DE102017201317A1

DE102017201317A1 - Temperaturklappe für HLK zur leichteren Vermischung

Info

Publication number: DE102017201317A1
Application number: DE102017201317.6A
Authority: DE
Inventors: Jayanthi Iyer; Jim Nolta; Eric Haupt
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2017-08-03
Also published as: CN107031341A; US20170217282A1; KR20190004252A; KR20170090342A; US10328768B2; CN107031341B

Abstract

Temperaturklappe für ein Klimatisierungssystem eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-Systems für ein Fahrzeug, das eine erste Dichtungsfläche und eine zweite Dichtungsfläche, die von der ersten Dichtungsfläche beabstandet ist, umfasst. Eine dritte Fläche erstreckt sich zwischen der ersten Dichtungsfläche und der zweiten Dichtungsfläche. Eine Vielzahl von Zellen ist auf der dritten Fläche gebildet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-System für ein Fahrzeug und insbesondere eine Temperaturklappe eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-Systems für ein Fahrzeug.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Wie gemeinhin bekannt ist, haben Fahrzeuge üblicherweise ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-System bzw. HLK-System. Das HLK-System hält eine Temperatur innerhalb einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs auf einem für einen Fahrgast angenehmen Niveau, indem der Fahrgastzelle eine gewünschte Heizung, Kühlung und Lüftung zur Verfügung gestellt wird. Das HLK-System bereitet durch es hindurch strömende Luft auf und verteilt die aufbereitete Luft in der gesamten Fahrgastzelle.
HLK-Systeme weisen Merkmale auf, die beispielsweise das Luftströmungsvolumen, die Lufttemperatur und Luftströmungswege steuern. Die Leistung des HLK-Systems kann eingerichtet sein, um spezifischen Zielen einschließlich Temperaturlinearität zu entsprechen, wobei die Linearität eine vorhersagbare Geschwindigkeit der Temperaturänderung ist. Es kann für alle Betriebszustände erwünscht sein, Warmluftströme und Kaltluftströme zu manipulieren, um angemessene Temperaturen und die vorhersagbare Geschwindigkeit der Temperaturänderung zu erzeugen.
Bei einem Versuch gewünschte Linearitätsziele zu erreichen, können HLK-Systeme Merkmale einschließlich Prellwänden, Leitungen, Mischplatten, und/oder Klappen beinhalten, um das Vermischen bzw. Durchmischen der Warmluftströme mit den Kaltluftströmen zu erleichtern. Das Hinzufügen dieser Merkmale und/oder Bauteile kann den Luftstrom verringern, die Strömungseffizienz verschlechtern, Geräusche verstärken sowie Kosten und Gewicht des HLK-Systems erhöhen.
Die US-Patente 6,231,437 und 7,575,511 , deren Offenbarungen hierein vollständig durch Bezugnahme aufgenommen sind, offenbaren zum Beispiel Temperaturklappen, die mit Wandungen innerhalb eines HLK-Systems angrenzend an die Temperaturklappe zusammenwirken, um einen kleinen, konstanten oder veränderlichen Spalt zu bilden, um das Vermischen der Kaltluftströmung mit der Warmluftströmung zu gestatten. Obgleich die Temperaturklappen eine wirksame Art sein können, es einer Menge an Luftströmungsvolumen zu gestatten, an der Temperaturklappe vorbei zum Vermischen zu strömen, kann die Temperaturklappe anfällig für unerwünschte Geräusche, Schwingungen und Nebengeräusche (NVH, Engl.: „noise, vibration and harshness“) sowie die Steuerung zur Verteilung des Luftströmungsvolumens sein.
Es wäre daher wünschenswert, eine Temperaturklappe für ein HLK-System bereitzustellen, wobei eine Temperaturliniearität, eine Strömungseffizienz, NVH und eine Steuerung zur Verteilung des Luftströmungsvolumens des HLK-Systems optimiert sind und Kosten und Gewicht eines HLK-Systems minimiert sind.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung und Abstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde überraschend eine Temperaturklappe für ein HLK-System entdeckt, bei der eine Temperaturliniearität, eine Strömungseffizienz, NVH und eine Steuerung zur Verteilung des Luftströmungsvolumens des HLK-Systems optimiert sind und Gewicht und Kosten des HLK-Systems minimiert sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung ist eine Temperaturklappe für ein Klimatisierungssystem eines Heizungs-, Lüftungs-, und Klimaanlagensystems für ein Fahrzeug offenbart. Die Temperaturklappe umfasst eine erste Dichtungsfläche und eine von der ersten Dichtungsfläche beabstandete zweite Dichtungsfläche. Zwischen der ersten Dichtungsfläche und der zweiten Dichtungsfläche erstreckt sich eine dritte Dichtungsfläche. Auf der dritten Fläche ist eine Vielzahl von Zellen gebildet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Klimatisierungssystem für ein Heizungs-, Lüftungs-, und Klimaanlagensystem offenbart. Das Klimatisierungssystem umfasst ein Gehäuse. Das Gehäuse umfasst einen Einlassabschnitt, der mit einer Luftquelle kommuniziert, einen Zufuhrabschnitt, der mit einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs kommuniziert, einen ersten darin gebildeten Strömungspfad, und einen zweiten darin gebildeten Strömungspfad. Eine Temperaturklappe ist schwenkbar in dem Gehäuse gelagert. Die Temperaturklappe umfasst eine erste Dichtungsfläche, eine zweite Dichtungsfläche, die von der ersten Dichtungsfläche beabstandet ist, eine dritte Fläche, die sich zwischen der ersten Dichtungsfläche und der zweiten Dichtungsfläche erstreckt, und eine Vielzahl von auf der dritten Fläche gebildeten Zellen. Die Temperaturklappe wirkt variabel mit dem Gehäuse zusammen, um einen dritten Strömungspfad zu bilden, die Vielzahl von Zellen wirkt mit der dritten Fläche zusammen, um einen Luftstrom durch den dritten Strömungspfad zu steuern.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Klimatisierungssystem eines Heizungs-, Lüftungs-, und Klimaanlagensystems für ein Fahrzeug offenbart. Das Klimatisierungssystem umfasst ein Gehäuse. Das Gehäuse umfasst einen Einlassabschnitt, der mit einer Luftquelle kommuniziert, und einen Zufuhrabschnitt, der in mit einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs kommuniziert. In dem Gehäuse ist ein erster Strömungspfad gebildet. In dem Gehäuse ist ein zweiter Strömungspfad gebildet. Eine Temperaturklappe ist schwenkbar in dem Gehäuse gelagert. Die Temperaturklappe umfasst eine erste Dichtungsfläche, eine von der ersten Dichtungsfläche beabstandete zweite Dichtungsfläche, eine sich zwischen der ersten Dichtungsfläche und der zweiten Dichtungsfläche erstreckende dritte Fläche, und eine in der dritten Fläche gebildete Vielzahl von Hohlzellen. Die Vielzahl von Hohlzellen wirken miteinander zusammen, um eine konturierte Oberfläche zu definieren. Die konturierte Oberfläche wirkt mit einem Teil des Gehäuses zusammen, um einen dritten Strömungspfad zu bilden, der Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungspfad bereitstellt. Die Temperaturklappe kann variabel zwischen einer Kaltluftstellung, einer Heißluftstellung und einer Zwischenstellung positioniert werden. Die Kaltluftstellung gestattet einen Luftstrom durch den ersten Strömungspfad, die Heißluftstellung gestattet einen Luftstrom durch den zweiten Strömungspfad, die Zwischenstellung gestattet einen Luftstrom durch den ersten Strömungspfad, den zweiten Strömungspfad und den dritten Strömungspfad.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen sowie andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden einem Fachmann durch Lesen der folgenden, detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Die Zeichnungen zeigen in:
1 eine Querschnittansicht von rechts oben eines Klimatisierungssystems eines Heizungs-, Lüftungs-, und Klimaanlagensystems für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei sich eine Temperaturklappe in einer Kaltluftstellung befindet;
2 eine Querschnittansicht von rechts oben des Klimatisierungssystems aus 1, wobei sich die Temperaturklappe in einer Heißluftstellung befindet;
3 eine Querschnittansicht von rechts oben des Klimatisierungssystems aus 1, wobei sich die Temperaturklappe in einer Zwischenluftstellung befindet;
4 eine Draufsicht von oben der Temperaturklappe aus 2;
5 eine perspektivische Vorderansicht der Temperaturklappe aus 4;
6 eine erhöhte Ansicht von rechts der Temperaturklappe aus 4–5;
7 eine erhöhte Vorderansicht der Temperaturklappe aus 4–6;
8 ist eine erhöhte Querschnittansicht der Temperaturklappe aus 7, aufgenommen entlang der Linie 8-8;
9 ist eine erhöhte Querschnittansicht der Temperaturklappe aus 7, aufgenommen entlang der Linie 9-9;
10 ist eine erhöhte Querschnittansicht der Temperaturklappe aus 7, aufgenommen entlang der Linie 10-10;
11 ist eine vergrößerte, Teilansicht eines Querschnitts des Klimatisierungssystems von oben, hervorgehoben durch den Kreis in 3, der von der Temperaturklappe und einem Gehäuse des Klimatisierungssystems gebildeten Lücken,
12 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Temperaturklappe gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
13 ist eine Ansicht von links oben der Temperaturklappe aus 12.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen ermöglichen es einem Fachmann, die Erfindung herzustellen und zu nutzen, und beabsichtigen nicht, den Schutzumfang der Erfindung in jedweder Art und Weise zu beschränken.
Die 1 bis 3 veranschaulichen ein Klimatisierungssystem 10 eines Heizungs-, Lüftungs-und Klimaanlagen-(HLK)-Systems oder Klimasteuerungssystems gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Wenn hier verwendet, kann der Begriff „Luft“ ein Fluid in gasförmigem Zustand, ein Fluid in einem flüssigen Zustand, oder eine Kombination dieser betreffen. Das Klimatisierungssystem 10 stellt typischerweise Heizung, Lüftung und Luftaufbereitung für eine Fahrgastzelle (nicht dargestellt) des Fahrzeugs bereit. Das Klimatisierungssystem 10 ist eingerichtet, zwischen einem (Metall)Blech (nicht dargestellt) und einem Innenraum-Verkleidung (nicht dargestellt) installiert zu sein. Es sei angemerkt, dass das Klimatisierungssystem 10 je nach Wunsch an anderen Orten in dem Fahrzeug verbaut sein kann, z.B. unter einer Instrumententafel, einem Armaturenbrett, in einem Kofferraum, in einer Konsole, unter einem Fußraum, in einem Fahrzeughimmel oder einem Motorraum.
Das Klimatisierungssystem 10 umfasst ein hohles Hauptgehäuse 12. Das Gehäuse 12 umfasst einen Einlassabschnitt 14, einen Misch- und Aufbereitungsabschnitt 16, und einen Zufuhrabschnitt 18. In dem Einlassabschnitt 14 ist ein Lufteinlass 20 gebildet, der in fluidischer Kommunikation mit einer Luftzufuhr steht. Die Luftzufuhr kann beispielsweise von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt sein, von der Fahrgastzelle des Fahrzeugs rezirkuliert werden, oder eine Mischung aus beidem sein. Der Misch- und Aufbereitungsaufschnitt 16 umfasst einen Verdampferkern 22, einen Heizkern 24 und eine darin angeordnete Temperaturklappe 26. Der Verdampferkern 22 und der Heizkern 24 kommunizieren jeweils mit einer Quelle gekühlten Fluids (nicht dargestellt) und einer Quelle erwärmten Fluids (nicht dargestellt).
Der Misch- und Aufbereitungsabschnitt 16 umfasst eine erste Gehäusewand 28, eine zweite Gehäusewand 30 und eine dritte Gehäusewand 32. Es sei angemerkt, dass die Gehäusewände 28, 30 und 32 einstückig mit anderen Strukturen des Misch- und Aufbereitungsabschnitts 16 oder getrennt gebildet und in dem Misch- und Aufbereitungsabschnitt 16 montiert sein können. Es sei ferner angemerkt, dass die Gehäusewände 28, 30 und 32 Teile von innerhalb des Gehäuses 12 oder äußerer Gehäuse enthaltener inneren Gehäusen oder inneren Bauteilen oder äußeren Bauteilen sein können, die außerhalb des Hauptgehäuses 12 angeordnet sind.
Die Temperaturklappe 26 ist an einem Paar von axial bezüglich einer in 4 gezeigten Achse ausgerichteten Drehpunkten 34 angeordnet. Die Drehpunkte 34 sind verschwenkbar in dem Gehäuse 12 angeordnet und eingerichtet, mit Kopplungseinrichtungen (nicht dargestellt) in dem Gehäuse 12 gekoppelt zu werden. Die Drehpunkte 34 ermöglichen es der Temperaturklappe 26, zwischen einer wie in 1 gezeigten Kaltluftposition, einer wie in 2 gezeigten Heißluftposition und einer wie in 3 gezeigten Zwischenluftstellung zwischen der Kaltluftstellung und der in 3 gezeigten Warmluftstellung zu verschwenken. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Temperaturklappe als ein Segment eingerichtet, wobei die gesamte Temperaturklappe 26 einheitlich verschwenkt. Es sei jedoch angemerkt, dass die Temperaturklappe 26 in mehreren Segmenten, wie etwa zwei, drei, vier oder jedweder Anzahl an Segmenten eingerichtet sein kann, wobei die Segmente separat verschwenken. In diesem Szenario können mehr als zwei Drehpunkte 34 zum Einsatz zu kommen.
Wie in den 4 bis 7 gezeigt, erstreckt sich ein erster der Drehpunkte 34 über ein erstes Ende 36 der Temperaturklappe 26 nach außen und ein zweiter der Drehpunkt 34 erstreckt sich über ein zweites Ende 38 der Temperaturklappe 26 nach außen. Es sei angemerkt, dass die Drehpunkte 34 bezüglich den Enden 36, 38 der Temperaturklappe 26 bündig oder ausgenommen sein können. Zumindest einer der Drehpunkte 34 ist eingerichtet, mit einem Stellmechanismus (nicht gezeigt) wie etwa einem elektrischen Stellmotor verbunden zu sein, beispielsweise zur Steuerung einer Schwenkposition der Temperaturklappe 26. Es sei angemerkt, dass der Stellmechanismus elektrisch, mechanisch oder fluidisch betrieben werden kann. Es sei jedoch angemerkt, dass die Drehpunkte 34 eingerichtet sein können, eine Welle zu empfangen, die sich zwischen den Drehpunkten 34 erstreckt und in oder durch die Kolben hindurch aufgenommen wird. In diesem Fall kann die Welle mit dem Stellmechanismus gekoppelt sein. Jeder der Drehpunkte 34 ist mit einem jeweiligen Flansch 35 bereitgestellt, der sich von diesem radial nach außen erstreckt.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Temperaturklappe 26 als eine gebogene „Schmetterlings“- oder „Fass-/Schwenk“-Türe ausgestaltet. Es sei angemerkt, dass je nach Bedarf andere Formen und Arten von Temperaturklappen verwendet werden können. Die Temperaturklappe 26 besitzt einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt. Ein erster Schenkel des V ist von einer ersten Dichtungsfläche 40 mit einem Flächenradius R1 gebildet. Ein zweiter Schenkel des V ist durch eine zweite Dichtungsfläche 42 mit einem Flächenradius R2 gebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Flächenradius R1 der ersten Dichtungsfläche 40 im Wesentlichen gleich dem Flächenradius R2 der zweiten Dichtungsfläche 42. Es sei jedoch angemerkt, dass je nach Bedarf der Flächenradius R1 der ersten Dichtungsfläche 40 größer oder kleiner als der Flächenradius R2 der zweiten Dichtungsfläche 42 sein kann. Eine Ebene beinhaltend die erste Dichtungsfläche 40 und eine Ebene beinhaltend die zweite Dichtungsfläche 42 schneiden sich an dem um eine Achse a gebildeten Drehpunkten. In der dargestellten Ausführungsform sind die erste Dichtungsfläche 40 und die zweite Dichtungsfläche 42 unter einem Winkel von weniger als 90 Grad zueinander angeordnet. Die erste Dichtungsfläche 40 und die zweite Dichtungsfläche 42 können jedoch je nach Bedarf auch unter anderen Winkeln zueinander angeordnet sein, z.B. im Wesentlichen 90 Grad oder mehr als 90 Grad. Jeder der Flansche 35 ist zwischen den Dichtungsflächen 40, 42 angeordnet. Jede der Dichtungsflächen 40, 42 besitzt einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt (besser zu erkennen in 4). Die Dichtungsflächen 40, 42 können jedoch eine rechteckige, trapezförmige oder jedwede andere gewünschte Form aufweisen.
Ein dritte Fläche 44 erstreckt sich mit einem vorgegebenen Abstand zur Achse a von der ersten Dichtungsfläche 40 zu der zweiten Dichtungsfläche 42. Die dritte Fläche 44 erstreckt sich zwischen den Flanschen 35 der Temperaturklappe 26 in einem vorgegebenen Abstand vom ersten Ende 36 der Temperaturklappe 26 mit einem vorgegebenen Abstand vom zweiten Ende 38 der Temperaturklappe 26. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die dritte Fläche 44 einen konstanten Radius von der ersten Dichtungsfläche 40 zur zweiten Dichtungsfläche 42. In weiteren Ausführungsformen kann sich der Radius der dritten Fläche 44 als eine Funktion seiner radialen Position zwischen der ersten Dichtungsfläche 40 und der zweiten Dichtungsfläche 42, falls gewünscht, ändern. Es sei ferner angemerkt, dass sich der Radius der dritten Fläche 44 als eine Funktion seiner axialen Position zwischen dem ersten Ende 36 und dem zweiten Ende 38 an jedweder radialen Position zwischen der ersten Dichtungsfläche 40 und der zweiten Dichtungsfläche 42 ändern kann.
Eine Vielzahl hohler, säulenförmiger Zellen 46 ist an der dritten Fläche 44 der Temperaturklappe 26 gebildet. Die Zellen 46 erstrecken sich von der dritten Fläche 44 nach außen. Es sei jedoch angemerkt, dass sich die Zellen 46 nach innen in die dritte Fläche 44 erstrecken können. Die Zellen 46 sind in einer Vielzahl paralleler Reihen 48 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform besitzt die Temperaturkappe 46 sechs Reihen 48, die jeweils neun Zellen 46 enthalten. Die Temperaturklappe 26 kann jedoch je nach Bedarf eine, zwei, drei, vier, fünf, sieben, acht oder jedwede andere Anzahl von Reihen 48 von Zellen 46 enthalten. Es sei ferner angemerkt, dass jede der Reihen 48 weniger als neun Zellen 46 oder mehr als neun Zellen 46 enthalten kann, falls gewünscht. Ferner können die Reihen 48 eine variierende Anzahl von Zellen 46 in Bezug aufeinander enthalten. Die Anzahl von an der dritten Fläche 44 gebildeten Reihen und die Anzahl von Zellen 46 innerhalb der Reihen 48 ist abhängig von der Anwendung und dem Aufbau des Gehäuses 12 des Klimatisierungssystems 10.
Die Zellen 46 von veränderlichen der Reihen 48 sind zueinander fluchtend, jedoch von den Zellen 46 benachbarter Reihen 48 versetzt. Es sei jedoch angemerkt, dass jeder der Reihen 48 von Zellen 46 zueinander nicht-parallel fluchtend oder in jedweder in Betracht gezogener Konfiguration positioniert sein kann. Die Zellen 46 können ferner in einem zufälligen, nicht-fluchtendem Muster auf der dritten Fläche 44 gebildet sein.
Die Reihen 48 sind monolithisch mit anderen, benachbarten Reihen 48 gebildet. Es können jedoch eine oder mehr der Reihen 48 separat und in Kontakt mit anderen der Reihen 48 gebildet oder separat und beabstandet von den anderen der Reihen 48 gebildet sein. Bei bestimmten Ausführungsformen sind die Zellen 46 monolithisch mit der dritten Fläche 44 gebildet. Die Zellen 46 können jedoch getrennt und an der dritten Fläche 44 angebracht gebildet sein, falls gewünscht.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt jede der Zellen 46 eine im Wesentlichen sechseckige bzw. hexagonale Querschnittsform zur erleichterten Minimierung von Geräuschen, Schwingungen und unerwünschten Nebengeräuschen (NVH), die aus benachbart zu Temperaturklappe 26 strömender Luft resultieren. Jede Seite der im Wesentlichen sechseckigen Zellen 46 bildet eine der Seiten von benachbarten Zellen 46, die eine im Wesentlichen, „Honigwaben“-förmige Ausgestaltung bilden. Es sei jedoch angemerkt, dass die Zellen 46 jedwede Querschnittsform besitzen können und jedwede gewünschte Konfiguration bilden können. Die Zellen 46 können beispielsweise eine im Wesentlichen kreisförmige oder im Wesentlichen ovulare Querschnittsform besitzen. In anderen Beispielen können die Zellen 46 ferner eine im Wesentlichen dreieckige Querschnittsform, eine im Wesentlichen achteckige Querschnittsform oder je nach Wunsch andere Querschnittsformen besitzen. Es sei ferner angemerkt, dass die Zellen 46 veränderliche Querschnittsformen besitzen können. So können beispielsweise eine oder mehr der Zellen 46 eine kreisförmige Querschnittsform besitzen, wohingegen andere der Zellen 46 eine sechseckige Querschnittsform besitzen können. Der in Zusammenhang mit den obenstehenden Querschnittsformen verwendete Begriff „im Wesentlichen“ bezeichnet meistens, jedoch nicht ausschließlich, eine der obenstehend erwähnten Querschnittformen. Ferner können durch den in Zusammenhang mit den obenstehend erwähnten Querschnittsformen verwendeten Begriff „im Wesentlichen“ die Zellen 46 als Halbzellen oder Teilzellen ausgestaltet sein, wobei die Zellen 46 eine zum Beispiel eine ungeschlossene, polygonale Querschnittform, eine ungeschlossene kreisförmige Querschnittsform oder eine ungeschlossene ovulare Querschnittsform besitzen.
Jede der Zellen 46 besitzt eine Tiefe d. Die Tiefen d jeder der Zellen 46 können voneinander abweichen. Die Zellen 46 abweichender Tiefen d wirken miteinander und mit der dritten Fläche 44 zusammen, um eine konturierte Oberfläche 66 mit Scheitelabschnitten 66a und Vertiefungsabschnitten 66b zu definieren. Wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, kann die Tiefe d jeder der Zellen 46 zwischen den Reihen 48 und innerhalb der Reihen 48 variieren, um die Scheitelabschnitte 66a und Vertiefungsabschnitte 66b der konturierten Oberfläche 66 hervorzurufen. Die 8 bis 10 zeigen Querschnittsansichten der Temperaturklappe 26, aufgenommen durch getrennte Bereiche der konturierten Oberfläche 66, um die variablen Tiefen d der Zellen 46 zu veranschaulichen, um die Scheitelabschnitte 66a und die Vertiefungsabschnitte 66b zu bewirken. In einem ersten Bereich (8), angrenzend an das erste Ende 36 der Temperaturklappe 26, und einem dritten Bereich (10) angrenzend an das zweite Ende 38 der Temperaturklappe 26, nimmt die Tiefe d der Zellen 46 schrittweise von den äußersten Reihen 48 seitlich nach außen zu den äußersten Reihen 48 ab. Die Zellen 46 in dem ersten Bereich und dem dritten Bereich wirken zusammen um Abschnitte der konturierten Oberfläche 66 besitzend einen im Wesentlichen konvexen Querschnittsumriss bezüglich der Achse a zu besitzen. In einem zweiten Bereich (9), nimmt die Tiefe d der Zellen 46 in einem Abschnitt, der die vertieften Abschnitte 66b der die Umrissoberfläche 66 bildenden Reihen 48 mit einem im Wesentlichen konkaven Querschnittsumriss schrittweise ab.
In bestimmten Ausführungsformen läuft ein offenes Ende 49 einer Anzahl der Zellen 46 hin zu der ersten Dichtungsfläche 40, der zweiten Dichtungsfläche 42, dem ersten Ende 36 der Temperaturklappe 26, dem zweiten Ende 38 der Temperaturklappe 26 und/oder hin zu einer der angrenzenden Zellen 46 spitz zu (Engl.: „to taper“, Deutsch auch: „verjüngen“). Die Abschrägungen (Engl. „tapers“, Deutsch auch: „Verjüngungen“) tragen den verschiedenen Tiefen d der Zellen 46 Rechnung und erleichtern einen durchgehenden Übergang zwischen den offenen Enden 49 der Zellen 46 variabler Tiefen d.
Die Ausgestaltung der Zellen 46 in den 4 bis 10, welche die konturierte Oberfläche 66 bilden, sind Ausführungsbeispiele. Es sei angemerkt, dass abhängig von der Anwendung des Klimatisierungssystems 10 andere Ausgestaltungen der Zellen 46 in Betracht kommen. Die Zellen 46 können jedwede gewünschte Tiefe, Abschrägung, Formgebung und Anordnung besitzen, um einen gewünschten Umriss der konturierten Oberfläche 66 zu bewirken. Die von den Zellen 46 gebildete konturierte Oberfläche 66 kann vollständig eben, vollständig konkav oder vollständig konvex sein. Die konturierte Oberfläche 66 kann jedwede Anzahl von Scheitelabschnitten 66a und Vertiefungen 66b veränderlicher, gewünschte Tiefen und Höhen besitzen. Die Scheitelabschnitte 66a und Vertiefungsabschnitte 66b können planar bzw. flächig, konkav, konvex, gekerbt, zinnenförmig oder eine Kombination davon sein.
Wie in den 1–3 und 11 gezeigt ist, ist die Temperaturklappe 26 wahlweise und variabel zwischen der Kaltluftstellung, der Warmluftstellung und der Zwischenstellung positionierbar. In 1 steht die erste Dichtungsfläche 40 in dichtender Weise mit der zweiten Gehäusewand 30 in Wirkverbindung, wenn sich die Temperaturklappe 26 in der Kaltluftstellung befindet. In 2 steht die erste Dichtungsfläche 40 in dichtender Weise mit der zweiten Gehäusewand 30 und die zweite Dichtungsfläche 42 in dichtender Weise mir der dritten Gehäusewand 32 in Wirkverbindung, wenn sich die Temperaturklappe 26 in der Warmluftstellung befindet. Wie in 3 gezeigt ist, ist die erste Dichtungsfläche 40 zwischen der ersten Gehäusewand 28 und der zweiten Gehäusewand 30 positioniert und die zweite Dichtungsfläche 42 ist zwischen der zweiten Gehäusewand 30 und der dritten Gehäusewand 32 positioniert, wenn sich die Temperaturklappe 26 in der Zwischenstellung befindet. Wie ferner in 11 gezeigt ist, werden in der Zwischenluftstellung Spalte G1, G2 zwischen der konturierten Oberfläche 66 der Temperaturklappe 26 und der Gehäusewand 30 gebildet. Die Spalte G1, G2 variieren in Abhängigkeit der Schwenkstellung der Temperaturklappe 26, des Umrisses der konturierten Oberfläche 66 und der Ausgestaltung des Gehäuses 12. Der von der zweiten Gehäusewand 30 und der konturierten Oberfläche 66 an dem Vertiefungsabschnitt gebildete Spalt G1 unterscheidet sich beispielsweise von dem von der zweiten Gehäusewand 30 und der konturierten Oberfläche 66 an dem Scheitelabschnitt 66a gebildeten Spalt G2. Die Spalte G1, G2 können sich beim Schwenken der Temperaturklappe 26 vergrößern oder verkleinern.
In dem Misch- und Aufbereitungsabschnitt 16 vom Verdampferkern 22 zum Zufuhrabschnitt 18 ist ein erster Strömungspfad 60 gebildet. In dem Misch- und Aufbereitungsabschnitt 16 vom Verdampferkern 22 durch den Heizkern 24 zum Zufuhrabschnitt 18 ist ein zweiter Strömungspfad 62 gebildet. In dem Misch- und Aufbereitungsabschnitt 16 vom Verdampferkern 22 durch den Spalt G1, G2 zum Zufuhrabschnitt 18 ist ein dritter Strömungspfad 64 gebildet. Der dritte Strömungspfad stellt eine fluidische Kommunikation zwischen dem ersten Strömungspfad 60 und dem zweiten Strömungspfad 62 stromabwärts des Heizkerns 24 bereit.
Wenn die Luft durch den dritten Strömungspfad 64 strömt, erleichtert die von den Zellen 46 gebildete, konturierte Oberfläche 66 das Steuern eines Betrags der durch den dritten Strömungspfad 64 strömenden Luft, da die Temperaturklappe 26 zwischen der Kaltluftstellung und der Warmluftstellung wechselt. Die Scheitelabschnitte 66a der von den Zellen 46 gebildeten, konturierten Oberfläche 66 wirken mit der zweiten Gehäusewand 30 zusammen, um die Spalte G1, G2 zu beseitigen oder zu minimieren. Eine Beseitigung oder Minimierung der Spalte G1, G2 beeinträchtigt oder minimiert den Betrag der durch den dritten Strömungspfad 64 strömenden Luft. Umgekehrt wirken die Vertiefungsabschnitte 66b der konturierten von den Zellen 46 gebildeten, konturierten Oberfläche 66 mit der Gehäusewand 30 zusammen, um die Spalte G1, G2 zu vergrößern. Die Vergrößerung der Spalte G1, G2 erleichtert hingegen eine Zunahme der durch den dritten Strömungspfad 64 strömenden Luftmenge. In der Zwischenluftstellung der Temperaturklappe 26 hängt die Menge der durch den dritten Strömungspfad 64 strömende Luft von der Schwenkposition der Temperaturklappe 26 zwischen der Kaltluftstellung und der Heißluftstellung und dem Umriss der konturierten Oberfläche 66 ab, die mit der zweiten Gehäusewand 30 an dieser Schwenkposition zusammenwirkt. Sobald die Luft durch den dritten Strömungspfad 64 strömt, strömt die Luft über die konturierte Oberfläche 66. Die durch den dritten Strömungspfad 64 strömende Luft mischt sich mit der durch den zweiten Pfad 62 strömenden Luft um eine Temperaturveränderung der durch den zweiten Pfad 62 strömenden Luft zu bewirken. Die konturierte Oberfläche 66 erleichtert die Vermischung der der durch den ersten Strömungspfad strömenden Luft mit der durch den zweiten Strömungspfad strömenden Luft. Die Zellen 46 erleichtern eine Minimierung von NVH.
Der Zufuhrabschnitt 18 umfasst einen Auslass 68 zur Zufuhr von aufbereiteter Luft von dem ersten Strömungspfad 60, dem zweiten Strömungspfad 62 und/oder dem dritten Strömungspfad 64 in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs, zusätzliche Auslässe 68 können in dem Zufuhrabschnitt 18 beinhaltet sein, wenn dies gewünscht ist.
Wie in den 12 bis 13 veranschaulicht, ist eine für ein (nicht gezeigtes) Klimatisierungssystem ausgestaltete Temperaturklappe 26’ gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Merkmale, die denen der in den 1–11 veranschaulichten Temperaturklappe gleichwirkend sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen und einem Primärsymbol (‘) zur Verdeutlichung bezeichnet. Die Temperaturklappe 26‘ der 12–13 ist der obenstehend beschriebenen Temperaturklappe 26 der 1–11 gleichwirkend, abgesehen davon, dass die Zellen 46’ eine andere Ausgestaltung besitzen.
Wie dargestellt sind die Zellen 46‘ in sieben Reihen 48‘ angeordnet. Die Zellen 46‘ sind eine Kombination aus Zellen, die entweder eine im Wesentlichen sechseckige Querschnittsform besitzen, oder als Halbzellen oder Teilzellen mit ungeschlossenen sechseckigen Querschnittsformen konfiguriert. Ferner können, wie hierin obenstehend unter Bezugnahme auf die Temperaturklappe 26 der 1–11 angegeben ist, die Zellen 46‘ jedwede gewünschte Querschnittsform besitzen. Drei der Reihen 48‘ sind von vier anderen der Reihen 48‘ beabstandet, die zwischen sich einen Abschnitt der dritten Fläche 44‘ freigeben. Der Abschnitt der dritten Fläche 44‘ wirkt mit den Zellen 46‘ zusammen, um die konturierte Oberfläche 66‘ zu bilden. Die konturierte Oberfläche 66‘ umfasst einen Vertiefungsabschnitt 66‘ zwischen zwei Scheitelabschnitten 66a‘. Der Vertiefungsabschnitt 66b‘ und die Scheitelabschnitte 66a‘ der konturierten Oberfläche 66‘ erstrecken sich entlang der Länge der Temperaturklappe 26‘.
Wie in 13 dargestellt ist, besitzt ein erster der Scheitelabschnitte 66a‘ eine im Wesentlichen dreieckige Querschnittsform und ein zweiter der Scheitelabschnitte 66a‘ besitzt eine im Wesentlichen bogenförmige Querschnittsform. Wie obenstehend bezüglich der Temperaturklappe 26 der 1–11 erwähnt, können die Zellen 46‘ der Temperaturklappe 26‘ der 12–13 jedwede Konfiguration besitzen, die gewünscht ist, jedwede Anzahl von Scheitelabschnitten 66a‘ und Vertiefungsabschnitten 66b‘ zu bilden, abhängig von den Erfordernissen des Klimatisierungssystems.
Die obenstehend beschriebenen Temperaturklappen 26, 26‘ erreichen gewünschte Grade von Temperaturlinearität, Strömungseffizienz, und unerwünschten Nebengeräuschen, kurz NVH, in dem Klimatisierungssystem 10. Die Zellen 46, 46‘ können eingerichtet sein, jedwede gewünschte Oberflächenkontur einschließlich jedweder Anzahl von Vertiefungsabschnitten 66b, 66b‘ und Scheitelabschnitten 66a, 66a‘ zu beinhalten, um verschiedenen Gehäuseausgestaltungen und Parametern verschiedener Klimatisierungssysteme zu entsprechen. Die Temperaturklappen 26, 26‘ erleichtern die Vermischung der kalten Luftströme mit den warmen Luftströmen. Die Zellen 46, 46‘ erleichtern eine Verringerung der Resonanzfrequenzen, die wiederum unerwünschte Nebengeräusche minimieren, die sich aus dem Klimatisierungssystem 10 ergeben.
Ein Fachmann kann aus der vorstehenden Beschreibung auf einfache Weise die wesentlichen Merkmale dieser Erfindung ermitteln und, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, verschiedene Veränderungen und Modifizierungen an der Erfindung vornehmen, um sie an verschiedene Verwendungen und Bedingungen anzupassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6231437 [0005]
US 7575511 [0005]

Claims

Temperaturklappe für ein Klimatisierungssystem eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-Systems für ein Fahrzeug, aufweisend: eine erste Dichtungsfläche; eine zweite Dichtungsfläche, die von der ersten Dichtungsfläche beabstandet ist; eine dritte Fläche, die sich zwischen der ersten Dichtungsfläche und der zweiten Dichtungsfläche erstreckt; und eine Vielzahl von auf der dritten Fläche gebildeten Zellen.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei die Temperaturklappe zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position variabel positionierbar ist.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei jede der Zellen hohl ist.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Zellen eine im Wesentlichen polygonale Querschnittform oder eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsform oder eine im Wesentlichen ovulare Querschnittsform besitzt.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Vielzahl von Zellen eine im Wesentlichen sechseckige Querschnittsform besitzt.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Zellen eine Honigwaben-Ausgestaltung bildet.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Zellen eine Tiefe besitzt, und wobei eine Tiefe einer ersten der Vielzahl von Zellen eine Tiefe besitzt, die sich von einer Tiefe einer zweiten der Vielzahl von Zellen unterscheidet.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Vielzahl von Zellen kegel(stumpf)förmig ist.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Zellen und die dritte Fläche zusammenwirken, um eine Fläche mit einer Kontur zu bilden, die einen Vertiefungsabschnitt besitzt.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Zellen in einer Vielzahl von Reihen angeordnet ist.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsfläche einen Flächenradius besitzt, der sich von einem Flächenradius der zweiten Dichtungsfläche unterscheidet.
Temperaturklappe nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsfläche einen Flächenradius besitzt, der gleich einem Flächenradius der zweiten Dichtungsfläche ist.
Klimatisierungssystem eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-Systems für ein Fahrzeug, aufweisend: – ein Gehäuse umfassend einen Einlassabschnitt, der mit einer Luftquelle kommuniziert, einen Zufuhrabschnitt, der mit einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs kommuniziert, einen ersten darin gebildeten Strömungspfad und einen zweiten darin gebildeten Strömungspfad; und – eine in dem Gehäuse schwenkbar gelagerte Temperaturklappe, wobei die Temperaturklappe eine erste Dichtungsfläche, eine von der ersten Dichtungsfläche beabstandete zweite Dichtungsfläche, eine sich zwischen der ersten Dichtungsfläche und der zweiten Dichtungsfläche erstreckende dritte Fläche, und eine Vielzahl von auf der dritten Fläche gebildeten Zellen umfasst, die Temperaturklappe mit dem Gehäuse zusammenwirkt, um einen dritten Strömungspfad zu bilden, die Vielzahl von Zellen mit der dritten Fläche zusammenwirken, um einen Luftstrom durch den dritten Strömungspfad zu steuern.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 13, wobei der dritte Strömungspfad fluidische Kommunikation zwischen dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad bereitstellt.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 13, wobei das Gehäuse eine erste Gehäusewand, eine zweite Gehäusewand und eine dritte Gehäusewand beinhaltet, die erste Dichtungsfläche dichtend mit der ersten Gehäusewand in Wirkverbindung steht und die zweite Dichtungsfläche in einer ersten Stellung der Temperaturklappe dichtend mit der zweiten Gehäusewand in Wirkverbindung steht, die erste Dichtungsfläche dichtend mit der zweiten Gehäusewand in Wirkverbindung steht und die zweite Dichtungsfläche in einer zweiten Stellung der Temperaturklappe dichtend mit der dritten Gehäusewand in Wirkverbindung steht, die erste Dichtungsfläche zwischen der ersten Gehäusewand und der zweiten Gehäusewand in einer dritten Stellung der Temperaturklappe positioniert ist, und die zweite Dichtungsfläche zwischen der zweiten Gehäusewand und der dritten Gehäusewand in der dritten Position der Temperaturklappe positioniert ist.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 13, wobei jede der Vielzahl von Zellen hohl ist und eine im Wesentlichen polygonale Querschnittsform oder eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsform oder eine im Wesentlichen ovulare Querschnittsform besitzt.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 13, wobei jede der Vielzahl von Zellen eine im Wesentlichen sechseckige Querschnittsform besitzt.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 13, wobei die Vielzahl von Zellen mit der dritten Fläche zusammenwirkt, um eine konturierte Oberfläche zu definieren, wobei die konturierte Oberfläche zumindest einen Vertiefungsabschnitt besitzt.
Klimatisierungssystem eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanalagen-Systems für ein Fahrzeug, aufweisend: ein Gehäuse beinhaltend einen Einlassabschnitt, der mir einer Luftquelle kommuniziert, und einen Zufuhrabschnitt, der mir einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs kommuniziert; einen ersten in dem Gehäuse gebildeten Strömungspfad; einen zweiten in dem Gehäuse gebildeten Strömungspfad; und eine schwenkbar in dem Gehäuse gelagerte Temperaturklappe, wobei die Temperaturklappe eine erste Dichtungsfläche, eine von der ersten Dichtungsfläche beabstandete zweite Dichtungsfläche, eine sich zwischen der ersten Dichtungsfläche und der zweiten Dichtungsfläche erstreckende dritten Fläche, und eine Vielzahl von in der dritten Fläche gebildeten Hohlzellen umfasst, wobei die Vielzahl von Hohlzellen miteinander zusammenwirken, um eine konturierte Oberfläche zu definieren, wobei die konturierte Oberfläche mit einem Abschnitt des Gehäuses zusammenwirkt, um einen dritten Strömungspfad zu bilden, der Kommunikation zwischen dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad bereitstellt, wobei die Temperaturklappe zwischen einer Kaltluftstellung, einer Warmluftstellung und einer Zwischenstellung variabel positionierbar ist, die Kaltluftposition einen Luftstrom durch den ersten Strömungspfad gestattet, die Warmluftposition einen Luftstrom durch den zweiten Strömungspfad gestattet, die Zwischenposition einen Luftstrom durch den ersten Strömungspfad, den zweiten Strömungspfad und den dritten Strömungspfad gestattet.
Klimatisierungssystem nach Anspruch 19, wobei zumindest ein Teil der Zellen eine im Wesentlichen polygonale Querschnittsform oder eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsform oder eine im Wesentlichen ovulare Querschnittsform besitzt.