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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
Koreanischen Patentanmeldung 10-2010-0096464 , welche am 4. Oktober 2010 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt in die vorliegende Anmeldung für jeden Verwendungszweck durch diesen Verweis darauf aufgenommen ist.
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Die Erfindung betrifft eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug und insbesondere eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug, die eine verbesserte Kühl-/Wärmleistung im Vergleich zu einem Klimaanlagensystem aufweist, das im Stand der Technik verwendet wird, und die eine Fahrgastzelle in den gekühlten/erwärmten Zustand versetzen kann, wobei eine Solarzelle oder überschüssige Energie einer Batterie verwendet wird, wenn das Fahrzeug bzw. der Motor abgestellt bzw. abgeschaltet bzw. gestoppt (kurz: Fahrzeug abgestellt) ist.
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Im Allgemeinen ist eine Klimaanlage, die auch als Wärm-, Belüftungs- und Klimaanlagen-System (HVAC) bekannt ist, in einem Fahrzeug verbaut, um für einen Fahrer und Passagiere eine angenehme Umgebung zu schaffen, indem im Innenraum auf die Betätigung des Fahrers hin eine Vielzahl von Klimaanlagenfunktionen wie zum Beispiel Lüftung, Kühlung und Heizung ausgeführt werden. Ein solches HVAC-System kann von dem Fahrer oder den Passagieren durch das Verwenden von Bedienungselementen bedient werden, die rechts unterhalb des Lenkrades vorgesehen sind. Das HVAC-System kann auch betätigt werden, indem ein Belüftungskanal eingestellt wird oder indem durch das Betätigen einer automatischen Temperatursteuereinheit ein Klimaanlagenkompressor läuft.
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Die 1 ist eine Statusansicht, aus der schematisch eine Klimaanlage für ein Fahrzeug ersichtlich ist, die eine Struktur nach dem Stand der Technik aufweist. Bei der Klimaanlage für ein Fahrzeug nach dem Stand der Technik, die aus der Figur ersichtlich ist, ist eine Belüftungspassage der Luft, die durch einen Klimaanlagenverdampfer strömt, wie folgt beschrieben: Eine Lufteinlassklappe 100 bestimmt, ob Innenluft oder Außenluft die Quelle der zu blasenden Luft sein wird. Ein Gebläse 101 ist zum gewaltsamen Blasen der Luft durch die Lufteinlassklappe 100 hindurch in die Fahrgastzelle hinein eingerichtet. Der Klimaanlagenverdampfer 106 ist derart vorgesehen, dass die Luft, die von dem Gebläse 101 hineingeführt wird, durch ihn hindurch strömt. Eine Luftmischklappe 103 ist derart eingerichtet, dass sie die Menge der Luft reguliert, die zu einem Heizkern 102 hin geblasen wird. Luftkanäle 104 und Belüftungsöffnungen 105 sind eingerichtet, so dass die Luft, die durch den Klimaanlagenverdampfer 106 und den Heizkern 102 hindurch geströmt ist, einzelnen Bereichen des Fahrzeugs zugeführt wird.
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Detaillierter den Luftstrom beschreibend, der durch die Belüftungspassage in die Fahrgastzelle, wie oben beschrieben ist, zugeführt wird, nimmt das Gebläse 101 die Luft von der Luftquelle auf, die von der Lufteinlassklappe 100 gewählt ist, und bläst die Luft kräftig, so dass die geblasene Luft gekühlt wird, während sie durch den Verdampfer 106 der Klimaanlage strömt, bevor sie in die Fahrgastzelle hineingelassen wird.
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Nachdem die Luft durch den Verdampfer 106 der Klimaanlage geströmt ist, wird sie durch die Luftkanäle 104 und die Belüftungsöffnungen 105 in die Fahrgastzelle hineingeführt, nachdem sie abhängig von der Stellung der Luftmischklappe 103 wahlweise durch den Heizkern 102 geströmt ist. Die Luft, die durch den Heizkern 102 geströmt ist, und die Luft, die nicht durch den Heizkern 102 geströmt ist, werden in einer Mischzone 107 gemischt, so dass die gemischte Luft in eine vorbestimmte Temperatur überführt wird. Danach wird die resultierende Luft durch die Luftkanäle 104 und die Belüftungsöffnungen 105 in die Fahrgastzelle hineingeführt.
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Daher wird die Temperatur der Luft, die in die Fahrgastzelle zugeführt wird, entsprechend erhöht, wenn die Luftmenge vergrößert wird, die durch den Heizkern 102 strömt. Wie oben beschrieben, dient die Luftmischklappe 103 im Wesentlichen zum Steuern der Temperatur der Luft, die in die Fahrgastzelle hineingeführt wird.
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Es ist natürlich möglich, Luft mit einer vorbestimmten Temperatur in die Fahrgastzelle zu führen oder die Zufuhr an Luft zu regulieren, indem der Grad gesteuert wird, mit dem die Belüftungsöffnungen geöffnet/geschlossen sind, und indem der Grad gesteuert wird, mit dem der Klimaanlagenkompressor betätigt wird, während die Basis-Durchgänge der Luft reguliert werden. Die Belüftungsöffnungen 105 sind im Allgemeinen eingerichtet, um die Luft in drei Richtungen zu blasen, das heißt zu den Füßen, zu der Brust und zum Kopf des Fahrers oder der Passagiere.
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Die Klimaanlage für ein Fahrzeug nach dem Stand der Technik, die zum Steuern der Temperatur der Fahrgastzelle eingerichtet ist, aktiviert einen Kühler oder eine Heizvorrichtung zum Kühlen oder Erwärmen der Fahrgastzelle, wenn Bedienelemente betätigt werden, die an einem Abschnitt des Armaturenbrettes vorgesehen sind, der sich rechts unterhalb des Lenkrades befindet.
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Bei einer solchen kombinierten Klimaanlage für ein Fahrzeug wird die Motorkühlflüssigkeit oder das Motorkühlmittel der Heizvorrichtung für ein Fahrzeug erwärmt und die Luft, die von dem Gebläse 101 aufgenommen wird, erreicht die zum Erwärmen notwendige Wärme, während sie durch den Heizkern 102 strömt, der in dem Kühlkreislaufpfad vorgesehen ist.
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Jedoch hört die Klimaanlage für ein Fahrzeug, die die oben beschriebene Struktur nach dem Stand der Technik hat, auf zu arbeiten, wenn das Fahrzeug abgestellt ist. Dies bringt das Problem mit sich, dass die Temperatur der Fahrgastzelle ansteigt, wenn das Fahrzeug im Sommer für eine lange Zeit draußen geparkt wird. Zum Lösen des Problems ist es notwendig, dass die Klimaanlage durch den laufenden Motor betrieben wird, auch wenn das Fahrzeug geparkt ist. Dies hat Folgeprobleme der Kraftstoff- und Energieverschwendung zur Folge.
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Die Informationen, die in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung mitgeteilt wurden, dienen lediglich dazu, das Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung zu fördern, und sollen nicht als Kenntnis oder irgendeine Form der Andeutung behandelt werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann bekannt ist.
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Diverse Gesichtspunkte der Erfindung sind darauf gerichtet, eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug vorzusehen, die Kühlen/Erwärmen in einer Fahrgastzelle durchführen kann, auch wenn das Fahrzeug abgestellt ist.
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Es ist außerdem eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug vorgesehen, die die Kühl-/Erwärmeffizienz erhöhen kann, indem ein zusätzliches Kühlen/Erwärmen durchgeführt wird.
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Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung kann eine Zusatzklimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug eine Gebläseeinheit, wobei ein Gebläse darin zum kräftigen Blasen von Einlassluft vorgesehen sein kann, eine Temperaturregeleinheit und/oder Temperatursteuereinheit (kurz: Temperatursteuereinheit), die mit der Gebläseeinheit zum Aufnehmen von Luft fluidverbunden ist, die von der Gebläseeinheit geblasen wird, wobei die Temperatursteuereinheit darin einen Verdampfer und eine Heizvorrichtung aufweist und mit einem Luftkanal zum Auslassen der Luft verbunden sein kann, die von dem Verdampfer gekühlt oder von der Heizvorrichtung erwärmt werden kann, eine Zusatz-Temperaturregeleinheit bzw. Zusatz-Temperatursteuereinheit (kurz: Temperatursteuereinheit), die mit der Gebläseeinheit zum Aufnehmen von Luft fluidverbunden ist, die von der Gebläseeinheit geblasen wird, und die mit dem Luftkanal fluidverbunden ist, wobei die Zusatz-Temperatursteuereinheit einen Wärmetauscherkern aufweisen kann, der darin vorgesehen ist, wobei der Wärmetauscherkern eine thermoelektrische Vorrichtung aufweist, eine Zusatzenergieversorgung bzw. Zusatzenergieversorgungseinrichtung (kurz: Zusatzenergieversorgung), die das Gebläse und den Wärmetauscherkern mit elektrischer Energie versorgt, und eine Zusatz-Kühl-/Erwärmungsregeleinheit bzw. Zusatz-Kühl-/Erwärmungssteuereinheit (kurz: Zusatz-Kühl-/Erwärmungssteuereinheit) aufweisen, die den Betrieb des Gebläses und der Wärmetauschereinheit steuert bzw. regelt.
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Die Zusatzenergieversorgung kann dem Gebläse und dem Wärmetauscherkern elektrische Energie zuführen, während das Fahrzeug aufgehört haben kann zu laufen, wobei die Zusatz-Kühl-/Erwärmungssteuereinheit den Betrieb des Gebläses und der Wärmetauschereinheit steuert bzw. regelt, so dass das Fahrzeug gekühlt oder erwärmt werden kann, wenn ein Nutzer die Fahrgastzelle kühlen oder erwärmen will, während die Temperatursteuereinheit den Betrieb eingestellt haben kann.
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Die Gebläseeinheit kann ferner eine Gebläseklappe zum wahlweisen Öffnen oder Schließen eines Einlasses der Temperatursteuereinheit oder eines Einlasses der Zusatz-Temperatursteuereinheit aufweisen.
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Die Zusatz-Temperatursteuereinheit kann einen Zusatzeinlasskanal, der mit einem Einlass der Zusatz-Temperatursteuereinheit verbunden ist, einen Zusatzluftkanal, der mit dem Zusatzeinlasskanal verbunden ist und Luft, die durch den Wärmetauscherkern gekühlt oder erwärmt werden kann, zu dem Belüftungskanal führt, und einen Auslasskanal aufweisen, der mit dem Zusatzeinlasskanal verbunden ist, wobei der Auslasskanal Wärme, die nicht beim Kühlen oder Erwärmen benötigt wird, von dem Wärmetauscherkern nach außerhalb des Fahrzeugs abführt, wobei der Wärmetauscherkern zwischen dem Zusatzluftkanal und dem Auslasskanal angeordnet sein kann, wobei der Wärmetauscherkern Wärmetauscherrippen, die an einer Fläche bzw. Seite (kurz: Fläche) der thermoelektrischen Vorrichtung montiert sind, welche an den Zusatzluftkanal angrenzt, Wärmeabführrippen, die an der anderen Fläche bzw. Seite (kurz: Fläche) der thermoelektrischen Vorrichtung montiert sind, welche an den Auslasskanal angrenzt, und ein Wärmeisoliermaterial aufweisen kann, das in einem Abschnitt angeordnet ist, in dem die thermoelektrische Vorrichtung montiert sein kann.
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Der Wärmetauscherkern kann ein Wärmerohr, wobei ein erstes Ende des Wärmerohrs innerhalb des Zusatzluftkanals angeordnet sein kann und ein zweites Ende des Wärmerohrs in dem Auslasskanal zum Übertragen von Wärme angeordnet sein kann, wobei die Wärmeabführrippen an dem zweiten Ende des Wärmerohrs angeordnet und/oder befestigt (kurz: angeordnet) sein können, mindestens eine thermoelektrische Vorrichtung, wobei eine Fläche der mindestens einen thermoelektrischen Vorrichtung an eine Außenfläche des ersten Endes des Wärmerohrs angrenzt, Wärmetauscherrippen, die an die andere Fläche der mindestens einen thermoelektrischen Vorrichtung angrenzen, und ein Wärmeisoliermaterial aufweisen, das zwischen dem ersten Ende des Wärmerohrs und den Wärmeabführrippen angeordnet ist, dadurch die mindestens eine thermoelektrische Vorrichtung umgebend.
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Die Zusatzenergieversorgung kann eine Solarzelle oder Solarzellenvorrichtung sein, die an einer Außenfläche des Fahrzeugs montiert sein kann.
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Die Zusatzenergieversorgung kann eine Batterie des Fahrzeugs sein und die Überschussenergie der Batterie nutzen.
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Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der wie oben beschriebenen Erfindung hat die Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug die Wirkung, die Kühl-/Wärmleistung durch Kühlen und Wärmen der Fahrgastzelle zu verbessern, wenn eine Zusatzklimaanlageneinheit von einem Nutzer nach Wunsch bedient wird.
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Insbesondere kann die Zusatz-Temperatursteuereinheit auch dann zum Kühlen/Wärmen der Fahrgastzelle betätigt werden, wenn der Motor abgestellt ist und das Fahrzeug im Sommer unbesetzt ist, wodurch die Zufriedenheit des Nutzers gesteigert wird. Außerdem ist es möglich, Energie zu sparen, indem während eines heißen Sommers die Solarzelle benutzt wird.
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Die Methoden und Vorrichtungen gemäß dieser Erfindung haben weitere Eigenschaften und Vorteile, die aus den beigefügten Zeichnungen und aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien dieser Erfindung zu erläutern, hervorgehen oder detailliert dargestellt sind.
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1 ist eine Statusansicht, aus der schematisch eine Klimaanlage für ein Fahrzeug ersichtlich ist, die einen Aufbau nach dem Stand der Technik aufweist.
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2 ist eine Statusansicht, aus der schematisch eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug gemäß unterschiedlichen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich ist.
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3 ist ein Blockdiagramm, aus der eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug, wie in 2 gezeigt, ersichtlich ist.
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4 ist eine Seitenansicht, aus der ein Solarzellenbefestigungsabschnitt ersichtlich ist.
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5 ist eine Statusansicht, aus der eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug gemäß unterschiedlichen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich ist.
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6 ist eine Schnittansicht, aus der der in 5 gezeigte Wärmetauscherkern ersichtlich ist.
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Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung diverser Merkmale zur Erläuterung der grundlegenden Prinzipien der Erfindung zeigen. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der Erfindung, wie hierin aufgezeigt, einschließlich beispielsweise spezifischer Maße, Ausrichtungen, Lagen und Formgebungen, werden teilweise durch besondere beabsichtigte Anwendungsbereiche und durch die Umgebung bestimmt.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile.
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Nun wird im Detail auf diverse Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von der Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und im Folgenden beschrieben sind. Auch wenn die Erfindung zusammen mit beispielhaften Ausführungsformen erläutert wird, versteht es sich, dass diese Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen einzuschränken. Die Erfindung deckt, im Gegenteil, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen ab, sondern auch diverse Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Schutzumfang der Erfindung liegen.
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Hier werden im Folgenden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
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2 ist eine Statusansicht, aus der schematisch eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ersichtlich ist, 3 ist ein Blockdiagramm einer Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug, die aus 2 ersichtlich ist, und 4 ist eine Seitenansicht, aus der ein Solarzellenbefestigungsabschnitt ersichtlich ist. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, weist eine Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug eine Gebläseeinheit 10, eine Temperatursteuereinheit 20, eine Zusatz-Temperatursteuereinheit 40, eine Zusatzenergieversorgung 50 und eine Zusatz-Kühl-/Erwärmungssteuereinheit 60 auf. Die Gebläseeinheit 10 weist eine Lufteinlassklappe 12 auf, die an ihrem einen Abschnitt vorgesehen ist und bestimmt, ob Innenluft oder Außenluft die Quelle der zu blasenden Luft sein wird. Ein Gebläse 11 ist in der Gebläseeinheit 10 vorgesehen und kann die Einlassluft gewaltsam blasen. Die Temperatursteuereinheit 20 ist mit der Gebläseeinheit 10 zum Aufnehmen eines Teils der Luft verbunden, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, und ist mit einem Verdampfer 21 und einer Heizvorrichtung 22 versehen. Die Zusatz-Temperatursteuereinheit 40 ist mit Luftkanälen 71 und Belüftungsöffnungen 72 versehen, die die Luft, die durch den Verdampfer 21 und die Heizvorrichtung 22 hindurchgeströmt ist, einzelnen Bereichen des Fahrzeugs zuführen. Es ist auch ein Wärmetauscherkern 30 in der Zusatz-Temperatursteuereinheit 40 vorgesehen. Der Wärmetauscherkern 30 ist mit dem Gebläse 11 zum Aufnehmen eines Teils der Luft fluidverbunden, die von dem Gebläse 11 ausgeblasen wird, und ist mit einer thermoelektrischen Vorrichtung 31 darin versehen. Die Zusatzenergieversorgung 50 versorgt das Gebläse 11 und den Wärmetauscherkern 30 mit elektrischer Energie, auch wenn das Fahrzeug abgestellt ist. Die Zusatz-Kühl-/Erwärmungssteuereinheit 60 steuert bzw. regelt das Gebläse 11 und den Wärmetauscherkern 30, so dass sie auch dann arbeiten, wenn das Fahrzeug abgestellt ist.
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Eine Gebläseklappe 41 ist an dem Abschnitt befestigt, in dem die Gebläseeinheit 10 in die Temperatursteuereinheit 20 und die Zusatz-Temperatursteuereinheit 40 auseinandergeht. Die Gebläseklappe 41 öffnet/schließt wahlweise einen Einlass 41a, der zu der Temperatursteuereinheit 20 führt, und einen Einlass 41b, der zu der Zusatz-Temperatursteuereinheit 40 führt.
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Die Zusatz-Temperatursteuereinheit 40 weist einen Zusatzeinlasskanal 42, der mit dem Einlass 41b verbunden ist, und einen Zusatzluftkanal 43 auf, der von dem Zusatzeinlasskanal 42 abzweigt. Der Zusatzluftkanal 43 führt Luft, die durch den Wärmetauscherkern 30 zu den Luftkanälen 71 hin geströmt ist. Die Zusatz-Temperatursteuereinheit 40 weist auch einen Auslasskanal 44 auf, der von dem Zusatzeinlasskanal 42 abzweigt, und lässt Wärme aus dem Fahrzeug ab, die weder zum Kühlen noch zum Wärmen benötigt wird. Eine Ablassleitung 45, durch die Feuchtigkeit, die während des Betriebs des Wärmetauscherkerns 30 auftritt, aus dem Fahrzeug abgeleitet wird, ist in dem Auslasskanal 44 vorgesehen.
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Der Wärmetauscherkern 30 weist Wärmetauscherrippen 32, Wärmeabführrippen 33 und ein Wärmeisoliermaterial 34 auf. Die Wärmetauscherrippen 32 sind an der einer Fläche einer thermoelektrischen Vorrichtung 31 befestigt, welche Fläche an den Zusatzluftkanal 43 angrenzt. Die Wärmeabführrippen 33 sind an der anderen Fläche der thermoelektrischen Vorrichtung 31 befestigt, welche Fläche an den Auslasskanal 44 angrenzt. Das Wärmeisoliermaterial 34 ist in dem Abschnitt angeordnet, in dem die thermoelektrische Vorrichtung 31 zwischen einer Gruppe von Wärmetauscherrippen 32 und einer Gruppe von Wärmeabführrippen 33 vorgesehen ist.
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Die Zusatzenergieversorgung 50 ist mit einer Solarzellenvorrichtung versehen, die an der Außenfläche des Fahrzeugs befestigt ist. Die Solarzellenvorrichtung ist vorzugsweise an dem Dach des Fahrzeugs befestigt, wie aus 4 ersichtlich ist. Die Solarzellenvorrichtung kann jedoch auch an irgendeinem Abschnitt der Außenfläche des Fahrzeugs befestigt sein, der Sonnenlicht ausgesetzt sein kann bzw. ist. Die Zusatzenergieversorgung 50 ist nicht auf eine Solarzellenvorrichtung begrenzt, sondern kann auch als eine Fahrzeugbatterie ausgeführt sein, so dass ein Energieüberschuss der Batterie genutzt wird.
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Unterstehend ist ein Vorgang beschrieben, bei dem die Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung arbeitet.
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In dem Fall, dass der Innenraum des Fahrzeugs gekühlt werden soll, wenn das Fahrzeug geparkt ist und der Motor abgestellt ist, wird die Gebläseklappe 41 gedreht, so dass der Einlass 41a geschlossen wird, der mit der Temperatursteuereinheit 20 verbunden ist, und so dass der Einlass 41b geöffnet wird, der mit dem Zusatzeinlasskanal 42 verbunden ist. Gleichzeitig steuert bzw. regelt die Zusatz-Kühl-/Erwärmungssteuereinheit 60 die Zusatzenergieversorgung 50, so dass dem Gebläse 11 und dem Wärmetauscherkern 30 elektrische Energie zugeführt wird.
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Wenn die elektrische Energie dem Wärmetauscherkern 30 zugeführt wird, wird die Richtung des Stroms gesteuert bzw. geregelt, der durch die thermoelektrische Vorrichtung 31 fließt, so dass die Wärmetauscherrippen 32 in einen Zustand mit niedriger Temperatur und die Wärmeabführrippen 33 in einen Zustand mit hoher Temperatur überführt werden. Wenn die Wärmetauscherrippen 32 in den Zustand mit niedriger Temperatur überführt werden, wird ein Teil der Luft, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, gekühlt, während die Luft durch die Wärmetauscherrippen 32 strömt. Anschließend wird die gekühlte Luft durch den Zusatzluftkanal 43 zu dem Luftkanal 71 geführt und dann in Innenraumbereiche des Fahrzeugs ausgelassen.
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Außerdem dienen die Wärmeabführrippen 33 in dem Zustand mit hoher Temperatur dem Wärmeaustausch, wenn ein Teil der Luft, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, durch die Wärmeabführrippen 33 strömt. Die erwärmte Luft wird dann durch den Auslasskanal 44 aus dem Fahrzeug abgelassen.
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Auch in dem Fall, dass der Innenraum des Fahrzeugs erwärmt werden soll, wird der Stromfluss, der durch die thermoelektrische Vorrichtung 31 strömt, gesteuert bzw. geregelt, so dass er der Richtung des Stroms beim Kühlen entgegengesetzt ist, so dass die Wärmetauscherrippen 32 in einen Zustand mit hoher Temperatur überführt werden und die Wärmeabführrippen 33 in einen Zustand mit niedriger Temperatur überführt werden. Wenn die Wärmetauscherrippen 32 in den Zustand mit hoher Temperatur überführt werden, wird ein Teil der Luft, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, erwärmt, während er durch die Wärmetauscherrippen 32 strömt. Danach wird die erwärmte Luft durch den Zusatzluftkanal 43 zu dem Luftkanal 71 geführt und dann in Innenraumbereiche des Fahrzeugs ausgelassen.
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Außerdem dienen die Wärmeabführrippen 33 in dem Zustand mit niedriger Temperatur dem Wärmeaustausch, wenn ein Teil der Luft, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, durch die Wärmeabführrippen 33 strömt. Die gekühlte Luft wird dann durch den Auslasskanal 44 aus dem Fahrzeug abgelassen.
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Auf diese Weise kann die Zusatzklimaanlage in dem Zustand verwendet werden, in dem das Fahrzeug geparkt ist und der Motor abgestellt ist. Es ist auch möglich, die Wärm-/Kühlleistung durch zusätzliches Betreiben der Zusatzklimaanlage zu verbessern, wenn die Temperatursteuereinheit 20, das heißt die Hauptklimaanlageneinheit, betrieben wird.
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Aus den 5 und 6 ist eine Zusatzklimaanlage gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Wie aus den 5 und 6 ersichtlich ist, weist ein Wärmetauscherkern 130 ein Wärmerohr 131, eine Mehrzahl von thermoelektrischen Vorrichtungen 132 und ein Wärmeisoliermaterial 134 auf. Der eine Teil des Wärmerohrs 131 ist innerhalb des Zusatzluftkanals 43 angeordnet, der andere Teil des Wärmerohrs 131 ist innerhalb des Auslasskanals 44 angeordnet und eine Mehrzahl von Wärmeabführrippen 135 ist an dem Anschlussende des anderen Teils des Wärmerohrs 131 befestigt. Die thermoelektrischen Vorrichtungen 132 grenzen an die Außenfläche des einen Teils des Wärmerohrs 131 an. Die Wärmetauscherrippen 133 grenzen an die Außenfläche der thermoelektrischen Vorrichtungen 132 an. Das Wärmeisoliermaterial 134 ist zwischen dem Wärmerohr 131 und einer Gruppe von Wärmetauscherrippen 133 zum Umgeben der thermoelektrischen Vorrichtungen 132 angeordnet.
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Das Wärmerohr 131 ist ein Leiter, der hauptsächlich zur Wärmeleitung verwendet wird. Es ist bevorzugt, dass eine Mehrzahl von Paaren der Wärmerohre 131 verwendet wird. Das Wärmerohr 131 hat im Allgemeinen eine Rohrform mit einem kreisförmigen Querschnitt.
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Es ist bevorzugt, dass die Wärmeabführrippen 135 höher als die thermoelektrischen Vorrichtungen 132 positioniert sind, die den Wärmetauscherkern 130 festlegen. Wenn die Wärmeabführrippen 135 höher als die thermoelektrischen Vorrichtungen 132 positioniert sind, wird Wärme schnell zu den Wärmeabführrippen 135 hin übertragen.
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Die anderen Merkmale dieser Ausführungsform sind die gleichen wie diejenigen einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Untenstehend ist ein Vorgang beschrieben, bei dem die Zusatzklimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung arbeitet.
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Wenn die Fahrgastzelle gekühlt werden soll, wenn das Fahrzeug geparkt ist und der Motor abgestellt ist, wird die Gebläseklappe 41 gedreht, so dass der Einlass 41a geschlossen wird, der mit der Temperatursteuereinheit 20 verbunden ist, und so dass der Einlass 41b geöffnet wird, der mit dem Zusatzeinlasskanal 42 verbunden ist. Zur gleichen Zeit steuert bzw. regelt die Zusatz-Kühl-/Erwärmungssteuereinheit 60 die Zusatzenergieversorgung 50, so dass dem Gebläse 11 und dem Wärmeaustauschkern 30 elektrische Energie zugeführt wird.
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Die Richtung des Stroms, der durch die thermoelektrischen Vorrichtungen 132 fließt, wird gesteuert bzw. geregelt, so dass die Außenfläche der thermoelektrischen Vorrichtungen 132 in einen Zustand niedriger Temperatur überführt wird und die Innenfläche der thermoelektrischen Vorrichtungen 132 in einen Zustand hoher Temperatur überführt wird. Die Außenfläche der thermoelektrischen Vorrichtungen 132 im Zustand niedriger Temperatur nimmt Wärme von den Wärmetauscherrippen 133 auf, wodurch der Innenraum des Zusatzluftkanals 43 in den Zustand niedriger Temperatur überführt wird. Außerdem überträgt die Innenfläche der thermoelektrischen Vorrichtungen 132 im Zustand hoher Temperatur Wärme zu dem einen Teil des Wärmerohrs 131. Die auf den einen Teil des Wärmerohrs übertragene Wärme wird dann hoch zu den Wärmeabführrippen 135 übertragen, die an dem anderen Teil des Wärmerohrs 131 vorgesehen sind, wodurch ein Wärmeaustausch innerhalb des Auslasskanals 44 verursacht wird. Der Wärmeaustausch findet statt, wenn ein Teil der Luft, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, durch den Auslasskanal 44 durch die Wärmeabführrippen 135 hindurch strömt. Die Luft, die die Wärme beinhaltet, die von den Wärmeabführrippen 135 aus übertragen ist, wird durch den Auslasskanal 44 aus dem Fahrzeug ausgelassen. Durch Wiederholen des oben beschriebenen Vorgangs wird Wärme von den Wärmeabführrippen 135 abgeführt, die an einer Mehrzahl von Wärmerohren 131 vorgesehen sind, wodurch die Kühlleistung des Wärmetauscherkerns 130 verbessert wird.
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In diesem Zustand wird ein Teil der Luft, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, gekühlt, während er durch die Wärmetauscherrippen 133 des Wärmetauscherkerns 130 hindurch strömt. Danach wird die gekühlt Luft durch den Zusatzluftkanal 43 zu dem Luftkanal 71 geführt und dann an Fahrgastzellenbereiche ausgelassen.
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Wenn durch Verwenden der Zusatzklimaanlage ein Wärmen erreicht werden soll, wird der Stromfluss durch die thermoelektrischen Vorrichtungen 132 gesteuert bzw. geregelt, so dass er der Richtung des Stroms beim Kühlen entgegengesetzt ist, so dass die Außenfläche der Wärmetauschervorrichtungen 132 in einen Zustand hoher Temperaturen überführt wird und die Innenfläche der Wärmetauschervorrichtungen 132 in einen Zustand geringer Temperatur überführt wird. Die Innenfläche der Wärmetauschervorrichtungen 132 im Zustand geringer Temperatur nimmt Wärme von dem einen Teil des Wärmerohrs 131 auf. Dieser Zustand niedriger Temperatur wird hoch zu den Wärmeabführrippen 135 übertragen, die an dem anderen Teil des Wärmerohrs 131 vorgesehen sind, so dass Wärmetausch innerhalb des Auslasskanals 44 stattfindet. Der Wärmetausch findet statt, wenn ein Teil der Luft, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, durch die Wärmeabführrippen 135 geführt wird. Die Luft, die durch den Wärmetausch mit den Wärmeabführrippen 135 gekühlt ist, wird dann durch den Auslasskanal 44 aus dem Fahrzeug abgeführt. Durch Wiederholen des obengenannten Vorgangs wird die kalte Luft durch den Wärmeaustausch mit den Wärmeabführrippen 135 erzeugt, die an einer Mehrzahl von Wärmerohren 131 vorgesehen sind, und nach draußen abgeführt, wodurch die Wärmeleistung des Wärmetauscherkerns 130 verbessert wird.
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In diesem Zustand strömt ein Teil der Luft, die von dem Gebläse 11 geblasen wird, durch die Wärmetauscherrippen 133 des Wärmetauscherkerns 130 hindurch, wodurch er erwärmt wird. Danach wird die erwärmte Luft durch den Zusatzluftkanal 43 zu dem Luftkanal 71 geführt und dann an Fahrgastzellenbereiche ausgelassen.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und für eine genaue Definition in den Ansprüchen sind die Begriffe „oben/obere”, „unten/untere”, „innen/innere” und „außen/äußere” zur Beschreibung von Merkmalen gemäß der beispielhaften Ausführungsform verwendet, wobei auf die Positionen solcher Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, Bezug genommen ist.
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Die vorangehenden Beschreibungen von spezifischen, beispielhaften Ausführungsformen dieser Erfindung wurden zum Zwecke der Darstellung und Beschreibung vorgestellt. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie erschöpfend sind oder die Erfindung auf die konkreten, aufgezeigten Ausgestaltungen einschränken, und es sind viele Modifikationen und Variationen angesichts der obigen Erläuterungen möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und um dadurch technische Fachleute in die Lage zu versetzen, verschiedene Ausführungsformen dieser Erfindung, sowie hiervon Alternativen und Modifikationen, zu gestalten und anzuwenden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0096464 [0001]
