DE10001440A1

DE10001440A1 - Kraftfahrzeug mit einer Heizungs-/Klimaanlage

Info

Publication number: DE10001440A1
Application number: DE2000101440
Authority: DE
Inventors: Peter Muenkner; Uwe Gebauer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-01-15
Filing date: 2000-01-15
Publication date: 2001-07-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einem Innenraum (2) für Fahrgäste, einem Motorraum (3a, 3b), einem Fahrzeugboden (4) und einer Heizungs-/Klimaanlage (5), insbesondere Kraftfahrzeug (1) mit einem hochgelegten Fahrzeugboden (4), wobei die Heizungs-/Klimaanlage (5) mehrere Bauteile (6, 7, 8) aufweist, nämlich als Bauteile (6, 7, 8) mindestens ein Gebläse (6), mindestens ein Wärmetauscher (7) und mindestens eine Luftleitung (8) vorgesehen sind. DOLLAR A Eine Optimierung der Fahrzeuglänge sowie der Dimensionierung des Innenraumes ist dadurch realisiert, daß mindestens ein Bauteil (6, 7 bzw. 8) unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Innenraum für Fahrgäste, einem Motorraum, einem Fahrzeugboden und einer Heizungs-/Klimaanlage, insbesondere Kraftfahrzeug mit einem hochgelegten Fahrzeugboden, wobei die Heizungs- /Klimaanlage mehrere Bauteile aufweist, nämlich als Bauteile mindestens ein Gebläse, mindestens ein Wärmetauscher und mindestens eine Luftleitung vorgesehen sind.

Im Stand der Technik ist die Anordnung der wesentlichen Bauteile einer Heizungs- /Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges im allgemeinen im allgemeinen im Motorraum und teilweise im Innenraum vorgesehen. Die wesentlichen Bauteile, beispielsweise der Wärmetauscher oder der Kondensator befinden sich unmittelbar im Motorraum. Für den Wärmetauscher werden vorzugsweise die sekundären Wärmequellen als Kühl- /Heizmedium verwendet, insbesondere das Kühlwasser oder das Abgas des Motors. Diese Wärmequellen werden zur Erwärmung der Frischluftzufuhr genutzt, des weiteren kann durch einen Kondensator der Frischluftzufuhr auch Wärme entzogen werden. Bei Verwendung einer Umluftschaltung ist es weiterhin möglich die Temperatur der vorhandenen Luftströme, die in den Innenraum des Fahrzeuges gelangen, mittels Wärmetauscher, bzw. Kondensator zu beeinflussen.

Das Gebläse einer Heizungs-/Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges ist vorzugsweise direkt an der Grenze zwischen dem Motorraum und dem Innenraum eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Teilweise wird das Gebläse mit in die Innenraumgestaltung des Kraftfahrzeuges integriert und befindet sich direkt hinter dem Cockpit eines Kraftfahrzeuges.

Des weiteren im Stand der Technik auch bei einer Antriebseinheit, nämlich einem Motor im hinteren Bereich des Fahrzeuges verschiedene Bauteile der Heizungs-/Klimaanlage in den vorderen Bereich direkt vor dem Innenraum, teilweise in den Innenraum selbst, angeordnet. Komponeten der Heizungs-/Klimaanlage, wie beispielsweise ein Thermostat, ein Steuergerät, ein Gebläseregler, "Umluft-Frischluft-Klappe" oder Temperaturfühler sind grundsätzlich unmittelbar am Motor oder im Motorraum des Kraftfahrzeuges angeordnet.

Die im Stand der Technik bekannte Anordnung der wesentlichen Bauteile einer Heizungs-/Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Innenraum für Fahrgäste ist nicht optimal. Der Wunsch nach möglichst kompakten Kraftfahrzeugen bei geringen Außenabmessungen und größtmöglichen Innenraum bestimmt das Fahrzeug- und das Karosserielayout. Die Gestaltung des Innenraums ist hauptsächlich durch die Funktion, die Fahrzeugsicherheit, die Komfortansprüche sowie Kommunikationssysteme geprägt.

Der Innenraum eines Fahrzeuges sollte deswegen möglichst groß bei geringen Außenabmessungen des Kraftfahrzeuges sein. Die im Stand der Technik verwendete Anordnung der Heizungs-/Klimaanlage beeinträchtigt maßgeblich die Größe des Fahrzeuges und des Innenraumes sowie das Cockpitlayout, insbesondere durch das - bisher im Stand der Technik - integrierte Gebläse innerhalb des Cockpitbereichs.

Die Klimatisierung des Fahrzeuges beeinflußt im hohen Maße das Fahrgefühl des Fahrzeugführers sowie der weiteren Fahrgäste. Die Faktoren wie beispielsweise die Lufttemperatur, Luftfeuchte oder Luftbewegung beeinflussen die Behaglichkeit des Fahrzeugführers sowie der Fahrgäste. Des weiteren ist das Innengeräusch ein entscheidender Faktor. Für das Innengeräusch eines Kraftfahrzeuges gibt es keine gesetzlichen Grenzwerte. Hier bestimmt der Kunde der Kraftfahrzeugindustrie den Maßstab, insbesondere der Wettbewerb. Die Anforderungen an ein geringes und komfortables Innengeräusch haben sich in den letzten Jahren dramatisch verschärft. Die Geräuschquellen die ein Kraftfahrzeug beeinflussen sind weitestgehend das Gebläse der Heizungs-/Klimaanlage, der Fahrtwind, die Reifengeräusche, die Ansaugung, der Antrieb sowie Hilfsaggregate, die Abgasanlage und der Luftschall von außen.

Ein weiterer Nachteil bei der Anordnung der Heizungs-/Klimaanlage im Bereich des vorderen Innenraums ist, daß die Leitungswege bei einem Kraftfahrzeug, bei dem die Antriebseinheit hinten angeordnet ist, zu groß sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß die Fahrzeugabmessung und die Größe des Innenraums eines Kraftfahrzeuges optimiert ist, insbesondere eine größere Designfreiheit im Cockpitbereich zu ermöglichen.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß mindestens ein Bauteil der Heizungs-/Klimaanlage unterhalb des Fahrzeugbodens angeordnet ist. Durch die platzsparende Anordnung unterhalb des Fahrzeugbodens wird Raum im Motorraum, bzw. im Innenraum des Kraftfahrzeuges frei. Dieser freiwerdende Raum kann anderweitig genutzt werden, beispielsweise zur Kraftfahrzeugverkürzung, bzw. Innenraumvergrößerung. Wenn zum Beispiel das Gebläse nicht mehr innerhalb des Cockpits angeordnet ist, hat dies eine größere Designfreiheit für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges zur Folge. Des werteren werden die - bisher im Stand der Technik - verursachten Innengeräusche durch das Gebläse der Heizungs-/Klimaanlage im Innenraum des Kraftfahrzeuges verringert, wenn das Bauteil mit unterhalb des Fahrzeugbodens angeordnet ist. Die Leitungswege, bei einem Kraftfahrzeug im hinteren Bereich angeordneten Motor, werden durch die Anordnung des Wärmetauschers unterhalb des Fahrzeugbodens verkürzt. Im Ergebnis werden durch die platzsparende Anordnung der Bauteile der Heizungs-/Klimaanlage die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden, wobei die Fahrzeugabmessungen und das Design sowie die Größe des Innenraums optimiert werden und die Innengeräusche vermindert sind.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, nämlich die Anordnung der Bauteile einer Heizungs-/Klimaanlage unterhalb des Fahrzeugbodens auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden.

Im nachfolgenden soll nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die bevorzugte Ausführungsform einer Heizungs-/Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten schematischen Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Innenraum 2 für Fahrgäste, einem Motorraum 3 sowie eine Heizungs-/Klimaanlage 5 und einen Fahrzeugboden 4. Der Motorraum 3 mit dem Motor 3a ist hier im hinteren Bereich des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet. Der Motorraum 3 könnte auch - wie sonst üblich - im vorderen Bereich des Kraftfahrzeuges 1 vorgesehen sein. Des weiteren sind die wesentlichen Bauteile, nämlich das Gebläse 6, der Wärmetauscher 7 und die Luftleitung bzw. Frischluftansaugleitung 8 dargestellt.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, sind alle wesentlichen Bauteile 6, 7 und 8 zumindest teilweise unterhalb des Fahrzeugbodens 4 angeordnet. Es befinden sich das Gebläse 6 sowie der Wärmetauscher 7 vollständig unterhalb des Fahrzeugbodens 4. Zusätzlich könnte sich hier auch noch ein Kondensator befinden oder sonstige Aggregate die zu einer Heizungs-/Klimaanlage 5 gehören, insbesondere Gebläseregler, Steuergerät, Temperaturfühler oder Thermostat. Die Luftleitung, bzw. Frischluftsauganleitung 8 befindet sich hier - wie Fig. 1 zeigt - nur teilweise unterhalb des Fahrzeugbodens 4.

Die eingangs beschriebenen Nachteile der eingeschränkten Designfreiheit des Cockpits können durch diese Anordnung vermieden werden und die Abmessungen des Innenraums 2 und des Kraftfahrzeuges können durch die "platzsparende Anordnung" des Gebläses 6 und des Wärmetauschers 7 um den freigewordenen Raum variiert werden.

Dadurch, daß das Gebläse 6 nun unterhalb des Fahrzeugbodens 4 angeordnet ist, werden die vom Gebläse 6 produzierten Geräusche nicht direkt in den Innenraum 2 des Kraftfahrzeuges 1 geleitet, was eine Verminderung der Innengeräusche zur Folge hat. Bei der hier dargestellten Ausführungsform bilden Gebläse 6 und Wärmetauscher 7 eine Baueinheit.

Mit dem Wärmetauscher 7 sind Kühl-/Heizmediumzu- und abläufe 9 verbunden. Bevorzugt werden als Wärmequellen bzw. als Heizmedium das Kühlwasser oder die Abgase des Motors für den Wärmetauscher verwendet. Anhand der Fig. 1 ist zu erkennen das die Kühl-/Heizmediumzu- und abläufe 9 bzw. die entsprechenden Leitungen zumindest teilweise unterhalb des Fahrzeugbodens 4 angeordnet sind. Des weiteren sind die Kühl-/Heizmediumzu- und abläufe 9 ein Teil des Motorkühlsystems 10, denkbar ist auch ein ganz anderes System unabhängig vom Motorkühlsystem.

Dadurch, daß der Wärmetauscher 7 unterhalb des Fahrzeugbodens 4 angeordnet ist, sind bei einem Kraftfahrzeugantrieb, nämlich bei einem - wie hier - hinten vorgesehenen Motor 3a hinten 3b die Leitungswege kürzer als bisher im Stand der Technik, was nicht nur eine Kostenersparnis nach sich zieht, sondern auch einen höheren Wirkungsgrad des Wärmetauschers 7, da die Wärmeverluste aufgrund der kürzeren Leitungswege geringer sind. Denkbar ist auch eine Frischluftansaugung, die seitlich oder vollständig unter dem Boden angeordnet ist.

Die Luftleitung bzw. die Frischluftansaugleitung 8 beginnt, wie in Fig. 1 zu sehen, am Ende der Motorhaube und wird zu dem Wärmetauscher 7 geführt, der unterhalb des Fahrzeugbodens 4 angeordnet ist.

Des weiteren ist die Luftverteilungsleitung 11 mit dem Wärmetauscher 7 verbunden. Die erhitzte oder gekühlte Luft wird durch mindestens eine Öffnung 12 in den Innenraum 2 des Kraftfahrzeuges 1 verteilt. In der Fig. 1 wird die Luftverteilungsleitung 11 zuerst durch den Fahrzeugboden 4 geführt, oberhalb des Fahrzeugbodens 4 ins Cockpit geleitet und dort durch Öffnungen 12 im Innenraum 2 verteilt. Zusätzlich sind noch weitere Luftverteilungsstränge denkbar, die sich durch den ganzen Innenraum 2 erstrecken und die Luft verteilen, insbesondere in den hinteren Bereich des Innenraums 2 für Fahrgäste. Es ist sogar denkbar, daß für jeden Fahrgast eine eigene Luftverteilungsleitung zur Steigerung des Fahrkomforts gelegt wird.

In der Fig. 1 ist eine Umluftklappe 13 dargestellt. Die Umluftklappe 13 befindet sich unmittelbar vor dem Wärmetauscher 7 unterhalb des Fahrzeugbodens 4. Durch die Umluftklappe 13 kann ein Eintritt von nicht gewünschten Außenverhältnissen der Ansaugluft vermieden werden. Durch Betätigung der Umluftklappe 13 entscheidet der Kraftfahrzeugführer, ob Frischluft dem Innenraum 2 zugeführt werden soll oder nur die schon im Innenraum befindliche Luft dem Wärmetauscherkreislauf angehört (Umluftprinzip).

Zusätzlich ist hier ein Luftfilter 16 angeordnet, der vor oder hinter dem Gebläse 6 und dem Wärmetauscher 7 angeordnet sein kann, in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel hinter dem Gebläse 6 und dem Wärmetauscher 7. Dies hat den Vorteil einer permanenten Luftfilterung, nämlich der Frischluft sowie Umluft.

Der Motor 3a kann im hinteren Bereich des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet sein oder auch im vorderen Bereich des weiteren kann sich eine Verkleidung 14 unterhalb des Fahrzeugbodens 4 in Fig. 1 befinden. Der Raum 15 zwischen dem Fahrzeugboden 4 und der Verkleidung 14 wird genutzt um darin die wesentlichen Bauteile 6, 7, 8 der Heizungs-/Klimaanlage 5 anzuordnen. Durch die Verkleidung 14 ist die Heizungs- /Klimaanlage nicht nur vor äußerlichen Witterungseinflüssen sondern auch vor Steinschlag oder sonstigen Einflüssen geschützt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Kraftfahrzeug

2

Innenraum

3

a Motorraum

3

b Motor

4

Fahrzeugboden

5

Heizungs-/Klimaanlage

6

Gebläse

7

Wärmetauscher

8

Luftleitung bzw. Frischluftansaugleitung

9

Kühl/Heizmediumzu- und abläufe

10

Motorkühlsystem

11

Luftverteilungsleitung

12

Öffnungen

13

Umluftklappe

14

Verkleidung

15

Raum

16

Luftfilter

Claims

1. Kraftfahrzeug (1) mit einem Innenraum (2) für Fahrgäste, einem Motorraum (3a, 3b), einem Fahrzeugboden (4) und einer Heizungs-/Klimaanlage (5), insbesondere Kraftfahrzeug (1) mit einem hochgelegten Fahrzeugboden (4), wobei die Heizungs- /Klimaanlage (5) mehrere Bauteile (6, 7, 8) aufweist, nämlich als Bauteile (6, 7, 8) mindestens ein Gebläse (6), mindestens ein Wärmetauscher (7) und mindestens eine Luftleitung (8) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bauteil (6, 7 bzw. 8) unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle wesentlichen Bauteile (6, 7, 8), nämlich das Gebläse (6), der Wärmetauscher (7) und zumindest teilweise eine Luftleitung (8) der Heizungs-/Klimaanlage (5) unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet sind.

3. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (6) unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet ist.

4. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (7) unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet ist.

5. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl-/Heizmediumzu- und abläufe (9) mit dem Wärmetauscher (7) verbunden sind.

6. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl-/Heizmediumzu- und abläufe (9) zumindest teilweise unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet sind.

7. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl-/Heizmediumzu- und abläufe (9) Teil des Motorkühlsystems (10) sind.

8. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl-/Heizmediumzu- und abläufe (9) als vom Motorkühlsystem unabhängiges System.

9. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftansaugleitung (8) mit dem Wärmetauscher (7) verbunden ist.

10. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftansaugleitung (8) zumindest teilweise unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet ist.

11. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverteilungsleitung (11) mit dem Wärmetauscher (7) verbunden ist.

12. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverteilungsleitung (11) Öffnungen (12) zum Innenraum (2) aufweist.

13. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluftklappe (13) unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet ist.

14. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorraum (3) im vorderen Bereich des Kraftfahrzeuges (1) vorgesehen ist.

15. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorraum (3) im hinteren Bereich des Kraftfahrzeuges (1) vorgesehen ist.

16. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verkleidung (14) unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet ist.

17. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Raum (15) zwischen dem Fahrzeugboden (4) und der Verkleidung (14) ausgebildet ist.

18. Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftfilter (16) vorgesehen und unterhalb des Fahrzeugbodens (4) angeordnet ist.