DE102010027272A1 - Klimaanlage für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer Klimaanlage - Google Patents

Klimaanlage für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer Klimaanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Luftauslasskanal, über welchen klimatisierte Luft (16) in einen Fahrgastraum (10) des Fahrzeugs einbringbar ist. Über einen Umluftkanal (20) ist in einem Umluftbetrieb der Klimaanlage Luft (22) aus dem Fahrgastraum (10) entnehmbar. Hierbei weist eine Eintrittsmündung (18) des Umluftkanals (20) einen größeren Mündungsquerschnitt auf als eine Austrittsmündung (14) des wenigstens einen Luftauslasskanals. Bevorzugt ist an der Eintrittsmündung (18) ein poröses Element (24) angeordnet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Klimaanlage.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Luftauslasskanal, über welchen klimatisierte Luft in einen Fahrgastraum des Fahrzeugs einbringbar ist. Die Klimaanlage weist einen Umluftkanal auf, über welchen in einem Umluftbetrieb der Klimaanlage Luft aus dem Fahrgastraum entnehmbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Klimaanlage.
  • Die EP 678 401 A1 beschreibt einen Lufteinlass für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs. Der Lufteinlass befindet sich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen vor dem Fahrgastraum, und ein schräg nach oben weisender offener Eintrittstutzen des Lufteinlasses dient zur Aufnahme von frischer Außenluft. Der Eintrittsstutzen grenzt an ein Gehäuseteil, an welches sich ein Ansaugtrichter eines Gebläses der Klimaanlage anschließt. In dem Gehäuseteil ist eine Umluftklappe angeordnet, welche die Form eines Viertels einer Hohlkugel aufweist und daher auch als Kugelklappe bezeichnet wird. Bei geschlossener Umluftklappe wird ein Eintreten von frischer Außenluft in das Gebläse der Klimaanlage unterbunden, und aus dem Fahrgastraum entnommene Luft wird mittels des Gebläses im Fahrgastraum umgewälzt. Hierbei durchströmt die dem Fahrgastraum entnommene Luft einen Umluftkanal, welcher an eine Umluftöffnung des die Umluftklappe aufweisenden Gehäuseteils angeschlossen ist.
  • Der Umluftbetrieb der Klimaanlage ist aus dem Stand der Technik insbesondere für den Kühlbetrieb bekannt, da Energie zum Betreiben der Klimaanlage eingespart werden kann, wenn bereits gekühlte Luft aus dem Fahrgastraum angesaugt wird. Wenn die kalte, über den wenigstens einen Luftauslasskanal in den Fahrgastraum eingebrachte Luft vorwiegend im Bereich eines Brustraumes und Kopfraumes austritt, ist auch bei einer Umluftansaugung aus dem vorderen Fußraum des Fahrgastraums ein gewünschter thermischer Komfort erreichbar. Hierbei können auch eine Temperaturschichtung und eine Beaufschlagung eines hinteren Bereichs des Fahrgastraums mit Kälte gewährleistet werden.
  • Bei einem verbrennungsmotorischen Antrieb des Fahrzeugs ist üblicherweise genügend Motorabwärme vorhanden, um im Heizbetrieb der Klimaanlage für ein ausreichendes Bereitstellen von Heizenergie zu sorgen. Hingegen ist bei einem Fahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine mit einem hohen Wirkungsgrad, etwa bei einem Diesel-Direkteinspritzer, bisweilen schwierig, ein rasches Aufheizen des Fahrgastraums zu erreichen. Es ist daher aus dem Stand der Technik bekannt, für ein Fahrzeug mit einer wirkungsgradoptimierten Verbrennungskraftmaschine eine elektrische Zuheizeinrichtung vorzusehen, um eine rasche Aufheizung der Luft im Fahrgastraum zu erreichen.
  • Durch den Umluftbetrieb beim Beheizen des Fahrgastraums kann also Heizenergie eingespart oder eine raschere Aufheizung des Fahrgastraums erreicht werden. Das Einsparen von elektrischer Energie, welche für Heizzwecke verwendet wird, ist insbesondere dann günstig, wenn das Fahrzeug als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist, da hier die Einsparung elektrischer Energie mit einer Erhöhung der mittels des elektrischen Antriebs zurücklegbaren Reichweite einhergeht.
  • Bei einer Klimaanlage der eingangs genannten Art hat sich jedoch der Umluftbetrieb beim Einbringen von beheizter Luft in den Fahrgastraum als wenig effizient erwiesen. Zudem ist im Umluftbetrieb eine ungünstige Temperaturschichtung beobachtet worden, bei welcher obere Bereiche des Fahrgastraums wärmer sind als untere Bereiche des Fahrgastraums.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Klimaanlage der eingangs genannten Art sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Klimaanlage zu schaffen, welche einen effizienteren Umluftbetrieb ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Klimaanlage für ein Fahrzeug umfasst wenigstens einen Luftauslasskanal, über welchen klimatisierte Luft in einen Fahrgastraum des Fahrzeugs einbringbar ist, und einen Umluftkanal, über welchen in einem Umluftbetrieb der Klimaanlage Luft aus dem Fahrgastraum entnehmbar ist. Hierbei weist eine Eintrittsmündung des Umluftkanals einen größeren Mündungsquerschnitt auf als eine Austrittsmündung des wenigstens einen Luftauslasskanals.
  • Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim Beheizen des Fahrgastraums aus dem Luftauslasskanal austretende Warmluft in einem direkten Strömungskurzschluss leichter wieder in den Umluftkanal eintreten kann, wenn an dessen Eintrittsmündung eine vergleichsweise große Strömungsgeschwindigkeit herrscht, d. h. eine hohe Sogwirkung entsteht. Dem wird vorliegend dadurch entgegengewirkt, dass die Eintrittsmündung im Vergleich zu der Austrittsmündung des Luftauslasskanals besonders groß ausgebildet ist. Auf diese Weise ist ein besonders effizienter, im Heizbetrieb Heizenergie sparender, Umluftbetrieb mittels der Klimaanlage realisierbar.
  • Die große Eintrittsmündung des Umluftkanals sorgt dabei für eine Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit, wenn mittels ein und desselben Gebläses sowohl über den wenigstens einen Luftauslasskanal die klimatisierte Luft in den Fahrgastraum eingebracht wird als auch über den Umluftkanal Luft aus dem Fahrgastraum entnommen wird. Bei der beschriebenen Gestaltung der Mündungsquerschnitte der Eintrittsmündung des Umluftkanals und der Austrittsmündung des Luftauslasskanals können diese Kanäle räumlich nah nebeneinander zu liegen kommen, ohne dass es zu einem nennenswerten Strömungskurzschluss kommt.
  • Die Austrittsmündung des Luftauslasskanals und die Eintrittsmündung des Umluftkanals liegen etwa dann räumlich besonders nahe beieinander, wenn der Luftauslasskanal in einen Fußraum unterhalb einer Instrumententafel mündet und die Absaugung der Umluft ebenfalls aus dem Fußraum erfolgt. Wenn in einem solchen Fall im Winter zum Beheizen besonders viel Warmluft in den Fußraum eingebracht wird, kann durch die beschriebene Ausbildung der Eintrittsmündung des Umluftkanals ein Strömungskurzschluss zwischen dem Luftauslasskanal und der Eintrittsmündung des Umluftkanals vermieden werden.
  • Durch das Verhindern von hohen lokalen Ansauggeschwindigkeiten kann vermieden werden, dass es im Fahrgastraum zu komfortbeeinträchtigenden Zugerscheinungen kommt.
  • Der Mündungsquerschnitt der Eintrittsmündung kann ein Mehrfaches des Mündungsquerschnitts der Austrittsmündung des Luftauslasskanals betragen, wobei ein mehr als fünfmal so großer Mündungsquerschnitt der Eintrittsmündung des Umluftkanals, insbesondere ein um das Zehnfache größerer Mündungsquerschnitt der Eintrittsmündung, für eine besonders großflächige Ansaugung sorgt. Zusätzlich wird so eine Verringerung der Ansauggeschwindigkeiten im Bereich der Eintrittsmündung bewirkt, welche einen raschen Wiedereintritt der aus der Austrittsmündung des wenigstens eines Luftauslasskanals austretenden klimatisierten Luft in die Eintrittsmündung des Umluftkanals weitgehend vermeidet. Wenn die Eintrittsmündung des Luftkanals einen wesentlich größeren Mündungsquerschnitt aufweist, als die Austrittsmündung des wenigstens einen Luftauslasskanals, so kann insbesondere gewährleistet werden, dass die aus dem Luftauslasskanal austretende Glasluft besonders weit in den Fahrgastraum dringt und dass die Umluft mit nicht zu großen Geschwindigkeiten aus dem Fahrgastraum entnommen wird.
  • Wenn der Umlaufkanal strömungstechnisch mit dem Luftauslasskanal gekoppelt ist, also zu einem mittels einer Umluftklappe freigebbaren oder verschließbaren Einlass zum Gebläse der Klimaanlage führt, können Wärmeverluste der Umluft auf dem Weg von der Eintrittsmündung bis zum Gebläse besonders gering gehalten werden. Zudem kann der Umluftkanal mit einer Isolierung versehen werden, um besonders warme Umluft über das Gebläse wieder in den Luftauslasskanal einbringen zu können. Der Umluftkanal beansprucht zudem wenig Bauraum.
  • Wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Eintrittsmündung des Umluftkanals einen größeren Querschnitt aufweist als ein sich an die Eintrittsmündung stromabwärts anschließender Bereich des Umluftkanals, ist der Bauraumbedarf für den Umluftkanal vergleichsweise gering. Dennoch können im Bereich der Eintrittsmündung geringe Strömungsgeschwindigkeiten bzw. ein räumlich auf eine große Fläche verteiltes Eintreten der Umluft in den Umluftkanal realisiert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an der Eintrittsmündung des Umluftkanals wenigstens ein poröses Element angeordnet. Durch ein solches poröses Element kann an der Eintrittsmündung eine zusätzliche Homogenisierung der in den Umluftkanal einströmenden Luft aus dem Fahrgastraum und dadurch eine weitere Verringerung der lokalen Eintrittsgeschwindigkeiten erreicht werden. Das poröse Element kann dabei als Verkleidungselement, als Lochblech, als Luftfilter, als Wärmetauscher oder als Zelolithschüttung ausgeführt sein. In den beiden letzteren Fällen würde das poröse Element noch Zusatzfunktionen wie die einer Wärmeübertragung bzw. einer Lufttrocknung übernehmen. Das Vorsehen des porösen Elements ermöglicht es, den Lufteintritt in den Umluftkanal an die jeweiligen Fahrzeuggegebenheiten anzupassen, wobei je Fahrzeugtyp ein Modul zum Einsatz kommen kann, während die sonstige Gestaltung des Umluftkanals für unterschiedliche Fahrzeugtypen unverändert beibehalten werden kann. Dies ist im Hinblick auf eine Modulstrategie bei der Fahrzeugfertigung vorteilhaft.
  • Für den Fall der Ausführung des porösen Elementes als luftdurchlässige Filterelement ist zudem eine Geräuschdämmung erreichbar. Es wird so etwa dafür gesorgt, dass Betriebsgeräusche des Gebläses nicht ungehindert über den Umluftkanal in den Fahrgastraum eindringen können. Insbesondere wenn die Eintrittsmündung des Umluftkanals einen größeren Querschnitt aufweist als der sich an die Eintrittsmündung anschließende Bereich des Umluftkanals, bringt das luftdurchlässige, an der Eintrittsmündung angeordnete Filterelement nur einen sehr geringen Druckverlust mit sich.
  • Das luftdurchlässige Filterelement kann je nach Wahl der Porengröße nach Art eines Luftfilters dafür sorgen, dass das Gebläse der Klimaanlage keinen Schmutz oder Staub ansaugt. Wenn das durchlässige Filterelement entnehmbar an der Eintrittsmündung angeordnet ist, kann, etwa im Rahmen eines Service, das Filterelement ausgetauscht werden, etwa in Abhängigkeit von der tatsächlichen Beladung oder nach einer bestimmten Standzeit.
  • Als weiter vorteilhaft hat sich gezeigt, wenn die Eintrittsmündung Bereiche unterschiedlich großer Luftdurchlässigkeit aufweist. Insbesondere, wenn ein dem Luftauslasskanal näher gelegener Bereich der Eintrittsmündung eine geringere Luftdurchlässigkeit aufweist als ein angrenzender Bereich, lässt sich besonders gut eine Strömung einstellen, bei welcher die aus dem Luftauslasskanal austretende Luft besonders weit in den Fahrgastraum eintreten kann. Es kann so auch je nach Fahrzeugtyp eine auf den jeweiligen Bereich des Fahrgastraums abgestimmte Auslegung der Bereich unterschiedlich großer Luftdurchlässigkeit erfolgen. Hierbei können insbesondere Verfahren einer bionischen Optimierung zum Einsatz kommen.
  • Es kann entweder ein und dasselbe Filterelement bereichsweise unterschiedlich große Luftdurchlässigkeiten aufweisen oder unterschiedliche Filterelemente mit jeweils unterschiedlichen Luftdurchlässigkeiten können für die gewünschte Verteilung der Luftdurchlässigkeiten im Bereich der Eintrittsmündung sorgen.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn in dem Umluftkanal wenigstens ein Wärmeübertrager angeordnet ist, der Wärme von der Umluft auf Luft überträgt, die den Luftauslasskanal durchströmt. Es kann so die aus dem Fahrgastraum entnommene Umluft zur Erwärmung von kalter Frischluft herangezogen werden, wobei insbesondere ein Luft-Luft-Wärmetauscher zum Einsatz kommen kann. Auch kann mittels der Umluft ein Wärmeübertrager einer Wärmepumpe mit Wärme beaufschlagt werden, um für einen besonders energieeffizienten Heizbetrieb der Klimaanlage zu sorgen.
  • Für den Fall des wenigstens einen in dem Umluftkanal angeordneten Wärmeübertragers ist der Umluftkanal strömungstechnisch nicht mit dem Luftauslasskanal gekoppelt, d. h. der Umluftkanal ist dann nicht mehr an die Umluftöffnung des die Umluftklappe aufweisenden Ansaugtrakts des Gebläses angeschlossen. Vielmehr tritt in einem solchen Fall über den Umluftkanal die aus dem Fahrgastraum entnommene Luft über den wenigstens einen Luftauslasskanal aus dem Fahrgastraum aus, ohne wieder in den Fahrgastraum eingebracht zu werden. Lediglich die in der Umluft enthaltene Wärmeenergie wird mittels des Wärmeübertragers genutzt.
  • Bei einem Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Klimaanlage ist ein effizienter Umluftbetrieb realisierbar. Hierbei können der wenigstens eine Luftauslasskanal und der Umluftkanal in wenigstens einen Fußraum des Fahrgastraums unterhalb einer Instrumententafel mündend angeordnet sein. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass dem winterlichen Heizbetrieb der Klimaanlage insbesondere der Fußraum des Fahrgastraums mit Warmluft beaufschlagt wird. Aufgrund der hier beschriebenen Gestaltung des Umluftkanals ist es auch bei einer räumlich großen Nähe der Eintrittsmündung des Umluftkanals und der Austrittsmündung des Luftauslasskanals besonders weitgehend vermeidbar, dass die den Luftauslasskanal verlassende Warmluft direkt wieder in den Umluftkanal eintritt.
  • Vorteilhaft befindet sich die Eintrittsmündung des Umluftkanals lediglich im Beifahrerfußraum, da so nur ein Umluftkanal vorgesehen zu werden braucht. Es kann jedoch auch in beiden vorderen Fußräumen eine jeweilige Eintrittsmündung des Umluftkanals vorgesehen sein oder es kann über jeweilige Eintrittsmündungen in beiden vorderen Fußräumen und jeweilige Umluftkanäle die Umluft dem Fahrgastraum entnommen werden.
  • Bei einer Unterbringung der Klimaanlage, welche insbesondere ein Gebläse, einen Verdampfer und/oder ein Heizelement umfassen kann, in einem Fahrzeugsitz können der wenigstens eine Luftauslasskanal und der Umluftkanal jedoch auch in dem Fahrzeugsitz angeordnet sein. Insbesondere kann der Umluftkanal in der Sitzlehne untergebracht sein.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Klimaanlage in einer Mittelkonsole des Fahrzeugs untergebracht sein, wobei die in der Mittelkonsole angeordneten Kanäle, nämlich der Luftauslasskanal und der Umluftkanal, ebenfalls für eine Beaufschlagung des Fondraums mit klimatisierter, beheizter Luft im Umluftbetrieb sorgen.
  • Die für die erfindungsgemäße Klimaanlage beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
  • Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
  • 1 stark schematisiert einen beifahrerseitigen Fußraum eines Kraftwagens, wobei unterhalb einer Instrumententafel eine Austrittsmündung eines Luftauslasskanals und eine Eintrittsmündung eines Umluftkanals angeordnet sind;
  • 2 eine Schnittansicht durch den Fußraum gemäß 1;
  • 3 eine Ansicht auf die Eintrittsmündung des Umluftkanals und die Austrittsmündung des Luftauslasskanals gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 4 eine Schnittansicht der in 3 gezeigten Ausführungsform;
  • 5 eine Ansicht auf die Eintrittsmündung des Umluftkanals und die Austrittsmündung des Luftauslasskanals gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 6 eine Schnittansicht der in 5 gezeigten Ausführungsform;
  • 7 eine Ansicht auf die Eintrittsmündung des Umluftkanals und die Austrittsmündung des Luftauslasskanals gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 8 eine Schnittansicht der in 7 gezeigten Ausführungsform;
  • 9 eine Ansicht auf die Eintrittsmündung des Umluftkanals und die Austrittsmündung des Luftauslasskanals gemäß einer vierten Ausführungsform;
  • 10 eine Schnittansicht der in 9 gezeigten Ausführungsform;
  • 11 eine Ansicht auf die Eintrittsmündung des Umluftkanals und die Austrittsmündung des Luftauslasskanals gemäß einer fünften Ausführungsform;
  • 12 eine Schnittansicht der in 11 gezeigten Ausführungsform;
  • 13 eine Ansicht auf die Eintrittsmündung des Umluftkanals und die Austrittsmündung des Luftauslasskanals gemäß einer sechsten Ausführungsform;
  • 14 eine Schnittansicht der in 13 gezeigten Ausführungsform;
  • 15 perspektivisch und schematisch eine Anordnung einer Eintrittsmündung eines Umluftkanals und einer Austrittsmündung eines Luftauslasskanals in jeweiligen Sitzlehnen der Frontsitze eines Kraftwagens; und
  • 16 die Anordnung der Eintrittsmündung eines Umluftkanals und der Austrittsmündung eines Luftauslasskanals in einer Mittelkonsole eines Kraftwagens, in welcher eine Klimaanlage untergebracht ist.
  • 1 zeigt stark schematisiert einen Fußraum 10 auf einer Beifahrerseite eines Kraftwagens. Der Fußraum 10 ist nach oben durch ein Verkleidungsteil 12 begrenzt, oberhalb dessen sich eine (nicht dargestellte) Instrumententafel befindet. Über eine Austrittsmündung 14 eines (in 1 nicht näher gezeigten) Luftauslasskanals tritt beim Beheizen des Fahrgastraums Warmluft 16 in den Fußraum 10 aus.
  • Seitlich neben der Austrittsmündung 14 des Luftauslasskanals befindet sich, zu einer Außenseite des Kraftwagens hin versetzt, eine Eintrittsmündung 18 eines Umluftkanals 20. Bei geschlossener Umluftklappe saugt das Gebläse der Klimaanlage über den Umluftkanal 20 Umluft 22 an. Dadurch, dass die Umluft 22 dem Fahrgastraum entnommen wird, braucht zum Beheizen dieser Luft weniger Heizenergie aufgewendet zu werden als zum Beheizen von kühlerer Frischluft aus der Umgebung des Kraftwagens.
  • Vorliegend weist die Eintrittsmündung 18 des Umluftkanals 20 einen erheblich größeren Mündungsquerschnitt auf als die Austrittsmündung 14 des benachbarten Luftauslasskanals. Wenn das die Umluft 22 ansaugende Gebläse nun Warmluft 16 über die Austrittsmündung 14 in den Fußraum 10 einbringt, treten im Bereich der Eintrittsmündung 18 vergleichsweise geringe Ansauggeschwindigkeiten auf. Dadurch ist verhindert, dass über einen Strömungskurzschlusss die Warmluft 16 direkt wieder in den Umluftkanal 20 eintritt.
  • Es kann also aufgrund der unterschiedlich großen Mündungsquerschnitte ein ausreichendes Eindringen der Warmluft 16 in den Fußraum 10 gewährleistet werden. Zudem wird die Umluft 22 mit vergleichsweise geringer Ansauggeschwindigkeit abgeführt.
  • Das Verringern der Ansauggeschwindigkeit und eine Homogenisierung der Luftströmung werden durch ein poröses Element 24 unterstützt, welches im Bereich der Eintrittsmündung 18 angeordnet ist. Das poröse Element 24 kann z. B. ein luftdurchlässiges Filterlement sein, das zudem eine Porosität aufweisen kann, welche räumlich unterschiedlich ist, um so eine besonders gutes Eindringen der Warmluft 16 in den Fußraum 10 zu gewährleisten, ohne dass die Warmluft 16 im direkten Strömungskurzschluss wieder in den Umluftkanal 20 eintritt. Ein entsprechender Strömungsweg zwischen Luftaustrittsmündung 14 und Eintrittsmündung 18 ist in 2 schematisch durch einen Strömungspfeil 26 veranschaulicht.
  • Ein an die Eintrittsmündung 18 stromabwärts anschließender Bereich 28 des Umluftkanals 20 kann, wie in 1 und 2 gezeigt, am Rand der Eintrittsmündung 18 und in besonders geringem Abstand zu der Austrittsmündung 14 des Luftauslasskanals für die Warmluft 16 angeordnet sein, jedoch sind in alternativen Ausführungsformen andere Positionen des Bereichs 28 relativ zu der Eintrittsmündung 18 möglich.
  • Eine Abdichtung des vorderen Fußraums 10 auf der Fahrerseite und/oder der Beifahrerseite kann dazu beitragen, eine Luftleckage zu vermeiden.
  • Bei der in 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist das poröse Element 24 durch einen eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen aufweisenden Teilbereich des Verkleidungsteils 12 des Fußraums 10 gebildet. Zudem geht aus der 4 hervor, dass ein Endstück des die Austrittsmündung 14 umfassenden Luftauslasskanals 30 von der Eintrittsmündung 18 des Umluftkanals 20 beabstandet ist.
  • Bei der in 5 und 6 gezeigten Ausführungsform ist das poröse Element 24 als ein offenzelliges Schaumstoffteil, etwa eine Dammmatte oder eine Isolationsmatte, ausgeführt.
  • Bei der in 7 oder 8 gezeigten Ausführungsform ist das Filterelement 24 als Luftfilter, etwa in Form eines Gewebes, eines Gewirkes oder eines Vlieses, ausgebildet, welcher insbesondere herausnehmbar in der Eintrittsmündung 18 angeordnet sein kann. So kann bei einer die Durchlässigkeit des Luftfilters verringernden Beladung dieser leicht ausgetauscht werden.
  • Bei der in 9 und 10 gezeigten Ausführungsform ist das Endstück des Luftauslasskanals 30 einstückig mit dem Umluftkanal 20 ausgebildet. Hierbei grenzt die Austrittsmündung 14 des Luftauslasskanals 30 mit einer Seite an die Eintrittsmündung 18 des Umluftkanals 20 an.
  • Bei der in 11 und 12 gezeigten Ausführungsform umgibt die Eintrittsmündung 18 des Umluftkanals 20 die Austrittsmündung 14 des Luftauslasskanals 30 außenumfangseitig vollständig. Entsprechend umhüllt die den Umluftkanal 20 durchströmende, immer noch vergleichsweise warme Umluft zumindest das Endstück des Luftauslasskanals 30, so dass durch die Umluft eine verbesserte Wärmeisolierung des Luftauslasskanals 30 gegeben ist.
  • Wie schematisch in der Ausführungsform gemäß 13 und 14 gezeigt, kann hierbei der Luftauslasskanal 30 auch zwei (oder mehr) Austrittsmündungen 14 aufweisen, welche voneinander beabstandet sind. Auch hier sorgt die den Luftauslasskanal 30 umströmende Umluft für eine thermische Isolierung der den Luftauslasskanal 30 durchströmenden Warmluft 16. Im Frischluftbetrieb oder Teilumluftbetrieb kann die Umluft hingegen für einen inneren Wärmeübergang und somit für ein Einbringen von Wärme der Umluft in die durch den Luftauslasskanal 30 strömende Frischluft oder teilweise Umluft enthaltende Frischluft sorgen.
  • 15 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher in einem Fahrersitz 32 und in einem Beifahrersitz 34 jeweils eine Klimaanlage angeordnet ist. Jede der Klimaanlagen umfasst ein Gebläse, einen Verdampfer zum Kühlen der zu klimatisierenden Luft und ein Heizelement, beispielsweise einen elektrischen PTC-Zuheizer, zum Erwärmen der von dem Gebläse geförderten Luft. Es kann auch eine Klimaanlage für beide Fahrzeugsitze vorgesehen sein. In einer jeweiligen Sitzlehne 36, 38 der Fahrzeugsitze sind die Austrittsmündungen 14 der Luftauslasskanäle und die Ansaugöffnungen oder Eintrittsmündungen 18 der Umluftkanäle angeordnet. Mittels derartiger, in den Fahrzeugsitzen angeordneter Klimaanlagen kann ein hinter den Sitzlehnen 36, 38 angeordneter Fondraum des Kraftwagens energiesparend mit Warmluft 16 beaufschlagt werden, welche im Umluftbetrieb zumindest teilweise die über die Eintrittsmündungen 18 angesagte Umluft 22 enthält.
  • Bei der in 16 gezeigten Ausführungsform sind die Austrittsmündung 14 des Luftauslasskanals 30 und die Eintrittsmündung 18 des mit dem Filterelement 24 versehenen Umluftkanals 20 in einer Mittelkonsole 40 des Kraftwagens angeordnet. Auch hier kann die Klimaanlage zur Klimatisierung des Fondraums in der Mittelkonsole untergebracht sein.
  • Das poröse Element 24 kann ein Trocknungsmittel zum Trocknen der Umluft umfassen oder aus einer als Trocknungsmittel wirkenden Substanz gebildet sein: Beispielsweise kann eine Zeolithschüttung sowohl für ein Entfeuchten der in den Umluftkanal eintretenden Umluft 22 sorgen und gleichzeitig die homogenisierende Funktion des porösen Elements übernehmen.
  • Auch kann in dem Umluftkanal 20 ein Wärmeübertrager, etwa ein Luft-Luft-Wärmetauscher, angeordnet sein, über welchen die Wärme oder Kälte der Umluft an die aus dem Luftauslasskanal 30 austretende Luft übertragen werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 678401 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Luftauslasskanal (30), über welchen klimatisierte Luft (16) in einen Fahrgastraum (10) des Fahrzeugs einbringbar ist, und mit einem Umluftkanal (20), über welchen in einem Umluftbetrieb der Klimaanlage Luft (22) aus dem Fahrgastraum (10) entnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eintrittsmündung (18) des Umluftkanals (20) einen größeren Mündungsquerschnitt aufweist als eine Austrittsmündung (14) des wenigstens einen Luftauslasskanals (30).
  2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsmündung (18) des Umluftkanals (20) einen größeren Querschnitt aufweist als ein sich an die Eintrittsmündung (18) stromabwärts anschließender Bereich (28) des Umluftkanals (20).
  3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eintrittsmündung (18) des Umluftkanals (20) wenigstens ein poröses Element (24) angeordnet ist.
  4. Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine poröse Element (24) – durch ein eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen aufweisendes Verkleidungsteil (12) des Fahrgastraums und/oder – durch ein Gewebe und/oder ein Gewirke und/oder ein Vlies und/oder – durch ein offenzelliges Schaumstoffteil und/oder – durch ein Luftfilterelement bereitgestellt ist.
  5. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsmündung (18) bzw. das poröse Element (24) Bereiche unterschiedlich großer Luftdurchlässigkeit aufweist.
  6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Luftauslasskanal (30) mit zumindest einer Seite an die Eintrittsmündung (18) angrenzend, insbesondere außenumfangsseitig von der Eintrittsmündung (18) umgeben, ausgebildet ist.
  7. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Endstück des wenigstens einen Luftauslasskanals (30) einstückig mit dem Umluftkanal (20) ausgebildet ist.
  8. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens einen in dem Umluftkanal (20), insbesondere in der Eintrittsmündung (18) angeordneten Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme der Umluft (20) auf die den Luftauslasskanal (30) durchströmende Luft (16).
  9. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch wenigstens eine im Umluftkanal (20), insbesondere in der Eintrittsmündung (18) angeordneter Einrichtung zur Lufttrocknung
  10. Fahrzeug mit einer Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Umluftkanal (20) – in wenigstens einen Fußraum, insbesondere Beifahrerfußraum (10), des Fahrgastraums unterhalb einer Instrumententafel (42) mündend und/oder – in wenigstens einem Fahrzeugsitz (32, 34), insbesondere in dessen Sitzlehne (36, 38), und/oder – in einer Mittelkonsole (40) angeordnet ist.
DE102010027272A 2010-07-15 2010-07-15 Klimaanlage für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer Klimaanlage Withdrawn DE102010027272A1 (de)

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EP0678401A2 (de) 1994-04-04 1995-10-25 Decora, Incorporated Wandbekleidung auf der Basis von Papier

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