DE102006009162B4

DE102006009162B4 - Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102006009162B4
Application number: DE102006009162A
Authority: DE
Inventors: Thomas Alberternst; Thomas Ehlers; Gerald Richter
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: DE102006009162A1

Abstract

Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage (1) für Kraftfahrzeuge, bestehend aus
– einem im Wesentlichen flachen Gehäuse (2) länglicher Ausbildung mit einer Baulänge (y), einer Bauhöhe (z) und einer Baubreite (x),
– mehreren zwischen einem Lufteintritt (3) und für mindestens eine Zone (10, 11, 12) vorgesehenen Luftauslässen (4, 5) des Gehäuses (2) platzierten Luftbehandlungsgeräten, wobei als Luftbehandlungsgeräte zumindest ein Gebläse (8), ein Verdampfer (6) und ein Heizungswärmeübertrager (7) in einer Reihenfolge hintereinander in Baulänge (y) gerichtet vorgesehen sind, wobei der Verdampfer (6) einen Neigungswinkel (α) und der Heizungswärmeübertrager (7) einen Neigungswinkel (β) bezogen auf die Baulänge (γ) gerichtet aufweisen, sowie
– mehreren Luftleit- und Luftverteileinrichtungen (9, 91, 92) an den Luftauslässen (4, 5), an denen Luftführungskanäle (30, 31, 32, 33, 34, 35, 36) für die Zonen (10, 11, 12) vorgesehen sind,
wobei ein modulartig ausgebildeter Wechseleinsatz (13)
mit einer vorgegebenen Anzahl von Luftmischkanälen (101-102, 21; 121-122,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem im Wesentlichen kastenförmigen flachen Gehäuse länglicher Ausbildung mit einer Baulänge y, einer Bauhöhe z und einer Baubreite x, mehreren zwischen einem Lufteintritt und für mindestens eine Zone vorgesehenen Luftauslässen des Gehäuses platzierten Luftbehandlungsgeräten, wobei als Luftbehandlungsgeräte zumindest ein Gebläse, ein Verdampfer und ein Heizungswärmeübertrager in geradlinig gerichteter Reihenfolge hintereinander vorgesehen sind, sowie mehreren Luftleit- und Luftverteileinrichtungen an den Luftauslässen, an denen Luftführungskanäle für die Zonen vorgesehen sind.
Es sind Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlagen (HLK-Anlagen) in der Fahrzeugmitte oder außermittig unter der Instrumententafel positioniert. Die HLK Anlagen können als Einzonen-HLK Anlagen oder immer häufiger als Zweizonen-HLK-Anlagen ausgebildet sein. In der zweiten Variante der HLK Anlagen kann die Luft unabhängig für die linke und rechte Seite des Fahrzeuges konditioniert werden.
Wenn darüber hinaus konditionierte Luft für die hinteren Sitzreihen benötigt wird, kann eine unabhängige dritte oder vierte Zone realisiert werden. Die dafür ausgebildeten HLK Anlagen sind als Ein- oder Zwei-Gehäuse-HLK-Anlagen bekannt. Bei der Zwei-Gehäuse-HLK-Anlage wird für die hinteren Sitzreihen eine zusätzliche HLK-Anlage realisiert. In einer Ein-Gehäuse-HLK-Anlage wird die gesamte Funktionalität in einem Gerät integriert. Zum Beispiel ist eine modulare Mehrzonen-Gehäuse-HLK-Anlage in der Druckschrift DE 10 2004 056 813 A1 beschrieben, die die Einzonen- bis Vierzonen-Funktionalität in einem Gerät integriert, wobei die HLK-Anlage ein Hauptklimamodul mit einem zur Kühlung dienenden ersten Wärmeübertrager und einen zur Erwärmung dienenden zweiten Wärmeübertrager sowie ein Mehrzonenmodul umfasst. Das Hauptklimamodul ist dazu eingerichtet, in Zusammenwirkung mit dem Mehrzonenmodul zumindest einen bezüglich der Temperatur konditionierbaren ersten Luftstrom zu erzeugen. Das Mehrzonenmodul ist austauschbar am Hauptklimamodul ange ordnet, wobei bei der Anordnung des Mehrzonenmoduls am Hauptklimamodul der zweite Wärmeübertrager durchströmbar in das Mehrzonenmodul eingreift.
Des Weiteren ist eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage in der Druckschrift DE 10 2004 056 814 A1 beschrieben, wobei die Klimaanlage zur Klimatisierung eines Kraftfahrzeuginnenraumes mit einer Mischkammer versehen ist, die dazu eingerichtet ist, mittels kontrollierter Vermischung eines warmen und eines kalten Teilluftstromes zumindest einen wärmeren und einen kälteren konditionierbaren Luftstrom zu erzeugen. In der Mischkammer kreuzen sich die Strömungswege des warmen Teilluftstromes und des kalten Teilluftstromes.
Ein Problem besteht darin, dass kalte und warme Luftströme der HLK-Anlage entnommen werden und in separaten Räumen außerhalb der HLK-Anlage gemischt werden. Das stellt zusätzlich ein Problem dar, da separate Räume zur Nutzung als Mischzone gerade im Kraftfahrzeugbereich nicht ohne weiteres zur Verfügung stehen, weil der vorhandene Bauraum begrenzt ist.
Es ist eine kompakte Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug in der Druckschrift DE 197 39 578 A1 beschrieben, die einen Heizkörper zur Erzeugung von Warmluft, wenigstens einen an dem Heizkörper vorbeigeführten Kaltluftkanal, in Strömungsrichtung anschließend an den Heizkörper vorgesehenen Luftmischräumen, die durch wenigstens eine Trennwand voneinander getrennt sind und in denen jeweils Kalt- und Warmluft durch Luftstromsteuerelemente auf eine bestimmte Temperatur mischbar sind und von dort einer zugeordneten Klimatisierungszone über jeweils wenigstens einen Luftführungskanal und über jeweils wenigstens eine Luftaustrittsdüse zuführbar sind, um den einzelnen Klimatisierungszonen separat temperierbare Luft zuführen zu können, aufweist. Dabei ist der Kaltluftkanal in Einbaulage der Heizungs- und Klimaanlage in vier parallel verlaufende Teilkanäle aufgeteilt und unter dem Heizköper durchgeführt, Es sind vier Mischräume vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind und sich wenigstens über die volle Höhe des Heizkörpers erstrecken. Jedem Mischraum ist jeweils eines der als Mischklappen ausgebildeten Luftstromsteuerele mente zugeordnet, wobei die Mischklappen in Strömungsrichtung vor dem Heizkörper angeordnet sind und in ihrer einen Endstellung jeweils einen Teilkanal des Kaltluftkanals verschließen und in ihrer anderen Endstellung jeweils einen Teilbereich einer Lufteintrittsseite des Heizkörpers abdecken und Zwischenstellungen einnehmen können.
Ein weitere Klimaanlage für Frontraum und Fond mit jeweils einer eine rechte und eine linke Sitzzone aufweisende Fahrgastzelle eines Fahrzeuges ist in der Druckschrift DE 198 04 287 C1 beschrieben. Die Klimaanlage ist mit einem Klimakasten versehen, in dem ein Verdampfer und ein Wärmeübertrager angeordnet sowie ein zwischen dem Verdampfer und dem Wärmeübertrager liegender Kaltluftraum, ein dem Wärmeübertrager nachgeordneter Warmluftraum und mit diesem in steuerbarer Verbindung stehende Luftmischräume zur Versorgung von Frontraum und Fond mit konditionierter Luft ausgebildet sind. Jeder Sitzzone im Frontraum und Fond ist ein eigener Luftmischraum zugeordnet, wobei zur steuerbaren Verbindung der vier Luftmischräume zu Kalt- und Warmluftraum an jedem Luftmischraum eine Warmluftklappe und eine Kaltluftklappe vorgesehen sind.
Ein Problem in den beiden Klimaanlagen besteht darin, dass hier auch die Ausbildung der jeweiligen Klimaanlage im Bereich des Frontraumes viel Platz bedarf und anderen Komforteinbauten nicht viel Raum lässt.
Ein Problem aller HLK-Anlagen besteht somit darin, dass es schwierig ist, die kompakte Bauweise räumlich und platzmäßig im mittigen Armaturenbereich eines Kraftfahrzeuges zu beherrschen.
Eine andere Heiz- und Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse ist in der Druckschrift DE 196 46 123 A1 beschrieben, wobei das Gehäuse

– ein Gebläse zum Ansaugen von Frisch- und/oder Umluft,
– eine Heizkörpereinheit zum Erwärmen mindestens eines Teils des Luftstroms,
– einen im Anschluss der Heizkörpereinheit geteilten Luftverteilungsraum, von dem aus Luftführungskanäle zumindest in zwei Klimatisierungszonen des Rückraumes führen, und
– Luftsteuerelemente zur Steuerung der den Klimatisierungszonen zugeführten Luftmenge

Es sind dazu Mittel vorgesehen, mit denen die Lufttemperatur der jeweils zu den Klimatisierungszonen führenden Luftkanäle unabhängig voneinander einstellbar ist.
Ein Problem besteht dann, dass in der Heiz- und Klimaanlage vier separate, segmentierte Heizteilkörper in einer Heizkörpereinheit vorhanden sind, die damit einen großen Platzbedarf benötigt.
Alternativ zu der Anordnung der HLK Anlage in der Fahrzeugmitte mit dem kompakten, eher kubischen Bauraum kann eine HLK Anlage flach ausgeführt und im Frontraum unter der Instrumententafel positioniert sein. Eine solche HLK Anlage ist in der Druckschrift EP 1 457 366 A1 beschrieben. In der HLK Anlage in Zweizonen-Bauweise erlaubt die linear ausgedehnte, flache HLK Anlage eine bedeutend größere Designfreiheit für die Gestaltung des Armaturenbereichs und des gesamten Fahrzeug-Innenraumes. Der gewonnene Bauraum kann für andere Funktionalitäten genutzt werden.
In einer älteren Patentanmeldung DE 10 2005 009 325 A1 ist eine solche mehrzonige Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage in Flachbauweise angegeben, wobei die Luftbehandlungsgeräte zwischen dem Lufteintritt und dem Luftauslass in Richtung der Längsachse des Gehäuses linienförmig hintereinander angeordnet sind, wobei der Wärmeübertrager gegenüber der Längsachse des Gehäuses um einen Winkelbetrag auch gegenüber der Querachse des Gehäuses um einen anderen Winkelbetrag geneigt ist.
Nachteilig in beiden HLK Anlagen ist es, dass das Zusammenbringen zweier vorgegebener Luftströme nicht zu einer unabhängigen weiteren Mischzone führt und somit eine ausreichende Vermischung für weitere Zonen problematisch ist.
Um in einer Heiz- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges kondensiertes Wasser aus dem Bereich des Verdampfers entfernen zu können, ist eine Wasserabscheideinrichtung in der Druckschrift DE 42 31 051 C1 beschrieben, wobei sich die Wasserabscheideinrichtung im Frischuft-Einlasskanal befindet. Die Wasserabscheideinrichtung ist versehen mit an mindestens einem von einem Bodenabschnitt hochstrebenden, frischluftbeaufschlagten Kanalabschnitt wandseitig hochlaufenden, in Strömungsrichtung voneinander beabstandeten Rinnen, in denen aus dem Zuluftstrom abgeschiedene Feuchtigkeit gesammelt und durch Schwerkrafteinfluss nach unten abgeführt wird. Die Rinnen in der Kanalwand sind eingeformt und verlaufen ausgehend von der Senkrechten unter einem Winkel von etwa 45° entgegen der Luftströmungsrichtung geneigt bis zum Bodenabschnitt des Frischluft-Einlasskanals dort in der Ebene des Kanalabschnittes auslaufend. Die Rinnen sind im Querschnitt mäanderförmig ausgebildet.
Ein Problem besteht darin, dass sich die Wasserabscheideinrichtung nur im Frischluft-Einlasskanal befindet und die zugehörigen Rinnen kompliziert ausgeführt sind.
Des Weiteren ist eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge in der Druckschrift DE 32 23 812 A1 beschrieben, wobei im Gehäuse ein Verdampfer und gegebenenfalls ein Heizgerät sowie ein am Gehäuse angeflanschtes und in das Gehäuseinnere Luft förderndes Gebläse sowie in die Fahrgastzelle oder Fahrerkabine ausmündende Luftaustrittsdüsen vorgesehen sind, wobei der Boden des Gehäuses eine Auffangschale für Kondenswasser bildet oder aufweist. Die Bodenfläche der Auffangschale weist von der höchsten Erhebung einer quer zur Förderrichtung des Gebläses verlaufenden Aufwölbung ausgehend ein Gefälle sowohl zu der vom Gebläse abgewandten Längskante der Auffangschale hin als auch seitlich zur Längsmittellinie zu den Seitenwänden der Auffang schale gerichtet auf und läuft in horizontalen Sammelrinnen aus, die die Auffangschale im Seitenwandbereich hinter der Aufwölbung begrenzen. Die Sammelrinnen bilden die tiefste Ebene der Auffangschale. In Höhe der Sammelrinnen sind Ablaufrohrstutzen angeordnet.
Ein Problem besteht darin, dass im Wesentlichen der gesamte Boden des Gehäuses als Auffangschale ausgebildet ist.
Der Gegenstand der DE 102 41 460 A1 geht von einer Klimaanlage mit einem Klimagerät aus, in dem mindestens ein Gebläse, mindestens ein Verdampfer und mindestens ein Heizungswärmetauscher untergebracht sind. Von dem Gebläse aus führen Luftkanäle zu Luftaustritten, die verschiedenen Zonen eines Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Dabei wird vorgeschlagen, dass getrennte Luftkanäle für kalte Luft und getrennte Luftkanäle für warme Luft vorgesehen sind, die vom Klimagerät jeweils zu einem Regelungsmodul für jede Zone führen, wobei in den Regelungsmodulen der kalte und der warme Luftstrom durch ansteuerbare Absperrklappen oder Mischklappen gemischt und begrenzt werden.
Die DE 103 34 500 A1 offenbart ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystem (HLKA-System) mit Moduleinsätzen. Dabei enthält eine Kraftfahrzeug-HLKA-Einheit ein Gehäuse, das einen ersten zum Anschluss an das HLKA-Kanalnetz für die Versorgung einer zweiten Temperaturzone mit klimatisierter Luft ausgelegten Auslass, einen dritten zum Anschluss an das HLKA-Kanalnetz für die Versorgung einer dritten Temperaturzone mit klimatisierter Luft ausgelegten Auslass und einen vierten zum Anschluss an das HLKA-Kanalnetz für die Versorgung einer vierten Temperaturzone mit klimatisierter Luft ausgelegten Auslass im Fahrzeug bildet. Die HLKA-Einheit enthält außerdem einen zum Kühlen der hindurchströmenden Luft ausgelegten Verdampfer, einen zum Erwärmen der hindurchströmenden Luft ausgelegten Heizkern, ein zum Fördern von Luft durch den Verdampfer und den Heizerkern ausgelegtes Gebläse sowie einen Moduleinsatz, der im Gehäuse montiert und für die Regelung des klimatisierten Luftstroms zum ersten, zweiten, dritten und vierten Auslass ausgelegt ist.
In der DE 198 04 287 C1 ist eine Klimaanlage für einen Frontraum und Fond mit jeweils einer rechten und linken Sitzzone aufweisenden Fahrgastzelle eines Fahrzeugs beschrieben, mit einem Klimakasten, in dem ein Verdampfer und ein Wärmetauscher angeordnet sowie ein zwischen Verdampfer und Wärmetauscher liegender Kaltluftraum, ein den Wärmetauscher nachgeordneter Warmluftraum und Luftmischräume für die Luftversorgung von Frontraum und Fond mit konditionierter Luft ausgebildet sind. Zur voneinander unabhängigen Temperatureinstellung im Frontraum und Fond ist jeder Sitzzone ein eigener Luftmischraum zugeordnet und die vier Luftmischräume sind über je eine Warm- und Kaltluftklappe mit dem Warm- und Kaltluftraum verbunden.
Die DE 102 24 763 A1 sind ein Verfahren zur Bereitstellung von temperierter Luft und eine für dieses Verfahren verwendbare Vorrichtung beschrieben. Bei dem Verfahren zur Bereitstellung von temperierter Luft für einen ersten und einen zweiten Bereich in einem Fahrzeug werden ein Kalt- und ein Warmluftstrom erzeugt. Aus dem Kalt- und dem Warmluftstrom wird jeweils wenigstens ein erster Kalt- bzw. Warmluftteilstrom gebildet und der erste Kaltluftteilstrom und der erste Warmluftteilstrom werden zu einem ersten temperierten Teilstrom für den ersten Bereich gemischt. Aus dem Kalt- und dem Warmluftstrom wird weiter jeweils wenigstens ein zweiter Kalt- bzw. Warmluftstrom gebildet und der zweite Kaltluftteilstrom und der zweite Warmluftteilstrom werden mittels eines Hilfsgebläses getrennt gefördert und stromabwärts des Hilfsgebläses zu einem zweiten temperierten Teilstrom für den zweiten Bereich gemischt.
Aus der DE 32 23 812 A1 ist eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, die für den Einbau im Fahrzeugdach vorgesehen ist. Um Kondenswasser vom Innern der Fahrgastzelle oder Fahrerkabine fern zu halten und vollständig abzuführen, ist die Wasserauffangschale so ausgebildet, dass ihre Bodenfläche von der höchsten Erhebung einer quer zur Förderrichtung des Gebläses verlaufenden Aufwölbung ausgehend ein Gefälle aufweist, welches sowohl zu der vom Gebläse abgewandten Längskante der Auffangschale hin als auch seitlich zur Längsmittellinie zu den Seitenwänden verläuft und in horizontale Sammelrinnen ausläuft. Die Sammelrinnen bilden die tiefste Ebene der Auffangschale. Auf der Höhe der Sammelrinnen und in der Nähe der vom Gebläse abgewandten hinteren Wand der Auffangschale sind in den Seitenwänden Ablaufrohrstutzen angeordnet.
Eine in der DE 44 10 120 A1 offenbarte Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Gehäuse mit einem Kältemittelverdampfer und einem Heizkörper. In dem Gehäuse ist eine Ablauföffnung zum Abführen von im Verdampfer kondensierenden Wasser vorgesehen. Bei hohen Luftgeschwindigkeiten werden auskondensierte Tropfen mitgerissen und gelangen in den Gehäusebereich, in dem der Heizkörper angeordnet ist. Damit das in den Heizkörperbereich mitgerissene Wasser abgeführt werden kann, ist an dem Boden des Gehäuses ein Kanal vorgesehen, der in einem Bereich unterhalb des Verdampfers und/oder des Heizkörpers verläuft und der mindestens zwei Öffnungen besitzt, von denen eine Öffnung unterhalb des Verdampfers und eine Öffnung am tiefsten Punkt unterhalb des Heizkörpers angeordnet sind. Dieser Kanal führt zu einer Ablauföffnung. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage für Kraftfahrzeuge anzugeben, die derart geeignet ausgebildet ist, dass trotz Konditionierungserweiterungen das Bauvolumen der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage wesentlich verringert werden kann und die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage trotzdem effizient arbeitet.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. In der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage (HLK-Anlage) für Kraftfahrzeuge, bestehend aus

– einem im Wesentlichen flachen Gehäuse länglicher Ausbildung mit einer Baulänge y, einer Bauhöhe z und einer Baubreite x,
– mehreren zwischen einem Lufteintritt und für mindestens eine Zone vorgesehenen Luftauslässen des Gehäuses platzierten Luftbehandlungsgeräten, wobei als Luftbehandlungsgeräte zumindest ein Gebläse, ein Verdampfer und ein Heizungswärmeübertrager in einer Reihenfolge hintereinander in Baulänge gerichtet vorgesehen sind, wobei der Verdampfer einen Neigungswinkel und der Heizungswärmeübertrager einen Neigungswinkel bezogen auf die Baulänge gerichtet aufweisen, sowie
– mehreren Luftleit- und Luftverteileinrichtungen an den Luftauslässen, an denen Luftführungskanäle für die Zonen vorgesehen sind,

Der Wechseleinsatz für einen unabhängig konditionierbaren Luftmischkanal für alle Zonen enthält im Wesentlichen eine sich in Baulängenrichtung erstreckende Trennfunktionsfläche, die einen oberseitigen Kaltluftströmungskanal von einem unterseitigen Warmluftströmungskanal voneinander trennt, wobei an der Trennfunktionsfläche frontseitig eine zu der Trennfunktionsfläche abgewinkelte und konvex gekrümmte Luftstromprallfläche vorhanden ist und wobei dem Kaltluftströmungskanal und dem Warmluftströmungskanal ein Luftmischkanal zugeordnet ist, in dem sich ein zugehöriges Temperaturmischsystem in Form einer Temperaturmischklappe befindet.
Der Wechseleinsatz für zwei unabhängige konditionierbare Luftmischkanäle enthält im Wesentlichen zwei sich in Baulängenrichtung erstreckende Trennfunktionsflächen, die Kaltluftteilströmungskanäle von den Warmluftteilströmungskanälen voneinander trennen, und eine zu den Trennfunktionsflächen beiderseits quergerichtete Teilungsfunktionsfläche, die oberseits den ankommenden gesamten Kaltluftstrom in die Kaltluftteilströmungskanäle und unterseits den vom Heizungswärmübertrager gerichtet ankommenden gesamten Warmluftstrom in Warmluftteilströmungskanäle teilen, enthält, wobei an den Trennfunktionsflächen frontseitig eine zu den Trennfunktionsflächen abgewinkelte und konvex gekrümmte Luftstromprallfläche vorhanden ist und wobei jeweils einem Kaltluftteilströmungskanal und einem Warmluftteilströmungskanal ein unabhängiger Luftmischkanal zugeordnet ist, in denen sich zugehörige Temperaturmischsysteme in Form von Temperaturmischklappen befinden.
Der Wechseleinsatz für mindestens drei unabhängige konditionierbare Luftmischkanäle enthält im Wesentlichen mindestens drei sich in Baulängenrichtung erstreckende Trennfunktionsflächen, die Kaltluftteilströmungskanäle von den Warmluftteilströmungskanälen voneinander trennen, und zu den Trennfunktionsflächen beiderseits quergerichtete Teilungsfunktionsflächen, die oberseits den ankommenden gesamten Kaltluftstrom in die Kaltluftteilströmungskanäle und unterseits den vom Heizungswärmeübertrager gerichtet ankommenden gesamten Warmluftstrom in Warmluftteilströmungskanäle teilen, wobei an den Trennfunktionsflächen frontseitig eine zu den Trennfunktionsflächen abgewinkelte und konvex gekrümmte Luftstromprallfläche vorhanden ist und wobei jeweils einem Kaltluftteilströmungskanal und einem Warmluftteilströmungskanal ein unabhängiger konditionierbarer Luftmischkanal zugeordnet ist, in denen sich zugehörige Temperaturmischsysteme in Form von Temperaturmischklappen befinden. Die austauschbaren Wechseleinsätze sind auf den Heizungswärmeübertrager von oben aufgesetzt und befestigbar.
Für drei oder vier Zonen ist vorzugsweise mindestens ein weiterer Luftauslass in der Mitte und/oder am Rand relativ zu den vorhandenen Luftauslässen positioniert.
Des Weiteren ist eine Dränagevorrichtung zumindest im Bereich des Verdampfers vorgesehen.
Die Trennfunktionsfläche mit den beiden benachbarten Teilungsfunktionsflächen kann den mittigen Luftmischkanal für die dritte Zone bilden und die jeweils äußeren Trennfunktionsflächen bilden mit den Teilungsfunktionsflächen und mit der jeweiligen Wandung des Gehäuses als weitere Begrenzungsfläche die äußeren Luftmischkanäle für die randseitigen, vorderen ersten und zweiten Zonen.
Der Luftmischkanal für die dritte oder für weitere Zonen kann auch seitlich liegend zu den beiden vorderen ersten und zweiten Zonen angeordnet sein.
Jeweils endseitig in den Luftmischkanälen und den randseitigen Zonen für die vorderen Sitzplätze zugeordnet können als Temperaturmischsysteme eine erste und eine zweite Temperaturmischklappe vorgesehen sein, mit denen die Mischung der jeweils korrespondierenden Kaltluftteilströme und Warmluftteilströme in den Luftmischkanälen derart eingestellt werden kann, dass der Luftstrom die vorgegebene Temperatur erreicht und über die Luftleiteinrichtungen in die randseitigen Zonen des Fahrgastraumes geleitet werden kann, wobei für den mittig ausgebildeten Luftmischkanal für die Zone der hinteren Sitzplätze eine den Kaltluftteilströmungskanal vom den Warmluftteilströmungskanal trennende Führungswandung vorhanden ist, die endseitig in den dritten schachtartigen Luftmischkanal mündet, der nach unten gerichtet ist und in dem sich als Temperaturmischsystem die dritte Temperaturmischklappe befindet.
Die Temperaturmischsysteme können auch als Jalousiesystem ausgebildet sein.
Der modulartige Wechseleinsatz mit einer bestimmten Anzahl von Luftmischkanälen kann durch andere modulartig ausgebildete Wechseleinsätze mit einer anderen vorgegebenen Anzahl von Luftmischkanälen austauschbar sein, die beim Zusammenfügen des Gehäuses je nach Bedarf in das Gehäuse montierbar sind.
Insbesondere mit dem Wechseleinsatz für die drei Zonen kann im Fahrgastraum jede Zone – z.B. die Zone des linken Vordersitzplatzes, die Zone des rechten Vordersitzplatzes und die Zone der hinteren Sitzplätze – jeweils unabhängig von den anderen Zonen mit einem temperierten Luftstrom versorgbar angeordnet sein.
Die Dränagevorrichtung kann unterhalb des Verdampfers im Gehäuse vorgesehen sein.
Die Dränagevorrichtung kann dabei eine trichterartige Wandung oder pyramidenartige Absenkung aufweisen, die in einer inneren Dränageöffnung mündet, an die sich ein Abfluss anschließt.
Der Abfluss kann in Form eines Dränagerohres zur Stirnwand zeigen und das Wasser direkt zum Motorraum ableiten.
Das flache, länglich ausgedehnte Gehäuse kann unter einem Schrägstellungswinkel γ größer als 0° und kleiner als 90° gegenüber der waagerechten Fahrzeuglängsachse schräg angeordnet sein, wobei der Dränagevorrichtung eine Rinne als Kondensatsammelgefäß zugeordnet ist.
Unter Berücksichtigung der speziellen Ausbildung des unter dem Schrägwinkel γ angeordneten Gehäuses kann die Ausbildung der Dränagevorrichtung der Schrägstellung, insbesondere durch Integration eines Dränagekanals angepasst sein.
Durch die Dränagevorrichtung kann die HLK Anlage wahlweise in verschiedenen Einbaulagen, insbesondere im Bereich unterhalb der Instrumententafel des Kraftfahrzeuges positionierbar sein.
Es kann auch eine spiegelbildliche Einbaumöglichkeit der HLK-Anlage für verschiedene Derivate des Kraftfahrzeuges vorgesehen sein, wobei die Montageöffnungen durch Verschlusselemente, vorzugsweise durch Deckel, verschließbar sind.
Somit ist innerhalb der Kraftfahrzeuge eine flache Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage einsetzbar, in der mindestens eine unabhängige weitere Mischfunktion innerhalb dieses einen Gehäuses integriert ist.
Die Erfindung wird mittels eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage mit vorderen und hinteren Luftführungskanälen,
2 eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage mit flachem Gehäuse länglicher Ausdehnung mit einem dritten Luftauslass für eine dritte Zone sowie ein zugeordnetes x,y,z-Koordinatensystem in 2a,
3 einen z-Schnitt durch die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage,
4 einen Wechseleinsatz für drei Zonen in einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage,
5 eine perspektivische Hinteransicht eines Teils des Wechseleinsatzes für drei Zonen nach 4,
6 einen x-Schnitt durch die HLK-Anlage:

in 6a für eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage mit je einer Temperaturmischklappe für die vorderen, nach links und nach rechts gerichteten Luftführungskanäle,
in 6b für eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage mit einer dritten Temperaturmischklappe in einem Luftmischkanal für zur dritten Zone gerichtet angeordneten Luftführungskanal,

7 eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage mit einer Dräna gevorrichtung und einer Dränageöffnungsposition etwa in der Mitte des Gehäuses,
8 eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage mit einem Dränagekanal, wobei in 8a eine perspektivische Seitenansicht und in 8b eine Seitenansicht dargestellt sind.
Im Folgenden werden die 1, 2 und 4 gemeinsam betrachtet. In den 1 ist eine Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage (HLK Anlage) 1 für drei Zonen 10, 11, 12 in einem Kraftfahrzeug dargestellt, die aus

– einem im Wesentlichen flachen Gehäuse 2 länglicher Ausbildung mit einer Baulänge y, einer Bauhöhe z und einer Baubreite x entsprechend einem zugeordneten x,y,z-Koordinatensystem, wie in 2a gezeigt ist,
– mehreren zwischen einem Lufteintritt 3 und zwei für die beiden Zonen 10, 11 vorgesehenen Luftauslässen 4, 5 des Gehäuses 2 platzierten Luftbehandlungsgeräten, wobei als Luftbehandlungsgeräte zumindest ein Gebläse 8, ein Verdampfer 6, ein Heizungswärmeübertrager 7 in geradlinig gerichteter Reihenfolge hintereinander vorgesehen sind, sowie
– mehreren Luftleit- und Luftverteileinrichtungen 9 an den Luftauslässen 4, 5, wobei an den Luftauslässen 4, 5 Luftführungskanäle 30, 31, 32; 33, 34, 35 für die vorderen Zonen 10, 11 vorgesehen sind,

1

10

11

12

– ein modulartig ausgebildeter Wechseleinsatz 13, wie in 4 gezeigt ist, mit einer vorgegebenen Anzahl von Luftmischkanälen zur Konditionierung von drei unabhängigen Luftströmen 101, 102; 111, 112; 121, 122 für die drei Zonen 10, 11, 12 vorgesehen ist,
– wobei ein dritter Luftauslass 14 für die dritte Zone 12 in der Mitte zwischen den beiden Luftauslässen 4, 5 positioniert und nach unten gerichtet ausgebildet ist und
– wobei eine Dränagevorrichtung 19 im Bereich des Verdampfers 6 vorgesehen ist.

Der Verdampfer 6 ist zur Baulängenrichtung (y-Richtung) des Gehäuses 2 um einen ersten Neigungswinkel α geneigt, so dass die Durchströmungsfläche 18 des Verdampfers 6 und die x,y-Ebene innerhalb des Gehäuses 2 den Neigungswinkel α aufspannen.
Der Heizungswärmeübertrager 7 ist zur Baulängenrichtung (y-Richung) des Gehäuses 2 um einen zweiten Neigungswinkel β geneigt, so dass die Durchströmungsfläche 22 des Heizungswärmeübertragers 7 und die x,y-Ebene innerhalb des Gehäuses 2 den Neigungswinkel β aufspannen.
Das Gebläse 8, der Verdampfer 6, der Heizungswärmeübertrager 7, die Luftleit- und Luftverteileinrichtungen 9 sowie die beiden Luftauslässe 4, 5 sind in weitgehend geradliniger Ausrichtung in Reihe hintereinander angeordnet.
Vor dem Verdampfer 6 ist das Gebläse 8 angeordnet, das die Luft am Lufteintritt 3 ansaugt.
Des Weiteren können die Luftverteilklappen 9; 91, 92 im Endbereich der Luftmischkanäle und im Anfangsbereich der Luftführungskanäle 30, 31, 32; 33, 34, 35 zu den Zonen 10; 11 einstellbar angeordnet sein.
In 3 ist ein z-Schnitt durch die HLK-Anlage 1 angegeben, wobei der dritte Luftauslass 14 des dritten unabhängigen und schachtartig ausgebildeten Luftmischkanals 24 für die dritte Zone 12 in der Mitte der HLK-Anlage 1 nach unten gerichtet dargestellt ist.
Der in 4 dargestellte Wechseleinsatz 13 für die drei Zonen 10, 11, 12 ist modulartig ausgebildet, der durch andere modulartig ausgebildete Wechseleinsätze mit einer anderen vorgegebenen Anzahl von Luftmischkanälen ausgetauscht werden kann. Im Allgemeinen ist vorgesehen, Wechseleinsätze für drei oder vier Zonen bereitzustellen, die beim Zusammenfügen des Gehäuses 2 je nach Bedarf in das Gehäuse 2 eingefügt werden können.
Mit dem in 4 dargestellten Wechseleinsatz 13 für drei Zonen 10, 11, 12 können innerhalb eines flachen Gehäuses 2 drei unabhängige Luftströme über die Teilströmungskanäle 101, 102; 111, 112; 121, 122 konditioniert werden, wobei die drei konditionierten Luftströme dann in den Fahrzeuginnenraum zu den drei Zonen 10, 11, 12 geleitet werden. In die HLK Anlage 1 sind somit innerhalb des Gehäuses 2 Funktionsflächen integriert, die für alle Fahrzeug-Ausstattungsvarianten eingesetzt sein können. Weitere Funktionalitäten oder Zusatzoptionen sind durch zusätzliche Funktionsmodule – andere Wechseleinsätze – realisiert, die vor dem Fügen der Hauptgehäuseteile montiert werden können.
Der Wechseleinsatz 13 kann auf den Heizungswärmeübertrager 7 von oben aufgesetzt und befestigbar sein.
Der in 4 dargestellte Wechseleinsatz 13 für die drei Zonen 10, 11, 12 enthält somit im Wesentlichen drei sich in Baulängenrichtung erstreckende, weitgehend ebene Trennfunktionsflächen 221, 222, 223, die oberseitige Kaltluftteilströmungskanäle 101, 111, 121 von den unterseitigen Warmluftteilströmungskanälen 102, 112, 122 voneinander trennen, und zu den Trennfunktionsflächen 221, 222, 223 beiderseits quergerichtete Teilungsfunktionsflächen 40, 41 sowie 42, 43, die oberseits den ankommenden gesamten Kaltluftstrom in die Kaltluftteilströmungskanäle 101, 111, 121 und unterseits den vom Heizungswärmeübertrager 7 gerichtet ankommenden gesamten Warmluftstrom in Warmluftteilströmungskanäle 102, 112, 122 teilen. An den Trennfunktionsflächen 221, 222, 223 ist frontseitig eine zu den Trennfunktionsflächen 221, 222, 223 abgewinkelte und konvex gekrümmte Luftstromprallfläche 224 vorhanden.
In 5 ist eine hintere perspektivische Ansicht eines Ausschnittes des Wechseleinsatzes 13 nach 4 mit der Luftstromprallfläche 224, der sich eine Trennfunktionsfläche 221 mit einer dazu quer gerichteten Teilungsfunktionsfläche 40 anschließt, dargestellt. Der in 5 dargestellte Teil des Wechseleinsatzes 13 kann bei symmetrischer Ausbildung bezüglich der Trennfunktionsfläche 40 auch einen Wechseleinsatz für zwei Luftmischkanäle darstellen.
Im Bereich des Wechseleinsatzes 13 ist immer einem Kaltluftteilströmungskanal 101, 111, 112 ein Warmluftteilströmungskanal 102, 112, 122 für die Ausbildung jeweils eines konditionierbaren Luftstromes in einem nachfolgenden Luftmischkanal z.B. 101-102, 111-112, 121-122 zugeordnet, in dem sich als Temperaturmischsystem jeweils eine Temperaturmischklappe 21, 20, 25 befindet und der nach Passieren der zugehörigen Temperaturmischklappe 21, 25, 20 als Luftführungskanal 30, 31, 32; 33, 34, 35; 36 zu den jeweiligen Zonen 10, 11, 12 weitergeleitet ist.
Die Trennfunktionsfläche 222 bildet damit mit den beiden oberen benachbarten Teilungsfunktionsflächen 40, 41 bzw. mit den beiden unteren benachbarten Teilungsfunktionsflächen 42, 43 den mittig angeordneten dritten Luftmischkanal 24 für die dritte Zone 12. Der dritte Luftmischkanal 24 kann aber auch zur Seite geführt angeordnet sein.
Die jeweils äußeren Trennfunktionsflächen 221 und 223 mit den Teilungsfunktionsflächen 40, 42 bzw. 41, 43 bilden mit der jeweilig gegenüberliegenden Wandung des Gehäuses 2 als weitere Begrenzungsflächen die äußeren Luftmischkanäle für die Zonen 10, 11, deren Luftführungskanäle 30, 31, 32, wie in 1 gezeigt ist, nach links und 33, 34, 35 nach rechts führen.
Jeweils endseitig in den Luftmischkanälen sind den randseitigen Zonen 10, 11 für die vorderen Sitzplätze zugeordnet eine erste und eine zweite Temperatur mischklappe 21, 25 vorgesehen, mit denen die Mischung der jeweils korrespondierenden Kaltluftteilströme und Warmluftteilströme in den Luftmischkanälen 101-102 und 111-112 derart eingestellt werden kann, dass der Luftstrom die vorgegebene Temperatur erreicht und über die Luftleiteinrichtungen 9 bzw. 91, 92 in die betreffende Zone 10, 11 des Fahrgastraumes geleitet werden kann.
Für den mittig ausgebildeten Luftmischkanal 24 für die dritte Zone 12 der hinteren Sitzplätze ist, wie in 6b gezeigt ist, eine nach unten gerichtete, den Kaltluftteilstrom im Kaltluftteilströmungskanal 121 und den Warmluftteilstrom im Warmluftteilströmungskanal 122 trennende Führungswandung 23 vorhanden, die endseitig in den schachtartigen Luftmischkanal 24 mündet, der nach unten gerichtet ist und in dem sich eine dritte Temperaturmischklappe 20 befindet. An den schachtartigen Luftmischkanal 24 ist der Luftführungskanal 36 angeschlossen, der zur dritten Zone 12 führt.
Der Wechseleinsatz 13 ist dabei auf den Heizungswärmeübertrager 7 von oben aufsetzbar, wie in 6 – 6a, 6b – gezeigt ist, wobei mit dem Wechseleinsatz 13 im Fahrgastraum jede vorgegebene Zone – z. B. die Zone 10 der linken Vordersitze, die Zone 11 der rechten Vordersitze und die Zone 12 der hinteren Sitzplätze – jeweils unabhängig von den anderen Zonen mit einem temperierten Luftstrom versorgt werden kann.
In den 6 sind zwei x-Schnitte durch die HLK-Anlage 1 dargestellt, wobei in 6a ein x-Schnitt unter Einbeziehung der randseitigen ersten vorderen Zone 10, der in der angegebenen Stellung der ersten Temperaturmischklappe 25 nur Warmluftstrom zugeführt wird, da die erste Temperaturmischklappe 25 den Kaltluftteilstrom 111 sperrt. Dieser x-Schnitt kann auch auf einen Wechseleinsatz für zwei unabhängige Luftmischkanäle zutreffen.
In 6b ist ein x-Schnitt unter Einbeziehung des mittig eingebrachten dritten Luftmischkanals 24 für den nach hinten in den Fahrgastraum gerichteten Luftführungskanal 36 ausgebildet, dem durch die Mittelstellung der dritten Tempe raturmischklappe 20 ein vom Kaltluftteilstrom 121 und vom Warmluftteilstrom 122 beeinflusster und temperierter Luftstrom zugeführt wird.
Alternativ ist ebenso die Anordnung eines schachtartigen Luftauslasses 14 an einer Seite des Gehäuses 2 möglich. Diese Anordnung kann die Platzierung von weiteren Luftführungskanälen im Fahrzeuginnenraum zweckmäßig ausbilden.
Auch im Hinblick auf die Luftführung innerhalb des Kraftfahrzeuges bzw. auf die Ausführung des Cockpits bezogen vereinfacht die Mehrzonen-Bauweise den Aufbau. Die Luftführungskanäle 30, 31, 32; 33, 34, 35 für die vorderen Luftauslässe 4, 5 sind unabhängig von der Ausführung der HLK-Anlage 1, wobei der Luftauslass 14 für die dritte Zone 12 mit dem entsprechenden Luftführungskanal 36 als Option ausgeführt sein kann.
Die Trennfunktionsflächen 221, 222, 223 dienen zur Trennung des gesamten Kaltluftstroms vom gesamten Warmluftstrom und damit auch zur Trennung von den den Kaltluftteilströmen zugeordneten Warmluftteilströmen, bis die Teilströme die Temperaturmischklappen 20, 21, 25 passieren und in dem zugehörigen Luftmischkanal einstellbar vereinigbar sind sowie in den Luftführungskanälen zu den jeweiligen Zonen geführt sind.
Die oberseits in den Kaltluftstrombereich ragenden Teilungsfunktionsflächen 40, 41 dienen zur Teilung des gesamten Kaltluftstroms in Kaltluftteilströme und die unterseits in den Warmluftstrombereich ragenden, zum Heizungswärmeübertrager quergerichteten Teilungsfunktionswände 42, 43 dienen zur Teilung des gesamten Warmluftstroms in Warmluftteilströme zur Ausbildung von unabhängigen temperierbaren Luftströmen für die jeweiligen Zonen 10, 11, 12, wobei für jeden Kaltluftteilstrom ein zugeordneter Warmluftteilstrom in einen Luftmischkanal mündet, in dem endseitig eine Temperaturmischklappe 21, 25, 20 zur Einstellung jeweils eines temperierten Luftstromes angeordnet sind.
Die Einfachheit der Wechseleinsätze erlaubt ein robustes und kostengünstiges Design. Dadurch kann somit eine Ein- bis Vierzonen-Funktionalität der HLK-Anlage 1 aufgebaut sein.
Die Temperaturmischsysteme 20, 21, 25 können jeweils als ein Jalousiesystem ausgebildet sein.
Durch die Dränagevorrichtung 19 kann die HLK-Anlage 1 wahlweise in verschiedenen Einbaulagen, insbesondere im Bereich unterhalb der Instrumententafel des Kraftfahrzeuges angeordnet sein. Dafür kann unterhalb des Verdampfers 6 im Gehäuse 2 eine trichterartige Wandung oder pyramidenartige Absenkung 26 vorhanden sein, die in einer inneren Dränageöffnung 191 mündet, an die sich nach draußen gerichtet ein rohrartiger Abfluss 192 anschließt.
In einer Weiterbildung der HLK-Anlage 1 ist eine Dränagevorrichtung 19 für das Kondensat gemäß 7 ausgeführt. Die Dränagevorrichtung 19 ist in einer horizontal angeordneten, flachen HLK-Anlage 1 bodenseitig ausgebildet. Die Ablauföffnung 193 zeigt in der Ansicht zur Stirnwand, wobei das Wasser direkt zum Motorraum ableitbar ist. Aus Geräuschgründen ist z.B. ein Anschlussstück 192 mit einem Schlauch angefügt, der das Wasser innerhalb oder außerhalb des Fahrzeuginnenraumes an eine Stelle in der Fahrzeugkarosserie führt, von der es auslaufen kann.
Wenn die flache, länglich ausgedehnte HLK-Anlage 1, wie in 8 – 8a, 8b – unter einem Schrägstellungswinkel γ größer als 0° und kleiner als 90° gegenüber der waagerechten Fahrzeuglängsachse 27 geneigt wird, erhält die Dränagevorrichtung 19 eine Änderung. In der dortigen Dränagevorrichtung 19 ist die Gestaltung einer Rinne 15 als Kondensatsammelgefäß vorgesehen.
Unter Berücksichtigung der speziellen Ausbildung der schräg angeordneten HLK-Anlage 1 wird die Ausbildung der Dranagevorrichtung 19 der Schrägstellung angepasst. Die Integration eines Kanals wie einer Rinne 15 erlaubt die Montage der HLK-Anlage 1 unter den genannten Schrägstellungswinkeln. Da bei hat die Dränagevorrichtung 19 in der HLK Anlage 1 eine robuste Form. Die Rinne 15 erlaubt auch die einfache Anpassung der Lage der Auslauföffnung 193 des Abflusses 192 in Form eines Dränagerohres an einer Stelle, bei der die Auslauföffnung 193 entweder in Richtung 16 zur Stirnwand oder in Richtung 17 zum Fahrzeugboden ausgerichtet sein kann.
Insbesondere kann eine spiegelbildliche Einbaumöglichkeit der HLK-Anlage 1 im Kraftfahrzeug vorgesehen sein, wobei die Montageöffnungen dann durch Verschlusselemente, z. B. Deckel, verschließbar sind.

1: HLK-Anlage
2: Gehäuse
3: Lufteintritt
4: erster Luftauslass
5: zweiter Luftauslass
6: Verdampfer
7: Heizungswärmeübertrager
8: Gebläse
9: Luftleit- und Luftverteileinrichtungen
91: erste Luftleiteinrichtung
92: zweite Luftleiteinrichtung
10: linke vordere Zone
11: rechte vordere Zone
12: dritte hintere Zone
13: Wechseleinsatz
14: dritter Luftauslass
15: Rinne
16: Richtung zur Stirnwand
17: Richtung zum Fahrzeugboden
18: erste Durchströmungsfläche
19: Dränagevorrichtung
191: Dränageöffnung
192: Abfluss
193: Auslauföffnung
20: dritte Temperaturmischklappe
21: erste Temperaturmischklappe
22: zweite Durchströmungsfläche
221: Trennfunktionsfläche
222: Trennfunktionsfläche
223: Trennfunktionsfläche
224: erste Luftstromprallfläche
23: Führungswandung
24: dritter Luftmischkanal
25: zweite Temperaturmischklappe
26: Absenkung
27: Fahzeuglängsachse
30: erster linksseitiger Luftführungskanal
31: zweiter linksseitiger Luftführungskanal
32: dritter linksseitiger Luftführungskanal
33: erster rechtsseitiger Luftführungskanal
34: zweiter rechtsseitiger Luftführungskanal
35: dritter rechtsseitiger Luftführungskanal
36: hinterer Luftführungskanal
40: Teilungsfunktionsfläche
41: Teilungsfuntionsfläche
42: Teilungsfunktionsfläche
43: Teilungsfunktionsfläche
α: erster Neigungswinkel
β: zweiter Neigungswinkel
γ: Schrägstellungswinkel

Claims

Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage (1) für Kraftfahrzeuge, bestehend aus – einem im Wesentlichen flachen Gehäuse (2) länglicher Ausbildung mit einer Baulänge (y), einer Bauhöhe (z) und einer Baubreite (x), – mehreren zwischen einem Lufteintritt (3) und für mindestens eine Zone (10, 11, 12) vorgesehenen Luftauslässen (4, 5) des Gehäuses (2) platzierten Luftbehandlungsgeräten, wobei als Luftbehandlungsgeräte zumindest ein Gebläse (8), ein Verdampfer (6) und ein Heizungswärmeübertrager (7) in einer Reihenfolge hintereinander in Baulänge (y) gerichtet vorgesehen sind, wobei der Verdampfer (6) einen Neigungswinkel (α) und der Heizungswärmeübertrager (7) einen Neigungswinkel (β) bezogen auf die Baulänge (γ) gerichtet aufweisen, sowie – mehreren Luftleit- und Luftverteileinrichtungen (9, 91, 92) an den Luftauslässen (4, 5), an denen Luftführungskanäle (30, 31, 32, 33, 34, 35, 36) für die Zonen (10, 11, 12) vorgesehen sind, wobei ein modulartig ausgebildeter Wechseleinsatz (13) mit einer vorgegebenen Anzahl von Luftmischkanälen (101-102, 21; 121-122, 20; 111-112, 25) zur Konditionierung von unabhängigen Luftströmen für eine oder mehrere Zonen (10, 11, 12) vorgesehen ist und für mindestens einen unabhängigen konditionierbaren Luftmischkanal (101-102, 21; 121-122, 20; 111-112, 25) mindestens eine sich in Baulänge (y) gerichtet erstreckende Trennfunktionsfläche (221, 222, 223), die einen Kaltluftteilströmungskanal (111, 121, 101) von einem Warmluftteilströmungskanal (112, 122, 102) voneinander trennt, und wobei bei mindestens zwei unabhängig konditionierten Luftmischkanälen (101-102, 21; 121-122, 20; 111-112, 25) zu den Trennfunktionsflächen (221, 222, 223) mindestens eine quer dazu und in Bauhöhe (z) gerichtete Teilungsfunktionsfläche (40, 41; 42, 43), die oberseits den ankommenden gesamten Kaltluftstrom in die Kaltluftteilströmungskanäle (111, 121, 101) und unterseits den vom Heizungswärmeübertrager (7) ankommenden gesamten Warmluftstrom in Warmluftteilströmungskanäle (112, 122, 102) teilt, enthält, wobei an den Trennfunktionsflächen (221, 222, 223) frontseitig eine zu den Trennfunktionsflächen (221, 222, 223) abgewinkelte und konvex gekrümmte Luftstromprallfläche (224) vorhanden ist und wobei jeweils einem Kaltluftteilströmungskanal (111, 121, 101) und einem Warmluftteilströmungskanal (112, 122, 102) ein unabhängiger konditionierbarer Luftmischkanal (101-102, 21; 121-122, 20; 111-112, 25) zugeordnet ist, in dem sich mindestens ein Temperaturmischsystem (21, 20, 25) vor den Luftauslässen (4, 5) befindet, und wobei der Wechseleinsatz (13) auf den Heizungswärmeübertrager (7) von oben aufsetzbar und befestigbar ist und dabei die Luftstromprallfläche (224) an der dem gesamten Kaltluftstrom zugewandten Seite des Heizungswärmeübertragers (7) anliegt.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für drei oder mehrere Zonen (10, 11, 12) mindestens ein weiterer Luftauslass (14) in der Mitte und/oder am Rand relativ zu den vorhandenen Luftauslässen (4, 5) positioniert ist.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfunktionsfläche (222) mit den beiden benachbarten, quer dazu in Bauhöhe (z) gerichteten Teilungsfunktionsflächen (40, 41; 42, 43) einen mittigen Luftmischkanal (24) für die dritte Zone (12) bildet und die jeweils äußeren Trennfunktionsflächen (221, 223) mit den Teilungsfunktionsflächen (40, 42; 41, 43) und mit der jeweiligen Wandung des Gehäuses (2) als weitere Begrenzungsfläche die äußeren Luftmischkanäle (101-102, 21; 111-112, 25) für die randseitigen, vorderen erste und zweite Zonen (10, 11) bilden.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Luftmischkanal (24, 121-122, 20) für die dritte Zone (12) oder für weitere Zonen seitlich liegend zu den beiden Lufftmischkanälen (101- 102, 21; 111-112, 25) der vorderen ersten und zweiten Zonen (10, 11) angeordnet ist.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils endseitig in den Luftmischkanälen und den randseitigen Zonen (10, 11) für die vorderen Sitzplätze zugeordnet als Temperaturmischsysteme eine erste und eine zweite Temperaturmischklappe (21, 25) vorgesehen sind, mit denen die Mischung der jeweils korrespondierenden Kaltluftteilströme und Warmluftteilströme in den Luftmischkanälen (101-102, 21; 121-122, 20; 111-112, 25) derart eingestellt werden kann, dass der Luftstrom die vorgegebene Temperatur erreicht und über die Luftleiteinrichtungen (9; 91, 92) in die randseitigen Zonen (10, 11) des Fahrgastraumes geleitet werden kann, wobei für den mittig ausgebildeten Luftmischkanal (24) für die Zone (12) der hinteren Sitzplätze eine den Kaltluftteilströmungskanal (121) vom den Warmluftteilströmungskanal (122) trennende Führungswandung (23) vorhanden ist, die endseitig in den dritten schachtartigen Luftmischkanal (24; 121-122, 20) mündet, der nach unten gerichtet ist und in dem sich als Temperaturmischsystem eine dritte Temperaturmischklappe (20) befindet.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmischsysteme (20, 21, 25) als Jalousiesystem ausgebildet sind.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der modulartige Wechseleinsatz (13) mit einer bestimmten Anzahl von Luftmischkänalen durch andere modulartig ausgebildete Wechseleinsätze mit einer anderen vorgegebenen Anzahl von Luftmischkanälen austauschbar ist, die beim Zusammenfügen des Gehäuses (2) je nach Bedarf in das Gehäuse (2) montierbar sind.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das flache, länglich ausgedehnte Gehäuse (2) unter einem Schrägstellungswinkel γ größer als 0° und kleiner als 90° gegenüber der waagerechten Fahrzeuglängsachse schräg angeordnet ist.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Verdampfers (6) eine Dränagevorrichtung (19) vorgesehen ist.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dränagevorrichtung (19) unterhalb des Verdampfers (6) im Gehäuse (2) vorgesehen ist.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dränagevorrichtung (19) eine trichterartige Wandung oder pyramidenartige Absenkung (26) aufweist, die in einer inneren Dränageöffnung (191) mündet, an die sich ein Abfluss (192) anschließt.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abfluss (192) zur Stirnwand zeigt und das Wasser direkt zum Motorraum ableitbar ist.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung der speziellen Ausbildung des schräg angeordneten Gehäuses (2) die Ausbildung der Dränagevorrichtung (19) der Schrägstellung, insbesondere durch Integration eines Dränagekanals (15) angepasst ist.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlage nach mindesten einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch die Dränagevorrichtung (19) wahlweise in verschiedenen Einbaulagen, insbesondere im Bereich unterhalb der Instrumententafel des Kraftfahrzeuges positionierbar ist.