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Die
Erfindung betrifft eine Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit
mindestens einem Luftzuführkanal
und mit mindestens einer, mit dem Luftzuführkanal verbundenen in den
Innenraum gerichteten Luftaustrittsöffnung, nämlich einer auf die Innenseite
der Frontscheibe oder auf die Innenseite der Seitenscheibe gerichteten
Defrosteröffnung,
wobei im Defrost-Betrieb der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
durch den Austritt von entsprechend erwärmter Luft aus der Defrosteröffnung die
Enteisung der Frontscheibe oder die Enteisung der Seitenscheibe
gewährleistet
ist.
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So
ist im Stand der Technik eine Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
bekannt
EP 0 805 056 A2 ,
bei der innerhalb der Frontkonsole des Fahrzeuges verschiedene Luftzuführkanäle mit angeordneten,
in den Innenraum gerichteten, Luftaustrittsöffnungen vorgesehen sind. Die
Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
weist hier die für
einen Kühl-/oder Heizbetrieb
entsprechenden Komponenten, insbesondere ein Gebläse oder
einen Wärmetauscher und/oder
ein Heiz-/Kühlgerät auf. Es
ist zusätzlich eine
Sonneneinstrahlungssensorik, es sind also entsprechende Sensoren
vorgesehen, die die Intensität der
Sonneneinstrahlung im Fahrgastraum messen können. Mit Hilfe einer Steuereinheit
und verschiedener in den Luftzuführkanälen angeordneter
Klappenelemente, lassen sich die Luftaustrittsöffnungen entweder vollständig oder
zumindest teilweise verschließen,
um die Verteilung der entsprechend klimatisierten Luft, – entweder
gekühlt
oder erhitzt – im
Fahrgastraum, also im Innenraum zu steuern. Die Steuereinheit der
Klimatisierungsvorrichtung verwendet entsprechende Sensoren, die
bspw. über
den Bereich des Fahrersitzes hinweg die Einstrahlung der Sonne messen.
Folglich werden der Steuereinrichtung die von der Sonne beschienenen
Körperbereiche
der jeweiligen Fahrzeuginsassen entsprechend gemeldet, so daß die Luftaustritte
an den einzelnen Luftaustrittsöffnungen
so gesteuert werden, daß für die Fahrzeuginsassen
eine optimale und komfortable Klimatisierung realisiert ist.
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Weiterhin
ist im Stand der Technik eine Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
bekannt
DE 196 31
829 C1 , mit einem im Fahrzeugdachbereich angeordneten ersten
Temperatursensor und einem im Bereich des Armaturenbrettes, also
im Bereich der Frontscheibe angeordneten zweiten Temperatursensor.
Aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der beiden Temperatursensoren
können
die unterschiedlichen Bereiche des Innenraumes, d. h. die hier aktuell
vorliegenden Temperaturen entsprechend erfaßt werden. Die den Luftzuführkanälen zugeordneten Luftklappen
zur variablen Innenraum-Luftverteilung werden
in Abhängigkeit
von den gemessenen Temperaturwerten der beiden Temperatursensoren
entsprechend gesteuert. Zur Auswertung der gemessenen Temperaturen
ist eine Steuereinheit vorgesehen, die anhand der von den Temperatursensoren
gemessenen Temperaturwerte die entsprechenden Luftklappenstellungen
realisiert, um einen optimalen Heiz-/oder Kühlbetrieb für den gesamten Fahrgast-Innenraum
zu realisieren.
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Die
bisher im Stand der Technik bekannten Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtungen
für Kraftfahrzeuge
berücksichtigen
nicht die in kürzerer
Zeit aufgekommene Entwicklung, nämlich
die Anordnung von im Frontkonsolenbereich, nämlich im Armaturenbrettbereich
oder Türbereich
angeordneten separaten Defrosteröffnungen
bzw. den separaten Defrost-Betrieb einer Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung.
Hierzu weisen die in jüngster
Zeit hergestellten Kraftfahrzeuge im Fahrgast-Innenraum jeweils
separate Defrosteröffnungen
auf, insbesondere am Rande der Frontkonsole angeordnete Defrosteröffnungen,
die auf die Seitenscheiben gerichtet sind. Mit Hilfe dieser Defrosteröffnungen
lassen sich entsprechend erwärmte
Luftströme
insbesondere auf die Innenseiten der Seitenscheiben richten, um
eine Enteisung oder ”Entnebelung” der Seitenscheibe
zu gewährleisten,
insbesondere bei sehr niedrigen Außentemperaturen oder auch starken
Regenfällen. Eine
Vereisung oder das Beschlagen der Innenseiten der Seitenscheiben
wird dadurch verhindert, daß der Defrost-Betrieb
vom Fahrer ausgewählt
wird.
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Nachteilig
bei dem oben beschriebenen Betrieb einer Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
mit einer separaten Defrosteröffnung
ist – wie
die Praxis gezeigt hat –,
daß der
Defrost-Betrieb der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung für den Fahrgast
unangenehm sein kann. Dies liegt im wesentlichen daran, daß im Defrost-Betrieb im allgemeinen
sehr niedrige Außentemperaturen
herrschen und – um
das Vereisen oder Beschlagen der Innenseiten der Scheiben zu vermeiden – die Innenseiten
der Scheiben mit Warmluft beaufschlagt werden, die allerdings beim Überströmen der
kalten Innenseiten der Scheiben entsprechend abkühlt. Diese. dann abgekühlte Luft streift
insbesondere die Gesichtsflächen
der Fahrgäste,
die das als sehr unangenehm empfinden.
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Aus
der
DE 297 16 410
U1 sowie aus der
JP 02-120115
A (Abstract) ist bereits eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs
bekannt, bei denen jeweils verhindert werden soll, dass im Kühlbetrieb
die Windschutzscheibe beschlagen oder vereisen kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung der
eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden,
daß der
Defrost-Betrieb der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
für die
Fahrgäste
optimiert ist.
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Die
zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß zur Verhinderung des Ausströmens von
Luft aus der Defrosteröffnung
und/oder zum Umlenken der Luftströmung mindestens ein Klappenelement
vorgesehen ist. Durch die Anordnung eines entsprechenden Klappenelementes,
daß einerseits
ein Ausströmen
der Luft aus der Defrosteröffnung
verhindern kann oder auch ein Umlenken der aus der Defrosteröffnung austretenden
Luftströmung
realisiert, kann der Defrost-Betrieb der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
entsprechend optimiert werden. Durch die Anordnung eines separaten
Klappenelementes wird daher der Defrost-Betrieb optimiert und die
eingangs beschriebenen Nachteile vermieden.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten die
erfindungsgemäße Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeug auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf
die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen
werden. Im folgenden soll nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand einer Zeichnung und der dazu gehörenden Beschreibung
näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigt
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1 in
schematischer Darstellung einige wesentliche Komponenten der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung,
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2 in
einer schematischen Ansicht von der Seite, teilweise geschnitten
die Frontkonsole eines Kraftfahrzeuges mit Teilen der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung
und
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3 in
schematischer perspektivischer Darstellung, teilweise geschnitten
die Frontkonsole eines Kraftfahrzeuges mit einer Defrosteröffnung und einer
zusätzlichen
Luftaustrittsöffnung
der Klimatisierungs-Belüftungsvorrichtung.
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Die 1 zeigt
in schematischer Darstellung wesentliche Komponenten der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug.
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2 zeigt
den Luftzuführkanal 2 und
eine mit dem Luftzuführkanal 2 strömungsverbundene
in den Innenraum 3 gerichtete Luftaustrittsöffnung 4. Die
Luftaustrittsöffnung 4 ist
hier als Defrosteröffnung 4a ausgebildet,
d. h. die Luftaustrittsöffnung 4 wird
im wesentlichen als Defrosteröffnung 4a verwendet,
wobei die Defrosteröffnung 4a so
ausgeführt
ist, daß die Luftströmung auf
die Innenseite der Frontscheibe 5a oder – wie hier
dargestellt – auf
die Innenseite der Seitenscheibe 5b gerichtet ist. Im Defrost-Betrieb
der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1 ist
durch den Austritt von entsprechend erwärmter Luft aus der Defrosteröffnung 4a die
Enteisung der Frontscheibe 5a oder der Seitenscheibe 5b gewährleistet.
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Die
eingangs beschriebenen Nachteile sind nun dadurch vermieden, d.
h. die Steuerung des Defrost-Betriebs der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1 ist
dadurch optimiert, daß zur
Verhinderung des Ausströmens
von Luft aus der Defrosteröffnung 4a und/oder
zum Umlenken der Luftströmung
mindestens ein Klappenelement 6 vorgesehen ist, das sowohl
in 1 als auch in 2 schematisch
dargestellt ist. Aufgrund der Anordnung dieses Klappenelementes 6 kann
nun auch im Defrost-Betrieb der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1 der
Luftstrom beim Austritt aus der Defrosteröffnung 4a optimaler
gesteuert werden, was im folgenden noch näher erläutert werden soll.
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In
schematischer Darstellung zeigt die 1 nun die
Komponenten der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1,
nämlich
das hier realisierte Steuerungssystem. Schematisch angedeutet ist
hier das Klappenelement 6, ein das Klappenelement 6 betätigender
Aktuator 7, eine Steuereinheit 8, zwei Temperatursensoren 9 und 10,
ein Luftgebläse 11,
ein Wärmetauscher 12,
das im Bereich der zusätzlichen Luftaustrittsöffnung 13 zusätzlich vorgesehene
steuerbare zweites Klappenelement 14 die zur Betätigung der
zweiten Klappenelemente 14 entsprechenden Aktuatoren 15.
Zur Versorgung des Wärmetauschers 12 ist
ein separates Heiz-/Kühlaggregat 16 vorgesehen.
Je nach Ausbildung der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1 können mehrere Wärmetauscher 12 und
auch mehrere Heiz-/Kühlaggregate 16 vorgesehen
sein, so daß bspw.
sowohl ein Defrost-Betrieb über
entsprechende Luftzuführkanäle 2 und
Defrosteröffnungen 4a möglich ist,
d. h. entsprechend erwärmte
Luft den Innenseiten der Front oder Seitenscheiben 5a, 5b zugeführt werden kann,
wobei die Klimatisierung des Innenraumes über entsprechend separate,
hier nicht näher
bezeichnete Luftzuführkanäle und zusätzliche
Luftaustrittsöffnungen 13 entsprechend – unabhängig vom Defrost-Betrieb – betrieben
werden könnte,
als, hier anstelle von gekühlter
Luft, auch entsprechend nochmals stark erwärmte Luft dem Fahrgast-Innenraum zugeführt werden
kann. Dies ist abhängig
von dem jeweils gewünschten
Betriebszustand der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1.
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Wie
die 1, zeigt sind die für den Heiz- und/oder Klimabetrieb
notwendigen Komponenten, insbesondere die Temperatursensoren 9 und 10,
das Luftgebläse 11 sowie
die Aktuatoren 7 und 15 und das Heiz-/Kühlaggregat 16 schaltungstechnisch
mit der Steuereinheit 8 verbunden. Zusätzlich vorgesehen ist noch
eine im Fahrgastraum anbringbare Anzeigevorrichtung 17,
die ebenfalls schaltungstechnisch mit der Steuereinheit 8 verbunden
ist. Da die Steuereinheit auf elektrischer/elektronischer Basis realisiert
ist, ist ebenfalls eine nicht dargestellte Spannungsquelle, vzw.
ein Anschluß an
den Stromkreis des Kraftfahrzeuges vorgesehen.
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2 zeigt
ein – erstes – Klappenelement 6, daß hier im
Bereich des Luftzuführkanals 2 angeordnet
ist. Es ist auch denkbar, daß das
Klappenelement 6 im Bereich der Defrosteröffnung 4a angeordnet
ist. Mit Hilfe des Klappenelementes 6 ist nun der Luftzuführkanal 2 bzw.
die Defrosteröffnung 4a vollständig verschließbar. Der
Aktuator 7, mit dessen Hilfe das Klappenelement entsprechend
bewegbar ist, ist hier nicht im einzelnen dargestellt und in 1 nur
schematisch angedeutet. Grundsätzlich
gilt, daß das Klappenelement 6 auch
manuell bedienbar sein kann, also für den Fahrgast, insbesondere über zusätzlich vorgesehene
Schaltelemente manuell eingestellt werden kann, um nämlich die
Defrosteröffnung 4a insbesondere
vollständig
zu verschließen.
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2 zeigt
ein schwenkbar angelenktes Klappenelement 6, daß mit Hilfe
des in 2 nicht dargestellten Aktuators 7 entsprechend
gesteuert, nämlich
bewegt wird. Die Stellung des Klappenelementes 6 wird nun
durch die Steuereinheit 8 automatisch gesteuert. Hierzu
kann im Bereich der Frontscheibe 5a des Fahrgastraumes
oder auch im Bereich der Seitenscheibe 5b des Fahrgastraumes
jeweils ein Temperatursensor 9 und 10 vorgesehen sein.
In Abhängigkeit
der von einem der Temperatursensoren 9 und 10 gemessenen
Lufttemperatur, die der Steuereinheit 8 entsprechend gemeldet
werden, wird mit Hilfe der Steuereinheit 8 die Stellung
des Klappenelementes 6 automatisch gesteuert, nämlich der
Luftzuführkanal 2 wird
in dem Moment vollständig geschlossen,
wenn die über
die Temperatursensoren 9 und 10 ermittelte Lufttemperatur
unterhalb einer bestimmten Grenztemperatur liegt. Dies hat zur Folge, daß der aus
der Defrosteröffnung 4a austretende Luftstrom
unterbrochen wird, d. h. nicht mehr über die Seitenscheibe 5b oder über die
Frontscheibe 5a streifen kann, also auch nicht mehr abkühlt und
so ein unangenehmes Gefühl
für den
Fahrgast vermieden wird.
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Diese
oben erwähnte
Grenztemperatur kann vom Fahrgast individuell eingestellt werden.
Hierzu ist separat eine nicht näher
dargestellte und nicht näher
bezeichnete Einstellvorrichtung vorgesehen, die wiederum mit der
Steuereinheit 8 entsprechend schaltungstechnisch verbunden
ist. Das grundsätzliche
Prinzip der hier erläuterten
Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1 besteht
darin, daß also
der Luftzuführkanal 2 zur
Defrosteröffnung 4a über das
Klappenelement 6 vollständig
geschlossen werden kann bzw. die Defrosteröffnung 4a, wenn das
Klappenelement 6 im Bereich der Defrosteröffnung 4a angeordnet
ist, ebenfalls vollständig
geschlossen werden kann, um ein Austreten eines Luftstromes aus
der Defrosteröffnung 4a zu
vermeiden.
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Bei
einer weiteren Ausbildung der Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1 sind
nun zusätzliche in
den Innenraum gerichtete Luftaustrittsöffnungen 13 vorgesehen,
wobei zur Steuerung des Luftstromes, der aus den Luftaustrittsöffnungen 13 heraustritt,
jeweils ein steuerbares zweites Klappenelement 14 vorgesehen
ist. Schematisch dargestellt ist dies in der 3, die im
wesentlichen die Frontkonsole eines Kraftfahrzeuges in schematischer,
teilweise geschnittener Darstellung zeigt. Deutlich zu erkennen ist
eine separat vorgesehene Defrosteröffnung 4a und eine
zusätzlich
vorgesehene Luftaustrittsöffnung 13.
Obwohl beide Öffnungen,
nämlich
die Defrosteröffnung 4a und
auch die Luftaustrittsöffnung 13 ein Luftaustrittsgitter
aufweisen, ist das Luftaustrittsgitter der Defrosteröffnung 4a nicht
bewegbar ausgebildet, wobei das zweite Klappenelement 14,
hier nämlich als
Luftaustrittsgitter ausgebildet und im Bereich der Luftaustrittsöffnung 13 angeordnet
ist. Es sind auch andere Ausführungen
für eine
Luftaustrittsöffnung 13 denkbar.
Bspw. könnte
die Luftaustrittsöffnung 13 auch
als eine Art Kugel mit einer Ausnehmung ausgeführt und selber entsprechend
schwenkbar ausgebildet sein. Zur automatischen Betätigung der
zweiten Klappenelemente 14 bzw. der Luftaustrittsöffnungen 13,
wenn die Luftaustrittsöffnungen 13 selber entsprechend – wie soeben
beschrieben – schwenkbar
ausgebildet sind, sind Aktuatoren 15 vorgesehen, die wiederum
wie 1 zeigt – schaltungstechnisch – mit der
Steuereinheit 8 verbunden sind.
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Bei
dieser weiteren Ausführungsform
für die Klimatisierungs-/Belüftungsvorrichtung 1,
also wenn zusätzlich
zur Defrosteröffnung 4a entsprechende Luftaustrittsöffnungen 13 vorgesehen
sind, ist nun eine derartige Steuerung realisiert, daß bei der
Ermittlung des Unterschreitens der Grenztemperatur durch einen der
Temperatursensoren 9 oder 10, der aus der zusätzlichen
Luftaustrittsöffnung 13 heraustretende
Luftstrom zur Unterstützung
des Defroster-Betriebes zusätzlich
auf die Front- oder Seitenscheibe 5a, 5b richtbar
ist. Anders ausgedrückt,
das zweite Klappenelement 14 bzw. die Luftaustrittsöffnung 13 selbst,
wird in Richtung auf die Seitenscheibe 5b oder die Frontscheibe 5a verschwenkt,
so daß auch
dieser erwärmte
Luftstrom dann über
die Seitenscheibe 5b oder die Frontscheibe 5a streifen kann.
Dies hat zur Folge, daß auch
hier das unangenehme Gefühl
für den
Fahrgast vermieden wird, da nunmehr zusätzlich zum eigentlichen Defrosterluftstrom,
der aus der Defrosteröffnung 4a heraustritt, nun
auch der zusätzlich
erwärmte
Luftstrom aus der Luftaustrittsöffnung 13 hinzutritt,
so daß eine
entsprechende ”Unterkühlung” dieses
sich ergebenen Luftstromes vermieden wird, d. h. die Grenztemperatur nicht
mehr unterschritten wird und der Fahrgast dies als komfortabel empfindet.
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Vzw.
wird hier das zweite Klappenelement 14 auch entsprechend
automatisch mit Hilfe der Steuereinheit 8 gesteuert. Es
ist aber auch denkbar, daß hier
eine manuelle Steuerung vom Fahrgast aus vorgenommen wird. Vzw.
ist ein separat zu betätigender Schalter
vorgesehen, der durch den Fahrgast betätigt werden kann und wobei – bei dessen
Betätigung – dann das
zweite Klappenelement 14 entsprechend in Richtung auf die
Seitenscheibe 5b bzw. auf die Frontscheibe 5a verschwenkt
wird. Schließlich
ist zur Anzeige des Betriebszustandes der Defrosteröffnung 4a bzw.
zur Anzeige der entsprechenden Einstellung des zweiten Klappenelementes 14 der
zusätzlichen Luftaustrittsöffnung 13 eine
Anzeigevorrichtung 17 für
den Fahrgast vorgesehen, die ebenfalls im Fahrgastraum, bspw. auf
der Frontkonsole angeordnet sein kann.
