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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Klimaanlage
zur Fahrzeugnutzung, die eine Luftmischklappe zum Einstellen eines
Volumenverhältnisses
von Luftströmen
unterschiedlicher Temperaturen enthält.
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Den
Stand der Technik betreffend ist eine Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung
im Amtsblatt der
JP 2004-001
670 A offenbart. Dieser Stand der Technik offenbart eine
Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung, in welcher ein Kanal für einen
Luftstrom in einen Fahrzeug-Fahrgastraum auf der stromabwärtigen Seite eines
Wärmetauschers
zum Wärmeaustausch
zwischen in einen Fahrzeug-Fahrgastraum strömender Luft und einem Kältemittel
geschlossen wird, falls das Kältemittel
aus dem Wärmetauscher
austritt.
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Diese
Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung besitzt eine Luftmischklappe, die
ein Strömungsvolumen
der zu einem Heizkern geschickten Luft auf der stromabwärtigen Seite
des Wärmetauschers
einstellt. In dieser Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung wird ein auf
der stromabwärtigen
Seite des Wärmetauschers
angeordneter Luftkanal durch Kombinieren der Luftmischklappe mit
einer weiteren Klappe oder durch eine Luftmischklappe des Folientyps
geschlossen.
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Bei
der Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung des Standes der Technik ist
es jedoch im erstgenannten Fall notwendig, neben der Luftmischklappe
eine weitere Klappe vorzusehen, um so den Luftkanal zu schließen. Im
letztgenannten Fall ist es notwendig, zusätzlich zum Öffnungsbereich zum Mischen
der Luft einen Bereich zum Schließen des Luftkanals an der Folienklappe
vorzusehen. Wie oben beschrieben, existiert in jedem Fall ein Problem,
dass die Konstruktion der Klappe zum Schließen des Luftkanals kompliziert
wird.
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Die
DE 102 58 025 A1 und
die
US 2004/0194913
A1 offenbaren jeweils eine Klimaanlage zur Klimatisierung
eines Innenraums eines Fahrzeugs. Ein Klimakasten der Klimaanlage
weist einen Verdampfer auf, der dem Klimakasten Kaltluft zur Verfügung stellen
kann. Stromabwärts
des Verdampfers kann sich ein Gesamtluftstrom des Klimakastens durch
einen Bypasskanal und einen räumlich
getrennt davon ausgebildeten Wärmetauscherkanal
in zwei Luftströme
aufteilen. Im Wärmetauscherkanal ist
ein Wärmetauscher
angeordnet, der den durch den Wärmetauscherkanal
strömenden
Luftstrom erwärmen
kann. Stromabwärts
des Wärmetauschers können sich
der den Wärmetauscher
passierende Luftstrom und der durch den Bypasskanal strömende Luftstrom
wieder vermischen.
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Bei
der
DE 102 58 025
A1 werden die Luftströme
durch den Bypasskanal und den Wärmetauscherkanal
hindurch mittels zweier, voneinander getrennt ausgebildeten Luftklappen
eingestellt. Ein vollständiges
Verschließen
des Bypasskanals und des Wärmetauscherkanals
ist nur durch eine Schließstellung
beider Luftklappen möglich.
Die
US 2004/0194913
A1 verwendet für
das Einstellen der beiden Luftströme statt Luftklappen zwei Steuerorgane,
die die beiden Luftströme
jeweils mittels einer auf- und
abwickelbaren Folie einstellen, die dafür an unterschiedlichen Längsabschnitten
unterschiedliche Luftdurchtrittsquerschnitte pro Flächeneinheit aufweist.
Ein vollständiges
Verschließen
des Bypasskanals und des Wärmetauscherkanals
ist nur durch ein entsprechendes Ansteuern der beiden Steuerorgane
möglich.
Um ferner einen Fahrzeuginnenraum vor Kühlmittel-Durchbrüchen zu
schützen,
müssen dafür wenigstens
zwei Innenraum-Luftklappen geschlossen werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klimaanlage zur
Nutzung in einem Fahrzeug vorzusehen, die das Auftreten des Problems, dass
die Konstruktion der Klappe zum Schließen des Luftkanals kompliziert
wird, verhindern kann.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
ist gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Klimaanlage zur Nutzung
in einem Fahrzeug vorgesehen, mit einem Klimagehäuse (21), in welchem
ein Luftkanal zum Leiten von Luft in einen Fahrzeug-Fahrgastraum
ausgebildet ist;
einem im Klimagehäuse (21) angeordneten
ersten Wärmetauscher
(22) zum Wärmeaustausch
zwischen der im Klimagehäuse
(21) strömenden
Luft und dem Kältemittel;
einem
stromab des ersten Wärmetauschers
(22) im Klimagehäuse
(21) angeordneten zweiten Wärmetauscher (23) zum
Heizen der Luft, die dem Wärmeaustausch
durch den ersten Wärmetauscher
(22) unterzogen worden ist;
einem stromab des ersten
Wärmetauschers
(22) im Klimakanal (21) angeordneten Bypasskanal
(25), um Luft, die dem Wärmeaustausch durch den ersten Wärmetauscher
(22) unterzogen worden ist, an dem zweiten Wärmetauscher
(23) vorbeizuleiten; und
einer Luftmischklappe (28)
mit einem Klappenkörperabschnitt
(282) zum Einstellen eines Volumenverhältnisses eines durch den zweiten
Wärmetauscher
(23) strömenden
Luftstroms zu einem durch den Bypasskanal (25) strömenden Luftstrom,
wobei der Klappenkörperabschnitt
(282) in eine Stellung bewegt werden kann, in welcher der
Luftkanal stromab des ersten Wärmetauschers
(22) vollständig
geschlossen ist.
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Aufgrund
dessen kann ein Luftkanal stromab eines ersten Wärmetauschers (22)
durch einen Klappenkörperabschnitt
(282) einer Luftmischklappe (28) vollständig geschlossen
werden. Der Luftkanal wird durch den Klappenkörperabschnitt (282)
der Luftmischklappe (28) zum Einstellen eines Volumenverhältnisses
des durch den zweiten Wärmetauscher (23)
strömenden
Luftstroms zu der durch einen Bypasskanal (25) strömenden Luft
geschlossen. Deshalb werden weitere Klappen nicht benötigt. Demgemäß ist es
möglich,
das Auftreten des Problems zu verhindern, dass die Klappe zum Schließen des
Luftkanals kompliziert wird.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Luftmischklappe (28)
eine mit dem Klappenkörperabschnitt
(282) verbundene Drehwelle (281), der Klappenkörperabschnitt
(282) ist in eine Bogenform um die Drehwelle (281)
geformt, und der Klappenkörperabschnitt
(282) wird gedreht, wenn die Drehwelle (281) angetrieben
wird.
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Aufgrund
dessen kann, wenn die Drehwelle (281) der Luftmischklappe
(28) angetrieben wird, der Klappenkörperabschnitt (282)
gedreht und der Luftkanal vollständig
geschlossen werden. Demgemäß kann der
Mechanismus zum Drehen der Luftmischklappe (28), um den
Luftkanal zu schließen,
vereinfacht werden.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Klimaanlage
zur Fahrzeugnutzung weiter auf:
einen im Klimagehäuse (28)
angeordneten Auslass (29) des ersten Wärmetauschers, aus dem Luft,
die durch den ersten Wärmetauscher
(22) geströmt
ist, ausströmt;
einen
stromab des Auslasses (29) des ersten Wärmetauschers im Klimagehäuse (21)
angeordneten Einlass (26) des zweiten Wärmetauschers, in welchen die
durch den zweiten Wärmetauscher
(23) strömende
Luft strömt;
und
einen stromab des Auslasses (29) des ersten Wärmetauschers
im Klimagehäuse
(21) angeordneten Bypasskanaleinlass (27), in
welchen die durch den Bypasskanal (25) strömende Luft
strömt,
wobei
der Klappenkörperabschnitt
(282) entlang der Seiten der Öffnungen des Auslasses des
ersten Wärmetauschers,
des Einlasses (26 des zweiten Wärmetauschers und des Bypasskanaleinlasses
(27) bewegt wird,
wenn ein Verhältnis des Volumens eines durch
den zweiten Wärmetauscher
(23) strömenden
Luftstroms zum Volumen eines durch den Bypasskanal (25)
strömenden
Luftstroms eingestellt wird, der Klappenkörperabschnitt (282)
ein Verhältnis
der Öffnungsfläche des
Einlasses (26) des zweiten Wärmetauschers (26)
zur Öffnungsfläche des
Bypasskanaleinlasses (27) einstellt, und
wenn der
Luftkanal stromab des ersten Wärmetauschers
(22) vollständig
ge schlossen wird, der Klappenkörperabschnitt
(282) den Auslass des ersten Wärmetauschers schließt.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Öffnungsbreite
(B) des Einlasses (26) des zweiten Wärmetauschers in der Bewegungsrichtung
des Klappenkörperabschnitts
(282) im Wesentlichen gleich einer Öffnungsbreite (C) des Bypasskanaleinlasses
(27) in der Bewegungsrichtung des Klappenkörperabschnitts
(282), und eine Öffnungsbreite
(A) des Auslasses des ersten Wärmetauschers
in der Bewegungsrichtung des Klappenkörperabschnitts (282)
ist im Wesentlichen gleich der Öffnungsbreite
(B) des Einlasses (26) des zweiten Wärmetauschers oder ist kleiner
als die Öffnungsbreite
(B).
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Aufgrund
dessen ist es möglich,
den Klappenkörperabschnitt
(282) der Luftmischklappe (28) von einem Zustand,
in dem Einlass (26) des zweiten Wärmetauschers vollständig geöffnet und
der Bypasskanaleinlass (27) vollständig geschlossen ist, zu einem
Zustand, in dem der Einlass (26) des zweiten Wärmetauschers
vollständig
geschlossen und der Bypasskanaleinlass (27) vollständig geöffnet ist,
einzustellen. Der Klappenkörperabschnitt
(282) der Luftmischklappe (28) kann den Auslass
des ersten Wärmetauschers
vollständig
schließen.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt in der vorliegenden Erfindung enthält das Klimagehäuse (21) eine
Ausgabeöffnung
(211), die stromauf des Auslasses (29) des ersten
Wärmetauschers
angeordnet ist, zum Ausgeben von Wasser vom Klimagehäuse (21) aus
dem Klimagehäuse
(21) heraus.
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Aufgrund
dessen kann, wenn der Klappenkörperabschnitt
(282) der Luftmischklappe (28) den Auslass (29)
des ersten Wärmetauschers
vollständig schließt, Gas
stromauf des Auslasses (29) des ersten Wärmetauschers
aus einer Ausgabeöffnung
(211) nach außen
ausgegeben werden.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Luftkanal stromab
des ersten Wärmetauschers
durch den Klappenkörperabschnitt
(282) vollständig
geschlossen, falls Kältemittel
aus dem ersten Wärmetauscher
(22) austritt.
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Gemäß einem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem Klimagehäuse (21)
ein Gebläse
(8) zum Blasen von Luft in einen Fahrzeug-Fahrgastraum
angeordnet, und wenn das Gebläse
(11) abgeschaltet und in dem Klimagehäuse (21) durch einen
beim Fahren des Fahrzeugs erzeugten Staudruck ein Luftstrom erzeugt
wird, schließt
der Klappenkörperabschnitt
(282) den Luftkanal stromab des ersten Wärmetauschers
(22) vollständig.
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Aufgrund
dessen ist es möglich,
zu verhindern, dass sich ein Benutzer, der das Abschalten eines
Gebläses
(11) erkennt, unbehaglich fühlt, wenn ein Luftstrom in
einen Fahrzeug-Fahrgastraum strömt.
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Gemäß einem
achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Luftkanal stromab
des ersten Wärmetauschers
(22) durch den Klappenkörperabschnitt
(282) vollständig
geschlossen, bis eine Oberfläche
des ersten Wärmetauschers
(22) getrocknet ist, falls Wasser an der Oberfläche des
ersten Wärmetauschers
(22) anhaftet.
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Aufgrund
dessen ist es möglich,
zu verhindern, dass an einer Oberfläche des ersten Wärmetauschers
(22) anhaftendes Wasser in Dampf umgewandelt und in einen
Fahrzeug-Fahrgastraum gebracht wird. Demgemäß ist es möglich, ein Beschlagen einer
Windschutzscheibe des Fahrzeug-Fahrgastraums zu verhindern.
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Gemäß einem
neunten Aspekt in der vorliegenden Erfindung wird der Luftkanal
stromab des ersten Wärmetauschers
durch den Klappenkörperabschnitt
(282) vollständig
geschlossen, bis eine Temperatur der Oberfläche des ersten Wärmetauschers
(22) auf einen Wert nicht größer als eine vorbestimmte Temperatur
verringert ist, falls die im Klimagehäuse (21) strömende Luft
durch den ersten Wärmetauscher
(22) gekühlt
wird.
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Aufgrund
dessen ist es möglich,
ein Strömen der
Luft in den Fahrzeug-Fahrgastraum zu stoppen, bis eine Oberflächentemperatur
des ersten Wärmetauschers
(22) auf einen Wert gesunken ist, der die an der Oberfläche des
ersten Wärmetauschers
(22) strömende
Luft ausreichend kühlen
kann. Demgemäß kann,
wenn die Oberflächentemperatur
des ersten Wärmetauschers
(22) auf einen Wert nicht größer als eine vorbestimmte Temperatur
gesunken ist und die an der Oberfläche des ersten Wärmetauschers (22)
strömende
Luft ausreichend gekühlt
werden kann, ein Strom kalter Luft in den Fahrzeug-Fahrgastraum
strömen.
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele
der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
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1 ist
eine Längsschnittansicht
einer Darstellung der Konstruktion der Inneneinheit 1 der
Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung eines Ausführungsbeispiels.
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2 ist
eine Perspektivansicht einer Darstellung der Konstruktion der in
der Inneneinheit 1 vorgesehenen Luftmischklappe 28.
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3 ist
eine Längsschnittansicht
der Klimaeinheit 1, wenn der maximale Kühlzustand durch die Luftmischklappe 28 eingestellt
ist.
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4 ist
eine Längsschnittansicht
der Klimaeinheit 1, wenn der maximale Heizzustand durch Luftmischklappe 28 eingestellt
ist.
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5 ist
eine Längsschnittansicht
der Klimaeinheit 1, wenn die Luftmischklappe 28 einen
vollständig
geschlossenen Zustand des Luftkanals einstellt.
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6 ist
eine Längsschnittansicht
eines Hauptabschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels.
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7 ist
eine Längsschnittansicht
eines Hauptabschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels.
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1 ist
eine Längsschnittansicht
einer Darstellung der Konstruktion der Inneneinheit 1 der
Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung eines Ausführungsbeispiels. 2 ist
eine Perspektivansicht einer Darstellung der Konstruktion der in
der Inneneinheit 1 vorgesehenen Luftmischklappe 28.
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Wie
in 1 dargestellt, ist die Inneneinheit 1 der
Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung dieses Ausführungsbeispiels in der in 1 veranschaulichten Ausrichtung
unter einer Instrumententafel in einem vorderen Abschnitt (oder
in einem hinteren Abschnitt) eines Fahrzeug-Fahrgastraums angeordnet.
Kurz gesagt sind zwei Abschnitte der Gebläseeinheit 10 und der
Klimaeinheit 20 parallel zueinander angeordnet.
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Die
Gebläseeinheit 10 saugt
die Innenluft des Fahrzeug-Fahrgastraums in die Inneneinheit 1. Alternativ
saugt die Gebläseeinheit 10 die
Außenluft außerhalb
des Fahrzeug-Fahrgastraums in die Inneneinheit 1. Ein Innenluft/Außenluft-Wechselkasten (nicht
dargestellt) ist in der Fahrzeugbreitenrichtung (Richtung senkrecht
zur Zeichnungsebene von 1) angeordnet.
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Die
Gebläseeinheit 10 enthält ein elektrisches
Gebläse 11.
Dieses Gebläse 11 enthält ein Mehrschaufel-Zentrifugallüfterrad 12 und
einen Lüfterradantriebsmotor 13.
Dieses Mehrschaufel-Zentrifugallüfterrad 12 ist
in einem Spiralgehäuse 14 angeordnet.
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Auf
der luftstromabwärtigen
Seite im Spiralgehäuse 14 der
Gebläseeinheit 10 ist
ein Leitungsabschnitt 15 ausgebildet, der einen Strömungskanal
bildet, der von einem Auslass des Spiralgehäuses 14 verläuft. Dieser
Leitungsabschnitt 15 wird zum Einleiten eines Luftstroms
von der Gebläseeinheit 10 zu
einem später
beschriebenen Verdampfapparat 22 benutzt. Dieser Leitungsabschnitt 15 verbindet
einen Auslassabschnitt der Gebläseeinheit 10 mit
einem Einlassabschnitt der Klimaeinheit 20.
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Die
Klimaeinheit 20 enthält
einen Verdampfer 22 (entspricht einem Wärmetauscher zur Klimatisierung/zum
Kühlen
und einem ersten Wärmetauscher)
sowie einen Heizkern 23 (entspricht einem Wärmetauscher
zum Heizen und einem zweiten Wärmetauscher),
wobei der Verdampfer 22 und der Heizkern 23 in
der Klimaeinheit 20 eingebaut sind.
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Das
Klimagehäuse 21 ist
eine Form aus einem elastischen Harz, dessen mechanische Festigkeit
hoch ist, wie beispielsweise Polypropylen. Dieses Klimagehäuse 21 ist
aus mehreren geteilten Gehäusen
gebildet. Nachdem diese geteilten Gehäuse die oben beschriebenen
Wärmetauscher 22, 23,
die später
beschriebenen Klappen und die weiteren Komponenten aufnehmen, werden
sie durch Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise metallische Klammern
oder Schrauben miteinander zu einem Körper verbunden, sodass das
Klimagehäuse 21 gebildet
werden kann.
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In
diesem Zusammenhang ist in diesem Ausführungsbeispiel das Klimagehäuse 21 mit
einem Spiralgehäuse 14 und
einem Leitungsabschnitt 15 zu einem Körper kombiniert.
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In
einem Abschnitt auf der Vorderseite des unteren Abschnitts des Klimagehäuses 21 ist
ein Luftstromeinlass 24 vorgesehen. In diesen Luftstromeinlass 24 strömt ein von
der Gebläseeinheit 10 über den
Leitungsabschnitt 15 geschickter Luftstrom.
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Im
Klimagehäuse 21 ist
ein Verdampfer 22 nach dem Luftstromeinlass 24 in
einer solchen Weise angeordnet, dass der Verdampfer 22 einen
gesamten Bereich des Luftkanals abdeckt. Bekanntermaßen ist
dieser Verdampfer 22 ein Wärmetauscher (ein Luft/Kältemittel-Wärmetauscher),
in dem man Verdampfungswärme
des Kältemittels
in dem Kühlkreis aus
der Luft erhält,
sodass die Luft gekühlt
werden kann.
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Auf
der luftstromabwärtigen
Seite (an der Oberseite des Fahrzeugs) des Verdampfers 22 ist
ein Heizkern 23 angeordnet. Dieser Heizkern 23 heizt wieder
einen Strom kalter Luft, die durch den Verdampfer 22 geströmt ist.
Motorkühlwasser mit
einer hohen Temperatur (heißes
Wasser) strömt
in dem Heizkern 23. Während
dieses Motorkühlwasser
als Wärmequelle
verwendet wird, wird die Luft im Heizkern 23 erwärmt.
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In
einem Abschnitt auf der rechten Seite in der Zeichnung (auf der
Rückseite
oder auf der Vorderseite des Fahrzeugs) des Heizkerns 23 im
Klimagehäuse 21 ist
ein Kaltluftbypasskanal 25 ausgebildet, welcher ein Bypasskanal
ist, in dem Luft (ein Strom kalter Luft) an dem Heizkern 23 vorbeiströmt.
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An
der Fahrzeugunterseite des Heizkerns 23 ist in dem Öffnungsabschnitt
(entspricht dem Einlass des zweiten Wärmetauschers) 26 zum
Heizen, in welchen die durch den Heizkern 23 strömende Luft strömt, und
in dem Öffnungsabschnitt
(entspricht dem Bypasskanaleinlass) 27 zum Umgehen des stromaufwärtigen Endes
des Kaltluftbypasskanals 25 eine Luftmischklappe 28 angeordnet,
die ein Verhältnis
des Volumens der durch den Heizkern 23 strömenden Luft
(heißer
Luft) zu dem Volumen der durch den Kaltluftbypasskanal 25 strömenden Luft
(kalte Luft) einstellt.
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In
einem Abschnitt auf der stromabwärtigen Seite
(der oberen Seite des Fahrzeugs) des Heizkerns 23 und des
Kaltluftbypasskanals 25 ist ein Kaltluft/Heißluft-Mischraum 30 gebildet,
in dem ein aus dem Kaltluftbypasskanal 25 geschickter Kaltluftstrom und
ein vom Heizkern 23 geschickter Heißluftstrom miteinander vereint
und vermischt werden.
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Im
Oberseitenabschnitt des Klimagehäuses 21 ist
in einem Teil an der Fahrzeugvorderseite (an der Fahrzeugrückseite)
ein Entfrosteröffnungsabschnitt 31 vorgesehen.
In diesen Entfrosteröffnungsabschnitt 31 strömt Luft,
deren Temperatur geregelt worden ist, aus dem Kaltluft/Heißluft-Mischraum 30. Der
Entfrosteröffnungsabschnitt 31 ist über eine
nicht dargestellte Entfrosterleitung mit einem Entfrosterblasauslass
verbunden. Deshalb strömt
ein Luftstrom aus diesem Entfrosterblasauslass auf eine Innenseite
der Windschutzscheibe des Fahrzeugs.
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In
dem Oberseitenabschnitt des Klimagehäuses 21 ist in einem
Abschnitt an der Fahrzeugrückseite
(oder -vorderseite) bezüglich
des Entfrosteröffnungsabschnitts 31 ein
Gesichtsöffnungsabschnitt 32 vorgesehen.
In diesen Gesichtsöffnungsabschnitt 32 strömt Luft,
deren Temperatur geregelt ist, aus dem Kaltluft/Heißluft-Mischraum 33.
Der Gesichtsöffnungsabschnitt 32 ist über eine
in der Zeichnung nicht dargestellte Gesichtsleitung mit einer Gesichtsblasöffnung verbunden.
Ein Luftstrom strömt aus
dieser Blasöffnung
zu einem Kopf eines Fahrgasts in dem Fahrzeug-Fahrgastraum.
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Im
Seitenabschnitt und im Rückseitenabschnitt
des Klimagehäuses 21 ist
ein Fußöffnungsabschnitt 33 unterhalb
des Gesichtsöffnungsabschnitts 32 vorgesehen.
In diesen Fußöffnungsabschnitt 33 strömt ein Luftstrom,
dessen Temperatur geregelt ist, aus dem Kaltluft/Heißluft-Mischraum 30.
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In
diesem Fußöffnungsabschnitt 33 ist
ein Fußöffnungsabschnitt 33a,
der im Seitenteil des Klimagehäuses 21 vorgesehen
ist, über
eine nicht dargestellte Fußleitung
mit einem Fußblasauslass
für einen
Vordersitz verbunden. Deshalb strömt ein Luftstrom aus dieser
Blasöffnung
zu den Füßen des Fahrgasts
auf dem Vordersitz im Fahrzeug-Fahrgastraum.
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In
diesem Fußöffnungsabschnitt 33 ist
ein Fußöffnungsabschnitt 33b,
der im Rückseitenteil
des Klimagehäuses 21 vorgesehen
ist, über
eine nicht dargestellte Fußleitung
mit einem Fußblasauslass
für einen
Rücksitz
verbunden. Deshalb strömt
ein Luftstrom aus diesem Blasauslass zu den Füßen des Fahrgasts auf dem Rücksitz im
Fahrzeug-Fahrgastraum.
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Zwischen
dem Entfrosteröffnungsabschnitt 31 und
dem Gesichtsöffnungsabschnitt 32 im
Klimagehäuse 21 ist
eine Entfroster/Gesichtsklappe 34 zum Öffnen und Schließen beider Öffnungsabschnitte 31, 32 vorgesehen.
Die Entfroster/Gesichtsklappe 34 enthält eine durch das Klimagehäuse 31 drehbar gehaltene
Drehwelle 341 und einen mit der Drehwelle 341 verbundenen,
plattenförmigen
Klappenplattenabschnitt 342.
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Zwischen
dem Gesichtsöffnungsabschnitt 32 und
dem Fußöffnungsabschnitt 33 im
Klimagehäuse 21 ist
eine Gesichts/Fußklappe 35 zum Öffnen und Schließen beider Öffnungsabschnitte 32, 33 vorgesehen.
Die Gesichts/Fußklappe 35 enthält eine
durch das Klimagehäuse 21 drehbar
gehaltene Drehwelle 351 und zwei plattenförmige Klappenplattenabschnitte 352, 353,
die mit der Drehwelle (351) verbunden sind. Das heißt, die
Gesichts/Fußklappe 35 ist
eine Flügelklappe.
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In
diesem Zusammenhang ist im Klappenplattenabschnitt 353 zum Öffnen und
Schließen
des Fußöffnungsabschnitts 33b ein
vertikaler Abschnitt 354 entlang des Seitenteils des Klimagehäuses 21 vorgesehen.
Dieser vertikale Abschnitt 354 ist ein Klappenabschnitt
zum Öffnen
und Schließen
des Fußöffnungsabschnitts 33a entsprechend
einer Öffnungs-
und Schließbewegung
des Fußöffnungsabschnitts 33b.
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Der
Entfrosteröffnungsabschnitt 31,
der Gesichtsöffnungsabschnitt 32 und
der Fußöffnungsabschnitt 33 werden
durch die Entfroster/Gesichtsklappe 34 und die Gesichts/Fußklappe 35,
welche zwei Blasmodusklappen sind, so geöffnet und geschlossen, dass
ein Verhältnis
des aus den Öffnungsabschnitten 31, 32, 33 strömenden Luftstroms
entsprechend dem Blasmodus, der im Voraus eingestellt worden ist,
eingestellt werden kann.
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Wie
in 2 dargestellt, enthält die Luftmischklappe des
oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiels eine durch
das Klimagehäuse 21 drehbar
gehaltene Drehwelle 281; einen in der Drehrichtung der
Drehwelle 281 verlaufenden bogenförmigen Klappenplattenabschnitt
(entspricht dem Klappenkörperabschnitt) 282;
und eine sektorförmige Verbindungsplatte 283.
Diese Verbindungsplatte 283 verbindet beide Endabschnitte
des Klappenplattenabschnitts 282 in der axialen Richtung
mit der Drehwelle 281.
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In
diesem Zusammenhang ist zum Gewährleisten
der Dichtungseigenschaft des Klappenplattenabschnitts 282 mit
dem Klimagehäuse 21 ein Dichtungselement 282a aus
elastischem Material, wie beispielsweise ein Elastomer, im Umfangsabschnitt
des Klappenplattenabschnitts 282 der Luftmischklappe 28 vorgesehen.
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Wie
in 1 dargestellt, stellt der Klappenplattenabschnitt 282 dieser
Luftmischklappe 28 ein Verhältnis der Öffnungsfläche des Öffnungsabschnitts 26 zum
Heizen zur Öffnungsfläche des Öffnungsabschnitts 27 zum
Umleiten so ein, dass ein Volumenverhältnis des durch den Heizkern 23 strömenden Luftstroms
(heiße
Luft) zum Volumen des durch den Kaltluftbypasskanal 25 strömenden Luftstroms
(kalte Luft) eingestellt werden kann.
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Die
Luftmischklappe 28 kann in der Richtung, in welcher der Öffnungsabschnitt 26 zum
Heizen und der Öffnungsabschnitt 27 zum
Umleiten ausgerichtet sind, aus dem Öffnungsabschnitt 26 zum Heizen
herausbewegt werden.
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Außerhalb
des Öffnungsabschnitts 26 zum Heizen
in der Richtung, in welcher der Öffnungsabschnitt 26 zum
Heizen und der Öffnungsabschnitt 27 zum
Umleiten ausgerichtet sind, ist ein Verdampferauslass (entspricht
dem Auslass des ersten Wärmetauschers) 29,
aus dem die durch den Verdampfer 22 strömende Luft ausströmt, stromab
des Verdampfers 22 vorgesehen.
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Betreffend
diesen Verdampferauslass 29 ist die Öffnungsbreite A in der Richtung,
in welcher die Öffnungsabschnitte 26, 27, 29 ausgerichtet
sind (die Richtung der Bewegung des Klappenplattenabschnitts 282),
gleich der Öffnungsbreite
B in der Richtung, in welcher der Öffnungsabschnitt 26 zum
Heizen ausgerichtet ist, und der Öffnungsbreite C in der Richtung,
in welcher der Öffnungsabschnitt 27 zum Umleiten
ausgerichtet ist. Das heißt,
die Öffnungsbreite
B, C bzw. A der Öffnungsabschnitte 26, 27 und 29 ist
immer gleich.
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Betreffend
den Verdampferauslass 29 ist ein Abstand von der Drehwelle 281 der
Luftmischklappe 28 gleich einem Abstand des Öffnungsabschnitts 26 zum
Heizen von der Drehwelle 281 der Luftmischklappe 28.
Ferner ist der Abstand von der Drehwelle 281 der Luftmischklappe 28 gleich
einem Abstand des Öffnungsabschnitts 27 zum
Umleiten von der Drehwelle 281 der Luftmischklappe 28.
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Demgemäß wird die
Luftmischklappe 28 in der Richtung, in welcher der Öffnungsabschnitt 26 zum
Heizen und der Öffnungsabschnitt 27 zum
Umleiten ausgerichtet sind, so aus dem Öffnungsabschnitt 26 zum
Heizen herausgedreht, dass der Klappenplattenabschnitt 282 den
Verdampferauslassabschnitt 29 vollständig schließen kann.
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Im
Klimagehäuse 21 ist
stromauf des Verdampferauslasses 29 eine Ablauföffnung (entspricht der
Ausgabeöffnung) 211 zum
Ausgeben von Wasser (in das Klimagehäuse 21 strömendes Wasser und
an der Oberfläche
des Verdampfers 22 erzeugtes Kondenswasser) vom Innern
des Klimagehäuses 21 aus
dem Fahrzeug-Fahrgastraum heraus vorgesehen.
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Es
wird nun auf der Basis des oben beschriebenen Aufbaus die Funktionsweise
der Klimaanlage zur Nutzung in einem Fahrzeug des vorliegenden Ausführungsbeispiels
beschrieben.
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Bekanntermaßen enthält die Klimaanlage zur
Nutzung in einem Fahrzeug eine elektronische Steuereinheit (in der
Zeichnung nicht dargestellt), in welche Betriebssignale von verschiedenen,
an der Klimatafel vorgesehenen Betätigungselementen eingegeben
werden und in welche auch Sensorsignale von verschiedenen Sensoren,
die für
die Steuerung der Klimatisierung verwendet werden, eingegeben werden.
Gemäß den Ausgangssignalen
der Steuereinheit werden der Motor 13 angetrieben und die Stellungen
der Luftmischklappe 28 und der Blasmodusklappen 34, 35 gesteuert.
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Wenn
der Motor 13 angetrieben und das Mehrschaufel-Zentrifugallüfterrad 12 gedreht
wird, strömt
die in das Spiralgehäuse 14 gesaugte
Luft aus dem Luftstromeinlass 24 über den Leitungsabschnitt 15 in
die Klimaeinheit 20.
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Ein
Luftstrom, der aus dem Luftstromeinlass 24 geströmt ist,
wird durch den Verdampfer 22 gekühlt. Deshalb wird der Luftstrom
zu einem Strom kalter Luft. Der Strom kalter Luft, der durch den
Verdampfer 22 geströmt
ist, strömt
aus dem Verdampferauslass 29 und wird durch die Luftmischklappe 28 entsprechend
dem Öffnungsgrad
jedes Öffnungsabschnitts 26, 27 in
einen Teil, der in dem Kaltluftbypasskanal 25 strömt, und
einen Teil, der durch den Heizkern 23 wieder erwärmt wird,
geteilt.
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Ein
Strom heißer
Luft, der durch den Heizkern 23 erwärmt wird, wird mit einem Strom
kalter Luft, der aus dem Kaltluftbypasskanals 25 geschickt wird,
vermischt. Gemäß dem durch
die Ausblasmodusklappen 34, 35 gebildeten Ausblasmodus strömt der gemischte
Luftstrom über
einen des Entfrosteröffnungsabschnitts 31,
des Gesichtsöffnungsabschnitts 32 und
des Fußöffnungsabschnitts 33 in
den Fahrzeug-Fahrgastraum.
Alternativ strömt
der gemischte Luftstrom über
zwei oder mehr des Entfrosteröffnungsabschnitts 31,
des Gesichtsöffnungsabschnitts 32 und
des Fußöffnungsabschnitts 33 in
den Fahrzeug-Fahrgastraum.
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In
diesem Modus, in dem die Klimaluft in den Fahrzeug-Fahrgastraum
strömt,
schließt
der Klappenplattenabschnitt 282 der Luftmischklappe 28, wenn
der maximale Luftkühlzustand,
in dem der Fahrzeug-Fahrgastraum schnell gekühlt wird, eingestellt ist,
wie in 3 dargestellt, den Öffnungsabschnitt 26 zum
Heizen vollständig,
und gleichzeitig wird die Öffnung 27 zum
Umleiten vollständig
geöffnet.
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Wenn
der maximale Heizzustand, in dem der Fahrzeug-Fahrgastraum schnell
erwärmt
wird, eingestellt ist, wie in 4 dargestellt,
schließt
der Klappenplattenabschnitt 282 der Luftmischklappe 28 den Öffnungsabschnitt 27 zum
Umleiten vollständig,
und gleichzeitig wird die Öffnung 26 zum
Heizen vollständig
geöffnet.
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Das
heißt,
in dem Modus, in dem die Klimaluft in den Fahrzeug-Fahrgastraum
strömt,
wird die Luftmischklappe 28 zwischen der in 3 dargestellten
Stellung und der in 4 dargestellten Stellung gedreht.
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Während der
Fahrzeug-Fahrgastraum, wie oben beschrieben, klimatisiert wird,
und wenn zum Beispiel ein Austritt des Kältemittels aus dem Verdampfer 22 durch
eine nicht dargestellte Kältemittelerfassungseinrichtung,
die stromab des Verdampfers 22 im Klimagehäuse 21 vorgesehen
ist, erfasst wird, wird, wie in 5 dargestellt,
die Luftmischklappe 28 nach unten gedreht und der Verdampferauslass 29 durch
den Klappenplattenabschnitt 282 vollständig geschlossen.
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Hierdurch
kann das Kältemittel,
das aus dem Verdampfer 22 ausgetreten ist, zusammen mit
einem Luftstrom, der von der Seite der Gebläseeinheit 10 über den
Luftstromeinlass 24 in die Klimaeinheit 20 geströmt und durch
den Verdampfer 22 gelangt ist, aus der Ablauföffnung 211 aus
dem Fahrzeug-Fahrgastraum heraus ausgegeben werden.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Aufbau und Betrieb ist es möglich, ein Strömen des
Kältemittels
in den Fahrzeug-Fahrgastraum zu verhindern. Diese Steuerung zur
Kältemittelausblasverhinderung wird
ausgeführt,
wenn der Verdampferauslass 29 stromab des Verdampfers 22 durch
den Klappenplattenabschnitt 282 der Luftmischklappe 28,
die gedreht worden ist, vollständig
geschlossen ist. Demgemäß wird keine
weitere Klappe benötigt.
Deshalb ist es möglich,
zu verhindern, dass eine Klappe, die zum Schließen des Luftkanals benutzt
wird, um so das Kältemittel
zu sperren, kompliziert wird.
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Die
Luftmischklappe 28 ist eine Drehklappe, bei welcher die
Drehwelle 281 angetrieben wird, um so einen bogenförmigen Klappenplattenabschnitt 282 zu
drehen. Demgemäß ist es
möglich,
einen Mechanismus zum Antreiben des Klappenplattenabschnitts 282 der
Luftmischklappe 28, wenn der Luftkanal geschlossen wird,
zu vereinfachen.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird, falls das Kältemittel
aus dem Verdampfer 22 in das Klimagehäuse 21 austritt, der
Verdampfer 22 mit der Luftmischklappe 28 vollständig geschlossen.
Falls jedoch eine andere Aufgabe gelöst werden soll, kann der Verdampferauslass 29 ebenfalls
geschlossen werden.
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Wenn
zum Beispiel das Gebläse 11 abgeschaltet
und in dem Klimagehäuse 21 durch
einen beim Fahren des Fahrzeug verursachten Staudruck ein Luftstrom
erzeugt wird, kann der Verdampferauslass 29 mit dem Klappenplattenabschnitt 282 der Luftmischklappe 28 vollständig geschlossen
werden.
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Aufgrund
dessen ist es möglich,
zu verhindern, dass sich ein Benutzer, der das Abschalten des Gebläses 11 erkennt,
unbehaglich fühlt,
wenn ein Luftstrom in den Fahrzeug-Fahrgastraum strömt.
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Falls
eine Oberfläche
des Verdampfers 22 beim Starten der Klimaanlage nass wird,
d. h. falls Wasser an einer Oberfläche des Verdampfers 22 anhaftet,
kann, bis die Oberfläche
des Verdampfers 22 getrocknet ist, der Verdampferauslass 29 mit
dem Klappenplattenabschnitt 282 der Luftmischklappe 28 vollständig geschlossen
werden. Nachdem die Oberfläche
des Verdampfers 22 getrocknet ist, kann die Luftmischklappe 28 so
betätigt
werden, dass eine normale Temperatursteuerung ausgeführt werden kann.
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Aufgrund
dessen ist es möglich,
das Auftreten eines Falls zu verhindern, bei dem an der Oberfläche des
Verdampfers 22 anhaftendes Wasser in Dampf umgewandelt
wird und der so erzeugte Dampf in den Fahrzeug-Fahrgastraum eintritt.
Demgemäß ist es
möglich,
selbst wenn die Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung mit dem Entfrosterauslassmodus
gestartet wird, ein Beschlagen der Windschutzscheibe des Fahrzeugs
zu verhindern.
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Falls
der Fahrzeug-Fahrgastraum gekühlt wird,
kann, bis eine Oberflächentemperatur
des Verdampfers 22 auf einen Wert nicht größer als
eine vorbestimmte Temperatur gesunken ist, der Verdampferauslass 29 mit
dem Klappenplattenabschnitt 282 der Luftmischklappe 28 vollständig geschlossen
werden. Wenn die Oberflächentemperatur
des Verdampfers 22 auf einen Wert nicht größer als
die vorbestimmte Temperatur gesunken ist, kann der Betrieb in der
normalen Weise ausgeführt
werden.
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Hierdurch
wird, bis die Oberflächentemperatur
des Verdampfers 22 auf einen Wert gesunken ist, bei dem
die hindurchströmende
Luft ausreichend gekühlt
werden kann, das Ausblasen der Luft in den Fahrzeug-Fahrgastraum
gestoppt. Wenn die Oberflächentemperatur
des Verdampfers 22 auf einen Wert nicht größer als
eine vorbestimmte Temperatur gesunken ist und die an der Oberfläche des
Verdampfers 22 strömende
Luft ausreichend gekühlt werden
kann, kann ein Strom kalter Luft in den Fahrzeug-Fahrgastraum strömen.
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Schließlich wird
nun ein weiteres Ausführungsbeispiel
erläutert.
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel
ist mit der Drehklappe versehen, die den Klappenplattenabschnitt 282 enthält, der
um die Drehwelle 281 entlang der Öffnungsseiten der Öffnungsabschnitte 26, 27, 29 gedreht
wird. Zum Beispiel kann, wie in 6 dargestellt,
auch eine Luftmischklappe 128 des Gleittyps eingesetzt
werden, bei welcher der Klappenplattenabschnitt entlang der Öffnungsseiten
der Öffnungsabschnitte 26, 27, 29 gleitet.
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Im
obigen Ausführungsbeispiel
wird, falls der Klappenplattenabschnitt 282 der Luftmischklappe 128 ein
Volumenverhältnis
der durch den Heizkern 23 strömenden Luftstroms zum Volumen
des durch den Kaltluftbypasskanal 25 strömenden Luftstroms einstellt,
ein Verhältnis
der Öffnungsfläche des Öffnungsabschnitts 26 zum
Heizen zur Öffnungsfläche des Öffnungsabschnitts 27 zum
Umleiten eingestellt. Sofern das Volumenverhältnis des durch den Heizkern 23 strömenden Luftstroms
zum Volumen des durch den Kaltluftbypasskanal 25 strömenden Luftstroms
eingestellt wird, bei dem der Anteil der Öffnungsfläche des stromaufwärtigen Öffnungsabschnitts
eingestellt wird.
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Zum
Beispiel ist es möglich,
wie in 7 dargestellt, ein solches Ausführungsbeispiel
einzusetzen, dass ein Verhältnis
der Öffnungsfläche des Öffnungsabschnitts
stromab des Heizkerns 23 zur Öffnungsfläche des Öffnungsabschnitts stromab des Kaltluftbypasskanals 25 eingestellt
wird.
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Im
obigen Ausführungsbeispiel
sind die Breiten B, C und A der Öffnungsabschnitte 26, 27, 29 in der
Ausrichtungsrichtung alle gleich. Die Breite B des Öffnungsabschnitts 26 zum
Heizen und die Breite C des Öffnungsabschnitts 27 zum
Umleiten können
jedoch auch im Wesentlichen gleich sein. Die Öffnungsbreite A des Verdampferauslasses 29 kann
im Wesentlichen gleich der Breite B des Öffnungsabschnitts 26 zum
Heizen oder der Breite C des Öffnungsabschnitts 27 zum
Umleiten sein. Alternativ kann die Öffnungsbreite A des Verdampferauslasses 29 kleiner
als die Öffnungsbreite
B oder die Öffnungsbreite
C sein. Wenn die Öffnungsbreite
A des Verdampferauslasses 29 gleich oder kleiner als die Öffnungsbreiten
B, C der zur Zeit des Luftmischens eingestellten Öffnungsabschnitte 26, 27 ist,
kann der Verdampferauslass 29 durch die Luftmischklappe vollständig geschlossen
werden.
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Im
oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
ein Abschnitt, in dem der Verdampferauslass 29 vollständig geschlossen
wird, nicht notwendigerweise auf einen Fall beschränkt, in
dem der Klappenplattenabschnitt 282 der Luftmischklappe 28 den
Auslass in enger Bedeutung vollständig schließt, d. h. ein Abschnitt, in
dem der Verdampferauslass 29 vollständig geschlossen wird, enthält auch
einen Fall, in dem ein kleiner Luftaustritt aus dem Dichtungsabschnitt bewirkt
wird. Das heißt,
ein vollständiges
Schließen in
enger Bedeutung wird nicht unbedingt benötigt, sondern es ist ausreichend,
dass der meiste Luftstrom im Luftkanal unterdrückt werden kann. Selbst wenn
ein kleiner Luftaustritt aus dem Dichtungsabschnitt durch einen
Winddruck bewirkt wird, kann man sagen, dass der Verdampferauslass 29 im
Wesentlichen vollständig
geschlossen ist.
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Im
obigen Ausführungsbeispiel
ist der erste Wärmetauscher
zum Wärmeaustausch
zwischen dem Kältemittel
und der Luft, der Verdampfer 22 zum Kühlen der Luft durch Wärmeaustausch.
Der erste Wärmetauscher
zum Wärmeaustausch
zwischen dem Kältemittel
und der Luft kann jedoch auch ein Wärmetauscher sein, in dem die
Luft durch den Wärmeaustausch
mit dem Kältemittel
erwärmt
wird. Ferner kann ein Kältemittelzirkulationskreis,
nicht dargestellt, so verändert
werden, dass der erste Wärmetauscher
zwischen einem Fall, in dem die Luft durch den ersten Wärmetauscher
gekühlt
wird, und einem Fall, in dem die Luft durch den ersten Wärmetauscher
erwärmt
wird, umgeschaltet werden kann.