DE10004272A1 - Klimaanlage mit Lufttemperatureinstellung - Google Patents
Klimaanlage mit LufttemperatureinstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Klimaanlage mit einem Heißwasserventil (16) zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem Wasser, welches in einen Heizwärmetauscher (13) strömt, einen Umgehungsdurchlaß (30), durch welchen Luft den Heizwärmetauscher umgeht, und eine eine Umgehungsklappe (31) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchlasses. In einem Hochtemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, höher wird, wird die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen werden soll, eingestellt durch eine Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils, während die Umgehungsklappe in vollständig geschlossener Position betätigt ist. Andererseits wird in einem Niedrigtemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, niedriger wird, die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt durch Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils mit der Luftdurchsatzeinstellung der Umgehungsklappe. Selbst in einem Bereich geringen Durchsatzes von heißem Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, wird damit die Temperatur der Luft, welche in die Fahrgastzelle eingeblasen wird, exakt eingestellt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Klimaanlage
mit der Möglichkeit, die Temperatur der Luft einzustellen,
die in die Fahrgastzelle geblasen wird, indem ein
Heißwasserventil zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem
Wasser, welches in einem Heizwärmetauscher strömt, und eine
Kühlluftumgehungsklappe zum Einstellen der Kühlluftmenge, die
den Heizwärmetauscher umgeht, kombiniert werden.
Bei einem Luftmischverfahren einer herkömmlichen Klimaanlage,
die in der US-A-5 893 407 beschrieben ist, wird das
Verhältnis zwischen der Kühlluftmenge, welche einen
Heizwärmetauscher umgeht, und der Warmluftmenge, welche durch
den Heizwärmetauscher hindurchtritt, durch eine
Luftmischklappe derart eingestellt, daß die Temperatur der
Luft, die in eine Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt
wird.
Andererseits wird bei dem Heißwasserdurchsatz-
Einstellverfahren die Heißwassermenge, die in einen
Heizwärmetauscher strömt, so eingestellt, daß die Temperatur
von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt
wird. Da bei diesem Heißwasserdurchsatz-Einstellverfahren ein
Mischraum zum Mischen kühler Luft und warmer Luft bei dem
Luftmischverfahren und ein Betätigungsraum der
Luftmischklappe nicht erforderlich sind, kann die Größe eines
Klimatisierungsgehäuses verringert werden. Da außerdem der
Mischraum nicht erforderlich ist, ist der Strömungswiderstand
verringert, wodurch wiederum der elektrische Stromverbrauch
einer Gebläseeinheit und das Luftblasgeräusch verringert
werden.
In dem Fall, daß bei dem Heißwasserdurchsatz-
Einstellverfahren die Temperatur von Blasluft sich in einem
Niedrigtemperaturbereich (d. h. einem Kühlbereich) befindet,
wird dann, wenn ein Nutzer (Fahrgast) ein
Temperatureinstellbetätigungselement auf einem
Klimatisierungspaneel in Richtung auf niedrige Temperatur
betätigt, die Temperatur von Blasluft nicht sofort
verringert, und zwar selbst dann, wenn die
Heißwasserdurchsatzmenge verringert wird, indem der
Öffnungsgrad eines Heißwasserventils verringert wird. Das
heißt, die Änderung der tatsächlichen Temperatur von Luft,
die in die Fahrgastzelle geblasen wird, ist stark verzögert
im Vergleich zu einem Temperaturänderungsvorgang durch den
Nutzer. Eine Temperaturänderungsansprechverzögerung für den
Nutzer kann dadurch ausgelöst sein.
Der Heizwärmetauscher hat Abstrahleigenschaften, demnach die
Temperatur von Blasluft rasch erhöht wird, wenn die
Heißwasserdurchsatzmenge in einem kleinen
Durchsatzmengenbereich bzw. -querschnitt erhöht wird, nachdem
das Heißwasserventil geöffnet ist, woraufhin das
Vergrößerungsverhältnis bzw. Erhöhungsverhältnis der
Blaslufttemperatur relativ zur Erhöhung der
Heißwasserdurchsatzmenge langsam verläuft. Zum
kontinuierlichen exakten Einstellen der Temperatur von Luft,
welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, ist deshalb ein
Heißwasserventil zur Feineinstellung der
Heißwasserdurchsatzmenge in einem Bereich kleinen Durchsatzes
erforderlich. Wenn der Öffnungsgrad des Heißwasserventils auf
einen geringen Öffnungsgrad gedrosselt wird, wird die
Druckdifferenz zwischen heißem Wasser, bevor es in das
Heißwasserventil strömt, und nachdem es das Heißwasserventil
durchströmt hat, größer, die Strömungsgeschwindigkeit des
heißen Wassers, die durch einen Drosselabschnitt des
Heißwasserventils hindurchtritt, wird schneller und
Wasserströmungsgeräusch wird erhöht.
Bei einer Fahrzeug-Klimaanlage, die in der JP-A-10-226219
erläutert ist, wird während maximalem Kühlen ein
Heißwasserventil vollständig geschlossen und ein
Kühlluftumgehungsdurchlaß wird durch eine Maximalkühlklappe
geöffnet. Da die Maximalkühlklappe den
Kühlluftumgehungsdurchlaß nur während des maximalen Kühlens
öffnet, wird die Temperatur von Blasluft in anderen
Steuerbereichen nicht gesteuert. Dasselbe Problem, wie
vorstehend erläutert, kann deshalb bei dem
Heißwasserdurchsatz-Einstellverfahren auftreten.
Angesichts der vorstehend genannten Probleme besteht eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Fahrzeug-
Klimaanlage unter Verwendung einer
Heißwasserdurchsatzeinstellung zu schaffen, welche die
Temperatur von Luft, die in eine Fahrgastzelle geblasen wird,
ohne Durchsatzsteuerung von heißem Wasser in geringem Umfang
exakt einstellt.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1
bzw. 2 bzw. 6 bzw. 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem Aspekt
eine Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem
Heizwärmetauscher, der in einem Klimatisierungsgehäuse
angeordnet ist, um einen Umgehungsdurchlaß festzulegen, durch
welchen Luft den Heizwärmetauscher umgeht, ein
Heißwasserventil zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem
Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt, und eine
Umgehungsklappe zum Öffnen und Schließen des
Umgehungsdurchlasses. In einem ersten
Temperatureinstellbereich, in welchem die Temperatur von
Blasluft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird, höher
eingestellt wird als eine vorbestimmte Temperatur, schließt
die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß vollständig und die
Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen
wird, wird durch eine Heißwasserdurchsatzsteuerung bzw.
-strömungssteuerung des Heißwasserventils eingestellt. In
einem zweiten Einstelltemperaturbereich, in welchem die
Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen
wird, niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, wird
hingegen die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle
geblasen wird, durch Kombinieren der
Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils und der
Luftdurchsatzeinstellung der Umgehungsklappe gesteuert. In
dem zweiten Einstelltemperaturbereich kann die Temperatur von
Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, durch
Mischen von kühler Luft aus dem Umgehungsdurchlaß in warme
Luft aus dem Heizwärmetauscher selbst dann exakt eingestellt
werden, wenn die Durchsatzmenge von heißem Wasser durch das
Heißwasserventil in dem zweiten Einstelltemperaturbereich
nicht feinfühlig bzw. in geringem Umfang eingestellt wird.
Infolge davon ist es nicht erforderlich, das Heißwasserventil
auf einen geringen Öffnungsgrad einzustellen und das
Strömungsgeräusch von heißem Wasser kann stark reduziert
werden. Wenn die Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, in Richtung zu einer niedrigen
Temperatur gesteuert wird, wird die Lufttemperatur sofort
verringert, indem die Kühlluftmenge aus dem Umgehungsdurchlaß
erhöht wird, wodurch die Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, sofort ohne Änderung der
Einstelltemperatur geändert wird.
In der Klimaanlage wird das Heißwasserventil vollständig
geöffnet und die Umgehungsklappe schließt den
Umgehungsdurchlaß vollständig in einer
Höchsttemperaturposition eines Betätigungselements, und das
Heißwasserventil wird vollständig geschlossen und die
Umgehungsklappe öffnet den Umgehungsdurchlaß in einer
Niedrigsttemperaturposition des Betätigungselements. Wenn das
Betätigungselement ausgehend von der Höchsttemperaturposition
in eine vorbestimmte Position zwischen der
Höchsttemperaturposition und der Niedrigsttemperaturposition
betätigt wird, verringert das Heißwasserventil allmählich die
Durchsatzmenge des heißen Wassers, welches in das
Heißwasserventil strömt, während die Umgehungsklappe in einem
Zustand gehalten wird, in welchem der Umgehungsdurchlaß
vollständig geschlossen ist, und die Umgehungsklappe
vergrößert den Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses derart,
daß die Luftmenge, die durch den Umgehungsdurchlaß
hindurchtritt, allmählich vergrößert wird, wenn das
Betätigungselement ausgehend von der vorbestimmten Position
in Richtung auf die Niedrigsttemperaturposition betätigt
wird. Das Heizvermögen beim Heizbetrieb und das Kühlvermögen
beim Kühlbetrieb können dadurch ausreichend maximal bzw. im
maximalen Zustand verbessert werden.
Wenn das Betätigungselement ausgehend von der
Niedrigsttemperaturposition in Richtung auf die
Höchsttemperaturposition betätigt wird, wird das
Heißwasserventil in einem Schritt ausgehend vom vollständig
geschlossenen Zustand auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad
geöffnet, in welchem die Durchsatzmenge von heißem Wasser,
welches in den Heizwärmetauscher strömt, gleich oder größer
ist als eine vorbestimmte Durchsatzmenge entsprechend 5% der
maximalen Durchsatzmenge aufgrund des Heißwasserventils. Das
Strömungsgeräusch von heißem Wasser wird dadurch wirksam
reduziert.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden
Erfindung umfaßt eine Klimaanlage für ein Fahrzeug
andererseits ein Betätigungselement zum Zusammenwirken mit
dem Heißwasserventil und der Umgehungsklappe, wobei das
Betätigungselement im gesamten Betätigungsbereich zwischen
einer Niedrigsttemperaturposition, in welcher die Temperatur
von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, minimal
wird, und einer Höchsttemperaturposition betätigt werden
kann, in welcher die Temperatur von Luft, die in die
Fahrgastzelle geblasen wird, maximal wird. In einem ersten
Bereich ausgehend von der Niedrigsttemperaturposition im
gesamten Betätigungsbereich des Betätigungselements wird die
Temperatur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird,
eingestellt durch eine Heißwasserströmungs- bzw.
-durchsatzeinstellung des Heißwasserventils, während die
Umgehungsklappe einen vollständig geöffneten Zustand
beibehält, in welchem die Umgehungsklappe vollständig
geöffnet ist. Wenn das Betätigungselement ausgehend von dem
ersten Bereich in eine Höchsttemperaturposition betätigt
wird, verringert die Umgehungsklappe den Öffnungsgrad des
Umgehungsdurchlasses von einem vollständig geöffneten Zustand
derart, daß die Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt wird durch
Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des
Heißwasserventils mit der Luftdurchsatzeinstellung der
Umgehungsklappe. Eine Veränderung der Lufttemperatur aufgrund
einer Veränderung der Heißwassertemperatur, verursacht durch
eine Veränderung des Fahrzeugmotorbetriebs, ist damit
eingeschränkt und das Klimatisierungsempfinden für einen
Fahrgast in der Fahrgastzelle ist verbessert.
Wenn die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle
geblasen wird, niedriger eingestellt ist als eine erste
vorbestimmte Temperatur, wird eine Gesichtsbetriebsart, in
welcher Luft aus einer Gesichtsöffnung geblasen wird,
gewählt, und die Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, wird eingestellt durch eine
Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils, während
die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß während der
Gesichtsbetriebsart vollständig öffnet. Wenn die Temperatur
von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, höher
gewählt wird als eine zweite vorbestimmte Temperatur, die
höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, wird eine
Fußbetriebsart gewählt, in welcher Luft aus der Fußöffnung
geblasen wird. Wenn die Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, zwischen den ersten und zweiten
Temperaturen gewählt wird, wird eine Zwei-Niveau-Betriebsart
gewählt, in welcher Luft sowohl aus der Gesichtsöffnung wie
der Fußöffnung geblasen wird. Während der Fußbetriebsart und
der Zwei-Niveau-Betriebsart wird der Öffnungsgrad der
Umgehungsklappe ausgehend vom vollständig geöffneten Zustand
verringert und die Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen werden soll, wird eingestellt durch
Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des
Heißwasserventils mit der Luftmengeneinstellung der
Umgehungsklappe. Während der Gesichtsbetriebsart wird der
Temperaturänderungsbereich von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, dadurch verringert und das
Klimatisierungsempfinden wird zusätzlich verbessert. Selbst
während der Zwei-Niveau-Betriebsart und der Fußbetriebsart
wird andererseits der Temperaturänderungsbereich im Vergleich
zu dem Verfahren verringert bzw. eingestellt, bei welchem die
Lufttemperatur ausschließlich durch das Heißwasserventil
eingestellt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung
beispielhaft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeug-Klimaanlage
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 einen Horizontalschnitt eines Heißwasserventils,
welches für die erste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt des Heißwasserventils in Fig.
2,
Fig. 4 eine Kurvendarstellung der Durchsatzmengeneinstell
kennlinie des Heißwasserventils in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform,
Fig. 5 eine Kurvendarstellung der Öffnungsgradkennlinie
einer Kühlluftumgehungsklappe in Übereinstimmung mit
der ersten Ausführungsform,
Fig. 6 eine Kurvendarstellung der Lufttemperatur
einstellungskennlinie in Übereinstimmung mit der
ersten Ausführungsform,
Fig. 7 eine Kurvendarstellung der Lufttemperaturansprech
kennlinie in Übereinstimmung mit der ersten
Ausführungsform,
Fig. 8 einen schematischen Schnitt mit einer Fahrzeug-
Klimaanlage in Übereinstimmung mit einer zweiten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 eine Kurvendarstellung der Durchsatzeinstellkennlinie
eines Heißwasserventils, der Öffnungsgradkennlinie
einer Kühlluftumgehungsklappe und der Luft
temperaturkennlinie in Übereinstimmung mit der
zweiten Ausführungsform, und
Fig. 10 eine Kurvendarstellung der Öffnungsgradkennlinie
einer Kühlluftumgehungsklappe in Übereinstimmung mit
einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Lüftungssystem einer Fahrzeug-Klimaanlage
gezeigt, das eine Gebläseeinheit (nicht gezeigt) und eine
Klimatisierungseinheit 10 umfaßt. Die Klimatisierungseinheit
10 ist unter einem Instrumentenpaneelabschnitt in einer
Fahrgastzelle ungefähr in der Mitte bezogen auf die
Fahrzeugbreitenerstreckung angeordnet. Die
Klimatisierungseinheit 10 ist in dem Fahrzeug so angeordnet,
daß sie einer in Fig. 1 gezeigten Anordnungsrichtung relativ
zu der Fahrzeuglängserstreckung und der
Fahrzeughöhenerstreckung entspricht.
Andererseits ist die Gebläseeinheit in der Fahrgastzelle des
Fahrzeugs versetzt in Richtung auf eine Seite (d. h. in
Richtung auf die Beifahrerseite) der Klimatisierungseinheit
10 angeordnet. Es ist an sich bekannt, in der Gebläseeinheit
einen (nicht gezeigten) Innen/Außenluftumschaltkasten zum
wahlweise Einleiten von Innenluft (d. h. Luft innerhalb der
Fahrgastzelle) und Außenluft (d. h. Luft außerhalb der
Fahrgastzelle) auf einer Oberseite eines Zentrifugalgebläses
anzuordnen und Innenluft oder Außenluft, die aus dem
Innen/Außenluftumschaltkasten zugeführt wird, wird in
Richtung auf die Klimatisierungseinheit 10 durch das
Zentrifugalgebläse geblasen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Klimatisierungseinheit 10
einen Verdampfer (d. h. einen Kühlwärmetauscher) 12 und einen
Heizerkern (d. h. einen Heizwärmetauscher) 13, die integral
innerhalb des Klimatisierungsgehäuses 11 angeordnet sind.
Das Klimatisierungsgehäuse 11 besteht aus Kunstharz mit einer
Elastizität bis zu einem bestimmten Grad und hoher
Festigkeit, wie etwa Polypropylen und es besteht aus mehreren
Gehäuseabschnitten bzw. Unterteilungsgehäuseabschnitten.
Mehrere Unterteilungsgehäuseabschnitte des
Klimatisierungsgehäuses 11 sind durch eine Halterungseinheit
integral verbunden, wie etwa eine Metallfederklammer und eine
Schraube, nachdem der Verdampfer 12, der Heizerkern 13 und
Bauteile, wie etwa eine Klappe, die nachfolgend näher
erläutert sind, darin angebracht sind, um die
Klimatisierungseinheit 10 zu bilden.
Der Verdampfer 12 ist in dem Klimatisierungsgehäuse 11 auf
der Fahrzeugvorderseite angeordnet. Der Verdampfer 12 ist in
dem Klimatisierungsgehäuse 11 so angeordnet, daß er den
gesamten Luftdurchlaß innerhalb des Klimatisierungsgehäuses
11 quert. In einem Kältekreislauf der Fahrzeug-Klimaanlage
strömt Kältemittel des Kältekreislaufs in den Verdampfer 12
und absorbiert Verdampfungslatentwärme von Luft, die durch
den Verdampfer 12 hindurchtritt, so daß Luft, die durch den
Verdampfer 12 hindurchtritt, abgekühlt wird.
Ein Lufteinlaß 11a mündet in die Beifahrersitzseitenfläche
des Klimatisierungsgehäuses 11 auf der Fahrzeugvorderseite
ausgehend vom Verdampfer 12. Von der Gebläseeinheit geblasene
Luft strömt in den Lufteinlaß 11a des Klimatisierungsgehäuses
11.
Bei dem Verdampfer 12 handelt es sich um einen solchen vom
Schicht-Typ mit mehreren flachen Rohren, die jeweils durch
Verbinden von zwei flachen Metallplatten miteinander gebildet
sind, wobei mehrere gewählte (Kühl-)Rippen übereinander
angeordnet und integral verlötet sind.
Ein Heizerkern 13 ist benachbart zu einer luftstromabwärtigen
Seite (d. h., der Fahrzeugrückseite) des Verdampfers 12
angeordnet, um Luft zu heizen, die durch den Verdampfer 12
hindurchgetreten ist. Heißes Wasser (Motorkühlwasser) mit
hoher Temperatur strömt durch den Heizerkern 13 und Luft, die
durch den Heizerkern hindurchtritt, wird unter Verwendung von
heißem Wasser als Heizquelle erwärmt.
Der Heizerkern 13 der ersten Ausführungsform umfaßt einen
Heißwassereinlaßtank 13a, der auf der Unterseite angeordnet
ist, einen Heißwasserauslaßtank 13b, der auf der Oberseite
angeordnet ist, und einen Wärmetauschkernabschnitt 13c
zwischen dem Heißwassereinlaßtank 13a und dem
Heißwasserauslaßtank 13b. Der Wärmetauschkernabschnitt 13
wird integral verlötet, nachdem mehrere flache Rohre
übereinander bzw. schichtweise angeordnet sind, von denen
jedes gebildet ist durch Verbinden von zwei flachen
Metallplatten und durch die mehreren gewählten Kühlrippen.
Der Heizerkern 13 ist ein solcher vom Einwege-Strömungs-Typ,
bei welchem heißes Wasser aus dem Heißwassereinlaßtank 13a in
Aufwärtsrichtung durch die gesamten flachen Rohre ausgehend
von unten strömt. Ein Heißwassereinlaßrohr 14 ist mit dem
Heißwassereinlaßtank 13a verbunden, und ein
Heißwasserauslaßrohr 15 ist mit dem Heißwasserauslaßtank 13b
verbunden. Heißes Wasser zirkuliert deshalb zwischen einem
(nicht gezeigten) Fahrzeugmotor und dem Heizerkern 13 durch
den Heißwassereinlaß und die Auslaßrohre 14, 15.
Ein Heißwasserventil 16 ist in dem Heißwassereinlaßrohr 14
angeordnet. Das Heißwasserventil 16 stellt die Strömungsmenge
bzw. die Durchsatzmenge von heißem Wasser ein, welches in den
Heizerkern 13 strömt, und zwar derart, daß die Temperatur von
Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt
wird.
Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau des Heißwasserventils 16.
Demnach umfaßt das Heißwasserventil 16 ein Ventilgehäuse 17,
welches durch ein Einlaßrohr 18 gebildet ist, ein Auslaßrohr
19 und einen Ventilaufnahmeabschnitt 20, der zwischen dem
Einlaßrohr 18 und dem Auslaßrohr 19 angeordnet ist.
Innerhalb des Ventilaufnahmeabschnitts 20 ist ein
zylindrischer Ventilkörper 21 aus Kunstharz drehbar
aufgenommen. Eine Ventilöffnung 22, die den Ventilkörper 21
in radialer Richtung seiner zylindrischen Form durchsetzt,
mündet in den Ventilkörper 21 im mittleren Abschnitt in
axialer Richtung der Zylinderform. Durch Einstellen der
Drehposition des Ventilkörpers 21 wird deshalb ein
Öffnungsquerschnitt (Öffnungsgrad) der Ventilöffnung 21
relativ zu dem Einlaßrohr 18 und dem Auslaßrohr 19 geändert
und die Durchsatzmenge von heißem Wasser, welches in den
Heizwärmetauscher 13 strömt, wird eingestellt. Fig. 2 zeigt
den vollständig geschlossenen Zustand des Heißwasserventils
16 und Fig. 3 zeigt den vollständig geöffneten Zustand des
Heißwasserventils 16.
In dem Ventilaufnahmeabschnitt 20 ist ein Dichtungselement 23
aus Gummi auf einer Außenumfangsseite bzw. Außenrandseite
eines Einlaßendes 19a des Auslaßrohrs 19 angeordnet und das
Dichtungselement 23 ist auf einer Außenfläche des
Ventilkörpers 21 durch das Metallfederelement 24 derart in
Preßanlage gebracht, daß eine Heißwasserleckage auf der
Außenseite des Ventilkörpers 21 verhindert wird.
Ein Wellenabschnitt 25, welcher in Richtung auf die
Außenseite des Ventilgehäuses 17 vorsteht, ist integral mit
einem Endabschnitt des Ventilkörpers 21 in axialer Richtung
gebildet und ein Antriebshebel 26 ist integral mit dem
Wellenabschnitt 25 durch einen Bolzen 27 verbunden. Der
Antriebshebel 26 ist mechanisch mit einem
Temperatureinstellbetätigungselement 29 des
Klimatisierungsbetätigungselements 28 durch einen
Gelenkmechanismus, ein Kabel oder dergleichen verbunden. Bei
dem Betätigungselement 29 handelt es sich um ein
Hebelelement, welches durch einen Fahrgast manuell betätigt
wird, und eine Drehposition (d. h. ein Drehausmaß) des
Ventilkörpers 21, der durch manuelle Betätigung des
Betätigungselements 29 eingestellt wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist der Heizerkern 13 eine Abmessung
(Höhe) in Höhenrichtung auf, die kleiner ist als diejenige
des Verdampfers 12, so daß ein Kühlluftumgehungsdurchlaß 30
an einer Oberseite des Heizerkerns 13 gebildet ist. Eine
Kühlluftumgehungsklappe 31 zum Öffnen und Schließen des
Kühlluftumgehungsdurchlasses 30 ist auf der Oberseite des
Heizerkerns 13 angeordnet. Bei der ersten Ausführungsform
handelt es sich bei der Kühlluftumgehungsklappe um eine
plattenförmige Klappe, die um ein Drehzentrum 32 drehbar ist.
Die Drehwelle 32 der Kühlluftumgehungsklappe 31 ist
mechanisch mit dem Temperatureinstellbetätigungselement 29
des Klimatisierungsbetätigungselements 28 über einen
Gelenkmechanismus, ein Kabel oder dergleichen verbunden. Das
heißt, in der ersten Ausführungsform sind sowohl das
Heißwasserventil 16 wie die Kühlluftumgehungsklappe 31
mechanisch mit dem Temperatureinstellbetätigungselement 29
durch ein Verbindungselement, wie etwa einen
Gelenkmechanismus oder ein Kabel, verbunden. Das
Heißwasserventil 16 und die Kühlluftumgehungsklappe 31 sind
betriebsmäßig durch einen Betätigungsvorgang des
Betätigungselements 29 verbunden.
Andererseits münden ein Entfrosterabschnitt 33, ein
Gesichtsöffnungsabschnitt 34 und ein Fußöffnungsabschnitt 35
auf die Oberseite des Klimatisierungsgehäuses 11 stromabwärts
gelegen. Der Entfrosteröffnungsabschnitt dient zum Blasen von.
Luft in Richtung auf die Innenseite der Windschutzscheibe
durch einen Entfrosterkanal und einen Entfrosterluftauslaß
(nicht gezeigt). Der Gesichtsöffnungsabschnitt 34 dient zum
Blasen von Luft in Richtung auf den Kopfbereich eines
Fahrgasts in der Fahrgastzelle durch einen Gesichtskanal und
einen Gesichtsluftauslaß (nicht gezeigt). Der
Fußöffnungsabschnitt 35 dient zum Blasen von warmer Luft auf
den Fußbereich eines Fahrgasts auf dem rechten oder linken
Sitz in der Fahrgastzelle durch einen Fußkanal und einen
Fußluftauslaß (nicht gezeigt).
Bei der ersten Ausführungsform wird als Luftaus
laßbetriebsschaltklappe eine Drehklappe 36 halbzylindrischer
Form verwendet. Die Drehklappe 36 ist um eine Drehwelle 37
derart drehbar, daß die drei Öffnungsabschnitte 33 bis 35
wahlweise geöffnet und geschlossen werden. Da die Drehklappe
36 halbzylindrische Form besitzt, kann der Innenraum
innerhalb der Drehklappe 36 als Mischraum zum Mischen von
kühler Luft aus dem Kühlluftumgehungsdurchlaß 30 mit warmer
Luft aus dem Heizerkern 13 verwendet werden.
Die Drehwelle 37 der Drehklappe 36 ist mechanisch mit einem
Luftauslaßbetriebsartbetätigungselement 38 des Klimatisie
rungsbetätigungspaneels 28 durch einen Gelenkmechanismus, ein
Kabel oder dergleichen verbunden. Durch manuelles Betätigen
des Betätigungselements 38 wird die Drehposition der
Drehklappe 36 eingestellt. In dem Klimatisierungs
betätigungspaneel 28 sind außerdem vorgesehen ein
Innen/Außenluftwahlbetätigungselement 39, ein Luft
mengenumschaltbetätigungselement 40, ein Klimatisierungs
schalter 41 zum Ein/Ausschalten des Betriebs eines
Verdichters des Kältekreislaufs und dergleichen.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der Klimaanlage in
Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung erläutert. Durch die Gebläseeinheit
geblasene Luft wird zunächst durch den Verdampfer 12
abgekühlt und entfeuchtet und in dem Heizerkern 13 erhitzt.
Daraufhin wird klimatisierte Luft in die Fahrgastzelle durch
die Öffnungsabschnitte 33 bis 35 geblasen, die durch die
Drehklappe 36 gewählt sind.
Die Temperatureinstellung der Klimaanlage gemäß der ersten
Ausführungsform wird nunmehr unter bezug auf Fig. 4 bis 7
erläutert. In Fig. 4 bis 6 bezeichnet die horizontale Achse
eine Betätigungsposition des Temperatureinstellelements 29.
In der maximalen Kühlposition (d. h. die
Niedrigsttemperaturposition) des Temperatureinstell
betätigungselements 29 wird das Heißwasserventil 16
vollständig geschlossen, wie in Fig. 2 gezeigt. Andererseits
wird in der Maximalheizposition (d. h. der
Höchsttemperaturposition) des Temperatureinstell
betätigungselements 29 das Heißwasserventil 16 vollständig
geöffnet, wie in Fig. 3 gezeigt.
Wenn das Temperatureinstellbetätigungselement 29 ausgehend
von der Maximalkühlposition in Richtung auf die
Maximalheizposition betätigt wird, wird der Öffnungsgrad
(d. h. der Öffnungsquerschnitt der Ventilöffnung 22) des
Heißwasserventils 16 vergrößert und die Durchsatzmenge von
heißem Wasser, welches durch das Heißwasserventil 16
hindurchtritt, wird ebenfalls vergrößert, wie in Fig. 4 durch
eine strichpunktierte Linie "a" gezeigt.
Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad der
Kühlluftumgehungsklappe 31 und der Betätigungsposition des
Temperatureinstellbetätigungselements 29. Die Kühl
luftumgehungsklappe 31 wird in die Position in Fig. 1
betätigt, die mit durchgezogener Linie dargestellt ist, um
den vollständig geschlossenen Zustand einzunehmen, und zwar
in der Maximalheizposition des Temperatureinstell
betätigungselements 29. Bis das Temperatureinstell
betätigungselement 29 von der Maximalheizposition in eine
mittlere Position B (eine vorbestimmte Position) betätigt
wird, wird der vollständig geschlossene Zustand der
Kühlluftumgehungsklappe 31 beibehalten.
Nachdem das Temperatureinstellbetätigungselement 29 in die
mittlere Position B ausgehend von der Maximalheizposition
betätigt ist, wird die Kühlluftumgehungsklappe 31 geöffnet.
Wenn daraufhin das Temperatureinstellbetätigungselement 29
aus der mittleren Position B in Richtung auf die
Maximalkühlposition betätigt wird, wird der Öffnungsgrad der
Kühlluftumgehungsklappe 13 kontinuierlich vergrößert. In der
Maximalkühlposition des Temperatureinstellbetätigungselements
29 wird die Kühlluftumgehungsklappe 31 in die in Fig. 1
gezeigte strichpunktierte Linie betätigt, um vollständig
geöffnet zu sein.
In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform ist demnach
in der Maximalkühlposition des Temperatureinstell
betätigungselements 29 das Heißwasserventil 16 vollständig
geschlossen und die Kühluftumgehungsklappe 31 ist vollständig
geöffnet, so daß der Luftströmungswiderstand reduziert ist.
Das maximale Kühlvermögen wird damit in der maximalen
Kühlposition des Temperatureinstellbetätigungselements 29
erreicht. In der Maximalheizposition des Temperatur
einstellbetätigungselements 29 ist das Heißwasserventil 16
vollständig geöffnet und die Kühlluftumgehungsklappe 31 ist
vollständig geschlossen, so daß die gesamte Blasluft den
Heizerkern 13 durchsetzt. Maximales Heizvermögen wird deshalb
in der Maximalheizposition des Temperatureinstell
betätigungselements 29 erhalten.
Da die Kühlluftumgehungsklappe 31 den Kühlluft
umgehungsdurchlaß 30 im Betätigungsbereich des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 zwischen der
maximalen Heizposition und der Position B schließt, wird die
Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen
wird, ausschließlich durch die Heißwasserdurchsatzeinstellung
des Heißwasserventils 16 eingestellt. Wenn das
Temperatureinstellbetätigungselement 29 aus der mittleren
Position B in Richtung zum maximalen Kühlen betätigt wird,
öffnet die Kühlluftumgehungsklappe 31 den
Kühlluftumgehungsdurchlaß 30 und kühle Luft C durchsetzt, wie
in Fig. 1 gezeigt, den Kühlluftumgehungsdurchlaß 30. Zwischen
der mittleren Position B und der maximalen Kühlposition des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 wird kühle Luft C
mit warmer Luft D gemischt, die den Heizerkern 13 durchsetzt
hat, so daß klimatisierte Luft mit einer vorbestimmten
Temperatur erhalten wird.
Das heißt, wenn das Betätigungselement 29 zwischen der
mittleren Position B und der maximalen Kühlposition betätigt
wird, wird die Luftmenge von Luft, die den
Kühlluftumgehungsdurchlaß 30 durchsetzt, durch die
Kühlluftumgehungsklappe 31 eingestellt, wie in Fig. 5
gezeigt, während die Durchsatzmenge von heißem Wasser,
welches in den Heizerkern 13 strömt, durch das
Heißwasserventil 16 in Übereinstimmung mit der Steuerlinie
"a" in Fig. 4 eingestellt wird. Das heißt, die Temperatur von
Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, wird
eingestellt durch Kombinieren der
Heißwasserströmungseinstellung des Heißwasserventils 16 mit
der Kühlluftmengeneinstellung der Kühlluftumgehungsklappe 31.
In der ersten Ausführungsform wird deshalb die
Kühlluftumgehungsklappe 31 als Temperatureinstellklappe
verwendet.
Wenn das Heißwasserventil 16 derart eingestellt wird, daß die
Strömungsmenge bzw. der Durchsatz von heißem Wasser, welches
in den Heizerkern 13 strömt, proportional zu einer Erhöhung
bzw. Vergrößerung der Betätigungsposition (Betätigungshub)
des Temperatureinstellelements 29 erhöht bzw. vergrößert
wird, wie in Fig. 4 mit der strichpunktierten Linie "b"
gezeigt, wird das Erhöhungsverhältnis bzw.
Vergrößerungsverhältnis von heißem Wasser, welches in den
Heizerkern 13 strömt, groß ausgehend von der
Heißwasserabstrahlkennlinie des Heizerkerns 13. Wie n Fig. 6
durch die strichpunktierte Linie "b "' gezeigt, wird die
Temperatur von Luft aus bzw. von dem Heizerkern 13 rasch
ausschließlich durch Betätigung des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 mit einem kleinen
Betätigungsausmaß ausgehend von der Maximalkühlposition
erhöht. Zur Verbesserung der Steuerkennlinie der Luft, welche
von dem Heizerkern 13 geblasen wird, kann das
Heißwasserventil 16 so gesteuert werden, wie in Fig. 4 durch
eine durchgezogene Linie "c" gezeigt. Wenn das
Heizwasserventil 16 in Übereinstimmung mit der
Strömungskennlinie betätigt ist, die in Fig. 4 durch eine
durchgezogene Linie "c" gezeigt ist, wird die Temperatur von
Luft, welche aus bzw. von dem Heizerkern 13 geblasen wird,
rasch eingestellt, weil die Temperatur von Luft, welche von
bzw. aus dem Heizerkern 13 geblasen wird, relativ zu dem
Betätigungshub des Temperatureinstellbetätigungselements
langsam erhöht wird.
In Übereinstimmung mit der durch die durchgezogene Linie "c"
in Fig. 4 gezeigten Durchsatzmengenkennlinie wird jedoch in
einem Niedrigtemperaturbetriebsbereich (entsprechend ungefähr
der Mitte des Betätigungsbereichs) des Temperatureinstell
betätigungselements 29 ein geringer Strömungsquerschnitt A
für das heiße Wasser eingestellt, weshalb das
Strömungsgeräusch des heißen Wassers verringert ist. In dem
geringen Strömungsquerschnitt A ist der Durchsatz des heißen
Wassers kleiner als 5% des maximalen Durchsatzes aufgrund
(der Einstellung) des Heißwasserventils 16. Zum Einstellen
des geringen Durchsatzquerschnitts A ist es erforderlich, das
Heißwasserventil 16 auf einen geringen Öffnungsgrad
einzustellen, wodurch das Strömungsgeräusch des heißen
Wassers hervorgerufen wird.
Um dieses Problem zu überwinden, wird bei der ersten
Ausführungsform dann, wenn das Temperatureinstell
betätigungselement 29 ausgehend von der Maximalkühlposition
(d. h. der Position, die in Fig. 4 durch "4a" gezeigt ist) in
eine Hochtemperaturposition (d. h. die in Fig. 4 durch "4b"
gezeigte Position) um eine Kerbe bzw. Raste (einen Schritt)
betätigt wird, der Öffnungsgrad des Heißwasserventils 16
durch bzw. mit einem Hub so vergrößert, daß er größer ist als
der geringe Durchsatzquerschnitt A. Das heißt, das
Heißwasserventil 16 gemäß der ersten Ausführungsform ist so
aufgebaut, daß der geringe Durchsatzquerschnitt gleich oder
kleiner als der Querschnitt A nicht gewählt bzw. eingestellt
wird. Dieser Aufbau des Heißwasserventils 16 ist problemlos
erreichbar durch Wählen der Öffnungs- bzw. Mündungsform der
Ventilöffnung 22, wie in Fig. 2, 3 gezeigt.
Da bei der ersten Ausführungsform, wie vorstehend erläutert,
die Durchsatzmenge von heißem Wasser, welches in den
Heizerkern 13 strömt, innerhalb des geringen
Durchsatzquerschnitts nicht eingestellt wird, wird das
Strömungsgeräusch des heißen Wassers aufgrund des geringen
Öffnungsgrads des Heißwasserventils 16 wirksam verhindert
bzw. unterdrückt.
Da andererseits die Durchsatzmenge von heißem Wasser, welches
in den Heizerkern 13 strömt, in einem Schritt, ausgehend von
dem vollständigen Schließzustand des Heißwasserventils 16 zu
einer Heißwasserdurchsatzmenge entsprechend einem
Strömungsquerschnitt gleich oder größer als der geringe
Strömungsquerschnitt A erhöht bzw. vergrößert wird, wenn die
Temperatur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird,
ausschließlich unter Verwendung des Heißwasserventils 16
eingestellt wird, wird die Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, in einem
Niedrigtemperaturbetriebsbereich ähnlich zu den Eigenschaften
bzw. ähnlich der Kennlinie rasch erhöht, die in Fig. 6 durch
die Linie "b "' gezeigt ist. Da in Übereinstimmung mit der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das
Heißwasserventil 16 und die Kühlluftumgehungsklappe 31
betriebsmäßig derart verbunden sind, daß der Durchsatz von
kühler Luft, welche den Heizerkern 13 umgeht, im
Niedrigtemperaturbetriebsbereich (d. h., dem Maximalkühlbereich
des Heißwasserventils 16) erhöht wird, wird verhindert, daß
die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen
wird, durch die Kühlluftinstruktion von dem
Kühlluftumgehungsdurchlaß 30 rasch erhöht wird.
Wie in Fig. 6 durch die Linie "a'" gezeigt, kann selbst dann,
wenn das Heißwasserventil 16 den Durchsatz des heißen Wassers
nicht so einstellt, daß er im geringen Strömungsquerschnitt A
liegt, die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle
geblasen wird, so gesteuert werden, daß sie langsam in einem
Niedrigtemperaturbetriebsbereich bei maximalem Kühlen erhöht
wird. Selbst im Niedrigtemperaturbetriebsbereich bei
maximalem Kühlen kann damit die Temperatureinstellung von
Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird, exakt
eingestellt werden.
Im Niedrigtemperaturbereich des Betätigungselements 29 wird
außerdem das Temperaturänderungsansprechen der Blasluft stark
verbessert. Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen der
Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen
wird, und der Zeit bzw. dem Zeitpunkt, wenn das
Temperatureinstellbetätigungselement 29 in Richtung zur
niedrigen Temperatur ausgehend von der 1/2-Position in die
1/4-Position betätigt wird, wie in Fig. 4 bis 6 auf der
horizontalen Achse gezeigt. In Fig. 7 bezeichnet die
durchgezogene Linie die erste Ausführungsform gemäß der
vorliegenden Erfindung und die strichpunktierte Linie
bezeichnet ein Vergleichsbeispiel (d. h., die
Strömungskennlinie "c" in Fig. 4), demnach die Temperatur von
Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird,
ausschließlich gesteuert wird durch die Einstellung des
Heißwasserventils 16, während der Kühlluftumgehungsdurchlaß
30 und die Kühlluftumgehungsklappe 31 nicht vorgesehen sind.
Selbst dann, wenn die Heißwassermenge in dem
Vergleichsbeispiel, wie in Fig. 7 gezeigt, durch das
Heißwasserventil gedrosselt wird, sind deshalb, weil die
Lufttemperatur nicht sofort aufgrund der Wärmekapazität des
Heizerkerns 13 verringert wird, etwa 10 Sekunden
erforderlich, um die Lufttemperatur auf eine Temperatur
entsprechend der 1/4-Betriebs- bzw. -Betätigungsposition des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 zu verringern.
In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungform der
vorliegenden Erfindung wird bei der
Betätigungspositionsänderung des Temperatureinstell
betätigungselements 29 von der 1/2-Position in die 1/4-
Position, die auf der horizontalen Achse in Fig. 4 bis 6
gezeigt sind, der Öffnungsgrad der Kühlluftumgehungsklappe 31
nicht sofort auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad vergrößert.
Die Lufttemperatur wird deshalb in sehr kurzer Zeit
verringert, nachdem die Betätigungsposition des
Temperatureinstellbetätigungselement 29 sich in dem
Niedrigtemperaturbereich ändert und das Ansprechverhalten der
Lufttemperatur in dem Niedrigtemperaturbereich ist deutlich
verbessert.
Da die Kühlluftumgehungsklappe 31 ausschließlich zum Öffnen
und Schließen des Kühlluftumgehungsdurchlasses 30 ausgelegt
ist, muß der Luftdurchlaß des Heizerkerns 13 nicht
verschlossen werden. Das heißt, der Luftdurchlaß des
Heizerkerns 13 ist bei der vorliegenden Erfindung stets offen
bzw. stets geöffnet. Der Betätigungsraum für die
Kühlluftumgehungsklappe 31 ist deutlich kleiner als derjenige
für die Luftmischklappe.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nunmehr unter bezug auf Fig. 8 und 9
erläutert. In der zweiten Ausführungsform sind diejenigen
Bauteile, die ähnlich sind zu der ersten Ausführungsform mit
denselben Bezugsziffern bezeichnet, weshalb sich ihre
Erläuterung erübrigt.
Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform sind
der Verdampfer 12 und der Heizerkern 13 in der
Fahrzeuglängserstreckung auf der Fahrzeugrückseite des
Lufteinlasses 11a in dieser Abfolge innerhalb des
Klimatisierungsgehäuses 11 angeordnet. Bei der zweiten
Ausführungsform hingegen ist der Lufteinlaß 11a auf der
Unterseite des Klimatisierungsgehäuses 11 vorgesehen der
Verdampfer 12 ist ungefähr horizontal auf einer
Fahrzeugoberseite des Lufteinlasses 11a angeordnet, und der
Heizerkern 13 ist ungefähr horizontal auf einer
Fahrzeugoberseite des Verdampfers 12 angeordnet.
Bei der Anordnung der Klimatisierungseinheit 10 kann durch
die Gebläseeinheit versetzt zu der Beifahrersitzseite
geblasene Luft direkt in die Klimatisierungseinheit 10 unter
dem Verdampfer 12 geleitet werden. Die Abmessung der
Klimatisierungseinheit 10 in der Fahrzeuglängserstreckung ist
deshalb deutlich verringert.
Bei ungefähr horizontaler Anordnung des Heizerkerns 13 können
der Kühlluftumgehungsdurchlaß 30 und die
Kühlluftumgehungsklappe 31 auf der Fahrzeugrückseite des
Heizerkerns 13 angeordnet sein. Ähnlich wie bei der ersten
Ausführungsform ist der Heizerkern 13 ein solcher vom
Einwegströmungstyp (vom Volldurchlaß-Typ). Bei der zweiten
Ausführungsform ist der Heißwassereinlaßtank 13a jedoch in
einer Fahrzeugrückposition des Heizerkerns 13 so angeordnet,
daß er benachbart zum Kühlluftumgehungsdurchlaß 30 zu liegen
kommt, und der Heizwasserauslaßtank 13b ist in einer
Fahrzeugvorderposition des Heizerkerns 13 vorgesehen. Heißes
Wasser aus dem Heißwassereinlaßtank 13a auf der
Fahrzeugrückseite strömt deshalb in den Heißwasserauslaßtank
13b, nachdem es sämtliche flachen Rohre des
Wärmetauschkernabschnitts 13c in einer Richtung durchsetzt
hat.
Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sind die drei Öffnungsabschnitte 33, 34, 35 in dem
Klimatisierungsgehäuse 11 in Positionen unterschiedlich von
denjenigen der ersten Ausführungsform angeordnet. Das heißt,
der Entfrosteröffnungsabschnitt 33 ist in einer mittleren
Position in der Fahrzeuglängserstreckung angeordnet, der
Gesichtsöffnungsabschnitt 34 ist auf einer Fahrzeugrückseite
des Entfrosteröffnungsabschnitts 33 angeordnet, und der
Fußöffnungsabschnitt 35 ist auf einer Fahrzeugvorderseite des
Entfrosteröffnungsabschnitts 33 vorgesehen. Die
Öffnungsabschnitte 33, 34, 35 werden deshalb durch Verbindung
mit einem Öffnungsanschluß 36a der Drehklappe 36 geöffnet.
Fig. 8 zeigt einen Zustand einer Entfrosterbetriebsart, in
welcher der Entfrosteröffnungsabschnitt 33 geöffnet ist.
Der Fußöffnungsabschnitt 35 ist mit einem Kanalelement 35b
verbunden, welches mit dem Klimatisierungsgehäuse 11 durch
einen Fußkanal 35a getrennt gebildet ist, der integral mit
einer Wandfläche des Klimatisierungsgehäuses 11 auf der
Fahrzeugvorderseite gebildet ist. Ein oberes Ende des
Kanalelements 35b erstreckt sich zu einer Unterseite unter
der Bodenfläche des Klimatisierungsgehäuses 11. Ein
Verzweigungskanal (nicht gezeigt) zum Leiten von Luft in
Richtung auf den Fußbereich eines Fahrgasts auf der rechten
und linken Seite ist mit einem Öffnungsabschnitt 35c am
oberen Ende des Kanalelements 35b verbunden. Ein (nicht
gezeigter) rückwärtiger Fußkanal kann mit dem
Öffnungsabschnitt 35c am oberen Ende des Kanalelements 35b
verbunden sein.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform sind andererseits
das Heißwasserventil 16, welches in dem Heißwassereinlaßrohr
14 des Heizerkerns 13 angeordnet ist, und die
Kühlluftumgehungsklappe 31 betriebsmäßig mit dem
Temperatureinstellbetätigungselement 29 (siehe Fig. 1) des
Klimatisierungsbetätigungspaneels 28 verbunden. Das heißt,
selbst bei der zweiten Ausführungsform sind sowohl das
Heißwasserventil 16 wie die Kühlluftumgehungsklappe 31
betriebsmäßig verbunden und werden durch manuelle Betätigung
des Temperatureinstellbetätigungselements 29 betätigt. Das
Temperatureinstellbetätigungselement 29 wird deshalb als
Betätigungseinheit zum Betätigen von sowohl dem
Heißwasserventil 16 wie der Kühlluftumgehungsklappe 31
verwendet.
Fig. 9 zeigt die betriebsmäßig verbundenen Eigenschaften bzw.
die Kennlinie des Heißwasserventils 16 und der
Kühlluftumgehungsklappe 31 in Übereinstimmung mit der zweiten
Ausführungsform. Die horizontale Achse in Fig. 9 bezeichnet
die Betätigungsposition des
Temperatureinstellbetätigungselements 29. Auf der
horizontalen Achse von Fig. 9 ist die maximale Kühlposition
(die niedrigste Temperaturposition), in welcher das
Heißwasserventil 16 vollständig geschlossen ist, mit 0%
gewählt, und die maximale Heizposition (d. h., die
Höchsttemperaturposition), in welcher das Heißwasserventil 16
vollständig geöffnet ist, ist mit 100% gewählt und die
Betätigungsposition des Temperatureinstellbetätigungselements
29 ist in Prozent angegeben. Auf der Vertikalachse von Fig. 9
sind sowohl der Durchsatz des heißen Wassers eingestellt
durch das Heißwasserventil 16 wie der Öffnungsgrad der
Kühlluftumgehungsklappe 31 in Prozent angegeben und die
Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen
wird, eingestellt durch das Heißwasserventil 16 und die
Kühlluftumgehungsklappe 31, ist dargestellt.
In der zweiten Ausführungsform ist lediglich die
Kühlluftumgehungsklappe 31 vollständig in der
Betätigungsposition in der Nähe maximalen Kühlens geöffnet;
die Kühlluftumgehungsklappe 31 bis zu einer 40%-
Betätigungsposition der Kühlluftumgehungsklappe 31 in einem
vorbestimmten Bereich L, der in Fig. 9 gezeigt ist,
kontinuierlich vollständig geöffnet.
Das heißt, um zu verhindern, daß der Verdampfer 12 in der
Fahrzeug-Klimaanlage vereist, wird die Betätigung bzw. der
Betrieb des Verdichters des Kältekreislaufs so gesteuert, daß
die Kältetemperatur von Luft, welche von bzw. aus dem
Verdampfer 12 geblasen wird, auf eine vorbestimmte Temperatur
(3 bis 4°C) eingestellt ist. Während des normalen Betriebs
der Fahrzeug-Klimaanlage wird die kühle Luft C, welche den
Verdampfer 12 durchsetzt hat, ungefähr auf einer bestimmten
Temperatur gehalten. Die Temperatur von heißem Wasser
(Motorkühlwasser), welches im Heizerkern 14 zirkuliert, kann
hingegen abhängig vom Betriebszustand des Fahrzeugmotors
geändert werden. Die Temperatur von warmer Luft D, welche den
Heizerkern 14 durchsetzt, wird deshalb in Übereinstimmung mit
der Änderung der Temperatur und dem Durchsatz des heißen
Wassers problemlos geändert und in Übereinstimmung mit der
Änderung der Luftmenge, die den Heizerkern durchsetzt.
In letzter Zeit wurde ein Direkteinspritzmotor üblicherweise
eingesetzt, um den Kraftstoffverbrauch zu optimieren bzw. zu
minimieren. Bei dem Direkteinspritzmotor wird die Temperatur
von heißem Wasser stark zwischen dem Betrieb eines mageren
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und dem Betrieb bei einem
idealen Luft/Kraftstoff-Verhältnis geändert. Wenn der
Öffnungsgrad des Heißwasserventils 16 sich deshalb auf einem
geringen Öffnungsquerschnitt befindet, so daß der Durchsatz
von heißem Wasser, welches in den Heizerkern 14 strömt, sich
in dem geringen Strömungsquerschnitt befindet, kann die
Temperatur von Luft von dem Heizerkern 13 durch Veränderung
der Temperatur des heißen Wassers stark geändert werden.
In Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird jedoch in dem vorbestimmten
Bereich L, in welchem die Betätigungsposition des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 niedriger Temperatur
entspricht und der Durchsatz von heißem Wasser relativ gering
ist, die Kühlluftumgehungsklappe 31 in vollständig geöffnetem
Zustand gehalten, weshalb das Verhältnis der kühlen Luft C
mit der vorbestimmten Temperatur, welche den
Umgehungsdurchlaß 30 durchsetzt, im maximalen Zustand
gehalten wird. Selbst dann, wenn die Temperatur der warmen
Luft D geändert wird, kann deshalb die Veränderung der
Temperatur von Luft nach Mischen der Kühlluft C mit der
Warmluft D deutlich verringert werden.
Da eine Gesichtsbetriebsart zum Blasen von Luft (von kühler
Luft) in Richtung auf den Kopfbereich eines Fahrgasts von dem
Gesichtsöffnungsabschnitt 34 in einem
Niedrigtemperatur(kühl)betriebsbereich des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 gewählt wird, wird
die Veränderung der Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, von dem Kopfbereich
(Gesichtsbereich) des Fahrgasts ohne weiteres erfühlt. Da bei
der zweiten Ausführungsform, wie vorstehend erläutert, der
Veränderungsbereich für die Blasluft auf der
Niedrigtemperaturbetriebsseite verringert ist, ist das
Klimatisierungsempfinden in der Gesichtsbetriebsart
verbessert.
Bei der zweiten Ausführungsform und wie in Fig. 9 gezeigt,
wird die Gesichtsbetriebsart eingestellt, wenn die
Betätigungsposition des Temperatureinstellbetätigungselements
29 sich in einem Bereich zwischen der maximalen Kühlposition
(d. h. die 0%-Position) und der 40%-Betriebsposition befindet.
Im gesamten Bereich der Gesichtsbetriebsart wird deshalb die
Kühlluftumgehungsklappe 31 im vollständig geöffneten Zustand
gehalten und der Kühlluftumgehungsdurchlaß 30 ist stets
vollständig geöffnet.
Wenn die Betriebsposition des Temperatureinstellbetäti
gungselements 29 sich in einem Bereich von 40 bis 60%
befindet, wird eine Zwei-Niveau-Betriebsart gewählt, bei
welcher Luft sowohl aus dem Gesichtsöffnungsabschnitt 34 wie
dem Fußöffnungsabschnitt 35 geblasen wird. Wenn die Zwei-
Niveau-Betriebsart ausgehend von der Gesichtsbetriebsart
gewählt ist, beginnt der Öffnungsgrad der
Kühlluftumgehungsklappe 31, verringert zu werden, und die
Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen
wird, wird durch Kombinieren der Öffnungsgradeinstellung der
Kühlluftumgehungsklappe 31 mit der Heißwasser
durchsatzeinstellung des Heißwasserventils 16 eingestellt. Da
während der Zwei-Niveau-Betriebsart die Temperatur von Luft,
welche aus dem Gesichtsöffnungsabschnitt 34 geblasen wird,
und der Temperatur von Luft, welche aus dem
Fußöffnungsabschnitt 35 geblasen wird, eine vorbestimmte
Temperaturdifferenz besitzen, kann eine Auf-Ab- bzw.
vertikale Temperaturverteilung zum "Kühlen des Kopfbereichs
und zum Heizen des Fußbereichs" erreicht werden.
Die vertikale Temperaturverteilung wird problemlos erhalten
durch Bereitstellen des Gesichtsöffnungsabschnitts 34 auf der
Seite des Kühlluftumgehungsdurchlasses 30 und durch
Bereitstellen des Fußöffnungsabschnitts 35 auf der
Warmluftseite auf der luftstromabwärtigen Seite des
Heizerkerns 13.
Wenn die Betriebsposition des Temperatureinstell
betätigungselements 29 sich im Bereich von 60 bis 100%
befindet, wird die Fußbetriebsart gewählt, in welcher Luft
aus dem Fußöffnungsabschnitt 35 geblasen wird. Selbst in der
Fußbetriebsart wird die Temperatur von Luft, welche in die
Fahrgastzelle geblasen wird, durch die Kombination zwischen
der Öffnungsgradeinstellung, der Kühlluftumgehungsklappe 31
und der Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils
16 eingestellt.
Da während der Fußbetriebsart der Öffnungsgrad der
Kühlluftumgehungsklappe 31 zusätzlich verringert ist und die
Kühlluftmenge, welche durch den Kühlluftumgehungsdurchlaß 30
hindurchtritt, weiter verringert wird, wird die Temperatur
von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, bei
Veränderung der Heißwassertemperatur problemlos bzw. ohne
weiteres geändert. Da jedoch die Luft während der
Fußbetriebsart in Richtung auf den Fußbereich geblasen wird,
ist jedoch die Veränderung der Lufttemperatur relativ
schwierig zu erfassen bzw. zu erfühlen im Vergleich zu der
Gesichtsbetriebsart, bei welcher Luft in Richtung auf den
Kopfbereich (Gesichtsbereich) des Fahrgasts geblasen wird.
Infolge davon wird die Veränderung der Lufttemperatur während
der Fußbetriebsart so gut wie nicht beeinflußt bzw.
beeinträchtigt im Hinblick auf das Klimatisierungsempfinden.
Bei der in Fig. 9 gezeigten zweiten Ausführungsform wird der
vollständig geschlossene Zustand der Kühlluftumgehungsklappe
31 ausschließlich im Betätigungsbereich von 90 bis 100° des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 benachbart zur
maximalen Heizposition gewählt und die Kühlluftmenge, welche
durch den Kühlluftumgehungsdurchlaß 30 hindurchtritt, wird
lediglich in dem Betätigungsbereich auf Null gesetzt bzw. mit
Null gewählt. Wenn selbst während der Fußbetriebsart die
Betriebsposition im Bereich von 60 bis 90% liegt, wird
deshalb die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle
geblasen wird, eingestellt durch Mischen der warmen Luft von
dem Heizerkern 13 mit der kühlen Luft aus dem
Kühlluftumgehungsdurchlaß 30, wodurch die Veränderung der
Temperatur von Luft, welche aus dem Fußöffnungsbereich 35
geblasen wird, verringert wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren
bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die
anliegenden Zeichnungen vollständig erläutert wurde, wird
bemerkt, daß sich dem Fachmann zahlreiche Modifikationen und
Abwandlungen hiervon erschließen.
Beispielsweise wird bei der vorstehend erläuterten zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der vorbestimmte
Bereich L, bei welchem der vollständige Öffnungszustand der
Kühlluftumgehungsklappe 31 aufrechterhalten wird, in dem
Betätigungsbereich entsprechend dem Betätigungs
positionsbereich von 0 bis 40% des Temperatur
einstellbetätigungselements 29 gewählt. Der vorbestimmte
Bereich L, entsprechend dem Betätigungspositionsbereich des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 kann jedoch geändert
werden. Als Ergebnis von Experimenten, die durch die Erfinder
der vorliegenden Anmeldung durchgeführt wurden, um das
Klimatisierungsempfinden während der Gesichtsbetriebsart zu
verbessern, ist es erforderlich, den vorbestimmten Bereich
auf gleich oder mehr als 20% relativ zu dem gesamten
Betätigungsbereich des Temperatureinstellbetätigungselements
29 zu wählen bzw. einzustellen.
Der Öffnungsgrad der Kühlluftumgehungsklappe 31 kann deshalb
relativ zu der Betätigungsposition des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 geändert werden. Wie
beispielsweise in Fig. 10 gezeigt, wird in dem vorbestimmten
Hochtemperaturbereich zwischen der Betätigungsposition 2/3
und der maximalen Heizposition des Temperatur
einstellbetätigungselements 29 die Kühlluftumgehungsklappe 31
vollständig geschlossen und die Temperatur von Luft, welche
in die Fahrgastzelle geblasen wird, wird ausschließlich durch
die Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils 16
eingestellt. Andererseits wird in dem vorbestimmten
Niedertemperaturbereich zwischen der Betätigungsposition 1/3
und der maximalen Kühlposition des
Temperatureinstellbetätigungselements 29 die
Kühlluftumgehungsklappe 31 vollständig geöffnet.
Bei der erläuterten zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird bei der Veränderung der Temperatur von Luft,
welche in die Fahrgastzelle von der Niedrigtemperaturseite
zur Hochtemperaturseite geblasen wird, eine
Luftauslaßbetriebsart automatisch in der Abfolge
Gesichtsbetriebsart, Zwei-Niveau-Betriebsart und
Fußbetriebsart geändert. Die vorliegende Erfindung kann
jedoch auch angewendet werden auf eine Fahrzeug-Klimaanlage,
bei welcher der vollständige Öffnungszustand der
Kühlluftumgehungsklappe 31 während der Gesichtsbetriebsart
aufrechterhalten wird, während die Temperatur von Luft,
welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt wird
durch die Kombination der Kühlluftmengeneinstellung der
Kühlluftumgehungsklappe 31 mit der Heißwassermengen
einstellung des Heißwasserventils 16 während der Zwei-Niveau-
Betriebsart und der Fußbetriebsart.
Bei den vorstehend erläuterten ersten und zweiten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden das
Heißwasserventil 16 und die Kühlluftumgehungsklappe 31 durch
den mechanischen Verbindungsmechanismus, wie etwa der Gelenk-
bzw. Verbindungsmechanismus verbunden, um gemeinsam so
betätigt zu werden, daß das Heißwasserventil 16 und die
Kühlluftumgehungsklappe 31 durch die Betätigung des
Betätigungselements 29 betätigt werden. Das Heißwasserventil
16 und die Kühlluftumgehungsklappe 31 können jedoch
elektrisch betätigt werden, um betriebsmäßig verbunden bzw.
verknüpft zu sein. Beispielsweise werden das Heißwasserventil
16 und die Kühlluftumgehungsklappe 31 elektrisch angetrieben
durch ein einziges gemeinsames Betätigungs- bzw. Stellorgan
über einen geeigneten Gelenkmechanismus, ein elektrisches
Signal entsprechend der Einstell- bzw. Solltemperatur durch
das Temperatureinstellbetätigungselement 29 wird erzeugt und
das Betätigungsausmaß des Stellorgans wird auf Grundlage des
elektrischen Signals entsprechend der Solltemperatur
gesteuert.
Andererseits können ein Stellorgan zum ausschließlichen
Antreiben des Heißwasserventils 16 und ein Stellorgan zum
ausschließlichen Antreiben der Kühlluftumgehungsklappe 31
vorgesehen sein und beide Stellorgane können elektrisch
betätigt und betriebsmäßig verknüpft bzw. verbunden sein auf
Grundlage des Signals der Solltemperatur, die durch das
Temperatureinstellbetätigungselement 29 eingestellt wird.
Wenn das Heißwasserventil 16 und die Kühlluftumgehungsklappe
31 durch das Betätigungsorgan angetrieben werden, kann das
Betätigungselement zur gemeinsamen Betätigung des
Heißwasserventils 16 und der Kühlluftumgehungsklappe 31 durch
das Betätigungsorgan oder dergleichen gebildet sein.
Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung und wie in Fig. 4 gezeigt, wird in
einem Bereich, in welchem das Temperatureinstellelement 39
ausgehend von der Betätigungsposition B zu der
Niedrigtemperaturseite betätigt ist, der Öffnungsgrad des
Heißwasserventils 16 verringert und die Durchsatzmenge des
heißen Wassers wird verringert. In dem Bereich ausgehend von
der Betätigungsposition B zu der Niedrigtemperaturseite kann
jedoch der Öffnungsgrad des Heißwasserventils 16 so gewählt
sein, daß er ungefähr konstant ist. In diesem Bereich kann
die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen
wird, ausschließlich durch Einstellen der Kühlluftmenge auf
Grundlage der Kühlluftumgehungsklappe 31 eingestellt werden,
während die Durchsatzmenge des heißen Wassers, das in den
Heizerkern 13 strömt, ungefähr gleich eingestellt bzw.
gewählt ist.
Bei den vorstehend erläuterten ersten und zweiten
Ausführungsformen ist die vorliegende Erfindung
typischerweise angewendet auf eine Klimatisierungseinheit für
den Fahrzeugvordersitz. Die vorliegende Erfindung kann jedoch
auf eine Klimatisierungseinheit für einen Fahrzeugrücksitz
angewendet sein und sie kann auf eine Klimatisierungseinheit
angewendet sein, die den Verdampfer 12 nicht enthält.
Sämtliche dieser Abwandlungen und Modifikationen fallen unter
den Umfang der vorliegenden Erfindung, die in den anliegenden
Ansprüchen festgelegt ist.
Claims (11)
1. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle,
aufweisend:
Ein Klimatisierungsgehäuse (11) zum Festlegen eines Luftdurchlasses, durch welchen Luft strömt;
einen Heizwärmetauscher (13) zum Heizen von Luft, wobei der Heizwärmetauscher in dem Klimatisierungsgehäuse angeordnet ist, um einen Umgehungsdurchlaß (30) zu bilden, durch welchen Luft den Heizwärmetauscher umgeht; ein Heißwasserventil (16) zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem Wasser, welche in den Heizwärmetauscher strömt; und
eine Umgehungsklappe (31) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchlasses,
wobei das Heißwasserventil und die Umgehungsklappe derart angeordnet bzw. ausgelegt sind, daß:
In einem ersten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, auf eine höhere als eine vorbestimmte Temperatur eingestellt ist, die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß vollständig schließt und die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt wird durch eine Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils, und
in einem zweiten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, niedriger als die vorbestimmte Temperatur eingestellt ist, die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen werden soll, eingestellt wird durch Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils mit einer Luftdurchsatzeinstellung der Kühlluftumgehungsklappe.
Ein Klimatisierungsgehäuse (11) zum Festlegen eines Luftdurchlasses, durch welchen Luft strömt;
einen Heizwärmetauscher (13) zum Heizen von Luft, wobei der Heizwärmetauscher in dem Klimatisierungsgehäuse angeordnet ist, um einen Umgehungsdurchlaß (30) zu bilden, durch welchen Luft den Heizwärmetauscher umgeht; ein Heißwasserventil (16) zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem Wasser, welche in den Heizwärmetauscher strömt; und
eine Umgehungsklappe (31) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchlasses,
wobei das Heißwasserventil und die Umgehungsklappe derart angeordnet bzw. ausgelegt sind, daß:
In einem ersten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, auf eine höhere als eine vorbestimmte Temperatur eingestellt ist, die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß vollständig schließt und die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt wird durch eine Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils, und
in einem zweiten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, niedriger als die vorbestimmte Temperatur eingestellt ist, die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen werden soll, eingestellt wird durch Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils mit einer Luftdurchsatzeinstellung der Kühlluftumgehungsklappe.
2. Klimaanlage nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
Ein Betätigungselement (29), welches zum Einstellen der Temperatur der Fahrgastzelle manuell betätigbar ist, wobei das Betätigungselement in einem Klimatisierungsbetätigungspaneel in dem Fahrzeug angeordnet ist, wobei
in einer Höchsttemperaturposition des Betätigungselements, in welcher die Temperatur der Fahrgastzelle maximal wird, das Heißwasserventil vollständig geöffnet ist und die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß vollständig verschließt;
in einer Niedrigsttemperaturposition des Betätigungselements, in welcher die Temperatur der Fahrgastzelle minimal wird, das Heißwasserventil vollständig geschlossen ist und die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß vollständig öffnet;
wobei dann, wenn das Betätigungselement ausgehend von der Höchsttemperaturposition in eine vorbestimmte Position (B) zwischen der Höchsttemperaturposition und der Niedrigsttemperaturposition betätigt wird, das Heißwasserventil allmählich die Durchsatzmenge von heißem Wasser verringert, die in das Heißwasserventil strömt, während die Umgehungsklappe in einem vollständig geschlossenen Zustand des Umgehungsdurchlasses verbleibt; und
die Umgehungsklappe damit beginnt, den Umgehungsdurchlaß in der vorbestimmten Position (B) des Betätigungselements zu öffnen und den Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses derart vergrößert, daß die Luftmenge, welche durch den Umgehungsdurchlaß hindurchtritt, allmählich vergrößert wird, wenn das Betätigungselement ausgehend von der vorbestimmten Position (B) in Richtung auf die Niedrigsttemperaturposition betätigt wird.
Ein Betätigungselement (29), welches zum Einstellen der Temperatur der Fahrgastzelle manuell betätigbar ist, wobei das Betätigungselement in einem Klimatisierungsbetätigungspaneel in dem Fahrzeug angeordnet ist, wobei
in einer Höchsttemperaturposition des Betätigungselements, in welcher die Temperatur der Fahrgastzelle maximal wird, das Heißwasserventil vollständig geöffnet ist und die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß vollständig verschließt;
in einer Niedrigsttemperaturposition des Betätigungselements, in welcher die Temperatur der Fahrgastzelle minimal wird, das Heißwasserventil vollständig geschlossen ist und die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß vollständig öffnet;
wobei dann, wenn das Betätigungselement ausgehend von der Höchsttemperaturposition in eine vorbestimmte Position (B) zwischen der Höchsttemperaturposition und der Niedrigsttemperaturposition betätigt wird, das Heißwasserventil allmählich die Durchsatzmenge von heißem Wasser verringert, die in das Heißwasserventil strömt, während die Umgehungsklappe in einem vollständig geschlossenen Zustand des Umgehungsdurchlasses verbleibt; und
die Umgehungsklappe damit beginnt, den Umgehungsdurchlaß in der vorbestimmten Position (B) des Betätigungselements zu öffnen und den Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses derart vergrößert, daß die Luftmenge, welche durch den Umgehungsdurchlaß hindurchtritt, allmählich vergrößert wird, wenn das Betätigungselement ausgehend von der vorbestimmten Position (B) in Richtung auf die Niedrigsttemperaturposition betätigt wird.
3. Klimaanlage nach Anspruch 2, wobei
wenn das Betätigungselement ausgehend von der
Niedrigsttemperaturposition in Richtung auf die
Höchsttemperaturposition betätigt wird, das
Heißwasserventil in einem Schritt geöffnet wird
ausgehend von dem vollständig geschlossenen Zustand auf
einen vorbestimmten Öffnungsgrad, bei dem die
Heißwasserdurchsatzmenge, die in den Heizwärmetauscher
strömt, gleich oder größer als eine vorbestimmte
Durchsatzmenge (A) entsprechend 5% der maximalen
Durchsatzmenge, veranlaßt durch das Heißwasserventil
ist.
4. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das
Heißwasserventil und die Umgehungsklappe betriebsmäßig
mit dem Betätigungselement durch einen mechanischen
Verbindungsmechanismus verbunden sind.
5. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, außerdem
aufweisend einen Kühlwärmetauscher (12) zum Kühlen von
Luft, der in dem Klimatisierungsgehäuse auf einer
luftstromaufwärtigen Seite des Heizwärmetauschers
angeordnet ist.
6. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle,
aufweisend:
Ein Klimatisierungsgehäuse (11) zum Festlegen eines Luftdurchlasses, durch welchen Luft strömt;
einen Heizwärmetauscher (13) zum Heizen von Luft, wobei der Heizwärmetauscher in dem Klimatisierungsgehäuse angeordnet ist, um einen Umgehungsdurchlaß (30) zu bilden, durch welchen Luft den Heizwärmetauscher umgeht;
ein Heißwasserventil (16) zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt;
eine Umgehungsklappe (31) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchlasses, und
ein Betätigungselement (29) zum gemeinsamen Betätigen des Wasserventils und der Umgehungsklappe, wobei das Betätigungselement im gesamten Betätigungsbereich zwischen einer Niedrigsttemperaturposition, in welcher die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, minimal wird, und einer Höchsttemperaturposition betätigbar ist, in welcher die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, maximal wird, wobei
in einem ersten Bereich (L) ausgehend von der Niedrigsttemperaturposition über den gesamten Betätigungsbereich des Betätigungselements die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt wird durch eine Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils, während die Umgehungsklappe in vollständig geöffnetem Zustand verbleibt, in welchem der Umgehungsdurchlaß vollständig geöffnet ist;
dann, wenn das Betätigungselement ausgehend von dem ersten Bereich in Richtung auf die Höchsttemperaturposition betätigt wird, die Umgehungsklappe den Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses ausgehend von einem vollständig geöffneten Zustand derart verringert, daß die Temperatur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen werden soll, eingestellt wird durch Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils mit einer Luftdurchsatzeinstellung der Umgehungsklappe.
Ein Klimatisierungsgehäuse (11) zum Festlegen eines Luftdurchlasses, durch welchen Luft strömt;
einen Heizwärmetauscher (13) zum Heizen von Luft, wobei der Heizwärmetauscher in dem Klimatisierungsgehäuse angeordnet ist, um einen Umgehungsdurchlaß (30) zu bilden, durch welchen Luft den Heizwärmetauscher umgeht;
ein Heißwasserventil (16) zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt;
eine Umgehungsklappe (31) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchlasses, und
ein Betätigungselement (29) zum gemeinsamen Betätigen des Wasserventils und der Umgehungsklappe, wobei das Betätigungselement im gesamten Betätigungsbereich zwischen einer Niedrigsttemperaturposition, in welcher die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, minimal wird, und einer Höchsttemperaturposition betätigbar ist, in welcher die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, maximal wird, wobei
in einem ersten Bereich (L) ausgehend von der Niedrigsttemperaturposition über den gesamten Betätigungsbereich des Betätigungselements die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt wird durch eine Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils, während die Umgehungsklappe in vollständig geöffnetem Zustand verbleibt, in welchem der Umgehungsdurchlaß vollständig geöffnet ist;
dann, wenn das Betätigungselement ausgehend von dem ersten Bereich in Richtung auf die Höchsttemperaturposition betätigt wird, die Umgehungsklappe den Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses ausgehend von einem vollständig geöffneten Zustand derart verringert, daß die Temperatur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen werden soll, eingestellt wird durch Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils mit einer Luftdurchsatzeinstellung der Umgehungsklappe.
7. Klimaanlage nach Anspruch 6, wobei der erste Bereich (L)
gewählt ist, 20% oder mehr als den gesamten
Betätigungsbereich des Betätigungselements einzunehmen.
8. Klimaanlage nach Anspruch 6 oder 7, wobei die
Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß ausschließlich in
einem Bereich benachbart zu der
Höchstbetätigungsposition des Betätigungselements
vollständig schließt.
9. Klimaanlage nach Anspruch 6, wobei in einem Bereich
ausgehend von der Höchsttemperaturposition über den
gesamten Bereich des Betätigungselements die Temperatur
von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird,
eingestellt wird durch die
Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils,
während die Umgebungsklappe in einem vollständig
geschlossenen Zustand verbleibt, in welchem der
Umgehungsdurchlaß vollständig verschlossen ist.
10. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle,
aufweisend:
Ein Klimatisierungsgehäuse (11) zum Festlegen eines Luftdurchlasses, durch welchen Luft strömt, wobei das Klimatisierungsgehäuse eine Gesichtsöffnung (34), aus welcher klimatisierte Luft in Richtung auf eine Oberseite der Fahrgastzelle geblasen wird, und eine Fußöffnung (35) aufweist, aus welcher klimatisierte Luft in Richtung auf eine Unterseite der Fahrgastzelle geblasen wird;
einen Heizwärmetauscher (13) zum Heizen von Luft, wobei der Heizwärmetauscher in dem Klimatisierungsgehäuse so angeordnet ist, daß ein Umgehungsdurchlaß (30) gebildet ist, durch welchen Luft den Heizwärmetauscher umgeht;
ein Heißwasserventil (16) zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt; und
eine Umgehungsklappe (31) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchlasses, wobei
das Heißwasserventil und die Umgehungsklappe derart angeordnet bzw. ausgelegt sind, daß
in einem ersten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur eingestellt ist, eine Gesichtsbetriebsart, in welcher Luft aus der Gesichtsöffnung geblasen wird, gewählt wird, und die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen werden soll, eingestellt wird durch eine Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils, während die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß während der Gesichtsbetriebsart vollständig öffnet, in einem zweiten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, höher eingestellt wird als eine zweite vorbestimmte Temperatur, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, eine Fußbetriebsart gewählt wird, in welcher Luft aus der Fußöffnung geblasen wird,
in einem dritten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich zwischen den ersten und zweiten Solltemperaturbereichen eine Zwei-Niveau-Betriebsart gewählt wird, in welcher Luft sowohl aus der Gesichtsöffnung wie der Fußöffnung geblasen wird, und
während der Fußbetriebsart und der Zwei-Niveau- Betriebsart ein Öffnungsgrad der Umgehungsklappe ausgehend von einem vollständig geöffneten Zustand verringert wird und die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt wird durch Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils mit einer Luftdurchsatzeinstellung der Umgehungsklappe.
Ein Klimatisierungsgehäuse (11) zum Festlegen eines Luftdurchlasses, durch welchen Luft strömt, wobei das Klimatisierungsgehäuse eine Gesichtsöffnung (34), aus welcher klimatisierte Luft in Richtung auf eine Oberseite der Fahrgastzelle geblasen wird, und eine Fußöffnung (35) aufweist, aus welcher klimatisierte Luft in Richtung auf eine Unterseite der Fahrgastzelle geblasen wird;
einen Heizwärmetauscher (13) zum Heizen von Luft, wobei der Heizwärmetauscher in dem Klimatisierungsgehäuse so angeordnet ist, daß ein Umgehungsdurchlaß (30) gebildet ist, durch welchen Luft den Heizwärmetauscher umgeht;
ein Heißwasserventil (16) zum Einstellen der Durchsatzmenge von heißem Wasser, welches in den Heizwärmetauscher strömt; und
eine Umgehungsklappe (31) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsdurchlasses, wobei
das Heißwasserventil und die Umgehungsklappe derart angeordnet bzw. ausgelegt sind, daß
in einem ersten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur eingestellt ist, eine Gesichtsbetriebsart, in welcher Luft aus der Gesichtsöffnung geblasen wird, gewählt wird, und die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen werden soll, eingestellt wird durch eine Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils, während die Umgehungsklappe den Umgehungsdurchlaß während der Gesichtsbetriebsart vollständig öffnet, in einem zweiten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich, in welchem die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, höher eingestellt wird als eine zweite vorbestimmte Temperatur, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, eine Fußbetriebsart gewählt wird, in welcher Luft aus der Fußöffnung geblasen wird,
in einem dritten Einstell- bzw. Solltemperaturbereich zwischen den ersten und zweiten Solltemperaturbereichen eine Zwei-Niveau-Betriebsart gewählt wird, in welcher Luft sowohl aus der Gesichtsöffnung wie der Fußöffnung geblasen wird, und
während der Fußbetriebsart und der Zwei-Niveau- Betriebsart ein Öffnungsgrad der Umgehungsklappe ausgehend von einem vollständig geöffneten Zustand verringert wird und die Temperatur von Luft, welche in die Fahrgastzelle geblasen wird, eingestellt wird durch Kombinieren der Heißwasserdurchsatzeinstellung des Heißwasserventils mit einer Luftdurchsatzeinstellung der Umgehungsklappe.
11. Klimaanlage nach Anspruch 10, außerdem aufweisend eine
Drehklappe (36) zum Öffnen und Schließen der
Gesichtsöffnung und der Fußöffnung.
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