DE10023714A1 - Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, umfassend: DOLLAR A - eine Innenluft-Außenluft-Box mit einem Innenluft-Außenluft-Luftschaltdämpfer zum Öffnen eines Außenluft-Einlasses und eines Innenluft-Einlasses zwecks selektiven Schaltens der eingeleiteten Luft zur Innenluft beziehungsweise zur Außenluft; DOLLAR A - eine Gebläseeinheit mit einem Gebläselaufrad zum Einziehen der einzuführenden Luft und zu deren Fördern; DOLLAR A - eine Luftregeleinheit mit einem Verdampfer zum Austauschen der Wärme zwischen der eingeleiteten, hindurchströmenden Luft und einer Kühleinrichtung, einer Heizschlange zum Austauschen von Wärme zwischen der eingeleiteten, hindurchströmenden Luft und warmen Wasser, sowie einem Luftmischdämpfer zum Justieren eines Durchsatzes von eingeführter Luft, die durch die Heizschlange hindurchtritt, angeordnet innerhalb eines Gehäuses mit einer Mehrzahl von Luftauslässen, die nach oben münden und die jeweils mit einem Dämpfer versehen sind, weil die Heizschlange oberhalb des Verdampfers angeordnet ist; DOLLAR A - wobei der Defroster-Luftauslaß zum Ausblasen von Luft gegen eine Scheibe des Fahrzeuges einen zweilagigen Strom klimatisierter Luft ausstößt, umfassend eine Lage warmer Luft und eine Lage kalter Luft. DOLLAR A Die Klimaanlage ist gekennzeichnet dadurch, daß die Luftregeleinheit einen Kaltluft-Strömungsweg zum Leiten von kalter Luft unmittelbar auf die obere Fläche des Verdampfers zu einem Fuß-Luftauslaß, und einen Warmluft-Strömungsweg zum Leiten von warmer Luft unmittelbar von einer ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.

Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen führen verschiedene Funktionen aus. Sie dienen dem Kühlen, dem Heizen sowie dem Entfeuchten, um dem Fahrgast eine angenehme Umgebung zu bieten. Darüberhinaus dienen Klimaanlagen zum Abgeben von erwärmter und entfeuchteter Luft von einem Luftauslaß, im folgenden "Defroster-Luftauslaß" genannt, und zwar direkt auf die Innenfläche der Windschutzscheibe oder auch anderer Scheiben des Fahrzeuges, um in der kalten Jahreszeit die Scheiben innen zu enteisen, oder um bei Regenwetter die Scheiben von einem Feuchtigkeitsbeschlag zu befreien oder frei zu halten. Diese Betriebsweise soll als "Defroster- Betriebsweise" bezeichnet werden.

Außer der Defroster-Betriebsweise gibt es noch die folgenden Betriebsweisen:

Die Front-Anblas-Betriebsweise dient im Sommer zum Anblasen der Fahrgäste mit kühler Luft von vorn her. Die Fuß-Anblas-Betriebsweise dient im Winter zum Blasen von warmer Luft gegen den Fußbereich der Fahrgäste. Die "Zwei-Etagen-Anblas-Betriebsweise" dient im Frühling oder Herbst zum Anblasen des Gesichtsbereiches oder des Fußbereiches der Fahrgäste. In diesem Falle wird üblicherweise gegen den Gesichtsbereich der Fahrgäste Luft geringerer Temperatur als gegen den Fußbereich gerichtet nach dem Motto "Kopf kühl, Füße warm".

Bei der herkömmlichen Defroster-Betriebsweise wird der Defrosterfunktion der Vorzug gegeben. Der warme Luftstrom ist dabei so stark, daß die Temperatur der abgegebenen, konditionierten Luft in der Tendenz ansteigt. Warme Luft strömt daher von der Windschutzscheibe zurück zum Gesicht und zum Kopf des Fahrgastes. Dies wird nicht immer als angenehm empfunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das genannte Prinzip "Kühler Kopf, warme Füße" in verbessertem Maße als seither zu verwirklichen.

Insbesondere soll bei Ausführen der Defrosterfunktion warme Luft hoher Temperatur zwar gegen die Windschutzscheibe geblasen werden können, dabei aber relativ kühle Luft dem Kopfbereich des Fahrgastes zuströmen, so daß dieser den Klimakomfort genießen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Bei einer solchen Klimaanlage wird klimatisierte Luft in zwei Lagen von Strömen von einem Defroster-Luftauslaß abgegeben, umfassend eine warme und eine kalte Strömung. Die Defrosterfunktion wird daher durch die Luftströmung hoher Temperatur verbessert, während konditionierte Luft geeigneter Temperatur aus einem Gemisch warmer Luft nach dem Defrosten und kalter Luft den Fahrgästen und dem Innenraum der Fahrkabine zugeleitet werden.

Ein Fahrzeug, bei dem die genannte Aufgabe gelöst wird, ist in Anspruch 7 definiert.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Klimatisieranlage in einer Schnittansicht gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 3.

Fig. 2a ist eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Klimaanlage.

Fig. 2b ist eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie B-B in Fig. 2a.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Klimaanlage von der Fahrzeuginnenseite her gesehen.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, daß den Aufbau einer Kraftfahrzeug- Klimaanlage darstellt.

Die in Fig. 4 gezeigte Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug umfaßt die folgenden Elemente: eine Klimaanlage 1 zum Ausführen der Luft- Konditionier-Funktionen wie beispielsweise Kühlen oder Heizen, ein Kühlsystem 2 zum Zuführen von Kältemittel zur Klimaanlage 1 bei der Kühlfunktion, eine Heizeinrichtung 3 zum Zuführen von Motor-Kühlwasser als Heizquelle zur Klimaanlage 1 bei Ausführen der Heizfunktion, und einen Regler 4 zum Regeln der Arbeit der gesamten Anlage.

Klimaanlage 1 weist eine Innenluft-Außenluft-Box 10 auf, ein Gebläse 20 sowie eine Luft-Regeleinheit 30 - siehe Fig. 3. Alle diese Bauteile sind baulich miteinander vereinigt. Die Klimaanlage 1 ist im Falle einer Limousine links oder rechts der Fahrgastsitze angeordnet, vom Inneren der Fahrkastkabine her gesehen, und unter der Ablage plaziert. Die folgende Beschreibung der Klimaanlage 1 ist in Strömungsrichtung der Luft gegeben.

Die Innenluft-Außenluft-Box 10 hat die Funktion, die der Klimaanlage 1 zugeführte Luft zu schalten, und zwar entweder auf die Außenluft (außerhalb des Fahrzeuges) oder auf die Innenluft (innerhalb des Fahrzeugs). Ein Außenluft-Einlaß 11a steht mit der äußeren Umgebung des Fahrzeugs in leitender Verbindung, und ein Innenluft-Einlaß 11b mit dem Fahrgastraum.

Durch einen hier nicht gezeigten Innenluft-Außenluft-Schaltdämpfer wird einer der Einlässe 11a, 11b abgesperrt, um die einzuführende Luft auszuwählen.

Das Gebläse ist stromabwärts der Innenluft-Außenluft-Box 10 angeordnet. Es hat die Funktion, selektiv Außenluft oder Innenluft durch ein Gebläselaufrad 21 anzusaugen und der Regeleinheit 30 zuzuführen. Das Gebläselaufrad 21 ist von einem Elektromotor angetrieben. Es kann ein- und ausgeschaltet werden, und auch unterschiedlichen Luftdurchsätzen angepaßt werden. Wird bei fahrendem Fahrzeug Luft eingeführt, und ist die Außenluft ein durch das Fahren erzeugter Luftstrom, so gelangt dieser zur Regeleinheit 30, selbst dann, wenn das Gebläselaufrad 21 abgestellt ist.

Die Luftregeleinheit 30 hat eine Klimatisierungsfunktion bezüglich der Entfeuchtung oder bezüglich der Temperaturregelung des durch die Gebläseeinheit hereingeholten Luftstromes. Die Luftregeleinheit 30 ist baulich mit einem Verdampfer 31 vereinigt, der als Wärmetauscher arbeitet. Eine Heizschlange 32 ist dabei innerhalb eines einheitlichen Gehäuses 33 angeordnet.

Im folgenden soll eine erste Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 beschrieben werden.

Im Gehäuse 33 befindet sich ein Defroster-Luftauslaß 34, ein Front- Luftauslaß 35 (Front-Anblas-Betriebsweise) sowie ein Fuß-Luftauslaß 36 (Fuß- Anblas-Betriebsweise), die jeweils mit einem Defrosterdämpfer 34a, einem Frontdämpfer 35a und einem nicht dargestellten Fußdämpfer versehen sind. Das Gehäuse weist einen Mischluftdämpfer 37 zum Einstellen des Durchsatzes an eingeführter Luft auf, die durch die Heizschlange 32 hindurchgetreten ist, um aufgewärmt zu werden, einen Unterdämpfer 38, der an den Mischluftdämpfer 37 angeschlossen ist, zum Einstellen des Durchsatzes kalten Luftstromes. Der Mischluftdämpfer 37 kann auch dazu herangezogen werden, den Durchsatz an kaltem Luftstrom zu justieren.

Verdampfer 31 ist derart angeordnet, daß die gesamte Menge des von Gebläse 20 eingezogenen Luftstromes zunächst durch diesen hindurchtritt. Die Heizschlange 32 befindet sich oberhalb des Verdampfers 31, somit auf dessen stromabwärtiger Seite. Die gesamte Menge der eingezogenen Luft muß jedoch nicht unbedingt durch die Heizschlange 32 hindurchtreten. Die Heizschlange 32 befindet sich auf einem Teil des Querschnittes des Gehäuses 33 um einen Strömungsweg zu bilden, und an der Installationsfront der Heizschlange 32. Die eingeführte Luft wird in einen Heizstromweg 39 unterteilt, der durch die Heizschlange 32 hindurchtritt, und einen Nicht-Aufheiz-Strömungsweg 40, der außerhalb liegt.

Die eingeführte Luft wird somit durch die jeweilige Position - offen oder geschlossen - des Mischluftdämpfers 37 unterteilt. Der Dämpfer 37 gleitet entlang der Einlaßfläche der Heizschlange 32 und des Unterdämpfers 38, der etwa in der selben Ebene wie die Heizschlange 32 im Nicht-Aufheiz- Strömungsweg 40 angeordnet ist, in eingeleitete Luft, die durch die Heizschlange 32 hindurchtritt und in eingeleitete Luft, die nicht durch die Heizschlange hindurchtritt.

Der Defroster-Luftauslaß 34, der Front-Luftauslaß 35 und der Fuß-Luftauslaß 36 sind im oberen Bereich des Gehäuses 33 oberhalb der Heizschlange 32 angeordnet. Die einzelnen Luftauslässe sind von der Frontseite des Fahrzeuges zu dessen Innenraum aufeinanderfolgend angeordnet, und zwar der Fuß-Luftauslaß 36, der Defroster-Luftauslaß 34 und der Front-Luftauslaß 35. Der Fuß-Luftauslaß 36 befindet sich in der Seitenfläche des Gehäuses 33. Ein Luftauslaß (nicht dargestellt) zum Fördern warmer Luft zu den Füßen der Fahrgäste im Fahrzeug-Innenraum ist durch einen Kanal an den Fuß- Luftauslaß 36 angeschlossen.

Der Defroster-Luftauslaß 34 ist am Auslaß eines Defroster-Kanals 41 vorgesehen, der klimatisierte Luft gegen die Innenfläche der Windschutzscheibe FG richtet. Der Defroster-Kanal 41 kann einteilig mit dem Gehäuse 33 gestaltet sein. Er kann aber auch als getrennter Kanal ausgeführt sein. Der Innenteil der Auslaßseite des Defrosterteiles 41 ist durch einen Unterteiler 42 unterteilt, der sich im Fahrzeug in Querrichtung nach vorn und nach hinten erstreckt. Der Defroster-Auslaß zur Windschutzscheibe FG soll als Warmluft-Auslaß 34 h bezeichnet werden, während der Defroster-Auslaß zum Fahrzeuginnenraum als Kaltluft-Auslaß 34c bezeichnet werden soll. Der Warmluftstrom-Auslaß 34 h leitet klimatisierte Luft relativ hoher Temperatur direkt auf die Windschutzscheibe FG, während der Kaltluftstrom-Auslaß 34c relativ kalte klimatisierte Luft in das Fahrzeuginnere leitet. Somit wird ein Zweischichten-Luftstrom oder Zweilagen-Luftstrom vom Defroster-Luftauslaß 34 ausgestoßen, nämlich ein Warmluftstrom, der auf die Windschutzscheibe gerichtet, wird und ein Kaltluftstrom in den Innenraum. Man beachte in Fig. 1 die schwarzen, dicken Pfeile, die den Warmluftstrom HW veranschaulichen, und die nicht ausgefüllten Pfeile, die den Kaltluftstrom CW veranschaulichen.

Ferner ist am Defroster-Luftauslaß 34 für den Defroster-Dämpfer ein drehbar gelagerter Dämpfer 34a im Zentrum oder nahe des Zentrums des Dämpferkörpers gelagert, statt eines Schwingungsdämpfers, bei dem eine Kante des Dämpferkörpers unterstützt ist. Der drehbar gelagerte Dämpfer 34 ist derart angeordnet, daß der Dämpferkörper bei geöffnetem Defroster- Luftauslaß 34 den Innenraum des Defroster-Kanals 41 in einen Vorwärtsteil und einen Rückwärtsteil unterteilt. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Dämpferkörper in geöffnetem Zustand eine Trennwand, die annähernd kontinuierlich mit dem Unterteiler 42 verläuft, so daß ein Warmluftkanal 41h zum Leiten warmer Luft zum Warmluftauslaß 34h, und ein Kaltluftkanal 41c zum Leiten von Kaltluft zum Kaltluftauslaß 34c innerhalb des Defroster-Kanals 41 gebildet sind.

Dem in der Reglereinheit 30 angeordneten Verdampfer 31 wird flüssiges Kältemittel niedriger Temperatur und niedrigen Druckes vom Kühlsystem 2 bei einem Kühlvorgang zugeführt, und es geht Wärme von der von Gebläse 20 zugeführten Luft auf das Kältemittel über. Die zugeführte Luft wird somit gekühlt und entfeuchtet und sodann dem Heißluft-Strömungsweg 39 oder dem nicht aufgeheizten Strömungsweg 40 zugeführt.

In der Heizschlange 32 wird warmes Kühlwasser von der Heizquelle 3 beim Heizbetrieb zugeführt und die Luft, die vom Verdampfer 31 zugeführt wurde, wird aufgeheizt.

Aus Fig. 4 erkennt man, daß das Kühlsystem 2 flüssiges Kältemittel niedriger Temperatur und geringen Druckes dem Verdampfer 31 zuführt. Man erkennt einen Kompressor 51, einen Kondenser 52 sowie ein Expansionsventil 53.

Kompressor 51 verdichtet gasförmiges Kältemittel niedriger Temperatur und niedrigen Druckes, das aus dem Fahrgastraum Wärme absorbiert hat und am Verdampfer 31 verdampft wurde, und liefert dies als gasförmiges Kältemittel hoher Temperatur und hohen Druckes an den Kondenser 52. Bei einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges wird der Kompressor 51 vom Motor über einen Riemen und eine Kupplung angetrieben.

Kondenser 52 befindet sich im vorderen Bereich des Motorraumes zum Kühlen des gasförmigen Hochtemperatur-Kältemittels, das vom Kompressor 51 zugeführt wurde, mit Umgebungsluft, um das gasförmige Kältemittel zu kondensieren und zu verflüssigen. Das verflüssigte Kältemittel wird sodann einem hier nicht dargestellten Aufnehmer eingespeist. Nach Abtrennen des Dampfes von der Flüssigkeit wird die Flüssigkeit dem Expansionsventil 53 als flüssiges Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel zugeführt. Am Expansionsventil wird das flüssige Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel expandieren gelassen, um in flüssiges Kältemittel niedriger Temperatur und niedrigen Druckes umgewandelt zu werden (Nebel), das dem Verdampfer sodann zugeführt wird. Das Expansionsventil 53 ist üblicherweise an der Innenseite der Luftreglereinheit 30 zusammen mit dem Verdampfer 31 angeordnet.

Im folgenden soll der Aufbau des Wärmequellensystems 3 anhand von Fig. 4 erläutert werden. Das Wärmequellensystem 3 führt der Heizschlange 32 heißes Motor-Kühlwasser zu. Dabei wird der Durchsatz mittels eines Ventiles 56 geregelt, um einen Teil des Motor-Kühlwassers, das zwischen Motor 54 und Radiator 55 umgewälzt wird, der Klimaanlage zugeführt. Man erkennt eine Kühlwasser-Umwälzpumpe 57, einen Thermostaten 58 und eine Bypassleitung 59.

Der Reglerteil 4 regelt den Betrieb der Klimaanlage 1, des Kühlsystems 2 sowie des Wärmequellensystems 3. Normalerweise sind im Reglerteil 4 Reglerschaltungen in einem Tastenfeld eingebaut, um verschiedene Einstellungen durch den Fahrer vorzunehmen, im allgemeinen am Armaturenbrett. Der Reglerteil 4 vermag verschiedene Operationen auszuführen, beispielsweise die Schaltoperation für den Innenluft-Außenluft- Schalter-Dämpfer, für das selektive Einstellen der verschiedenen Betriebsweisen durch Öffnen und Schließen der Dämpfer in den Luftauslässen und so weiter, das Schalten der Luftdurchsätze durch das Gebläse 20, sowie die verschiedenen Temperatureinstellungen.

Bei einer derart gestalteten Klimaanlage wird beim Betrieb des Gebläses 20 Außenluft oder Innenluft dem Innenraum der Klimaanlage 1 durch den Außenlufteinlaß 11a, oder dem Innenlufteinlaß 11b an der Innenluft- Außenluft-Box 10 eingeleitet. Die eingeleitete Luft wird zu der stromabwärtigen Regeleinheit 30 mittels des Gebläses 20 zugeführt. Die im Inneren der Regeleinheit 30 strömende Luft tritt durch den Verdampfer 31 hindurch (Evaporator). Wird beim Kühlbetrieb flüssiges Kältemittel niedriger Temperatur und niedrigen Druckes vom Kühlsystem 2 geliefert, so gibt die eingefüllte Luft Wärme an das Kältemittel ab und wird ihrerseits somit gekühlt und entfeuchtet. Die Luft strömt sodann zur stromabwärtigen Heizschlange 32.

Bedeckt der Mischluftdämpfer 37 vollständig den Heizstromweg 39, der zur Heizschlange 32 führt, so tritt die gesamte Menge gekühlter und entfeuchteter Luft durch den nicht-beheizten Strömungsweg 40; es wird kalte Luft in den Fahrgastraum aus den Luftauslässen geblasen, wobei die Dämpfer in Offen-Stellung sind. Der Unterdämpfer 38 öffnet dabei den Nicht- Aufheiz-Strömungsweg 40 voll und ganz.

Öffnet der Mischluftdämpfer 37 vollständig den Heizströmungsweg 39, und schließt der Unterdämpfer 38 voll und ganz den Nicht-Heizströmungsweg 40, so gelangt die gesamte Menge eingeleiteter Luft durch die Heizschlange 32, wo sie aufgeheizt wird; daraufhin wird warme Luft von den Luftauslässen in die Fahrgastkabine geleitet, wo sich die Dämpfer in geöffnetem Zustand befinden.

Befindet sich der Mischluftdämpfer 37 in der zentralen Position, werden Kaltluft, die nicht durch die Heizschlange 32 hindurchtritt, und Warmluft, die durch die Heizschlange 32 hindurchgetreten ist, im Luftmischbereich AM miteinander gemischt. Je nach Betriebsweise wird die klimatisierte Luft, die auf eine gewünschte Temperatur eingestellt wurde, in die Fahrgastkabine von den Auslässen eingeblasen, wo sich die Dämpfer in offenem Zustand befinden.

Im folgenden soll die Defroster-Betriebsweise beschrieben werden. Bei dieser Betriebsweise wird die Defrosterfunktion durch Fördern eines Luftstromes gegen die Windschutzscheibe FG verbessert. Hierbei wird warme Luft mit niedriger Feuchtigkeit gefördert. Dabei ist es, wie oben ausgeführt, gleichzeitig erwünscht, dem Kopfbereich der Fahrgäste kühlere Luft zuzuführen. Die eingeführte Luft wird daher im Verdampfer 31 von Feuchtigkeit befreit, und die Öffnungen des Mischluftdämpfers 37 und des Unterdämpfers 38 werden derart geregelt, daß die Menge der eingeleiteten Luft, die durch die Heizschlange 32 aufgeheizt wird, justiert wird. Der nicht­ beheizte Strömungsweg 40 nimmt andererseits den verbleibenden Teil der eingeführten Luft auf und führt diesen zum Luftmischbereich AM als kalte Luftströmung.

Im Luftmischbereich AM treffen zwei Luftströme aufeinander, nämlich der von der Heizschlange 32 aufgeheizte und von der Prallwand W im oberen Bereich geführte Warmluft, sowie die im nicht aufgeheizten Strömungsweg 40 strömende Kaltluft. Der Kaltluftstrom, der entlang der Wandfläche des Gehäuses 33 fließt, erwärmt sich nicht nennenswert und strömt zum Kühlluftkanal 41c bei relativ niedriger Temperatur. Der entlang der Prallwand W strömende Warmluftstrom mischt sich nicht sehr stark mit dem Kaltluftstrom. Er gelangt in den Warmluftkanal 51h mit im wesentlichen unveränderter Temperatur. Der Dämpferkörper des drehbar gelagerten Dämpfers 34a bildet eine Trennwand zwischen dem Kaltluftkanal 41c und dem Warmluftkanal 41h. Deshalb lassen sich Kaltluft und Warmluft zu einem frühen Stadium voneinander trennen und dem Defroster-Luftauslaß 34 zuführen.

Demzufolge werden der Warmluftstrom relativ hohe Temperatur vom Warmluft-Auslaß 34h gegen die Innenfläche der Windschutzscheibe FG geblasen. Der relativ kalte Kaltluftstrom vom Kaltluftauslaß 34c wird ausgestoßen und bildet eine zweilagige Strömung mit der Warmluft. Die Windschutzscheibe FG wird daher im Sinne der Defrosterfunktion ausreichend mit Warmluft beaufschlagt. Der entlang der Windschutzscheibe FG aufsteigende Warmluftstrom mischt sich nach und nach mit dem Kaltluftstrom, der als Zweilagen-Strömung in den Raum zwischen der Windschutzscheibe FG und den Fahrgästen strömt. Dies führt zu einer Klimatisierung, die von den Fahrgästen als angenehm empfunden wird, bei nicht zu hohen Temperaturen.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform ist bezüglich Luftreglereinheit 30 von anderer Konstruktion. Bei dieser Konstruktion ist die Klimaanlage 1 kleiner. Insbesondere lassen sich die vertikalen Abmessungen der Luftregeleinheit 30 kleiner machen, während die Luftkonditionierfähigkeiten, beispielsweise bezüglich Luftdurchsatz und Temperaturkontrolle gleich gut sind.

Im folgenden soll auf jene Komponenten der zweiten Ausführungsform eingegangen werden, die sich von der ersten unterscheiden. Die Luftregeleinheit 30 umfaßt einen Kaltluft-Strömungsweg 43 zum Leiten kalter Luft unmittelbar auf den Fußauslaß 36 von der oberen Fläche des Verdampfers 31. Es ist ferner ein Warmluft-Strömungsweg 44 zum Richten warmer Luft unmittelbar auf den Defroster-Auslaß 34 und den Front- Luftauslaß 35 von der oberen Fläche der Heizschlange 32 aus vorgesehen. Die Prallwand W der ersten Ausführungsform fehlt hierbei. Der Mischluftbereich AM befindet sich über der Heizschlange 32. Dabei überlappt der Mischluftbereich AM den Warmluft-Strömungsweg 44.

In einer Seitenwand 33a des Gehäuses 33 befindet sich ein Kanal, der als Warmluft-Strömungsweg 43 zum Leiten warmer Luft direkt zum Fußauslaß 36 der oberen Fläche des Verdampfers für den Nicht-Heiz-Strömungsweg 40 ist. Dieser Warmluft-Strömungsweg 43 ist ein Kanal mit geschlossenem Querschnitt - siehe Fig. 2a -. Er ist einteilig mit dem Gehäuse 33 ausgeführt, und zwar in einem Gießverfahren aus Kunststoff, beispielsweise Kunstharz. Man erkennt zwei Seitenwände 33a. Der Auslaß des Kaltluft- Strömungsweges 43 ist durch den Fußdämpfer 36a bei der Front-Anblas- Betriebsweise vollständig geschlossen, das heißt dann, wenn der Fuß- Luftauslaß 36 vollständig geöffnet ist.

Der Warmluft-Strömungsweg 44 ist sandwichartig von den Kaltluft- Strömungswegen 43 beidseits der Seitenwände 33a an der oberen zentralen Fläche der Heizschlange 32 eingehüllt. Er leitet warme Luft unmittelbar zum Defroster-Luftauslaß 34 und zum Front-Luftauslaß 35 von der oberen Fläche der Heizschlange 32. Durch Weglassen der Prallwand W gemäß Fig. 1, die ansonsten die Bildung eines Warmluft-Strömungsweges 44 verhindern würde, arbeitet der Warmluft-Strömungsweg 44 als Luftmischbereich M zum Mischen von Kaltluft und Warmluft zwecks Regelns der Temperatur.

Ist die Luftregeleinheit 30 auf diese Weise aufgebaut, und wird bei der Defroster-Betriebsweise der drehbar gelagerte Dämpfer 34a geöffnet, so werden ein Warmluft-Strömungsweg 44 zum Leiten von Warmluft direkt von der Heizschlange als Warmluftkanal 41h, sowie ein Strömungsweg zum unmittelbaren Leiten von Kaltluft vom Nicht-Heiz-Strömungsweg 40 als Kaltluftkanal 41c gebildet. Warmluft und Kaltluft strömen somit im Warmluftkanal 41h beziehungsweise im Kaltluftkanal 41c ohne nennenswertes Mischen. Zu diesem Zeitpunkt tritt der Dämpferkörper des drehbar gelagerten Dämpfers 34a in den Luftmischbereich AM ein und verhindert ein Mischen von kalter und warmer Luft; dabei werden diese beiden Strömungen dem Warmluftkanal 41h beziehungsweise dem Kaltluftkanal 41c sanft zugeleitet. In Fig. 2b erkennt man wieder die ausgezogenen und die nicht ausgezogenen Pfeile, die wie in Fig. 1 den Warmluftstrom HW und den Kaltluftstrom CW bezeichnen.

Gegenüber der ersten Ausführungsform lassen sich die Temperaturdifferenzen zwischen Warmluftstrom und Kaltluftstrom schärfer aufrecht erhalten.

Der gegen die Winschutzscheibe FG geblasene Warmluftstrom ist von höherer Temperatur und erfüllt daher besser die Defrosterfunktion. Zwischen der Windschutzscheibe FG und den Fährgästen strömt ein Kaltluftstrom geringerer Temperatur und bildet eine zweite Lage, die sich mit dem Warmluftstrom höherer Temperatur von der Windschutzscheibe FG mischt. Der dem Fahrgast gebotene Klimakomfort ist daher hoch.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein zweilagiger Strom konditionierter Luft auf die Windschutzscheibe FG geblasen. Es ist jedoch auch denkbar, diesen Strom gegen andere Scheiben zu blasen, beispielsweise gegen Seitenscheiben oder gegen die Rückscheibe.

Die Vorteile, die durch die Erfindung erzielt werden, lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• 1. Es wird ein warmer Luftstrom gegen Glasscheiben des Fahrzeuges geblasen, so daß die Defrosterfunktion verbessert wird.
• 2. Durch Erzeugen einer zweilagigen Strömung, umfassend einen warmen Luftstrom, der entlang der Glasfläche verläuft, und einen kalten Luftstrom, der im Fahrzeug-Inneren strömt, vermischt sich der warme Luftstrom, der seine Defrosterfunktion erfüllt hat, mit dem kalten Luftstrom. Die klimatisierte Luft, die auf eine geeignete Temperatur eingestellt wurde, führt daher zu einer hervorragenden Klimatisierung der Fahrgastkabine bei nicht zu hohen Temperaturen.
• 3. Wird die Anordnung derart getroffen, daß ein Kaltluftstrom von der oberen Fläche des Verdampfers unmittelbar zum Fuß-Luftauslaß geleitet wird, und ein Warmluftstrom von der oberen Fläche der Heizschlange zum Defroster-Auslaß und zum Frontauslaß, so wird eine einwandfreie Temperaturdifferenz zwischen dem Warmluftstrom und dem Kaltluftstrom hergestellt, umfassend die zweilagige Strömung. Dies führt zu einer Verkleinerung der Abmessungen der Klimaanlage.
• 4. Durch Vorsehen eines Unterteilers sowie des drehbar gelagerten Dämpfers, der den Defroster-Auslaß in einen Vorder- und einen Hinterauslaß unterteilt, lassen sich der Kaltluftstrom und der Warmluftstrom zu einer zweilagigen Strömung kombinieren. Insbesondere verhindert der Dämpferkörper des drehbar gelagerten Dämpfers das Mischen von Warmluft- und Kaltluftstrom, so daß die Temperaturdifferenz beibehalten wird.

Claims (7)

1. Klimaanlage, umfassend:

• 1. 1.1 eine Innenluft-Außenluft-Box (10) mit einem Innenluft-Außenluft- Luftschaltdämpfer zum Öffnen eines Außenluft-Einlasses und eines Innenluft-Einlasses zwecks selektiven Schaltens der eingeleiteten Luft zur Innenluft beziehungsweise zur Außenluft;
• 2. 1.2 eine Gebläseeinheit (20) mit einem Gebläselaufrad (21) zum Einziehen der einzuführenden Luft und zu deren Fördern;
• 3. 1.3 eine Luftregeleinheit (30) mit einem Verdampfer (31) zum Austauschen der Wärme zwischen der eingeleiteten, hindurchströmenden Luft und einer Kühleinrichtung, einer Heizschlange zum Austauschen von Wärme zwischen der eingeleiteten, hindurchströmenden Luft und warmen Wasser, sowie einem Luftmischdämpfer zum Justieren eines Durchsatzes von eingeführter Luft, die durch die Heizschlange hindurchtritt, angeordnet innerhalb eines Gehäuses (33) mit einer Mehrzahl von Luftauslässen, die nach oben münden und die jeweils mit einem Dämpfer versehen sind, weil die Heizschlange oberhalb des Verdampfers angeordnet ist;
• 4. 1.4 wobei der Defroster-Luftauslaß zum Ausblasen von Luft gegen eine Scheibe des Fahrzeuges einen zweilagigen Strom klimatisierter Luft ausstößt, umfassend eine Lage warmer Luft und eine Lage kalter Luft.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftregeleinheit (30) einen Kaltluft-Strömungsweg zum Leiten von kalter Luft unmittelbar auf die obere Fläche des Verdampfers zu einem Fuß-Luftauslaß, und einen Warmluft-Strömungsweg zum Leiten von warmer Luft unmittelbar von einer oberen Fläche der Heizschlange zu einem Defroster-Luftauslaß und einem Front- Luftauslaß leitet.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweilagige Luftstrom einen Warmluftstrom aufweist, der der Scheiben- Innenseite zugeführt wird, sowie einen Kaltluftstrom, der den Innenraum der Fahrgastkabine des Fahrzeugs zugeführt wird.

4. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Defroster-Luftauslaß am Auslaß eines Kanales angeordnet ist, der an die Luftregeleinheit angeschlossen ist, und daß der Innenraum des Kanales durch einen Unterteiler unterteilt ist, der sich quer zur Fahrzeug-Längsrichtung erstreckt, um einen Warmluftauslaß und einen Kaltluftauslaß zu bilden.

5. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbar gelagerter Dämpfer am Defroster-Luftauslaß vorgesehen ist, und daß der Dämpferkörper in einer Offen-Position den Innenraum eines Kanales unterteilt, der einen Auslaß aufweist, in welchem der Defroster-Luftauslaß vorgesehen ist, und zwar nach vorn und nach hinten gerichtet.

6. Klimaanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerte Dämpfer am Defroster-Luftauslaß angeschlossen ist, und daß der Dämpferkörper in einer Offen-Position einen Innenraum des Kanales in einen Frontabschnitt und in einen rückwärtigen Abschnitt unterteilt.

7. Fahrzeug-Klimaanlage, umfassend:

• 1. 7.1 eine Luft-Konditioniereinheit mit einer Innenluft-Außenluft-Box (10), umfassend einen Innenluft-Außenluft-Luftschaltdämpfer zum Öffnen eines Außenluft-Einlasses und eines Innenluft-Einlasses zwecks selektiven Umschaltens der eingeführten Luft auf die Innenluft oder auf die Außenluft;
• 2. 7.2 ein Gebläse mit einem Gebläse-Laufrad zum Einführen von Luft und zu deren Förderung stromabwärts;
• 3. 7.3 eine Luftregeleinheit mit einem Verdampfer zum Austauschen von Wärme zwischen der hindurchgeführten eingeleiteten Luft und einer Kühleinrichtung, einer Heizschlange zum Austauschen von Wärme zwischen der hindurchtretenden eingeleiteten Luft und warmen Wasser sowie einem Luftmischdämpfer zum Justieren des Durchsatzes der eingeleiteten Luft durch die Heizschlange;
• 4. 7.4 ein Gehäuse mit einer Mehrzahl von Luftauslässen, die nach oben hin münden und die jeweils mit einem Dämpfer versehen sind;
• 5. 7.5 die Heizschlange befindet sich oberhalb des Verdampfers;
• 6. 7.6 der Defroster-Luftauslaß dient zum Ausblasen von Luft gegen eine Glasfläche und fördert einen zweilagigen Luftstrom, umfassend eine Lage aus warmer Luft und eine Lage aus kalter Luft;
• 7. 7.7 ein Kühlsystem, umfassend einen Kompressor zum Komprimieren eines gasförmigen Kältemittels, einen Kondenser zum Austauschen von Wärme von gasförmigem Hochdruck-Kältemittel mit Außenluft zum Kondensieren des gasförmigen Kältemittels zu flüssigem Kältemittel, und ein Expansionsventil zum Umwandeln des flüssigen Kältemittels hoher Temperatur und hohen Druckes zu einem flüssigen Kältemittel niedriger Temperatur und niedrigen Druckes sowie zum Fördern des flüssigen Kältemittels niedriger Temperatur und niedrigen Druckes zum Verdampfer;
• 8. 7.8 ein Wärmequellensystem zum Einleiten von Motor-Kühlwasser zur Heizschlange;
• 9. 7.9 einen Reglerteil zum Regeln der Betriebes der Klimaanlage, des Kühlsystemes und des Wärmequellensystems.