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Die Erfindung betrifft eine kühlende und wärmende Fahrzeug-Klimaanlage, die auch einem Beschlagen der Frontscheibe entgegenwirkt.
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Eine Klimaanlage für Fahrzeuge dient allgemein dazu, die durch einen Verdampfer gekühlte Luft mit der warmen Luft, die durch einen Heizkern erhitzt wird, im Mischraum zu einem Klimaanlagen-Luftstrom zu mischen. Dieser Luftstrom der Klimaanlage wird in den Fahrzeuginnenraum geleitet, um den Fahrzeuginsassen einen angenehmen Luftstrom zu liefern und einem Beschlagen der Frontscheibe und der Seitenfenster vorzubeugen. Eine solche Klimaanlage für die Heizung und Kühlung kann, grob unterteilt, in einem internen Zirkulationsmodus, bei dem die (interne) Luft im Fahrzeug durch einen Lüfter der Fahrzeug-Klimaanlage zirkuliert und klimatisiert wird, und einem externen Lufteinlassmodus betrieben werden, bei dem die durch den Lüfter von außen eingeleitete Luft (Außenluft) gekühlt und erwärmt und damit klimatisiert wird.
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Die Klimaanlage für Fahrzeuge schaltet durch eine Einlassklappe die Luftaufnahme von außen oder von innen um, wobei der Lüfter der Klimaanlage, der in der unteren Luftzufuhr der Einlassklappe positioniert ist, die Luft in den Verdampfer leitet. Zwischen der Einlassklappe und dem Lüfter ist ein Filter eingesetzt. Der Filter entfernt Staub der Außenluft bei Zufuhr der Außenluft, während bei der internen Zirkulation Staub der Innenluft entfernt wird.
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Dieser Filter wird bei der Produktion der Fahrzeuge an einer bestimmten Position eingesetzt, und er wird bei der Kontrolle und der Wartung gesäubert und ggf. ausgetauscht. Es ist daher wünschenswert, dass der Filter leicht eingesetzt und entnommen werden kann.
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Die Klimaanlage für Fahrzeuge wird jedoch normalerweise im beengten Raum in der Nähe vom Fahrersitz oder Beifahrersitz positioniert, und die Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters liegt im beengten Raum in der Nähe vom Armaturenbrett oder vom Handschuhfach. Diese Position beschränkt das Einsetzen und Entnehmen des Filters. Weiterhin muss ein gewisser Abstand zwischen dem Filter und dem Lüfter sichergestellt werden, um den Luftdurchgangswiderstand und das Luftdurchgangsgeräusch zu reduzieren, so dass die Positionierung der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters räumlichen Beschränkungen unterworfen ist. Dadurch kann das Einsetzen und Entnehmen des Filters mühsam sein.
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Um eine Klimaanlage für Fahrzeuge zur verwirklichen, die die Probleme beim Einsetzen und Entnehmen des Filters beseitigt oder vermindert, wird in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Tokukai 2012-236437 eine Klimaanlage für Fahrzeuge gezeigt, die mit einer unteren und oberen Führung, die gegenüberliegend positioniert sind, versehen ist, um das Einsetzen und Entnehmen des Filters zu erleichtern.
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Diese Klimaanlage 1 besitzt, wie 8 zeigt, eine horizontal ausgerichtete untere Führung 5, auf der die untere Fläche des Filters 3 aufgelegt wird. Die obere Führung 6 ist versehen mit dem Einsetzführungsteil 6a in der Nähe der hinteren Wand (auf der zu Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters gegenüberliegenden Seite), die den Filter 3 hält, und einer geneigten Führung, die zwischen dem Einsetzführungsteil 6a und der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters positioniert ist, um den Einsetz- und Entnahmewinkel des Filters 3 zu regulieren.
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Der Einsetzführungsteil 6a ist parallel zur unteren Führung 5 positioniert, wobei der Abstand zur unteren Führung 5 etwas größer ist als die Dicke des Filters 3. Die geneigte Führung umfasst den geneigten ersten Führungsteil 6b und den zweiten geneigten Führungsteil 6c. Der zweite geneigte Führungsteil 6c entfernt sich langsam in einer Aufwärtsbewegung von der unteren Führung 5 mit dem Einsetzführungsteil 6a in Richtung der Öffnung 7 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters. Der erste geneigte Führungsteil 6b nähert sich allmählich der unteren Führung 5 vom Scheitelpunkt 6t (höchster Punkt der oberen Führung 6) des zweiten geneigten Führungsteils 6c in Richtung der Öffnung 7 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters an (die Höhe wird niedriger). Die geneigten Führungen (der erste geneigte Führungsteil 6b und der zweite geneigte Führungsteil 6c) der oberen Führung 6 treten nach oben hervor.
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Deshalb kann, wie 9(a) zeigt, der Einführungswinkel bis zum Neigungswinkel des ersten geneigten Führungsteils 6b geneigt werden, wenn der Filter 3 in die Öffnung 7 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters eingeführt wird (der Filter kann schräg unterhalb der Öffnung 7 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters eingesetzt und entnommen werden). Wird der Filter 3 eingeführt und erreicht er den Scheitelpunkt 6t der oberen Führung (9(c)), nähert sich der Einführungswinkel danach etwa der Horizontalen, reguliert durch den zweiten geneigten Führungsteil 6c (9(e)). Bald erreicht das Ende 3a des Filters den Einsetzführungsteil 6a (9(f)), und der Filter befindet sich in einer nahezu horizontalen Position (9(e)). Wird das Ende 3a des Filters zwischen dem Einsetzführungsteil 6a der oberen Führung und der unteren Führung 5 weiter eingeführt, erreicht das Ende 3a des Filters die hintere Wand des Einsetzführungsteils 6a (9(f)), und das Einsetzen des Filters 3 ist damit beendet (der Filter 3 wird an einer bestimmten Position des Luftkanals angebracht). Das Entnehmen des Filters 3 kann in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.
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Die Fahrzeug-Klimaanlage 1 weist die nach oben hervortretende obere Führung 6 auf. Der Abstand zwischen der unteren Führung 5 und dem Scheitelpunkt 6t der oberen Führung wird größer (da die obere Führung 6 höher ist). Eine Verkleinerung der Klimaanlage für Fahrzeuge 1 wird hiermit verhindert.
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Wird eine walzenförmige Einlassklappe 2´, die einen niedrigeren Luftdurchzugswiderstand aufweist als eine flache Einlassklappe, zur Verkleinerung der Klimaanlage 1 (10) verwendet, muss der Abstand zwischen der Drehachse 2c von der walzenförmigen Einlassklappe und der oberen Führung 6 (insbesondere bei dem ersten geneigten Führungsteil 6b) verkleinert werden. Die Position der oberen Führung 6 ist jedoch hoch. Die Position der Drehachse 2c zur Öffnung 7 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters muss hoch sein, damit die Drehachse 2c der walzenförmigen Einlassklappe nicht mit der oberen Führung 6 in Kontakt tritt. Sonst wird eine Verkleinerung der Klimaanlage verhindert.
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Wird zusätzlich die Position der Öffnung 7 für das Einsetzen und Entnehmen niedriger ausgelegt, um den Abstand zwischen der Drehachse 2c und der oberen Führung 6 sicherzustellen, werden der Luftdurchgangswiderstand und das Luftdurchgangsgeräusch vergrößert, da der Abstand zwischen dem Filter 3 und dem Lüfter 4 verkleinert wird.
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Bei der Fahrzeug-Klimaanlage 1 wird der Abstand zwischen der unteren Führung 5 und der oberen Führung 6 allmählich von der Öffnung 7 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters bis an die hintere Wand größer. Am größten ist der Abstand in der Mitte, danach kleiner in Richtung des Einsetzführungsteils 6a. Deshalb ist beim Einsetzen des Filters 3 die untere Führung 5, die den Filter stabil stützen kann, nur in der Nähe 7a von der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters vorhanden, bis das Ende 3a des Filters den Einsetzführungsteil 6a erreicht (9(a)–(d)). Deshalb ist keine hinreichende Führungsfunktion der unteren Führung 5 vorhanden.
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Beim Filter 3 entsteht das durch die Schwerkraft entstehende Drehmoment F am Stützpunkt in der Nähe 7a der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters 3, bis das Ende 3a des Filters den Einsetzführungsteil 6a erreicht. Dieses Drehmoment F wirkt am Anfang der Einführung des Filters 3 gemäß der 9(a) (wenn der Schwerpunkt 3g des Filters außerhalb der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters liegt), so dass das Ende 3a des Filters sich nach oben bewegt. Dies bewirkt, dass das Ende 3a des Filters den ersten geneigten Führungsteil 6b berührt.
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Erreicht jedoch der Schwerpunkt 3g des Filters, wie 9(b) zeigt, die Innenseite der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters (das Ende 3a des Filters ist etwas mehr als in die Mitte des Luftkanals in Richtung der hinteren Wand eingedrungen), ist das Drehmoment F in die umgekehrte Richtung gerichtet, und das Ende 3a des Filters entfernt sich steil von dem ersten geneigten Führungsteil 6b und sinkt. Die Position des Filters 3 wird instabil, und die vordere Seite 3b des Filters tendiert dazu, sich nach oben zu bewegen.
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Um jedoch die um die Öffnung 7 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters installierten Komponenten nicht mit dem Filter in Kontakt treten zu lassen, darf die Vorderseite 3b des Filters nicht angehoben werden, bis das Ende 3a den Scheitelpunkt 6t der oberen Führung erreicht hat. Deshalb muss der Mechaniker auf die Vorderseite 3b des Filters eine nach unten gerichtete Kraft ausüben. Wird der Filter 3 jedoch weiter eingeführt, bewegt sich der Schwerpunkt 3g weiter als das nähere Umfeld 7a der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters. Deshalb wird das Drehmoment F, das die Vorderseite 3b des Filters anhebt, stärker. Dabei ist der Abstand zwischen dem näheren Umfeld 7a der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters und der Vorderseite des Filters kürzer, so dass es extrem schwierig ist, die dem Drehmoment F entgegenwirkende Kraft aufzubringen.
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Derselbe Prozess folgt beim Entnehmen des Filters 3. Der Mechaniker muss beim Einsetzen und Entnehmen des Filters 3 die Kraft nicht nur in Richtung des Einsetzens und des Entnehmens des Filters 3 ausüben, sondern auch die Vorderseite 3b des Filters nach unten drücken. Das Einsetzen und Entnehmen sind aufgrund dessen nicht leicht durchzuführen.
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Daher hat die Erfindung die Aufgabe, eine Klimaanlage für Fahrzeuge zu realisieren, die es erlaubt, die Klimaanlage kompakter zu gestalten, indem der Filter in geneigter Position eingesetzt und entnommen wird. Die Positionierung des Filters beim Einsetzen und Entnehmen des Filters wird stabilisiert, indem die Bodenfläche des Filters beim Einsetzen und Entnehmen des Filters in einem großen Bereich der unteren Führung usw. gestützt wird (durch Erhöhung der Führungsfunktion der unteren Führung).
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Um die Aufgaben zu lösen, ist die erfindungsgemäße Klimaanlage mit einem Gehäuse ausgestattet, das einen Luftkanal bildet, einer Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters, die am Gehäuse angebracht ist, und einem Filter, der quer zum Luftkanal eingesetzt und entnommen wird, einer unteren Führung, die sich von der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters bis zur gegenüberliegenden Wand des Luftkanals erstreckt und das Einsetzen und Entnehmen des Filters unterhalb des Filters führt, und einer oberen Führung, die das Einsetzen und Entnehmen des Filters oberhalb des Filters führt.
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Die untere Führung ist ausgestattet mit einem unteren Einsetzteil, der an der gegenüberliegenden Wand von der Öffnung angebracht ist und der die Einsetzposition des Filters reguliert, und einem unteren Schienenteil, der an der Seite der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters angebracht ist. Der obere Schnittwinkel zwischen dem unteren Einsetzteil und dem unteren Schienenteil ist größer als 180°.
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Die Seite an der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters des unteren Schienenteils ist daher niedriger als der untere Einsetzteil. Wird der Filter in die Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters eingeführt, kann der untere Schienenteil den Filter in Kontakt mit der Bodenfläche des Filters stabil zum unteren Einsetzteil führen.
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Die obere Führung ist ausgestattet mit einem oberen Einsetzteil, der an der gegenüberliegenden Wand angebracht ist und die Einsetzposition des Filters reguliert, dem ersten oberen Schienenteil, der näher an der Seite der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters als am oberen Einsetzteil angebracht ist und bei dem der Abstand zum unteren Einsetzteil von der Seite des oberen Einsetzteils bis zur Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters größer wird, und mit einem zweiten oberen Schienenteil, der näher an der Seite der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters als an dem ersten oberen Schienenteil angebracht ist und bei dem der Abstand zum unteren Einsetzteil von der Seite des ersten oberen Schienenteils bis zur Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters kleiner wird.
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Wenn der Filter in die Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters eingeführt wird und das Ende des Filters den zweiten oberen Schienenteil erreicht, tritt der zweite obere Schienenteil mit der Fläche des oberen Filters in Kontakt (z. B. Linienkontakt). Deshalb kann der Filter stabil in den ersten Schienenteil an der gegenüberliegenden Wand eingeführt werden. Erreicht das Ende des Filters den ersten oberen Schienenteil, kann der erste obere Schienenteil das Ende des Filters nach unten auf den unteren Schienenteil drücken, so dass das Ende des Filters glatt zum oberen Einsetzteil geführt werden kann.
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Der Führungsteil, der aus der unteren Führung und der oberen Führung besteht, liegt an der höchsten Position im Grenzbereich zwischen dem ersten oberen Schienenteil und dem zweiten oberen Schienenteil (am Scheitelpunkt der oberen Führung). Der Scheitelpunkt der oberen Führung liegt näher an der gegenüberliegenden Wand als an der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters. Dies senkt die Höhe der Führung im mittleren Bereich des Luftkanals zwischen der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters und der gegenüberliegenden Wand. In dem betreffenden mittleren Bereich kann z. B. die Drehachse der Einlassklappe positioniert werden. Dadurch wird eine Verkleinerung der Klimaanlage erreicht.
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Die obere Führung kann mit einem dritten oberen Schienenteil näher an der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters als an dem zweiten oberen Schienenteil liegen. Der untere Schnittwinkel zwischen dem zweiten oberen Schienenteil und dem dritten oberen Schienenteil beträgt mehr als 180°. Der Abstand zwischen dem dritten oberen Schienenteil und dem unteren Schienenteil wird ausgehend von der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters zum zweiten oberen Schienenteil immer enger. Deshalb kann der dritte obere Schienenteil das Ende des Filters, das von der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters eingeführt worden ist, glatt an den zweiten oberen Schienenteil heranführen.
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Die Länge des unteren Einsetzteils von der Seite der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters bis zur gegenüberliegenden Wand und des unteren Schienenteils können ungefähr gleich lang sein (Länge der Einführungsrichtung des Filters). Der so entstandene Grenzbereich zwischen dem unteren Einsetzteil und dem unteren Schienenteil liegt daher ungefähr in der Mitte zwischen der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters und der gegenüberliegenden Wand.
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So erfolgt das Einsetzen des im Luftkanal eingesetzten Filters direkt vor dem Ende des Einsetzprozesses, auch wenn der Schwerpunkt näher an der gegenüberliegenden Wand als fast in der Mitte zwischen der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters und der gegenüberliegenden Wand liegt. Der untere Schienenteil kann deshalb während des gesamten Einführungsprozesses des Filters den Filter stabil an dem unteren und oberen Einsetzteil führen, indem der Flächenkontakt (oder der Linienkontakt) mit dem Boden des Filters aufrechterhalten wird.
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Die erfindungsgemäße Fahrzeug-Klimaanlage kann mit einem Führungsteil in der Öffnung zum Entnehmen des Filters aus dem Luftkanal ausgestattet sein. Das obere Ende der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters, das eher unterhalb der oberen Führung liegt, ist durch eine Fläche (eine flache oder kurvenförmige Fläche) mit der oberen Führung verbunden. Beim Entnehmen des eingesetzten Filters wird der Filter an der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters durch die Fläche der Führung in der Öffnung geführt, und ein einfaches und glattes Entnehmen des Filters wird ermöglicht.
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Die Erfindung mit diesem Aufbau kann eine Klimaanlage für Fahrzeuge schaffen, bei der eine Verkleinerung der Klimaanlage ermöglicht wird und die Führungsfunktion beim Einsetzen und beim Entnehmen des Filters erhöht werden kann, so dass die Position des Filters im Prozess des Einsetzens und des Entnehmens des Filters stabilisiert wird. Außerdem kann der in der Führung eingesetzte Filter leicht entnommen werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren erläutert. In diesen zeigen:
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1 eine schematische Schnittzeichnung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Klimaanlage;
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2 eine schematische Schrägansicht des Aufbaus des Filters, der in die Klimaanlage von 1 eingesetzt wird;
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3 eine schematische Schnittzeichnung des Aufbaus in der Nähe der Führung der Klimaanlage von 1;
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4 eine schematische Ansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Klimaanlage, die in einem Handschuhfach installiert ist;
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5 schematisch das Einsetzen eines Filters in die Führung der Klimaanlage von 1;
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6 eine schematische Schnittzeichnung des Aufbaus der Umgebung des Führungsteils in der Nähe der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters der Klimaanlage von 1;
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7 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsvariante der Klimaanlage von 1;
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8 eine schematische Schnittansicht des Aufbaus einer Fahrzeug-Klimaanlage aus dem Stand der Technik;
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9 schematisch das Einsetzen und das Entnehmen des Filters der Klimaanlage von 8; und
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10 schematisch das Verhältnis zwischen der Drehachse der walzenförmigen Einlassklappe und der oberen Führung bei der Klimaanlage von 8.
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Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Klimaanlage für Fahrzeuge anhand der Figuren erklärt.
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Wie 1 zeigt, besteht die Klimaanlage für Fahrzeuge 10 aus einem Gehäuse 11, einem Luftkanal 12, der in dem Gehäuse 11 gebildet wird, einer Öffnung 13 in dem Gehäuse 11 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters 20 (siehe 2), der in den Luftkanal 12 eingesetzt wird, einer Führung 14, die den Filter 20 einführt, und einem Lüfter 15, der unterhalb der Führung 14 positioniert ist.
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Der Luftkanal 12 ist mit einem Einlass für die Außenluft 121 ausgestattet, der die Luft von außen aufnimmt, und einem Einlass für die Innenluft 122, der die Luft im Fahrzeug aufnimmt. Die Führung 14 besteht aus einer oberen Führung 141, die oben installiert ist, und aus einer unteren Führung 142, die unten installiert ist. Der Luftkanal 12 besitzt außerdem eine Luftansaugöffnung 123, die die durch die Führung 14 angesaugte Luft zum Lüfter 15 führt.
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Die Klimaanlage für Fahrzeuge ist z. B. in Fahrtrichtung vorne hinter dem Handschuhfach positioniert. Dabei soll das Einsetzen des Filters 20 vor der Installation des Handschuhfachs am Armaturenbrett durchgeführt werden (beim Wechsel des Filters wird das Handschuhfach entfernt).
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Bei der Nummer 401, die oben rechts an der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters in der Figur aufgeführt ist, handelt es sich um die Rückwand des Handschuhfaches 40. Das obere Ende der Rückwand 401 des Handschuhfaches liegt etwas höher als das obere Ende 131 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters und ist in Richtung des Fahrzeuginnenraumes ausgerichtet. Das untere Ende der Rückwand 401 des Handschuhfaches (nicht gezeigt) ist niedriger als das untere Ende 132 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters angeordnet. Der Abstand zwischen dem oberen Ende 131 und dem unteren Ende 132 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters ist größer als die Dicke des Filters 20, so dass ein problemloses Einsetzen und Entnehmen des Filters 20 möglich ist.
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Wie 1 zeigt, wird die walzenförmige Einlassklappe 30 (im Folgenden Einlassklappe genannt) in der Nähe des Einlasses für die Außenluft 121 und des Einlasses für die Innenluft 122 positioniert. Die Einlassklappe 30 ist ausgestattet mit einer Drehachse 301, einer gebogenen Wand 302, die diese Drehachse 301 konzentrisch umschließt, und einem fächerförmigen Stützteil 303 dieser umschließenden Wand, der zwischen dem Ende der die Klappe umschließenden Wand 302 und dem Ende der Drehachse 301 positioniert ist (der Kern des Stützteils der umschließenden Wand 303 ist verbunden mit der Drehachse 301).
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Deshalb gleitet die die Klappe umschließende Wand 302 bei einer Drehung der Einlassklappe 30 in der Nähe des Einlasses für die Außenluft 121 und des Einlasses für die Innenluft 122. Schließt die die Klappe umschließende Wand 302 den Einlass für die Außenluft 121, wird die Öffnungsrate des Einlasses für die Innenluft am größten, und der Lüfter 15 kann die Luft durch den Einlass für die Innenluft aufnehmen. Diese zugeführte Luft strömt durch die Innenseite der die Klappe umschließenden Wand 302 und strömt durch den in die Führung 14 eingesetzten Filter 20, durch die innere Öffnung (Ansaugöffnung) 123 und durch den Lüfter 15. Die durch den Lüfter 15 zugeführte Luft strömt weiter durch den Verdampfer (nicht gezeigt) und wird gekühlt.
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Schließt die die Klappe umschließende Wand 302 den Einlass für die Innenluft 122, wird die Öffnungsrate des Einlasses für die Außenluft 121 am größten, und die vom Einlass für die Außenluft 121 durch den Lüfter 15 zugeführte Luft strömt zum Verdampfer. So schaltet die Einlassklappe 30 zwischen Innenluftzirkulationsmodus und Außenluftzirkulationsmodus um.
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Die Führung 14 dient dazu, den Filter 20 einzusetzen, um ihn quer zur Strömungsrichtung des Luftkanals 12 (vorzugsweise ungefähr in einem 90°-Winkel) zu positionieren.
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Die Schnittfläche der Wand des Luftkanals 12 in der Nähe der Führung 14 hat eine etwa rechteckige Form. An einer Seite der etwa rechteckigen Form (auf der rechten Seite in der Figur) ist die Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters angeordnet. Die Innenwand des Luftkanals 12 an der gegenüberliegenden Seite zur Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters ist die gegenüberliegende Wand 113. Die linke und rechte Seite in Einführungsrichtung des Filters sind die Seitenwände des Luftkanals 12.
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An der Innenseite der linken und rechten Wand sind die obere Führung 141 und die untere Führung 142 angebracht. Wie 3 zeigt, ist die obere Führung 141 von der Seite der gegenüberliegenden Wand 113 in Richtung der Oberseite der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters positioniert. Dagegen erstreckt sich die untere Führung 142 von der Seite der gegenüberliegenden Wand 113 bis zum unteren Ende 132 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters.
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Die obere Führung 141 besitzt wenigstens einen oberen Einsetzteil 141a an der gegenüberliegenden Wand 113, einen ersten oberen Schienenteil 141b, der vom oberen Einsetzteil 141a in Richtung zur Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters angebracht ist, und einen zweiten oberen Schienenteil 141c, der vom ersten oberen Schienenteil 141b in Richtung der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters angebracht ist.
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Die obere Führung 141 besteht von der gegenüberliegenden Wand 113 bis in die Nähe der Drehachse 301 hauptsächlich aus dem zweiten oberen Schienenteil 141c. Der zweite obere Schienenteil 141c ist länger als der erste obere Schienenteil 141b und weist die Länge von der Grenze zum ersten oberen Schienenteil 141b (der Scheitelpunkt der oberen Führung 141t) mindestens bis in die Nähe der Drehachse 301 der Einlassklappe auf (die Länge der Bestandteile der Führung 14 heißt die Länge in Richtung Einsetzen und Entnehmen des Filters 20).
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Die untere Führung 142 ist ausgestattet mit dem unteren Einsetzteil 142a, der sich von der gegenüberliegenden Wand 113 bis etwa zur Mitte zwischen der gegenüberliegenden Wand 113 und der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters erstreckt, und dem unteren Schienenteil 142b, der sich vom unteren Einsetzteil 142a bis an die Seite des unteren Endes 132 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters erstreckt. Das Grenzgebiet zwischen dem unteren Einsetzteil 142a und dem unteren Schienenteil 142b (Mitte der unteren Führung 142c) ist ungefähr in vertikaler Richtung zur Drehachse 301 positioniert. Die untere Führung 142 tritt nach oben hervor, und der obere Winkel zwischen dem unteren Einsetzteil 142a und dem unteren Schienenteil 142b ist, wie 3 zeigt (θ1 in 3), größer als 180° (z. B. 187°). Der untere Schienenteil 142b liegt ungefähr parallel zum zweiten oberen Schienenteil 141c.
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Der obere Einsetzteil 141a und der untere Einsetzteil 142a sind ungefähr parallel zueinander positioniert. Der Abstand zwischen dem ersten oberen Schienenteil 141b und dem unteren Einsetzteil 142a vergrößert sich in Richtung der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters, während sich der Abstand zwischen dem zweiten oberen Schienenteil 141c und dem unteren Einsetzteil 142a in Richtung der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters verkleinert. Der Abstand zwischen der oberen Führung 141 und dem unteren Einsetzteil 142a ist nämlich am Scheitelpunkt der oberen Führung 141t am größten. Der Abstand zwischen der oberen Führung 141 und der unteren Führung 142 in der Nähe der Drehachse 301 ist fast identisch zum Abstand zwischen dem oberen Einsetzteil 141a und dem unteren Einsetzteil 142a.
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Wie 2 zeigt, hat der Filter 20 etwa den Grundriss eines rechteckigen Rahmens. Die vier Rahmenwände dieses Rahmens sind die beiden Seitenwände:
die erste Seitenwand 201 und die zweite Seitenwand 202, die Halteseitenwand 203, an der der Mechaniker den Filter beim Einsetzen und Entnehmen des Filters hält, und die Rückwand 204, die der Halteseitenwand 203 gegenüberliegt. Der Filter 20 hält ein Filterelement 21 innerhalb des Rahmens.
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Die Dicke des Filters 20 (Höhe der ersten Seitenwand 201 und der zweiten Seitenwand 202) ist etwas kleiner als der Abstand zwischen dem oberen Einsetzteil 141a und dem unteren Einsetzteil 142a. Die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand hat eine etwa rechteckige Form, bei der die kürzere Seite fast die Dicke der ersten Seitenwand 201 aufweist und die längere Seite fast der Länge der ersten Seitenwand 201 hat. Die Oberseite 201b der ersten Seitenwand hat ebenfalls eine rechteckige Form, ebenso die Bodenfläche 202a sowie die Oberfläche 202b der zweiten Seitenwand.
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Die Außenseite der Halteseitenwand 203 bildet die Außenwand 203a der Halteseitenwand. Die Innenseite bildet die Innenwand 203b der Halteseitenwand. Zwischen der Halteaußenwand 203a und der Halteinnenwand 203b befindet sich eine Rinne 203c an der oberen Seite der Halteseitenwand 203, während an der Bodenseite 203d der Halteseitenwand 203 die Halteaußenwand 203a und die Halteinnenwand 203b verbunden bleiben. Die obere Fläche der Halteaußenwand 203a und der Halteinnenwand 203b liegen fast auf gleicher Höhe wie die obere Fläche 201b der ersten Seitenwand (und die obere Fläche 202b der zweiten Seitenwand).
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Die Bodenfläche 203d der Halteseitenwand ist niedriger als die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand (und die Bodenfläche 202a der zweiten Seitenwand) angeordnet. Die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand und die Bodenfläche 202a der zweiten Seitenwand sind in der Nähe der Halteseitenwand 203 durch die Bodenfläche 203d der Halteseitenwand und eine gebogene Fläche verbunden.
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Die Klimaanlage für Fahrzeuge 10 ist tief (vorne in Fahrtrichtung) vor dem Handschuhfach 40 am Armaturenbrett 50 positioniert. Wird die Rückwand 401 des Handschuhfaches entfernt, ist, wie 4 zeigt, ein Gehäuse 151 sichtbar, welches die Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters und den Ventilator 15 der Klimaanlage für Fahrzeuge 10 bedeckt. Der Mechaniker muss den Filter in die Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters, die hinter der Rückwand 401 des Handschuhfaches sichtbar ist, einsetzen und entfernen. 5 erklärt das Einsetzen und Entnehmen des Filters.
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Der Filter 20 wird, wie 5(a) zeigt, in die Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters eingesetzt. Dann treten an der Rückwand 204 des Filters 20 die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand und die Bodenfläche 202a der zweiten Seitenwand in der Nähe der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters mit der Oberseite des unteren Schienenteils 142b punktuell in Kontakt.
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Dabei entsteht ein vertikal bewegliches Spiel (die Pfeilrichtung X0 in 5(a)) an der Halteseitenwand 203 um die Rückwand 204 als Stützpunkt. Die Einführungsrichtung des Filters liegt nämlich zwischen den beiden folgenden Richtungen:
Die Einführungsrichtung liegt dabei zwischen der Richtung, die sich mit der Oberfläche des unteren Schienenteils 142b schneidet (Pfeilrichtung X1 in 5(a)), und der Richtung, die etwa parallel zur Oberfläche des unteren Schienenteils 142b (Pfeilrichtung X2 in 5(a)) liegt.
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Die Führung 14 kann in dieser Weise einen gewissen Einführungswinkel zu Beginn der Einführung des Filters 20 haben. Der Mechaniker kann den Filter 20 einfach einsetzen, da er in dem Bereich den Filter 20 einsetzen kann, auch wenn nur wenig Raum hinter dem Handschuhfach vorhanden ist.
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Zu Beginn der Einführung wird der Filter 20 durch die beiden Enden in Einführungsrichtung (in der Nähe der Halteseitenwand 203 und der Rückwand 204) gestützt. Deshalb kann der Mechaniker den Filter 20 an der Oberseite des unteren Schienenteils einführen (der Filter 20 kann einfach eingeführt werden), da er die Halteseitenwand 203 hält und die Einführungsrichtung des Filters 20 in dem Bereich der Pfeilrichtungen X1 und X2 beibehalten wird.
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Wird der Filter 20 weiter eingeführt, wie 5(b) zeigt, können die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand und die Bodenfläche 202a der zweiten Seitenwand des Filters 20 mit der Oberseite des unteren Schienenteils 142b in Flächenkontakt treten. Deshalb kann die Einführungsrichtung des Filters 20 sich etwa entsprechend der Neigung (Pfeilrichtung X2) des unteren Schienenteils 142b richten. Die Führungsfunktion der Führung 14 der Klimaanlage für Fahrzeuge 10 kann nämlich erhöht werden (der Mechaniker kann den Filter 20 einfach einführen).
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Der Schwerpunkt G des Filters 20 liegt auf dem unteren Schienenteil 142b, wie 5(c) zeigt, bis der Filter 20 bis zu 70–80 Prozent in die Führung 14 eingeführt ist. Der Filter 20 bleibt stabil auf dem unteren Schienenteil 142b, da dabei die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand und die Bodenfläche 202a der zweiten Seitenwand mit der Oberfläche des unteren Schienenteils 142b in Flächenkontakt bleiben. Die Einführungsrichtung des Filters 20 konzentriert sich weiter (konzentriert in Richtung X2), da zusätzlich die Oberfläche 201b der ersten Seitenwand und die Oberfläche 202b der zweiten Seitenwand mit der unteren Fläche des ersten oberen Schienenteils 141b in Kontakt bleiben.
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Die Kraft, die dabei auf den Filter 20 wirkt, setzt sich aus der Kraft des Mechanikers, der den Filter 20 einführt, und der Schwerkraft des Filters zusammen, die auf den Schwerpunkt G des Filters 20 so wirkt, dass der Filter 20 auf dem unteren Schienenteil 142b in Richtung zur Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters bewegt wird. Die Richtungen der beiden Kräfte sind um 180° entgegengesetzt ausgerichtet. Deshalb kann der Mechaniker den Filter 20 einfach einsetzen, ohne dass die Richtung der Kraft, die den Filter 20 einführt, durch die Schwerkraft, die auf den Schwerpunkt G wirkt, geändert wird.
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Der Abstand zwischen der Rückwand 204 und dem unteren Einsetzteil 142a vergrößert sich, bis die Rückwand 204 durch die Einführung des Filters 20 den Scheitelpunkt der oberen Führung 141t erreicht. Der Schwerpunkt G des Filters 20 liegt näher auf der Seite der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters als in der Mitte der unteren Führung 142c, so dass sich die Halteseitenwand 203 durch die Schwerkraft nicht vertikal bewegt (5(c)). Deshalb kann der Mechaniker den Filter 20 einfach einsetzen.
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Wird der Filter 20 weiter eingeführt, berührt die Rückwand 204, wie 5(d) zeigt, den ersten oberen Schienenteil 141b, nachdem sie den Scheitelpunkt der oberen Führung 141t passiert. Dann ändert sich die Einführungsrichtung des Filters 20 von Richtung X2 in Richtung X1 (die Rückwand 204 nähert sich dem unteren Einsetzteil 142a, während die Halteseitenwand 203 sich nach oben bewegt).
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Dabei liegt der Schwerpunkt G noch auf dem unteren Schienenteil 142b, und die Änderung der Einführungsrichtung des Filters 20 wird nicht durch die Schwerkraft auf den Schwerpunkt G, sondern durch den ersten oberen Schienenteil 141b reguliert. Deshalb kann sich die Einführungsrichtung des Filters 20 schwer in vertikaler Richtung bewegen. Die Halteinnenwand 203b liegt selbstverständlich eher draußen als das obere Ende 131 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters.
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Der Schwerpunkt G des Filters bewegt sich dann näher an die gegenüberliegende Seite 113 als in die Mitte des unteren Führungsteils 142c, wenn die Rückwand 204 vorbei an dem ersten oberen Schienenteil 141b, wie 5(e) zeigt, den oberen Einsetzteil 141a erreicht. So treten die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand und die Bodenfläche 202a der zweiten Seitenwand des Filters 20 mit dem unteren Einsetzteil 142a in Kontakt (die Einführungsrichtung des Filters 20 bewegt sich von Richtung X2 in Richtung X1). Dabei liegt das obere Ende 131 im inneren Teil der Rinne 203c der Halteseitenwand.
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Wird der Filter 20 weiter eingeführt, wird die Rückwand 204, wie 5(f) zeigt, zwischen dem oberen Einsetzteil 141a und dem unteren Einsetzteil 142a positioniert. Berührt sie die gegenüberliegende Wand 113 (oder wenn sie sie fast berührt), ist das Einsetzen des Filters 20 beendet.
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Dabei ist das obere Ende 131 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters in dem Innenteil der Rinne 203c der Halteseitenwand positioniert, und die Halteaußenwand 203a der Halteseitenwand berührt (oder berührt fast) die Außenoberfläche des oberen Endes 131 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters, oder die Halteaußenwand 203a darf so konstruiert sein, dass die Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters geschlossen wird (als Deckel der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters).
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Der Filter 20 kann folgendermaßen entnommen werden. Der Filter 20 wird aus der Führung 14 entnommen, indem der Mechaniker die Halteseitenwand 203 hält. Zu Beginn des Entnehmens des Filters wird die Position der Rückwand 204 durch den oberen Einsetzteil 141a und den unteren Einsetzteil 142a so reguliert, dass der Filter 20 auf dem unteren Einsetzteil 142a gleitet und sich in Richtung der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters bewegt (in die entgegengesetzte Richtung zum Pfeil X1).
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Der Schwerpunkt G des Filters 20 bewegt sich näher in Richtung der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters als in die Mitte der unteren Führung 142c, direkt bevor die Rückwand 204 den oberen Einsetzteil 141a verlässt (5(e)) oder nach dem Verlassen. Dann fängt die Rückwand 204 auf der unteren Fläche des oberen Einsetzteils 141a an zu gleiten.
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Im Innenteil des oberen Endes 131 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters ist, wie 6 zeigt, der Führungsteil 133 in der Öffnung in Richtung der oberen Führung 14 angebracht. Die Führungsfläche 133a (eine oder zwei flache oder gebogene Flächen) in der Öffnung im Führungsteil in der Öffnung hat keine Stufen und ist von der oberen Führung 14 bis zum Ende des oberen Endes 131 angebracht.
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Fangen deshalb die Rückwand 204 und die untere Fläche des oberen Einsetzteils 141a an zu gleiten, gleitet die Halteinnenwand 203b des Filters 20 auf der Fläche mit der Führungsfläche 133a in der Führung im Führungsteil in der Öffnung und bewegt sich gleitend auf die untere Fläche des oberen Endes 131 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen des Filters zu. So wird das Gleiten beim Entnehmen des Filters 20 realisiert.
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Die Führungsfläche 133a in der Öffnung im Führungsteil darf nahe der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters angebracht sein, wenigstens nahe der linken und rechten Wand (sie darf durchgehend zur linken und rechten Wand der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters verbunden sein).
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Nachdem die Rückwand 204 die Nähe des Scheitelpunktes der oberen Führung 141t passiert (5(c)), berühren die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand und die Bodenfläche 202a der zweiten Seitenwand des Filters 20 den unteren Schienenteil 142b. Die obere Fläche 201b der ersten Seitenwand und die obere Fläche 202b der zweiten Seitenwand des Filters 20 berühren den zweiten oberen Schienenteil 141c. Deshalb wird der Filter 20 durch den unteren Schienenteil 142b und den zweiten oberen Schienenteil 141c glatt geführt und entnommen.
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Passiert die Rückwand 204 die Position in der Nähe der Mitte der unteren Führung 142c, kann der Mechaniker, wie 5(b) zeigt, den Filter 20 problemlos entnehmen, indem die Bodenfläche 201a der ersten Seitenwand und die Bodenfläche 202a der zweiten Seitenwand des Filters 20 den unteren Schienenteil 142b berühren. Je weiter der Filter 20 herausgenommen wird, desto größer wird der Entnahmewinkel.
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Nähert sich die Rückwand 204 der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters, sieht der Filter 20 aus wie in 5(a). Deshalb kann der Mechaniker den Filter 20 entnehmen, indem er die Halteseitenwand 203 hält und die Entnahmerichtung des Filters 20 in Richtung des besseren Arbeitens in dem Bereich, wie die Pfeilrichtungen X1 und X2 in der 5(a) zeigen, wählt.
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Bei der Klimaanlage der betreffenden Erfindung darf die Führung 14, wie 7 zeigt, näher an der Seite der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters als auf dem zweiten oberen Schienenteil 141c positioniert sein und mit einem dritten oberen Schienenteil 141d versehen sein.
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In dem Grenzbereich zwischen dem zweiten oberen Schienenteil 141c und dem dritten oberen Schienenteil 141d ist der Wendepunkt 141e der oberen Führung positioniert. Der Wendepunkt 141e der oberen Führung ist vorzugsweise etwas höher als in der Mitte 142c der unteren Führung positioniert, etwa direkt vertikal unter oder in der Nähe der Drehachse 301 der Einlassklappe (nicht gezeigt). Der Abstand zwischen dem Wendepunkt 141e der oberen Führung und der Mitte der unteren Führung 142c entspricht in etwa dem Abstand zwischen dem oberen Einsetzteil 141a und dem unteren Einsetzteil 142a. Der untere Schnittwinkel zwischen dem dritten oberen Schienenteil 141d und dem zweiten oberen Schienenteil 141c ist, wie 7 zeigt (θ2 in 7), größer als 180° (z. B. 187°). Der dritte obere Schienenteil 141d ist z. B. etwa parallel zu dem unteren Einsetzteil 142a positioniert.
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Das Ende 141f an der Öffnung des dritten oberen Schienenteils 141d ist höher als das obere Ende 131 der Öffnung für das Einsetzen und Entnehmen positioniert, und der Abstand zwischen dem dritten oberen Schienenteil 141d und der unteren Führung 142 verringert sich von der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters bis hin zum Wendepunkt 141e der oberen Führung (in der Nähe der Mitte der unteren Führung 142c).
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Die Führung 14, die den dritten oberen Schienenteil 141d beinhaltet, führt den von der Öffnung 13 für das Einsetzen und Entnehmen des Filters eingeführten Filter 20 problemlos an eine bestimmte Position im Luftkanal 12.
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Die Klimaanlage für Fahrzeuge 10 der bereits oben erklärten betreffenden Erfindung kann je nach Bedarf variieren oder anders ausgeführt sein, ohne den Zweck zu ändern. Der untere Einsetzteil kann z. B. von dem unteren Schienenteil getrennt sein. Dabei existiert zwischen dem unteren Einsetzteil und dem unteren Schienenteil eine dreidimensionale geometrische Schnittfläche sowie ein solcher Schnittwinkel. Dasselbe betrifft das Verhältnis zwischen dem zweiten oberen Schienenteil und dem dritten oberen Schienenteil.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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