DE102011080217A1 - Air conditioning apparatus for conditioning air in inner space of motor car, has heating devices hydraulically separated with respect to coolant such that zones of heat exchanger are heated by heating devices in independent manner - Google Patents

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Abstract

The apparatus (1) has a heat exchanger (12) for heating air conveyed by a blower (2) from two separate zones. Another heat exchanger is provided with electrical resistor heating devices that heat a coolant led by the latter heat exchanger, where heat output of the heating devices is controllable and variable in an independent manner. The heating devices are hydraulically separated with respect to the coolant such that the zones of the former exchanger are heated by the heating devices in an independent manner. The latter exchanger comprises two exhaust openings. The electrical resistor heating devices are designed as positive temperature co-efficient (PTC) heating devices.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugklimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an automotive air conditioning system according to the preamble of claim 1.

Kraftfahrzeugklimaanlagen dienen dazu, die dem Innenraum eines Kraftfahrzeuges zuzuführende Luft zu erwärmen und/oder zu kühlen und weisen ein Klimaanlagengehäuse und ein Gebläse auf. Mit einem zweizonigen, von Kühlmittel durchströmten, luftseitigen ersten Wärmeübertrager wird die von dem Gebläse geförderte Luft in zwei getrennten Zonen erwärmt. Das durch den ersten Wärmeübertrager geleitete Kühlmittel wird an einem zweiten Wärmeübertrager mit einer elektrischen Widerstandsheizeinrichtung erwärmt. Dadurch kann erwärmtes Kühlmittel in den ersten Wärmeübertrager eingeleitet und somit die den ersten Wärmeübertrager umströmende Luft an der Kraftfahrzeugklimaanlage erwärmt werden. Um unterschiedliche Temperaturen an den beiden Zonen des ersten Wärmeübertragers zu erreichen, ist es erforderlich, dass mittels zweier Regelventile die Durchströmung des Kühlmittels durch die beiden getrennten Zonen des ersten Wärmeübertragers gesteuert und/oder geregelt wird. Ist das Kraftfahrzeug nur mit einer Person besetzt, ist beispielsweise an einer zweiten Zone als Beifahrerseite des Kraftfahrzeuges ein deutlich reduzierter Wärmebedarf erforderlich. In nachteiliger Weise sind somit am ersten Wärmeübertrager zwei Regelventile erforderlich. Die beiden Regelventile sind in der Herstellung teuer und verursachen daher hohe Kosten bei der Herstellung der Kraftfahrzeugklimaanlage. Ferner können bei einer längeren Betriebsdauer auch Schäden an den Regelventilen auftreten.Automotive air conditioning systems serve to heat and / or to cool the air to be supplied to the interior of a motor vehicle and have an air conditioning housing and a fan. With a two-zone, perfused by coolant, air side first heat exchanger, the air conveyed by the fan is heated in two separate zones. The guided through the first heat exchanger coolant is heated at a second heat exchanger with an electrical resistance heater. As a result, heated coolant can be introduced into the first heat exchanger and thus the air flowing around the first heat exchanger can be heated to the motor vehicle air conditioning system. In order to achieve different temperatures at the two zones of the first heat exchanger, it is necessary that the flow of the coolant through the two separate zones of the first heat exchanger is controlled and / or regulated by means of two control valves. If the motor vehicle is occupied by only one person, a significantly reduced heat requirement is required, for example, at a second zone as the passenger side of the motor vehicle. Disadvantageously, two control valves are thus required at the first heat exchanger. The two control valves are expensive to manufacture and therefore cause high costs in the manufacture of the automotive air conditioning system. Furthermore, damage to the control valves may occur during a longer period of operation.

Die EP 2 127 924 A1 zeigt eine elektrische Heizvorrichtung mit einem Gehäuse, in welchem eine Trennwand ausgebildet ist, die das Gehäuse in eine Heizkammer und eine ein Medium aufnehmende Zirkulationskammer, die von dem Medium durchströmt wird, unterteilt. Die Zirkulationskammer ist mit einer Ein- und Auslassöffnung zum Ein- und Ausführen des Mediums in die Zirkulationskammer versehen. PTC-Elemente als Heizelemente dienen zur Zuführung von Wärme.The EP 2 127 924 A1 shows an electric heater having a housing in which a partition wall is formed, which divides the housing in a heating chamber and a medium receiving circulation chamber, which is flowed through by the medium. The circulation chamber is provided with an inlet and outlet opening for introducing and discharging the medium into the circulation chamber. PTC elements as heating elements serve to supply heat.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Kraftfahrzeugklimaanlage zur Verfügung zu stellen, die in der Herstellung einfach und kostengünstig ist und im Betrieb zuverlässig arbeitet.The object of the present invention is therefore to provide an automotive air conditioning system which is simple to manufacture and inexpensive to operate reliably.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend ein Klimaanlagengehäuse, ein Gebläse, einen wenigstens zweizonigen, von Kühlmittel durchströmten, luftseitigen ersten Wärmeübertrager zum Erwärmen der von dem Gebläse geförderten Luft in wenigstens zwei getrennten Zonen, einen von Kühlmittel durchströmten zweiten Wärmeübertrager mit einer elektrischen Widerstandsheizeinrichtung zum Erwärmen des durch den zweiten Wärmeübertrager geleiteten Kühlmittels, wobei der zweite Wärmeübertrager wenigstens zwei unabhängig voneinander in der Heizleistung steuerbare und/oder regelbare elektrische Widerstandsheizeinrichtungen umfasst und die wenigstens zwei elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen hydraulisch bezüglich des Kühlmittels, insbesondere in wenigstens zwei Teilkammern, getrennt sind, so dass die wenigstens zwei Zonen des ersten Wärmeübertragers unabhängig voneinander mittels der wenigstens zwei elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen erwärmbar sind. Die Kraftfahrzeugklimaanlage benötigt daher nicht aufwendige und teure Regelventile, um die beiden Zonen des ersten Wärmeübertragers in unterschiedlicher Weise in der Erwärmbarkeit zu steuern und/oder zu regeln. Dies wird von den beiden hydraulisch getrennten Widerstandsheizeinrichtungen übernommen. Dadurch können Kosten eingespart und die Zuverlässigkeit der Kraftfahrzeugklimaanlage erhöht werden.This object is achieved with an automotive air conditioning system comprising an air conditioning housing, a fan, an at least two-zone, coolant-flowed, air-side first heat exchanger for heating the air conveyed by the fan in at least two separate zones, a second heat exchanger through which coolant flows with an electrical resistance heater for heating the coolant conducted through the second heat exchanger, wherein the second heat exchanger comprises at least two electrically resistive heating devices controllable and / or controllable independently of one another in the heating power and the at least two electrical resistance heaters are hydraulically separated with respect to the coolant, in particular into at least two subchambers that the at least two zones of the first heat exchanger acquire independently of one another by means of the at least two electrical resistance heaters mbar are. The automotive air conditioning system therefore does not require expensive and expensive control valves in order to control and / or regulate the two zones of the first heat exchanger in different ways in the heatability. This is taken over by the two hydraulically separated resistance heaters. As a result, costs can be saved and the reliability of the motor vehicle air conditioning system can be increased.

Insbesondere weist der zweite Wärmeübertrager wenigstens zwei Auslassöffnungen für das Kühlmittel auf und durch die wenigstens zwei Auslassöffnungen ist das Kühlmittel getrennt je einer Zone des ersten Wärmeübertrager zuleitbar. Aus den wenigstens zwei Auslassöffnungen kann das Kühlmittel getrennt für jeweils eine Zone des ersten Wärmeübertragers aus dem zweiten Wärmeübertrager ausgeleitet werden. Der zweite Wärmeübertrager ist somit mit wenigstens zwei Teilkammern ausgestattet innerhalb denen das Kühlmittel getrennt von den wenigstens zwei elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen erwärmbar ist. Das in den wenigstens zwei Teilkammern getrennt erwärmte Kühlmittel kann anschließend aus jeweils einer, insbesondere nur einer, Auslassöffnung für jeweils eine Teilkammer getrennt ausgeleitet und jeweils einer Zone des ersten Wärmeübertrages zugeführt werden bzw. ist zuleitbar.In particular, the second heat exchanger has at least two outlet openings for the coolant and through the at least two outlet openings, the coolant can be fed separately to each one zone of the first heat exchanger. From the at least two outlet openings, the coolant can be discharged separately for each zone of the first heat exchanger from the second heat exchanger. The second heat exchanger is thus equipped with at least two sub-chambers within which the coolant is heated separately from the at least two electrical resistance heating. The coolant heated separately in the at least two subchambers can then be discharged separately from one, in particular only one, outlet opening for a respective subchamber and in each case fed to a zone of the first heat transfer or can be supplied.

In einer weiteren Ausführungsform weist der zweite Wärmeübertrage eine, insbesondere nur eine, Einlassöffnung zum Einleiten des Kühlmittels in den zweiten Wärmeübertrager auf.In a further embodiment, the second heat transfer has a, in particular only one, inlet opening for introducing the coolant into the second heat exchanger.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist der zweite Wärmeübertrager mit wenigstens zwei getrennten Kühlmittelleitungen mit dem ersten Wärmeübertrager verbunden und jede Kühlmittelleitung mündet in jeweils eine Zone des ersten Wärmeübertragers. Mit den wenigstens zwei getrennten Kühlmittelleitungen kann das getrennt in den wenigstens zwei Teilkammern erwärmte Kühlmittel von dem zweiten Wärmeübertrager getrennt zu jeweils einer Zone des ersten Wärmeübertragers geleitet werden.In a supplementary embodiment, the second heat exchanger is connected to the first heat exchanger with at least two separate coolant lines and each coolant line opens into a respective zone of the first heat exchanger. With the at least two separate coolant lines, the coolant heated separately in the at least two subchambers can be conducted separately from the second heat exchanger to a respective zone of the first heat exchanger.

Vorzugsweise münden die wenigstens zwei Auslassöffnungen des zweiten Wärmeübertragers in jeweils eine der wenigstens zwei getrennten Kühlmittelleitungen. Preferably, the at least two outlet openings of the second heat exchanger open into in each case one of the at least two separate coolant lines.

In einer Variante umfasst der zweite Wärmeübertrager eine elektrische Zusatzheizeinrichtung von dem wenigstens zwei Zonen des ersten Wärmeübertragers und wenigstens zwei Teilkammern des zweiten Wärmeübertragers gleichzeitig erwärmbar sind. Die elektrische Zusatzheizeinrichtung ermöglicht es somit, in den wenigstens zwei Zonen des ersten Wärmeübertragers eine ausreichende und konstante Grundtemperatur für wenigstens zwei Zonen, insbesondere sämtliche Zonen, des ersten Wärmeübertragers zu erreichen.In a variant, the second heat exchanger comprises an additional electric heater of which at least two zones of the first heat exchanger and at least two partial chambers of the second heat exchanger can be heated simultaneously. The additional electric heater thus makes it possible to achieve a sufficient and constant basic temperature for at least two zones, in particular all zones, of the first heat exchanger in the at least two zones of the first heat exchanger.

Zweckmäßig sind mit einem der wenigstens zwei elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen wenigstens zwei Zonen des ersten Wärmeübertragers und wenigstens zwei Teilkammern des zweiten Wärmeübertragers gleichzeitig erwärmbar. Mit einer elektrischen Widerstandsheizeinrichtung kann somit überwiegend eine Zone und zu einem geringeren Anteil auch eine weitere Zone, insbesondere wenigstens eine weitere Zone, erwärmt werden.Suitably, at least two zones of the first heat exchanger and at least two partial chambers of the second heat exchanger can be heated simultaneously with one of the at least two electrical resistance heaters. With an electrical resistance heater can thus predominantly a zone and to a lesser extent, a further zone, in particular at least one further zone, are heated.

In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Wärmeübertrager nur zwei Zonen und der zweite Wärmeübertrager nur zwei Teilkammern auf.In a further embodiment, the first heat exchanger only two zones and the second heat exchanger only two sub-chambers.

Insbesondere sind mit Kühlmittelleitungen der erste Wärmeübertrager, der zweite Wärmeübertrager und eine Kühlmittelpumpe zu einem Kühlmittelkreislauf miteinander verbunden, so dass das Kühlmittel mit der Kühlmittelpumpe in dem Kühlmittelkreislauf umwälzbar ist und/oder die elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen sind als PTC-Heizeinrichtungen ausgebildet.In particular, with coolant lines of the first heat exchanger, the second heat exchanger and a coolant pump to a coolant circuit connected to each other, so that the coolant with the coolant pump in the coolant circuit is recirculated and / or the electrical resistance heaters are designed as PTC heaters.

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Kraftfahrzeugklimaanlage einen Kältemittelverdampfer und/oder einen Luftfilter und/oder einen Kanal.In a further embodiment, the motor vehicle air conditioning system comprises a refrigerant evaporator and / or an air filter and / or a channel.

Zweckmäßig ist in dem Kühlmittelkreislauf ein Verbrennungsmotor integriert. Handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Hybridkraftfahrzeug mit Elektro- und Verbrennungsmotorantrieb wird bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors der erste Wärmeübertrager von der Abwärme des Verbrennungsmotors erwärmt. Dabei steht ausreichend Abwärme zur Verfügung, so dass eine getrennte Erwärmung der beiden Zonen des ersten Wärmeübertragers nicht erforderlich ist. Bei einem abgeschalteten Verbrennungsmotor und bei einem eingeschalteten Elektromotorantrieb ist es erforderlich, die Erwärmung des Innenraumes des Kraftfahrzeuges mittels Wärme aus dem zweiten Wärmeübertrager auszuführen. Aufgrund der begrenzten zur Verfügung stehenden elektrischen Energie aus Batterien ist es erforderlich, die eingesetzte Energie im ersten Wärmeübertrager möglichst effizient einzusetzen und dabei auch die Erwärmung des Innenraumes an nur einer der wenigstens zwei Zonen des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen.Suitably, an internal combustion engine is integrated in the coolant circuit. If the motor vehicle is a hybrid motor vehicle with electric and combustion engine drive, the first heat exchanger is heated by the waste heat of the internal combustion engine during operation of the internal combustion engine. There is sufficient waste heat available, so that a separate heating of the two zones of the first heat exchanger is not required. When the internal combustion engine is switched off and the electric motor drive is switched on, it is necessary to carry out the heating of the interior of the motor vehicle by means of heat from the second heat exchanger. Due to the limited available electrical energy from batteries, it is necessary to use the energy used in the first heat exchanger as efficiently as possible and thereby also to allow the heating of the interior of only one of the at least two zones of the motor vehicle.

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 einen Querschnitt einer Kraftfahrzeugklimaanlage, 1 a cross section of an automotive air conditioning system,

2 einen Kühlmittelkreislauf mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines zweiten Wärmeübertragers, 2 a coolant circuit with a first embodiment of a second heat exchanger,

3 eine vereinfachte Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles des zweiten Wärmeübertragers und 3 a simplified representation of a second embodiment of the second heat exchanger and

4 eine vereinfachte Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles des zweiten Wärmeübertragers. 4 a simplified representation of a third embodiment of the second heat exchanger.

1 zeigt eine Kraftfahrzeugklimaanlage 1. In einem Klimaanlagengehäuse 3 mit einer Bodenwandung 4 und einem Austrittsabschnitt 6 ist ein Gebläse 2, ein Luftfilter 7, ein Kältemittelverdampfer 8 zum Kühlen der Luft und ein ersters Wärmeübertrager 12 als Heizung 11 zum Erwärmen der Luft angeordnet. Das Klimaanlagengehäuse 3 bildet somit einen Kanal 9 zum Durchleiten der Luft. Gehäusewandungen 5 des Klimaanlagengehäuses 3 weisen an der Innenseite eine Oberfläche 10 auf, welche den Kanal 9 begrenzen. Die Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges wird mittels des Gebläses 2 durch den Luftfilter 7, den Kältemittelverdampfer 8 sowie den ersten Wärmeübertrager 12 geleitet. Der erste Wärmeübertrager 12 ist ein von Kühlmittel durchströmt. Die durch die Kraftfahrzeugklimaanlage 1 geleitete Luft wird mittels des ersten Wärmeübertragers 12 erwärmt und die Luft um- und durchströmt den ersten Wärmeübertrager 12. 1 shows an automotive air conditioning system 1 , In an air conditioner housing 3 with a bottom wall 4 and an exit section 6 is a fan 2 , an air filter 7 , a refrigerant evaporator 8th for cooling the air and a first heat exchanger 12 as heating 11 arranged to heat the air. The air conditioning case 3 thus forms a channel 9 for passing the air. housing walls 5 of the air conditioner housing 3 have a surface on the inside 10 on which the channel 9 limit. The air for the interior of a motor vehicle is by means of the blower 2 through the air filter 7 , the refrigerant evaporator 8th as well as the first heat exchanger 12 directed. The first heat exchanger 12 is flowed through by a coolant. The by the car air conditioner 1 Guided air is by means of the first heat exchanger 12 heated and the air flows around and flows through the first heat exchanger 12 ,

Der innerhalb des Klimaanlagengehäuses 3 angeordnete erste Wärmeübertrager 12 als Heizung 11 weist eine erste Zone 18 und eine zweite Zone 19 (2) auf. Mit der ersten Zone 18 kann beispielsweise die linke Hälfte eines Innenraumes eines Kraftfahrzeuges mit einem Fahrersitz und mit der zweiten Zone 19 eine rechte Hälfte eines Innenraumes eines Kraftfahrzeuges mit einem Beifahrersitz getrennt und unabhängig voneinander in der Temperatur gesteuert und/oder geregelt werden bzw. erwärmt werden. Das durch den ersten Wärmeübertrager 12 geleitete Kühlmittel wird mittels eines Kühlmittelkreislaufes 28 an einem zweiten Wärmeübertrager 13 erwärmt und durch eine Kühlmittelpumpe 29 durch Kühlmittelleitungen 27 sowie eine erste getrennte Kühlmittelleitung 25 und eine zweite getrennte Kühlmittelleitung 26, wobei die beiden ersten und zweiten Kühlmittelleitungen 25, 26 den zweiten Wärmeübertrager 13 hydraulisch mit dem ersten Wärmeübertrager 12 verbinden.The inside of the air conditioner housing 3 arranged first heat exchanger 12 as heating 11 indicates a first zone 18 and a second zone 19 ( 2 ) on. With the first zone 18 For example, the left half of an interior of a motor vehicle with a driver's seat and with the second zone 19 a right half of an interior of a motor vehicle with a passenger seat separated and independently controlled in temperature and / or regulated or heated. That through the first heat exchanger 12 Guided coolant is by means of a coolant circuit 28 at a second heat exchanger 13 heated and through a coolant pump 29 through coolant lines 27 as well as a first separate Coolant line 25 and a second separate coolant line 26 , wherein the two first and second coolant lines 25 . 26 the second heat exchanger 13 hydraulically with the first heat exchanger 12 connect.

Der zweite Wärmeübertrager 13 weist zwei getrennte Widerstandsheizeinrichtungen 14, 15 auf, d. h. eine erste Widerstandsheizeinrichtung 14 und eine zweite Widerstandsheizeinrichtung 15, die jeweils als PTC-Heizeinrichtung 17 ausgebildet sind. Ein fluiddichtes Gehäuse 20 des zweiten Wärmeübertragers 13 weist eine Einlassöffnung 22 zum Einleiten des Kühlmittels aus der Kühlmittelleitung 27 auf und eine erste Auslassöffnung 23 zum Ausleiten des Kühlmittels in die erste getrennte Kühlmittelleitung 25 und eine zweite Auslassöffnung 24 zum Einleiten des Kühlmittels in die zweite getrennte Kühlmittelleitung 26. Innerhalb des Gehäuses 20 ist eine Trennwand 21 angeordnet, welche die beiden elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen 14, 15 hydraulisch bezüglich des Kühlmittels abtrennt, so dass dadurch eine erste Teilkammer innerhalb des ersten Wärmeübertragers 12 mit der ersten Widerstandsheizeinrichtung 14 entsteht und eine zweite Teilkammer mit der zweiten Widerstandsheizeinrichtung 15.The second heat exchanger 13 has two separate resistance heaters 14 . 15 on, ie a first resistance heater 14 and a second resistance heater 15 , each as a PTC heater 17 are formed. A fluid-tight housing 20 of the second heat exchanger 13 has an inlet opening 22 for introducing the coolant from the coolant line 27 on and a first outlet opening 23 for discharging the coolant into the first separate coolant line 25 and a second outlet opening 24 for introducing the coolant into the second separate coolant line 26 , Inside the case 20 is a partition 21 arranged, which are the two electrical resistance heaters 14 . 15 hydraulically separated with respect to the coolant, thereby forming a first sub-chamber within the first heat exchanger 12 with the first resistance heater 14 arises and a second sub-chamber with the second resistance heater 15 ,

Die erste und zweite Widerstandsheizeinrichtung 14, 15 sind in der elektrischen Heizleistung getrennt steuerbar und/oder regelbar. Dadurch kann das durch die beiden Teilkammern des ersten Wärmeübertragers 12 geleitete Kühlmittel getrennt erwärmt werden und mit unterschiedlichen Temperaturen aus der ersten Auslassöffnung 23 in die erste getrennte Kühlmittelleitung 25 und in analoger Weise aus der zweiten Auslassöffnung 24 in die zweite Kühlmittelleitung 26 eingeleitet werden. Aus der ersten Kühlmittelleitung 25 wird das Kühlmittel getrennt in die erste Zone 18 des ersten Wärmeübertragers 12 eingeleitet und aus der zweiten Kühlmittelleitung 26 in die zweite Zone 19 des ersten Wärmeübertragers 12 eingeleitet. Dadurch können die beiden Zonen 18, 19 des ersten Wärmeübertragers 12 unterschiedlich erwärmt werden. Die beiden Zonen 18, 19 sind dadurch getrennt voneinander in der Erwärmbarkeit steuerbar und/oder regelbar. Sitzt in dem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) nur ein Fahrer auf dem Fahrersitz, so ist beispielsweise nur in der ersten Zone 18 eine Erwärmung erforderlich und in der zweite Zone 19 im Wesentlichen keine oder keine Erwärmung erforderlich. Mit einer nicht dargestellten Steuerungseinheit wird deshalb nur die erste Widerstandsheizeinrichtung 14 erwärmt und die zweite Widerstandsheizeinrichtung 15 im Wesentlichen nicht erwärmt. Dadurch sind die Zonen 18, 19 getrennt voneinander in der Erwärmbarkeit steuerbar und/oder regelbar. Nach dem Durchleiten des Kühlmittels durch den ersten Wärmeübertrager 12 wird das durch die beiden Zonen 18, 19 getrennt durchgeleitete Kühlmittel wieder zusammengeführt und gemeinsam durch die Kühlmittelleitung 27 der Kühlmittelpumpe 29 als Umwälzpumpe zugeführt.The first and second resistance heater 14 . 15 are separately controllable and / or controllable in the electrical heating power. This can be done by the two sub-chambers of the first heat exchanger 12 Guided coolant can be heated separately and with different temperatures from the first outlet 23 in the first separate coolant line 25 and in a similar manner from the second outlet opening 24 in the second coolant line 26 be initiated. From the first coolant line 25 the coolant is separated into the first zone 18 of the first heat exchanger 12 introduced and from the second coolant line 26 in the second zone 19 of the first heat exchanger 12 initiated. This allows the two zones 18 . 19 of the first heat exchanger 12 be heated differently. The two zones 18 . 19 are thereby separately controllable and / or controllable in the heatability. If only one driver in the driver's seat is seated in the motor vehicle (not shown), then, for example, only in the first zone 18 a warming required and in the second zone 19 essentially no or no heating required. With a control unit, not shown, therefore, only the first resistance heater 14 heated and the second resistance heater 15 essentially not heated. These are the zones 18 . 19 separately controllable in the heatability and / or controllable. After passing the coolant through the first heat exchanger 12 that will be through the two zones 18 . 19 separated by passed coolant recombined and together through the coolant line 27 the coolant pump 29 supplied as a circulation pump.

In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des zweiten Wärmeübertragers 13 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 beschrieben. Innerhalb des Gehäuses 20 des ersten Wärmeübertragers 12 ist eine Zusatzheizeinrichtung 16 angeordnet. Die Zusatzheizeinrichtung 16 ist dabei außerhalb der beiden Teilkammern, die von der Trennwand 21 abgetrennt sind, angeordnet und in Strömungsrichtung des Kühlmittels vor den beiden Teilkammern positioniert. Dadurch werden von der Zusatzheizeinrichtung 16 beide Teilkammern des zweiten Wärmeübertragers 13 in gleicher Weise erwärmt und dadurch auch die beiden Zonen 18, 19 des ersten Wärmeübertragers 12 gleichzeitig erwärmt. Die Zusatzheizeinrichtung 16 kann dabei dazu dienen, um eine Grundtemperatur an den beiden Zonen 18, 19 unabhängig von der getrennten Steuerbarkeit und/oder Regelbarkeit der Erwärmung mit der ersten und zweiten Widerstandsheizeinrichtung 14, 15 zu gewährleisten.In 3 is a second embodiment of the second heat exchanger 13 shown. In the following, essentially only the differences from the first embodiment will be according to FIG 2 described. Inside the case 20 of the first heat exchanger 12 is an additional heater 16 arranged. The additional heater 16 is outside the two sub-chambers, that of the partition 21 are separated, arranged and positioned in the flow direction of the coolant in front of the two sub-chambers. This will be from the additional heater 16 both sub-chambers of the second heat exchanger 13 heated in the same way and thus the two zones 18 . 19 of the first heat exchanger 12 heated at the same time. The additional heater 16 can serve to get a base temperature at the two zones 18 . 19 regardless of the separate controllability and / or controllability of the heating with the first and second resistance heater 14 . 15 to ensure.

In 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des zweiten Wärmeübertragers 13 dargestellt. Ein Teil der zweiten Widerstandsheizeinrichtung 15 ist außerhalb der Teilkammer mit der zweiten Widerstandsheizeinrichtung 15 angeordnet, so dass dadurch mit der zweiten Widerstandsheizeinrichtung 15 auch die Teilkammer des zweiten Wärmeübertragers 13 mit der ersten Widerstandsheizeinrichtung 14 erwärmbar ist. Bei einer eingeschalteten zweiten Widerstandsheizeinrichtung 15 wird somit in einem größeren Umfang die zweite Zone 19 des ersten Wärmeübertragers 12 erwärmt und in einem geringeren Umfang auch der ersten Zone 18 des ersten Wärmeübertragers 12 Wärme zugeführt. Sitzt beispielsweise nur an der zweiten Zone eines Innenraumes eine Person auf einem Fahrersitz, so wird im Wesentlichen oder überwiegend die zweite Zone des Innenraumes erwärmt und in einem nur sehr geringen Umfang die erste Zone des Innenraumes. Auch bei einer abgeschalteten ersten Widerstandsheizeinrichtung 14 wird somit aufgrund der geometrischen Anordnung der zweiten Widerstandsheizeinrichtung 15 auch in einem geringeren Umfang der ersten Zone Wärme zugeführt.In 4 is a third embodiment of the second heat exchanger 13 shown. Part of the second resistance heater 15 is outside the sub-chamber with the second resistance heater 15 arranged so that thereby with the second resistance heater 15 also the partial chamber of the second heat exchanger 13 with the first resistance heater 14 is heated. With a switched on second resistance heater 15 thus becomes the second zone to a greater extent 19 of the first heat exchanger 12 heated and, to a lesser extent, the first zone 18 of the first heat exchanger 12 Heat supplied. If, for example, a person sits on a driver's seat only at the second zone of an interior space, essentially or predominantly the second zone of the interior space is heated and, to a very limited extent, the first zone of the interior space. Even with a switched off first resistance heater 14 is thus due to the geometric arrangement of the second resistance heater 15 also supplied to a lesser extent the first zone heat.

Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugklimaanlage 1 wesentlich Vorteile verbunden. Mittels einer nicht dargestellten Steuerungseinheit können die erste und zweite Widerstandsheizeinrichtung 14, 15 getrennt voneinander ein- und ausgeschaltet werden und sind in der Heizleistung getrennt voneinander steuerbar und/oder regelbar. Dadurch können die beiden Zonen 18, 19 des ersten Wärmeübertragers 12 getrennt voneinander erwärmt werden.Overall, are considered with the automotive air conditioning system according to the invention 1 Significant benefits. By means of a control unit, not shown, the first and second resistance heater 14 . 15 are switched on and off separately from each other and are separately controllable in the heating power and / or regulated. This allows the two zones 18 . 19 of the first heat exchanger 12 be heated separately from each other.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
KraftfahrzeugklimaanlageAutomotive air conditioning system
22
Gebläsefan
33
KlimaanlagengehäuseAir conditioning case
44
Bodenwandungbottom wall
55
Gehäusewandunghousing
66
Austrittsabschnittexit section
77
Luftfilterair filter
88th
KältemittelverdampferRefrigerant evaporator
99
Kanalchannel
1010
Oberflächesurface
1111
Heizungheater
1212
erste Wärmeübertragerfirst heat exchanger
1313
zweite Wärmeübertragersecond heat exchanger
1414
erste Widerstandsheizeinrichtungfirst resistance heater
1515
zweite Widerstandsheizeinrichtungsecond resistance heater
1616
Zusatzheizeinrichtungauxiliary heating
1717
PTC-HeizeinrichtungPTC heater
1818
Erste ZoneFirst zone
1919
Zweite ZoneSecond zone
2020
Gehäuse des ersten WärmeübertragersHousing of the first heat exchanger
2121
Trennwandpartition wall
2222
Einlassöffnung des ersten WärmeübertragersInlet opening of the first heat exchanger
2323
Erste Auslassöffnung des ersten WärmeübertragersFirst outlet opening of the first heat exchanger
2424
Zweite Auslassöffnung des zweiten WärmeübertragersSecond outlet opening of the second heat exchanger
2525
Erste von zwei getrennten KühlmittelleitungFirst of two separate coolant line
2626
Zweite von zwei getrennten KühlmittelleitungSecond of two separate coolant line
2727
KühlmittelleitungCoolant line
2828
KühlmittelkreislaufCoolant circuit
2929
KühlmittelpumpeCoolant pump

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2127924 A1 [0003] EP 2127924 A1 [0003]

Claims (10)

Kraftfahrzeugklimaanlage (1), umfassend – ein Klimaanlagengehäuse (3), – ein Gebläse (2), – einen wenigstens zweizonigen, von Kühlmittel durchströmten, luftseitigen ersten Wärmeübertrager (12) zum Erwärmen der von dem Gebläse (2) geförderten Luft in wenigstens zwei getrennten Zonen (18, 19), – einen von Kühlmittel durchströmten zweiten Wärmeübertrager (13) mit einer elektrischen Widerstandsheizeinrichtung (14, 15) zum Erwärmen des durch den zweiten Wärmeübertrager (13) geleiteten Kühlmittels, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmeübertrager (13) wenigstens zwei unabhängig voneinander in der Heizleistung steuerbare und/oder regelbare elektrische Widerstandsheizeinrichtungen (14, 15) umfasst und die wenigstens zwei elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen (14, 15) hydraulisch bezüglich des Kühlmittels getrennt sind, so dass die wenigstens zwei Zonen (18, 19) des ersten Wärmeübertragers (12) unabhängig voneinander mittels der wenigstens zwei elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen (14, 15) erwärmbar sind.Automotive air conditioning system ( 1 ), comprising - an air conditioning housing ( 3 ), - a blower ( 2 ), - an at least two-zone, flowed through by coolant, air side first heat exchanger ( 12 ) for heating the fan ( 2 ) conveyed air in at least two separate zones ( 18 . 19 ), - flows through a coolant second heat exchanger ( 13 ) with an electrical resistance heater ( 14 . 15 ) for heating by the second heat exchanger ( 13 ) guided coolant, characterized in that the second heat exchanger ( 13 ) at least two independently controllable in the heating power and / or controllable electrical resistance heaters ( 14 . 15 ) and the at least two electrical resistance heating devices ( 14 . 15 ) are hydraulically separated with respect to the coolant such that the at least two zones ( 18 . 19 ) of the first heat exchanger ( 12 ) independently of one another by means of the at least two electrical resistance heating devices ( 14 . 15 ) are heated. Kraftfahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmeübertrager (13) wenigstens zwei Auslassöffnungen (23, 24) für das Kühlmittel aufweist und durch die wenigstens zwei Auslassöffnungen (23, 24) das Kühlmittel getrennt je einer Zone (18, 19) des ersten Wärmeübertrager (12) zuleitbar ist.Motor vehicle air conditioning system according to claim 1, characterized in that the second heat exchanger ( 13 ) at least two outlet openings ( 23 . 24 ) for the coolant and through the at least two outlet openings ( 23 . 24 ) the coolant separated per one zone ( 18 . 19 ) of the first heat exchanger ( 12 ) is zuluhrbar. Kraftfahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmeübertrage (13) eine, insbesondere nur eine, Einlassöffnung (22) zum Einleiten des Kühlmittels in den zweiten Wärmeübertrager (13) aufweist.Motor vehicle air conditioning system according to claim 1 or 2, characterized in that the second heat transfer ( 13 ) one, in particular only one, inlet opening ( 22 ) for introducing the coolant into the second heat exchanger ( 13 ) having. Kraftfahrzeugklimaanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmeübertrager (13) mit wenigstens zwei getrennten Kühlmittelleitungen (25, 26) mit dem ersten Wärmeübertrager (12) verbunden ist und jede Kühlmittelleitung (25, 26) in jeweils eine Zone (18, 19) des ersten Wärmeübertragers (12) mündet.Automotive air conditioning system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the second heat exchanger ( 13 ) with at least two separate coolant lines ( 25 . 26 ) with the first heat exchanger ( 12 ) and each coolant line ( 25 . 26 ) into one zone ( 18 . 19 ) of the first heat exchanger ( 12 ) opens. Kraftfahrzeugklimaanlage Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Auslassöffnungen (23, 24) des zweiten Wärmeübertragers (13) in jeweils eine der wenigstens zwei getrennten Kühlmittelleitungen (25, 26) münden.Automotive air conditioning system according to claim 4, characterized in that the at least two outlet openings ( 23 . 24 ) of the second heat exchanger ( 13 ) in each one of the at least two separate coolant lines ( 25 . 26 ). Kraftfahrzeugklimaanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmeübertrager (13) eine elektrische Zusatzheizeinrichtung (16) umfasst von dem wenigstens zwei Zonen (18, 19) des ersten Wärmeübertragers (12) und wenigstens zwei Teilkammern des zweiten Wärmeübertragers (13) gleichzeitig erwärmbar sind.Automotive air conditioning system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the second heat exchanger ( 13 ) an additional electric heater ( 16 ) comprises at least two zones ( 18 . 19 ) of the first heat exchanger ( 12 ) and at least two sub-chambers of the second heat exchanger ( 13 ) are simultaneously heated. Kraftfahrzeugklimaanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem der wenigstens zwei elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen (14, 15) wenigstens zwei Zonen (18, 19) des ersten Wärmeübertragers (12) und wenigstens zwei Teilkammern des zweiten Wärmeübertragers (13) gleichzeitig erwärmbar sind.Motor vehicle air conditioning system according to one or more of the preceding claims, characterized in that with one of the at least two electrical resistance heating devices ( 14 . 15 ) at least two zones ( 18 . 19 ) of the first heat exchanger ( 12 ) and at least two sub-chambers of the second heat exchanger ( 13 ) are simultaneously heated. Kraftfahrzeugklimaanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmeübertrager (12) nur zwei Zonen (18, 19) und der zweite Wärmeübertrager (13) nur zwei Teilkammern aufweisen.Automotive air conditioning system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the first heat exchanger ( 12 ) only two zones ( 18 . 19 ) and the second heat exchanger ( 13 ) have only two sub-chambers. Kraftfahrzeugklimaanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Kühlmittelleitungen (25, 26, 27) der erste Wärmeübertrager (12), der zweite Wärmeübertrager (13) und eine Kühlmittelpumpe (29) zu einem Kühlmittelkreislauf (28) miteinander verbunden sind, so dass das Kühlmittel mit der Kühlmittelpumpe (29) in dem Kühlmittelkreislauf (28) umwälzbar ist und/oder die elektrischen Widerstandsheizeinrichtungen (14, 15) als PTC-Heizeinrichtungen (17) ausgebildet sind.Automotive air conditioning system according to one or more of the preceding claims, characterized in that with coolant lines ( 25 . 26 . 27 ) the first heat exchanger ( 12 ), the second heat exchanger ( 13 ) and a coolant pump ( 29 ) to a coolant circuit ( 28 ) are connected to each other, so that the coolant with the coolant pump ( 29 ) in the coolant circuit ( 28 ) is revolvable and / or the electrical resistance heating devices ( 14 . 15 ) as PTC heaters ( 17 ) are formed. Kraftfahrzeugklimaanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugklimaanlage (1) einen Kältemittelverdampfer (8) und/oder einen Luftfilter (7) und/oder einen Kanal (9) umfasst.Motor vehicle air conditioning system, characterized in that the motor vehicle air conditioning system ( 1 ) a refrigerant evaporator ( 8th ) and / or an air filter ( 7 ) and / or a channel ( 9 ).
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DE102022109544A1 (en) 2022-04-20 2023-10-26 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Electric heater

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