DE102017122750A1 - Air conditioning system for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem (1-1, 1-2) für ein Kraftfahrzeug mit Mitteln zum Fördern und zum Konditionieren von Luft. Das Klimatisierungssystem (1) weist ein Gehäuse (2) mit einem Luftverteiler (4) auf, welcher mit Luftauslässen (4a, 4b, 4c) sowie mit mindestens zwei parallel durchströmbar angeordneten Strömungspfaden (8, 9) ausgebildet ist. Die jeweils durch einen ersten Strömungspfad (8) und durch einen zweiten Strömungspfad (9) geführten Luftmassenströme weisen unterschiedliche Temperaturen auf. Mindestens einer der Luftauslässe (4a, 4b, 4c) ist mit einer separaten Mischzone (17-1, 17-2) zum Vermischen von Luftmassenströmen ausgebildet, welche einen ersten Einlass (18) zum Einströmen eines in einer Strömungsrichtung (13) durch den ersten Strömungspfad (8) geleiteten Luftmassenstroms, einen zweiten Einlass (19) zum Einströmen eines in einer Strömungsrichtung (14) durch den zweiten Strömungspfad (9) geleiteten Luftmassenstroms sowie einen Auslass zum Ableiten eines Luftmassenstroms aufweist. Die Mischzone (17-1, 17-2) ist entweder mit mindestens zwei Strömungsleiteinrichtungen (5b, 20, 21) zum zumindest bereichsweise Verschließen und Öffnen der Mischzone (17-1, 17-2) oder die Mischzone (17-1, 17-2) im Bereich des Auslasses und der Luftauslass (4b) sind mit einer gemeinsamen Strömungsleiteinrichtung (5b) zum Verschließen und Öffnen der Mischzone (17-2) und des Luftauslasses (4b) ausgebildet.The invention relates to an air conditioning system (1-1, 1-2) for a motor vehicle with means for conveying and conditioning of air. The air-conditioning system (1) has a housing (2) with an air distributor (4), which is formed with air outlets (4a, 4b, 4c) and with at least two flow paths (8, 9) arranged in parallel. The air mass flows in each case through a first flow path (8) and through a second flow path (9) have different temperatures. At least one of the air outlets (4a, 4b, 4c) is formed with a separate mixing zone (17-1, 17-2) for mixing air mass flows, which have a first inlet (18) for flowing in a flow direction (13) through the first Flow path (8) guided mass air flow, a second inlet (19) for flowing in a flow direction (14) through the second flow path (9) directed mass air flow and an outlet for deriving an air mass flow. The mixing zone (17-1, 17-2) is either provided with at least two flow guiding devices (5b, 20, 21) for at least partially closing and opening the mixing zone (17-1, 17-2) or the mixing zone (17-1, 17 -2) in the region of the outlet and the air outlet (4b) are formed with a common flow guide (5b) for closing and opening the mixing zone (17-2) and the air outlet (4b).
Description
Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Mitteln zum Fördern und zum Konditionieren von Luft. Das Klimatisierungssystem weist ein Gehäuse mit einem Luftverteiler auf, welcher mit Luftauslässen sowie mit mindestens zwei parallel durchströmbar angeordneten Strömungspfaden ausgebildet ist. Jeweils durch einen ersten Strömungspfad und einen zweiten Strömungspfad geführte Luftmassenströme weisen unterschiedliche Temperaturen auf.The invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle with means for conveying and for conditioning of air. The air conditioning system has a housing with an air distributor, which is formed with air outlets and with at least two parallel flow paths arranged. In each case through a first flow path and a second flow path guided air mass flows have different temperatures.
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.In motor vehicles, due to the increasing number of technical components, an optimization with regard to the volume of construction is required in order to be able to guarantee the desired functional diversity by accommodating the components at all. For this reason, large-volume components for air conditioning, as they are known from stationary air conditioning systems in the form of mixing chambers, flow guides and turbulators are not applicable in motor vehicles because of the limited space.
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, um einen ausreichenden Komfort der Luft im Fahrgastraum zu erreichen.
Das Mischen der kalten und warmen Luftmassenströme ist aufgrund der sehr kurzen Strömungswege und aufgrund des komplexen Durchflusses je nach Betriebsart des Klimatisierungssystems sowie der Verstellung der Temperaturklappen im Inneren des Gehäuses sehr schwierig. Zudem weisen die Systeme eine lange Dauer für das Vermischen der Luftmassenströme auf.An additional requirement for an air conditioning system of a motor vehicle which conditions an air mass flow supplied, optionally divides it and directs the individual air mass flows into different areas of the passenger compartment, is to apply different air outlet exits depending on the position and function of the air mass flows. The supplied air mass flow is guided over different heat exchangers, so that the air is cooled and dehumidified and, if necessary, reheated and then passed into the passenger compartment. The air is injected, for example, in the footwell and openings in the dashboard in the passenger compartment and also outlets out directly to the windscreen to keep them fog-free or defrost.
In generic air conditioning systems, the air mass flow to be supplied to the passenger compartment is divided into two partial air mass flows. By means of temperature flaps and different control mechanisms the required temperatures of the air flows are adjusted. Here, a partial air mass flow is passed through a heat exchanger and heated. At the same time, a second partial air mass flow as cold air flows past the heating heat exchanger. Both differently tempered partial air mass flows are then mixed to achieve the required target temperature in order to achieve a sufficient comfort of the air in the passenger compartment.
The mixing of the cold and warm air mass flows is very difficult due to the very short flow paths and the complex flow depending on the operating mode of the air conditioning system and the adjustment of the temperature flaps inside the housing. In addition, the systems have a long duration for the mixing of the air mass flows.
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.
Zudem werden neben den Warmluftkanälen beziehungsweise Kaltluftkanälen zusätzliche Leiteinrichtungen, insbesondere in den Seiten des Gehäuses ausgebildete Luftklappen, vorgesehen, um beispielsweise konditionierte Luft in Richtung des Luftauslasses im Fußraum zu leiten. Des Weiteren werden die miteinander korrespondierenden Luftauslässe des Gehäuses derart zueinander angeordnet, die natürliche Schichtung der Luftmassenströme innerhalb des Gehäuses gezielt zu nutzen. Mögliche Änderungen am Gehäuse und der Luftführung innerhalb des Gehäuses bedürfen aufgrund der komplexen Abhängigkeiten der unterschiedlichen Einflussfaktoren eines neuerlichen, sehr langwierigen Entwicklungsprozesses.Conventionally, the various air outlets of the air conditioning system are operated from a common mixing chamber. Due to different demands on the respective function of the air outlets, however, different temperatures of the air mass flows are to be ensured, which is achieved by additional installations, such as hot air ducts or cold air ducts. Divergent temperatures of the air mass flows at the different outlets, such as footwell, instrument panel and disc ventilation, are referred to as temperature stratification.
In addition, in addition to the hot air ducts or cold air ducts additional guide devices, in particular formed in the sides of the housing louvers, provided, for example, to conduct conditioned air in the direction of the air outlet in the footwell. Furthermore, the mutually corresponding air outlets of the housing are arranged in such a way to use the natural stratification of the air mass flows within the housing targeted. Possible changes to the housing and the air flow within the housing require due to the complex dependencies of the different factors of a renewed, very protracted development process.
In der
Den im Stand der Technik bekannten Systemen ist zu eigen, dass sie 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.Known in the prior art systems is to own that they have very expensive equipment additional elements that claim additional space, costs and also an additional assembly costs and a corresponding maintenance costs. In addition, the additional internals cause an increased back pressure in the air flow, which in turn leads to increased power consumption and thus energy consumption and a reduction in the efficiency of the entire motor vehicle.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Klimatisierungssystem zur Verfügung zu stellen, welches eine optimale Durchmischung von Luftmassenströmen bezüglich der zu erreichenden Temperatur und der Dauer der Durchmischung der dem Fahrgast zuzuführenden Luft und damit jeweils ein optimales Einstellen der Temperatur der Luft abhängig vom jeweiligen Luftauslass bei einem minimalen Aufwand der Temperatursteuerung ermöglicht. Dabei sollte die Luft gezielt geführt, insbesondere lediglich ein minimaler Gegendruck erzeugt, werden, um beispielsweise die Geräuschemission zu reduzieren, und sowohl die Anzahl der einzusetzenden Komponenten als auch deren Bauraumbedarf minimal sein. The object of the present invention is to provide an air-conditioning system which ensures optimal mixing of air mass flows with respect to the temperature to be achieved and the duration of thorough mixing of the air to be supplied to the passenger, and thus optimally adjusting the temperature of the air depending on the respective air outlet a minimum effort of temperature control allows. In this case, the air should be deliberately guided, in particular only generates a minimal back pressure, to reduce, for example, the noise emission, and both the number of components to be used as well as their space requirement be minimal.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.The object is achieved by the subject matters with the features of the independent claims. Further developments are specified in the dependent claims.
Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Klimatisierungssystem weist Mittel zum Fördern und zum Konditionieren, insbesondere zum Abkühlen, zum Entfeuchten und zum Erwärmen, von Luft sowie ein Gehäuse mit einem Luftverteiler auf. Der Luftverteiler ist mit Luftauslässen sowie mit mindestens zwei parallel durchströmbar angeordneten Strömungspfaden ausgebildet. Dabei weisen die jeweils durch einen ersten Strömungspfad und durch einen zweiten Strömungspfad geführten Luftmassenströme unterschiedliche Temperaturen auf.The object is achieved by an inventive air conditioning system for a motor vehicle. The air conditioning system has means for conveying and conditioning, in particular for cooling, for dehumidifying and for heating, of air and a housing with an air distributor. The air distributor is designed with air outlets and with at least two flow paths arranged in parallel. In this case, the air mass flows respectively guided through a first flow path and through a second flow path have different temperatures.
Nach der Konzeption der Erfindung ist mindestens einer der Luftauslässe mit einer separaten Mischzone zum Vermischen von Luftmassenströmen ausgebildet. Die Mischzone weist einen ersten Einlass zum Einströmen eines in einer bestimmten Strömungsrichtung durch den ersten Strömungspfad geleiteten beziehungsweise aus dem ersten Strömungspfad austretenden Luftmassenstroms, einen zweiten Einlass zum Einströmen eines in einer bestimmten Strömungsrichtung durch den zweiten Strömungspfad geleiteten beziehungsweise aus dem zweiten Strömungspfad austretenden Luftmassenstroms sowie einen Auslass zum Ableiten eines Luftmassenstroms auf.
Die bevorzugt ausschließlich dem Luftauslass zugeordnete Mischzone ist dabei zum Vermischen von unterschiedliche Temperaturen aufweisenden Luftmassenströmen ausgebildet und weist mindestens zwei Strömungsleiteinrichtungen zum zumindest bereichsweise Verschließen und Öffnen der Mischzone auf. Der vermischte, durch den Auslass aus der Mischzone ausströmende Luftmassenstrom wird anschließend zum Luftauslass geführt.According to the concept of the invention, at least one of the air outlets is formed with a separate mixing zone for mixing air mass flows. The mixing zone has a first inlet for flowing in a certain flow direction through the first flow path led or emerging from the first flow path mass air flow, a second inlet for flowing in a certain flow direction passed through the second flow path and exiting the second flow path air mass flow and a Outlet for diverting an air mass flow.
The mixing zone, which is preferably associated exclusively with the air outlet, is designed for mixing air mass flows having different temperatures and has at least two flow guiding devices for closing and opening the mixing zone at least in regions. The mixed air mass flow discharged through the outlet from the mixing zone is then directed to the air outlet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich des ersten Einlasses der Mischzone eine erste Strömungsleiteinrichtung zum Verschließen und Öffnen des ersten Einlasses ausgebildet.According to a development of the invention, a first flow-guiding device for closing and opening the first inlet is formed in the region of the first inlet of the mixing zone.
Nach einer ersten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich des zweiten Einlasses der Mischzone eine zweite Strömungsleiteinrichtung zum Verschließen und Öffnen des zweiten Einlasses ausgebildet.
Der Luftauslass, welchem die Mischzone zugeordnet ist beziehungsweise der Auslass der Mischzone weisen bevorzugt einen unverschließbaren Strömungsquerschnitt auf. Der Luftauslass beziehungsweise der Auslass der Mischzone sind folglich jeweils ohne eine Strömungsleiteinrichtung ausgebildet. Die Einlässe der Mischzone werden dabei über die zwei vorteilhaft als Luftklappen ausgebildeten Strömungsleiteinrichtungen gesteuert, wobei die Luftmenge und die Temperatur des Luftmassenstroms im Luftauslass individuell einstellbar sind.According to a first alternative embodiment of the invention, a second flow-guiding device for closing and opening the second inlet is formed in the region of the second inlet of the mixing zone.
The air outlet, which is assigned to the mixing zone or the outlet of the mixing zone preferably have an unclosable flow cross-section. The air outlet or the outlet of the mixing zone are therefore each formed without a flow guide. The inlets of the mixing zone are controlled by the two advantageously designed as air dampers Strömungsleiteinrichtungen, wherein the amount of air and the temperature of the air mass flow in the air outlet are individually adjustable.
Nach einer zweiten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich des Auslasses der Mischzone eine zweite Strömungsleiteinrichtung zum Verschließen und Öffnen des Auslasses ausgebildet. Die Mischzone ist dabei in Strömungsrichtung der Luft vor der Strömungsleiteinrichtung des Luftauslasses angeordnet, welche die Mischzone begrenzt.
Der zweite Einlass der Mischzone weist bevorzugt einen unverschließbaren Strömungsquerschnitt auf und ist folglich ohne Strömungsleiteinrichtung ausgebildet.
Der erste Einlass und der Auslass der Mischzone werden dabei über die zwei vorteilhaft als Luftklappen ausgebildeten Strömungsleiteinrichtungen gesteuert, wobei die Luftmenge und die Temperatur des Luftmassenstroms im Luftauslass individuell einstellbar sind.According to a second alternative embodiment of the invention, a second flow-guiding device for closing and opening the outlet is formed in the region of the outlet of the mixing zone. The mixing zone is arranged in the flow direction of the air in front of the flow guide of the air outlet, which limits the mixing zone.
The second inlet of the mixing zone preferably has an unclosable flow cross-section and is consequently designed without a flow-guiding device.
The first inlet and the outlet of the mixing zone are controlled by the two advantageously designed as air dampers Strömungsleiteinrichtungen, wherein the amount of air and the temperature of the air mass flow in the air outlet are individually adjustable.
Die Aufgabe wird auch durch ein weiteres erfindungsgemäßes Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Klimatisierungssystem weist ebenso Mittel zum Fördern und zum Konditionieren, insbesondere zum Abkühlen, zum Entfeuchten und zum Erwärmen, von Luft sowie ein Gehäuse mit einem Luftverteiler auf. Der Luftverteiler ist wiederum mit Luftauslässen sowie mit mindestens zwei parallel durchströmbar angeordneten Strömungspfaden ausgebildet. Dabei weisen die jeweils durch einen ersten Strömungspfad und durch einen zweiten Strömungspfad geführten Luftmassenströme unterschiedliche Temperaturen auf.The object is also achieved by a further air conditioning system according to the invention for a motor vehicle. The air conditioning system also includes means for conveying and conditioning, in particular for cooling, for dehumidifying and heating, of air and a housing with an air distributor. The air distributor is in turn formed with air outlets and with at least two flow paths arranged in parallel. In this case, the air mass flows respectively guided through a first flow path and through a second flow path have different temperatures.
Nach der Konzeption der Erfindung ist mindestens einer der Luftauslässe mit einer separaten Mischzone zum Vermischen von Luftmassenströmen ausgebildet. Die Mischzone weist einen ersten Einlass zum Einströmen eines in einer bestimmten Strömungsrichtung durch den ersten Strömungspfad geleiteten beziehungsweise aus dem ersten Strömungspfad austretenden Luftmassenstroms, einen zweiten Einlass zum Einströmen eines in einer bestimmten Strömungsrichtung durch den zweiten Strömungspfad geleiteten beziehungsweise aus dem zweiten Strömungspfad austretenden Luftmassenstroms sowie einen Auslass zum Ableiten eines Luftmassenstroms auf.
Die bevorzugt ausschließlich dem Luftauslass zugeordnete Mischzone ist dabei zum Vermischen von unterschiedliche Temperaturen aufweisenden Luftmassenströmen vorgesehen. Die Mischzone im Bereich des Auslasses und der Luftauslass sind mit einer gemeinsamen Strömungsleiteinrichtung zum Verschließen und Öffnen der Mischzone und des Luftauslasses ausgebildet.According to the concept of the invention, at least one of the air outlets is formed with a separate mixing zone for mixing air mass flows. The mixing zone has a first inlet for flowing in a mass of air flow conducted in a specific flow direction through the first flow path or emerging from the first flow path, a second inlet for flowing in a certain flow direction through the second flow path led or emerging from the second flow path air mass flow and an outlet for deriving an air mass flow.
The mixing zone preferably exclusively associated with the air outlet is provided for mixing air mass flow having different temperatures. The mixing zone in the region of the outlet and the air outlet are formed with a common flow guide for closing and opening the mixing zone and the air outlet.
Mittels der gemeinsamen Strömungsleiteinrichtung sind die durch den Auslass aus der Mischzone ausströmende Luftmenge und die Temperatur des Luftmassenstroms einstellbar. Die Temperatur, insbesondere die Temperaturverhältnisse als Relation zu Temperaturen der aus anderen Luftauslässen ausströmenden Luftmassenströme, wird durch die Größe der Querschnitte der Strömungskanäle beziehungsweise der Einlässe voreingestellt und ist unabhängig vom Betriebsmodus des Klimatisierungssystems konstant. Die Mischzone ist in Strömungsrichtung der Luft vor der Strömungsleiteinrichtung des Luftauslasses angeordnet, welche die Mischzone begrenzt.
Die Einlässe der Mischzone weisen dabei bevorzugt jeweils einen unverschließbaren Strömungsquerschnitt auf und sind folglich ohne Strömungsleiteinrichtung ausgebildet.By means of the common flow guiding device, the amount of air flowing out of the mixing zone through the outlet and the temperature of the air mass flow are adjustable. The temperature, in particular the temperature conditions as a relation to temperatures of the air mass flows flowing out of other air outlets, is preset by the size of the cross sections of the flow channels or the inlets and is constant regardless of the operating mode of the air conditioning system. The mixing zone is arranged in the flow direction of the air in front of the flow guide of the air outlet, which limits the mixing zone.
The inlets of the mixing zone preferably each have an unclosable flow cross-section and are consequently designed without a flow-guiding device.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Luftverteiler mindestens mit einem Luftauslass zur Frontscheibe, einem Luftauslass zum Fußraum und einem Luftauslass im Armaturenbrett ausgebildet.
Dabei kann bevorzugt der Luftauslass zum Fußraum und/oder der Luftauslass zur Frontscheibe und/oder der Luftauslass im Armaturenbrett mit einer separaten Mischzone ausgebildet sein. Zudem kann jedem der Luftauslässe eine separate Mischzone zugeordnet sein.
Unter einem Luftauslass kann dabei auch eine Gruppe von Luftauslässen zu verstehen sein, sodass der aus der Mischzone ausströmende Luftmassenstrom zu einer bestimmten Gruppe eines Luftauslasses, wie einer Gruppe von Luftauslässen zum Fußraum, einer Gruppe von Luftauslässen zur Frontscheibe beziehungsweise einer Gruppe von Luftauslässen im Armaturenbrett, geleitet wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the air distributor is formed at least with an air outlet to the windscreen, an air outlet to the footwell and an air outlet in the dashboard.
In this case, the air outlet to the footwell and / or the air outlet to the windshield and / or the air outlet in the dashboard may preferably be formed with a separate mixing zone. In addition, each of the air outlets may be associated with a separate mixing zone.
An air outlet may also be understood to mean a group of air outlets, so that the air mass flow flowing out of the mixing zone leads to a specific group of an air outlet, such as a group of foot well air outlets, a group of air outlets to the windshield, or a group of air outlets in the dashboard, is directed.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind als Mittel zum Fördern der Luft ein Gebläse, zum Abkühlen und/oder zum Entfeuchten der Luft ein Verdampfer eines Kältemittelkreislaufes sowie zum Erwärmen der Luft ein Heizwärmeübertrager ausgebildet, welche innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.According to a further preferred embodiment of the invention are as a means for conveying the air, a blower, for cooling and / or dehumidifying the air, an evaporator of a refrigerant circuit and for heating the air, a heating heat exchanger formed, which are arranged within the housing.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Heizwärmeübertrager innerhalb des ersten Strömungspfades, den Querschnitt des Strömungspfades ausfüllend, angeordnet. Die Berührungsflächen zwischen dem Heizwärmeübertrager und der Wandung des Strömungspfades sind vorteilhaft technisch luftdicht verschlossen, sodass der durch den ersten Strömungspfad geführte Luftmassenstrom vollständig über eine Wärmeübertragerfläche des Heizwärmeübertragers geleitet wird.
Der zweite Strömungspfad ist bevorzugt als ein Bypass um den Heizwärmeübertrager ausgebildet. Der durch den Bypass geleitete Luftmassenstrom tritt folglich nicht mit der Wärmeübertragerfläche des Heizwärmeübertragers in Kontakt.
Die innerhalb des Luftverteilers ausgebildeten Strömungspfade können folglich derart betrieben werden, dass im ersten Strömungspfad ein warmer Luftmassenstrom beziehungsweise ein Luftmassenstrom mit höherer Temperatur und im zweiten Strömungspfad ein kalter Luftmassenstrom beziehungsweise ein Luftmassenstrom mit geringer Temperatur gefördert werden. Die durch die Strömungspfade geleiteten Luftmassenströme werden innerhalb einer Mischzone miteinander vermischt.According to a development of the invention, the heating heat exchanger is arranged within the first flow path, filling the cross section of the flow path. The contact surfaces between the heating heat exchanger and the wall of the flow path are advantageously hermetically sealed airtight, so that the guided through the first flow path air mass flow is passed completely over a heat transfer surface of Heizwärmeübertragers.
The second flow path is preferably designed as a bypass around the heating heat exchanger. Consequently, the mass air flow conducted through the bypass does not come into contact with the heat transfer surface of the heating heat exchanger.
The flow paths formed within the air distributor can consequently be operated such that a warm air mass flow or a mass air flow with a higher temperature is conveyed in the first flow path and a cold air mass flow or a low air mass flow in the second flow path. The air mass flows conducted through the flow paths are mixed together within a mixing zone.
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.According to a further advantageous embodiment of the invention, the flow paths are formed with Strömungsleiteinrichtungen such that the flow paths are independently openable and closable, wherein a passing through the air manifold air mass flow can be divided into partial air mass flows through the flow paths.
Die Strömungsleiteinrichtungen der mindestens einen Mischzone, die Strömungsleiteinrichtungen der Strömungspfade und/oder die Strömungsleiteinrichtungen der Luftauslässe sind bevorzugt jeweils um eine Drehachse stufenlos drehbar gelagert derart angeordnet, dass der jeweilige Strömungsquerschnitt, in welchem die Strömungsleiteinrichtung angeordnet ist, stufenlos zwischen 0 % und 100 % öffenbar und verschließbar sind.The flow guiding devices of the at least one mixing zone, the flow guiding devices of the flow paths and / or the flow guiding devices of the air outlets are preferably arranged so as to be infinitely rotatable about a rotation axis such that the respective flow cross section, in which the flow guiding device is arranged, can be opened continuously between 0% and 100% and are lockable.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Luftverteiler mit mindestens einer Vorrichtung zum Leiten eines Luftmassenstroms, insbesondere einem Warmluftkanal oder einem Kaltluftkanal, derart ausgebildet ist, zumindest einen Teilluftmassenstrom eines durch den ersten Strömungspfad oder den zweiten Strömungspfad geleiteten Luftmassenstroms von einem Auslass des jeweiligen Strömungspfades zu einer Mischzone eines Luftauslasses oder zu einem Luftauslass zu leiten. Dabei wird ein Vermischen mit einem zweiten Luftmassenstrom verhindert.A further advantage of the invention is that the air distributor is designed with at least one device for conducting an air mass flow, in particular a hot air duct or a cold air duct, at least a partial air mass flow of a guided through the first flow path or the second flow path air mass flow from an outlet of the respective Flow path to a mixing zone of an air outlet or to an air outlet. In this case, mixing with a second air mass flow is prevented.
Das erfindungsgemäße Klimatisierungssystem weist weitere diverse Vorteile auf:
- - optimales Einstellen der Temperatur der Luft abhängig vom jeweiligen Luftauslass relativ zu anderen Luftauslässen bei einem minimalen Aufwand der Steuerung und Aufteilen der Luftströmung bei jedem Betriebsmodus des Klimatisierungssystems,
- - stabile Temperaturschichtung,
- - Reduktion des Bauraums durch geringe Anzahl an Komponenten,
- - Minimieren des Gegendrucks beim Durchströmen des Gehäuses und damit verminderte Geräuschemission des Klimatisierungssystems, insbesondere für einen schwer steuerbaren Luftauslass, wie den Luftauslass zum Fußraum des Fahrgastraums,
- - Steigerung der Effizienz des Betriebs des Klimatisierungssystems sowie
- - maximaler Komfort für die Insassen des Fahrgastraums.
- optimally adjusting the temperature of the air depending on the respective air outlet relative to other air outlets with a minimum effort of control and splitting the air flow in each operating mode of the air conditioning system,
- stable temperature stratification,
- - Reduction of installation space due to low number of components,
- Minimizing the back pressure when flowing through the housing and thus reduced noise emission of the air conditioning system, in particular for a hard-to-control air outlet, such as the air outlet to the footwell of the passenger compartment,
- - Increase the efficiency of the operation of the air conditioning system as well
- - maximum comfort for the occupants of the passenger compartment.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 : ein Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Lufteinlass und verschiedenen Luftauslässen sowie in eine gemeinsame Mischkammer mündende Strömungspfade aus dem Stand der Technik in einem Querschnitt, ein Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Lufteinlass und verschiedenen Luftauslässen, Strömungspfaden und Luftkanälen sowie mit separater Mischzone für den Luftauslass des Fußraums in Seitenansichten und in perspektivischer Ansicht -
2a bis2d : mit Luftleiteinrichtungen im Bereich von Einlässen in die Mischzone in verschiedenen Stellungen, -
3a bis3d : mit einer Luftleiteinrichtung im Bereich eines Auslasses der Mischzone, -
4a bis4d : Temperaturverläufe von Luftmassenströmen an verschiedenen Luftauslässen abhängig von der Stellung einer jeweiligen Strömungsleiteinrichtung.
-
1 An air conditioning system of a motor vehicle with an air inlet and various air outlets and in a common mixing chamber flow paths of the prior art in a cross section, an air conditioning system of a motor vehicle with an air inlet and various air outlets, flow paths and air channels and with separate mixing zone for the air outlet of the footwell in side views and in perspective view -
2a to2d with louvers in the area of inlets into the mixing zone in different positions, -
3a to3d with a louver in the region of an outlet of the mixing zone, -
4a to4d : Temperature profiles of air mass flows at different air outlets depending on the position of a respective flow guide.
In
Das Klimatisierungssystem
Beim Durchströmen des Verdampferbereichs wird der Luftmassenstrom über die Wärmeübertragerfläche eines als Verdampfer eines Kältemittelkreislaufs betriebenen ersten Wärmeübertragers
As it flows through the evaporator region, the air mass flow is via the heat exchanger surface of a first heat exchanger operated as an evaporator of a
Anschließend kann der beim Überströmen des Verdampfers
Der durch den Warmluftpfad
Das Klimatisierungssystem
The through the warm air path
The air conditioning system
Der zweite Strömungspfad
Die Luftauslässe
Der Luftauslass
The
Der Luftverteiler
Die Luftmassenströme durch den Warmluftpfad
Aus den
Das Klimatisierungssystem
The air conditioning system
Das Klimatisierungssystem
Nach dem Einströmen in das Gehäuse
Anschließend kann der beim Überströmen der Wärmeübertragerfläche des Verdampfers
Beim Überströmen des im Warmluftpfad
When overflowing in the hot air path
Der als ein Bypass um den Heizwärmeübertrager
Der Luftverteiler
Die durch den Warmluftpfad
Nach einer alternativen Ausführungsform weist das Klimatisierungssystem
Mit dem Verstellen der Strömungsleiteinrichtungen
The through the warm air path
According to an alternative embodiment, the air conditioning system
With the adjustment of the flow guides
Den einzelnen Luftauslässen
Innerhalb der Mischkammer
Mit den sich durch die Mischkammer
By going through the mixing
Die Mischzone
Der Luftauslass
Sowohl der erste Einlass
Die Strömungsleiteinrichtungen
Gemäß
Gemäß
Die dem Luftauslass
Auch der Luftauslass
Die
Das Klimatisierungssystem
The air conditioning system
Der wesentliche Unterschied des Klimatisierungssystems
Sowohl der erste Einlass
Nach einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform ist zumindest der erste Einlass
According to an alternative embodiment not shown, at least the
Die Mischzone
Damit ist die Mischzone
This is the mixing zone
Gemäß
Gemäß
Der durch den Warmluftpfad
The through the warm air path
Da die Warmluft und die Kaltluft nicht, wie herkömmlich, innerhalb der für alle Luftauslässe
Mit der Ausbildung des Klimatisierungssystems
In den
Die Stellung der Strömungsleiteinrichtungen
The position of the flow guides
Die
Beim Betrieb im ersten Modus, dem sogenannten Fußraum-Modus, strömt Luft vor allem durch den Luftauslass
Beim Betrieb im zweiten Modus gemäß den
Das Klimatisierungssystem
Die Ausbildung getrennter Mischzonen für jeden Luftauslass
The formation of separate mixing zones for each
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1-1, 1-2, 1'1-1, 1-2, 1 '
- KlimatisierungssystemCooling system
- 2,2'2,2 '
- Gehäusecasing
- 33
- Lufteinlassair intake
- 4,4'4,4 '
- Luftverteilerair distributor
- 4a4a
- Luftauslass FrontscheibeAir outlet windscreen
- 4b4b
- Luftauslass FußraumAir outlet footwell
- 4c4c
- Luftauslass ArmaturenbrettAir outlet dashboard
- 5a5a
-
Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe Luftauslass
4a FrontscheibeFlow guiding device, air flap,air outlet 4a windscreen - 5b5b
-
Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe Luftauslass
4b FußraumFlow guiding device, air flap,air outlet 4b footwell - 5c5c
-
Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe Luftauslass
4c ArmaturenbrettFlow guiding device, air flap,air outlet 4c dashboard - 66
- erster Wärmeübertrager, Verdampferfirst heat exchanger, evaporator
- 77
- zweiter Wärmeübertrager, Heizwärmeübertragersecond heat exchanger, heating heat exchanger
- 88th
- erster Strömungspfad, Warmluftpfadfirst flow path, warm air path
- 99
- zweiter Strömungspfad, Kaltluftpfadsecond flow path, cold air path
- 1010
- Mischkammermixing chamber
- 1111
- Strömungsleiteinrichtung, TemperaturklappeFlow guiding device, temperature flap
- 1212
- Vorrichtung, WarmluftkanalDevice, hot air duct
- 1313
- Strömungsrichtung der WarmluftFlow direction of the hot air
- 1414
- Strömungsrichtung der KaltluftDirection of flow of cold air
- 1515
- Vorrichtung, KaltluftkanalDevice, cold air duct
- 1616
- Wandung KaltluftkanalWall cold air duct
- 17-1, 17-217-1, 17-2
-
Mischzone Luftauslass
4b FußraumMixingzone air outlet 4b footwell - 1818
-
erster Einlass Mischzone
17 -1 ,17 -2 Warmluftfirst inlet mixing zone17 -1 .17 -2 hot air - 1919
-
zweiter Einlass Mischzone
17 -1 ,17 -2 Kaltluftsecond inlet mixing zone17 -1 .17 -2 cold air - 2020
-
Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe erster Einlass
18 in Mischzone17 -1Flow guiding device, air flapfirst inlet 18 in mixing zone17 -1 - 2121
-
Strömungsleiteinrichtung, Luftklappe zweiter Einlass
19 Mischzone17 -1Flow guiding device, air flapsecond inlet 19 mixing zone17 -1 - 2222
-
Strömungsleiteinrichtung Warmluftpfad
8 , WarmluftuftklappeFlow guide Warmluftpfad8th , Warm air damper - 2323
-
Strömungsleiteinrichtung Kaltluftpfad
9 , Kaltuftklappe Flow guiding devicecold air path 9 , Cold air flap - xx
- horizontale Richtunghorizontal direction
- yy
- vertikale Richtungvertical direction
- zz
- Tiefenrichtung, horizontale RichtungDepth direction, horizontal direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10147114 A1 [0005]DE 10147114 A1 [0005]
Claims (16)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180097327A KR20190038306A (en) | 2017-09-29 | 2018-08-21 | Air-conditioning system for a motor vehicle |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017122750.4A DE102017122750A1 (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Air conditioning system for a motor vehicle |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102017122750A1 true DE102017122750A1 (en) | 2019-04-04 |
Family
ID=65727632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102017122750.4A Pending DE102017122750A1 (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Air conditioning system for a motor vehicle |
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Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20190038306A (en) |
DE (1) | DE102017122750A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11115464A (en) * | 1997-10-13 | 1999-04-27 | Denso Corp | Air conditioner for vehicle |
DE10147114A1 (en) | 2001-09-25 | 2003-06-26 | Visteon Global Tech Inc | Heating and ventilation device for motor vehicles has axial air flow channel with two flow paths, and flap valve to guided warm or cold air into from one path into other, for improved mixing |
DE102009010542A1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-17 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Vehicle air conditioning system |
-
2017
- 2017-09-29 DE DE102017122750.4A patent/DE102017122750A1/en active Pending
-
2018
- 2018-08-21 KR KR1020180097327A patent/KR20190038306A/en not_active IP Right Cessation
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DE102009010542A1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-17 | DENSO CORPORATION, Kariya-shi | Vehicle air conditioning system |
Also Published As
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---|---|
KR20190038306A (en) | 2019-04-08 |
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