DE10055670A1

DE10055670A1 - Klima- und Belüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10055670A1
Application number: DE2000155670
Authority: DE
Inventors: Werner Schulze; Manfred Meyer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2002-05-16

Abstract

Klima- und Belüftungsanlage (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem im Bereich der Instrumententafel angeordneten Gehäuse (2), das umfaßt DOLLAR A - ein Gebläse (3) zum Ansaugen von Frisch- und/oder Umluft (4), DOLLAR A - ein Klimagerät (5) zum Erwärmen oder Kühlen mindestens eines Teils des angesaugten Luftstroms (4), DOLLAR A - einen im Anschluß an das Klimagerät (5) geteilten Luftverteilungsraum (6), von dem aus mindestens ein Front-Luftkanal (7) und mindestens ein Fond-Luftkanal (10, 10') zur Belüftung des Fond-Fußraumes und der B-Säulen abgeht, und DOLLAR A - gegebenenfalls Luftsteuerelemente (9, 15) zur Steuerung der Luftmenge in diesen Luftkanälen (7, 10, 10'). DOLLAR A Um den Komfort bezüglich der Klimatisierung für die Passagiere im Fond mit geringem Aufwand wesentlich zu verbessern, wird im Fond-Luftkanal (10, 10') eine elektrische Zusatzheizung (16, 16') angeordnet, die vorzugsweise PTC-Charakteristik aufweist. DOLLAR A Die Erfindung ermöglicht eine weitgehend individuelle Klimatisierung des Fonds mit nur einem einzigen, im Frontbereich angeordneten Klimagerät. Besonders angenehm ist die schnelle und sichere Erwärmung der Luftströme für den Fond.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klima- und Belüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem im Bereich der Instrumententafel angeordneten Gehäuse, das umfaßt

- ein Gebläse zum Ansaugen von Frisch- und/oder Umluft,
- ein Klimagerät zum Erwärmen oder Kühlen mindestens eines Teils des angesaugten Luftstroms,
- einen im Anschluß an das Klimagerät geteilten Luftverteilungsraum, von dem aus mindestens ein Front-Luftkanal und mindestens ein Fond-Luftkanal abgeht, und
- gegebenenfalls Luftsteuerelemente zur Steuerung der Luftmenge in diesen Luftkanälen.

Sicherheit und Komfort stehen an der Spitze der Anforderungen, die ein Käufer an ein Kraftfahrzeug stellt. Die Klimatisierung des Personenkraftwagens, gilt als ausgesprochen typisches Merkmal für Komfort. Das haben auch die Autohersteller erkannt und bieten daher im Rahmen von werbewirksamen Verkaufsaktionen teils schon wahlweise entweder ein Schiebedach oder eine Klimaanlage zum selben Preis. Und so steigt der Anteil der neu zugelassenen Fahrzeuge mit Klimaanlage ständig an, selbst in Mitteleuropa mit meist gemäßigtem Klima. Besonders in der gehobenen Klasse gilt heute die Klimaanlage nahezu als ein Muß bei der Ausstattung. Das muß der Eigentümer spätestens beim Wiederverkauf seines gebrauchten Fahrzeugs feststellen.

Folglich sind Klimaanlagen der eingangs genannten Art schon in vielen Personenkraftwagen der gehobenen, teils schon der mittleren Klasse verwirklicht. Da die Klimaanlage in der Regel vorne, im Bereich der Armaturentafel, angeordnet ist, ergeben sich schon bei vier- und mehrsitzigen Wagen Probleme für die Passagiere im Fond.

Die klimatisierte, also erwärmte oder gekühlte, Luft wird üblicherweise durch einen Fondkanal nach hinten geführt und kann dort an verschiedenen Stellen austreten. Zum Beispiel sind beim Saab 900 die hintere Fußraumbelüftung und die B-Säulenbelüftung an den Fondkanal angeschlossen. Da dort aber eine Absperrmöglichkeit des hinteren Fußraumes fehlt, kann die B-Säulenbelüftung nur im Heizfalle und nicht im Kühlfalle eingesetzt werden, will man eine unangenehme Kühlung der hinteren Passagiere vom Fußraum her vermeiden.

Andere B-Säulenbelüftungen werden über zusätzliche Kanäle von vorn beaufschlagt, zum Beispiel beim Audi A8 oder bei der Deutschen Patentanmeldung DE 196 46 123. Dies führt jedoch zu folgendem: Zum ersten verkleinern die zusätzlichen Luftkanäle den nutzbaren Innenraum. Zum zweiten sind im bloßen Kühlfalle die zum Heizen benötigten Fondkanäle ohne Funktion.

Bei klimatisierten Personenwagen der Luxusklasse ist es bekannt, für die Passagiere im Fond ein zusätzliches Klimagerät mit eigenem Verdampfer anzuordnen. Diese Anordnung ermöglicht zwar eine individuelle Steuerung der Temperatur im Fond, führt jedoch durch den enormen Bauaufwand zu einem erhöhten Raumbedarf und zu einer Verteuerung des Fahrzeugs. Daher sind derartige Anordnungen nur als Sonderausstattung und bei großvolumigen und teuren Kraftfahrzeugen zu finden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Komfort bezüglich der Klimatisierung für die Passagiere im Fond mit geringem Aufwand wesentlich zu verbessern.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Klima- und Belüftungsanlage dadurch, daß im Fond-Luftkanal eine elektrische Zusatzheizung angeordnet wird.

Die Erfindung ermöglicht eine weitgehend individuelle Klimatisierung des Fonds mit nur einem einzigen, im Frontbereich angeordneten Klimagerät:
Im Heizfalle wird die erwärmte Luft optimal genutzt: Zum einen wird sie auf die B-Säule zur Entfeuchtung der hinteren Seitenscheiben gerichtet, zum anderen dient sie zur angenehmen Erwärmung des hinteren Fußraumes. Wärmeverluste, die durch die langen Transportwege der Warmluft von vorne bis in den Fond besonders bei sehr niedrigen Außentemperaturen auftreten, werden durch die Zusatzheizung ausgeglichen. So kommen auch die Passagiere im Fond in den Genuß einer angenehmen Temperierung selbst bei tiefsten Außentemperaturen.

Im Kühlfalle kann die Luft im Fond-Luftkanal nach Wunsch mehr oder weniger aufgeheizt und nach Belieben im Fond verteilt werden: Teils oder ganz im Fußraum oder ganz oder teils im B-Säulenbereich. Die dann gewünschte Belüftung des Kopfraumes ist sichergestellt. Dabei kann die Luftmenge am B-Säulen-Auslaß in bekannter Weise gesteuert werden. Es erübrigt sich sowohl eine zusätzliche, teure, wartungsbedürftige und raumraubende Klimaanlage, als auch nur ein einziger, zusätzlicher Fondkanal, der letztlich den nutzbaren Innenraum ebenso verringern würde.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.

Der Belüftungskomfort wird weiter erhöht, wenn die elektrische Zusatzheizung in Stufen oder, besser noch, stufenlos steuerbar ist.

Hat die elektrische Zusatzheizung PTC-Charakteristik, weist also der Heizleiter einen positiven Temperaturkoeffizienten auf, dann ist neben einer sehr schnellen Aufheizung auch eine sichere Selbstregelung der Heizung gesichert.

Um die Stromversorgung des Kraftfahrzeugs nicht zu überlasten, wird die maximale Leistung der Zusatzheizung bei üblichen Personenkraftwagen auf 500 Watt beschränkt.

In platz- und raumsparender Weise kann die elektrische Zusatzheizung in einer flachen Luftverteilbox angeordnet werden, die in kompakter Bauweise vorzugsweise im Bodenbereich unter oder vor den Vordersitzen des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Zu- und Abführung der Luft kann dann über flache Kanäle erfolgen, während eine Steuerung der Heizleistung vorzugsweise im Fond im Bereich der Mittelkonsole erfolgen kann.

Die gesamte Heizleistung kann, zum Beispiel bei zweisitzigem Fond, über zwei Fondkanäle auf jede Fondseite aufgeteilt werden, so daß je Seite zum Beispiel 250 Watt zur Verfügung steht. Dann ist auch eine individuelle Steuerung der Heizung und Belüftung im Fuß- und Kopfbereich jedes Fondspassagiers möglich.

Eine höchst individuelle Klimatisierung wird erzielt, wenn das Gebläse und/oder das Klimagerät und/oder die gegebenenfalls vorhandenen Luftsteuerelemente in Stufen oder sogar stufenlos steuerbar ist bzw. sind.

In der einzigen Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nun näher beschrieben wird.

Die Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Klima- und Belüftungsanlage eines üblichen, d. h. vier- bis fünfsitzigen Personenkraftwagens, in aufgeschnittener, teils vereinfachter Darstellung.

Die Klima- und Belüftungsanlage 1 besteht zunächst aus einem im Bereich der nicht dargestellten Instrumententafel angeordneten Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 umfaßt ein in der Geschwindigkeit in Stufen oder stufenlos steuerbares Gebläse 3 zum Ansaugen von Frischluft und/oder Umluft 4, ein Klimagerät 5 zum Erwärmen oder Kühlen mindestens eines Teils des angesaugten Luftstromes 4 und einen sich daran anschließenden Luftverteilungsraum 6. An den Luftverteilungsraum 6 schließen sich Front-Luftkanäle an, von denen nur der Kanal 7 dargestellt ist, der zu den Defrosteröffnungen 8 an der nicht dargestellten Frontscheibe führt und durch eine Klappe 9 absperrbar ist.

An der strichpunktierten Stelle die Instrumententafel verlassend, führen zwei sehr flache Fond-Luftkanäle 10 und 10' von der nicht dargestellten Mittelkonsole im Boden zum Bereich unter den nicht dargestellten Vordersitzen. Die Luftströme in diesen Fond- Luftkanälen 10 und 10' sind mit 11 und 11' bezeichnet. Unter jedem Vordersitz ist eine flache Luftverteilbox 12 und 12' angeordnet. Jede Luftverteilbox 12 und 12' umfaßt einen Abzweig 13 und 13', der zur jeweiligen B-Säule führt, sowie einen Abzweig 14 und 14', der zum hinteren linken und rechten Fußraum führt. Des weiteren umfaßt jede Luftverteilbox 12 und 12' eine Drehklappe 15 und 15', mittels welcher der zur B-Säule führende Abzweig 13 und 13' teils oder ganz absperrbar ist.

Schließlich ist in jeder Luftverteilbox 12 und 12' eine elektrische Zusatzheizung 16 und 16' mit 250 Watt Leistung angeordnet. Die elektrische Zusatzheizung 16 und 16' wird über einen Fühler 17 und 17' und über ein Stellglied 18 und 18' gesteuert, das in Griffnähe jedes Fondpassagiers angeordnet sein kann. Durch den positiver Temperaturkoeffizienten des Heizleiters wird die elektrische Zusatzheizung sehr schnell aufgeheizt, ohne daß es zu einer Überhitzung oder Überlastung des Bordnetzes kommen kann.

Will man auf eine völlig individuelle Steuerung der Leistung der Zusatzheizung im Fond verzichten, braucht man für den Fond nur eine einzige Zusatzheizung vorzusehen. Diese kann dann zum Beispiel eine Leistung von 500 Watt haben und an der Armaturentafel, siehe strichpunktierte Unterbrechung in der Figur, oder in der Mittelkonsole angeordnet sein, von wo aus die Fondkanäle 10 und 10' dann abzweigen können.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Klima- und Belüftungsanlage

2

Gehäuse

3

Gebläse

4

Frisch- oder Umluft

5

Klimagerät (Kälte-/Wärmetauscher)

6

Luftverteilungsraum

7

Front-Luftkanal

8

Defrosteröffnungen

9

Klappe

10

Fond-Luftkanal

10

' Fond-Luftkanal

11

Luftstrom

11

' Luftstrom

12

Luftverteilbox

12

' Luftverteilbox

13

Abzweig

13

' Abzweig

14

Abzweig

14

' Abzweig

15

Drehklappe

15

' Drehklappe

16

elektrische Zusatzheizung

16

' elektrische Zusatzheizung

17

Fühler

17

' Fühler

18

Stellglied

18

' Stellglied

Claims

1. Klima- und Belüftungsanlage (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem im Bereich der Instrumententafel angeordneten Gehäuse (2), das umfaßt
ein Gebläse (3) zum Ansaugen von Frisch- und/oder Umluft (4),
ein Klimagerät (5) zum Erwärmen oder Kühlen mindestens eines Teils des angesaugten Luftstroms (4),
einen im Anschluß an das Klimagerät (5) geteilten Luftverteilungsraum (6), von dem aus mindestens ein Front-Luftkanal (7) und mindestens ein Fond-Luftkanal (10, 10') zur Belüftung des Fond-Fußraumes und der B-Säulen abgeht, und
gegebenenfalls Luftsteuerelemente (9, 15) zur Steuerung der Luftmenge in diesen Luftkanälen (7, 10, 10'),
gekennzeichnet durch die Anordnung einer elektrischen Zusatzheizung (16, 16') im Fond-Luftkanal (10, 10').

2. Klima- und Belüftungsanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung der elektrischen Zusatzheizung (16, 16') in Stufen oder stufenlos steuerbar ist.

3. Klima- und Belüftungsanlage nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zusatzheizung (16, 16') PTC-Charakteristik aufweist.

4. Klima- und Belüftungsanlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Leistung der Zusatzheizung (16, 16') 500 Watt beträgt.

5. Klima- und Belüftungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zusatzheizung (16, 16') in einer Luftverteilbox (12, 12') angeordnet ist.

6. Klima- und Belüftungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverteilbox (12, 12') im Bodenbereich unter oder vor den Vordersitzen angeordnet ist.

7. Klima- und Belüftungsvorrichtung nach einen der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fondseite eine eigene, separate Zusatzheizung (16, 16') von maximal 250 Watt zugeordnet ist.

8. Klima- und Belüftungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (3) und/oder das Klimagerät (5) und/ oder die gegebenenfalls vorhandenen Luftsteuerelemente (9, 15) in Stufen oder stufenlos steuerbar ist bzw. sind.