-
Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Mitteln zum Fördern und zum Konditionieren, insbesondere zum Kühlen, zum Entfeuchten und zum Erwärmen, von Luft. Das Klimatisierungssystem weist ein Gehäuse mit einem Luftverteiler auf, welcher mit Luftauslässen sowie mit mindestens drei parallel angeordneten Strömungspfaden ausgebildet ist. Jeweils durch einen ersten Strömungspfad sowie einen zweiten Strömungspfad geführte Teilluftmassenströme weisen eine gemeinsame erste Temperatur und ein durch einen dritten Strömungspfad geführter Teilluftmassenstrom weist eine zweite Temperatur auf.
-
Bei Kraftfahrzeugen ist aufgrund der zunehmenden Anzahl an technischen Komponenten eine Optimierung hinsichtlich des Bauvolumens erforderlich, um die gewünschte Funktionsvielfalt durch Unterbringung der Komponenten überhaupt gewährleisten zu können. Aus diesem Grund sind auch großvolumige Komponenten zur Klimatisierung, wie sie aus stationären Klimaanlagen in Form von Mischkammern, Strömungsleiteinrichtungen und Verwirbelungseinrichtungen bekannt sind, in Kraftfahrzeugen wegen der geringen Platzverhältnisse nicht einsetzbar.
-
Eine zusätzliche Anforderung an eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, welche einen zugeführten Luftmassenstrom konditioniert, gegebenenfalls aufteilt und die einzelnen Luftmassenströme in unterschiedliche Bereiche des Fahrgastraums leitet, besteht darin, verschiedene Luftauslässe der Klimaanlage je nach Lage und Funktion mit verschieden temperierten Luftmassenströmen zu beaufschlagen. Der zugeführte Luftmassenstrom wird dabei über unterschiedliche Wärmeübertrager geführt, sodass die Luft abgekühlt und entfeuchtet sowie, wenn notwendig, wieder aufgeheizt und anschließend in den Fahrgastraum geleitet wird. Dabei wird die Luft beispielsweise in den Fußraum sowie über Öffnungen im Armaturenbrett in den Fahrgastraum eingeblasen und zudem über Auslässe unmittelbar an die Frontscheibe geführt, um diese beschlagfrei zu halten oder abzutauen.
Bei gattungsgemäßen Klimaanlagen wird der dem Fahrgastraum zuzuführende Luftmassenstrom in zwei Teilluftmassenströme aufgeteilt. Mittels Temperaturklappen und unterschiedlichen Regelmechanismen werden die erforderlichen Temperaturen der Luftströmungen eingestellt. Dabei wird ein Teilluftmassenstrom durch einen Heizwärmeübertrager geleitet und erwärmt. Gleichzeitig strömt ein zweiter Teilluftmassenstrom als Kaltluft am Heizwärmeübertrager vorbei. Beide unterschiedlich temperierten Teilluftmassenströme werden anschließend zum Erreichen der geforderten Zieltemperatur vermischt.
-
Herkömmlich werden die verschiedenen Luftauslässe der Klimaanlage aus einer gemeinsamen Mischkammer bedient. Aufgrund unterschiedlicher Anforderungen an die jeweilige Funktion der Luftauslässe sind jedoch unterschiedliche Temperaturen der Luftmassenströme zu gewährleisten, was durch zusätzliche Einbauten, wie Warmluftkanäle beziehungsweise Kaltluftkanäle, erreicht wird. Voneinander abweichende Temperaturen der Luftmassenströme an den unterschiedlichen Auslässen, wie Fußraum, Armaturenbrett und Scheibenbelüftung, werden als Temperaturschichtung bezeichnet.
-
In der
DE 10 2007 013 432 A1 wird ein Warmluftkanal für ein Klimagerät eines Kraftfahrzeugs mit verschiedenen Luftauslässen beschrieben. Der Warmluftkanal weist mindestens eine Warmlufteintrittsöffnung zum Aufnehmen von Warmluft sowie mindestens eine Warmluftkanalaustrittsöffnung zum Abgeben der Warmluft an die Luftauslässe auf.
Warmluftkanäle, insbesondere zum Leiten warmer Luft zum Auslass an die Frontscheibe, beeinträchtigen als zusätzliche Elemente zum einen den Luftdurchsatz sowie die Akustik und verursachen zum anderen hohe Kosten.
-
Im Stand der Technik sind auch Systeme mit mehr als zwei Strömungspfaden der Luft bekannt, bei denen die Luft innerhalb der Strömungspfade unterschiedliche Temperaturen aufweist.
-
Aus der
EP 1 336 517 A1 geht eine Klimaanlage hervor. Der in einem Verdampfer konditionierte Luftmassenstrom ist anschließend in drei unterschiedliche Strömungspfade aufteilbar, wobei ein Strömungspfad als Warmluftkanal die Luft durch den Heizwärmeübertrager hindurchleitet und die beiden anderen Strömungspfade als Kaltluftkanäle beziehungsweise Bypässe die Luft jeweils am Heizwärmeübertrager vorbeiführen. Die unterschiedlichen Strömungspfade dienen dabei der Vermeidung einer starken Schichtung und damit einer verbesserten Temperaturverteilung im Luftmassenstrom.
-
Die aus dem Stand der Technik bekannten Klimaanlagen mit aufrecht beziehungsweise vertikal angeordneten Wärmeübertragern weisen insbesondere in vertikaler Richtung einen erhöhten Bauraumbedarf beziehungsweise Platzbedarf auf und sind somit für zukünftige Designs ungeeignet.
-
In der
DE 10 2005 009 325 A1 wird eine modular aufgebaute Klimaanlage in Flachbauweise für Fahrzeuge offenbart. Die Klimaanlage weist ein kastenförmiges Gehäuse sowie mehrere zwischen einem Lufteinlass und einem Luftauslass angeordnete Luftleiteinrichtungen und Luftverteileinrichtungen sowie zumindest einen Wärmeübertrager und ein Gebläse auf. Der Wärmeübertrager und das Gebläse sind in Richtung einer Längsachse des Gehäuses linienförmig hintereinander angeordnet. Der Wärmeübertrager ist gegenüber der Längsachse und/oder gegenüber einer Querachse des Gehäuses jeweils um einen Winkel geneigt.
-
In neueren Architekturen und Designs von Instrumententafeln, auch als Cockpit bezeichnet, sind die Luftauslässe zunehmend weiter voneinander entfernt und damit ungünstiger angeordnet, sodass die notwendigen Maßnahmen zum Erreichen der Zielvorgaben immer komplexer werden und damit dem Trend zur Verringerung des Bauraums der Klimaanlage zuwiderlaufen.
-
Den im Stand der Technik bekannten Systemen ist des Weiteren zu eigen, dass sie entweder apparativ sehr aufwendig zusätzliche Elemente aufweisen, welche zusätzlichen Platz beanspruchen, Kosten und auch einen zusätzlichen Montageaufwand sowie einen entsprechenden Wartungsaufwand nach sich ziehen. Zudem verursachen die zusätzlichen Einbauten einen erhöhten Gegendruck in der Luftströmung, was wiederum zu einem erhöhten Leistungsbedarf und damit Energieverbrauch sowie einer Verringerung der Effizienz des gesamten Kraftfahrzeuges führt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Klimatisierungssystem zur Verfügung zu stellen, welches den veränderten Bauraumverhältnissen neuerer Architekturen und Designs von Instrumententafeln in Kraftfahrzeugen, wie eine flachbauende Architektur in vertikaler Richtung und entfernt zueinander angeordneten Luftauslässen, Rechnung trägt sowie sowohl eine optimale Durchmischung mit möglichst geringer Schichtung bezüglich der Temperaturen des Luftmassenstromes als auch einen minimalen Aufwand zur Temperatursteuerung aufweist. Dabei sollte die Luft gezielt geführt werden und sowohl die Anzahl der einzusetzenden Komponenten als auch deren Bauraumbedarf minimal sein. Auch die anfallenden Kosten für Herstellung, Montage und Wartung sollen minimal sein.
-
Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Klimatisierungssystem weist Mittel zum Fördern und zum Konditionieren, insbesondere zum Kühlen, zum Entfeuchten und zum Erwärmen, von Luft sowie ein Gehäuse mit einem Luftverteiler auf. Der Luftverteiler ist mit Luftauslässen mindestens zweier Gruppen sowie mit mindestens drei parallel durchströmbar angeordneten Strömungspfaden ausgebildet. Ein durch einen ersten Strömungspfad geführter Teilluftmassenstrom sowie ein durch einen zweiten Strömungspfad geführter Teilluftmassenstrom weisen als Anteile des gesamten im Klimatisierungssystem geförderten Luftmassenstroms eine gemeinsame erste Temperatur und ein durch einen dritten Strömungspfad geführter Teilluftmassenstrom weist eine zweite Temperatur auf. Die zweite Temperatur des durch den dritten Strömungspfad geleiteten Teilluftmassenstroms weicht vorteilhaft von der ersten Temperatur der durch den ersten und den zweiten Strömungspfad geführten Teilluftmassenströme ab, wobei der Wert der zweiten Temperatur bevorzugt höher ist als der Wert der ersten Temperatur.
-
Nach der Konzeption der Erfindung weist der Luftverteiler mindestens zwei Mischkammern auf, welche strömungstechnisch vorteilhaft voneinander separierbar ausgebildet sind. Der erste Strömungspfad und der dritte Strömungspfad sind in eine erste Mischkammer mündend ausgebildet, welche mit Luftauslässen einer ersten Gruppe verbunden ist. Der zweite Strömungspfad und der dritte Strömungspfad sind in eine zweite Mischkammer mündend ausgebildet, welche mit Luftauslässen einer zweiten Gruppe verbunden ist.
Der durch das Klimatisierungssystem geförderte Luftmassenstrom ist im Luftverteiler vorteilhaft als Teilluftmassenströme durch die Strömungspfade und die Mischkammern zu den Luftauslässen leitbar.
Zur ersten Gruppe der Luftauslässe sind beispielsweise zur Frontscheibe und zur Seite gerichtete Luftauslässe zu zählen. Zur zweiten Gruppe der Luftauslässe gehören zum Beispiel Luftauslässe zum Fußraum und im Armaturenbrett ausgebildete Luftauslässe.
-
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind als Mittel zum Fördern der Luft ein Gebläse, zum Kühlen und/oder Entfeuchten der Luft ein Verdampfer eines Kältemittelkreislaufes und zum Erwärmen der Luft ein Heizwärmeübertrager ausgebildet, welche innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Heizwärmeübertrager innerhalb des dritten Strömungspfades, den Querschnitt des Strömungspfades ausfüllend angeordnet. Die Berührungsflächen zwischen dem Heizwärmeübertrager und der Wandung des Strömungspfades sind vorteilhaft technisch dicht verschlossen, sodass der durch den Strömungspfad geführte Teilluftmassenstrom vollständig über die Wärmeübertragerflächen des Heizwärmeübertragers geleitet wird.
Der erste Strömungspfad sowie der zweite Strömungspfad sind bevorzugt jeweils als ein Bypass um den Heizwärmeübertrager ausgebildet. Ein durch einen der Bypässe geleiteter Luftmassenstrom tritt folglich nicht mit den Wärmeübertragerflächen des Heizwärmeübertragers in Kontakt.
-
Die innerhalb des Luftverteilers ausgebildeten Strömungspfade können folglich derart betrieben werden, dass im ersten Strömungspfad und im zweiten Strömungspfad jeweils ein kalter Teilluftmassenstrom beziehungsweise ein Teilluftmassenstrom mit geringer Temperatur und im dritten Strömungspfad ein warmer Teilluftmassenstrom beziehungsweise ein Teilluftmassenstrom mit höherer Temperatur gefördert werden. Da der erste Strömungspfad sowie der dritte Strömungspfad jeweils in die erste Mischkammer und der zweite Strömungspfad sowie der dritte Strömungspfad jeweils in die zweite Mischkammer einmünden, können beide Mischkammern jeweils mit einem warmen und einem kalten Teilluftmassenstrom beaufschlagt werden, welche innerhalb der Mischkammern miteinander vermischt werden.
-
Der Heizwärmeübertrager ist bevorzugt in einer von horizontalen Richtungen aufgespannten Ebene angeordnet. Der Heizwärmeübertrager ist folglich horizontal ausgerichtet und wird vom Luftmassenstrom in einer vertikalen Richtung angeströmt.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Strömungspfade mit Strömungsleiteinrichtungen derart ausgebildet, dass die Strömungspfade unabhängig voneinander öffenbar und verschließbar sind, wobei ein durch den Luftverteiler hindurchströmender Luftmassenstrom in Teilluftmassenströme durch die Strömungspfade aufteilbar ist.
-
Dabei weist der dritte Strömungspfad vorteilhaft an einer Verbindung zur ersten Mischkammer eine als erste Warmluftklappe ausgebildete Strömungsleiteinrichtung und an einer Verbindung zur zweiten Mischkammer eine als zweite Warmluftklappe ausgebildete Strömungsleiteinrichtung auf.
-
Die Strömungsleiteinrichtungen sind bevorzugt jeweils um eine Drehachse stufenlos drehbar gelagert derart angeordnet, dass die Querschnitte der Strömungspfade jeweils stufenlos zwischen 0 % und 100 % öffenbar und verschließbar sind.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Strömungspfade in einer vertikalen Richtung ausgerichtet angeordnet.
Die Mischkammern sind vorteilhaft in der vertikalen Richtung oberhalb der Strömungspfade angeordnet, sodass die Strömungspfade von unten in die Mischkammern einmünden und die Teilluftmassenströme von unten in die Mischkammern eingeleitet werden können.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse mit einem Verdampferbereich ausgebildet, welcher in einer horizontalen Richtung seitlich zum Luftverteiler angeordnet ist. Der Verdampferbereich und der Luftverteiler sind in der horizontalen Richtung folglich nebeneinander positioniert.
-
Innerhalb des Verdampferbereichs ist vorteilhaft ein Wärmeübertrager, insbesondere ein Verdampfer eines Kältemittelkreislaufes, angeordnet. Der Wärmeübertrager ist dabei in einem Winkel im Bereich von 0° bis 40°, insbesondere im Bereich von 20° bis 40°, zu einer von horizontalen Richtungen aufgespannten Ebene geneigt ausgerichtet. Unter der Neigung des Wärmeübertragers ist insbesondere die Anströmfläche zu verstehen.
-
Das erfindungsgemäße Klimatisierungssystem erfüllt die Anforderungen an veränderte Bauraumverhältnisse neuerer Architekturen und Designs von Instrumententafeln in Kraftfahrzeugen, wie einer flachbauenden Architektur in vertikaler Richtung, indem beispielsweise für weiter entfernt voneinander angeordnete Luftauslässe separate Mischräume oder Mischkammern ausgebildet sind, was wiederum neue Designansätze ermöglicht. Das sehr komplexe System zur Klimatisierung des Fahrgastraums wird in mehrere, einfacher konstruierte Bereiche untergliedert.
-
Die erfindungsgemäße Klimatisierungssystem weist weitere diverse Vorteile auf:
- - konstruktiv einfache Komponenten, wie Warmluftkanäle beziehungsweise Kaltluftkanäle, durch weniger komplexe Funktionsanforderungen oder sogar Verzicht auf derartige zusätzliche Komponenten und Einbauten, da die Vielfalt der zu erreichenden Zielvorgaben geringer ist,
- - damit verringerter Luftwiderstand und größerer Wirkungsgrad sowie geringere Anforderungen an das zu verwendende Gebläse mit weniger Stromaufnahme sowie verringerter Zeitaufwand und reduzierte Kosten für die Herstellung und Montage,
- - flachbauende Anordnung innerhalb der Instrumententafel mit verteilt angeordneten Luftauslässen,
- - Reduktion des Bauraums durch Minimierung der Anzahl an Komponenten,
- - Steigerung der Effizienz des Klimatisierungssystems, da die den Querschnitt der Strömungspfade verringernden Komponenten innerhalb der Strömungspfade gezielt angeordnet sind, sowie
- - Optimierung der Temperaturschichtung durch gezielte Konditionierung einander zugewiesener Strömungspfade und damit maximaler Komfort für die Insassen des Fahrgastraums.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
- 1a, 1b: ein Klimatisierungssystem, insbesondere ein Gehäuse eines Klimatisierungssystems, eines Kraftfahrzeuges mit Lufteinlässen, Luftauslässen, einem Gebläse und einem Einschub für einen Heizwärmeübertrager in einer Vorderansicht und einer Rückansicht sowie
- 2: das Klimatisierungssystem mit Luftauslässen und Luftklappen, Mischkammern und Strömungspfaden sowie einem Heizwärmeübertrager in einem Querschnitt.
-
In den 1a und 1b ist jeweils ein Klimatisierungssystem 1, insbesondere ein Gehäuse 2 des Klimatisierungssystems 1, eines Kraftfahrzeugs mit Lufteinlässen 3 sowie einem Luftverteiler 4 mit verschiedenen Luftauslässen 4a, 4b, 4c, 4d, 4e einem Gebläse 5 und einem Einschub 7 für einen Heizwärmeübertrager in einer Vorderansicht, gemäß 1a, und in einer Rückansicht, gemäß 1b, dargestellt.
-
Das Klimatisierungssystem 1 weist ein Gebläse 5 zum Ansaugen der Luft durch die Lufteinlässe 3 sowie zum Fördern der Luft durch das Gehäuse 2 auf. Die angesaugte Luft wird anschließend durch den Verdampferbereich 6 zum Luftverteiler 4 geleitet. Beim Durchströmen des Verdampferbereichs 6 wird der Luftmassenstrom über die Wärmeübertragerfläche eines nicht dargestellten Verdampfers, welcher als ein Wärmeübertrager eines Kältemittelkreislaufes ausgebildet ist, geleitet. Beim Überströmen der Wärmeübertragerfläche des Verdampfers kann die Luft abgekühlt und/oder entfeuchtet werden.
Um ein flaches, das heißt in vertikaler Richtung y möglichst minimal ausgedehntes Design zu ermöglichen, ist der Verdampfer an einer Seite des Luftverteilers 4 und damit in horizontaler Richtung z neben dem Luftverteiler 4 sowie in Strömungsrichtung der Luft vor dem Luftverteiler 4 ausgebildet.
-
Innerhalb des Luftverteilers 4, welcher mit einem Luftauslass 4a zur Frontscheibe, einem Luftauslass 4b zum Fußraum, einem ersten Luftauslass 4c und einem zweiten Luftauslass 4d im Armaturenbrett sowie Luftauslässen 4e zu den Seiten ausgebildet ist, kann der gegebenenfalls im Verdampfer vorkonditionierte Luftmassenstrom beim Überströmen der Wärmeübertragerfläche des Heizwärmeübertragers zumindest als ein Teilmassenstrom erwärmt werden. Bei einer Aufteilung des Luftmassenstroms in Teilmassenströme besteht zudem die Möglichkeit einer Vermischung der Teilmassenströme, bevor die Luft durch die Luftauslässe 4a, 4b, 4c, 4d, 4e in den Fahrgastraum geleitet wird.
-
Das Gehäuse 2 ist sich im Wesentlichen in einer horizontalen Tiefenrichtung z, auch als Längsrichtung bezeichnet, erstreckend ausgebildet. Der Bereich des Gehäuses 2 mit den Lufteinlässen 3, der Verdampferbereich 6 und der Luftverteiler 4 sind in der Tiefenrichtung z nebeneinander angeordnet. Der in horizontaler Richtung x, auch als Richtung der Breite des Gehäuses 2 angegeben, durch die Lufteinlässe 3 in das Gehäuse 2 eingesaugte Luftmassenstrom wird in die ebenfalls horizontal ausgerichtete Tiefenrichtung z umgelenkt und in den Verdampferbereich 6 geführt.
-
Der im Verdampferbereich 6 angeordnete Verdampfer ist in einem Winkel im Bereich von 0° bis 40°, insbesondere im Bereich von 20° bis 40°, flach zu einer von den horizontalen Richtungen x, z aufgespannten horizontalen Ebene geneigt ausgerichtet. Der Verdampfer des Kältemittelkreislaufes kann als ein Wärmeübertrager über einen nicht dargestellten Einschub in den Verdampferbereich 6 des Gehäuses 2 eingeschoben werden.
Der Verdampfer ist dabei bezogen auf die von den horizontalen Richtungen x, z aufgespannte horizontale Ebene und/oder auf die von der horizontalen Richtung x und der vertikalen Richtung y aufgespannten vertikalen Ebene des Gehäuses 2 derart geneigt angeordnet, dass die Ausdehnung des Gehäuses 2 in vertikaler Richtung y stets geringer ist als die Ausdehnung des Gehäuses 2 in Tiefenrichtung z.
-
Der Luftmassenstrom strömt im Wesentlichen in der Tiefenrichtung z durch den Verdampferbereich 6 hindurch in den Luftverteiler 4. Im Luftverteiler 4 wird der Luftmassenstrom in die vertikale Richtung y, auch als Richtung der Höhe bezeichnet, umgelenkt und je nach Bedarf in Teilmassenströme aufgeteilt, welche beim Überströmen der Wärmeübertragerfläche des Heizwärmeübertragers erwärmt, um den Heizwärmeübertrager herum geleitet, wieder vermischt sowie zu den Luftauslässen 4a, 4b, 4c, 4d, 4e geleitet werden. Innerhalb des Luftverteilers 4 sind neben Strömungspfaden und den Luftauslässen 4a, 4b, 4c, 4d, 4e verschiedene Luftleiteinrichtungen in Form von Luftklappen ausgebildet, welche bedarfsgerecht ansteuerbar sind.
-
Aus 2 geht das Klimatisierungssystem 1 mit den Luftauslässen 4a, 4b, 4c, 4d, 4e und den jeweils dazugehörigen, als Luftklappen 8a, 8b, 8c, 8d, 8e ausgebildeten Strömungsleiteinrichtungen, Mischkammern 17, 18 und Strömungspfaden 9, 10, 11 sowie dem Heizwärmeübertrager 12 in einem Querschnitt hervor.
-
Der vom Gebläse 5 angesaugte und zum Verdampfer hingeführte Luftmassenstrom wird vollständig oder anteilig über die Wärmeübertragerfläche des Verdampfers geleitet und anschließend im unteren Bereich des Luftverteilers 4 in horizontaler Tiefenrichtung z in den Luftverteiler 4 eingeleitet. Im Luftverteiler 4 wird der Luftmassenstrom in die vertikale Richtung y umgelenkt und kann in Strömungsrichtung 19 je nach Bedarf auf drei Strömungspfade 9, 10, 11 aufgeteilt werden. Der Luftmassenstrom kann dabei jeweils vollständig in einen der Strömungspfade 9, 10, 11 oder anteilig in zwei oder drei der Strömungspfade 9, 10, 11 aufgeteilt eingeleitet werden.
-
Der erste Strömungspfad 9 und der zweite Strömungspfad 10 sind als Bypässe um den Heizwärmeübertrager 12 ausgebildet, welcher innerhalb des dritten Strömungspfades 11 angeordnet ist. Der erste Strömungspfad 9 und der zweite Strömungspfad 10 führen die im Verdampfer abgekühlte und/oder entfeuchtete Luft zumindest jeweils als einen Teilluftmassenstrom um den Heizwärmeübertrager 12 herum. Ein durch einen der als Bypass um den Heizwärmeübertrager 12 ausgebildeten Strömungspfade 9, 10 hindurchgeleiteter Luftmassenstrom oder Teilluftmassenstrom erfährt keine Änderung der Temperatur, sodass die Strömungspfade 9, 10 auch als Kaltluftpfade 9, 10 bezeichnet werden. Ein durch den dritten Strömungspfad 11 und den Heizwärmeübertrager 12 hindurchgeleiteter Luftmassenstrom oder Teilluftmassenstrom wird vollständig über die Wärmeübertragerflächen des Heizwärmeübertragers 12 geleitet und erwärmt, sodass der dritte Strömungspfad 11 auch als Warmluftpfad 11 bezeichnet wird.
Der Heizwärmeübertrager 12 ist damit zentral zwischen den zwei Kaltluftpfaden 9, 10 positioniert.
-
Der durch den Verdampferbereich 6 geführte Luftmassenstrom wird mittels Strömungsleiteinrichtungen 13, 14, 15, 16 in Teilluftmassenströme auf die Strömungspfade 9, 10, 11 aufgeteilt. Die als Luftklappen ausgebildeten Strömungsleiteinrichtungen 13, 14, 15, 16 sind zum Verschließen beziehungsweise Öffnen der im Wesentlichen in vertikaler Richtung y ausgerichteten Strömungspfade 9, 10, 11 ausgebildet.
-
Der erste Kaltluftpfad 9, welcher mittels der Kaltluftklappe 13 geöffnet oder geschlossen wird, mündet in eine erste Mischkammer 17, während der zweite Kaltluftpfad 10, welcher mittels der Kaltluftklappe 14 geöffnet oder geschlossen wird, in eine zweite Mischkammer 18 mündet. Der Warmluftpfad 11, welcher mittels der Warmluftklappen 15, 16 geöffnet oder geschlossen wird, ist in beide Mischkammern 17, 18 einmündend ausgebildet. Die Strömungspfade 9, 10, 11 werden jeweils im Bereich der Mündung in eine der Mischkammern 17, 18 versperrt oder freigegeben. Die Mischkammern 17, 18 sind in vertikaler Richtung y oberhalb der Strömungspfade 9, 10, 11 angeordnet, sodass der Luftmassenstrom beziehungsweise die Teilluftmassenströme von unten in die Mischkammern 17, 18 eingeleitet werden.
-
Bei der horizontalen Anordnung des Heizwärmeübertragers 12 in den horizontalen Richtungen x, z, welche verglichen mit herkömmlichen Systemen eine reduzierte Bauhöhe in vertikaler Richtung y ermöglicht, sind folglich mindestens drei Strömungspfade 9, 10, 11 ausgebildet, welche als zwei Kaltluftpfade 9, 10 und als ein Warmluftpfad 11 parallel zueinander verlaufen. Dabei werden jeweils einer der Kaltluftpfade 9, 10 und ein Bereich des Warmluftpfades 11 zu zwei räumlich getrennten Mischkammern 17, 18 zusammengefasst.
-
Die auf den ersten Kaltluftpfad 9 und den Warmluftpfad 11 aufgeteilten Teilluftmassenströme werden in der ersten Mischkammer 17 wieder zusammengeführt und vermischt bevor die nunmehr konditionierte Luft durch die einzelnen Luftauslässe 4a, 4e zur Frontscheibe und zur Seite dem Fahrgastraum zugeführt wird.
Mittels der Stellung der Luftklappen 13, 15 sind die Teilluftmassenströme durch die Strömungspfade 9, 11 und damit die Temperatur der Luft an den Luftauslässen 4a, 4e steuerbar.
-
Die auf den zweiten Kaltluftpfad 10 und den Warmluftpfad 11 aufgeteilten Teilluftmassenströme werden in der zweiten Mischkammer 18 wieder zusammengeführt und vermischt bevor die nunmehr konditionierte Luft durch die einzelnen Luftauslässe 4b, 4c, 4d zum Fußraum und zum Armaturenbrett dem Fahrgastraum zugeführt wird.
Mittels der Stellung der Luftklappen 14, 16 sind die Teilluftmassenströme durch die Strömungspfade 10, 11 und damit die Temperatur der Luft an den Luftauslässen 4b, 4c, 4d steuerbar.
-
Mit Hilfe der unabhängigen Einstellung der Luftklappen 8a, 8b, 8c, 8d, 8e sowie der Kaltluftklappen 13, 14 und der Warmluftklappen 15, 16 zum Einstellen der Temperaturen der Luftmassenströme, welche unabhängig voneinander aus den Mischkammern 17, 18 ausströmen, wird die gewünschte Temperaturschichtung für die verschiedenen Luftauslässe 4a, 4b, 4c, 4d, 4e erreicht.
-
Zudem werden die räumlich weiter als üblich beabstandet zueinander angeordneten Luftauslässe 4a, 4e an der Stirnwand einerseits, das heißt die Luftauslässe 4a, 4e zur Frontscheibe sowie zur Seite, und die im Bereich der Instrumententafel angeordenten Luftauslässe 4b, 4c, 4d andererseits, das heißt die Luftauslässe 4b, 4c, 4d im Armaturenbrett und zum Fußraum, durch zwei separate und getrennt voneinander ausgebildete Mischkammern 17, 18 mit entsprechend temperierter und konditionierter Luft versorgt. Die jeweils gewünschten Temperaturschichtungen werden durch Einbauten erzielt, welche aufgrund der reduzierten Komplexität der Anforderungen pro Mischkammer 17, 18 mit jeweils einer geringeren Anzahl an Luftauslässen 4a, 4b, 4c, 4d, 4e einfacher als herkömmliche Einbauten ausgebildet sind.
-
Die jeweiligen Luftauslässe 4a, 4b, 4c, 4d, 4e werden mittels der Luftklappen 8a, 8b, 8c, 8d, 8e je nach Bedarf geöffnet oder geschlossen. Der erste Luftauslass 4c des Armaturenbretts und der zweite Luftauslass 4d des Armaturenbretts werden auch als Insassen- oder Fahrer-Anströmer bezeichnet, da die durch die Luftauslässe 4c, 4d geleiteten Luftmassenströme die Insassen direkt anströmen können.
-
Die im Querschnitt, welcher sich durch die in horizontaler Richtung x und in vertikaler Richtung y aufgespannten Ebene ergibt, zumeist geradflächig ausgebildeten Strömungsleiteinrichtungen 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 13, 14, 15, 16 sind jeweils um eine Drehachse stufenlos drehbar gelagert und erstrecken sich in Tiefenrichtung z. Damit sind auch die Strömungspfade 9, 10, 11 sowie die Luftauslässe 4a, 4b, 4c, 4d, 4e jeweils stufenlos zwischen 0 % und 100 % verschließbar und öffenbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Klimatisierungssystem
- 2
- Gehäuse
- 3
- Lufteinlass
- 4
- Luftverteiler
- 4a
- Luftauslass Frontscheibe
- 4b
- Luftauslass Fußraum
- 4c
- erster Luftauslass Armaturenbrett
- 4d
- zweiter Luftauslass Armaturenbrett
- 4e
- Luftauslass Seite
- 5
- Gebläse
- 6
- Verdampferbereich
- 7
- Einschub Heizwärmeübertrager 12
- 8a
- Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe Luftauslass 4a Frontscheibe
- 8b
- Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe Luftauslass 4b Fußraum
- 8c
- Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe erster Luftauslass 4c Armaturenbrett
- 8d
- Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe zweiter Luftauslass 4d Armaturenbrett
- 8e
- Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe Luftauslass 4e Seite
- 9
- erster Strömungspfad, erster Kaltluftpfad
- 10
- zweiter Strömungspfad, zweite Kaltluftpfad
- 11
- dritter Strömungspfad, Warmluftpfad
- 12
- Heizwärmeübertrager
- 13
- Strömungsleiteinrichtung, Kaltluftklappe erster Strömungspfad 9
- 14
- Strömungsleiteinrichtung, Kaltluftklappe zweiter Strömungspfad 10
- 15
- Strömungsleiteinrichtung, erste Warmluftklappe
- 16
- Strömungsleiteinrichtung, zweite Warmluftklappe
- 17
- erste Mischkammer
- 18
- zweite Mischkammer
- 19
- Strömungsrichtung der Luft
- x
- horizontale Richtung
- y
- vertikale Richtung
- z
- Tiefenrichtung, horizontale Richtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007013432 A1 [0005]
- EP 1336517 A1 [0007]
- DE 102005009325 A1 [0009]
