DE9116338U1

DE9116338U1 - Fahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE9116338U1
Application number: DE9116338U
Authority: DE
Original assignee: Webasto Klimatechnik GmbH
Current assignee: Webasto Klimatechnik GmbH
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1991-03-27
Publication date: 1992-10-22
Anticipated expiration: 2001-03-28

Description

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Webasto Klimatechnik GmbH Am Kirchenhölzl 13, 8032 Gräfelfing

Fahrzeugklimaanlage

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage für Personenkraftwagen mit einem Fahrzeugaufbau größerer Höhe, wie Großraum-Pkw, Space-Wagons, Mini-Vans, Kleinbusse und Geländefahrzeuge.

Bei Fahrzeugen dieser Art ist es bislang üblich, eine Klimaanlage so anzuordnen, daß Kompressor und Verflüssiger im Motorraum und der oder die Verdampfer im Bereich der Lüftungsanlage unterhalb des Armaturenbretts untergebracht sind .

Eine solche Anlage ermöglicht zwar einen kompakten Aufbau und kurze Leitungswege zwischen den beteiligten Aggregaten; ihre Wirkungsweise läßt jedoch bei erhöhten Anforderungen, wie zum Beispiel im Tropeneinsatz insbesondere für die Passagiere in der zweiten Sitzreihe zu wünschen übrig. Sollte gar noch eine dritte Sitzreihe vorhanden sein, ist für die dort sitzenden Passagiere eine Kühlung praktisch nicht mehr wahrnehmbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkungsweise einer Fahrzeugklimaanlage für die genannten Fahrzeuggattungen erheblich zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens ein Verdampfer im Passagierraum unterhalb der festen Dachhaut angeordnet ist und ferner das (die) zur zwangsweisen Durchströmung des Verdampfer(s) erforderliche(n) Gebläse,

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sowie die zur Kaltluftverteilung erforderlichen Luftverteilungsschächte und Ausströmöffnungen ebenfalls unterhalb der festen Dachhaut im Kopfbereich der Passagiere angeordnet sind.

Durch die Einströmung der Kaltluft im Kopfbereich der Passagiere ist zum einen durch mehrere Ausströmöffnungen eine gleichmäßige Versorgung aller Sitzreihen mit Kaltluft gewährleistet, zum anderen trifft die kühle Luft in einem Bereich auf die Passagiere, wo sie physiologisch für deren körpereigenen Wärmehaushalt am sinnvollsten ist. Herkömmliche Fahrzeugklimaanlagen, bei denen die Kaltluft nur im mittleren und unteren Körperbereich der mitfahrenden Personen einströmt erzeugen oft zwar kalte Füße aber nicht den gewünschten kühlen Kopf.

Die Ausgestaltung einer für einen nachträglichen Einbau geeigneten erfindungsgemäßen Gebläse/ Verdampfer/ Luftführungseinheit erfolgt zweckmäßigerweise so, daß diese Aggregate in einer bis auf die Ein- und Ausströmöffnungen geschlossenen flachen Kassette zusammengefaßt sind, welche sich in Längsrichtung im Bereich der Mittellängsachse des Fahrzeugs am Dachhimmel erstreckt. Dadurch ist eine kompakte Bauweise und eine Zusammenfassung der Schnittstellen der erforderlichen Kältemittel- und elektrischen Leitungen an einem einzigen Punkt möglich.

Die Oberseite der Kassette ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie der Himmelkontur des Fahrzeuges im Montagebereich angepaßt ist. Hierdurch ist eine optisch ansprechende Anbringung an der Dachinnenseite möglich.

Die Kassette wird vorzugsweise so angeordnet, daß die Verdampfer als schwerste Bauteile in unmittelbarer Nähe eines Dachträgers positioniert und an diesem unmittelbar oder mittelbar befestigt werden. Dadurch ist eine zuverlässige Halterung unter dem Dach gewährleistet.

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Bei einer für den Serieneinbau besonders geeigneten erfindungsgemäßen Fahrzeugklimaanlage ist ein Luftführungssysten im Bereich der oberen Dachlängsholme vorgesehen, das mit einem etwa in Fahrzeugmitte vorzugsweise in einem Zwischenraum zwischen zwei Querspriegeln angeordneten Verdampfer/Gebläseteil verbunden ist. Mit einer solchen Anordnung ist der Verlust an Kopffreiheit für die Passagiere minimiert, da ein Teil der Bauhöhe durch die Bauhöhe der Spriegel aufgenommen wird und die Luftführung in den Außenbereich verlegt wird, wo sie die Kopffreiheit nicht beeinträchtigt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Hohlprofile der Dachlängsholme wenigstens teilweise direkt zur Kaltluftverteilung verwendet. Hierbei kann zumindestens auf einen Teil der separaten Luftführungen verzichtet werden.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Fig.l eine Explosionszeichnung einer zur Unterdachmontage geeigneten Fahrzeugklimaanlage,

Fig.2 eine perspektivische Einbauskizze an einem Fahrzeughimmel,

Fig.3 einen Längsschnitt durch eine am Fahrzeugdach montierte Klimanalage,

Fig.4 eine perspektivische Ansicht für eine zum Serieneinbau geeignete Variante,

Fig.5 eine Variante zur Fig.4

In Fig. 1 ist eine Verdampfer-/Gebläse-/Luftführungseinheit einer Klimaanlage dargestellt, die zum Einbau auf der Dachunterseite im Innenraum eines Fahrzeuges mit höherem

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Aufbau, im vorliegenden Fall für ein Geländefahrzeug, vorgesehen ist. Eine das gesamte Aggregat umhüllende Kasette besteht aus einem am Fahrzeugdach auf dessen Unterseite befestigbaren Oberteil 1 und einem mit diesem verbindbaren Unterteil 2.

Das Unterteil 2 beherbergt in seinem wannenartigen hinteren Teil zwei Verdampfer 3, an deren der Fahrzeugmittellängsachse zugewandten Innenseite je zwei von einem gemeinsamen Motor 4 angetriebene Gebläse 5 angeordnet sind. Die Gebläse 5 saugen über im Unterteil 2 der Kasette vorgesehene Schlitze Luft aus dem Innenraum an und drücken sie durch die Verdampfer 3 nach au/3 en.

In den Verdampfern 3 verdampft ein über eine Leitung 6 zugeführtes, von einem nicht dargestellten, üblicherweise im Motorraum des Fahrzeuges untergebrachten Kompressor verdichtetes und von einem nachfolgenden Kondensator verflüssigtes Kältemittel und entzieht dabei der Luft Wärme. Die abgekühlte Luft wird in der ansonsten geschlossenen Kasette zu den dort an mehreren Stellen vorgesehenen Aussparungen 7 geleitet, in die von den Fahrgästen individuell regelbare Ausströmer 8 (Fig.2) eingesetzt sind.

Die bei der Abkühlung der Luft von dieser abgegebene Feuchtigkeit wird in einer unterhalb der Verdampfer 3 innerhalb der Kasette angeordneten Kondensatwanne 9 gesammelt und über im Bereich der vier Ecken der Kondensatwanne in Bodennähe ausmündende Ansaugschläuche 10 entfernt. Zu diesem Zweck ist jeder der Ansaugschläuche 10 mit der Saugseite einer Schlauchpumpe 11 verbunden. Die vier vorhandenen Schlauchpumpen 11 werden von einem gemeinsamen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben. Die Schlauchpumpen sind ausgangsseitig mit Ableitungsschläuche 12 verbunden, die in geeigneter, nicht dargestellter Weise, beispielsweise durch eine der hinteren Fahrzeugsäulen (C- oder D-Säule) zur Fahrzeugunterseite geführt werden und dort ins Freie ausmünden.

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In Fig. 2 ist die Anordnung der Kasette am Fahrzeughimmel dargestellt. Für Fahrer und Beifahrer sind im vorderen Teil der Kasette zwei Ausströmer 8a, für die Passagiere der zweiten Sitzbank im mittleren Teil der Kasette zwei Ausströmer 8b und für Fahrgäste auf weiter hinten gelegenen Sitzen zwei Ausströmer 8c im hinteren Teil der Kasette. Alle Ausströmer sind bezüglich Austrittsluftmenge und Richtung individuell einstellbar. Zur verhinderung einer Vereisung der Verdampfer 3 sind die hinteren Ausströmer 8c so ausgelegt, daß sie nicht völlig verschlossen werden können; bei einem gleichzeitigen Schließen aller anderen Ausströmer 8a und 8b übernehmen sie eine Zwangsentlüftung der Kasette. Die Verteilung der Ausströmer entlang der Kasette gewährleistet für alle Passagiere eine optimale Versorgung mit Kaltluft.

Aus Fig. 3 ist die Aufhängung der Klimakasette am Dach ersichtlich. Vorteilhafterweise werden die schweren Verdampfer 3 in unmittelbarer Nähe eines querverlaufenden Dachträgers 13 angeordnet. Zusätzlich ist eine Befestigung der Verdampfer 3 an einem Längsträger 14 vorgesehen, der vom Dachträger 13 zum oberhalb einer Fahrzeughecktür angeordneten Rahmenteil 15 verläuft.

Die Träger- und Rahmenteile 14 bzw. 15 werden nach der Montage der Kasette von einem hinteren Himmelteil 16 verdeckt.

In Fig. 4 ist eine Anordnung eines unter einem Fahrzeugdach angeordneten Verdampfer/Gebläse/Luftführungssystems gezeigt, das zum Serieneinbau geeignet ist. Eine etwa in der Mitte des Fahrzeugdaches unterhalb desselben angehängte Kasette 17 beherbergt einen Verdampfer und ein Gebläse mit einem Elektomotor analog zu der in Fig. 1 beschriebenen Anordnung.

Beiderseits der Kasette 17 schließt sich je ein Luftverteilerkasten 18 an, von dem jeweils vier

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Luftverteilerschächte 19, 20, 21 und 22 ausgehen. Die Luftverteilerschächte 19 münden nach einer Gabelung oberhalb der Frontscheibe jeweils in Form zweier den Passagieren auf den Frontsitzen zugewandter Ausströmer 19a.

Die Luftverteilerschächte 20 führen vom Verteilerkasten 18 nach vorn und münden etwa im Bereich der B-Säulen mittels Ausströmern 20a in den Innenraum. Analog dazu sind die Luftverteilerschächte 21 nach hinten gerichtet und münden in etwa im Bereich der C-Säulen angeordneten Ausströmern 21a.

Schließlich wird Kaltluft durch die Luftverteilerschächte 22 in den Laderaum des Farzeuges geführt und mündet oberhalb der Heckklappe in Ausströmern 22a.

Mit diesem durch zahlreiche im Kopfbereich der Fahrgäste angeordnete Ausströmer charakterisierten Klimatisierungssystem wird aufgrund verringerter Ausströmgeschwindigkeiten aus den einzelnen Ausströmern auch bei extremen Tropenverhältnissen in der Fahrzeugumgebung im gesamten Fahrzeuginneren eine optimale Behaglichkeit erreicht.

In der in Fig. 5 gezeigten Variante werden hohlprofilartige Dachlängsholme 23 wenigsten zum Teil als Luftführungsschächte verwendet. Die Zuführung der Kaltluft zum Dachlängsholm 23 erfolgt von einer nicht dargestellten analog zur Fig.4 in der Dachmitte angeordneten Kasette über einen Zufuhrschacht 24. Die Abführung aus dem Dachlängsholm 23 zu den Ausströmern 20a' bzw. 21a¹ erfolgt über Abfuhrschächte 20· bzw. 21·.

Claims

K 009/91 DE Pateentftnsprüche

1. Fahrzeugklimaanlage für Personenkraftwagen mit einem

Fahrzeugaufbau größerer Höhe, wie Gro/3raum-Pkw, Space-Wagons, Mini-Vans, Kleinbusse und Geländefahrzeuge, mit einem im Motorraum angeordneten Kompressor zur Verdichtung und einem nachgeschalteten Kondensator zur Verflüssigung eines Kältemittels sowie mit wenigstens einem Verdampfer und wenigstens einem diesem zugeordneten Gebläse zur Förderung gekühlter Umluft oder Zuluft in den Fahrzeuginnenraum,

dadurch gekennzeichnet, da/? wenigstens ein Verdampfer (3) im Passagierraum unterhalb der festen Dachhaut angeordnet ist und ferner das (die) zur zwangsweisen Durchströmung des Verdampfer(s) (3) erforderliche(n) Gebläse (5) sowie die zur Kaltluftverteilung erforderlichen Luftverteilungsschächte (19,20,21,22; 24,23,20·,21') und Ausströmöffnungen (8a,8b,8c; 19a,20a,21a,22a; 20a',2Ia') ebenfalls unterhalb der festen Dachhaut im Kopfbereich der Passagiere angeordnet sind.

2. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, da/3 Gebläse (5) , Verdampfer (3) und Luftführungseinheit in einer im wesentlichen geschlossenen flachen Kassette (1,2) zusammengefaßt sind.

3. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, da/3 die Kasette sich in Längsrichtung im Bereich der Mittellängsachse des Fahrzeugs am Dachhimmel (16) erstreckt.

4. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, da/3 an der Unterseite der Kasette Einströmöffnungen (21) und an deren Seiten Ausströmöffnungen (8a,8b,8c) vorgesehen sind.

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5. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Kassette (1) der Himmelkontur des Fahrzeuges im Montagebereich angepaßt ist.

6. Fahrzeugklimaanlage nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfer (3) in unmittelbarer Nähe eines Dachträgers (13) positioniert und an diesem unmittelbar oder mittelbar befestigt sind.

7. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß im Bereich der oberen Dachlängsholme ein Luftführungssystem (19,20,21,22) vorgesehen ist, das mit einem etwa in Fahrzeugmitte vorzugsweise in einem Zwischenraum zwischen zwei Querspriegeln angeordneten Verdampfer/Gebläseteil (17) verbunden ist.

Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß hohlprofilförmige Dachlängsholme (23) wenigstens teilweise direkt zur Kaltluftverteilung verwendet werden.