54 und 56 verbunden und der Auslass 102 ist mit der zentralen Rohrleitung 36 zur Zufuhr der Luft in Richtung der Beine der hinten sitzenden Insassen verbunden, wie es bereits weiter oben im Zusammenhang mit 1 beschrieben worden ist.
Ein derartiger Block 14 zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung ist besonders vorteilhaft, da er es in einem relativ beschränkten Raum ermöglicht, alle Bauteile für die Bereitstellung von Luftströmen erwünschter Stärke und Temperatur zusammen zu fassen und damit auch den Einbau des Blocks 14 während der Herstellung des Fahrzeuges zu vereinfachen, wodurch die Herstellungskosten in vorteilhafter Weise gesenkt werden können.

Claims

Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung des Fahrgastraumes (12) eines Kraftfahrzeuges, die innerhalb und außerhalb des Fahrgastraumes des Fahrzeuges angeordnete Öffnungen für den Einlass von Luft aufweist und wenigstens eine Einlassleitung (22) für Luft, die diesen Öffnungen zugeordnet ist, die wenigstens einen Hauptventilator (72) versorgt, der einen Strom aus Einlassluft durch wenigstens einen Wärmetauscher (92, 94) in Richtung zu einem Verteiler (20) fördert, dessen Auslässe (96, 98, 100, 102) über Rohrleitungen (24, 26, 36, 38, 40, 54, 56) mit zugehörigen Öffnungen (48, 52, 64, 66, 68, 70, 86), die im Fahrgastraum (12) verteilt angeordnet sind, verbunden sind und die eine Anordnung zur Steuerung des Hauptventilators (72), des Wärmetauschers (92, 94) und des Verteilers (20) aufweist, welche ein wahlweises Verteilen von Luftströmen unterschiedlicher Stärken und Temperaturen in einzelne Bereiche des Fahrgastraumes ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (20) in Querrichtung in einer zentralen Stellung angeordnet ist und in Längsrichtung hinter einer Sitzreihe und dass die Auslässe (96, 98, 100, 102) des Verteilers (20) auf Höhe des Bodens (16) des Fahrzeuges angeordnet sind.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (20) ein Gehäuse aufweist, in dessen Oberseite (18) die Auslässe (96, 98, 100, 102) ausgebildet sind, mit denen die verschiedenen Rohrleitungen (24, 26, 36, 38, 40,54, 56) zur Verteilung der Luft im Fahrgastraum (12) des Fahrzeuges verbunden sind.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Verteilers (20) Teil eines Blocks (14) ist, der einen der Erwärmung dienenden Wärmetauscher (92) und einen der Abkühlung dienenden Wärmetauscher (94) aufweist.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (14) eine Anordnung aufweist, die es ermöglicht, mehrere Gemische aus Luftströmen zu bilden und diese dem Verteiler (20) zuzuführen, der sie gleichzeitig unabhängig voneinander durch die verschiedenen Auslässe (96, 98, 100, 102) des Verteilers (20) abgibt.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (14) den Hauptventilator (72) aufweist, wobei ein Einlass (90) der Luftzufuhr dient und wobei ein innerer Auslass des Blocks (14) einen Luftstrom durch den der Erwärmung dienenden Wärmetauscher (92) und/oder den der Abkühlung dienenden Wärmetauscher (94) fördert.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (22) für den Einlass und die Rohrleitungen (24, 26, 36, 40, 54, 56) für die Verteilung der Luft an den Innenwänden des Fahrgastraumes (12) des Fahrzeuges befestigt sind oder in die inneren Bauteile für den Fahrgastraum des Fahrzeuges integriert sind, insbesondere in den Bodenteppich und in die inneren Ausstattungsbauteile.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassleitung (22) für die Luft einen senkrechten Abschnitt (23) aufweist, der mit einer außen unterhalb der Windschutzscheibe angeordneten Einlassöffnung für die Luft verbunden und sowie einen waagrechten Abschnitt (25) aufweist, der mit inneren Einlassöffnungen für die Luft versehen ist, der sich in Längsrichtung in der Nähe der längs verlaufenden Mittenachse A des Fahrzeuges erstreckt und der mit dem Einlass (90) des Ventilators (72) verbunden ist.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (24, 26, 36, 38, 40, 54, 56) für die Verteilung der Luft zwei rechte und linke Rohrleitungen (26) und (24) für die Verteilung der Luft in Richtung der Beine der vorn sitzenden Insassen aufweisen, die mit sich daran anschließenden waagrechten rechten und linken Abschnitten (30) und (28) versehen sind, welche sich in Längsrichtung zwischen dem Verteiler (20) und dem Armaturenbrett des Fahrzeuges zu beiden Seiten der längs verlaufenden Mittenachse A des Fahrzeuges erstrecken und die in zwei rechten und linken Öffnungen (34) und (36) für die Zufuhr der Luft in Richtung der Beine der vorn sitzenden Insassen münden, wobei die Öffnungen senkrecht nach unten ausgerichtet und gegenüber den Füssen der Insassen angeordnet sind.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (24, 26, 36, 38, 40, 54, 56) für die Verteilung der Luft wenigstens eine zentrale Rohrleitung (36) zur Verteilung der Luft in Richtung der Beine der hinten sitzenden Insassen aufweist, die entlang der längs verlaufenden Mittenachse A des Fahrzeuges ausgerichtet ist.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (24, 26, 36, 38, 40, 54, 56) für die Verteilung der Luft zwei rechte und linke Rohrleitungen (40) und (38) für die seitliche und obere Verteilung von Luft aufweisen, die mit sich daran anschließenden zwei waagrechten sich gegenüber liegenden Abschnitten (42) versehen sind, die sich in Querrichtung erstrecken, mit zwei Abschnitten (46) versehen sind, die sich senkrecht entlang der seitlichen Träger (13) des Fahrgastraumes (12) des Fahrzeuges erstrecken und die mit seitlichen rechts und links ausgebildeten Öffnungen (48) entlang der seitlichen Träger versehen sind und die zwei Abschnitte (50) aufweisen, die sich in Längsrichtung entlang der Seiten des Daches des Fahrzeuges erstrecken und die mit seitlichen Öffnungen (52) versehen sind, die an den Seiten des Daches des Fahrzeuges ausgebildet sind.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (24, 26, 36, 38, 40, 54, 56) für die Verteilung der Luft zwei waagrechte rechte und linke Rohrleitungen (56) und (54) für die Verteilung der Luft nach vorn aufweisen, die mit Abschnitten (57 bzw. 55) versehen sind, welche sich in Längsrichtung zwischen dem Verteiler (20) und dem Armaturenbrett des Fahrzeuges entlang der längs verlaufenden Mittenachse A des Fahrzeuges erstrecken und die im unteren Bereich des Armaturenbrettes mit einer vorderen Anordnung (58) zur Verteilung von Luft verbunden sind.
Vorrichtung (10) zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Anordnung (58) zur Verteilung von Luft mittels einer Anordnung zur Steuerung der Vorrichtung zur Belüftung, Heizung und Klimatisierung gesteuert wird und wenigstens eine Klappe (76, 78) aufweist, die die Luft zwischen einer einzigen Rohrleitung (83) für die Entfrostung, der ein zusätzlicher elektrischer Ventilator (82) zugeordnet ist zur Förderung eines Luftstromes durch eine Heizanordnung (84) für die Entfrostung hindurch in Richtung Entfrosteröffnungen (86), die entlang der Windschutzscheibe (62) des Fahrzeuges angeordnet sind und zwischen zwei quer verlaufenden, unabhängigen, rechten und linken Rohrleitungen (65, 69) für die Luftzufuhr zu den vorn sitzenden Insassen verteilt, die jeweils in zwei Öffnungen (64, 66, 68, 70) für die Luftzufuhr münden, welche auf halber Höhe des Armaturenbrettes zu beiden Seiten der rechts und links vorn sitzenden Insassen angeordnet sind.