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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug sowie dessen Klimaanlage.
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Pkws
besitzen in der Serienausstattung meist eine Klimaanlage mit einem
zentralen Klimamodul (englisch: heating ventilation and air conditioning
module, abgekürzt
HVAC), das u. a. den Verdampfer, einen Kondensator, ein Expansionsorgan (z.
B. ein Ventil) und einen Kompressor für das Kältemittel umfasst. Das Klimamodul
kann an verschiedenen Stellen im Fahrzeug platziert werden, wobei
insbesondere eine Platzierung im Cockpitbereich üblich ist, wo es neben zahlreichen
anderen Baugruppen wie beispielsweise dem Lenksäulen- und Querträgersystem
Platz finden muss.
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Es
ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der
Erfindung, ein Klimamodul für
ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mit dem das Cockpit weniger Platz beansprucht.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte
Weiterbildungen und weitere Ausführungsformen ergeben
sich mit den Merkmalen der abhängigen
Ansprüche.
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In
einer ersten Ausführungsform
des Kraftfahr zeugs, bspw. eines Pkws, ist dessen Klimamodul vollständig oder
teilweise in der fahrzeuginnenseitigen Stirnwandisolierung integriert.
Diese Isolierung gegenüber
Motorgeräuschen
ist an der Stirnwand angebracht, wobei Kältemittelleitungen durch die
Isolierung und die Stirnwand hindurch in den Motorrauen führen. Durch
die Integration wird Platz eingespart und ergibt sich ein Potenzial
dafür,
das Cockpit kleiner auszuführen,
um den für
die Fahrzeuginsassen verfügbaren
Innenraum zu vergrößern.
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Weiterhin
ergeben sich durch die Integration weniger Geräusche des Klimamoduls selbst,
insbesondere durch dessen Gebläse,
da in diesem Fall die Isolierung nicht nur die Motorgeräusche, sondern auch
die Geräusche
des Klimamoduls dämpft.
In dieser Hinsicht bietet es sich an, das Klimamodul dort zu platzieren,
wo die Isolierung besonders dünn
ausgeführt
sein kann, was je nach Fahrzeugmodell unterschiedlich ist, sodass
diesbezüglich
keine Regeln genannt werden können,
wo dies der Fall ist.
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Durch
die teilweise oder vollständige
Integration des Klimamoduls in die Stirnwandisolierung fällt es leichter,
das Klimamodul im Cockpitbereich anzuordnen, da das Volumen der
Stirnwandisolierung teilweise für
die Platzierung mitgenutzt wird. Dies vereinfacht die Nutzung ein
und desselben Klimamoduls für
verschiedene Fahrzeugmodelle, was die Zahl der Gleichteile bei der
Fahrzeugproduktion erhöht
und die Kosten senkt.
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In
einer zweiten Ausführungsform
ist das Klimamodul quaderförmig,
wobei es mit seiner größten Außenfläche parallel
zur Stirnwand angeordnet ist. Dadurch schmiegt es sich an die Stirnwand
an und lässt
sich be sonders einfach in die Stirnwandisolierung integrieren.
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Bei
einer dritten Ausführungsform
besteht das Klimamodul aus mehreren Einzelmodulen, die einzeln in
die Stirnwandisolierung integriert sind.
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Durch
die modulare Bauweise ergibt sich ein Potenzial für eine Gewichtsersparnis,
da für
die Gesamtheit der im einleitenden Teil der Beschreibung genannten
Komponenten kein Gehäuse
mehr benötigt
wird. Jedes dieser genannten Komponenten kann in diesem Sinne ein
Einzelmodul sein. Die jeweilige Komponente, z. B. das Expansionsorgan,
kann dann direkt in die Isolierung eingebettet werden.
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Durch
die modulare Bauweise wird das Klimamodul servicefreundlicher, da
es auf diese Weise leichter zugänglich
ist. Im Schadensfall ist zudem nur die jeweilige Komponente (z.
B. der Verdampfer), nicht aber das Klimamodul als Ganzes auszutauschen,
was die Ersatzteilkosten senkt.
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Durch
die modulare Bauweise lassen sich für einen Automobilhersteller
die zahlreichen Varianten an Mehrzonenklimaanlagen leichter und
mit mehr Gleichteilen realisieren. Ausgehend von einem Standardklimamodul,
dass in allen Fällen
verbaut wird, müssen
für die
Klimatisierung weiterer Zonen neben weiteren Luftschläuchen lediglich
zusätzliche
modulare Stellgeräte
in die Isolierung integriert werden, mit denen die Luft den weiteren
Zonen des Fahrzeuginnenraums zugeführt wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist zumindest eines der Einzelmodule außerhalb der Stirnwandisolierung
angeordnet. Dadurch, dass einige Einzelmodule in die Stirnwandisolierung
integriert sind und andere Einzelmodule nicht, ergibt sich eine
höhere Flexibilität bei deren
Anordnung.
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In
einer die beiden letztgenannten Ausführungsform konkretisierende
Variante ist die Stirnwandisolierung ein Schaum mit mindestens einer
Ausnehmung oder Kavität,
in die das Klimamodul oder in die zumindest ein Teil der Einzelmodule
eingepasst ist bzw. sind.
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Der
genannte Schaum lässt
sich leicht applizieren und hält
das Klimamodul als Ganzes oder aber die Einzelkomponenten im Fall
einer modularen Bauweise. Hierdurch lässt sich Gewicht für ansonsten
erforderliche Befestigungselemente vermeiden und ergeben sich mehr
Möglichkeiten
zur Anordnung des Klimamoduls oder seiner Komponenten im Cockpitbereich.
Durch die Wahl einer geringen thermischen Leitfähigkeit für den Schaum lässt sich
das Klimamodul bzw. lassen sich seine Einzelmodule thermisch gut
isolieren, um so unnötige
Wärme-
oder Kälteverluste
vermeiden, was den Kraftstoffverbrauch mindert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
erkennbar, die nachfolgend als nicht beschränkende Beispiele angegeben
sind. Hierbei soll die Benutzung von Bezugszeichen in den Figuren
nicht dahingehend verstanden werden, dass die Bezugszeichen den
Schutzumfang der beanspruchten Erfindung einschränken sollen. Es zeigen:
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1 ausschnittsweise
ein Kraftfahrzeug im Bereich der Stirnwand,
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2 das
Klimamodul der 1.
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Bei
den Figuren, die allgemein mit gleichen Bezugszeichen gleiche Gegenstände bezeichnen, zeigt 1 ausschnittsweise
ein Kraftfahrzeug 1 mit Blick in Fahrzeugquerrichtung bzw.
y-Richtung, und zwar im Bereich der Stirnwand 2, die den
Motorbereich 3 vom Fahrzeuginnenraum 4 abtrennt.
Bei diesem im Beifahrerbereich angefertigten vertikalen Schnitt
erkennt man, dass das Cockpit 5 oberhalb des Karosseriebodens 6 den
zur Verfügung
stehenden Raum schmälert.
Um den nutzbaren Fahrzeuginnenraum zu vergrößern, ist das in 2 nochmals gezeigte
Klimamodul bzw. HVAC 7 in die Isolierung 8 integriert,
die den Fahrzeuginnenraum 4 vor Motorgeräuschen schützt. Dadurch
benötigt
die Kombination Klimamodul/Isolierung in x-Richtung bzw. in Fahrzeuglängsrichtung
weniger Platz und kann der vordere Abschluss S des Cockpits 5 in
Richtung des Motorraums 3 verlagert werden.
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3 zeigt
den zu 1 korrespondierenden Bereich in der Fahrzeugmitte
in Verlängerung der
Mittelkonsole 9 mit ihrem Schalthebel 10. Die
gestrichelte Linie L zeigt die Einbauposition des Klimamoduls 7 für den Fall,
dass es nicht in die Isolierung integriert wäre, was den durch diese Bauweise
im Cockpitbereich eingesparten Platz veranschaulicht. Bei der Ausführungsform
der 3 ist in der Isolierung 8 ein Schaum 11 integriert,
in dem beispielhaft drei Einzelmodule 12a, 12b, 12c eines
Klimamoduls 7 zu sehen sind, bspw. das Expansionsorgan,
den Verdampfer und den Kondensator.
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Durch
die modulare Bauweise des Klimamoduls 7 lassen sich die
Einzelmodule 12a, 12b, 12c ... leichter
an Stellen platzieren, wo die Geräuschdämmung unkritischer ist bzw.
wo eine weniger dicke Isolierung 8 ausreichend ist, sodass
auf diese Weise die vom Motor und vom Klimamodul 7 herrührenden Geräusche im
Fahrzeuginnenraum 4 weniger zu hören sind als bei einer monolithischen
Bauweise.
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Dadurch,
dass das Klimamodul 7 aus Einzelmodulen 12a, 12b, 12c ...
zusammengesetzt ist, lassen sich die verschiedenen, bei einem Automobilhersteller
anzutreffenden Mehrzonenklimaanlagen leichter mit mehr Gleichteilen
realisieren. So können
die Einzelmodule 12a, 12b, 12c bei allen
Klimamodulen 7 vorgesehen sein. Um mehr Zonen individuell
zu klimatisieren, müssen
dann nur noch zusätzliche
Module verbaut werden, die die entsprechende Luft in die jeweilige
Zone leitet, z. B. eine Kombination Stellmotor/Luftklappe. Die Einzelmodule 12a, 12b und 12c sind
dann aber für
alle Klimaanlagen gleich, sodass sich mehr Gleichteile ergeben als
bei der herkömmlichen
Vorgehensweise, bei der für
unterschiedliche Klimaanlagen unterschiedliche Klimamodule 7 gewählt werden.
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Obwohl
vorstehend konkrete Ausführungsformen
beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass die Beschreibung
dieser Ausführungsformen
nicht zum Zweck hat, die Erfindung in der angegebenen Form zu beschränken. Die
Erfindung soll vielmehr alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen
umfassen, die in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallen.
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Stirnwand
- 3
- Motorraum
- 4
- Fahrzeuginnenraum
- 5
- Cockpit
- 6
- Karosserieboden
- 7
- Klimamodul
- 8
- Isolierung
- 9
- Mittelkonsole
- 10
- Schalthebel
- 11
- Schaum
- 12a
- Einzelmodul
- 12b
- Einzelmodul
- 12c
- Einzelmodul
- L
- Linie