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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage, in der sich ein zum Heizen benutzter Wärmetauscher drehen kann. Insbesondere wird eine Klimaanlage der vorliegenden Erfindung bevorzugt für eine Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung angewendet, bei welcher sich ein zum Heizen benutzter Heißwasser-Wärmetauscher drehen kann.
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Bei Klimaanlagen zur Fahrzeugnutzung ist es üblich, ein Luftmisch-Temperatureinstellsystem zu verwenden, bei dem die Temperatur der in einen Fahrgastraum ausgeblasenen Luft eingestellt wird, indem ein Verhältnis der Luftströmungsrate eines Kaltluftstroms zur Luftströmungsrate eines Heißluftstroms durch eine Luftmischklappe eingestellt wird.
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In einer vorgeschlagenen Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung kann sich ein zum Heizen benutzter Heißwasser-Wärmetauscher drehen, sodass er als Luftmischklappe funktionieren kann. Zum Beispiel ist diese Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung in
JP 2001-47 845 A beschrieben.
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Gemaß der obigen Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung ist es moglich, die Luftmischklappe wegzulassen, und zur Zeit der maximalen Kühlung, wenn der zum Heizen benutzte Wärmetauscher in eine Stellung gedreht ist, in der der zum Heizen benutzte Wärmetauscher einen Kaltluftstrom nicht behindert, kann die Strömungsrate des Kaltluftstroms im Kühlbetrieb erhöht werden.
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Die obige Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung ist insbesondere wie folgt aufgebaut. Eine Drehwelle ist an einem Endabschnitt des zum Heizen benutzten Warmetauschers angeordnet. Von einem Antriebsmotor erzeugte Energie wird durch einen Getriebemechanismus auf die Drehwelle übertragen, sodass der gesamte zum Heizen benutzte Wärmetauscher um einen Endabschnitt des Wärmetauschers gedreht werden kann.
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In diesem Zusammenhang wurde gemaß einem Experiment und einer Untersuchung durch den Erfinder die folgende Tatsache herausgefunden. Eine Temperatur der stromabwartigen Luft des zum Heizen benutzten Wärmetauschers schwankt in einer Richtung der Drehwelle des zum Heizen benutzten Wärmetauschers stark. Aufgrund dieser Schwankung der Temperatur der stromabwärtigen Luft des zum Heizen benutzten Wärmetauschers schwankt die Temperatur der in den Fahrzeugfahrgastraum ausgeblasenen Luft stark.
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Unter Bezug auf 8A–8D und 9A–9C wird das Problem im Detail beschrieben. In diesem Zusammenhang ist die in 8A–8D und 9A–9C dargestellte Klimaanlage ein Testprodukt von dem Erfinder, d. h. die in 8A–8D und 9A–9C dargestellte Klimaanlage ist nicht öffentlich bekannt. 8A–8D und 9A–9C zeigen einen Temperatursteuerzustand, in dem der zum Heizen benutzte Wärmetauscher 15 um die Drehwelle 16 in eine Zwischenstellung zwischen der maximalen Heizstellung und der maximalen Kühlstellung gedreht ist. Wie in 8A–8D und 9A–9C dargestellt, ist eine Dichtrippe 20 auf der stromabwärtigen Seite des Warmetauschers 15 vorgesehen. Wie in 9B dargestellt, ragt diese Dichtrippe 20 von einer Innenwandfläche des Gehauses 11 zu einem Luftkanal im Gehäuse 11 und ist in eine Bilderrahmenform geformt Zur Zeit des maximalen Heizens kommt ein gesamter Umfang des Wärmetauschers 15 mit dieser bilderrahmenförmigen Dichtrippe 20 in Druckkontakt. Durch die obige Konstruktion gelangt der gesamte Luftstrom durch den Wärmetauscher 15 und wird geheizt. Der so erzeugte Heißluftstrom gelangt durch den Mittelabschnitt 20a der Dichtrippe 20 und strömt stromabwärts.
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Andererseits ist in einem Temperatursteuerzustand der Wärmetauscher 15 von der obigen Dichtrippe 20 getrennt. Deshalb strömt ein Teil des Kaltluftstroms, der durch den Wärmetauscher 13 zum Kühlen gestromt ist, entlang der Richtung des Pfeils c in 9A an dem zum Heizen benutzten Wärmetauscher 15 vorbei und strömt in den mittleren Öffnungsabschnitt 20a der bilderrahmenförmigen Dichtrippe 20. Ein ubriger Teil des Kaltluftstroms gelangt durch den zum Heizen benutzten Wärmetauscher 15 und wird geheizt. Deshalb wird der übrige Teil des Kaltluftstroms zu einem Strom heißer Luft d.
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In diesem Fall strömt stromab des zum Heizen benutzten Wärmetauschers 15 in beiden Seitenabschnitten in der Drehwellenrichtung des zum Heizen benutzten Wärmetauschers 15 eine Kaltluft entlang Flächen auf beiden Seiten der Dichtrippe 20 in der Richtung des in 8A–8D und 9A–9C dargestellten Pfeils c1 zur Drehwelle 16 des zum Heizen benutzten Wärmetauschers 15.
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Wie in 8B dargestellt, kommen jedoch Teile zwischen der Drehwelle 16 des zum Heizen benutzten Wärmetauschers 15 und Flächen auf beiden Seiten der Dichtrippe 20 zu einem toten Punkt. Deshalb kann ein entlang der Dichtrippe 20 strömender Kaltluftstrom c1 an diesem toten Punkt nicht weiter strömen. Demgemäß wird, wie durch den Pfeil c2 in 9B und 9C dargestellt, eine Richtung des Kaltluftstroms c1 in die Richtung der Drehwelle (der Seitenrichtung) des zum Heizen benutzten Wärmetauschers 15 geandert.
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Ein Kaltluftstrom c2, dessen Strömungsrichtung auf diese Weise geändert wird, strömt in beide Seitenabschnitte (beide Seitenabschnitte in der Drehwellenrichtung) des Kernabschnitts des zum Heizen benutzten Warmetauschers 15. Deshalb wird ein Anteil des Kaltluftstroms in beiden Seitenabschnitten des Kernabschnitts des zum Heizen benutzten Wärmetauschers 15 höher als ein Anteil des Kaltluftstroms im mittleren Abschnitt.
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Aus den obigen Gründen schwankt, wie in 8D dargestellt, eine Temperatur der aus dem Kernabschnitt des zum Heizen benutzten Wärmetauschers 15 ausgeblasenen Luft in einer solchen Weise, dass Temperaturen in beiden Seitenabschnitten niedrig sind und eine Temperatur im Mittelabschnitt hoch ist. Deshalb variiert eine Temperatur der in den Fahrzeugfahrgastraum ausgeblasenen Luft und der Komfort der Klimatisierung im Fahrzeugfahrgastraum wird vermindert.
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Insbesondere wird der Komfort der Klimatisierung im Fahrzeugfahrgastraum wie folgt vermindert. Falls eine Axialrichtung der Drehwelle 16 des Wärmetauschers 15 in der Seitenrichtung eines Fahrzeugs ausgerichtet ist, wird eine Temperatur der in den Mittelabschnitt in der Seitenrichtung des Fahrzeugs ausgeblasenen Luft erhöht, und eine Temperatur der in beide Seitenabschnitte in der Seitenrichtung des Fahrzeugs ausgeblasenen Luft wird verringert.
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FR 1 299 631 A beschreibt eine Klimaanlage, in der ein Wärmetauscher verkippt werden kann, um den wirksamen Querschnitt zu beeinflussen.
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FR 1 040 167 A zeigt einen weiteren verkippbaren Wärmetauscher.
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DE 35 20 548 A1 zeigt eine herkömmliche Heizungseinrichtung mit feststehendem Wärmetauscher, bei welcher ein Diffusor eines Radialgebläses mit einer Gitterwand versehen ist.
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In Anbetracht der obigen Punkte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schwankung der Temperatur in der Drehwellenrichtung des zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird durch die Klimaanlage mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Klimaanlage vorgesehen, mit einem Wärmetauscher (15) zum Heizen von Luft durch Wärmeaustausch zwischen der Luft und einem Wärmequellenfluid, wobei der Wärmetauscher (15) in einem Klimagehäuse (11) so angeordnet ist, dass der Wärmetauscher (15) um eine Drehwelle (16) gedreht werden kann; einer Dichtfläche (20), mit welcher ein Umfangsabschnitt des Wärmetauschers (15) in Kontakt kommt, wenn der Wärmetauscher (15) in eine maximale Heizstellung gedreht wird, wobei die Dichtfläche (20) im Klimagehäuse (11) ausgebildet ist, wobei ein Öffnungsabschnitt (20a), durch den Luft strömen kann, in einem Mittelabschnitt der Dichtfläche (20) ausgebildet ist; und einer Leiteinrichtung, die auf beiden Seiten in eine Axialrichtung der Drehwelle (16) stromauf des Wärmetauschers (15) im Klimagehäuse (11) angeordnet ist, wobei die Leiteinrichtung (25) einen Luftstrom zum Öffnungsabschnitt (20a) leitet, sodass der Luftstrom strömen kann, während er der Dichtfläche (20) ausweicht.
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Durch diesen zum Heizen benutzten Wärmetauscher des Drehtyps strömt, wie beispielhaft in 2A dargestellt, Luft in der Drehwellenrichtung, während sie beiden Seitendichtflächen (20) ausweicht. Deshalb können Ströme der Kaltluft, die durch Pfeile c1, c2 in 8A–8D und 9A–9C dargestellt sind, verhindert werden. Demgemäß kann auch verhindert werden, dass die Menge des Kaltluftstroms auf beiden Seiten in der Drehwellenrichtung im Öffnungsabschnitt (20a) größer als die Menge des Kaltluftstroms im Mittelabschnitt wird und demgemäß ist es möglich, die Temperaturverteilung der Luft, die aus dem Öffnungsabschnitt (20a) ausgeblasen wird, zu vergleichmäßigen.
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Insbesondere enthält die Leiteinrichtung der vorliegenden Erfindung einen Kanaldrosselabschnitt (25) zum Drosseln einer stromaufwärtigen Kanalfläche des Wärmetauschers (15).
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Insbesondere enthält die Dichtfläche der vorliegenden Erfindung eine von einer Innenwandfläche des Klimagehäuses (11) vorstehende Dichtrippe (20), indem sie in einer solchen Weise in eine Bilderrahmenform geformt ist, dass die Dichtrippe (20) den Öffnungsabschnitt (20a) umgibt.
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Weiter kann eine Leiteinrichtung (25) der vorliegenden Erfindung stromauf des Wärmetauschers (15) angeordnet sein. Deshalb kann die Leiteinrichtung (25) einen Kaltluftstrom vor dem Heizen, dessen Strömungsrate klein ist, leiten. Deshalb kann im Vergleich zu einem Fall, in dem eine Leiteinrichtung zum Vereinfachen eines Mischens eines Kaltluftstroms und eines Heißluftstroms stromab des Wärmetauschers (15) angeordnet ist, ein Anstieg des Luftwiderstands oder des Druckverlusts minimiert werden.
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In der vorliegenden Erfindung kann die Leiteinrichtung insbesondere in einem Abschnitt nahe wenigstens der Dichtfläche (20) im Luftkanal (18), der stromauf des Drehbereichs des Wärmetauschers (15) angeordnet ist, angeordnet sein.
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Es ist bevorzugt, dass der Kanaldrosselabschnitt (25) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass das Maß der Kanaldrosselung erhöht wird, indem er von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite des Luftstroms konisch ist. Dadurch wird der Luftstrom am Kanaldrosselabschnitt (25) nicht plötzlich umgelenkt. Deshalb kann der Luftstrom ruhig zum Öffnungsabschnitt (20a) im Mittelabschnitt der Dichtfläche (20) geleitet werden.
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In diesem Zusammenhang ist das Drosselmaß im Kanaldrosselabschnitt (25) von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite eines Luftstroms konstant.
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Weiter kann die Leiteinrichtung der vorliegenden Erfindung einen Leitformabschnitt zum Richten eines Luftstroms stromauf des Wärmetauschers (15) zum Öffnungsabschnitt (20a) enthalten.
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Weiter ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Wärmetauscher (15) im Klimagehäuse (11) so angeordnet, dass ein Endabschnitt (15a) auf der Seite der Drehwelle (16) des Wärmetauschers (15) auf einer stromabwärtigen Seite angeordnet werden kann und ein Endabschnitt (15b) auf der der Drehwelle (16) abgewandten Seite des Wärmetauschers (15) auf einer stromaufwärtigen Seite angeordnet werden kann, und die Dichtfläche (20) ist stromab des Wärmetauschers (15) angeordnet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann insbesondere der Wärmetauscher (15) in dem Klimagehäuse (11) so angeordnet sein, dass ein Endabschnitt (15a) des Wärmetauschers (15) auf der Seite der Drehwelle (16) auf einer stromaufwärtigen Seite angeordnet sein kann und ein Endabschnitt (15b) des Wärmetauschers (15) auf der der Drehwelle (16) abgewandten Seite auf einer stromabwärtigen Seite angeordnet sein kann, die Dichtfläche (20) stromauf des Wärmetauschers (15) angeordnet ist und die Leiteinrichtung (25) weiter stromauf der Dichtfläche (22) angeordnet ist.
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Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
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1 eine Längsschnittansicht eines Aufbaus der Innenklimaeinheit des ersten Ausführungsbeispiels;
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2A eine schematische Darstellung einer Skizze des Strömungszustands eines Kaltluftstroms und eines Heißluftstroms in einer Zwischendrehstellung des in 1 dargestellten, zum Heizen benutzten Warmetauschers des Drehtyps,
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2B eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 2A;
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2C eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 2A;
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2D eine schematische Darstellung einer Skizze der Temperaturverteilung an einer Position im Schnitt C-C in 2B;
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3A eine Schnittdraufsicht eines in 1 dargestellten, zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps;
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3B eine Seitenschnittansicht eines zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps;
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4A eine Schnittdraufsicht eines zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps des zweiten Ausführungsbeispiels;
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4B eine Seitenschnittansicht eines zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps;
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5A eine Schnittdraufsicht eines zum Heizen benutzten Warmetauschers des Drehtyps eines Vergleichsbeispiels;
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5B eine Seitenschnittansicht eines zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps des Vergleichsbeispiels;
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6 eine Längsschnittansicht eines Aufbaus der Innenklimaeinheit des dritten Ausführungsbeispiels;
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7 eine Längsschnittansicht eines Aufbaus der Innenklimaeinheit des vierten Ausführungsbeispiels;
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8A eine schematische Darstellung einer Skizze des Strömungszustands eines Kaltluftstroms und eines Heißluftstroms in einer Zwischendrehstellung des zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps einer Innenklimaeinheit, die von dem Erfinder untersucht und zu Testzwecken gefertigt wurde;
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8B eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 8A;
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8C eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 8A;
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8D eine schematische Darstellung einer Skizze der Temperaturverteilung an einer Position im Schnitt C-C in 8B;
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9A eine Längsschnittansicht eines Aufbaus der Innenklimaeinheit, die von dem Erfinder untersucht und zu Testzwecken gefertigt wurde;
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9B eine Ansicht in der Richtung des Pfeils D in 9A;
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9C eine Teilperspektivansicht in der Richtung des Pfeils D.
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Zuallererst wird nun das erste Ausführungsbeispiel erläutert. 1 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer Innenklimaeinheit einer Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung mit einem zum Heizen benutzten Wärmetauscher des Drehtyps des ersten Ausführungsbeispiels. 2A–2D zeigen eine schematische Darstellung einer Skizze der Konstruktion in der Nähe eines zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps, welche ein Hauptteil des ersten Ausführungsbeispiels ist. 2A ist eine schematische Darstellung einer Skizze der Konstruktion, die von einem stromaufwärtigen Kanal zu einem mit einem Fahrzeugfahrgastraum verbundenen Ausblaskanal angeordnet ist, eines zum Heizen benutzten Wärmetauschers des Drehtyps. 2B ist eine Schnittansicht entlang A-A in 2A. 2C ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B in 2A. 2D ist eine schematische Darstellung einer Temperaturverteilung an einer Position im Schnitt C-C in 2B.
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Zuerst folgen unter Bezug auf 1 Erläuterungen eines Aufbaus der Innenklimaeinheit 10 einer Klimaanlage zur Fahrzeugnutzung wie folgt. Die Innenklimaeinheit 10 ist in einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt in der Seitenrichtung des Fahrzeugs in einer Instrumententafel (nicht dargestellt) im vorderen Teil eines Fahrzeugfahrgastraums angeordnet. In diesem Zusammenhang zeigen Pfeile in 1, die „oben und unten” angeben und „vorne und hinten” angeben, Richtungen in dem Fall, wenn die Klimaeinheit am Fahrzeug befestigt ist. Eine Richtung senkrecht zur Oberfläche von 1 ist eine Seitenrichtung (Breitenrichtung) eines Fahrzeugs.
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Die Innenklimaeinheit 10 enthält ein Klimagehäuse aus Kunstharz, das einen Luftkanal bildet, in dem Luft in den Fahrzeugfahrgastraum strömt. Zur Vereinfachung des Kunstharzformens des Klimagehäuses 11 und auch zur Vereinfachung der Montage der einzubauenden Teile ist dieses Klimagehäuse 11 aus mehreren geteilten Gehäusekörpern gebildet. Die mehreren Teilgehäusekörper werden mittels Schrauben und Klammern in einem Körper befestigt, um so das Klimagehäuse 11 zu bilden.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Gebläseabschnitt 12 integral in einem oberen Teil auf der Vorderseite des Fahrzeugs im Klimagehäuse 11 angeordnet. Dieser Gebläseabschnitt 12 ist in einer solchen Weise aufgebaut, dass ein Zentrifugallüfter 12a durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird. In diesem Zusammenhang ist ein Innenluft/Außenluft-Wechselkasten (nicht dargestellt) mit einer Ansaugöffnung des Zentrifugallüfters 12a verbunden. Deshalb kann die eingeleitete Luft (die Innenluft oder die Außenluft) aus diesem Innenluft/Außenluft-Wechselkasten durch den Lüfter 12a von oben nach unten geblasen werden, wie durch den Pfeil „a” dargestellt.
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Innerhalb des Klimagehäuses 11 ist in einem unteren Abschnitt auf der Fahrzeugvorderseite ein Verdampfer 13 angeordnet, der ein zum Kühlen benutzter Wärmetauscher ist. In diesem Fall ist die Außenform des Verdampfers 13 in ein dünnes Rechteck geformt. Die gesamte durch den Gebläseabschnitt 12 geblasene Luft gelangt durch den Verdampfer 13, wie durch den Pfeil b dargestellt. Bekanntermaßen ist der Verdampfer 13 ein Wärmetauscher auf der Niederdruckseite in einem Dampfkompressions-Kühlkreis. Wenn der Verdampfer 13 Wärme aus der durch den Pfeil b dargestellten Luft absorbiert und das Kältemittel niedrigen Drucks verdampft, wird die hindurchstromende Luft gekühlt.
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Eine Ablauföffnung 14 ist am untersten Abschnitt des Bodenflächenabschnitts des Klimagehäuses 11 vorgesehen. Aus dieser Ablauföffnung 14 wird das im Verdampfer 13 erzeugte Kondenswasser aus dem Fahrzeug-Fahrgastraum heraus ausgegeben.
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Im Klimagehause 11 ist ein Heizkern 15 stromab des Verdampfers 13 angeordnet Insbesondere ist der Heizkern 15 in einem Abschnitt auf der Rückseite des Verdampfers 13 und auf einer oberen Seite angeordnet. In diesem Fall ist der Heizkern 15 ein zum Heizen von Luft durch ein Heizquellenfluid, das heißes Wasser (Motorkühlmittel) von einem Fahrzeugmotor (nicht dargestellt) ist, benutzter Wärmetauscher.
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Die Außenform des Heizkerns 15 ist als ein dünnes Rechteck geformt. Eine Drehwelle 16 ist in einen Endabschnitt 15a der Rechteckform des Heizkerns 15 gesetzt. Insbesondere ist die Drehwelle in einen oberen Endabschnitt 15a der Rechteckform des Heizkerns 15 gesetzt. Der Heizkern 15 wird durch diese Drehwelle 16 bezuglich des Klimagehäuses 11 drehbar gehalten.
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In dem in 1 dargestellten Beispiel ist die Drehwelle 16 auf der Ruckseite des oberen Endabschnitts des Verdampfers 13 in einer solchen Weise angeordnet, dass die Drehwelle 16 an den oberen Endabschnitt des Verdampfers 13 angrenzt. Zwischen dem Verdampfer 13 und dem Heizkern 15 ist integral mit dem Klimagehäuse 11 eine Luftstromsperrwand 17 ausgebildet, die für das maximale Kühlen verwendet wird. Diese Luftstromsperrwand 17 ist als eine Plattenform geformt, die senkrecht von einem Abschnitt zwischen dem oberen Endabschnitt des Verdampfers 13 und dem oberen Endabschnitt des Heizkerns 15 (dem Endabschnitt des Heizkerns 15 auf der Seite der Drehwelle 16) herunterhängt.
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Diese Luftstromsperrwand 17 ist in allen Bereichen innerhalb des Klimagehäuses 11 in der Seitenrichtung des Fahrzeugs (in der Richtung senkrecht zur Oberfläche von 1) ausgebildet. Beide Endabschnitte der Luftstromsperrwand 17 sind mit der rechten bzw. der linken Seitenwand des Klimagehäuses 11 verbunden.
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Eine Fläche dieser plattenförmigen Luftstromsperrwand 17 ist im Wesentlichen gleich der Fläche des Heizkerns 15, sodass die gesamte Seite des Heizkerns 15 auf der stromaufwärtigen Seite (die linke Seitenfläche des in 1 dargestellten Heizkerns 15) mit dieser Luftstromsperrwand 17 verdeckt werden kann. Ein vorbestimmter Spalt ist zwischen dem unteren Endabschnitt der Luftstromsperrwand 17 und dem Bodenflächenabschnitt des Klimagehäuses 11 und zwischen dem unteren Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 und dem Bodenflächenabschnitt des Klimagehauses 11 ausgebildet. Durch diesen vorbestimmten Abschnitt kann ein Luftkanal 18 stromauf des Heizkerns gebildet werden. Das heißt, dieser Luftkanal 18 ist in einem Bereich stromauf bezüglich des Drehbereichs des Heizkerns 15 ausgebildet.
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Zur Zeit des maximalen Kühlens wird der Heizkern 15 zu einer Stellung der gestrichelten Linie MC entlang der Seite (der in 1 dargestellten rechten Seitenfläche) der Luftstromsperrwand 17 auf der stromabwärtigen Seite gedreht. In dieser maximalen Kühlstellung MC schließt die Luftstromsperrwand 17 vollständig eine Seite des Heizkerns 15 auf der stromaufwärtigen Seite. Deshalb wird die Luft stromab des Verdampfers 13 an einem Stromen durch den Kernabschnitt des Heizkerns 15 gehindert.
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Demgemäß strömt die gesamte durch den Verdampfer strömende Luft (der Kaltluftstrom), wie durch den Pfeil c dargestellt, am Heizkern 15 vorbei. Deshalb ist es für die Klimaanlage möglich, die maximale Kühlleistung zu erbringen. Deshalb funktioniert zur Zeit des maximalen Kühlens der Luftkanal 18 stromauf des Heizkerns als ein Heizkern-Bypasskanal.
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In diesem Zusammenhang ist der Kernabschnitt des Heizkerns 15 in einer wohlbekannten Weise aufgebaut und wird nachfolgend unter Bezug auf die oben beschriebene 9C erläutert. Eine große Anzahl von Rohren 15c, deren Querschnitte flach sind und in denen heißes Wasser strömt, ist parallel zueinander angeordnet. Zwischen den Rohren 15c sind Wellrippen 15d angeordnet. Diese Rohre 15c und Wellrippen 15d sind integral miteinander verbunden, sodass die Luft stromab des Verdampfers 13 durch zwischen den Rohren 15c und den Wellrippen 15d gebildete Spalte strömen kann.
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Beide Endabschnitte in der Längsrichtung der Rohre 15c stehen jeweils mit einem Behälter 15e in Verbindung. Dieser Behälter 15e verteilt und sammelt heißes Wasser in die bzw. aus den Rohren 15c. In diesem Zusammenhang ist in 9C nur der Behälter 15e an einem Ende der Rohre 15c dargestellt, und der Behälter 15e am anderen Ende ist nicht gezeigt.
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In diesem Zusammenhang ist in diesem Ausführungsbeispiel der Heizkern 15 so angeordnet, dass der untere Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 (der Endabschnitt auf der der Drehwelle 16 abgewandten Seite) nahe zu dem am unteren Ende der Luftstromsperrwand 17 ausgebildeten stromaufwärtigen Luftkanal 18 kommen kann und der obere Endabschnitt 15a des Heizkerns 15 (der Endabschnitt auf der Seite der Drehwelle 16) vom stromaufwärtigen Luftkanal 18 zurücktreten kann. Deshalb wird der untere Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 zu einem stromaufwärtigen Endabschnitt, und der obere Endabschnitt 15a des Heizkerns 15 wird zu einem stromabwärtigen Endabschnitt.
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An der Innenwandfläche des Klimagehäuses 11 ist in einem Abschnitt stromab des Heizkerns 15 eine Dichtrippe 20 ausgebildet. Diese Dichtrippe 20 ist integral an der Innenwandfläche des Klimagehäuses 11 ausgebildet. Diese Dichtrippe 20 bildet eine Dichtfläche auf der Gehäuseseite zur Zeit des maximalen Heizens.
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Insbesondere ragt diese Dichtrippe 20 in einer Bilderrahmenform von der Innenwandflache des Klimagehäuses 11 ins Innere des Klimagehäuses 11. Der bilderrahmenförmige Vorsprung der Dichtrippe 20 ist in 2A dargestellt. In einem Mittelabschnitt dieses bilderrahmenförmigen Vorsprungs der Dichtrippe 20 ist ein mittlerer Öffnungsabschnitt 20a ausgebildet.
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Zur Zeit des maximalen Heizens wird der Heizkern 15 in die in 1 dargestellte Stellung MH der strichpunktierten Linie gedreht. Deshalb kommt ein rechteckiger Umfangsabschnitt des Heizkerns 15 mit der bilderrahmenformigen vorspringenden Form der Dichtrippe 20 in Druckkontakt. Hierdurch wird zur Zeit des maximalen Heizens der Heizkern-Bypasskanal, der den Luftkanal 18 direkt mit dem mittleren Öffnungsabschnitt 20a verbindet, gesperrt Deshalb wird der Bypassluftstrom (der Kaltluftstrom) c gesperrt, der direkt aus einem Abschnitt zwischen dem unteren Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 und dem Bodenflächenabschnitt der Innenwandseite des Klimagehäuses 11 strömt.
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Deshalb gelangt die gesamte in das Klimagehäuse 11 geblasene Luft durch den Kernabschnitt des Heizkerns 15 und wird geheizt. Deshalb ist es für die Klimaanlage möglich, die maximale Heizleistung zu erbringen. Ein Strom heißer Luft d, der durch den Kernabschnitt des Heizkerns 15 geströmt ist, gelangt durch den mittleren Öffnungsabschnitt 20a der Dichtrippe 20 und strömt zur stromabwärtigen Seite aus.
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Die in 1 dargestellte Stellung des Heizkerns 15 der durchgezogenen Linie ist ein Beispiel des Zwischenoffnungsgrades (der Zwischendrehstellung). Wenn der Heizkern 15 in dieser Stellung des Zwischenöffnungsgrades positioniert ist, stromt ein Luftstrom auf der unteren Seite des Heizkerns (der Kaltluftstrom) entlang der Richtung des Pfeils c am Heizkern 15 vorbei, und ein Luftstrom auf der oberen Seite gelangt durch den Heizkern 15 entlang der Richtung des Pfeils d' und wird geheizt. Deshalb wird dieser Luftstrom zu einem Heißluftstrom d.
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Demgemäß ist es möglich, wenn eine Drehstellung des Heizkerns 15 eingestellt wird, ein Verhältnis der Luftströmungsrate eines am Heizkern 15 vorbeiströmenden Kaltluftstroms zur Luftströmungsrate eines durch den Heizkern 15 gelangenden Heißluftstroms einzustellen. Deshalb kann die Temperatur der in den Fahrzeugfahrgastraum geblasenen Luft stufenlos eingestellt werden.
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Der am Heizkern 15 vorbeiströmende Kaltluftstrom und der durch den Heizkern 15 gelangende Heißluftstrom strömen durch den mittleren Öffnungsabschnitt der Dichtrippe 20 und werden im oberen Bereich 21 der Dichtrippe 20 gemischt, sodass ein Strom klimatisierter Luft, dessen Temperatur einen vorbestimmten Wert hat, erzeugt werden kann. Dieser Strom klimatisierter Luft strömt in die Ausblasöffnungsabschnitte 22, 23, 24.
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Als nächstes wird nun eine Anordnung der Ausblasöffnungsabschnitte 22, 23, 24 erläutert, aus denen die Luft zu jedem Teil im Fahrzeugfahrgastraum ausgeblasen wird. Diese Ausblasöffnungsabschnitte 22, 23, 24 sind im Klimagehause 11 an einer Rückseite des Gebläseabschnitts 12 angeordnet.
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Ein Entfrosteröffnungsabschnitt 22 ist im Oberseitenabschnitt des Klimagehauses 11 angeordnet und mit einer Entfrosterausblasöffnung an einer Oberseite der Instrumententafel über eine nicht dargestellte Entfrosterleitung verbunden. Aus dieser Entfrosterausblasöffnung wird die Luft zu einer Innenseite der Windschutzscheibe des Fahrzeugs ausgeblasen.
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Der Gesichtsöffnungsabschnitt 23 ist bezüglich des Entfrosteroffnungsabschnitts 22 in einem Rückseitenteil des Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere ist dieser Gesichtsöffnungsabschnitt 23 in einen mittleren Gesichtsöffnungsabschnitt 231, der im Mittelteil in der Seitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, und einen seitlichen Gesichtsöffnungsabschnitt 232, der auf beiden Seiten in der Seitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, geteilt.
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Eine mittlere Gesichtsleitung 231a ist mit dem mittleren Gesichtsöffnungsabschnitt 231 verbunden. Eine Ausblasöffnung (eine mittlere Gesichtsausblasöffnung) am vorderen Ende dieser mittleren Gesichtsleitung 231a ist in der Seitenrichtung in einem Mittelabschnitt angeordnet. Ein Luftstrom wird aus dieser Ausblasöffnung am vorderen Ende zum Gesichtsteil eines Fahrgasts geblasen.
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Eine seitliche Gesichtsleitung 232a ist mit dem seitlichen Gesichtsöffnungsabschnitt 232 verbunden. Eine Ausblasöffnung (eine seitliche Gesichtsausblasöffnung) am vorderen Ende dieser seitlichen Gesichtsleitung 232a ist an beiden Endabschnitten in der Seitenrichtung der Instrumententafel des Fahrzeugs angeordnet. Aus der Ausblasöffnung am vorderen Ende wird ein Luftstrom zum Gesichtsabschnitt eines Fahrgasts oder zum Seitenfenster des Fahrzeugs ausgeblasen.
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Ein Fußöffnungsabschnitt 24 ist an Seitenwänden auf beiden Seiten in der Seitenrichtung des Klimagehäuses 11 angeordnet und bläst über eine nicht dargestellte Fußleitung Luft zur Fußseite des Fahrgasts aus. In diesem Zusammenhang werden der Entfrosteröffnungsabschnitt 22, der Gesichtsöffnungsabschnitt 23 und der Fußöffnungsabschnitt 24 durch eine nicht dargestellte Ausblasmodusklappe geöffnet und geschlossen.
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Als nächstes folgen Erläuterungen eines im Luftkanal 18 auf der stromaufwärtigen Seite ausgebildeten Kanaldrosselabschnitts 25. Der Kanaldrosselabschnitt 25 ist wie folgt aufgebaut. Wie in 2A dargestellt, ist die Breite W1 des Luftkanals 18 stromauf des Heizkerns 15 in der Heizkerndrehwellenrichtung (der Seitenrichtung des Fahrzeugs) kleiner als die Breite W2 des Heizkerns 15, und die Breite W1 ist im Wesentlichen gleich der Breite W3 des mittleren Öffnungsabschnitts 20a der Dichtrippe 20. Alternativ ist die Breite W1 etwas kleiner als die Breite W3 des mittleren Öffnungsabschnitts 20a der Dichtrippe 20.
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3A und 3B sind beispielhafte Darstellungen eines speziellen Ausführungsbeispiels des Kanaldrosselabschnitts 25. Wie in 3B dargestellt, ist der Kanaldrosselabschnitt 25 im Luftkanal 18 bezüglich der vertikalen Richtung des Fahrzeugs in einem unteren Abschnitts des Heizkerns 15 ausgebildet. Bezuglich der Seitenrichtung des Fahrzeugs ist der Kanaldrosselabschnitt 25 wie in 3A dargestellt ausgebildet und ragt von beiden Seitenwandabschnitten des Klimagehauses 11 nach innen.
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Weiter ist, wie in 3A dargestellt, dieser auf beiden Seiten in der Seitenrichtung vorgesehene Kanaldrosselabschnitt 25 in einer solchen Weise ausgebildet, dass das Vorsprungmaß nach innen von der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms (dem unteren Ende der Luftstromsperrwand 17) zur stromabwärtigen Seite (der unteren Seite auf der Rückseite der Dichtrippe 20) allmählich größer wird und konisch ist. Durch die obige Konstruktion wird das Drosselmaß der Kanalbreite des Luftkanals 18 allmählich konisch vergrößert, und das Drosselmaß unmittelbar vor der Dichtrippe 20 ist maximiert. Das heißt, im Abschnitt direkt vor der Dichtrippe 20 ist die Kanalbreite W1 des Luftkanals 18 im Wesentlichen gleich der Kanalbreite W3 des mittleren Öffnungsabschnitt 20a der Dichtrippe 20. Alternativ ist die Kanalbreite W1 des Luftkanals 18 etwas kleiner als die Breite W3 des mittleren Öffnungsabschnitts 20a der Dichtrippe 20.
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In diesem Zusammenhang durchdringen, wie in 3A dargestellt, beide Endabschnitte der Drehwelle 16 in der Axialrichtung beide Seitenwände des Klimagehäuses 11 und ragen aus dem Klimagehäuse 11 heraus. Ein Endabschnitt (der linke Endabschnitt) der Drehwelle 16 ist mit einem Heißwasser-Einlass/Auslassmechanismus 26 außerhalb des Klimagehäuses 11 verbunden.
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Dieser Heißwasser-Einlass/Auslassmechanismus 26 enthält ein Heißwassereinlassrohr (nicht dargestellt) auf der mit der Seite der Drehwelle verbundenen Drehseite, ein Heißwasserauslassrohr (nicht dargestellt), ein Heißwassereinlassrohr (nicht dargestellt) auf der am Klimagehäuse 11 befestigten stationären Seite und ein Heißwasserauslassrohr (nicht dargestellt). Dieser Heißwasser-Einlass/Auslassmechanismus 26 besteht aus einem koaxialen Doppelrohrmechanismus, in dem diese Rohre miteinander auf der gleichen Achse in Eingriff stehen, sodass das drehseitige Rohr bezüglich des stationären Rohrs gedreht werden kann. Im Heizkern 15 wird heißes Wasser über den Heißwasser-Einlass/Auslassmechanismus 26 und den Heißwasserkanalabschnitt der Drehwelle 16 zirkuliert.
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Der andere Endabschnitt (der rechte Endabschnitt) der Drehwelle 16 ist mit dem Drehantriebsmechanismus 27 außerhalb des Klimagehäuses 11 verbunden. Dieser Drehantriebsmechanismus 27 enthält einen Kraftübertragungsmechanismus, beispielsweise einen mit der Drehwelle 16 verbundenen Verbindungsmechanismus oder Getriebemechanismus; und einen Antriebsmechanismus wie beispielsweise einen Servomotor, der über den Kraftübertragungsmechanismus eine Drehantriebskraft auf die Drehwelle 16 überträgt. In diesem Zusammenhang kann der Drehantriebsmechanismus 27 ein manuell betriebener Mechanismus sein, der von einem Fahrgast manuell betrieben wird.
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Als nächstes wird die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels erlautert Wenn der Heizkern 15 durch den Drehantriebsmechanismus 27 um die Drehwelle 16 gedreht wird, um so den Heizkern 15 zu der in 1 dargestellten Stellung MC in gestrichelter Linie zu verschieben, schließt die Luftstromsperrwand 17 eine Seite stromauf des Heizkerns 15 vollständig. Deshalb wird die Luft stromab des Verdampfers 13 an einem Strömen durch den Kernabschnitt des Heizkerns 15 gehindert.
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Demgemäß strömt, wenn der Kühlkreis und das Gebläse 16 in Betrieb sind, der gesamte durch den Verdampfer 13 gekühlte Kaltluftstrom, während er am Heizkern 15 vorbeiströmt, wie durch den Pfeil c dargestellt. Demgemäß ist es möglich, die maximale Kühlleistung zu erreichen.
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In diesem Zusammenhang ist in der maximalen Kuhlstellung MC des Heizkerns 15 die Kernfläche des Heizkerns 15 senkrecht zum Kaltluftstrom c angeordnet, nachdem der Luftstrom durch den Verdampfer gelangt ist. Deshalb strömt der Kaltluftstrom in einen Teil ausreichend getrennt von der Kernfläche des Heizkerns 15.
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Deshalb kann, selbst wenn ein Heißwasserventil im Heißwasserkreis des Heizkerns 15 weggelassen wird und heißes Wasser zur Zeit des Betriebs eines Motors immer im Heizkern 15 strömt, ein Anstieg der Kaltluftstromtemperatur (eine Verringerung der maximalen Kühlleistung) durch eine Wärmeabstrahlung vom Heizkern 15 auf ein Minimum reduziertt werden. Deshalb ist es möglich, einen Systemaufbau einzusetzen, bei dem kein Heißwasserventil vorgesehen ist, um so die Herstellungskosten der Klimaanlage zu reduzieren.
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Andererseits kommt, wenn der Heizkern 15 zu der in 1 dargestellten Stellung MH in strichpunktierter Linie gedreht wird, wie zuvor beschrieben, der rechteckige Umfangsabschnitt des Heizkerns 15 in Druckkontakt mit dem bilderrahmenförmigen Vorsprung der Dichtrippe 20. Hierdurch wird ein Zustand einer direkten Verbindung, in welchem der Luftkanal 18 und der mittlere Öffnungsabschnitt 20a der Dichtrippe 20 direkt miteinander in Verbindung stehen, gesperrt. Deshalb wird ein Luftstrom (ein Kaltluftstrom) c, der aus dem Luftkanal 18 direkt zum mittleren Offnungsabschnitt 20a der Dichtrippe 20 strömt, verhindert.
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Demgemäß strömt der gesamte Luftstrom, der durch den Verdampfer gelangt ist, in den Kernabschnitt des Heizkerns 15 und wird geheizt. Deshalb kann die maximale Heizleistung erreicht werden.
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Andererseits strömt, wenn der Heizkern 15 in die durch die durchgezogene Linie in 1 dargestellte Zwischendrehstellung gedreht wird, ein Luftstrom auf der unteren Seite im Luftstrom (im Kaltluftstrom) der durch den Verdampfer gelangt ist, wie durch den Pfeil c dargestellt, während er am Heizkern 15 vorbeiströmt. Ein Luftstrom auf der oberen Seite im Luftstrom (im Kaltluftstrom), der durch den Verdampfer gelangt ist, stromt durch den Heizkern 15, wie durch den Pfeil d' dargestellt. Deshalb wird der Luftstrom geheizt und wird zum Heißluftstrom d.
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Demgemaß ist es möglich, wenn eine Drehstellung des Heizkerns 15 eingestellt wird, ein Verhaltnis der Luftströmungsrate eines am Heizkern 15 vorbeiströmenden Kaltluftstroms zur Luftströmungsrate eines durch den Heizkern 15 gelangenden Heißluftstroms einzustellen. Deshalb kann eine Temperatur der in den Fahrzeugfahrgastraum geblasenen Luft stufenlos eingestellt werden.
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Ein Verhalten des Kaltluftstroms und des Heißluftstroms in der der Zwischendrehstellung des Heizkerns 15 wird in mehr Einzelheiten erläutert. In diesem Ausführungsbeispiels ist der Kanaldrosselabschnitt 25 im Luftkanal 18 stromauf des Heizkerns 15 ausgebildet, und die Breite W1 des stromaufwärtigen Luftkanals 18 in der Heizkerndrehwellenrichtung (der Seitenrichtung des Fahrzeugs) wird so gedrosselt, dass sie im Wesentlichen gleich der Breite W3 des mittleren Öffnungsabschnitts 20a der Dichtrippe 20 ist. Alternativ wird die Breite W1 des stromaufwärtigen Luftkanals 18 in der Heizkerndrehwellenrichtung so gedrosselt, dass sie etwas kleiner als die Breite W3 des mittleren Öffnungsabschnitts 20a der Dichtrippe 20 ist.
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Durch diesen Kanaldrosselabschnitt 25 kann ein Kaltluftstrom im stromaufwärtigen Luftkanal 18 zum mittleren Öffnungsabschnitt 20a der Dichtrippe 20 geleitet werden, wie durch den Pfeil c in 2A dargestellt. Deshalb ist es möglich, ein Strömen des Kaltluftstroms im stromaufwärtigen Luftkanal 18 entlang der vorstehenden Flächen auf beiden Seiten der Dichtrippe 20 zu verhindern.
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Das heißt, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, wenn der Kanaldrosselabschnitt 25 ausgebildet ist, den Kaltluftstrom im stromaufwärtigen Luftkanal 18 so zu leiten, dass der Kaltluftstrom den vorstehenden Flächen auf beiden Seiten der Dichtrippe 20 ausweichend strömen kann. Als Ergebnis können die entlang den vorstehenden Flächen auf beiden Seiten der Dichtrippe 20 strömenden Kaltluftströme (dargestellt durch den gestrichelten Pfeil c1 in 2B) verhindert werden. Deshalb ist es moglich, ein Problem zu lösen, das durch den Kaltluftstrom (den gestrichelten Pfeil c1) verursacht wird, bei welchem die Temperatur der aus dem mittleren Öffnungsabschnitt 20a ausgeblasenen Luft auf beiden Seitenabschnitten verringert ist. Deshalb kann eine Temperaturverteilung der aus dem mittleren Öffnungsabschnitt 20a ausgeblasenen Luft erzielt werden, die in der Seitenrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen gleichmäßig ist, wie in 2D dargestellt. In diesem Zusammenhang zeigt 2D, dass eine Temperatur von dem obersten schraffierten Abschnitt zum untersten weißen Abschnitt allmählich geringer wird und dass jeder Temperaturbereich in der Seitenrichtung des Fahrzeugs gleichformig verläuft.
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Wie oben erläutert, kann die Temperaturverteilung der Ausblasluft in der Seitenrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen vergleichmaßigt werden. Deshalb können, wie in 2A dargestellt, wenn der Gesichtsmodus eingestellt wird, in dem Luft gleichzeitig aus dem mittleren Gesichtsöffnungsabschnitt 231 und dem seitlichen Gesichtsöffnungsabschnitt 232 ausgeblasen wird, die aus dem mittleren Gesichtsöffnungsabschnitt 231 ausgeblasene Lufttemperatur und die aus dem seitlichen Gesichtsoffnungsabschnitt 232 ausgeblasene Lufttemperatur im Wesentlichen vergleichmäßigt werden.
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In diesem Zusammenhang ist der Kanaldrosselabschnitt 25 dieses Ausführungsbeispiels im Luftkanal 18 stromauf des Heizkerns 15 ausgebildet. Deshalb erfüllt der Kanaldrosselabschnitt 25 eine Funktion des Leitens des Kaltluftstroms vor dem durch den Heizkern ausgeführten Heizen. Deshalb ist der Kanaldrosselabschnitt 25 dieses Ausführungsbeispiels vorteilhaft, um einen Anstieg des Luftwiderstands oder des Druckverlusts im Klimagehäuse 11 zu unterdrücken.
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Falls eine Leiteinrichtung im Luftkanal stromab des Heizkerns 15 vorgesehen wird, wird es notwendig, einen Heißluftstrom (Luft mit hoher Temperatur), der durch den Heizkern 15 geheizt worden ist, mit einem Kaltluftstrom ausgezeichnet zu vermischen. Da eine spezifische Strömungsrate des Heißluftstroms wegen einer erhöhten Temperatur des Heißluftstroms größer als jene des Kaltluftstroms ist, ist es zum ausgezeichneten Vermischen des Heißluftstroms, dessen spezifische Strömungsrate groß ist, mit dem Kaltluftstrom notwendig, eine Leiteinrichtung zum starken Ändern des Stroms der heißen Luft oder der kalten Luft vorzusehen. Demgemäß wird notwendigerweise ein im Klimagehäuse erzeugter Luftwiderstand oder Druckverlust erhöht.
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Jedoch kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kanaldrosselabschnitt 25 einen Kaltluftstrom vor dem Heizen leiten, dessen spezifische Strömungsrate klein ist. Weiter kann der Kanaldrosselabschnitt 25 eine Stromungsrate des Kaltluftstroms entsprechend der Breite der vorstehenden Flächen auf beiden Seiten der Dichtrippe 20 leiten. Deshalb kann das Drosselmaß W0 (gezeigt in 2A) des Kanaldrosselabschnitts 25 relativ klein sein. Demgemaß kann ein durch den Kanaldrosselabschnitt 25 verursachter Anstieg des Luftwiderstands (Druckverlust) niedrig gehalten werden.
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Wie in 3A dargestellt, ist der Kanaldrosselabschnitt 25 in einer solchen Weise aufgebaut, dass das Vorsprungmaß von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite des Luftstroms in konischer Form allmahlich größer wird. Deshalb wird die Richtung des Kaltluftstroms nicht plötzlich verändert, wenn er im Kanaldrosselabschnitt 25 strömt. Demgemäß kann der Kaltluftstrom im stromaufwärtigen Luftkanal 18 ruhig zum mittleren Öffnungsabschnitt 20a der Dichtrippe 20 geleitet werden.
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Als nächstes wird nun das zweite Ausführungsbeispiel erläutert. Im ersten Ausführungsbeispiel ist, wie in 3A dargestellt, der Kanaldrosselabschnitt 25 in einer solchen Weise ausgebildet, dass das Drosselmaß der Kanalbreite des stromaufwartigen Luftkanals 18 des Heizkerns 15 von der luftstromaufwärtigen Seite (dem unteren Ende der Luftstromsperrwand 17) zur stromabwärtigen Seite (der Seite der Dichtrippe 20) in konischer Form allmählich großer wird. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Kanaldrosselabschnitt 25, wie in 4A dargestellt, so ausgebildet, dass das Drosselmaß der Kanalbreite des stromaufwartigen Luftkanals 18 des Heizkerns 15 von der luftstromaufwärtigen Seite (dem unteren Ende der Luftstromsperrwand 17) zur stromabwärtigen Seite (der Rückseite der Dichtrippe 20) ein vorbestimmter Wert sein kann.
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Das heißt, im zweiten Ausführungsbeispiel wird die Kanalbreite des stromaufwartigen Luftkanals 18 des Heizkerns 15 nicht nur auf der stromabwärtigen Seite (der Seite der Dichtrippe 20) gleichmäßig gedrosselt, sondern auch auf der stromaufwärtigen Seite (dem unteren Ende der Luftstromsperrwand 17). Selbst wenn diese Konstruktion eingesetzt wird, kann in Anbetracht der gleichmäßigen Verteilung der Ausblaslufttemperatur dieses Ausführungsbeispiel die gleiche Funktionswirkung wie das erste Ausführungsbeispiel vorsehen.
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In diesem Zusammenhang sind 5A und 5B eine Darstellung eines Vergleichsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In diesem Vergleichsbeispiel ist der Kanaldrosselabschnitt 25 des stromaufwärtigen Kanals 18 des Heizkerns 15 in einer entgegengesetzten Weise zum ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut. Das heißt, der Kanalsdrosselabschnitt 25 ist wie folgt aufgebaut. Das Drosselmaß der Kanalbreite des stromaufwärtigen Luftkanals 18 des Heizkerns 15 wird auf der luftstromaufwärtigen Seite (dem unteren Ende der Luftstromsperrwand 17) maximal. Dann wird das Drosselmaß der Kanalbreite des stromaufwärtigen Luftkanals 18 des Heizkerns 15 zur stromabwärtigen Seite (der Seite der Dichtrippe 20) in konischer Form allmählich verringert.
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Wenn die obige Konstruktion des Vergleichsbeispiels eingesetzt wird, wird, selbst wenn der Kanaldrosselabschnitt 25 ausgebildet ist, ein Kaltluftstrom (dargestellt durch den gestrichelten Pfeil c1 in 2B) erzeugt, der entlang den vorstehenden Flächen auf beiden Seiten der Dichtrippe 20 strömt. Demgemäß ist es unmöglich, die Temperaturverteilungen der Ausblasluft zu vergleichmäßigen.
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Deshalb ist es wichtig, um die Temperaturverteilung der Ausblasluft zu vergleichmäßigen, dass der Kanaldrosselabschnitt 25 wenigstens in einem Abschnitt nahe der Dichtrippe 20 im stromaufwärtigen Luftkanal 18 des Heizkerns 15 ausgebildet ist.
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Als nächstes wird nun das dritte Ausführungsbeispiel erläutert. Im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel ist der Endabschnitt 15a des Heizkerns 15 auf der Seite der Drehwelle 16 auf der oberen Seite der Luftstromsperrwand 17 angeordnet, und der Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 auf der der Drehwelle 16 abgewandten Seite ist an der unteren Seite der Luftstromsperrwand 17 angeordnet Deshalb ist der Endabschnitt 15a des Heizkerns 15 auf der Seite der Drehwelle 16 auf der stromabwärtigen Seite positioniert, und der Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 auf der der Drehwelle 16 abgewandten Seite ist auf der stromaufwärtigen Seite positioniert. Wie in 6 dargestellt, verwendet das dritte Ausführungsbeispiel jedoch eine Anordnung entgegen jener des ersten Ausführungsbeispiels.
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Im dritten Ausführungsbeispiel ist der Endabschnitt 15a des Heizkerns 15 auf der Seite der Drehwelle 16 auf der unteren Seite der Luftstromsperrwand 17 angeordnet, und der Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 auf der der Drehwelle 16 abgewandten Seite ist auf der oberen Seite der Luftstromsperrwand 17 angeordnet. Deshalb ist der Endabschnitt 15a des Heizkerns 15 auf der Seite der Drehwelle 16 auf der stromaufwärtigen Seite positioniert, und der Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 auf der der Drehwelle 16 abgewandten Seite ist auf der stromabwärtigen Seite positioniert.
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Gemäß dieser Konstruktion ist die Dichtrippe 20 stromauf des Heizkerns 15 angeordnet. Demgemäß ist im dritten Ausführungsbeispiel der Kanaldrosselabschnitt 25 stromauf der Dichtrippe 20 ausgebildet. Wenn der Kanaldrosselabschnitt 25 auf diese Weise ausgebildet ist, ist es auch im dritten Ausführungsbeispiel möglich, die Ausblaslufttemperaturverteilung in der Richtung der Heizkerndrehwelle (der Seitenrichtung des Fahrzeugs) zu vergleichmäßigen.
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Als nächstes wird nun das vierte Ausführungsbeispiel erläutert Im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel ist die Luftstromsperrwand 17 zwischen dem Verdampfer 13 und dem Heizkern 15 angeordnet, sodass die Luftstromsperrwand 17 einen Luftstrom in den Heizkern 15 zur Zeit des maximalen Kühlens stören kann. Im vierten Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in 7 dargestellt, diese Luftstromsperrwand 17 in der Heizkernanordnung weggelassen.
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Im vierten Ausführungsbeispiel ist der Heizkern 15 entlang der in der vertikalen Richtung verlaufenden Rückwand 11a an der hintersten Fahrzeugseite im Klimagehäuse angeordnet. Insbesondere ist die Anordnung des Heizkerns 15 wie folgt. Die Drehwelle 16 (der Endabschnitt 15a) des Heizkerns 15 ist an der oberen Seite der Rückwand 11a angeordnet, und der Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 auf der der Drehwelle 16 abgewandten Seite ist auf der unteren Seite der Rückwand 11a positioniert.
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Demgemaß ist der Endabschnitt 15a des Heizkerns 15 auf der Seite der Drehwelle 16 auf der stromabwärtigen Seite positioniert, und der Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 auf der der Drehwelle 16 abgewandten Seite ist auf der stromaufwärtigen Seite positioniert.
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Im vierten Ausführungsbeispiel ist es möglich, wenn der Kanaldrosselabschnitt 25 im stromaufwärtigen Luftkanal 18 des Heizkerns 15 ausgebildet ist, die Ausblaslufttemperaturverteilung in der Richtung der Heizkerndrehwelle (der Seitenrichtung des Fahrzeugs) zu vergleichmäßigen.
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Das vierte Ausführungsbeispiel ist dahingehend von Vorteil, dass ein Luftwiderstand oder Druckverlust im Klimagehäuse 11 wegen des Weglassens der Luftstromsperrwand 17 reduziert werden kann. Andererseits sind die folgenden Nachteile vorhanden. Zur Zeit des maximalen Kühlens, wenn der Heizkern 15 zur Stellung MC der gestrichelten Linie gedreht wird, strömt ein Kaltluftstrom auf der Kernflache des Heizkerns 15 Deshalb wird, wenn heißes Wasser immer im Heizkern 15 strömt, die Menge der vom Heizkern 15 an den Kaltluftstrom abgestrahlten Wärme erhöht. Demgemäß wird die maximale Kühlleistung verschlechtert.
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Aus den obigen Gründen ist es bei der Anordnung des vierten Ausführungsbeispiels notwendig, dass ein Heißwasserventil in einem Heißwasserkreis des Heizkerns 15 vorgesehen ist und dass das Heißwasserventil zur Zeit des maximalen Kuhlens geschlossen wird, um so eine Heißwasserzirkulation zum Heizkern 15 zu sperren. Das heißt, es ist im vierten Ausführungsbeispiel unvermeidbar, das Heißwasserventil vorzusehen. Demgemäß werden Ausgaben entsprechend dem Heißwasserventil benötigt, was die Herstellungskosten anhebt.
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Schließlich wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert. In diesem Zusammenhang sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das obige spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Deshalb können Varianten wie folgt vorgenommen werden
- (1) Im vierten Ausführungsbeispiel ist der Heizkern 15 in einer solchen Weise angeordnet, dass die Drehwelle 16 (der Endabschnitt 15a) des Heizkerns 15 auf der oberen Seite der Rückwand 11a des Klimagehäuses 11 angeordnet ist und dass der Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 auf der der Drehwelle 16 angewandeten Seite auf der unteren Seite der Rückwand 11a positioniert ist. Jedoch kann im Gegensatz dazu die Drehwelle 16 (der Endabschnitt 15a) des Heizkerns 15 auch an der unteren Seite der Rückwand 11a des Klimagehäuses 11 angeordnet werden und der Endabschnitt 15b des Heizkerns 15 auf der der Drehwelle 16 abgewandten Seite kann auf der oberen Seite der Rückwand 11a positioniert werden.
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Bei dieser Variante ist die Dichtrippe 20 stromauf des Heizkerns 15 angeordnet. Deshalb ist der Kanaldrosselabschnitt weiter stromauf der Dichtrippe 20 ausgebildet.
- (2) Die oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispiele enthalten eine Leiteinrichtung zum Leiten eines Luftstroms zum mittleren Öffnungsabschnitt 20a der Dichtrippe 20 durch den im stromaufwärtigen Luftkanal 18 des Heizkerns 15 ausgebildeten Kanaldrosselabschnitt 25. Anstelle des Kanaldrosselabschnitts 25 kann jedoch auch ein Leitformabschnitt zum Leiten eines Luftstroms im stromaufwartigen Luftkanal 18 des Heizkerns 15 ausgebildet werden.
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In diesem Fall ist der Leitformabschnitt teilweise an einer Gehäusewandfläche des stromaufwärtigen Luftkanals 18 ausgebildet und leitet einen Luftstrom zum mittleren Öffnungsabschnitt 20a der Dichtrippe 20. Das heißt, der Leitformabschnitt ist anders als der Kanaldrosselabschnitt 25, der die Kanalbreite (die Kanalfläche) selbst drosselt.
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Wie oben beschrieben, ist die Leiteinrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf die Kanaldrosseleinrichtung 25 beschränkt, bei welcher die Kanalbreite (die Kanalfläche) selbst gedrosselt wird, d. h. die Leiteinrichtung der vorliegenden Erfindung kann auch aus dem Leitformabschnitt aufgebaut sein.
- (3) Im ersten Ausführungsbeispiel ist, wie in 2A dargestellt, eine Gesichtsausblasöffnung beispielhaft dargestellt. Deshalb sind eine Temperatur der mittleren Gesichtsausblasluft und eine Temperatur der seitlichen Gesichtausblasluft vergleichmäßigt, d. h. alle Ausblastemperaturen sind vergleichmäßigt. Jedoch kann zum Beispiel in dem Fall, wenn der Fußöffnungsabschnitt im mittleren Bereich des mittleren Öffnungsabschnitts 20a der Dichtrippe 20 angeordnet ist und der rechte und der linke seitliche Gesichtöffnungsabschnitt 232 im rechten bzw. linken Bereich des mittleren Öffnungsabschnitts 20a angeordnet sind, die Fußausblastemperatur um einen vorbestimmten Wert höher als die seitliche Gesichtsausblastemperatur sein, wenn das Drosselmaß des Kanaldrosselabschnitts 25 entsprechend eingestellt wird. Mit anderen Worten kann ein Unterschied in der Temperatur zwischen der oberen Ausblastemperatur und der unteren Ausblastemperatur eingestellt werden, wenn das Drosselmaß des Kanaldrosselabschnitts 25 entsprechend eingestellt wird.
- (4) Im obigen Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung auf einen Heizkern 15 angewendet, in dem heißes Wasser als ein Heizquellenfluid verwendet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf einen Heizkern 15 angewendet werden, in dem Luft unter Verwendung von Öl, wie beispielsweise Motoröl oder Hydraulikol einer Hydraulikvorrichtung, als Heizquellenfluid geheizt wird.
