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Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug mit mehreren Luftführungskanälen und einem strömungsausgangsseitig angeordneten Kombinationsanschluss. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Kombinationsanschluss zum Anschließen an einen Luftführungskanal.
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Üblicherweise werden Fahrzeuge, z. B. Land-, Wasser- oder Luftfahrzeuge, insbesondere deren Innenräume, beheizt oder klimatisiert, indem eine mittels einer Klimaanlage entsprechend konditionierte Luft in den Innenraum geleitet wird. Hierzu sind beispielsweise an mehreren, als geeignet erachteten Stellen Strömungsauslässe oder Ausströmpunkte vorgesehen, die über einen Strömungskanal mit einer Heizungs- und/oder Klimaanlage verbunden sind. Im Allgemeinen ist eine solche Heizungs- und/oder Klimaanlage im Frontbereich eines Fahrzeuges angeordnet, wodurch primär die vorne sitzenden Passagiere mit konditionierter Luft versorgt werden. Für Personen, die im hinteren Bereich des Innenraumes sitzen, ist es besonders komfortabel, wenn die zugeführte Luft durch zusätzliche Strömungskanäle auch in den hinteren Bereich geleitet wird und erst dort austritt. Auf diese Weise wird der thermische Komfort beeinflusst, insbesondere werden unangenehme Zugerscheinungen durch erhöhte Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Innenraumes verringert, beispielsweise dann, wenn die Passagiere unterschiedliche Wünsche hinsichtlich der Klimatisierung haben.
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Aus der
DE 39 40 361 A1 ist dazu eine Heizungs- und/oder Klimaanlage bekannt, die ein im Frontbereich des Innenraumes angeordnetes Heiz- und/oder Klimagerät aufweist, von dem aus Luftverteilungskanäle zu Luftaustrittsöffnungen abzweigen, wobei zum Fondraum ein Luftverteilungskanal mit zumindest einer Luftaustrittsöffnung zum Belüften führt. Die Luftaustrittsöffnung ist dabei über eine Steuerklappe absperrbar, wobei deren Bedienungselemente im Fondraum angeordnet sind. Darüber hinaus führt ein zweiter Luftleitkanal zum Fondraum. Die Luftleitkanäle können jeweils aufgeheizte oder gekühlte Luft führen und münden beide vor der Luftaustrittsöffnung in einen Mischraum.
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In
DE 102 41 460 A1 wird ebenfalls eine Klimaanlage mit einem Klimagerät beschrieben, in dem mindestens ein Gebläse, mindestens ein Verdampfer und mindestens ein Heizungswärmetauscher angeordnet sind und von dem aus Luftkanäle zu Luftaustritten führen, die verschiedenen Zonen eines Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Dabei sind getrennte Luftkanäle für kalte Luft und getrennte Luftkanäle für warme Luft vorgesehen, die vom Klimagerät jeweils zu einem Regelungsmodul für jede Zone führen. Die Luftmenge und die Lufttemperatur können für jede Zone unabhängig voneinander eingestellt werden.
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Zusätzlichen Komfort kann ferner eine Klimabox bieten, in der Lebensmittel oder andere Güter gekühlt, erwärmt oder warm gehalten werden können. Eine solche ist beispielsweise aus
DE 198 11 185 C1 bekannt. Sie ist durch einen Deckel verschließbar und an einen klimatisierte Luft führenden Luftkanal angeschlossen und mit einem einer Lufteinströmöffnung der Klimabox vorgeordneten Luftsteuerorgan versehen, das in mindestens zwei Steuerpositionen manuell verstellbar ist. Dabei wird die Lufteinströmöffnung selbsttätig gesperrt, wenn die Lufttemperatur der im Luftkanal strömenden Luft in einer Position „Kaltluft” einen unteren Vorgabewert übersteigt oder in einer anderen Position „Warmluft” einen oberen Vorgabewert unterschreitet. Diese Klimabox hat jedoch den Nachteil, dass die Klimaanlage die für die jeweils gewünschte Funktion „Kühlen” oder „Warmhalten” beziehungsweise „Erwärmen” benötigte Luft liefern muss. Wird sie auf eine unpassende Temperatur eingestellt oder ganz abgeschaltet, ist die Klimabox wirkungslos.
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Die
FR 2 875 177 A1 offenbart eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, umfassend ein Klimagerät, an welches ein Luftführungssystem mit mehreren Luftführungskanälen anschließbar ist, die in einen Fahrzeuginnenraum münden, wobei mindestens einer der Luftführungskanäle strömungsausgangsseitig mit einem Kombinationsanschluss versehen ist, der für verschiedene Funktionen entsprechende Anschlusselemente aufweist, an welche ein oder mehrere Funktionsbauteile anschließbar sind, wobei ein Anschlusselement als eine Klimasteckdose mit mindestens einer Ausströmöffnung ausgebildet ist, an welche als ein Funktionsbauteil ein Kühl- oder Heizgerät anschließbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage mit mindestens einer in einen Innenraum eines Fahrzeugs mündenden Luftzuführung mit einem strömungsausgangsseitig angeordneten Kombinationsanschluss anzugeben, welche neben einem verbesserten thermischen Komfort im Fahrzeug weitere Komfortfunktionen ermöglicht. Darüber hinaus ist ein verbesserter Kombinationsanschluss für einen Luftzuführungsausgang anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich der Klimaanlage mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Hinsichtlich des Kombinationsanschlusses wird die Aufgabe mit den Merkmalen von Anspruch 13 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass für eine sowohl einen hinreichend thermischen Komfort als auch weitere Komfortfunktionen, wie z. B. Multimediaanschluss, Heizanschluss, Kühlbox, ermöglichende Klimaanlage die Luftzuführung in den Innenraum eines Fahrzeugs sowohl für den Frontbereich als auch für den Fondbereich führbar und dort individuell steuerbar sowie mit weiteren Funktionen ergänzt sein sollte. Hierzu ist vorgesehen, dass an mindestens einem der Luftführungskanäle strömungsausgangsseitig ein Kombinationsanschluss angeordnet ist, der für verschiedene Funktionen entsprechende Anschlusselemente aufweist, an welche ein oder mehrere Funktionsbauteile anschließbar sind. Dabei ist der Kombinationsanschluss in Art eines Mehrfachanschlusses ausgebildet, der neben einem verbesserten thermischen Komfort weitere Komfortfunktionen, z. B. Audioanschluss, Multimediaanschluss, Kühlboxanschluss, ermöglicht.
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In einer möglichen Ausführungsform ist ein Anschlusselement als eine Elektrosteckdose ausgebildet, an welche als ein Funktionsbauteil ein elektrisches Gerät anschließbar ist. Das elektrische Gerät ist beispielsweise ein Haartrockner, ein Personalcomputer, ein Lichtelement, ein Navigationsgerät, ein DVD-Abspielgerät. Zweckmäßigerweise ist die Elektrosteckdose zur Spannungsversorgung unmittelbar mit einer Batterie verbunden. Je nach Fahrzeugtyp kann die Elektrosteckdose auch bei abgestelltem Fahrzeug mit einem öffentlichen Stromversorgungsnetz verbunden werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein weiteres Anschlusselement vorgesehen sein, das als eine Klimasteckdose mit einer Ausströmöffnung ausgebildet ist, an welche als ein Funktionsbauteil ein Kühl- und/oder Heizgerät anschließbar ist. Dies ermöglicht in einfacher Art und Weise den Anschluss und die Kühlung einer Kühlbox ohne zusätzliche Kälte- oder Wärmequelle. Dabei kann die Kühlbox auch als Warmhaltebox verwendet werden, indem die Kühlbox gewärmt wird. Somit ist ein komfortables Kühlen, Erwärmen oder Warmhalten ermöglicht. Hierzu umfasst die Klimasteckdose mindestens einen Warmluftausströmer und/oder einen Kaltluftausströmer. Der Warmluftausströmer und/oder der Kaltluftausströmer weisen dabei zugehörige standardisierte Ausströmöffnungen auf, an welche ein Funktionsbauteil anschließbar ist. Zweckmäßigerweise sind die Ausströmöffnungen mit zugehörigen Abdeckungen im Nichtgebrauch verschließbar. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können der Warmluftausströmer und/oder der Kaltluftausströmer zur Aufnahme einer Düse als Funktionsbauteil ausgebildet sein. Dies ermöglicht in einfacher Art und Weise eine Mehrzonenklimatisierung des Fahrzeuginnenraums. Für eine individuelle und zonenabhängige Steuerung der Klimatisierungen sind der Kaltluftausströmer und/oder der Warmluftausströmer in mindestens zwei Teilöffnungen durch einen Steg teilbar. Dies ermöglicht eine individuelle Einstellung der Temperatur an der jeweiligen Ausströmöffnung unabhängig von der aktuellen Einstellung der Klimaanlage oder Heizung, indem die getrennt geführten Luftströme, d. h. der Kaltluftstrom und der Warmluftstrom, an der Ausströmöffnung entsprechend gemischt werden. Hierzu umfasst das thermische Anschlusselement entsprechende Steuerklappen zum teilweise Öffnen und/oder Schließen des Warm- bzw. Kaltluftausströmers. Dabei können die Steuerklappen beispielsweise über eine in die Klimasteckdose und/oder im Funktionsbauteil selbst integrierte Bedieneinheit gesteuert werden. Die Bedieneinheit dient darüber hinaus der Temperatur- und/oder Gebläseregelung.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Klimasteckdose und die Elektrosteckdose gemeinsam im Kombinationsanschluss angeordnet. Dazu umfasst der Kombinationsanschluss mindestens einen die Ausströmöffnung umlaufenden Sicherheitsring und einen Kontaktring mit mehreren verschiedenen Anschlusselementen. Die Ausströmöffnung bildet dabei die Klimasteckdose, wobei die Ausströmöffnung entsprechend randseitig ausgebildet ist oder mit geeigneten Aufnahmeelementen für ein Funktionsbauteil versehen ist. Der Kontaktring mit den Anschlusselementen dient als Elektrosteckdose oder Steuerkontaktelement. Der Sicherheitsring dient insbesondere dem sicheren und präzisen Einführen beispielsweise von Kontaktsteckern anzuschließender Funktionsbauteile. Hierzu ist der Sicherheitsring vorzugsweise drehbar angeordnet und weist Stecköffnungen auf, in welche die Kontaktstecker einführbar sind. Durch Drehen der gesteckten Kontaktstecker wird der Sicherheitsring gedreht, so dass die Kontaktstecker auf den Kontakt- oder Anschlusselementen des dahinter liegenden Kontaktringes sicher kontaktieren. Im unbenutzten Zustand der Klimasteckdose sind die Anschlusselemente des Kontaktringes durch den davor angeordneten Sicherheitsring abgedeckt und vor Verunreinigung geschützt. In einer möglichen Ausführungsform dient ein Anschlusselement der Kontaktierung einer Steuerleitung, die beispielsweise die Luftausströmung steuert. Zusätzlich dienen zwei weitere Anschlusselemente der Kontaktierung von Stromversorgungsleitungen, so dass ein elektrisches Bauteil anschließbar ist.
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Zweckmäßigerweise ist der Klimasteckdose mindestens ein zusätzlicher Wärmetauscher vorgeschaltet, der am Ende des betreffenden Luftführungskanals integriert ist. Dies ermöglicht eine zusätzliche Klimatisierung des Luftstroms unmittelbar im Bereich der Ausströmöffnung, so dass die Temperatur individuell und unabhängig von der aktuellen Einstellung der zentralen Klimaanlage einstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die zentrale Klimaanlage beispielsweise für eine Mehrzonenklimatisierung verstärkt, beispielsweise mit einem entsprechend ausgebildeten Kompressor, einem Verdampfer und einem Gebläse, ausgeführt sein.
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Vorzugsweise ist der Kombinationsanschluss in eine Wandung des Fahrzeuginnenraums integrierbar und mittels einer Abdeckung verschließbar. Beispielsweise kann der Kombinationsanschluss im Bereich der Hutablage, im Fußbereich und/oder im Sitzbereich in die Wandung integriert werden. Umfasst der Kombinationsanschluss im Bereich der Hutablage beispielsweise eine Klimasteckdose, so kann in einfacher Art und Weise ein Nackenwärmer für die Sitze im Fondbereich realisiert werden. Zweckmäßigerweise ist die Oberfläche der Abdeckung im Wesentlichen bündig zu der Oberfläche der Wandung des Fahrzeuginnenraums angeordnet. Somit ist der Kombinationsanschluss im unbenutzten Zustand verschließbar und weist eine an die angrenzende Wandung entsprechend angepasste optische und strukturelle Oberfläche auf. Dies dient einer glatten und weitgehend optisch gleichen Oberflächengestaltung.
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Zusammenfassend sind beim erfindungsgemäßen Kombinationsanschluss zum Anschließen an einen Luftführungskanal einer Klimaanlage mehrere Anschlusselemente für verschiedene Funktionen vorgesehen, wobei an die Anschlusselemente ein oder mehrere unterschiedliche Funktionsbauteile zur Verbesserung des thermischen Komforts und weiterer Komfortfunktionen anschließbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch in Blockdarstellung eine Klimaanlage mit mehreren Luftführungskanälen und an diese strömungsausgangsseitig angeordneten Kombinationsanschlüssen,
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2 schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung einer Klimaanlage gemäß 1 in einem Fahrzeug,
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3 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen Kombinationsanschluss im Längsschnitt mit einem an den Kombinationsanschluss anschließbaren Funktionsbauteil,
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4 schematisch einen Schnitt IV durch den Kombinationsanschluss gemäß 3 mit mehreren Anschlusselementen,
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5 schematisch einen Sicherheitsring für den Kombinationsanschluss,
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6 schematisch einen Kontaktring für den Kombinationsanschluss, und
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7 bis 9 schematisch verschiedene Ausführungsbeispiele für eine unterschiedliche Anordnung eines Kombinationsanschlusses mit angeschlossenen unterschiedlichen Funktionsbauteilen und deren Verwendung im Fahrzeug.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug mit einem Motor 2 und einem Motorkühler 3 im Kühlmittelkreislauf 4. Ein Kältemittelkreislauf 5 umfasst ein Klimagerät 6, dem strömungsausgangsseitig ein Kompressor 7, ein Kondensator 8 und ein Trockner 9 nachgeschaltet sind. Das Klimagerät 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel verstärkt ausgebildet. Das Klimagerät 6 umfasst ein Gebläse 10, dem ein Verdampfer 11.1 und ein Heizkörper 11.2 nachgeschaltet sind. Dabei ist der Verdampfer 11.1 im Kältemittelkreislauf 5 und der in Luftströmungsrichtung gesehen nachfolgende Heizkörper 11.2 im Kühlmittelkreislauf 4 integriert. An das Klimagerät 6 ist ein Luftführungssystem 13 mit einer Luftverteileinrichtung 13.1 und mehreren von dieser abgehenden Luftführungskanälen 13.2 bis 13.n angeschlossen, die beispielsweise im Fahrzeuginnenraum in einen Fußbereich, Fondbereich und/oder Frontbereich münden. Gegenüber herkömmlichen Luftführungskanälen sind die erfindungsgemäßen Luftführungskanäle 13.2 bis 13.n strömungsausgangsseitig jeweils mit einem Kombinationsanschluss 14.1 bis 14.n versehen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 sind die Luftführungskanäle 13.2 bis 13.n beispielsweise jeweils als ein Mehrkammerkanal ausgebildet, wobei ein Kammerkanal 15.1 bis 15.n für Warmluftführung und ein Kammerkanal 16.1 bis 16.n für eine Kaltluftführung vorgesehen ist.
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In 2 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Implementierung einer Klimaanlage 1 gemäß 1 in einem Fahrzeug F gezeigt. Die verschiedenen Luftführungskanäle 13.2 bis 13.4 weisen verschiedene Ausströmöffnungen 17.1 bis 17.5 auf, welche mit zugehörigen Kombinationsanschlüssen 14.1 bis 14.5 versehen sind. Die Ausströmöffnungen 17.1 bis 17.5 münden in verschiedene Innenraumbereiche des Fahrzeugs F, beispielsweise in den Fußbereich 18, in verschiedene Fondbereiche 19.1 bis 19.3 und in den Hutablagenbereich 20. Je nach Art und Funktion des jeweiligen Kombinationsanschlusses 14.1 bis 14.5 sind beispielsweise für einen verbesserten thermischen Komfort den Kombinationsanschlüssen 14.1 und 14.3 bis 14.5 jeweils ein zusätzlicher Wärmetauscher 21.1 und 21.3 bis 21.5 vorgeschaltet. Die Luftverteileinrichtung 13.1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Steuer- und Regeleinheit 22 zur Steuerung und/Regelung der Warmluft- bzw. Kaltluftströmung und der zusätzlichen Wärmetauscher 21.1, 21.3 bis 21.5 sowie der Kombinationsanschlüsse 14.1 bis 14.5. Hierzu führen Steuerleitungen 23 bzw. Versorgungsleitungen 24 von der Steuer- und Regeleinheit 22 bzw. von einer Batterie B zu den betreffenden Kombinationsanschlüssen 14.1 bis 14.5.
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3 zeigt im Detail eine mögliche Ausführungsform für einen der Kombinationsanschlüsse 14.1 bis 14.5 im Längsschnitt. Dabei ist beispielsweise an die Ausströmöffnung 17.1 des Luftführungskanals 13.2 ein Funktionsbauteil 25 unter Zwischenschaltung des universellen Kombinationsanschlusses 14.1 anschließbar. Der betreffende Kombinationsanschluss 14.1 umfasst eine Aufnahme 26.1 zur Aufnahme eines Kontaktsteckers 27 des Funktionsbauteils 25. Der Kontaktstecker 27 kann beispielsweise federnd ausgeführt sein. Die Aufnahme 26.1 wird über eine mit dieser korrespondierenden Halterung 26.2 an der Ausströmöffnung 17.1 des Luftführungskanals 13.2 fixiert und gehalten. Die Aufnahmen 26.1 und 26.2 sind ringförmig ausgebildet und bilden ein Anschlusselement 28.1 des Kombinationsanschlusses 14.1 für eine Klimasteckdose, bei der warme oder kalte Luft in das Funktionsbauteil 25, z. B. eine Kühlbox, ein Heizgerät oder einen Haartrockner führbar ist. Für eine zusätzliche Fixierung können die Ausströmöffnung 17.1 und das Funktionsbauteil 25 mit zueinander korrespondierenden Haltelementen 29, z. B. Rastelementen oder Befestigungsnuten, ausgebildet sein. Der Pfeil P1 zeigt die Luftströmung vom Luftführungskanal 13.2 in das Funktionsbauteil 25 zum Beispiel zum Kühlen oder Warmhalten einer Kühlbox oder zum Anschließen eines Haartrockners als Funktionsbauteil 25.
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In 4 ist der universelle Kombinationsanschluss 14.1 im Querschnitt gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kombinationsanschluss 14.1 ein Mehrfachanschluss. Hierzu weist der Kombinationsanschluss 14.1 einen Sicherheitsring 30 und einen Kontaktring 31 auf, die beide für eine Ausbildung des Kombinationsanschlusses als Klimasteckdose die Ausströmöffnung 17.1 umlaufen. In 5 ist der Sicherheitsring 30 und in 6 der Kontaktring näher dargestellt. Zum Anschließen eines oder mehrerer Funktionsbauteile 25 sind mehrere Stecköffnungen 32.1 bis 32.3 in den Sicherheitsring 30 eingebracht, die dem Einführen von Kontaktsteckern 27 dienen. Durch Drehen der Kontaktstecker 27 oder des Funktionsbauteils 25 bei gesteckten Kontaktsteckern 27 dreht sich der Sicherheitsring 30, so dass die Kontaktstecker 27 als Kontaktelemente ausgeführte Anschlusselemente 28.1 bis 28.3 des Kontaktringes 31 berühren. Die Anschlusselemente 28.1 bis 28.3 sind beispielsweise Kontaktaufnahmen für Steuerleitungen 23, Stromversorgungsleitungen 24 oder andere geeignete Leitungen. Die Stromversorgungsleitungen 24 sind beispielsweise unmittelbar an die Batterie B angeschlossen. Im unbenutzten Zustand des als Klimasteckdose und elektrische Steckdose ausgebildeten Kombinationsanschlusses 14.1 sind die Anschlusselemente 28.1 bis 28.3 des Kontaktringes 31 durch den davor angeordneten Sicherheitsring 30 abgedeckt und vor Verunreinigung geschützt.
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Je nach Art und Aufbau des Kombinationsanschlusses 14.1 und der Ausführung der Anschlusselemente 28.1 bis 28.3 kann als Funktionsbauteil 25 ein elektrisches Gerät, z. B. ein PC, ein Multimediagerät, ein Heizgerät, ein Haartrockner, ein Gebläse, anschließbar sein. Hierzu sind zusätzlich zu der Klimasteckdose mit der Ausströmöffnung 17.1 elektrische Anschlusselemente 28.1 bis 28.3 vorgesehen, die über die Versorgungsleitungen 24 mit Spannung versorgt werden. Für die Nutzung des Kombinationsanschlusses 14.1 als Klimasteckdose ist als Funktionsbauteil 25 auf die Ausströmöffnung 17.1 eine Düse oder ein Luftschlauch oder ähnliches in nicht näher dargestellter Art und Weise aufsetzbar. Die Klimasteckdose kann darüber hinaus unterteilt sein in einen Warmluftausströmer und einen Kaltluftausströmer, die jeweils wiederum für eine einfache Mehrzonenklimatisierung in mindestens zwei Teilöffnungen durch einen Steg teilbar sind.
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7 bis 9 zeigen weitere verschiedene Ausführungsbeispiele für eine unterschiedliche Anordnung eines Kombinationsanschlusses 14.1 bis 14.3 mit angeschlossenen verschiedenen Funktionsbauteilen 25 und deren Verwendung im Fahrzeug F. Dabei kann an dem Kombinationsanschluss 14.1 als Funktionsbauteil 25 eine Fußheizung oder Fußkühlung zur ergänzenden Klimatisierung des Fußbereiches 18 angeordnet sein (7). Ein weiterer Kombinationsanschluss 14.2 ist im Hutablagenbereich 20 vorgesehen. An diesem Kombinationsanschluss ist als Funktionsbauteil 25 ein bogenförmiger Nackenwärmer mit Luftleitung angeschlossen (8). In 9 ist als weiteres Beispiel ein Kombinationsanschluss 14.3 für eine Sitzheizung als Funktionsbauteil 25 im Fondbereich 19.1 bis 19.3 dargestellt. Zur Steuerung und Einstellung der Temperatur und der Luftströmung für die betreffenden Funktionsbauteile 25 sind zweckmäßigerweise in diese entsprechende Bedieneinheiten 33 integriert.
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Darüber hinaus ist der jeweilige Kombinationsanschluss 14.1 bis 14.5 in nicht näher dargestellter Art und Weise in eine Wandung des Fahrzeuginnenraums oberflächenbündig integrierbar und mittels einer Abdeckung verschließbar.
