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Diese
Erfindung betrifft ein Klimasystem für ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise
einen Lastkraftwagen, und insbesondere eine Gebläseleitungsvorrichtung, die
eine an einem Fahrzeugdach montierte Klimaeinheit mit mehreren in
einem Fahrgastraum vorgesehenen Gebläseöffnungen verbindet, zum Senden
klimatisierter Luft, deren Temperatur und Feuchtigkeit durch die
Klimaeinheit geregelt wird, zu den jeweiligen Gebläseöffnungen.
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Als
ein herkömmliches
Klimasystem für
ein Kraftfahrzeug (Lastkraftwagen) mit einer Klimaeinheit an einem
Fahrzeugdach ist beispielsweise ein Klimasystem bekannt, wie es
in dem US-Patent Nr. 4,608,834 offenbart ist. Bei diesem herkömmlichen System
sind ein Verdampfapparat und ein Gebläse zum Bilden eines Kühlkreises
in einer Klimaeinheit angeordnet, und eine Luftansaugöffnung zum
Ansaugen von Luft aus einem Fahrgastraum sowie eine Gebläseöffnung zum
Ausblasen von durch den Verdampfapparat gekühlter Luft sind an einem Bodenteil der
Klimaeinheit ausgebildet, und das Bodenteil ist in eine an dem Fahrzeugdach
ausgebildete Dachöffnung
eingesetzt. Gemäß einer
solchen Konstruktion sind die Luftansaugöffnung sowie die Gebläseöffnung an
einer Decke des Fahrgastraums angeordnet, und die gekühlte Luft
wird aus der über
einem Fahrgastkopf angeordneten Gebläseöffnung zu einem Oberkörper des
Fahrgasts ausgeblasen. Bei diesem herkömmlichen System können zusätzlich zu dem
obigen Kühlvorgang
ein Heizvorgang und ein Entfeuchtungsvorgang durchgeführt werden.
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Gemäß dem obigen
herkömmlichen
System können
die Gebläseöffnung und
eine Gebläseleitung zum
Schicken klimatisierter Luft zu der Gebläseöffnung integral in der Klimaeinheit
ausgebildet sein, und die Klimaeinheit kann einfach an dem Fahrzeugdach
durch Einsetzen des Bodenteils der Klimaeinheit in die eine an dem
Fahrzeugdach ausgebildete Dachöffnung
montiert werden. Für
das Klimasystem für
ein Kraftfahrzeug sind zusätzlich
zu dem Kühlmodus,
dem Heizmodus und dem Entfeuchtungsmodus mehrere Funktionsmodi erforderlich,
wie beispielsweise ein Entfrostermodus für eine Windschutzscheibe und
Seitenscheiben.
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Falls
zum Beispiel die Gebläseöffnung an der
Decke des Fahrgastraums ausgebildet ist, würde ein angenehmer Heizvorgang
für den
Fahrgast verschlechtert werden, weil eine Temperatur der erwärmten Luft
aufgrund eines langen Weges von der Gebläseöffnung zu den Füßen des
Fahrgasts niedriger wird. Außerdem
kann im Fall des Entfrostermodus eine ausreichende Leistung nicht
erzielt werden, sofern die Gebläseöffnung nicht
näher zu
den Scheiben vorgesehen ist. Um die obigen Probleme zu lösen, sollen
mehrere Gebläseöffnungen
entsprechend den jeweiligen Betriebsmodi an ihren geeigneten Positionen
in der Fahrgastzelle vorgesehen sein, und mehrere Gebläseleitungen
sollen zum Schicken klimatisierter Luft von einer an einem Fahrzeugdach montierten
Klimaeinheit zu den jeweiligen Gebläseöffnungen notwendig sein.
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In
einem solchen System müssen
jedoch mehrere Leitungsöffnungen
an der Klimaeinheit vorgesehen sein, und Verbindungsabschnitte für die mehreren
Gebläseleitungen
und die mehreren Leitungsöffnungen
sind unvermeidbar an der an dem Fahrzeugdach ausgebildeten Dachöffnung vorgesehen.
Folglich wäre
es notwendig, eine größere Dachöffnung an
dem Fahrzeugdach auszubilden oder mehrere Dachöffnungen an dem Fahrzeugdach
entsprechend der Anzahl der Gebläseleitungen
zu bilden. Falls ein Verdampfapparat, ein Gebläse und weitere einen Kühlkreis
bildende Komponenten in der Klimaeinheit angeordnet sind, wird das
Gewicht der Klimaeinheit größer. Wenn
die Klimaeinheit eines größeren Gewichts
an dem Fahrzeugdach mit der größeren Dachöffnung montiert
wird, würden
Verstärkungselemente
notwendig werden, um die mechanische Festigkeit der Dachöffnung zu
erhöhen.
Wie oben erwähnt,
ist die Klimaeinheit schwierig an dem Fahrzeugdach zu montieren,
wenn die Klimaeinheit mehrere Leitungsöffnungen aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der obigen Probleme gemacht,
und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klimasystem
für ein
Kraftfahrzeug vorzusehen, insbesondere für einen Lastkraftwagen, bei
dem eine Klimaeinheit an einem Fahrzeugdach montiert ist, welche
eine angenehme Klimaleistung bei Reduktion der Anzahl von Verbindungsabschnitten
zwischen einer Klimaeinheit und Gebläseleitungen und dadurch Reduktion
der Anzahl von an dem Fahrzeugdach auszubildenden Dachöffnungen
erzielt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaeinheit an einem
Fahrzeugdach montiert, in welcher ein Verdampfapparat und weitere
Komponenten für
einen Klimabetrieb (Kühl-
und Heizvorgänge)
montiert sind. Mehrere Gebläseleitungen
sind in einem Fahrgastraum vorgesehen, jeweils mit einer Lufteinlassöffnung an
ihrer stromaufwärtigen
Seite und einer Gebläseöffnung an
ihrer stromabwärtigen
Seite, wobei mehrere Leitungsabschnitte an einer Innenwand des Fahrgastraums
vorgesehen sind. Mehrere Dachöffnungen
sind an dem Fahrzeugdach ausgebildet, durch welche die Lufteinleitungsöffnungen
mit einer in der Klimaeinheit ausgebildeten Luftmischkammer mittels
mehrer Verbindungselemente verbunden sind, sodass die klimatisierte
Luft (deren Temperatur in der Klimaeinheit geregelt wird) durch
die mehreren Gebläseöffnungen
in Abhängigkeit
von den jeweiligen Betriebsmodi in den Fahrgastraum geblasen wird.
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Mehrere
Gebläseöffnungen
für verschiedene Betriebsmodi,
zum Beispiel eine Gesichtsgebläseöffnung und
eine Schlafgebläseöffnung,
sind in einer gemeinsamen Gebläseleitung
ausgebildet, um die Anzahl der Gebläseleitungen zu reduzieren.
Weiter sind wenigstens zwei der Lufteinlassöffnungen der Gebläseleitungen
nahe beieinander angeordnet, und jene Lufteinlassöffnungen
sind mit der Luftmischkammer durch ein gegabeltes Verbindungselement
verbunden, welches an einer Dachöffnung
vorgesehen ist. Demgemäß kann die
Anzahl der an dem Fahrzeugdach auszubildenden Dachöffnungen
weiter reduziert werden.
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Zum
Beispiel sind eine Entfrostergebläseöffnung und eine Fußgebläseöffnung mit
der Luftmischkammer durch das gegabelte Verbindungselement durch
eine Dachöffnung
verbunden, während
eine Gesichtsgebläseleitung
mit der Gesichtsgebläseöffnung und
der Schlafgebläseöffnung und
eine Seitenentfrostergebläseleitung
analog durch ein weiteres gegabeltes Element durch eine weitere
Dachöffnung mit
der Luftmischkammer verbunden sind, sodass im Vergleich zu einem
Klimasystem, bei dem fünf
verschiedene Gebläseleitungen
unabhängig
und separat durch die jeweiligen Dachöffnungen mit der Luftmischkammer
verbunden sind, die Anzahl Gebläseleitungen
von fünf
auf vier und die Anzahl der Dachöffnungen
von fünf
auf zwei reduziert ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das gegabelte Verbindungselement
ein Paar Luftschicköffnungen,
die zu der Luftmischkammer offen sind, und ein Paar Steuerventile,
die jeweils an den Luftschicköffnungen
zum Öffnen
oder Schließen
der Luftschicköffnungen
in Abhängigkeit
von den jeweiligen Betriebsmodi vorgesehen sind, auf.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisch angetriebener Kompressor
an der Klimaeinheit montiert und elektrische Energie wird dem Kompressor
von einer an dem Kraftfahrzeug montierten Batterie oder von einer externen
Energiequelle zugeführt,
sodass der Klimabetrieb kontinuierlich ausgeführt werden kann, selbst während ein
Motor für
das Kraftfahrzeug abgeschaltet ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Klimasystem
einen Wärmepumpenkreis
auf, in dem eine Strömungsrichtung des
Kältemittels
in Abhängigkeit
von dem Betriebsmodi eines Kühlmodus
und eines Heizmodus gewechselt wird, und ein Teil des komprimierten
Kältemittels
hoher Temperatur wird einem an einer stromabwärtigen Seite des Verdampfapparats
vorgesehenen Wärmetauscher
zugeführt,
um die durch den Verdampfapparat gekühlte Luft zu heizen. Demgemäß ist es
zum Zweck des Heizens der Luft nicht notwendig, einen Heizkern,
dem ein heißes
Motorkühlwasser
zugeführt
wird, und dadurch irgendeine Rohrverbindung zwischen einem Motorraum
und der Klimaeinheit vorzusehen.
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Obige
sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Klimasystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Draufsicht einer Klimaeinheit des in 1 dargestellten
Klimasystems, wobei die Klimaeinheit an einem Fahrzeugdach montiert
ist;
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3A eine
schematische Perspektivansicht eines gegabelten Verbindungselements;
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3B eine
Querschnittsansicht des in 3A dargestellten
gegabelten Verbindungselements, wobei das gegabelte Verbindungselement
an einem Gehäuse
für die
Klimaeinheit montiert ist;
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4 eine
schematische Darstellung eines Kühlkreises
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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5 eine
schematische Perspektivansicht einer Entfrostergebläseleitung
und einer Fußgebläseleitung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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6 eine
schematische Perspektivansicht einer Seitenentfrostergebläseleitung
und einer Gesichtsgebläseleitung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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7 eine
schematische Perspektivansicht einer Entfrostergebläseleitung
und einer Fußgebläseleitung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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8 eine
schematische Draufsicht einer Klimaeinheit des in 7 dargestellten
Klimasystems, wobei die Klimaeinheit an einem Fahrzeugdach montiert
ist;
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9 eine
schematische Perspektivansicht einer Schlafgebläseleitung und einer Seitenentfrostergebläseleitung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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10 eine
schematische Perspektivansicht einer Schlafgebläseleitung und einer Gesichtsgebläseleitung
gemäß einer
Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels;
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11 eine
schematische Perspektivansicht einer Seitenentfrostergebläseleitung
gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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12 eine
schematische Perspektivansicht einer Gesichtsgebläseleitung
gemäß einer
Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels;
und
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13 eine
schematische Darstellung eines Kühlkreises
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun Bezug nehmend auf 1 bis 6 erläutert.
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Ein
Klimasystem für
ein Kraftfahrzeug gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weist, wie in 1 dargestellt,
eine an einem Dach des Kraftfahrzeugs montierte Klimaeinheit 10,
mehrere Gebläseöffnungen 13a–17a, 16e (5 und 6)
zum Ausblasen klimatisierter Luft in einen Fahrgastraum entsprechend
jeweiligen Betriebsmodi, mehrere Gebläseleitungen 13–17 (5 und 6)
zum Schicken der klimatisierten Luft von der Klimaeinheit 10 zu
den jeweiligen Gebläseöffnungen 13a–17a und 16e,
sowie eine Luftansaugöffnung 18a zum
Ansaugen der Luft aus dem Fahrgastraum auf.
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Die
Klimaeinheit 10 besitzt eine Kühlkreisvorrichtung 20 (4)
in ihrem Gehäuse 11,
welche einen Kompressor 21, einen Kondensator 22 und dergleichen
aufweist. Das Gehäuse 11 ist
mit Leitungsöffnungen 50 und 60 ausgebildet,
mit denen die mehreren Gebläseleitungen 13–17 durch
gegabelte Verbindungselemente 40 (die später in mehr
Einzelheiten erläutert
werden) verbunden sind und die entsprechend den jeweiligen Betriebsmodi
geöffnet
oder geschlossen werden. Die Klimaeinheit 10 ist deshalb eine
Einheit zum Ansaugen der Luft aus dem Fahrgastraum durch die Luftansaugöffnung 18a und
zum Schicken der klimatisierten Luft durch die Leitungsöffnungen 50 und 60 in
die jeweiligen Gebläseleitungen 13–17.
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Die
Kühlkreisvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
besteht aus einem Wärmepumpenkreis,
in dem eine Strömungsrichtung
des Kältemittels
in Abhängigkeit
von einem Kühl-
und einem Heizbetriebsmodus gewechselt wird. Die Vorrichtung 20 weist,
wie in 4 dargestellt, einen Kühlkreis auf, in dem der Kompressor 21,
der Kondensator 22, ein Expansionsventil (eine Druckverminderungsseinrichtung) 23 und
ein Verdampfapparat 24 in einem geschlossenen Kreis verbunden
sind. Die Vorrichtung 20 weist ferner ein Vierwegeventil 29 und
einen Speicher 25 auf, wobei das Vierwegeventil 29 einen
Fluidstrom so wechselt, dass das durch den Kompressor 21 komprimierte
Hochdruckkältemittel
während
eines Kühlbetriebs
in den Kondensator 22 strömen kann, während das Kältemittel hoher Temperatur
während eines
Heizbetriebs in den Verdampfapparat 24 strömt. Und
das während
des Kühlbetriebs
im Verdampfapparat 24 oder während des Heizbetriebs im Kondensator 22 verdampfte
Niederdruckkältemittel strömt zurück in den
Kompressor 21 .
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Der
Speicher 25 ist eine Vorrichtung zum Ansaugen des während des
Kühlbetriebs
im Verdampfapparat 24 oder während des Heizbetriebs im Kondensator 22 verdampften
Niederdruckkältemittels und
zum Zuführen
eines gasförmigen
Kältemittels
zu dem Kompressor 21 nach dem Aufteilen des angesaugten
Kältemittels
in flüssiges
und gasförmiges Kältemittel.
Der Speicher ist zwischen dem Vierwegeventil 29 und einer
Einlassseite des Kompressors 21 vorgesehen. Als Ergebnis
strömt
das Kältemittel während des
Kühlbetriebs
in einer durch einen Pfeil „a" einer durchgezogenen
Linie angedeuteten Richtung und strömt in einer durch einen Pfeil „b" einer gestrichelten
Linie angedeuteten Richtung.
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Der
Kompressor 21 in diesem Ausführungsbeispiel ist ein elektrisch
angetriebener Kompressor mit einem Elektromotor, der durch einen
Wechselrichter 21a wahlweise durch eine elektrische Verbindungsvorrichtung 34 mit
einer externen Energiequelle oder mit einer Fahrzeugbatterie 33,
die mit durch eine durch einen Motor angetriebene Stromgeneratormaschine
erzeugten elektrischen Energie geladen wird, verbunden ist. Zum
Beispiel wird der Kompressor 21 (der Elektromotor) während der
Fahrt des Kraftfahrzeugs durch die elektrische Energie von der Fahrzeugbatterie 33 betrieben,
und er wird durch die elektrische Energie von der externen Energiequelle (durch
die elektrische Verbindungsvorrichtung 34) betrieben, wenn
das Kraftfahrzeug stoppt.
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Der
Wechselrichter 21a ist mit einer elektronischen Steuereinheit 30 verbunden,
um eine Drehzahl des mit dem Kompressor 21 verbundenen
Elektromotors zu steuern. Wenn der Wechselrichter 21a (durch
die elektrische Verbindungsvorrichtung 34) mit der externen
Energiequelle 34 verbunden ist, ist er mit der Energiequelle über eine
(nicht dargestellte) Verbindungsschnur verbunden.
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Der
Kondensator 22 kondensiert das durch den Kompressor 21 komprimierte
Hochdruckkältemittel
während
des Kühlbetriebs.
Der Kondensator 22 ist zusammen mit einem Kondensatorlüfter 22a in dem
Gehäuse 11 montiert,
und die Umgebungsluft wird durch den Betrieb des Kondensatorlüfters 22a in das
Gehäuse
gesaugt, sodass die Wärme
in dem Kältemittel
in die Luft abgestrahlt wird, um das Kältemittel zu kondensieren.
Die Druckverminderungseinrichtung 23 ist aus Kapillarrohren
gebildet, um den Druck des Kältemittels
durch Ausdehnen desselben zu vermindern. Das im Druck verminderte
Kältemittel strömt in den
Verdampfapparat 24.
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Der
Verdampfapparat 24 ist ein Wärmetauscher zum Verdampfen
des Kältemittels.
Der Verdampfapparat 24 ist in ähnlicher Weise zusammen mit
einem Gebläselüfter 24a in
dem Gehäuse 11 montiert,
sodass die Luft aus dem Fahrgastraum angesaugt und durch Wärmeaustausch
im Verdampfapparat 24 abgekühlt wird. Die klimatisierte
(abgekühlte)
Luft wird dann durch wenigstens eine der Gebläseöffnungen (13a –17a, 16e)
in den Fahrgastraum ausgeblasen. Das im Verdampfapparat 24 verdampfte
Kältemittel
strömt
in die Einlassseite des Kompressors 21 zurück.
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In
der Kühlkreisvorrichtung 20 dieses
Ausführungsbeispiels
ist ein Bypasskanal 26 parallel zu dem Kondensator 22 vorgesehen,
sodass ein Teil des durch den Kompressor 21 komprimierten
Hochdruckkältemittels
während
des Kühlbetriebs
an dem Kondensator 22 vorbei strömt. In diesem Bypasskanal 26 sind
ein elektromagnetisches Ventil 28, ein Wärmetauscher 27 und
ein Rückschlagventil 28a vorgesehen,
wobei der Wärmetauscher 27 die
im Verdampfapparat 24 abgekühlte Luft erwärmt.
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Das
elektromagnetische Ventil 28 ist mit der elektronischen
Steuereinheit 30 verbunden und steuert eine Menge des in
den Wärmetauscher 27 strömenden Hochdruck-(Hochtemperatur-)Kältemittels. Das
elektromagnetische Ventil 28 wird während des Kühlbetriebs bei einem Steuersignal
von der Steuereinheit 30 operativ geöffnet. Das Rückschlagventil 28a verhindert,
dass das durch den Kondensator 22 kondensierte Kältemittel
in den Wärmetauscher 27 strömt. Die
elektrisch betriebenen Komponenten außer dem Wechselrichter 21a,
wie beispielsweise das Vierwegeventil 29, der Kondensatorlüfter 22a,
der Gebläselüfter 24a,
das elektromagnetische Ventil 28, usw. sind ebenfalls mit
der elektronischen Steuereinheit 30 verbunden und werden
durch sie gesteuert.
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Die
elektronische Steuereinheit 30 weist einen Computer zum
Steuern der obigen elektrisch betriebenen Komponenten durch Berechnungen
entsprechend vorbe stimmten Programmen beim Erfassen von Messsignalen
von verschiedenen Arten von Sensoren 31, wie beispielsweise
einem Innentemperatursensor, einem Außentemperatursensor, einem Sonnenstrahlungssensor
und dergleichen, sowie Betriebssignalen von einer Bedientafel 32 auf.
Die elektronische Steuereinheit 30 ist in ähnlicher
Weise zusammen mit dem Wechselrichter 21a, der Batterie 33 und
der Verbindungsvorrichtung 34 zu der externen Energiequelle
wie die Kühlkreisvorrichtung 20 in
dem Gehäuse 11 montiert.
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Wie
in 1 und 2 dargestellt, ist der Kompressor 21 auf
der linken Seite des Kraftfahrzeugs in dem Gehäuse 11 angeordnet,
und der Kondensator 22 und der Kondensatorlüfter 22a sind
an einer vorderen Seite des Fahrzeugs und vor dem Kompressor 21 angeordnet.
Die Luft wird durch den Kondensatorlüfter 22a von einer
vorderen Öffnung 11a an
einem vorderen Ende des Gehäuses 11 in
das Gehäuse 11 gesaugt
und durch ein an einem hinteren Ende des Gehäuses 11 ausgebildetes
Gitter 11b nach außen
ausgeblasen, wobei die Luft durch den Kondensator 22 strömt und ein
Teil der Luft durch den Kompressor 21 gelangt.
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Der
Elektromotor zum Antreiben des Kompressors 21 wird dadurch
durch die vorbei strömende Luft
abgekühlt,
welche ein Teil der durch den Kondensator 22 strömenden Luft
ist. Wenn das Fahrzeug fährt,
wird die Luft auch durch Staudruck von der vorderen Öffnung 11a in
das Gehäuse
gesaugt. Obwohl sie in der Zeichnung nicht dargestellt sind, sind
das Vierwegeventil 29, das elektromagnetische Ventil 28 und
der Speicher 25 in der Nähe des Kompressors 21 angeordnet.
Gemäß einer
solchen Anordnung der Komponenten wird eine Rohranordnung zum Verbinden
jener Komponenten miteinander einfacher.
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Der
Gebläselüfter 24a und
der Verdampfapparat 24 sind in der Nähe des Kompressors 21 und rechts
von ihm angeordnet. Eine Luftansaugöffnung 18 ist an dem
Gehäuse 11 an
einer stromaufwärtigen Seite
des durch den Gebläselüfter 24a erzeugten Luftstroms
ausgebildet, wobei die Öffnung 18 mit dem
Fahrgastraum durch die an der Decke des Fahrgastraums gebildete
Luftansaugöffnung 18a in
Verbindung steht. Mit dieser Anordnung wird die Luft durch den Gebläselüfter 24a aus
dem Fahrgastraum in das Gehäuse 11 angesaugt
und zu dem Verdampfapparat 24 geblasen. Obwohl in der Zeichnung
nicht dargestellt, ist die Druckverminderungs einrichtung 23 in
der Nähe
des Verdampfapparats 24 an seiner stromaufwärtigen Seite
angeordnet.
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In 2 bezeichnet
eine Bezugsziffer 19 eine an dem Gehäuse 11 und an der
Rückseite
der Ansaugöffnung 18 ausgebildete
Außenlufteinlassöffnung.
Eine Wechselklappe (nicht dargestellt) ist an der Luftansaugöffnung 18 und
der Außenlufteinlassöffnung 19 vorgesehen,
sodass selektiv die Innenluft von dem Fahrgastraum oder die Außenluft
selektiv durch den Gebläselüfter 24a in
das Gehäuse 11 gesaugt
wird.
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Eine
Luftmischklappe 121 und der Wärmetauscher 27 sind
an einer stromabwärtigen
Seite des Verdampfapparats 24 vorgesehen, um eine Luftmischkammer 12a zu
bilden. Die Luftmischklappe 121 steuert die Temperatur
der Luft durch Einstellen eines Mischungsverhältnisses der an dem Wärmetauscher 27 vorbei
strömenden
Luft und der durch den Wärmetauscher 27 strömenden Luft.
Die aus der Luftmischklappe 121 strömende abgekühlte Luft und die durch den
Wärmetauscher 27 gelangende
erwärmte
Luft werden in der Luftmischkammer 12a vermischt.
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Mehrere
Leitungsöffnungen 50 und 60 (zwei Öffnungen
in diesem Ausführungsbeispiel)
sind an dem Gehäuse 11 so
ausgebildet, dass sie zu der Luftmischkammer 12a offen
sind. Die gegabelten Verbindungselemente 40 (später beschrieben)
sind an den Leitungsöffnungen 50 und 60 vorgesehen.
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Obwohl
in der Zeichnung nicht dargestellt, sind die elektrischen Komponenten
wie beispielsweise der Wechselrichter 21a, die Batterie 33,
die Verbindungsvorrichtung 34, die elektronische Steuereinheit 30,
usw. an solchen Positionen in der Luftmischkammer 12a angeordnet,
das jene elektrischen Komponenten nicht den Luftstrom in der Kammer
stören können. Die
Batterie 33 kann auch nicht in der Luftmischkammer 12a (dem
Gehäuse 11),
sondern in einem Motorraum des Fahrzeugs angeordnet sein. Bei einer
solchen Anordnung der Batterie 33 kann eine Länge eines
elektrischen Drahts mit einem größeren Drahtdurchmesser,
der die Stromgeneratormaschine und die Batterie 33 verbindet,
kürzer
gemacht werden, sodass vorteilhafterweise die Kosten reduziert werden.
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In 2 zeigen
strichpunktierte Linien Fahrgäste
auf einem Fahrersitz, auf einem Beifahrersitz und in einem Schlafraum.
Die klimatisierte Luft wird aus den Gebläse öffnungen (Fußgebläseöffnungen 14a,
Gesichtsgebläseöffnungen 16a,
Schleiergebläseöffnungen 16e und
Schlafgebläseöffnungen 17a) zu
den Fahrgästen
ausgeblasen, wie in 1, 5 und 6 dargestellt.
Wie oben beschrieben, sind die Gebläseöffnungen durch mehrere Gebläseleitungen 13–16 mit
der Luftmischkammer 12a verbunden.
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Wie
in 3A und 3B dargestellt,
ist jedes der an den Leitungsöffnungen 50 und 60 des
Gehäuses 11 vorgesehenen
gegabelten Verbindungselemente 40 mit einem Paar Luftschicköffnungen 40a, einem
Paar Steuerklappen 41, die schwenkbar an den Luftschicköffnungen 40a gehalten
sind, sowie einer Seitenwand 42a und einer aus den unteren
Enden des Gehäuses 11 nach
unten ragenden Mittelwand 42b gebildet, sodass gegabelte
Luftkanäle durch
die Seitenwand 42a und die Mittelwand 42b gebildet
werden. Die Seiten- und Mittelwandabschnitte 42a und 42b ragen
weiter in eine an dem Fahrzeugdach ausgebildete Dachöffnung 1a, sodass
die jeweiligen Luftkanäle 43,
die durch die Seiten- und die Mittelwände 42a und 42b gebildet sind,
mit den Gebläseleitungen 13 und 14 (und 15 und 16)
in Verbindung stehen. Ein (nicht dargestelltes) Dichtungselement
ist zwischen den gegabelten Verbindungselementen 40 und
der Dachöffnung 1a vorgesehen,
um den Fahrgastraum von der Außenseite
des Fahrzeugs abzudichten.
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Falls
die mehreren Gebläseleitungen 13 bis 16 in
herkömmlicher
Weise mittels Verbindungselementen einzeln mit dem Gehäuse 11 verbunden
wären,
würden
notwendigerweise mehrere Leitungsöffnungen entsprechend der Anzahl
der Gebläseleitungen
an dem Gehäuse 11 zu
bilden sein, die gleiche Anzahl von Steuerklappen müsste für die jeweiligen Leitungsöffnungen
vorgesehen werden, und außerdem
müsste
die gleiche Anzahl der Dachöffnungen an
dem Fahrzeugdach ausgebildet werden. Die Anzahl solcher Dachöffnungen
würde wenigstens
vier oder fünf
entsprechend den Gebläseleitungen 13–16 betragen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind jedoch einige der Gebläseleitungen 13–16 zum
gemeinsamen Gebrauch angeordnet, die Gebläseleitungen 13–16 sind
in Gruppen aufgeteilt, und die stromaufwärtigen Seiten der Gebläseleitungen
sind in den jeweiligen Gruppen zusammengesetzt, und die stromaufwärtigen Seiten
der jeweiligen Gruppen sind mit dem Gehäuse 11 durch die jeweiligen
gegabelten Verbindungselemente 40 verbunden, um die Anzahl
der an dem Fahrzeugdach zu bildenden Dachöffnungen zu reduzieren. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Anzahl der Dachöffnungen im Vergleich zu der
Anzahl des Falls, bei dem die Gebläseleitungen einzeln mit dem
Gehäuse
verbunden sind, auf die Hälfte
(zwei Öffnungen)
reduziert werden.
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Das
für die
Leitungsöffnung 50 vorgesehene erste
gegabelte Verbindungselement 40, das in dem Gehäuse 11 an
einer Position einer Vorderseite des Fahrzeugs in der Luftmischkammer 12a ausgebildet ist,
ist mit der Entfrostergebläseleitung 13 und
der Fußgebläseleitung 14 verbunden,
die an den anderen Enden mit den Entfrostergebläseöffnungen 13a bzw.
den Fußgebläseöffnungen 14a in
Verbindung stehen, wie am besten in 2 und 5 zu
sehen.
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Das
für die
Leitungsöffnung 60 vorgesehene zweite
gegabelte Verbindungselement 40, das in dem Gehäuse 11 an
einer Position einer Rückseite des
Fahrzeugs in der Luftmischkammer 12a ausgebildet ist, ist
mit der Seitenentfrostergebläseleitung 15 und
der Gesichtsgebläseleitung 16 verbunden, wie
am besten in 2 und 6 zu sehen.
Die Seitenentfrostergebläseleitung 15 steht
an dem andere Enden mit den Seitenentfrostergebläseöffnungen 15a in Verbindung.
Die Gesichtsgebläseleitung 16 steht
mit den Gesichtsgebläseöffnungen 16a,
den Schleiergebläseöffnungen 16e und
den Schlafgebläseöffnungen 17a in
Verbindung. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Gebläseleitung
für die
Gesichtsgebläseöffnungen 16a und
die Gebläseleitung für die Schlafgebläseöffnung 17a zum
gemeinsamen Gebrauch angeordnet, d.h. die Gebläseöffnungen 16a und 17a sind
in der gemeinsamen Gebläseleitung
(der Gesichtsgebläseleitung 16)
ausgebildet.
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Stellglieder
(nicht dargestellt), wie beispielsweise Servomotoren, sind für die Steuerklappen 41 vorgesehen,
um die Klappen 41 für
die Luftschicköffnungen 40a entsprechend
den verschiedenen Betriebsmodi beim Empfang von Steuersignalen von der
elektronischen Steuereinheit 30 zu öffnen oder zu schließen. Die
Betriebsmodi für
den Lastkraftwagen sind ein Entfrostermodus, ein Kühlmodus,
ein Heizmodus, ein Entfeuchtungs- und Heizmodus, ein Schlafmodus
und dergleichen. Wenigstens eine der Luftschicköffnungen 40a wird
in Abhängigkeit
von den Betriebsmodi offen gesteuert.
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Zum
Beispiel wird die Luftschicköffnung 40a für die Entfrostergebläseleitung 13 im
Fall des Entfrostermodus geöffnet,
die andere Luftschicköffnung 40a für die Gesichtsgebläseleitung 16 wird
im Fall des Kühlmodus
geöffnet,
die andere Luftschicköffnung 40a für die Fußgebläseleitung 14 wird
im Fall des Heizmodus geöffnet,
die Luftschicköffnungen 40a für die Entfrostergebläseleitung 13 und
die Seitenentfrostergebläseleitung 15 werden
im Fall des Entfeuchtungs- und Heizmodus geöffnet, und die Luftschicköffnung 40a für die Gesichtsgebläseleitung 16 wird
im Fall des Schlafmodus geöffnet.
Während des
Heizmodus können
zusätzlich
zu der Luftschicköffnung 40a für die Fußgebläseleitung
auch die Luftschicköffnungen 40a für die Entfrostergebläseleitung 13 und
die Seitenentfrostergebläseleitung 15 geöffnet werden,
sodass beschlagene Scheiben befreit werden können.
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Die
Gebläseleitungen,
die in dem Fahrgastraum vorgesehen sind, werden in mehr Einzelheiten unter
Bezugnahme auf 5 und 6 erläutert. In 5 sind
die Entfrostergebläseleitung 13 und
die Fußgebläseleitung 14 gezeigt,
die mit dem für
die Leitungsöffnung 50 des
Gehäuses 11 vorgesehenen gegabelten
Verbindungselement 40 verbunden sind, während in 6 die
Seitenentfrostergebläseleitung 15 und
die Gesichtsgebläseleitung 16 gezeigt
sind, die mit dem für
die Leitungsöffnung 60 des
Gehäuses 11 vorgesehenen
gegabelten Verbindungselement 40 verbunden sind.
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Wie
in 5 dargestellt, weist die Entfrostergebläseleitung 13 einen
horizontal verlaufenden Leitungsabschnitt 13b und ein Paar
schräg
verlaufende Leitungsabschnitte 13c, die mit jedem Ende
des horizontal verlaufenden Leitungsabschnitts 13b verbunden
sind, auf, wobei der horizontal verlaufende Leitungsabschnitt 13b an
einer Innenseite des Fahrzeugdachs (an einem Deckenabschnitt des
Fahrgastraums) angeordnet ist, während
die schräg
verlaufenden Leitungsabschnitte 13c entlang linker und rechter
vorderer Säulenabschnitte
des Fahrzeugs angeordnet sind. Eine Lufteinlassöffnung 13d, die durch
das gegabelte Verbindungselement 40 mit der Luftmischkammer 12a in
Verbindung steht, ist an einer Oberseite des horizontal verlaufenden
Leitungsabschnitts 13b ausgebildet, und mehrere Entfrostergebläseöffnungen 13a sind
an Seitenflächen
der jeweiligen schräg
verlaufenden Leitungsabschnitte 13c ausgebildet, sodass
die klimatisierte Luft in der Luftmischkammer 12a aus den
Entfrostergebläseöffnungen 13a zu
der vorderen Windschutzscheibe ausgeblasen wird.
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Wie
ebenfalls in 5 dargestellt, weist die Fußgebläseleitung 14 in ähnlicher
Weise einen horizontal verlaufenden Leitungsabschnitt 14b und
ein Paar schräg
verlaufende Leitungsabschnitte 14c, die mit jedem Ende
des horizontal verlaufenden Leitungsabschnitts 14b verbunden
sind, auf, wobei der horizontal verlaufende Leitungsabschnitt 14b an
einer Innenseite des Fahrzeugdachs (an dem Deckenabschnitt des Fahrgastraums)
angeordnet ist, während
die schräg
verlaufenden Leitungsabschnitte 14c entlang linken und
rechten vorderen Säulenabschnitten
des Fahrzeugs angeordnet sind und sich weiter durch einen Instrumententafelabschnitt 2 in
die Nähe der
Füße eines
Fahrgasts erstrecken. Eine Lufteinlassöffnung 14d, die mit
der Luftmischkammer 12a durch das gegabelte Verbindungselement 40 in
Verbindung steht, ist an einer Oberseite des horizontal verlaufenden
Leitungsabschnitts 14d ausgebildet, und die Fußgebläseöffnung 14a ist
an einem vorderen Ende der jeweiligen schräg verlaufenden Leitungsabschnitte 14c ausgebildet,
sodass die klimatisierte Luft in der Luftmischkammer 12a aus
den Fußgebläseöffnungen 14a zu
den Füßen des
Fahrgasts ausgeblasen wird.
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Die
Lufteinlassöffnungen 13d und 14d der Entfrostergebläseleitung 13 bzw.
der Fußgebläseleitung 14 sind
nebeneinander angeordnet, und die Seitenwand 42a und die
Mittelwand 42b des gegabelten Verbindungselements 40 sind
in die Lufteinlassöffnungen 13d und 14d eingesetzt,
wie bereits unter Bezugnahme auf 3A und 3B erläutert.
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Gemäß der obigen
Anordnung der Gebläseleitungen
kann die klimatisierte Luft durch die Klimaeinheit 10 jeweils
in die Gebläseleitungen 13 und 14 eingeleitet
werden, um die klimatisierte Luft aus den Entfrostergebläseöffnungen 13a und
den Fußgebläseöffnungen 14a auszublasen.
Die Entfrostergebläseleitung 13 und
die Fußgebläseleitung 14 sind
von den stromaufwärtigen
Enden bis zu den stromabwärtigen
Enden durch Verkleidungen abgedeckt.
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In 5 und 6 bezeichnet
eine Bezugsziffer 2 den an einer Vorderseite des Fahrgastraums vorgesehenen
Instrumententafelabschnitt, und eine Bezugsziffer 3 bezeichnet
eine zwischen zwei Fahrgastsitzen vorgesehene Mittelkonsole.
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Wie
in 6 dargestellt, weist die Seitenentfrostergebläseleitung 15 einen
horizontal und lateral verlaufenden Leitungsabschnitt 15b und
ein Paar horizontal und längs verlaufende
Leitungsabschnitte 15c, die mit jedem Ende des lateral
verlaufenden Leitungsabschnitts 15b verbunden sind, auf,
wobei die lateral und längs
verlaufenden Leitungsabschnitte 15b und 15c an
der Innenseite des Fahrzeugdachs (an dem Deckenabschnitt des Fahrgastraums)
angeordnet sind. Eine Lufteinlassöffnung 15d, die mit
der Luftmischkammer 12a durch das gegabelte Verbindungselement 40 in
Verbindung steht, ist an einer Oberseite des lateral verlaufenden
Leitungsabschnitts 15b ausgebildet, und mehrere Seitenentfrostergebläseöffnungen 15a sind
an Seitenflächen
der jeweiligen längs
verlaufenden Leitungsabschnitte 15c ausgebildet, sodass
die klimatisierte Luft der Luftmischkammer 12a aus den
Seitenentfrostergebläseöffnungen 15a zu
Innenflächen
der Seitenscheiben des Fahrzeugs ausgeblasen wird.
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Wie
ebenfalls in 6 dargestellt, weist die Gesichtsgebläseleitung 16 in ähnlicher
Weise einen horizontal und lateral verlaufenden Leitungsabschnitt 16b und
ein Paar horizontal und längs
verlaufende Leitungsabschnitte 16c, die mit jedem Ende
des lateral verlaufenden Leitungsabschnitts 16b verbunden sind,
auf, wobei die lateral und die längs
verlaufenden Leitungsabschnitte 16b und 16c an
der Innenseite des Fahrzeugdachs (an dem Deckenabschnitt des Fahrgastraums)
angeordnet sind. Eine Lufteinlassöffnung 16d, die mit
der Luftmischkammer 12a durch das gegabelte Verbindungselement 40 in
Verbindung steht, ist an einer Oberseite des lateral verlaufenden Leitungsabschnitts 16b ausgebildet,
und die mehreren Gesichtsgebläseöffnungen 16a sind
an Seitenflächen
der jeweiligen längs
verlaufenden Leitungsabschnitte 16c ausgebildet, sodass
die klimatisierte Luft in der Luftmischkammer 12a aus den
Gesichtsgebläseöffnungen 16a zu
dem Oberkörper
eines Fahrgast ausgeblasen wird. Die Schleiergebläseöffnungen 16e sind
ebenfalls an den längs
verlaufenden Leitungsabschnitt 16c ausgebildet, und die
klimatisierte Luft wird analog aus den Gebläseöffnungen 16e zu dem
Oberkörper
eines Fahrgasts ausgeblasen, sodass die aus den Gebläseöffnungen 16a und 16e ausgeblasene
Luft den Oberkörper
des Fahrgasts von seinem Kopf umhüllt. Die Schlafgebläseöffnungen 17a sind
weiter an einer Seitenfläche
des lateral verlaufenden Leitungsabschnitts 17b ausgebildet, um
die klimatisierte Luft aus diesen Gebläseöffnungen 17a zu dem
im Schlafraum liegenden Fahrgast auszublasen. Wie aus 6 und
der obigen Beschreibung ersichtlich, sind die Gebläseleitung
für die Gesichtsgebläseöffnungen
und die Gebläseleitung für die Schlafgebläseöffnungen
in diesem Ausführungsbeispiel
zum gemeinsamen Gebrauch angeordnet.
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Die
Lufteinlassöffnungen 15d und 16d der Seitenentfrostergebläseleitung 15 bzw.
der Gesichtsgebläseleitung 16 sind
nebeneinander angeordnet, und die Seitenwand 42a und die
Mittelwand 42b des gegabelten Verbindungselements 40 sind
in die Lufteinlassöffnungen 15d und 16d eingesetzt,
wie bereits unter Bezugnahme auf 3A und 3B erläutert.
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Obwohl
in den Zeichnungen nicht dargestellt, sind Luftsteuerklappen jeweils
an den Gesichtsgebläseöffnungen 16a,
den Schleiergebläseöffnungen 16e und
den Schlafgebläseöffnungen 17a vorgesehen,
sodass die aus diesen Gebläseöffnungen
auszublasende Luft jeweils gesteuert und eingestellt werden kann.
Stellglieder können
an den Luftsteuerklappen vorgesehen sein, sodass die Luftsteuerklappen
durch die elektronische Steuereinheit 30 gesteuert werden
können.
Die Luftsteuerklappen können
auch manuell durch die Fahrgäste
gesteuert werden. Die Gebläseleitungen 15 und 16 sind
in ähnlicher
Weise wie die Gebläseleitungen 13 und 14 durch
Innenverkleidungen abgedeckt.
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Die
Klimaeinheit 10 und die Gebläseleitungen 13, 14, 15 und 16 werden
an dem Fahrzeug in der folgenden Weise montiert. Die Gebläseleitungen 13 bis 16 werden
zuerst an dem Fahrgastraum montiert. Die gegabelten Verbindungselemente 40 werden
an den jeweiligen Leitungsöffnungen 50 und 60 montiert,
die in dem Gehäuse 11 ausgebildet
sind. Dann wird das Gehäuse 11,
an dem die Kühlkreisvorrichtung 20 montiert
ist, an dem Fahrzeugdach befestigt, wobei die Seitenwand 42 und
die Mittelwand 43 der gegabelten Verbindungselemente 40 in
die in dem Fahrzeugdach ausgebildeten Dachöffnungen 1a und in
die Lufteinlassöffnungen 13d, 14d, 15d und 16d der
jeweiligen Gebläseleitungen 13–16 eingesetzt
werden.
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Es
wird nun eine Funktionsweise des oben erläuterten Klimasystems erläutert.
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Wenn
das Klimasystem während
des Fahrens des Fahrzeugs (der Motor ist in Betrieb) im Kühlmodus
betrieben wird, wird ein in einer Steuertafel 32 vorgesehener
entsprechender Schalter (4) eingeschaltet. Dann wird
das Vierwegeventil 29 zu einer Stellung für den Kühlmodus
geschaltet und der Kompressor 21 mit dem Elektromotor wird
durch den Wechselrichter 21a betrieben, der das Steuersignal von
der elektronischen Steuereinheit 30 und die elektrische
Energie von der Batterie 33, die mit der durch die durch
den Motor angetriebene Stromgeneratormaschine erzeugten elektrischen
Energie geladen wird, empfängt.
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Das
Kältemittel
wird in dem Kühlkreis
durch den Betrieb des Kompressors 21 zirkuliert. Die Luft wird
aus dem Fahrgastraum in die Klimaeinheit 10 durch den Betrieb
des Gebläselüfters 24a angesaugt und
strömt
durch den Verdampfapparat 24, um abgekühlt zu werden. Die Luft strömt durch
die Leitungsöffnung 60 in
die Gesichtsgebläseleitung 16.
Die abgekühlte
Luft wird dann aus den Gesichtsgebläseöffnungen 16a und den
Schleiergebläseöffnungen
16e zum Oberkörper
der Fahrgäste
ausgeblasen, wobei die Luft aus den Gebläseöffnungen 16a und 16e den Oberkörper der
Fahrgäste
umhüllt.
In diesem Kühlmodus
werden, wenn ein Fahrgast im Schlafraum liegt, die Schlafgebläseöffnungen 17a manuell
oder elektronisch geöffnet,
um die abgekühlte
Luft auch in den Schlafraum zu blasen.
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Wenn
der Fahrgastraum auch dann kühl
gehalten werden soll, während
das Fahrzeug (Lastkraftwagen) zum Beladen und/oder Entladen des
Lastkraftwagens gestoppt ist (der Motor ist ebenfalls abgeschaltet),
wird der entsprechende Schalter der Steuertafel 32 eingeschaltet,
sodass der obige Betrieb für
den Kühlmodus
fortgesetzt wird.
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Wenn
die elektrische Verbindungsvorrichtung 34 (4)
mit der externen Stromquelle verbunden ist, während das Fahrzeug gestoppt
ist, schaltet die elektronische Steuereinheit 30 von der
Batterie 33 zu der externen Stromquelle um, sodass die
elektrische Energie dem Elektromotor des Kompressors 21 von
der externen Stromquelle zugeführt
wird.
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Wenn
ein Fahrer beim Parken des Lastkraftwagens im Schlafraum ein Nickerchen
machen will, wird der Kompressor 21 weiter in der gleiche
Weise wie oben betrieben, sodass die gekühlte Luft aus den Schlafgebläseöffnungen 17a in
den Schlafraum ausgeblasen wird. Bei diesem Betrieb können die
Gesichtsgebläseöffnungen 16a und
die Schleiergebläseöffnungen 16e manuell
oder elektronisch durch die Steuereinheit 30 geschlossen
werden.
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Es
wird nun der Entfeuchtungs- und Heizmodus erläutert. Wenn die Außentemperatur
ziemlich niedrig ist, aber die Feuchtigkeit (im Fahrgastraum) hoch
ist, wird der entsprechende Schalter der Steuertafel 32 eingeschaltet,
sodass das elektromagnetische Ventil 28 (4)
durch das Steuersignal von der elektronischen Steuereinheit 30 geöffnet wird. Dann
kann ein Teil des komprimierten Kältemittels hohen Drucks und
hoher Temperatur in den Wärmetauscher 27 strömen. Die
durch den Verdampfapparat 24 strömende Luft wird in einem Prozess
des Abkühlens
der Luft entfeuchtet, und die abgekühlte Luft wird durch den Wärmetauscher 27 erwärmt. Die
so entfeuchtete und erwärmte
Luft strömt
durch die Leitungsöffnung 50 in
die Entfrostergebläseleitung 13 und
die Seitenentfrostergebläseleitung 15 und
wird schließlich
aus den Entfrostergebläseöffnungen 13a und
den Seitenentfrostergebläseöffnungen 15a ausgeblasen,
um die beschlagenen Scheiben zu befreien.
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Wenn
der Heizmodus durchgeführt
wird, wird der entsprechende Schalter der Steuertafel 32 analog
eingeschaltet. Das Vierwegeventil 29 wird in eine Stellung
für den
Heizmodus umgeschaltet und der Kompressor 21 beginnt zu
arbeiten, sodass das komprimierte Kältemittel hoher Temperatur
in den Verdampfapparat 24 strömt. Der Gebläselüfter 24a ist ebenfalls
in Betrieb, sodass die durch den Verdampfapparat 24 strömende Luft
erwärmt
wird und durch die Leitungsöffnung 50 in
die Fußgebläseleitung 14 strömt, und
die erwärmte
Luft wird aus den Fußgebläseöffnungen 14a zu
den Füßen eines
Fahrgasts ausgeblasen, um den Fahrgastraum zu heizen.
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In
diesem Betriebsmodus strömt,
wenn die Steuerklappe 41 für die Entfrostergebläseleitung 13 und/oder
die Seitenentfrostergebläseleitung 15 geöffnet ist,
ein Teil der erwärmten
Luft in die jeweiligen Gebläseleitungen
und wird aus den Gebläseöffnungen 13a und/oder 15a ausgeblasen,
um ein Beschlagen der Scheiben zu entfernen.
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Wenn
der Entfrostermodus durchgeführt wird,
wird der entsprechende Schalter der Steuertafel 32 analog
eingeschaltet. Dann wird das Vierwegeventil 29 durch das
Steuersignal von der elektronischen Steuereinheit 30 zu
der Stellung für
diesen Betriebsmodus umgeschaltet und der Kompressor 21 beginnt
seinen Betrieb, sodass das komprimierte Kältemittel hoher Temperatur
in den Verdampfapparat 24 strömt. Der Luftstrom wird durch
den Betrieb des Gebläselüfters 24a erzeugt,
und die durch den Verdampfapparat 24 strömende Luft
wird erwärmt und
strömt
durch die Leitungsöffnung 50 in
die Entfrostergebläseleitung 13,
und die erwärmte
Luft wird aus den Entfrostergebläseöffnungen 13a zu
der vorderen Windschutzscheibe ausgeblasen, um das Beschlagen auf
der Windschutzscheibe zu entfernen.
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Wie
oben erläutert,
würde eine
relativ große Anzahl
von Gebläseleitungen
notwendig werden, falls die Gebläseleitungen
für die
jeweiligen Betriebsmodi vorgesehen wären. Und außerdem würde auch die gleiche (große) Anzahl
an Leitungsöffnungen (vier
oder fünf
Leitungsöffnungen)
in der Klimaeinheit notwendig werden, falls eine solche große Anzahl
der Gebläseleitungen
unabhängig
und separat mit der Klimaeinheit verbunden wäre. Außerdem würde die gleiche Anzahl von
Dachöffnungen
an dem Fahrzeugdach notwendig werden, um die jeweiligen Gebläseleitungen
einzeln mit der Klimaeinheit durch solche Dachöffnungen zu verbinden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind jedoch einige der Gebläseleitungen zum gemeinsamen
Gebrauch angeordnet, die mehreren Gebläseleitungen sind in eine kleinere
Anzahl von Gruppen aufgeteilt, und die Lufteinlassöffnungen
der Gebläseleitungen
sind an einem Platz in den jeweiligen Gruppen gesammelt, sodass
die Lufteinlassöffnungen
mit einer Klimaeinheit an solchen Sammelplätzen verbunden sind. Als Ergebnis
können
die Anzahl der an dem Gehäuse
auszubildenden Leitungsöffnungen sowie
die Anzahl der an dem Fahrzeugdach auszubildenden Dachöffnungen
in dem obigen ersten Ausführungsbeispiel
jeweils auf zwei reduziert werden.
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Ferner
können
die jeweiligen Gebläseöffnungen
an solchen Positionen angeordnet sein, die für die jeweiligen Betriebsmodi
am geeignetsten sind, sodass ein sehr angenehmer Klimabetrieb erzielt werden
kann.
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Im
Fall des Klimasystems für
die Lastkraftwagen, wie es oben erläutert ist, sind im Allgemeinen fünf verschiedene
Gebläseleitungen
notwendig, nämlich
die Entfrostergebläseleitung,
die Fußgebläseleitung,
die Seitenentfrostergebläseleitung,
die Gesichtsgebläseleitung
und die Schlafgebläseleitung. Im
oben erläuterten
ersten Ausführungsbeispiel
sind jedoch die Gesichtsgebläseleitungen
und die Schlafgebläseleitung
durch Anordnen der Gebläseleitung an
einer geeigneten Position in einer Gebläseleitung gefertigt, sodass
die Gebläseleitung
gemeinsam für die
Gesichtsgebläseleitung
und die Schlafgebläseleitung
verwendet werden kann. Folglich kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
die Anzahl der Verbindungs abschnitte zwischen den mehreren Gebläseleitungen
und dem Gehäuse
um eins reduziert werden.
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Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel weist
die Entfrostergebläseleitung 13 sowie
die Fußgebläseleitung 14 den
horizontal verlaufenden Leitungsabschnitt 13b bzw. 14b,
die an der Innenseite des Fahrzeugdachs angeordnet sind, und das
Paar der schräg
verlaufenden Leitungsabschnitte 13c bzw. 14c entlang
der linken und rechten vorderen Säulen des Fahrzeugs auf. Und
deshalb wird die Frontsicht der Fahrgäste nicht eingeengt. Ferner kann,
da die Entfrostergebläseöffnungen 13a und
die Fußgebläseöffnungen 14a an
den geeigneten Stellen angeordnet sind, der angenehme Klimabetrieb
erzielt werden.
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Die
gegabelten Verbindungselemente 40, in denen wenigstens
zwei Luftkanäle
an ihren stromabwärtigen
Seiten ausgebildet sind, sind für
die Leitungsöffnungen 50 und 60 des
Gehäuses 11 vorgesehen,
und das Öffnen
und Schließen
der Luftschicköffnungen 40a der
gegabelten Verbindungselemente 40 wird durch die jeweiligen
Steuerklappen 41 entsprechend den jeweiligen Betriebsmodi
gesteuert. Folglich kann die Anzahl der an dem Fahrzeugdach auszubildenden
Dachöffnungen 1a im
ersten Ausführungsbeispiel
von vier auf zwei verringert werden.
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In
der Klimaeinheit 10 des obigen ersten Ausführungsbeispiels
sind jene Komponenten für
die Kühlkreisvorrichtung 20,
wie beispielsweise der Verdamptapparat 24, der elektrisch
angetriebene Kompressor 21, der entweder durch die Batterie 33 oder die
externe Stromquelle betrieben wird, der Kondensator 22 und
die Druckverminderungseinrichtung 23, integral ausgebildet.
Demgemäß kann,
selbst wenn der Motor für
das Fahrzeug ausgeschaltet ist, der Klimabetrieb durch Antreiben
des elektrisch angetriebenen Kompressors 1 mit der elektrischen
Energie von der Batterie 33 oder von der externen Stromquelle weiter
ausgeführt
werden. Es ist insbesondere für solche
Fahrzeuge (Lastkraftwagen) bevorzugt, bei denen der Motorbetrieb
unter den jüngsten
Emissionssteuerregeln automatisch abgeschaltet wird, wenn eine Zeitdauer
des Motorleerlaufbetriebs autgrund eines Verkehrsstaus, einer roten
Verkehrsampel, des Ladens oder Beladens des Lastkraftwagens einen
gewissen Wert übersteigt.
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Ferner
sind alle Komponenten für
die Kühlkreisvorrichtung 20,
einschließlich
des elektrisch angetriebenen Kompressors 21, integral in
die Klimaeinheit 10 eingebaut, wie oben im ersten Ausführungsbeispiel
erläutert,
und die Klimaeinheit 10 ist an dem Fahrzeugdach befestigt.
Demgemäß ist keine Rohrverbindung
für den
Kühlkreis
zwischen dem Motorraum und der Klimaeinheit 10 notwendig,
sodass die Klimaeinheit 10 einfach an dem Fahrzeugdach befestigt
werden kann und gleichzeitig die Anzahl Bauteile für die Klimaeinheit
reduziert werden kann.
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Die
Kühlkreisvorrichtung 20 weist
den Wärmepumpenkreis
auf, in dem die Strömungsrichtung des
Kältemittels
in Abhängigkeit
vom Kühlmodus
und vom Heizmodus geändert
wird. Und das komprimierte Kältemittel
der hohen Temperatur ist so angeordnet, dass es während des
Heizmodus von dem Kompressor 21 in den Verdampfapparat 24 strömt. In einem
herkömmlichen
Klimasystem ist dagegen ein Heizkern für den Heizmodus vorgesehen,
in dem ein Motorkühlwasser
durch den Motor und den Heizkern zirkuliert wird. Demgemäß ist in
einem solchen herkömmlichen
System eine Rohrverbindung unvermeidbar zwischen dem Motor und dem
Heizkern erforderlich. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist jedoch eine solche Rohrverbindung nicht nötig, da
der Wärmepumpenkreis
für die
Klimaeinheit 10 verwendet wird. Als Ergebnis kann auch
diesbezüglich
die Klimaeinheit einfach an dem Fahrzeugdach befestigt werden und
die Anzahl Bauteile für
die Klimaeinheit kann reduziert werden.
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Ferner
ist gemäß dem obigen
ersten Ausführungsbeispiel
ein Teil des komprimierten Kältemittels der
hohen Temperatur so angeordnet, dass es von dem Kompressor 21 in
den Wärmetauscher 27 strömt. Und
deshalb kann, selbst wenn der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb notwendig
ist, wenn gleichzeitig die Außentemperatur
ziemlich niedrig und die Feuchtigkeit in dem Fahrgastraum hoch ist,
ein solcher Entfeuchtungs- und Heizbetrieb durchgeführt werden,
indem von dem Teil des komprimierten Kältemittels Gebrauch gemacht
wird. Wie oben erwähnt, kann
die Funktion des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs einfach zu dem
Klimasystem hinzugefügt
werden.
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Im
obigen ersten Ausführungsbeispiel
sind die mehreren Gebläseleitungen
durch Innenverkleidungen verdeckt, sodass man ein angenehmes Inneres
erzielen kann.
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Der
Schlafraum ist im Allgemeinen hinter dem Fahrersitz in dem Lastkraftwagen
vorgesehen. Da die Schlafgebläseöffnungen
im obigen ersten Ausführungsbeispiel
vorgesehen sind, kann für
die Fahrgäste
ein angenehmerer Klimabetrieb bereitgestellt werden, selbst wenn
das Fahrzeug (Lastkraftwagen) und der Motor abgeschaltet sind.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun Bezug nehmend auf 7 und 8 erläutert, welches
sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
im Aufbau der Fußgebläseleitung 14 unterscheidet.
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Wie
in 7 dargestellt, weist die Fußgebläseleitung 14 einen
horizontal und längs
verlaufenden Leitungsabschnitt 14b (einen ersten Leitungsabschnitt),
der an einer Innenseite des Fahrzeugdachs angeordnet ist, einen
vertikal verlaufenden Leitungsabschnitt 14c (einen zweiten
Leitungsabschnitt), der an einer Rückseite des Fahrgastraums vorgesehen ist
und an seinem einen Ende mit dem ersten Leitungsabschnitt 14b in
Verbindung steht, einen horizontal und längs verlaufenden Leitungsabschnitt 14f (einen
dritten Leitungsabschnitt), der an einem Boden unter einer Mittelkonsole 3 vorgesehen
ist und an seinem einen Ende mit dem anderen Ende des zweiten Leitungsabschnitts 14c in
Verbindung steht, und ein Paar gabelförmige Leitungsabschnitte 14g (einen vierten
Leitungsabschnitt), die sich von dem anderen Endes des dritten Leitungsabschnitts 14f zu
der Vorderseite des Fahrgastraums erstrecken und in der Nähe der Füße des Fahrgasts
enden, auf. Da gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
die Fußgebläseöffnung 14 (insbesondere
der zweite Leitungsabschnitt 14c) an der Rückseite
des Fahrgastraums angeordnet ist, kann die Sicht des Fahrgasts um
die vorderen Säulen
im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel weiter
verbessert werden.
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Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel kann
jedoch eine Lufteinlassöffnung 14d nicht
nahe der Lufteinlassöffnung 13d wie
im ersten Ausführungsbeispiel
angeordnet werden, weil die Seitenentfrostergebläseleitung 15 und die
Gesichtsgebläseleitung 16 zwischen
der Entfrostergebläseleitung 13 und
der Fußgebläseleitung 14 existieren.
Als Ergebnis ist eine weitere Leitungsöffnung 70 in dem Gehäuse 11 ausgebildet,
die zu der Luftmischkammer 12a offen ist, wie in 8 dargestellt.
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Die
Leitungsöffnungen 50 und 70 des
Gehäuses 11 sind
mit den Lufteinlassöffnungen 13d und 14d der
Gebläseleitungen 13 und 14 durch
Verbindungselemente (nicht dargestellt) verbunden. Die Verbindungselemente
sind ähnlich
jenen in 3A, aber nicht gegabelt. Und
eine Steuerklappe (nicht dargestellt) und ein Stellglied (nicht
dargestellt) sind ebenfalls an Luftschicköffnungen der Verbindungselemente
vorgesehen, wie im ersten Ausführungsbeispiel
(3A), um die Luftschicköffnungen beim Empfang eines
Steuersignals von der elektronischen Steuereinheit 30 zu öffnen oder
zu schließen.
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Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel ist,
obwohl die Anzahl der an dem Fahrzeugdach auszubildenden Dachöffnungen
zu drei wird, das zweite Ausführungsbeispiel
in der Anzahl der Dachöffnungen
nach wie vor kleiner als das herkömmliche System (bei dem wenigstens
vier Dachöffnungen notwendig
sind). Eine Bezugsziffer 14h in 7 bezeichnet
Sitzgebläseöffnungen
zum Blasen der klimatisierten Luft zu einer Hüfte und einem Unterkörper des
Fahrgasts. Die Sitzgebläseöffnungen 14h sind
in der Gebläseleitung 14 stromauf
Seite der Fußgebläseöffnungen 14a vorgesehen.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Im
ersten Ausführungsbeispiel
sind die Gesichtsgebläseöffnungen 16a in
den horizontal und längs
verlaufenden Leitungsabschnitten 16c ausgebildet und die
Schlafgebläseöffnungen 17a sind
in dem horizontal und lateral verlaufenden Leitungsabschnitt 16b ausgebildet,
wie in 6 dargestellt. In dem in 19 dargestellten
dritten Ausführungsbeispiel
ist jedoch eine Schlafgebläseleitung 17 an
der Stelle der Gesichtsgebläseleitung 16 des
ersten Ausführungsbeispiels
(6) vorgesehen, und die Schlafgebläseöffnungen 17a sind
in der Schlafgebläseleitung 17 ausgebildet.
Die Gesichtsgebläseöffnungen 16a sind
in den horizontal und längs
verlaufenden Leitungsabschnitten 15c ausgebildet, wobei die
Seitenentfrostergebläseöffnungen 15a in
der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel (6)
in Richtung auf die Seitenscheiben des Fahrzeugs ausgebildet sind,
während
die Gesichtsgebläseöffnungen 16a zu
dem Oberkörper
der Fahrgäste gerichtet
sind.
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In
der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel ist die Lufteinlassöffnung 15d der
Seitenentfrostergebläseleitung 15 mit
dem Gehäuse 11 durch
das gegabelte Verbindungselement verbunden, und die Steuerklappen 41 sind
an den Luftschick öffnungen
des gegabelten Verbindungselements 40 zum Öffnen oder
Schließen
der Seitenentfrostergebläseleitung 15 vorgesehen.
Das Öffnen und
Schließen
der Gebläseleitung 15 kann
durch die an den Steuerklappen 41 vorgesehenen Stellglieder beim
Empfang der Steuersignale von der elektronischen Steuereinheit 30 gesteuert
werden, oder die Steuerklappen 41 können manuell betätigt werden.
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Im
obigen dritten Ausführungsbeispiel
sind die Gesichtsgebläseöffnungen 16a und
die Seitenentfrostergebläseöffnungen 15a in
der gleichen Gebläseleitung 15 ausgebildet.
Die Gebläseöffnungen 16a und 15a können ferner
in einer in 10 dargestellten Modifikation
angeordnet sein. Diese Modifikation von 10 unterscheidet
sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
(6) in den Konstruktionen der Gesichtsgebläseleitung 16 und
der Seitenentfrostergebläseleitung 15.
Die Gesichtsgebläseleitung 16 weist
den horizontal und lateral verlaufenden Leitungsabschnitt 16b und
das Paar horizontal und längs
verlaufender Leitungsabschnitte 16c (die über den
Köpfen
der Fahrgäste
längs verlaufenden
ersten gabelförmigen
Leitungsabschnitte) wie im ersten Ausführungsbeispiel auf, wobei die
Gesichtsgebläseleitung 16 ferner
ein weiteres Paar horizontal und längs verlaufender Leitungsabschnitte 15c (die
zweiten gabelförmigen
Leitungsabschnitte) aufweist, die sich über den Seitenscheiben in Längsrichtung
erstrecken. Und die Gesichtsgebläseöffnungen 16a und
die Schleiergebläseöffnungen 16e sind
in den ersten gabelförmigen
Leitungsabschnitten 16c ausgebildet, während die Seitenentfrosteröffnungen 15a in
den zweiten gabelförmigen
Leitungsabschnitten 15c ausgebildet sind.
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Die
Schlafgebläseleitung 17 ist
nahe der Gesichtsgebläseleitung 16 vorgesehen,
und die Lufteinlassabschnitte 16d und 17d der
Leitungen 16 und 17 sind nahe zueinander angeordnet.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Im
vierten Ausführungsbeispiel
sind, wie in 11 dargestellt, die Gesichtsgebläseleitung 16, die
Seitenentfrostergebläseleitung 15 und
die Schlafgebläseleitung 17 zum
gemeinsamen Gebrauch angeordnet. Außerdem ist im Vergleich zu
dem in 9 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel die Schlafgebläseleitung 17 herausgenommen
und die Schlafgebläseöffnungen 17a sind
statt dessen in der Seitenentfrostergebläseleitung 15 ausgebildet.
In der gleichen Weise wie im dritten Ausführungsbeispiel von 9 sind
die Gesichtsgebläseöffnungen 16a und
die Seiten entfrostergebläseöffnungen 15a in dem
Paar horizontal und längs
verlaufender Leitungsabschnitte 15c ausgebildet.
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Die
Lufteinlassöffnung 15d der
Seitenentfrostergebläseleitung 15 ist
mit dem Gehäuse 11 durch
ein Verbindungselement (nicht dargestellt) verbunden, und eine Steuerklappe
ist an der Luftschicköffnung
des Verbindungselements vorgesehen, in der gleichen Weise wie in 3A dargestellt.
Das Öffnen
und Schließen
der Gebläseleitung 15 kann durch
ein an der Steuerklappe vorgesehenes Stellglied beim Empfang der
Steuersignale von der Steuereinheit 30 gesteuert werden,
oder die Steuerklappe kann manuell betätigt werden.
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Gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel kann
die Anzahl der Gebläseleitungen
im Vergleich zum ersten und/oder dritten Ausführungsbeispiel auf 3 reduziert
werden.
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Die
Gesichtsgebläseleitung 16 von 10 kann
weiter in einer in 12 dargestellten Weise modifiziert
werden, welche sich von dem in 10 dargestellten
dritten Ausführungsbeispiel
darin unterscheidet, dass die Schlafgebläseleitung 17 herausgenommen
ist und stattdessen die Schlafgebläseöffnungen 17a in der
Gesichtsgebläseleitung 16 ausgebildet
sind. Gemäß dieser
Modifikation kann die Anzahl der Gebläseleitungen ebenfalls auf drei
reduziert werden.
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(Weitere Ausführungsbeispiele)
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In
den obigen Ausführungsbeispielen
weist die Kühlkreisvorrichtung 20 den
Wärmepumpenkreis auf,
in dem die Strömungsrichtung
des Kältemittels
in Abhängigkeit
vom Kühlmodus
und vom Heizmodus gewechselt wird. Es ist jedoch selbstverständlich, dass
die vorliegende Erfindung nicht auf die Kühlkreisvorrichtung 20 mit
dem Wärmepumpenkreis
beschränkt
ist. D.h. die Kühlkreisvorrichtung 20 kann, wie
in 13 dargestellt, auch einen normalen Kühlkreis
aufweisen, mit dem allein der Kühlvorgang durchgeführt werden
kann. Und ein Heizkern 80, der mit einem Motor (nicht dargestellt)
verbunden ist und durch welchen das Motorkühlwasser zirkuliert wird, ist
stromab des Verdampfapparats 24 vorgesehen, sodass die
am Verdampfapparat 24 abgekühlte Luft am Heizkern 40 erwärmt werden
kann.
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In
diesem Kühlkreis
ist ein Auffanggefäß 25a zwischen
dem Kondensator 22 und der Druckverminderungseinrichtung 23 (Expansionsventil)
vorgesehen. Gemäß dieser Modifikation
kann, obwohl es nicht möglich
ist, den Heizvorgang für
eine lange Zeitdauer fortzusetzen, nachdem der Motor abgeschaltet
ist, der Heizvorgang für
eine gewisse Zeitdauer nach der Motorabschaltung fortgeführt werden.
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In
den obigen Ausführungsbeispielen
sind alle Komponenten für
die Kühlkreisvorrichtung 20 in die
Klimaeinheit 10 eingebaut. Jedoch können der Kompressor 21,
der Kondensator 22 und der Kondensatorlüfter 22a auch im Motorraum
angeordnet sein. Der Kompressor 21 ist nicht immer der
elektrisch angetriebene Kompressor, sondern kann auch ein wohlbekannter
Kompressor sein, der durch den Motor angetrieben wird.