DE102005052484B4

DE102005052484B4 - Belüftungsmodul mit einer Luftstrom-Mischleitung und damit ausgestattete Heiz- und Kühlvorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102005052484B4
Application number: DE102005052484.2A
Authority: DE
Inventors: Eric Keith Haupt; Michael James Nabors; Dennis Anthony Vermette; Mehran Shahabi
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2004-11-03
Filing date: 2005-11-03
Publication date: 2022-12-15
Anticipated expiration: 2025-11-04
Also published as: DE102005052484A1; JP2006131220A; US7074122B2; JP4976683B2; US20060094346A1

Abstract

Belüftungsmodul (11) für ein Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs, wobei das Belüftungsmodul (11) aufweist:ein Gehäuse (16) mit einem ersten Abschnitt (17), der einen ersten Pfad (20) definiert, und einem zweiten Abschnitt (23), der einen zweiten Pfad (26) definiert;eine Leitung (36) mit ersten und zweiten Enden (38, 40) und einem geschlossenen Kanal (42) dazwischen, wobei die Leitung (36) innerhalb des Gehäuses (16) derart angeordnet ist, dass sie den ersten Pfad (20) und den zweiten Pfad (26) benachbart dem zweiten Ende (40) der Leitung (36) zumindest teilweise verbindet;eine schwenkbare Leitklappe (30), die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um durch Schwenken der Leitklappe (30) zwischen verschiedenen Stellungen zum Öffnen und Schließen des ersten Endes (38) der Leitung (36) ein Luftvolumen zu steuern, welches entlang des ersten und zweiten Pfads (20, 26) fließt; undeinen Zapfkanal (62), der durch das erste Ende (38) der Leitung (36) und die schwenkbare Leitklappe (30) definiert und benachbart dem ersten Ende (38) der Leitung (36) angeordnet ist und eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Pfad (20) und dem zweiten Pfad (26) bildet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Heiz- und Kühlvorrichtung und insbesondere ein Heizungs-, Belüftungs- und Klimatisierungssystem zur Klimatisierung des Innenraums eines Kraftfahrzeugs.
2. STAND DER TECHNIK
HVAC-Systeme (heating, ventilation and air conditioning systems = Heiz-, Belüftungs- und Klimatisierungssysteme) weisen typischerweise einen Luftpfad für Heißluftströme und einen Luftpfad für Kaltluftströme innerhalb des HVAC-Belüftungsmoduls auf. Die heißen und kalten Luftströme sind typischerweise in Fluidverbindung mit einem Heizelement bzw. einem Kühlelement, um die Luft wie gewünscht zu heizen bzw. zu kühlen. Genauer gesagt, ein Luftfluss tritt in das HVAC-System ein und läuft durch das Kühlelement und wird zu dem kalten Luftstrom. Ein Teil des Luftflusses läuft dann entlang eines zweiten Luftpfades durch ein Heizelement, um zum heißen Luftstrom zu werden.
Die heißen und kalten Luftströme werden zusammengeführt, um einen dritten Mischluftstrom zu bilden, der in den Fahrgastraum des Fahrzeugs fließt. Durch Steuern der heißen und kalten Luftströme ist ein Fahrzeuginsasse in der Lage, die Temperatur des Mischluftstroms zu steuern, der in den Fahrgastraum des Fahrzeugs eintritt. Insbesondere steuert der Fahrzeuginsasse die Menge an Luft, welche durch jeden der beiden Pfade fließt, um die Temperatur des zusammengeführten heißen oder kalten Luftstroms zu steuern, der in den Fahrgastraum des Fahrzeugs eintritt.
Das Dokument US 2002/0157811 A1 offenbart ein Klimatisierungssystem für Kraftfahrzeuge, mit einem ersten Kanal zum Führen eines Warmluftstroms, einem zweiten Kanal zum Führen eines Kaltluftstroms und einer Luftstromteileranordnung zum Aufteilen der Luftströme in eine Vielzahl von Sekundärströmungen.
Weiterer Stand der Technik ist aus den Dokumenten DE 199 57 859 A1 und DE 101 27 339 A1 bekannt.
Die Lieferung von Luftströmen mit der vom Fahrzeuginsassen gewünschten Temperatur an vorgesehene Bereiche des Fahrzeugs macht das Mischen von heißen Luftströmen mit kalten Luftströmen in präzisen Teilmengen notwendig. Weiterhin müssen, um im Wesentlichen gleichförmige Temperaturen an die unterschiedlichen Abschnitte des Fahrzeugs zu liefern, beispielsweise an Fußraumdüsen, Instrumentenbrettdüsen, Entfrosterdüsen und Türdüsen, die heißen und kalten Luftströme_ ausreichend gemischt werden, um unerwünschte Temperaturgradienten innerhalb des kombinierten Luftstroms zu vermeiden.
Über das ausreichende Vermischen von Luftströmen in einem HVAC-System hinaus ist es auch wünschenswert, unerwünschte Umgebungsbedingungen, beispielsweise NVH (noise, vibration, or harshness = Geräusche, Vibrationen oder Härte), aufgrund der durch das HVAC-System fließenden Luft zu minimieren. Das Problem von NVH ist insbesondere problematisch an der Stelle im HVAC-System, an der sich die verschiedenen Luftströme mischen, und zwar aufgrund einer turbulenten Strömung durch einen der ersten oder zweiten Luftströme, der über den Luftzufuhrmechanismus des anderen Luftstroms fließt.
Daher ist es wünschenswert, eine Anordnung bereit zu stellen, welche eine gründliche Mischung von heißen und kalten Luftströmen ermöglicht und die bei einer solchen Vermischung entstehenden NVH-Probleme minimiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Belüftungsmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Heiz- und Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 zur Klimatisierung des Innenraums eines Kraftfahrzeuges bereitgestellt. Das Belüftungsmodul umfasst ein Gehäuse, das einen ersten Pfad zur Aufnahme eines ersten Fluides, beispielsweise durch einen im ersten Pfad liegenden Heizer erhitzte Luft, definiert. Zusätzlich definiert das Gehäuse einen zweiten Pfad zur Aufnahme eines zweiten Fluids, beispielsweise durch eine in dem zweiten Pfad liegende Luftkühlvorrichtung gekühlte Luft.
Eine Leitung, die erste und zweite Enden und einen geschlossenen Kanal dazwischen hat, ist innerhalb des Gehäuses so angeordnet, dass sie den ersten Pfad und den zweiten Pfad zumindest teilweise verbindet. Genauer gesagt erstreckt sich das erste Ende der Leitung quer über den ersten Pfad, um die heiße Luft aufzunehmen, und das zweite Ende der Leitung erstreckt sich quer über den zweiten Pfad, um die heiße Luft in die kalte Luft abzugeben. Der Bereich des Gehäuses benachbart des zweiten Endes der Leitung definiert einen Mischbereich, wo es den heißen und kalten Luftströmungen möglich ist, sich zu mischen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Leitung eine gekrümmte äußere Oberfläche, um eine glatte Strömung der kalten Luft zu erzeugen, die über die äußere Oberfläche der Leitung fließt. Genauer gesagt legt die Leitung einen kreisförmigen, ovalen oder tragflächenförmigen Querschnitt fest, um einen ebenmäßigen Luftstrom weiter zu fördern. Der ebenmäßige Luftstrom minimiert Druckabfälle und minimiert Geräusche, Vibrationen und Härte (NVH) aus dem Belüftungsmodul.
Ferner enthält das zweite Ende der Leitung einen Mittelpunkt, der die Mitte der heißen Luftströmung definiert. Um ein Vermischen der heißen und kalten Luftströmungen zu fördern, schneidet eine Mittellängsachse des zweiten Pfades im Wesentlichen den Mittelpunkt des zweiten Endes der Leitung. Um das Vermischen der heißen und kalten Luftströme weiter zu fördern, erstreckt sich das zweite Ende im Wesentlichen vollständig über einen Querschnitt des zweiten Pfades hinweg.
Der zweite Pfad erstreckt sich über die Leitung in einer zweiten Pfadrichtung hinweg, was bewirkt, dass die kalte Luftströmung über die Leitungsoberfläche in der Richtung des zweiten Pfades fließt. Zusätzlich erstreckt sich der Abschlussrand des zweiten Endes der Leitung in einem Winkel über den zweiten Pfad hinweg, was bewirkt, dass die kalte Luftströmung in einem bestimmten Winkel über das zweite Ende fließt. Um ein Vermischen der Luftströmungen weiter zu fördern, sind die zweite Pfadrichtung und die zweite Endrichtung nicht parallel zueinander. Genauer gesagt, wenn die zweite Pfadrichtung und die Ausrichtung des zweiten Endes parallel zueinander wären, würde die heiße Luftströmung im Wesentlichen in einen einzigen Abschnitt der kalten Luftströmung abgegeben werden. Wie nachfolgend noch genauer erläutert werden wird, ist es wünschenswert, dass die zweite Pfadrichtung und die Ausrichtung des zweiten Endes zueinander nicht senkrecht sind, um NVH-Probleme zu minimieren. Der Relativwinkel zwischen der zweiten Pfadrichtung und der Ausrichtung des zweiten Endes liegt vorzugsweise zwischen 10 Grad und 45 Grad und bevorzugter ist der Relativwinkel im Wesentlichen gleich 25 Grad. Jedoch ist die Richtung des zweiten Pfades abhängig von der Ausrichtung der HVAC-Klappen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
Die Abschlussränder der ersten und zweiten Enden der Leitung sind darüber hinaus vorzugsweise nicht parallel zueinander. Genauer gesagt definieren die ersten und zweiten Enden der Leitung bezüglich einander einen Winkel zwischen 25 und 65 Grad und definieren bevorzugter einen Winkel im Wesentlichen gleich 45 Grad.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem ersten Ende der Leitung und einem schwenkbaren Leitblech ein Zapfkanal angeordnet, um eine direkte Verbindung zwischen der heißen Luftströmung und der kalten Luftströmung zu ermöglichen. Der Zapfkanal verringert NVH-Probleme, indem ein Pfeifen oder ein „Mineralwasserflascheneffekt“ in der Leitung während bestimmter Einstellungen seitens des Fahrzeugbenutzers minimiert werden. Genauer gesagt kann während Zeiten, zu denen der Fahrzeugbenutzer eine geringe oder gar keine heiße Luftströmung wünscht, die minimale Luftströmung durch die Leitung ein Pfeifen oder einen „Mineralwasserflaschenton“ erzeugen. Der Zapfkanal hält jedoch einen Luftstrom durch die Leitung während Zeiten einer geringen oder nicht vorhandenen heißen Luftströmung aufrecht, so dass Geräusche verringert werden.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich dem Fachmann auf diesem Gebiet besser bei einem Studium der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung und die Ansprüche, welche Teil dieser Beschreibung bilden.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsdarstellung eines Heiz-, Ventilations- und Klimatisierungssystems (HVAC-Systems) mit einem Belüftungsmodul gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, wobei das HVAC-System bei einer ersten Temperatur arbeitet mit Ventilationsklappen in einer ersten Stellung;
2 ist eine Querschnittsdarstellung des in 1 gezeigten HVAC-Systems, wobei das HVAC-System bei einer zweiten kühleren Temperatur arbeitet mit den Ventilationsklappen in einer zweiten Stellung; und
3 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung entlang der Linie 3-3 in 1 durch die Luftleitung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf die Zeichnung zeigt die 1 ein Heiz-, Ventilations- und Klimatisierungssystem 10 (HVAC-System) mit ersten und zweiten Temperatursteuervorrichtungen, beispielsweise einem Kühler 12 und einem Heizer 14, um Luft zu kühlen oder zu heizen, bevor sie in das Innere eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) geführt wird. Genauer gesagt wird Umgebungsluft in das HVAC-System gesaugt und wird abgekühlt, erhitzt oder erfährt eine Kombination hiervon, bis sie die vom Fahrzeuginsassen gewünschte Betriebstemperatur erreicht. Alternativ kann das HVAC-System Luft von einer erhitzten oder gekühlten Quelle ansaugen, beispielsweise von einem Bereich benachbart des Motors, wo Luft während eines normalen Fahrzeugbetriebs durch den Motor erhitzt wird. Bei dieser alternativen Ausführungsform kann ein Heizer und/oder ein Kühler unnötig sein.
Der Kühler 12 und der Heizer 14 sind innerhalb eines Belüftungsmoduls 11 mit einem Gehäuse 16 aufgenommen, das aus Materialien aufgebaut ist, die in der Lage sind, einem großen Temperaturbereich standzuhalten, beispielsweise aus Kunststoff, welcher in Leitungskomponenten gegossen oder spritzgegossen wurde. Das Gehäuse 16 definiert eine Mehrzahl unterschiedlicher Strömungspfade, entlang denen Luft geführt wird. Die unterschiedlichen Strömungspfade bieten ein unterschiedliches Maß an Heizung und/oder Kühlung. Durch Steuerung der Luftströmungspfade und durch Mischen der heißen und kühlen Luftströme sind Fahrzeuginsassen in der Lage, die Temperatur der Luft zu steuern bzw. einzustellen, welche in den Fahrgastraum des Fahrzeugs eintritt.
1 zeigt einen ersten Abschnitt 17 des Gehäuses 16, der eine erste Kammer 18 und einen ersten Strömungspfad 20 definiert, der sich durch den oder benachbart zu dem Heizer 14 erstreckt. Daher bewegt sich eine heiße Luftströmung 22 entlang des ersten Strömungspfads 20. Auf ähnliche Weise definiert ein zweiter Abschnitt 23 des Gehäuses 16 eine zweite Kammer 24 und einen zweiten Strömungspfad 26, der sich durch den oder benachbart zu dem Kühler 12 erstreckt. Daher bewegt sich eine kalte Luftströmung 28 entlang des zweiten Strömungspfads 26.
Ein Luftverteilungsbauteil, beispielsweise eine schwenkbare Leitklappe 30 mit einem ersten Arm 30a und einem zweiten Arm 30b ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, um das Luftvolumen zu steuern, welches entlang der jeweiligen Strömungspfade 20 und 26 fließt, indem es zwischen verschiedenen Stellungen geschwenkt wird. Genauer gesagt kann, wenn die schwenkbare Leitklappe 30 in einer Zwischenstellung 32 ist, wie in 1 gezeigt, etwas Luft entlang des ersten Strömungspfades 20 fließen und die restliche Luft kann entlang des zweiten Strömungspfades 26 fließen. Noch genauer gesagt erstreckt sich der erste Arm 30a der schwenkbaren Leitklappe 30 in Richtung des Kühlers 12, um den Bereich benachbart dem Kühler 12 in die zweite Kammer 24 und eine Zwischenkammer 31 zu unterteilen. Wie in 1 gezeigt, wird ein erster Teil 33a der den Kühler 12 verlassenen Luft in Richtung des ersten Strömungspfades 20 geleitet und ein zweiter Teil 33b der den Kühler 12 verlassenden Luft wird, teilweise aufgrund der Leitklappe 30, in Richtung des zweiten Strömungspfades 26 gelenkt.
Ferner wirkt, wenn die schwenkbare Leitklappe 30 im Uhrzeigersinn aus der Zwischenstellung 32 in eine maximale Kaltluftstellung 34 gedreht wird, wie in 2 gezeigt, der zweite Arm 30b der schwenkbaren Leitklappe 30 mit dem ersten Abschnitt 17 des Gehäuses 16 zusammen, um im Wesentlichen zu verhindern, dass Luft aus der ersten Kammer 18 austritt. Im Ergebnis fließt der Großteil der in das Gehäuse 16 eintretenden Luft entlang des zweiten Strömungspfades 26 und die kalte Luftströmung 28 tritt in den Fahrgastraum des Fahrzeugs ein.
Umgekehrt wirkt, wenn die schwenkbare Leitklappe 30 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der Zwischenstellung 32 in eine maximale Heißluftstellung gedreht wird (nicht gezeigt), der erste Arm 30a der schwenkbaren Leitklappe 30 mit dem zweiten Abschnitt 23 des Gehäuses 16 zusammen, um im Wesentlichen zu verhindern, dass Luft aus der zweiten Kammer 24 ausströmt. Im Ergebnis fließt der Großteil der in das Gehäuse 16 eintretenden Luft entlang des ersten Strömungspfades 20 und die heiße Luftströmung 22 tritt in den Fahrgastraum des Fahrzeugs ein.
Das Gehäuse enthält auch eine Leitung 36 mit einem ersten Ende 38, einem zweiten Ende 40 und einem geschlossenen Kanal 42 dazwischen zur Aufnahme von heißer Luft und zur Zufuhr der heißen Luft in und über den kalten Luftstrom hinweg. Genauer gesagt erstreckt sich das erste Ende 38 der Leitung 36 über den ersten Strömungspfad 20 zur Aufnahme der heißen Luft hinweg und das zweite Ende 40 erstreckt sich über den zweiten Strömungspfad 26 hinweg, um heiße Luft in den Strom der kalten Luft abzugeben. Ein Teil 44 des Gehäuses benachbart dem zweiten Ende 40 der Leitung 36 definiert eine Mischkammer 46, in der die heißen und kalten Luftströmungen sich mischen können und eine gemischte Luftströmung 48 erzeugen.
Der geschlossene Kanal 42 zwischen den Enden 38 bzw. 40 der Leitung 36 erlaubt eine präzise Zufuhr der heißen Luftströmung 22 in den Strom der kalten Luftströmung 28. Genauer gesagt fließt die heiße Luftströmung 22 „unverdünnt“ durch den geschlossenen Kanal 42, bis der gewünschte Zufuhrpunkt am zweiten Ende 40 der Leitung 36 erreicht wird. Durch Zufuhr der im Wesentlichen unverdünnten heißen Luftströmung 22 an den gewünschten Zufuhrpunkt wird die heiße Luftströmung 22 gleichförmiger mit der kalten Luftströmung 28 vermischt. Diese präzise Zufuhr der heißen Luftströmung 22 ist wirksamer als in einem nicht geschlossenen Kanal, da ein nicht geschlossener Kanal eine vorherige Mischung der Luftströmungen 22 und 28 erlaubt, was irreguläre Temperaturgradienten verursacht.
Bezugnehmend auf 3 enthält die Leitung 36 eine äußere bogenförmige bzw. gekrümmte Oberfläche 50, um eine ebenmäßige Strömung der kalten Luftströmung 28 zu fördern, welcher sich über die Oberfläche 50 der Leitung bewegt. Genauer gesagt definiert die Leitung einen kreisförmigen, ovalen oder tragflächenförmigen Querschnitt, um einen ebenmäßigen Luftstrom weiter zu fördern. Der ebenmäßige Luftstrom minimiert einen Druckabfall in der kalten Luftströmung 28, wenn diese über die Leitung 36 fließt, und minimiert das Entstehen von Geräuschen, Vibrationen und Härte (NVH) in dem Gehäuse 16.
Der zweite Strömungspfad 26 gemäß 1 definiert eine Längsmittelachse der kalten Luftströmung 28. Zusätzlich enthält das zweite Ende 40 der Leitung 36 einen Mittelpunkt 52, der von der Längsmittelachse der heißen Luftströmung 22 geschnitten wird. Um eine gewünschte Mischung der heißen und kalten Luftströmungen 22 und 28 zu fördern, schneidet die Längsmittelachse des zweiten Strömungspfades 26 im Wesentlichen den Mittelpunkt 52 des zweiten Endes der Leitung 36. Genauer gesagt fördert die Ausrichtung der Längsmittelachse der jeweiligen Luftströmungen 22 und 28 ein gleichförmiges Vermischen innerhalb eines zentralen Teils 48a (siehe 3) der gemischten Luftströmung.
Um ein Vermischen der heißen und kalten Luftströmungen 22 und 28 weiter zu fördern, erstreckt sich der Abschlussrand des zweiten Endes 40 im Wesentlichen vollständig über den zweiten Strömungspfad 26 hinweg. Genauer gesagt erzeugt das verlängerte zweite Ende 40 einen großen Zufuhrbereich heißer Luft und fördert eine gleichförmige Mischung innerhalb eines äußeren Teils 48b (siehe 3) der gemischten Luftströmung.
Der zweite Strömungspfad 26 erstreckt sich unter einem Relativwinkel 54 über das zweite Ende 40 der Leitung 36 hinaus. Um eine Mischung der Luftströmungen zu fördern, ist der Relativwinkel 54 allgemein nicht gleich 0 Grad. Mit anderen Worten, der zweite Strömungspfad 26 und das zweite Ende 40 sind zueinander nicht parallel, um einen schmalen Zufuhrbereich heißer Luft zu vermeiden und um eine beständige Temperatur der gemischten Luftströmung 48 an dem äußeren Teil 48b der gemischten Luftströmung, an dem zentralen Teil 48a der gemischten Luftströmung und an allen Punkten dazwischen zu fördern.
Weiterhin ist es wünschenswert, dass der zweite Strömungspfad 26 und der Abschlussrand des zweiten Endes 40 der Leitung 36 zueinander nicht senkrecht sind, um NVH-Probleme zu minimieren und um den Luftaustausch beizubehalten. Genauer gesagt würde wenn sich das zweite Ende 40 der Leitung 36 in Richtung der zweiten Kammer 24 öffnet und senkrecht zu der kalten Luftströmung 28 ist, die kalte Luftströmung 28 unerwünschtes NVH erzeugen, während sie über den Rand des zweiten Endes 40 strömt. Umgekehrt würde, wenn sich das zweite Ende 40 der Leitung 36 von der zweiten Kammer 24 weg öffnet und senkrecht zu der kalten Luftströmung 28 ist, sich die kalte Luftströmung 28 nicht richtig mit der heißen Luftströmung 22 mischen.
Die unterschiedlichen Dichten der beiden Luftströmungen 22, 28 bewirken natürliche Luftströme benachbart dem zweiten Ende 40, so dass die Luftströmungen 22 und 28 auf natürliche Weise gemischt werden. Um diese natürlichen Luftströme zu maximieren, wird der Bereich der heißen Luftströmung 22 an dem zweiten Ende 40 maximiert. Daher ist der Relativwinkel 54 zwischen dem zweiten Strömungspfad 26 und dem zweiten Ende 40 der Leitung 36 vorzugsweise größer als 45 Grad und kleiner als 80 Grad, wenn das HVAC-System die in 1 gezeigte Ausrichtung hat. Noch bevorzugter ist, bei der in 1 gezeigten Ausrichtung, der Relativwinkel 54 im Wesentlichen gleich 65 Grad. Die Richtung des zweiten Pfades 26 hängt jedoch von der Ausrichtung des HVAC-Systems ab.
Genauer gesagt ist, wenn die schwenkbare Leitklappe 30 im Uhrzeigersinn aus der Zwischenstellung 32 in die maximale Kaltluftstellung 34 gedreht wird, wie in 2 gezeigt, der zweite Pfad 26' des Relativwinkels zwischen dem zweiten Strömungspfad 26' und dem zweiten Ende 40 der Leitung 36 annähernd gleich 80 Grad.
Das erste Ende 38 und das zweite Ende 40 der Leitung 36 sind ebenfalls vorzugsweise zueinander nicht parallel. Genauer gesagt definieren die ersten und zweiten Enden 38 und 40 der Leitung 36 einen Winkel 56 zwischen größer als 25 Grad und kleiner als 65 Grad. Bevorzugter beträgt der Winkel 56 im Wesentlichen 45 Grad.
Die Leitung 36 ist an den Wänden des Gehäuses 16 durch ein erstes Verbindungsbein 58 und ein zweites Verbindungsbein 60 befestigt. Die Verbindungsbeine 58 und 60 sind dünne Bauteile, die sich von einem Abschnitt der Leitung 36 derart erstrecken, dass die Luftströmung um die Leitung 36 im Wesentlichen nicht behindert wird. Die Verbindungsbeine 58 und 60 und die Leitung sind ein zusammengefasstes einstückiges Bauteil aus Kunststoff. Alternativ können die Verbindungsbeine 58 und 60 und die Leitung miteinander zusammengefügt werden und können aus jedem geeigneten Material bestehen. Die Verbindungsbeine 58 und 60 sind an dem Teil 44 des Gehäuses 16, welcher die Mischkammer 46 definiert, durch jedwede geeigneten Mittel befestigt, beispielsweise durch Heißnieten oder durch Befestigungsmittel.
Um NVH-Probleme noch weiter zu minimieren, welche ihren Ursprung aus dem Inneren des Gehäuses 16 hat, wird durch das erste Ende 38 der Leitung 36 und der schwenkbaren Leitklappe 30 ein Zapfkanal 62 definiert, um eine direkte Verbindung zwischen der heißen Luftströmung 22 und der kalten Luftströmung 28 zu ermöglichen. Der Zapfkanal 62 verringert NVH durch Minimierung von Pfeifen oder einem „Mineralwasserflascheneffekt“ in der Leitung 36 während bestimmter Einstellungen durch den Fahrzeugbenutzer. Genauer gesagt kann zu Zeiten, zu denen der Fahrzeuginsasse eine geringe oder gar keine heiße Luftströmung 22 wünscht, der Mangel an Luftströmung durch die Leitung 36 einen Pfeifton oder „Mineralwasserflaschenton“ bewirken. Der Zapfkanal 62 hält jedoch eine Luftströmung durch die Leitung 36 zu Zeiten einer geringen oder nicht vorhandenen heißen Luftströmung aufrecht, so dass diese Töne verringert werden.
Das HVAC-System 10 weist ferner eine Mehrzahl von beweglichen Klappen auf, um die Bestimmung der gemischten Luftströmung 48 innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs zu steuern. Genauer gesagt weist das HVAC-System 10 in den Figuren eine Entfrosterdüsenkammer 64, welche mit einem Fahrzeugentfroster (nicht gezeigt) benachbart der Windschutzscheibe (nicht gezeigt) verbunden ist, eine Instrumentenbrettdüsenkammer 66, welche mit Instrumentenbrettdüsen (nicht gezeigt) verbunden ist, welche sich im Instrumentenbrett (nicht gezeigt) befinden, eine Fußraumdüsenkammer 68, welche mit Fußraumdüsen des Fahrzeugs (nicht gezeigt) verbunden ist, die benachbart dem Boden des Fahrgastraums des Fahrzeuges liegen, und eine Beschlagentfernungsdüsenkammer 70 auf, welche mit Beschlagentfernungsdüsen (nicht gezeigt) des Fahrzeugs verbunden ist, welche benachbart den Seitenfenstern (nicht gezeigt) des Fahrzeugs liegen, um ein Beschlagen zu verhindern.
Das Volumen der gemischten Luftströmung 48, welches in die Düsenkammern 64, 66, 68 bzw. 70 eintritt, wird durch eine Mehrzahl von Kammerklappen gesteuert. Stromaufwärts der Fußraumdüsenkammer 68 befindet sich eine schwenkbare Fußraumdüsenklappe 72 mit einer offenen Stellung 72a gemäß 1 und einer geschlossenen Stellung 72b gemäß 2. Die Fußraumdüsenklappe 72 weist Dichtabschnitte 74 auf, um einen im Wesentlichen fluiddichten Verschluss mit Kanälen 76 im Gehäuse 16 zu bilden, wenn sie sich in der geschlossenen Stellung 72b befindet. Alternativ kann die Fußraumdüsenklappe 72 eine Ausströmöffnung (nicht gezeigt) aufweisen, um eine Luftströmung zu dem Fußraumdüsen zu allen Zeiten zu ermöglichen.
Eine Instrumentenbrettdüsenklappe 78 ist stromaufwärts der Instrumentenbrettdüsenkammer 66 angeordnet. Die Instrumentenbrettdüsenklappe 78 ist schwenkbeweglich, um eine offene Stellung 78a gemäß 1 und eine geschlossene Stellung 78b gemäß 2 zu haben. Genauer gesagt ist die Instrumentenbrettdüsenklappe 78 gemäß 3 über ein Paar von Tragplatten 82 mit einer Schwenkverbindung 80 verbunden, um die Schwenkverbindung 80 herum schwenkbeweglich zu sein. Die Instrumentenbrettdüsenklappe 78 steuert auch teilweise die Menge an Luft, welche in die Entfrosterdüsenkammer 64 eintreten kann und steuert vollständig die Menge an Luft, welche in die Beschlagentfernungsdüsenkammer 70 eintreten kann.
Eine schwenkbewegliche Entfrosterdüsenklappe 84 ist stromaufwärts von der Entfrosterdüsenkammer 64 angeordnet. Die Entfrosterdüsenklappe 84 weist eine offene Stellung 84a gemäß 2 und eine geschlossene Stellung 84b gemäß 1 auf. Weiterhin enthält die Entfrosterdüsenklappe 84 eine Ausströmöffnung 86, welche sich hindurch erstreckt, so dass Luft in die Entfrosterdüsenkammer 64 ausströmen kann, auch wenn die Entfrosterdüsenklappe 84 in der geschlossenen Stellung 84b ist, so dass ein Beschlagen der Windschutzscheibe verringert wird.
Die voranstehende detaillierte Beschreibung soll illustrativ und nicht einschränkend sein und es versteht sich, dass die folgenden Ansprüche einschließlich ihrer Äquivalente den Schutzumfang dieser Erfindung definieren sollen.

Claims

Belüftungsmodul (11) für ein Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs, wobei das Belüftungsmodul (11) aufweist: ein Gehäuse (16) mit einem ersten Abschnitt (17), der einen ersten Pfad (20) definiert, und einem zweiten Abschnitt (23), der einen zweiten Pfad (26) definiert; eine Leitung (36) mit ersten und zweiten Enden (38, 40) und einem geschlossenen Kanal (42) dazwischen, wobei die Leitung (36) innerhalb des Gehäuses (16) derart angeordnet ist, dass sie den ersten Pfad (20) und den zweiten Pfad (26) benachbart dem zweiten Ende (40) der Leitung (36) zumindest teilweise verbindet; eine schwenkbare Leitklappe (30), die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um durch Schwenken der Leitklappe (30) zwischen verschiedenen Stellungen zum Öffnen und Schließen des ersten Endes (38) der Leitung (36) ein Luftvolumen zu steuern, welches entlang des ersten und zweiten Pfads (20, 26) fließt; und einen Zapfkanal (62), der durch das erste Ende (38) der Leitung (36) und die schwenkbare Leitklappe (30) definiert und benachbart dem ersten Ende (38) der Leitung (36) angeordnet ist und eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Pfad (20) und dem zweiten Pfad (26) bildet.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (36) eine bogenförmige äußere Oberfläche (50) definiert.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Kanal (42) der Leitung (36) einen kreisförmigen, ovalen oder tragflächenförmigen Querschnitt definiert.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (40) einen Mittelpunkt aufweist und der zweite Pfad (26) eine Längsmittelachse aufweist, welche den Mittelpunkt schneidet.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (40) eine Auslassöffnung definiert, welche sich zumindest annähernd vollständig über den zweiten Pfad (26) hinweg erstreckt.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Pfad (26) über die Leitung (36) in einer zweiten Pfadrichtung hinweg erstreckt und das zweite Ende (40) eine Auslassöffnung umfasst, welche sich über den zweiten Pfad (26) in einer Ausrichtung hinweg erstreckt, welche zu der zweiten Pfadrichtung nicht parallel ist.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (36) eine Längsmittelachse definiert und das zweite Ende (40) eine Auslassöffnung aufweist, welche sich über die Längsmittelachse der Leitung (36) hinweg in einem Winkel (54) von größer als 25 Grad und kleiner als 65 Grad erstreckt.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (54) gleich 45 Grad ist.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (38) und das zweite Ende (40) der Leitung (36) eine Einlassöffnung bzw. eine Auslassöffnung definieren, welche zueinander nicht parallel sind.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung des ersten Endes (38) und die Auslassöffnung des zweiten Endes (40) miteinander einen Winkel (56) definieren, der größer als 25 Grad und kleiner als 65 Grad ist.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen definierte Winkel (56) gleich 45 Grad ist.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (17) des Gehäuses (16) sich benachbart einer ersten Temperatursteuervorrichtung (14) erstreckt und der zweite Abschnitt (23) des Gehäuses (16) sich benachbart einer zweiten Temperatursteuervorrichtung (12) erstreckt.
Belüftungsmodul (11) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatursteuervorrichtung (14) eine Lufterhitzungsvorrichtung ist und die zweite Temperatursteuervorrichtung (12) eine Luftkühlvorrichtung ist.
Heiz- und Kühlvorrichtung für das Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Temperatursteuervorrichtung (14); einer zweiten Temperatursteuervorrichtung (12); einem Belüftungsmodul (11) mit einem ersten Abschnitt (17), der einen ersten Pfad (20) definiert und einem zweiten Abschnitt (23), der einen zweiten Pfad (26) definiert, wobei der erste Pfad (20) benachbart der ersten Temperatursteuervorrichtung (14) ist und der zweite Pfad (26) benachbart der zweiten Temperatursteuervorrichtung (12) ist; einer Leitung (36) mit ersten und zweiten Enden (38, 40) und einem geschlossenen Kanal (42) dazwischen, wobei die Leitung (36) innerhalb des Gehäuses (16) so angeordnet ist, dass der erste Pfad (20) und der zweite Pfad (26) benachbart dem zweiten Ende (40) der Leitung (36) zumindest teilweise miteinander verbunden sind; einer schwenkbaren Leitklappe (30), die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um durch Schwenken der Leitklappe (30) zwischen verschiedenen Stellungen zum Öffnen und Schließen des ersten Endes (38) der Leitung (36) ein Luftvolumen zu steuern, welches entlang des ersten und zweiten Pfads (20, 26) fließt; und einem Zapfkanal (62), der durch das erste Ende (38) der Leitung (36) und die schwenkbare Leitklappe (30) definiert und benachbart dem ersten Ende (38) der Leitung (36) angeordnet ist und eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Pfad (20) und dem zweiten Pfad (26) bildet.
Heiz- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (36) eine bogenförmige äußere Oberfläche (50) definiert.
Heiz- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (40) einen Mittelpunkt aufweist und der zweite Pfad (26) eine Längsmittelachse aufweist, welche den Mittelpunkt schneidet.
Heiz- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (40) eine Auslassöffnung definiert, welche sich zumindest annähernd vollständig über den zweiten Pfad (26) hinweg erstreckt.
Heiz- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (38) und das zweite Ende (40) eine Einlassöffnung bzw. eine Auslassöffnung definieren, welche zueinander nicht parallel sind.
Heiz- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung des ersten Endes (38) und die Auslassöffnung des zweiten Endes (40) miteinander einen Winkel (56) definieren, der größer als 25 Grad und kleiner als 65 Grad ist.
Heiz- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen definierte Winkel (56) gleich 45 Grad ist.