DE102017215450A1

DE102017215450A1 - Klimatisierungsanlage eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017215450A1
Application number: DE102017215450.0A
Authority: DE
Inventors: Rainer Knöller; Markus Michael; Anja Reiter; Walter Wolf
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2017-09-04
Filing date: 2017-09-04
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2037-09-05
Also published as: CN109421475A; US10761006B2; CN109421475B; DE102017215450B4; US20190072473A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimatisierungsanlage (3) eines Fahrzeugs (1) zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums (2), wobei die Klimatisierungsanlage (3) ein im Betrieb von Luft durchströmtes Kanalsystem (35) sowie eine Sensoreinrichtung (9) zum Erfassen zumindest einer Eigenschaft von Luft aufweist. Ein verbesserter Betrieb und/oder ein kompakterer Aufbau der Klimatisierungsanlage (3) ergeben sich dadurch, dass die Sensoreinrichtung (9) zum Erfassen der zumindest einen Eigenschaft von Luft eine Erzeugungseinrichtung (12) zum Erzeugen elektromagnetischer Wellen (13) und deren Emittieren aufweist, wobei eine Umlenkeinrichtung (97) der Sensoreinrichtung (9) die emittierten elektromagnetischen Wellen (13) derart umlenkt, dass sie einen Wechselwirkungsabschnitt (79) eines Untersuchungskanals (11) der Sensoreinrichtung (9) passieren und dabei mit durch den Untersuchungskanal (11) strömender Luft wechselwirken, wobei diese Wechselwirkung zum Erfassen der zumindest einen Eigenschaft der Luft verwendet wird.Die Erfindung betrifft desweiteren ein Fahrzeug (1) mit einem Fahrzeuginnenraum (2) sowie einer solchen Klimatisierungsanlage (3) zum Klimatisieren des Fahrzeuginnenraums (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimatisierungsanlage eines Fahrzeugs zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeug mit einer solchen Klimatisierungsanlage.
Eine gattungsgemäße Klimatisierungsanlage führt einem Fahrzeuginnenraum zum Klimatisieren Luft zu. Hierzu weist die Klimatisierungsanlage üblicherweise ein Kanalsystem auf, das im Betrieb der Klimatisierungsanlage von Luft durchströmt ist. Im Betrieb der Klimatisierungsanlage ist es wünschenswert, Eigenschaften der Luft im Kanalsystem und/oder im Fahrzeuginnenraum und/oder außerhalb der Klimatisierungsanlage bzw. des zugehörigen Fahrzeugs zu kennen, um die Klimatisierungsanlage entsprechend zu betreiben. Ist beispielsweise die Qualität oder Güte der Luft im Fahrzeuginnenraum besser als die Qualität der Luft außerhalb der Klimatisierungsanlage bzw. des Fahrzeugs, das heißt in der Umgebung, aus der die Klimatisierungsanlage Luft bezieht, kann es sinnvoll sein, die Klimatisierungsanlage in einem Umluftbetrieb zu betreiben, in dem Luft aus dem Fahrzeuginnenraum rezirkuliert wird.
Zur Bestimmung einer Eigenschaft der Luft ist es vorstellbar, eine Sensoreinrichtung einzusetzen. Dabei können zum Erfassen der Eigenschaft der Luft elektromagnetische Wellen zum Einsatz kommen. Die DE 10 2007 014 519 A1 offenbart eine solche Sensoreinrichtung, wobei innerhalb und an einem luftführenden Kanal mehrere Spiegel vorgesehen sind, um Licht zum Erzeugen eines fotoakustischen Signals mehrfach zu reflektieren.
Der Einsatz einer mit elektromagnetischen Wellen betriebenen Sensoreinrichtung zum Erfassen zumindest einer Eigenschaft von Luft in einer Klimatisierungsanlage eines Fahrzeugs erweist sich insbesondere aufgrund der begrenzt zur Verfügung stehenden Bauräume und den Vorgaben hinsichtlich des zulässigen Gewichts als schwierig.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine Klimatisierungsanlage eines Fahrzeugs sowie für ein solches Fahrzeug verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, die einen vereinfachten und/oder bauraumsparenden Einsatz einer Sensoreinrichtung ermöglichen, welche zum Erfassen zumindest einer Eigenschaft von Luft elektromagnetische Wellen verwendet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Klimatisierungsanlage eines Fahrzeugs mit einer Sensoreinrichtung auszustatten, in der zum Erfassen zumindest einer Eigenschaft von Luft elektromagnetische Wellen zum Einsatz kommen, die in der Sensoreinrichtung erzeugt und emittiert werden, wobei in der Sensoreinrichtung eine Umlenkung der erzeugten und emittierten elektromagnetischen Wellen erfolgt. Das Umlenken der elektromagnetischen Wellen erlaubt es, eine zum Erzeugen und Emittieren der elektromagnetischen Wellen verwendete Erzeugungseinrichtung innerhalb der Sensoreinrichtung bauraumsparend und/oder prinzipiell an einer beliebigen Stelle bzw. mit einer beliebigen Orientierung anzuordnen. Insbesondere kann die Erzeugungseinrichtung relativ zu einem Wechselwirkungsabschnitt, in dem die elektromagnetischen Wellen mit der Luft, deren Eigenschaft erfasst werden soll, wechselwirken, prinzipiell beliebig anzuordnen. In der Folge lässt sich die Sensoreinrichtung kompakt herstellen und einfach an die bauräumlichen Gegebenheiten anpassen, so dass auch die Klimatisierungsanlage kompakter und/oder baumräumlich flexibler realisiert werden kann. Darüber hinaus können die elektromagnetischen Wellen zu unterschiedlichen solchen Wechselwirkungsabschnitten umgelenkt werden, so dass mit derselben Erzeugungseinrichtung zumindest eine Eigenschaft von Luft in verschiedenen Wechselwirkungsabschnitten erfasst werden kann. Dies führt zu einer weiter vereinfachten Ausgestaltung der Sensoreinrichtung und einer weiteren Reduzierung des benötigten Bauraums. Zudem kann das Gewicht der Sensoreinrichtung und somit der Klimatisierungsanlage reduziert werden.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist die Klimatisierungsanlage die Sensoreinrichtung sowie ein Kanalsystem auf, welches im Betrieb von Luft durchströmt ist. Die Sensoreinrichtung weist wenigstens einen im Betrieb der Klimatisierungsanlage von Luft durchströmbaren Untersuchungskanal auf, wobei der Untersuchungskanal von Luft durchströmt ist, deren zumindest eine Eigenschaft mit der Sensoreinrichtung bestimmt wird. Die Sensoreinrichtung weist darüber hinaus die Erzeugungseinrichtung auf, welche im Betrieb elektromagnetische Wellen erzeugt und emittiert. Erfindungsgemäß weist die Sensoreinrichtung zudem eine Umlenkeinrichtung auf, welche die von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen zumindest teilweise umlenkt, derart, dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen besagten Wechselwirkungsabschnitt passieren bzw. durch diesen hindurchtreten, wobei der Wechselwirkungsabschnitt ein solcher des Untersuchungskanals ist. Das heißt, dass die Umlenkeinrichtung die von der Erzeugungseinrichtung emittierenden elektromagnetischen Wellen in Richtung des Wechselwirkungsabschnitts umlenken kann. Die elektromagnetischen Wellen wechselwirken beim Hindurchtreten durch den Wechselwirkungsabschnitt mit der durch den Untersuchungskanal strömenden Luft, wobei die Wechselwirkung der elektromagnetischen Wellen mit der Luft Rückschlüsse auf die zumindest eine Eigenschaft der Luft zulässt. Hierzu weist die Sensoreinrichtung einen Detektor auf, der die umgelenkten elektromagnetischen Wellen nach dem Wechselwirken mit der Luft detektiert.
Die Sensoreinrichtung, insbesondere die Umlenkeinrichtung, erlaubt es, die Erzeugungseinrichtung relativ zum zumindest einen Untersuchungskanal beliebig anzuordnen. Die Erzeugungseinrichtung kann beispielsweise derart angeordnet sein, dass die emittierten elektromagnetischen Wellen, vor dem Umlenken mittels der Umlenkeinrichtung, entlang des Untersuchungskanals, insbesondere achsparallel zum Untersuchungskanal, verlaufen.
Die zumindest eine Eigenschaft der Luft ist vorzugsweise eine solche, die mit der Qualität oder Güte der Luft korreliert oder dieser entspricht. Insbesondere ist die zumindest eine Eigenschaft der Luft eine Konzentration und/oder Dichte von Partikeln, beispielsweise Feinstaubpartikeln, in der Luft. Dementsprechend lässt sich mit Hilfe der Sensoreinrichtung die Qualität der Luft, insbesondere die Partikelkonzentration, beispielsweise die Feinstaubpartikelbelastung, erfassen. Auch kann die zumindest eine Eigenschaft die Konzentration von Stickoxiden und/oder Kohlenstoffoxiden und/oder Sauerstoff und dergleichen in der Luft sein.
Die Sensoreinrichtung kann prinzipiell lediglich einen solchen Untersuchungskanal aufweisen. Der Untersuchungskanal weist dabei üblicherweise einen solchen Wechselwirkungsabschnitt auf. Vorstellbar ist es aber auch, den Untersuchungskanal mit zwei oder mehr solchen Wechselwirkungsabschnitten zu versehen, wobei die Umlenkeinrichtung die von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen derart umlenken kann, dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen durch wenigsten zwei der Wechselwirkungsabschnitte hindurchtreten, das heißt, dass die Umlenkeinrichtung die emittierten elektromagnetischen Wellen insbesondere in Richtung des jeweiligen Wechselwirkungsabschnitts umlenkt.
Bevorzugte Ausführungsformen sehen zwei solche Untersuchungskanäle vor, wobei der jeweilige Untersuchungskanal einen solchen Wechselwirkungsabschnitt aufweist. Die Umlenkeinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass sie die von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen derart umlenkt, dass die umgelenkten Wellen zumindest teilweise durch den jeweiligen Wechselwirkungsabschnitt hindurchtreten. Vorstellbar ist es, die Umlenkeinrichtung derart auszugestalten, dass sie die von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen in wenigstens zwei Teilstrahlen aufteilt, derart, dass der jeweilige Wechselwirkungsabschnitt mit zumindest einem der Teilstrahlen beaufschlagt wird, der durch diesen hindurchtritt. Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn die Erzeugungseinrichtung zwischen den Untersuchungskanälen angeordnet ist, weil die Sensoreinrichtung somit kompakt hergestellt werden kann.
Die Untersuchungskanäle können prinzipiell relativ zueinander beliebig verlaufen. Die Untersuchungskanäle können insbesondere parallel zueinander verlaufen und beabstandet zueinander angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn die Erzeugungseinrichtung zwischen den Untersuchungskanälen angeordnet ist. Dabei ist es vorstellbar, dass die Erzeugungseinrichtung die elektromagnetischen Wellen entlang der Erstreckung zumindest einer der Untersuchungskanäle, insbesondere achsparallel dazu, emittieret, wobei die Umlenkeinrichtung die emittierten elektromagnetischen Wellen in Richtung der Wechselwirkungsabschnitte umlenkt, insbesondere in besagte Teilstrahlen aufteilt. Vorstellbar ist es, dass der die umgelenkten elektromagnetischen Wellen, insbesondere ein solcher Teilstrahl, durch zwei oder mehr solche Wechselwirkungsabschnitte hindurchtritt und dabei mit Luft in zumindest einem der Wechselwirkungsabschnitte wechselwirkt.
Weist die Sensoreinrichtung zwei solche Untersuchungskanäle auf, ist es bevorzugt, wenn die Umlenkeinrichtung wenigstens teilweise zwischen den Untersuchungskanälen angeordnet ist. Hierdurch kann die Sensoreinrichtung vereinfacht und bauraumsparend ausgebildet sein.
Die Erzeugungseinrichtung ist vorteilhaft derart angeordnet, dass sie die elektromagnetischen Wellen entlang einer Erstreckungsrichtung zumindest eines solchen Untersuchungskanals emittiert. Weist die Sensoreinrichtung zwei oder mehr solche Untersuchungskanäle auf, ist es vorteilhaft, wenn die Erstreckungsrichtungen der zueinander beabstandeten Untersuchungskanäle im Wesentlichen parallel verlaufen. In diesem Fall ist die Erzeugungseinrichtung vorzugsweise derart angeordnet, dass sie die elektromagnetischen Wellen entlang, insbesondere parallel, zu den Erstreckungsrichtungen der Untersuchungskanäle emittiert. In der Folge lässt sich die Sensoreinrichtung vereinfacht und bauraumsparend ausbilden.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Erstreckungsrichtungen der Untersuchungskanäle und die Richtung, in der die elektromagnetischen Wellen emittiert werden, in einer Ebene, insbesondere einer flachen Ebene, liegen. Somit lässt sich die Sensoreinrichtung, insbesondere quer zu den Erstreckungsrichtungen, kompakter ausbilden. Vorstellbar ist es auch, die Erzeugungseinrichtung derart anzuordnen, dass sie die elektromagnetischen Wellen außerhalb besagter Ebene emittiert.
Die Erzeugungseinrichtung kann prinzipiell elektromagnetische Wellen beliebiger Art, das heißt insbesondere beliebiger Wellenlänge und/oder Dauer, erzeugen. Insbesondere kann die Erzeugungseinrichtung gepulste elektromagnetische Wellen erzeugen und emittieren. Zudem kann die Erzeugungseinrichtung insbesondere monochromatische elektromagnetische Wellen erzeugen und emittieren.
Bevorzugte Ausführungsformen sehen eine Erzeugungseinrichtung vor, die elektromagnetische Wellen im optischen Bereich erzeugt. Die Erzeugungseinrichtung ist also bevorzugt als eine optische Erzeugungseinrichtung ausgebildet. Die Erzeugungseinrichtung weist dabei vorzugsweise einen Laser auf oder ist als ein solcher Laser ausgebildet. Hierdurch lässt sich die Erzeugungseinrichtung vereinfacht umsetzen und/oder in die Klimaanlage integrieren. Die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen bzw. des Lichts ist beispielsweise im Bereich der Größenordnung der, insbesondere kleinsten, zu erfassenden Partikel in der Luft und beträgt insbesondere zwischen 10 und 10000 Nanometern.
Die Sensoreinrichtung weist vorteilhaft ein Sensorgehäuse auf, welches ein gemeinsames Gehäuse für die Bestandteile der Sensoreinrichtung bildet. Das heißt, dass das Sensorgehäuse den zumindest einen Untersuchungskanal, die Erzeugungseinrichtung sowie die Umlenkeinrichtung und den jeweiligen Detektor beherbergt. Das heißt ferner, dass die Erzeugung der elektromagnetischen Wellen sowie deren Emission, die Umlenkung der elektromagnetischen Wellen sowie die Wechselwirkung der umgelenkten elektromagnetischen Wellen mit der Luft in dem jeweiligen Wechselwirkungsabschnitt innerhalb der Sensoreinrichtung bzw. des Sensorgehäuses erfolgen. In der Folge ist die Sensoreinrichtung einfach und bauraumsparend ausgebildet.
Die Umlenkeinrichtung ist prinzipiell beliebig ausgestaltet, sofern sie ein Umlenken der von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen derart erlaubt, dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen durch wenigstens einen solchen Wechselwirkungsabschnitt hindurchtreten.
Denkbar sind Umlenkeinrichtungen, welche wenigstens einen Strahlteiler zum Aufteilen der von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Welle in wenigstens zwei Teilstrahlen aufweist. Ein solcher Strahlteiler kann insbesondere als ein Spiegel mit einer vorgegebenen Transparenz für die elektromagnetischen Wellen sein. Der Einsatz eines solchen Spiegels erlaubt eine kostengünstige und einfache Ausgestaltung der Sensoreinrichtung.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Umlenkeinrichtung wenigstens einen die elektromagnetischen Wellen führenden Leiter aufweist, wobei der Leiter derart verläuft, dass er die von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen zu wenigstens einem solchen Wechselwirkungsabschnitt führt, so dass die somit geführten elektromagnetischen Wellen durch den Wechselwirkungsabschnitt hindurchtreten. Der Einsatz eines solchen Leiters erlaubt es, die von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen nicht nur linear, sondern auch mit einem beliebigen Verlauf, insbesondere gekrümmt und dergleichen, umzulenken. Der Verlauf der Umlenkung der elektromagnetischen Wellen ergibt sich dabei durch den Verlauf des Leiters, der prinzipiell beliebig sein kann. Beim Leiter kann es sich insbesondere um einen Lichtleiter, insbesondere Glasfaser handeln, sofern die emittierten elektromagnetischen Wellen hinsichtlich ihrer Wellenlänge mit Hilfe eines solchen Leiters geleitet bzw. geführt werden können. Der Einsatz eines solchen Leiters bietet ferner den Vorteil, dass dieser relativ zur Erzeugungsrichtung und/oder zum zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt mechanisch fixiert werden kann. Auf diese Weise lassen sich der Eintritt der von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen in den Leiter und/oder der Austritt der umgelenkten elektromagnetischen Wellen aus dem Leiter räumlich mit einer erhöhten Präzision, insbesondere mit einer verbesserten Stabilität gegenüber mechanischen Einflüssen wie Vibrationen, realisieren. Hierzu kann der Leiter an der Erzeugungseinrichtung und/oder am zugehörigen Untersuchungskanal fixiert sein.
Vorstellbar ist es auch, zwei oder mehr solche Leiter einzusetzen, wobei der jeweilige Leiter einem solchen Wechselwirkungsabschnitt zugeordnet ist. Das heißt insbesondere, dass der jeweilige Leiter die von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen, die in den Leiter eintreten, zu dem zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt leitet, derart, dass die mit Hilfe des Leiters umgelenkten elektromagnetischen Wellen durch den zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt hindurchtreten.
Alternativ oder zusätzlich kann die Umlenkeinrichtung zumindest einen die von der Erzeugungseinrichtung emittierten elektromagnetischen Wellen reflektierenden bzw. umlenkenden Spiegel aufweisen. Denkbar ist es auch, mehrere solche Spiegel in der Art einer seriellen Anordnung vorzusehen, derart, dass zumindest einer der Spiegel die elektromagnetischen Wellen in Richtung einer der anderen Spiegel umlenkt.
Zur Verbesserung der Genauigkeit der erfassten Eigenschaft der Luft ist der Wechselwirkungsabschnitt bevorzugt derart ausgestaltet ist, dass darin die Wechselwirkung der elektromagnetischen Wellen mit dem Untersuchungskanal vermieden oder zumindest reduziert ist. Vorstellbar ist es, hierzu den Untersuchungskanal im Wechselwirkungsabschnitt aus einem entsprechend transparenten Material, beispielsweise Glas, Kunststoff und dgl., herzustellen.
Bevorzugt ist der Wechselwirkungsabschnitt als eine Unterbrechung des Untersuchungskanals ausgebildet. Das heißt, dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen beim Hindurchtreten durch den Wechselwirkungsabschnitt mit dem Untersuchungskanal, insbesondere mit einer einen Strömungspfad durch den Untersuchungskanal begrenzenden Kanalhülle nicht wechselwirken, in der die Unterbrechung ausgebildet ist. Dies führt zu einer präziseren Erfassung der zumindest einen Eigenschaft der durch den Untersuchungskanal strömenden Luft.
Die Unterbrechung kann dabei umlaufend geschlossen ausgestaltet sein, so dass der Untersuchungskanal im Wechselwirkungsabschnitt gänzlich unterbrochen ist. Denkbar ist es auch, die Untersuchung als einen Durchbruch des Untersuchungskanals auszubilden, durch den die umgelenkten elektromagnetischen Wellen eingangs- und ausgangsseitig hindurchtreten.
Bevorzugt ist die Klimatisierungsanlage, insbesondere die Sensoreinrichtung, derart ausgestaltet, dass die Unterbrechung des Untersuchungskanals zum Ausbilden des Wechselwirkungsabschnitts kein oder zumindest ein reduziertes Ausströmen der durch den Untersuchungskanal strömenden Luft aus dem Untersuchungskanal bzw. dem Wechselwirkungsabschnitt zur Folge hat. Die Verhinderung oder Reduzierung des Ausströmens der durch den Untersuchungskanal strömenden Luft aus dem Untersuchungskanal bzw. dem Wechselwirkungsabschnitt verhindert oder reduziert dabei insbesondere Verschmutzungen der Sensoreinrichtung, insbesondere des jeweiligen Detektors und/oder der Erzeugungseinrichtung, durch die durch den Untersuchungskanal strömende Luft.
Hierzu weist der Untersuchungskanal vorteilhaft eine in Strömungsrichtung durch den Untersuchungskanal hin zur Unterbrechung gerichtete Düse, nachfolgend auch Kanaldüse genannt, auf, welche die durch den Untersuchungskanal strömende Luft im Bereich des Wechselwirkungsabschnitts derart führt und/oder bündelt, dass die Luft nach dem Durchströmen des Wechselwirkungsabschnitts wieder durch den Untersuchungskanal strömt und/oder möglichst wenig Luft den Untersuchungskanal verlässt.
Alternativ oder zusätzlich kann der Wechselwirkungsabschnitt derart von einem Strömungspfad einer Hüllluft umgeben sein, dass das Ausströmen der durch den Wechselwirkungsabschnitt strömenden Luft aus dem Untersuchungskanal bzw. dem Wechselwirkungsabschnitt zumindest reduziert ist. Hierzu kann die Strömung der Hüllluft durch besagten Strömungspfad, nachfolgend auch Hüllluftströmungspfad genannt, im Vergleich zur Strömung der Luft deren Eigenschaft zu bestimmen ist und der durch den Untersuchungskanal strömt, mit einem erhöhten Druck und/oder einer erhöhten Geschwindigkeit erfolgen.
Bevorzugt hat die Hüllluft keine oder zumindest verringerte Wechselwirkungen mit den umgelenkten elektromagnetischen Wellen zur Folge, welche durch den Wechselwirkungsabschnitt hindurchtreten, die das Erfassen der zumindest einen Eigenschaft der durch den Untersuchungskanal strömenden Luft beeinflussen. Hierzu ist die Hüllluft von der durch den Untersuchungskanal strömenden Luft unterschiedlich, insbesondere Frischluft bzw. gereinigte Luft.
Der Hüllluftströmungspfad kann durch einen den Untersuchungskanal, insbesondere im Bereich des Wechselwirkungsabschnitts umgebenen Hüllluftkanal realisiert sein, wobei der Hüllluftkanal im den Wechselwirkungsabschnitt umgebenden Bereich eine Unterbrechung derart aufweisen kann, dass ein Hindurchtreten der umgelenkten elektromagnetischen Wellen ohne Wechselwirkung mit dem Hüllluftkanal erfolgt.
Vorstellbar ist es, den Hülluftströmungspfad bzw. den Hüllluftkanal und den Untersuchungskanal in der Sensoreinrichtung stromab des Wechselwirkungsabschnitts gemeinsam zu führen. Das heiß insbesondere, dass durch den Untersuchungskanal strömende Luft und Hüllluft stromab des Wechselwirkungsabschnitts vermischt und in einem gemeinsamen Kanal, der dem Untersuchungskanal und dem Hüllluftkanal entspricht, geführt werden. Dies vereinfacht den Aufbau der Sensoreinrichtung. Darüber hinaus kann somit das Verhindern des Austretens von durch den Untersuchungskanal strömender Luft aus dem Wechselwirkungsabschnitt in das Sensorgehäuse effektiver erfolgen.
Der Detektor, welcher die umgelenkten elektromagnetischen Wellen nach dem Wechselwirken mit der Luft detektiert, kann prinzipiell beliebig angeordnet sein. Insbesondere ist es vorstellbar, den Detektor innerhalb des Wechselwirkungsabschnitts derart anzuordnen, dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen nach der Wechselwirkung mit der Luft innerhalb des Wechselwirkungsabschnitts detektiert werden.
Der Detektor ist vorteilhaft dem Wechselwirkungsabschnitt benachbart angeordnet. Hierdurch wird insbesondere vermieden, dass der Detektor mit der durch den Untersuchungskanal strömenden Luft wechselwirkt, insbesondere durch besagte Luft verschmutzt wird.
Bevorzugt ist es, wenn der Detektor außerhalb des Wechselwirkungsabschnitts angeordnet ist. Insbesondere ist der Detektor auf der von einer Eintrittsseite des Wechselwirkungsabschnitts abgewandten Seite des Wechselwirkungsabschnitts angeordnet, wobei die Eintrittsseite diejenige Seite des Wechselwirkungsabschnitts ist, durch welche die umgelenkten elektromagnetischen Wellen zunächst in den Wechselwirkungsabschnitt treten.
Sind zwei oder mehr solche Wechselwirkungsabschnitte vorgesehen, ist es vorstellbar, diese relativ zueinander derart zu positionieren, dass mit demselben Detektor die umgelenkten und durch die Wechselwirkungsabschnitte hindurchgetretenen elektromagnetischen Wellen erfasst werden können.
Bevorzugt ist aber dem jeweiligen Wechselwirkungsabschnitt jeweils ein solcher zugehöriger Detektor zugewiesen. Dies erlaubt eine präzisere Erfassung der zumindest einen Eigenschaft der durch den jeweiligen Untersuchungskanal strömenden Luft. Zudem kann die Eigenschaften der durch den jeweiligen Untersuchungskanal strömenden Luft unabhängig voneinander und/oder gleichzeitig erfasst werden.
Der Sensoreinrichtung kann prinzipiell Luft aus einer beliebigen Quelle zum Erfassen der zumindest einen Eigenschaft zugeführt werden. Hierzu weist die Sensoreinrichtung vorzugsweise einen Sensoreinlass auf, welcher mit zumindest einem der Untersuchungskanäle in fluidischem Kontakt steht oder fluidisch verbindbar ist.
Der Sensoreinrichtung kann insbesondere Luft aus dem Kanalsystem und/oder Luft aus dem Fahrzeuginnenraum und/oder Luft aus der Umgebung der Klimatisierungsanlage bzw. des Fahrzeugs zum Erfassen zumindest einer Eigenschaft zugeführt werden. Vorteilhaft ist es dabei, wenn der jeweiligen Quelle ein solcher Untersuchungskanal mit einem solchen Wechselwirkungsabschnitt zugeordnet ist, so dass die Eigenschaften der Luft aus unterschiedlichen Quellen unabhängig voneinander und insbesondere zeitgleich erfasst werden können.
Die Erzeugungseinrichtung ist vorteilhaft während des Betriebs temperiert, insbesondere gekühlt. Dies führt zu einer Erhöhung der Qualität der Erzeugungseinrichtung und/oder zu einer präziseren Einstellung der emittierten elektromagnetischen Wellen, insbesondere hinsichtlich Wellenlänge, Intensität und dergleichen. Zudem führt das Temperieren der Erzeugungseinrichtung zu einem zumindest reduzierten Alterungsprozess der Erzeugungseinrichtung, so dass die Lebensdauer der Sensoreinrichtung und folglich der Klimatisierungsanlage erhöht wird.
Vorteilhaft kommt zum Temperieren der Erzeugungseinrichtung Luft zum Einsatz, mit der die Erzeugungseinrichtung beaufschlagt wird. Hierzu kann zumindest ein Temperierkanal vorgesehen sein. Bei besagter Luft zum Temperieren der Erzeugungseinrichtung handelt es sich günstiger Weise um Luft, insbesondere klimatisierte Luft, der Klimatisierungsanlage. Dies ermöglicht ein einfaches und kostengünstiges Temperieren der Erzeugungseinrichtung.
Bevorzugt ist es, wenn die Sensoreinrichtung einen von dem zumindest einen Untersuchungskanal fluidisch getrennten Sensortemperier-Raum aufweist, in der die Erzeugungseinrichtung angeordnet ist und welcher zum Temperieren der Erzeugungseinrichtung mit Luft versorgt wird. Dementsprechend ist der Sensortemperier-Raum mit dem Temperierkanal fluidisch verbunden. Das Anordnen der Erzeugungseinrichtung in dem Sensortemperier-Raum führt dazu, dass entsprechende Beschädigungen und/oder Verschmutzungen der Erzeugungseinrichtung durch durch den Untersuchungskanal strömender Luft vermieden oder zumindest reduziert werden.
Es versteht sich, dass neben der Klimatisierungsanlage auch ein Fahrzeug mit einer solchen Klimatisierungsanlage zum Umfang dieser Erfindung gehört.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Klimaanlage,
2 eine Detailansicht der Klimaanlage aus 1 bei einem anderen Ausführungsbeispiel,
3 und 4 Detailansichten aus 2 bei jeweils einem weiteren Ausführungsbeispiel,
5 eine innere räumliche Ansicht einer Sensoreinrichtung der Klimatisierungsanlage mit einer Umlenkeinrichtung,
6 ein Ausschnitt der Klimatisierungsanlage mit der Umlenkeinrichtung bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,
7 einen Längsschnitt durch die Sensoreinrichtung bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,
8 die Ansicht aus 7 bei einem anderen Ausführungsbeispiel,
9 einen Querschnitt durch einen Untersuchungskanal der Sensoreinrichtung bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,
10 und 11 jeweils einen Längsschnitt durch die Sensoreinrichtung bei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen,
12 und 13 die Ansicht aus 11 bei jeweils anderem Ausführungsbeispiel,
14 einen Querschnitt durch die Sensoreinrichtung bei einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Eine Klimaanlage 3, wie sie beispielsweise in 1 zu sehen ist, ist insbesondere Bestandteil eines Fahrzeugs 1, welches einen Fahrzeuginnenraum 2 für nicht gezeigte Insassen aufweist. Die Klimaanlage 3 führt dem Fahrzeuginnenraum 2 zum Klimatisieren des Fahrzeugsinnenraums 2 Luft zu und weist ein im Betrieb von Luft durchströmtes Kanalsystem 35 auf. Die Klimaanlage 3 weist zumindest einen im Kanalsystem 35 angeordneten Wärmetauscher 4 zum Klimatisieren der Luft auf, wobei der zumindest eine Wärmetauscher 4 das Temperieren der Luft und/oder die Änderung der Feuchtigkeit in der Luft erlaubt. Die Klimaanlage 3 weist darüber hinaus im Kanalsystem 35 eine Filtereinrichtung 6, nachfolgende auch Anlagen-Filtereinrichtung 6 genannt, zum Filtern der dem Innenraum 2 zuzuführenden Luft sowie eine Fördereinrichtung 7, nachfolgend auch Anlagen-Fördereinrichtung 7 genannt, zum Fördern von Luft durch die Klimaanlage 3 auf. In den gezeigten Beispielen ist der Wärmetauscher 4 stromab der Fördereinrichtung 7 und die Filtereinrichtung 6 stromauf der Filtereinrichtung 7 angeordnet. Das Kanalsystem 35 weist einen Außenluftkanal 36 auf, mit dem Außenluft, das heißt Luft aus einer Umgebung 5 der Klimaanlage 3 bzw. des Fahrzeugs 1, in die Klimaanlage 3 gelangt. In den gezeigten Beispielen erstreckt sich der Außenluftkanal 36 von einem mit der Umgebung 5 verbunden Anlagen-Einlass 37 bis zu einem Anlagen-Auslass 54, der fluidisch mit dem Fahrzeuginnenraum 2 verbunden ist, insbesondere am Fahrzeuginnenraum 2 angeschlossen ist und über den Luft in den Fahrzeuginnenraum 2 ausgelassen wird. Im Außenluftkanal 36, der nachfolgend auch als Hauptkanal 34 bezeichnet wird, sind die Filtereinrichtung 6, die Fördereinrichtung 7 und der zumindest eine Wärmetauscher 4 angeordnet. Das Kanalsystem 35 weist zudem einen Umluftkanal 8 auf, der dem Rezirkulieren von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2 bzw. Innenluft dient. Der Umluftkanal 8 ist fluidisch mit dem Fahrzeuginnenraum 2 und dem Anlagen-Auslass 54 verbunden, wobei der Umluftkanal 8 in den gezeigten Beispielen vom Fahrzeuginnenraum 2 abzweigt und an einer Umluft-Mündungsstelle 38 stromauf der Filtereinrichtung 6 und stromab des Anlageneinlasses 37 in den Hauptkanal 34 mündet.
Die Klimaanlage 3 weist zudem eine Sensoreinrichtung 9 auf, die zumindest eine Eigenschaft von Luft erfasst. Die zumindest eine mit der Sensoreinrichtung 9 erfasste Eigenschaft der Luft ist vorzugsweise eine der Güte entsprechende oder damit zumindest korrelierende Eigenschaft. Insbesondere kann die zumindest eine Eigenschaft eine Partikelkonzentration, insbesondere Feinstaubpartikelkonzentration, die Konzentration von Stickoxiden und/oder Kohlenstoffoxiden und/oder Sauerstoff und dergleichen sein. Die Sensoreinrichtung 9 ist also insbesondere ein Feinstaubpartikelsensor 10 zum Erfassen des Feinstaubpartikelgehalts in der Luft oder weist vorzugsweise einen solchen Feinstaubpartikelsensor 10 auf. Die Sensoreinrichtung 9 weist zumindest einen von Luft durchströmbaren Untersuchungskanal 11 sowie eine Erzeugungseinrichtung 12 auf. Das Kanalsystem 35 weist zumindest einen Zuführkanal 21, 22, 23 zum Zuführen von Luft zu dem zumindest einen Untersuchungskanal 11 auf. Mit der Erzeugungseinrichtung 12 werden elektromagnetische Wellen 13, insbesondere monochromatische elektromagnetische Wellen 13, beispielsweise monochromatisches Licht, erzeugt, die den Untersuchungskanal 11 in einem Wechselwirkungsabschnitt 79 durchqueren, insbesondere durchdringen. Somit kommt es im Wechselwirkungsabschnitt 79 des Untersuchungskanals 11 zu einer Interaktion bzw. Wechselwirkung der elektromagnetischen Wellen 13 mit der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft, die nachfolgend auch zu untersuchenden Luft genannt wird, wobei die Wechselwirkung das Erfassen zumindest einer Eigenschaft der zu untersuchenden Luft ermöglicht. Hierzu weist die Sensoreinrichtung 9 einen Detektor 15 auf, der die elektromagnetischen Wellen 13 nach dem Passieren des Untersuchungskanals 11 und der Wechselwirkung mit der Luft detektiert. Bei der als Feinstaubpartikelsensor 10 ausgebildeten bzw. einen solchen aufweisenden Sensoreinrichtung 9 kann somit die Konzentration von Feinstaub in der zu untersuchenden Luft erfasst bzw. bestimmt werden. Die Erzeugungseinrichtung 12 kann hierbei eine Quelle 16 zum Erzeugen der elektromagnetischen Wellen 13 und eine Steuerung 17 zum Steuern der Quelle 16 aufweisen (siehe 2). Die Quelle 16 ist im gezeigten Beispiel als ein Laser 18 ausgebildet, der mit der Steuerung 17 gesteuert wird.
Zum Temperieren der Erzeugungseinrichtung 12, insbesondere der Quelle 16 und/oder der Steuerung 17, ist ein vom Hauptkanal 34 bzw. dem zumindest einen zum Untersuchungskanal 11 führenden Zuführkanal 21, 22, 23 unterschiedlicher Temperierkanal 24 vorgesehen, der dem Sensortemperier-Raum 19 klimatisierte Luft zuführt und somit die Erzeugungseinrichtung 12 zwecks Temperierens der Erzeugungseinrichtung 12 mit klimatisierter Luft beaufschlagt. Die klimatisierte Luft kann dabei vom Fahrzeuginnenraum 2 des Fahrzeugs 1 stammen. Hierzu führt ein solcher Temperierkanal 24', nachfolgend auch erster Temperierkanal 24' genannt, Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2 zum Sensortemperier-Raum 19. Somit kommt es zu einem Wärmeaustausch zwischen der Erzeugungseinrichtung 12 und der dem Sensortemperier-Raum 19 zugeführten, klimatisierten Luft, so dass es zu einem Temperieren der Erzeugungseinrichtung 12 kommt. Alternativ oder zusätzlich kann dem Sensortemperier-Raum 19 aus dem Hauptkanal 34 stromab des zumindest einen Wärmetauschers 4 und stromauf des Fahrzeuginnenraums 2 stammende, klimatisierte Luft zugeführt und die Erzeugungseinrichtung 12 somit beaufschlagt werden. Hierzu ist ein solcher Temperierkanal 24" vorgesehen, der nachfolgend als zweiter Temperierkanal 24" bezeichnet wird. Der zweite Temperierkanal 24" zweigt stromab des zumindest einen Wärmetauschers 4 und stromauf des Fahrzeuginnenraums 2, insbesondere von einem nicht gezeigten Mischraum der Klimaanlage 3, vom Hauptkanal 34 ab und mündet in den Sensortemperier-Raum 19. Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, mit Hilfe eines solchen Temeperierkanals 24"', auch dritter Temperierkanal 24'" genannt, Luft stromauf des zumindest einen Wärmetauschers 4 und stromauf der Anlagen-Filtereinrichtung 6 vom Hauptkanal 34 bzw. Außenluftkanal 36 abzuzweigen und dem Sensortemperier-Raum 19 somit Außenluft zuzuführen, um die Erzeugungseinrichtung 12 zu temperieren, wobei in diesem Fall die Außenluft zuvor gereinigt bzw. gefiltert wird. Die dem Sensortemperier-Raum 19 zwecks Temperierens der Erzeugungseinrichtung 12 zugeführte Luft strömt durch den Sensortemperier-Raum 19 und gelangt über einen Sensorauslass 47 und einen Sensortemperier-Auslasskanal 28 aus dem Sensortemperier-Sensortemperier-Raum 19.
Bevorzugt ist es, wenn die dem Sensortemperier-Raum 19 zugeführte, dem Temperieren der Erzeugungseinrichtung 12 dienende Luft vor dem Beaufschlagen der Erzeugungseinrichtung 12 gereinigt bzw. gefiltert wird, insbesondere um eine Verschmutzung der Quelle 16 bzw. eines nicht gezeigten Wellen-Austrittsbereichs der Quelle 16, zu vermeiden oder zu reduzieren. Hierzu kann die Anlagen-Filtereinrichtung 6 zum Einsatz kommen. Vorstellbar ist es auch, insbesondere im zweiten Temperierkanal 24" und/oder im dritten Temperierkanal 24'" eine von der Anlagen-Filtereinrichtung 6 separate Filtereinrichtung 26, nachfolgend auch Sensortemperier-Filtereinrichtung 26 genannt, vorzusehen, um die Luft vor dem Eintritt in den Sensor-Temperierraum 19 zu filtern. Die jeweilige Sensortemperier-Filtereinrichtung 26 kann einen Feinstaubpartikelfilter 27 aufweisen oder als ein solcher ausgestaltet sein. Im in 1 gezeigten Beispiel ist lediglich im dritten Temperierkanal 24'" eine solche Sensortemperier-Filtereinrichtung 26 vorgesehen, wobei es auch vorstellbar ist, eine solche Sensortemperier-Filtereinrichtung 26 im ersten Temperierkanal 24' vorzusehen. Die Temperierkanäle 24 münden in den gezeigten Beispielen in eine Sensortemperier-Ventileinrichtung 29, insbesondere in ein Mehrwegeventil 29', deren bzw. dessen Auslass über einen Sensortemperier-Zuführkanal 30 fluidisch mit dem Sensortemperier-Raum 19 verbunden ist. Mit der Sensortemperier-Ventileinrichtung 29 ist es möglich, wahlweise Luft aus dem jeweiligen Temperierkanal 24' dem Sensortemperier-Raum 19 zuzuführen und die Erzeugungseinrichtung 12 somit zwecks Temperierens mit Luft zu beaufschlagen. Selbstverständlich ist es auch möglich, aus zumindest zwei der Temperierkanäle 24 stammende Luft zu mischen und dem Sensortemperier-Raum 19 zuzuführen. Dabei kann eine solche Sensortemperier-Filtereinrichtung 26 im Sensortemperier-Zuführkanal 30 angeordnet sein (nicht gezeigt) um auf jeweils separate solche Sensortemperier-Filtereinrichtung 26 im Temperierkanal 24 zu verzichten.
In den in den 1 und 2 gezeigten Beispielen weist die Sensoreinrichtung 9 zwei solche, zueinander beabstandete Untersuchungskanäle 11 auf, wobei die Erzeugungseinrichtung 12 zwischen den im Wesentlichen parallel verlaufenden Untersuchungskanälen 11 angeordnet ist. Die Erzeugungseinrichtung 12, insbesondere der Laser 18, ist derart angeordnet, dass sie die erzeugten elektromagnetischen Wellen 13 zwischen und entlang den Untersuchungskanälen 11 emittiert.
Die Anlagen-Fördereinrichtung 7 unterteilt das Kanalsystem 35 in einen stromaufseitigen Saugbereich 39 und einen stromabseitigen Druckbereich 40. Das heißt, dass die Fördereinrichtung 7 den stromauf der Fördereinrichtung 7 angeordneten Saugbereich 39 von dem stromab der Fördereinrichtung 7 angeordneten Druckbereich 40 trennt. Die Anlagen-Filtereinrichtung 6 unterteilt das Kanalsystem 35 zudem in einen stromaufseitigen Rohbereich 41 und einen stromabseitigen Reinbereich 42. Die Anlagen-Filtereinrichtung 6 weist ein Gehäuse 43, nachfolgend auch Filtergehäuse 43 genannt, auf, in dem ein Filtermaterial 44, das ein Feinstaubpartikelfilter 27 oder Bestandteil eines solchen sein kann, zum Filtern von Luft angeordnet ist. Dabei wird Luft beim Passieren des Filtermaterials 44 gereinigt, so dass die Trennung des Kanalsystems 35 in den Rohbereich 41 und den Reinbereich 42 mit Hilfe des Filtermaterials 44 erfolgt.
Die Sensoreinrichtung 9 weist ein Gehäuse 45, nachfolgend auch Sensorgehäuse 45 genannt, auf, in dem der zumindest eine Untersuchungskanal 11 angeordnet ist. In den gezeigten Beispielen sind zudem die Erzeugungseinrichtung 12 sowie die Detektoren 15 im Sensorgehäuse 45 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 9 weist zudem zumindest einen Sensoreinlass 46 auf, durch den Luft in die Sensoreinrichtung 9, insbesondere in den zumindest einen Untersuchungskanal 11, eingelassen wird. Dabei weisen die in den 1 und 2 gezeigten Sensoreinrichtungen 9 jeweils zwei solche Sensoreinlässe 46 auf, die jeweils fluidisch mit einem solchen Untersuchungskanal 11 verbunden sind. Zudem ist ein solcher Sensoreinlass 46 fluidisch mit dem Sensortemperier-Zuführkanal 30 verbunden, um Luft in den Sensortemperier-Raum 19 einzulassen. Die Sensoreinrichtung 9 weist zudem zumindest einen Sensorauslass 47 zum Auslassen von Luft aus der Sensoreinrichtung 9 auf, wobei in den gezeigten Beispielen ein solcher Sensorauslass 47 zum Auslassen von durch den zumindest einen Untersuchungskanal 11 strömender Luft und ein solcher Sensorauslass 47 zum Auslassen von Luft aus dem Sensortemperier-Raum 19, der fluidisch mit einem Sensortemperier-Auslasskanal 28 verbunden ist, vorgesehen sind. Die aus dem jeweiligen Sensorauslass 47 strömende Luft kann prinzipiell der Umgebung 5 zugeführt werden, wie dies beispielsweise für in den Sensortemperier-Auslasskanal 28 strömende Luft dargestellt ist. Die aus dem jeweiligen Sensorauslass 47 strömende Luft kann auch dem Kanalsystem 35 zugeführt werden, wie dies beispielsweise für den mit dem zumindest einen Untersuchungskanal 11 fluidisch verbundenen Sensorauslass 47 gezeigt ist. Hierzu ist ein Sensor-Rückführkanal 57 vorgesehen, der fluidisch mit diesem Sensorauslass 47 verbunden ist und über eine Sensor-Mündungsstelle 58 beispielsweise in den Hauptkanal 34 mündet, wobei die Sensor-Mündungsstelle 58 in den gezeigten Beispielen zwischen der Anlagen-Filtereinrichtung 6 und der Anlagen-Fördereinrichtung 7 angeordnet ist. Vorstellbar ist es auch, die Sensor-Mündungsstelle 58 stromauf der Anlagen-Filtereinrichtung 6 bzw. im Rohbereich 41 anzuordnen, um die rückgeführte Luft mit der Anlagen-Filtereinrichtung 6 zu filtern.
Das Sensorgehäuse 45 ist am Filtergehäuse 43 angeordnet. Dies erlaubt es, der Sensoreinrichtung 9 auf einfache Weise und/oder mit reduzierten fluidischen Verbindungen Luft, insbesondere zu untersuchende Luft, zuzuführen.
In den gezeigten Beispielen ist im Rohbereich 41 eine Roh-Abzweigstelle 48 angeordnet, welche zum Einlassen von Luft aus dem Rohbereich 41, das heißt bevor die Luft das Filtermaterial 44 passiert, in die Sensoreinrichtung 9 fluidisch mit einem solchen Sensoreinlass 46 verbunden ist, um einen der Untersuchungskanäle 11 mit der Luft zu versorgen und zumindest eine Eigenschaft der Luft zu erfassen. Hierfür ist ein Sensor-Rohluftzuführkanal 21 vorgesehen, der von der Roh-Abzweigstelle 48 bis zu einem solchen Sensoreinlass 46 verläuft. Die Roh-Abzweigstelle 48 ist vorzugsweise stromab der Umluft-Mündungsstelle 38 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann, wie gestrichelt dargestellt, ein Sensor-Einlasskanal 49 zum Einlassen von Luft aus der Umgebung 5 bzw. Außenluft in die Sensoreinrichtung 9, insbesondere in einen solchen Untersuchungskanal, vorgesehen sein, wobei der Sensor-Einlasskanal 49 vom Außenluftkanal 36 bzw. Hauptkanal 34 separat ist. Ist ein solcher Sensor-Einlasskanal 49 vorgesehen, ist es vorstellbar, im Sensor-Einlasskanal 49 und/oder im Sensor-Rohluftzuführkanal 21 ein nicht gezeigtes Ventil anzuordnen, so dass mit diesem Ventil der Sensoreinrichtung 9 Luft über die Roh-Abzweigstelle 48 oder unmittelbar aus der Umgebung 5 zugeführt werden kann. Zudem ist im Reinbereich 42 des Kanalsystems 35 eine Rein-Abzweigstelle 50 angeordnet, die zum Einlassen von Luft aus dem Reinbereich 42, das heißt nach dem die Luft das Filtermaterial 44 passiert hat, in die Sensoreinrichtung 9 fluidisch mit einem solchen Sensoreinlass 46 verbunden ist, um einen der Untersuchungskanäle 11 mit der Luft zu versorgen und zumindest eine Eigenschaft der Luft zu erfassen. Diese fluidische Verbindung erfolgt mittels eines Sensor-Reinluftzuführkanals 23, der von der Rein-Abzweigstelle 50 bis zum zugehörigen Sensoreinlass 46 verläuft. Die Rein-Abzweigstelle 50 ist dabei stromauf der Fördereinrichtung 7 angeordnet, wobei auch eine Anordnung stromab der Fördereinrichtung 7 und stromab des zumindest einen Wärmetauschers 4 möglich ist.
Die Klimaanlage 3 weist eine Absperreinrichtung 51 auf, die ein im Umluftkanal 8 vorgesehenes, insbesondere angeordnetes, Umluft-Absperrorgan 52 und ein im Außenluftkanal 36 bzw. Hauptkanal 34 vorgesehenes, insbesondere angeordnetes, Außenluft-Absperrorgan 53 aufweist. Dabei ist die Umluft-Mündungsstelle 38 stromab des Außenluft-Absperrorgans 53 angeordnet. Die Absperreinrichtung 51 ist zwischen einer Umluftstellung und einer Außenluftstellung verstellbar, wobei in der Umluftstellung das Außenluft-Absperrorgan 53 den Außenluftkanal 36 bzw. Hauptkanal 34 sperrt und das Umluft-Absperrorgan 52 den Umluftkanal 8 freigibt, so dass keine Luft aus der Umgebung 5 und somit keine Außenluft in die Klimaanlage 3 gelangt, wogegen Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2 und somit Innenluft mit Hilfe der Fördereinrichtung 7 aus dem Fahrzeuginnenraum 2 angesaugt und über den Anlagen-Auslass 54 dem Fahrzeuginnenraum 2 zurückgeführt und somit rezirkuliert wird. Dabei passiert die aus dem Fahrzeuginnenraum 2 stammende Luft in der Klimaanlage 3 aufgrund der Anordnung der Umluft-Mündungsstelle 38 die Filtereinrichtung 6 sowie den zumindest einen Wärmetauscher 4. In der Außenluftstellung wird dagegen der Umluftkanal 8 mit Hilfe des Umluft-Absperrorgans 52 gesperrt, während das Außenluft-Absperrorgan 53 den Außenluftkanal 36 freigibt. Somit wird eine Strömung von Luft durch den Umluftkanal 8 verhindert, wogegen Luft aus der Umgebung 5 und somit Außenluft in die Klimaanlage 3 gelangt. Auf diese Weise kann über die Roh-Abzweigstelle 48 in der Umluftstellung Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2 und in der Außenluftstellung Luft aus der Umgebung 5 bzw. Außenluft strömen, so dass über die Roh-Abzweigstelle 48 sowohl Innenluft als auch Außenluft als zu untersuchende Luft mit der Sensoreinrichtung 9 untersucht, insbesondere zumindest eine Eigenschaft der zu untersuchenden Luft erfasst, werden kann. Die Anlagen-Fördereinrichtung 7 ist zwischen dem Umluft-Absperrorgan 52 und dem Außenluft-Absperrorgan 53 angeordnet. Somit ist es möglich, mit dieser Anlagen-Fördereinrichtung 7 in der Außenluftstellung Luft aus der Umgebung 5 und in der Umluftstellung Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2 zu fördern und dem Anlagen-Auslass 54 zuzuführen. Selbstverständlich ist es hierdurch auch möglich, in Zwischenstellungen sowohl Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2 als auch Luft aus der Umgebung 5 zu fördern und dem Anlagen-Auslass 54 zuzuführen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Kanalsystem 35 einen, gestrichelt dargestellten, Sensor-Innenluftzuführkanal 22 aufweisen, der der Sensoreinrichtung 9 bzw. einem solchen Untersuchungskanal 11 unmittelbar Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2 zuführt.
Die Klimaanlage 3 weist zudem eine Steuereinrichtung 55, die auch Bestandteil des Fahrzeugs 1 sein kann, auf. Die Steuereinrichtung 55 ist über Kommunikationsverbindungen 56 mit der Sensoreinrichtung 9, der Absperreinrichtung 51 und somit mit den Absperrorganen 52, 53, mit der Anlagen-Fördereinrichtung 7 sowie mit der Sensortemperier-Ventileinrichtung 29 kommunizierend verbunden, derart, dass die Steuereinrichtung 55 diese jeweils Steuern und/oder Abfragen kann. Zudem kann die Steuereinrichtung 55 mit der Steuerung 17 der Erzeugungseinrichtung 12 kommunizierend verbunden sein, um diese abzufragen und oder zu steuern.
Die Steuereinrichtung 55 ist insbesondere derart ausgestaltet, dass sie die Klimaanlage 3 in einem Außenluftbetrieb betreibt, wenn die Güte der Außenluft einen vorgegebenen Wert überschreitet, insbesondere besser ist als die Güte der Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 2, wogegen sie die Klimaanlage 3 in einem Umluftbetrieb betreibt, wenn die Güte der Außenluft unterhalb eines vorgegebenen Werts sinkt und/oder die Güte der Luft im Fahrzeuginnenraum 2 besser als die Güte der Außenluft ist. Hierzu verstellt die Steuereinrichtung 55 im Umluftbetrieb die Absperreinrichtung 51 in die Umluftstellung und im Außenluftbetrieb in die Außenluftstellung. Selbstverständlich sind auch Stellungen zwischen der Umluftstellung und der Außenluftstellung ebenso möglich, wie Betriebe der Klimaanlage 3 zwischen dem Umluftbetrieb und dem Außenluftbetrieb.
Erfindungsgemäß weist die Sensoreinrichtung 9 eine Umlenkeinrichtung 97 auf, welche die von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 einem Wechselwirkungsabschnitt 79 zumindest eines der Untersuchungskanäle 11 zuführt, derart, dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13 den Wechselwirkungsabschnitt 79 durchtreten bzw. passieren und dabei mit durch den Untersuchungskanal 11 strömender Luft wechselwirken. Nach der Wechselwirkung mit der Luft werden die umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13 von einem zugehörigen Detektor 15 detektiert, um zumindest eine Eigenschaft der Luft, mit der die elektromagnetischen Wellen 13 zuvor wechselwirkten, zu erfassen. Beim in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Umlenkeinrichtung 97 dabei derart ausgestaltet, dass sie die von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 zum Wechselwirkungsabschnitt 79 des jeweiligen Untersuchungskanals 11 umlenkt. Das heißt, dass die Umlenkeinrichtung 97 die emittierten elektromagnetischen Wellen 13 sowohl in Richtung des Wechselwirkungsabschnitts 79 des einen Untersuchungskanals 11 als auch in Richtung des Wechselwirkungsabschnitts 79 des anderen Untersuchungskanals 11 umlenkt. Hierbei ist die Umlenkeinrichtung 97 zwischen den Untersuchungskanälen 11 angeordnet. Dem jeweiligen Untersuchungskanal 11 ist ein solcher Detektor 15 zugeordnet, so dass mit Hilfe derselben Erzeugungseinrichtung 12 zumindest eine Eigenschaft von durch den einen Untersuchungskanal 11, und unabhängig davon, von durch den anderen Untersuchungskanal 11 strömender Luft erfasst werden kann. Der dem jeweiligen Untersuchungskanal 11 bzw. Wechselwirkungsabschnitt 79 zugeordnete Detektor 15 ist dabei vorteilhaft auf der von der Eintrittsseite der elektromagnetischen Wellen 13 in den zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt 79 abgewandten Seite des Wechselwirkungsabschnitts 79 und außerhalb des Wechselwirkungsabschnitts 79 angeordnet. Hierdurch wird das Detektieren von in Richtung des anderen Wechselwirkungsabschnitt 79 umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13 verhindert oder zumindest reduziert und/oder ein unabhängigeres Erfassen der zumindest einen Eigenschaft der durch den jeweiligen Untersuchungskanal 11 strömenden Luft ermöglicht. Das Anordnen des jeweiligen Detektors 15 außerhalb des Wechselwirkungsabschnitts 79 hat zur Folge, dass Verschmutzungen des Detektors 15 durch die durch den jeweiligen Untersuchungskanal 11 strömende Luft verringert oder zumindest reduziert wird.
Die Erzeugungseinrichtung 12, die Umlenkeinrichtung 97 sowie der zumindest eine Untersuchungskanal 11 sind im Sensorgehäuse 45 angeordnet. Hierdurch kann die Sensoreinrichtung 9 kompakt hergestellt werden, wobei die Umlenkeinrichtung 97 die kompakte Bauweise weiter verbessert. Insbesondere erlaubt die Umlenkeinrichtung 97 die Erzeugungseinrichtung 12 bezüglich des zumindest einen Untersuchungskanals 11 beliebig anzuordnen und somit den zur Verfügung stehenden Bauraum möglichst effizient zu nutzen.
In 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Klimatisierungsanlage 3 aus 1 im Bereich der Sensoreinrichtung 9 gezeigt, wobei in 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Sensoreinrichtung 9 zu sehen ist. Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel der Sensoreinrichtung 9 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten Sensoreinrichtung 9 dadurch, dass der jeweilige Wechselwirkungsabschnitt 79 durch eine Unterbrechung 80 des zugehörigen Untersuchungskanals 11 gebildet ist. Hierdurch wird die Wechselwirkung der mit Hilfe der Umlenkeinrichtung 97 umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13 mit dem Untersuchungskanal 11 an sich, insbesondere einer Kanalhülle 98 des Untersuchungskanals 11 (s. 5-14), verhindert oder zumindest reduziert, so dass die mit Hilfe der Sensoreinrichtung 9 erfasste zumindest eine Eigenschaft der Luft präziser erfasst werden kann.
Zum Umlenken der von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 kann die Umlenkeinrichtung 97 prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Bei den in den 1 und 2 gezeigten Beispielen kann die Umlenkeinrichtung 97 hierzu zumindest einen Strahlteiler 99 zum Aufteilen der von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 aufweisen. Vorstellbar ist es, zwei solche Strahlteiler 99 nacheinander bzw. seriell anzuordnen, um mit Hilfe des jeweiligen Strahlteilers 99 einen Teilstrahl 100 durch einen solchen zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt 79 hindurchtreten zu lassen. Das heißt, dass die Umlenkeinrichtung 97 die von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 in zwei Teilstrahlen 100 aufteilt, wobei der jeweilige Teilstrahl 100 durch einen solchen zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt 79 verläuft bzw. hindurchtritt.
Weitere Ausführungsbeispiele der Klimatisierungsanlage bzw. der Sensoreinrichtung 9 sind in den 3 und 4 gezeigt, wobei in den 3 und 4 der besseren Darstellung halber lediglich die Erzeugungseinrichtung 12, die Umlenkeinrichtung 97 sowie die entsprechenden elektromagnetischen Wellen 13 zu sehen sind.
Beim in 3 gezeigten Beispiel weist die Umlenkeinrichtung 97 ein angedeutetes Doppelprisma 101 auf bzw. ist die Umlenkeinrichtung 97 als ein solches Doppelprisma 101 ausgestaltet. Durch unterschiedliche Einfallswinkel der von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 auf das jeweilige Prisma des Doppelprismas 101 teilt das Doppelprisma 101 die emittierten elektromagnetischen Wellen 13 in zwei Teilstrahlen 100, wobei der jeweilige Teilstrahl 100 durch einen solchen zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt 79 hindurchtritt.
Beim in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Umlenkeinrichtung 97 einen Spiegel 102 auf, der, wie mit einem Doppelpfeil 103 angedeutet, zwischen der mit durchgezogenen Linien und der mit gestrichelten Linien dargestellten Positionen verstellbar ist, wobei der Spiegel 102 in einer dieser Positionen die von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 in Richtung eines solchen Wechselwirkungsabschnitts 79 und in der anderen Position in Richtung des anderen solchen Wechselwirkungsabschnitts 79 umlenkt.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Klimatisierungsanlage 3 bzw. der Sensoreinrichtung 9, wobei eine Innenansicht der Sensoreinrichtung 9 zu sehen ist, bei der zwei solche Untersuchungskanäle 11, die Erzeugungseinrichtung 12, die Umlenkeinrichtung 97 sowie zwei solche Detektoren 15 zu sehen sind. Die Untersuchungskanäle 11 erstrecken sich jeweils entlang einer Erstreckungsrichtung 108, wobei die Untersuchungskanäle 11 quer zur Erstreckungsrichtung 108 zueinander beabstandet sind. Die Erzeugungseinrichtung 12 und die Umlenkeinrichtung 97 sind zwischen den Untersuchungskanälen 11 angeordnet. Die Erzeugungseinrichtung 12 ist derart angeordnet, dass sie die erzeugten elektromagnetischen Wellen 13 entlang der Erstreckungsrichtung 108 emittiert. Die emittierten elektromagnetischen Wellen 13 sowie die Untersuchungskanäle 11 verlaufen also im Wesentlichen achsparallel und zueinander beabstandet. Der jeweilige Untersuchungskanal 11 weist, wie zuvor erwähnt, eine Kanalhülle 98 auf, welche einen Strömungspfad der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft außenseitig begrenzt. Zu erkennen ist, dass der jeweilige Wechselwirkungsabschnitt 79 durch eine Unterbrechung 80 der Kanalhülle 98 gebildet ist, derart, dass die mittels der Umlenkeinrichtung 97 umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13 ohne Wechselwirkung mit der Kanalhülle 98 durch den Wechselwirkungsabschnitt 79 hindurchtreten und mit der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft wechselwirken. Die Umlenkeinrichtung 97 weist im gezeigten Beispiel einen Leiter 104 auf, welcher die von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 führt bzw. leitet. Insbesondere kann die Umlenkeinrichtung 97 als ein solcher Leiter 104 ausgebildet sein. Bei dem Leiter 104 kann es sich um eine Glasfaser 105 oder einen Bündel 106, insbesondere Glasfaserbündel 106', handeln. Beim gezeigten Beispiel weist der Leiter 104 zwei Abzweigungen 107 auf, wobei die jeweilige Abzweigung 107 einem solchen Wechselwirkungsabschnitt 79 zugeordnet ist, derart, dass die jeweilige Abzweigung 107 einen Teilstrahl 100 der emittierten elektromagnetischen Wellen 13 durch den zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt 79 hindurchtreten lässt, wobei die jeweilige Abzweigung 107 vorteilhaft außerhalb des zugehörigen Wechselwirkungsabschnitts 79 und austrittsseitig, das heißt endseitig an derjenigen Stelle, an der der zugehörige Teilstrahl 100 aus der Abzweigung 107 austritt, nahe am zugehörigen Wechselwirkungsabschnitt 79 angeordnet ist. Die in Erstreckungsrichtung 108 emittierten elektromagnetischen Wellen 13 werden also mit Hilfe der Umlenkeinrichtung 97 geneigt oder quer zur Erstreckungsrichtung 108 umgelenkt, wobei beim in 5 gezeigten Beispiel die Teilstrahlen 100 geneigt bzw. quer zur Erstreckungsrichtung 108 verlaufen.
Der Einsatz eines solchen Leiters 104 erlaubt es, die von der Erzeugungseinrichtung 12 emittierten elektromagnetischen Welle 13 nicht nur in linearer Weise, sondern auch gekrümmt und/oder über Hindernisse hinweg derart umzulenken, dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13, insbesondere als solche Teilstrahlen 100, durch wenigstens einen solchen Wechselwirkungsabschnitt 79 hindurchtreten und mit durch den zugehörigen Untersuchungskanal 11 strömender Luft wechselwirken. Bevorzugt ist es dabei, wenn der Leiter 104 eintrittsseitig, das heißt an derjenigen Stelle, an der die von der Erzeugungseinrichtung 12 erzeugten elektromagnetischen Wellen 13 in den Leiter 14 eintreten, relativ, insbesondere an, der Erzeugungseinrichtung 12 fixiert ist. Hierdurch werden Einwirkungen von mechanischen Vibrationen auf die Sensoreinrichtung 9, welche insbesondere im Betrieb der Klimatisierungsanlage 3 bzw. des Fahrzeugs 1 auftreten können, verhindert oder zumindest reduziert. Analog hierzu ist es bevorzugt, wenn der Leiter 104, insbesondere die jeweilige Abzweigung 107, austrittsseitig bezüglich des zugehörigen Wechselwirkungsabschnitts 79, insbesondere am zugehörigen Untersuchungskanal 11, fixiert ist, so dass der Einfluss mechanischer Einwirkungen, insbesondere Vibrationen, verhindert oder zumindest reduziert wird.
In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei lediglich die Erzeugungseinrichtung 12 und die Umlenkeinrichtung 97 gezeigt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Umlenkeinrichtung 97 zwei solche separate Leiter 104 auf, wobei der jeweilige Leiter 104 einem solchen Wechselwirkungsabschnitt 79 zugeordnet ist. Dies erlaubt eine flexiblere Anordnung der jeweiligen Untersuchungskanäle 11, insbesondere der Wechselwirkungsabschnitte 79. Die Leiter 4 können dabei Bestandteil eines solchen Bündels 106 sein. Das heißt, dass die Umlenkeinrichtung 97 ein solcher Bündel 106, insbesondere Glasfaserbündel 106', sein kann.
In 7 ist ein Schnitt durch die Sensoreinrichtung 9 bzw. der Klimatisierungsanlage 3 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zu sehen, wobei ein Längsschnitt durch einen solchen Untersuchungskanal 11 zu sehen ist. Außerdem sind lediglich die Umlenkeinrichtung 97, die einen solchen, dem Wechselwirkungsabschnitt 79 des gezeigten Untersuchungskanals 11 zugehörigen Leiter 104 aufweist, und der zugehörige Detektor 15 zu sehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Untersuchungskanal 11 von einem Hüllluftkanal 109 umgeben, welcher einen Hüllluftströmungspfad 110 von durch den Hüllluftkanal 109 strömender Hüllluft begrenzt. Die Hüllluft ist vorzugsweise von der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft unterschiedlich, insbesondere gereinigte, beispielsweise mittels der Anlagen-Filtereinrichtung 6 gefilterte, Luft. Der Hüllluftströmungspfad 110 umgibt dabei die Unterbrechung 80 des Untersuchungskanals 11, welche den Wechselwirkungsabschnitt 79 bildet, derart, dass der Hüllluftströmungspfad 110 die Strömung der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft durch den Wechselwirkungsabschnitt 79 außenseitig begrenzt. Mit anderen Worten, der Hüllluftströmungspfad 110 verhindert, dass durch den Untersuchungskanal 11 strömende Luft im Wechselwirkungsabschnitt 79 aus dem Untersuchungskanal 11 strömt und die Sensoreinrichtung 9, insbesondere die Erzeugungseinrichtung 12, den jeweiligen Detektor 5 und/oder die Umlenkeinrichtung 97 verschmutzt. Der Hüllluftkanal 109 weist vorzugsweise eine zur Unterbrechung 80 des Untersuchungskanals 11 und somit zum Wechselwirkungsabschnitt 79 fluchtende Unterbrechung 80 auf, wobei die Unterbrechungen 80 der Kanäle 11, 109 derart angeordnet sind, dass die zugehörigen umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13, insbesondere der zugehörige Teilstrahl 100, ohne Wechselwirkung mit der Kanalhülle 98 und dem Hüllluftkanal 109 durch diese hindurchtreten. Da die Hüllluft gereinigte bzw. gefilterte Luft ist, wird dabei die Wechselwirkung der umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13 mit der Hüllluft verhindert oder zumindest reduziert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel verlaufen der Untersuchungskanal 11 und der Hüllluftkanal 109 stromab des Wechselwirkungsabschnitts 79 gemeinsam bzw. sind einheitlich. Das heißt, dass durch den Untersuchungskanal 11 strömende Luft und Hüllluft stromab des Wechselwirkungsabschnitts 79 vermischt und gemeinsam geführt werden. Insbesondere kann diese Mischung über den Sensorauslass 47 dem Kanalsystem 39 zurückgeführt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Untersuchungskanal 11 eine in den Wechselwirkungsabschnitt 79 mündende Kanaldüse 111 auf. Die Kanaldüse 111 verjüngt sich also in Strömungsrichtung der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft hin zum Wechselwirkungsabschnitt 79. In der Folge wird ein Ausströmen der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft außerhalb des Wechselwirkungsabschnitts 79, insbesondere in das Sensorgehäuse 45, verhindert oder zumindest reduziert.
8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, welches sich von dem in 7 gezeigten Beispiel dadurch unterscheidet, dass der Untersuchungskanal 11 und der Hüllluftkanal 109 stromab des Wechselwirkungsabschnitts 79 getrennt verlaufen. Hierdurch kann das Vermischen der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft mit der Hüllluft reduziert werden.
Beim in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Unterbrechung 80 des Untersuchungskanals 11 in Umfangsrichtung umlaufend geschlossen ausgebildet. Das heißt, dass die Unterbrechung 80 im Untersuchungskanal 11 eine lokale Trennung des Untersuchungskanal 11 bildet. Dies kann auch bei den Unterbrechungen 80 der in den 7 und 8 gezeigten Kanäle 11, 109 der Fall sein.
Wie in 9 gezeigt, ist es genauso vorstellbar, die jeweilige Unterbrechung 80 lediglich über einen Teilbereich in Umfangsrichtung zu realisieren, derart, dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13 ohne Wechselwirkung mit dem jeweiligen Kanal 11, 109 durch diese hindurch treten. Die Unterbrechung 80 ist also als ein Durchbruch 117 im zugehörigen Kanal 11, 109, nachfolgend auch Kanaldurchbruch 117 genannt, ausgebildet. Auf diese Weise wird insbesondere das Ausströmen der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft aus dem Wechselwirkungsabschnitt 79 vereinfacht verhindert oder zumindest weiter reduziert.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Sensoreinrichtung 9 bzw. der Klimatisierungsanlage 3 ist in 10 zu sehen. Dargestellt ist dabei ein Längsschnitt durch den Untersuchungskanal 11 sowie den Hüllluftkanal 109, wobei die Unterbrechungen 80 der Kanäle 11, 109 fluchtend dargestellt sind. In diesem Beispiel können also die umgelenkten elektromagnetischen Wellen 13 (nicht dargestellt) senkrecht zur Zeichenebene verlaufen. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel einerseits durch die Ausbildung der jeweiligen Unterbrechung 80 als Kanaldurchbruch 117 derart, dass diese sich in Umfangsrichtung lediglich über Teilbereiche erstrecken. Andererseits weist der Hüllluftkanal 109 in den in den 7 und 8 gezeigten Beispielen stromab des Wechselwirkungsabschnitts 79 einen im Wesentlichen gleichen Querschnitt auf wie stromab des Wechselwirkungsabschnitts 79, wogegen der Hüllluftkanal 109, der stromab des Wechselwirkungsabschnitts 79 gemeinsam mit dem Untersuchungskanal 11 verläuft, stromab des Wechselwirkungsabschnitts 79 einen größeren Strömungsquerschnitt auf als stromauf des Wechselwirkungsabschnitts 79. Dabei verkleinert sich dieser Strömungsquerschnitt im Bereich des Wechselwirkungsabschnitts 79 in Strömungsrichtung der Luft im Wesentlichen stetig und ist anschließend wieder im Wesentlichen konstant. In der Folge kann das Ausströmen der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft aus dem Wechselwirkungsabschnitt 79 weiter reduziert werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 11 zu sehen, wobei sich dieses Ausführungsbeispiel von dem in 10 gezeigten Beispiel dadurch unterscheidet, dass der Wechselwirkungsabschnitt 79 bezüglich der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft stromauf eines auslassseitigen Endes 113 der Kanaldüse 11 angeordnet ist. Hierdurch wird für die durch den Untersuchungskanal strömende Luft eine verbesserte Saugwirkung im Bereich des Wechselwirkungsabschnitts 79 erzielt, so dass ein Ausströmen der Luft aus dem Wechselwirkungsabschnitt 79 verhindert oder zumindest reduziert wird. In diesem Beispiel ist der Wechselwirkungsabschnitt 79 dabei zumindest teilweise innerhalb der Kanaldüse 111 vorgesehen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 12 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den in den 10 und 11 gezeigten Beispielen dadurch, dass der Hüllluftkanal 109 im Bereich des auslassseitigen Endes 113 der Kanaldüse 111 eine lokale Verjüngung 112 aufweist. Das heißt, dass sich der Strömungsquerschnitt durch den Hüllluftkanal 109 im Bereich des auslassseitigen Endes 113 der Kanaldüse 111 verkleinert und anschließend wieder vergrößert, insbesondere derart vergrößert wird, dass der Strömungsquerschnitt im Wesentlichen dem Strömungsquerschnitt stromauf der Verjüngung 112 entspricht. Dabei kann der Wechselwirkungsabschnitt 79, wie in 11 gezeigt, stromauf des auslassseitigen Endes 113 angeordnet sein oder kann die Kanaldüse 111, wie in 10 dargestellt, in den Wechselwirkungsabschnitt 79 münden. Die lokale Verjüngung 112 ist in 12 durch einen symmetrischen, spitzen Verlauf bzw. einen eckigen Verlauf des Hüllluftkanals 109 realisiert.
In 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, welches sich von dem in 12 gezeigten Beispiel durch einen gekrümmten, in Strömungsrichtung der Luft länglicheren und symmetrischen Verlauf des Hüllluftkanals 109 zum Ausbilden der lokalen Verjüngung 112 unterscheidet.
Bei den in den 12 und 13 gezeigten Beispielen ist der Hüllluftkanal 109 also in der Art eines Venturirohrs realisiert. In der Folge wird durch den Wechselwirkungsabschnitt 79 strömende Luft anschließend, das heißt stromabseitig, wieder in den Hüllluftkanal 109 bzw. den Untersuchungskanal 11 gesaugt, so dass ein Ausströmen der Luft, insbesondere der durch den Untersuchungskanal 11 strömenden Luft, aus dem Wechselwirkungsabschnitt 79 außerhalb des Untersuchungskanals 11 verhindert oder zumindest reduziert ist.
14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Sensoreinrichtung 9 bzw. der Klimatisierungsanlage 3, wobei ein Schnitt gezeigt ist, bei dem Querschnitte durch zwei solche Untersuchungskanäle 11 im Bereich der zugehörigen Wechselwirkungsabschnitte 79 zu sehen sind. Die Untersuchungskanäle 11 sind zueinander beabstandet angeordnet, wobei dem jeweiligen Wechselwirkungsabschnitt 79 mit Hilfe der Umlenkeinrichtung 79, die beispielsweise als ein solcher Leiter 104 mit solchen Abzweigungen 107 ausgebildet sein kann, umgelenkte elektromagnetische Wellen 13, insbesondere Teilstrahlen 100, zugeführt werden, welche durch den Wechselwirkungsabschnitt 79 des zugehörigen Untersuchungskanal 11 hindurchtreten und dabei mit durch den Untersuchungskanal 11 strömender Luft wechselwirken. Nach der Wechselwirkung werden die umgelenkten elektromagnetischen Strahlen 13 von einem solchen zugehörigen Detektor 15 detektiert. Bei diesem Beispiel ist zwischen den Wechselwirkungsabschnitten 79 der beabstandeten Untersuchungskanäle 11 eine Trennwand 115 angeordnet, welche luftundurchlässig und lichtundurchlässig ist. Die Trennwand 5 verhindert, dass durch eine der Untersuchungskanäle 11 strömende Luft zum Wechselwirkungsabschnitt 79 des anderen Untersuchungskanals 11 gelangt oder reduziert eine solche Strömung zumindest. Ferner wird der Einfluss von Streulicht verhindert. Somit wird die Präzision der Erfassung der zumindest einen Eigenschaft der jeweiligen, durch den zugehörigen Untersuchungskanal 11 strömenden Luft erhöht. Die Trennwand 115 erstreckt sich vorzugsweise entlang der Untersuchungskanäle 11 und verläuft dabei vorzugsweise zumindest zwischen den Wechselwirkungsabschnitten 79 der unterschiedlichen Untersuchungskanäle 11.
Bei allen gezeigten Beispielen ist es bevorzugt, wenn die Strömung der Luft innerhalb des zugehörigen Untersuchungskanals 11 in Richtung der Erdanziehung verläuft. Hierzu sind die Sensoreinrichtung 9 bzw. der zumindest eine Untersuchungskanal 11 entsprechend angeordnet. Eine solche Anordnung hat zur Folge, dass in durch den Untersuchungskanal 11 strömender Luft enthaltener Schmutz bzw. enthaltene Partikel, beim Austreten aus dem Untersuchungskanal 11 und in das Sensorgehäuse 45 sich an einem Boden der Sensoreinrichtung 9 bzw. des Sensorgehäuses 45 absetzt/absetzen. Folglich führt ein solches Austreten zu keiner oder zumindest einer reduzierten Verschmutzungen der Erzeugungseinrichtung 12 und/oder der Umlenkeinrichtung 97 und/oder des zumindest einen Detektors 15. Ein solches Austreten kann dabei insbesondere außerhalb des Betriebs der Klimatisierungsanlage 3 bzw. der Sensoreinrichtung 3 auftreten, wenn Luft nicht oder mit zumindest verringerter Wirkung durch den Untersuchungskanal 11 und/oder den zugehörigen Hüllluftkanal 109 gefördert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007014519 A1 [0003]

Claims

Klimatisierungsanlage (3) eines Fahrzeugs (1) zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums (2), mit einem im Betrieb von Luft durchströmten Kanalsystem (35) und mit einer Sensoreinrichtung (9) zum Erfassen zumindest einer Eigenschaft von Luft, wobei, - die Sensoreinrichtung (9) wenigstens einen im Betrieb der Klimatisierungsanlage (3) von Luft durchströmbaren Untersuchungskanal (11) und eine Erzeugungseinrichtung (12) aufweist, die im Betrieb elektromagnetische Wellen (13) erzeugt und emittiert, - die Sensoreinrichtung (9) eine Umlenkeinrichtung (97) aufweist, die derart ausgestaltet ist, dass sie die von der Erzeugungseinrichtung (97) emittierten elektromagnetischen Wellen (13) zumindest teilweise in einen Wechselwirkungsabschnitt (79) wenigstens eines der Untersuchungskanäle (11) umlenkt, durch den die umgelenkten elektromagnetischen Wellen (13) hindurchtreten und dabei mit der durch den Untersuchungskanal (11) strömenden Luft wechselwirken, - die Sensoreinrichtung (9) einen Detektor (15) aufweist, der die umgelenkten elektromagnetischen Wellen (13) nach dem Wechselwirken mit der Luft detektiert.
Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9) zwei solche Untersuchungskanäle (11) aufweist, die beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei die Erzeugungseinrichtung (12) zwischen den Untersuchungskanälen (11) angeordnet ist und wobei die Umlenkeinrichtung (97) derart ausgestaltet ist, dass sie die von der Erzeugungseinrichtung (12) emittierten elektromagnetischen Wellen (13) in den Wechselwirkungsabschnitt (79) des einen Untersuchungskanals (11) und in den in den Wechselwirkungsabschnitt (79) des anderen Untersuchungskanals (11) umlenkt.
Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9) zwei solche Untersuchungskanäle (11) aufweist und die Umlenkeinrichtung (97) derart ausgestaltet ist, dass sie die von der Erzeugungseinrichtung (12) emittierten elektromagnetischen Wellen (13) in zumindest zwei Teilstrahlen (100) aufteilt, derart, dass jeweils zumindest einer der Teilstrahlen (100) durch jeweils einen solchen Wechselwirkungsabschnitt (79) hindurchtritt.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9) zwei solche Untersuchungskanäle (11) aufweist, die beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei die Umlenkeinrichtung (97) zwischen den Untersuchungskanälen (11) angeordnet ist.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass sich der jeweilige Untersuchungskanal (11) entlang einer Erstreckungsrichtung (108) erstreckt, - dass die Erzeugungseinrichtung (12) derart angeordnet ist, dass sie die elektromagnetischen Wellen (13) entlang der Erstreckungsrichtung (108) emittiert.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9) ein Sensorgehäuse (45) aufweist, in dem der zumindest eine Untersuchungskanal (11), die Erzeugungseinrichtung (12), die Umlenkeinrichtung (97) sowie der jeweilige Detektor (15) gemeinsam angeordnet sind.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (97) einen elektromagnetische Wellen (13) führenden Leiter (104) aufweist, der derart verläuft, dass er die von der Erzeugungseinrichtung (12) emittierten elektromagnetischen Wellen (13) zumindest teilweise umlenkt, so dass die umgelenkten elektromagnetischen Wellen (13) durch zumindest einen solchen Wechselwirkungsabschnitt (79) hindurchtreten.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (97) wenigstens einen Strahlteiler (99) zum Aufteilen der von der Erzeugungseinrichtung (12) emittierten elektromagnetischen Wellen (13) in zumindest zwei Teilstrahlen (100) aufweist.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (97) einen die von der Erzeugungseinrichtung (12) emittierten elektromagnetischen Wellen (13) reflektierenden Spiegel (102) aufweist.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, - dass wenigstens ein solcher Untersuchungskanal (11) eine einen Strömungspfad der Luft außenseitig begrenzende Kanalhülle (98) aufweist, - dass der Wechselwirkungsabschnitt (79) als eine Unterbrechung (80) der Kanalhülle (98) ausgebildet ist.
Klimatisierungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Untersuchungskanal (11) stromauf der Unterbrechung (80) als eine sich hin zur Unterbrechung (80) verjüngende Kanaldüse (111) ausgebildet ist.
Klimatisierungsanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung (80) im Betrieb von einem Hüllluftströmungspfad (110) umgeben ist, der die Strömung der Luft durch den Wechselwirkungsabschnitt (79) außenseitig begrenzt.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) dem Wechselwirkungsabschnitt (79) benachbart, insbesondere außerhalb des Wechselwirkungsabschnitts (79), angeordnet ist.
Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungseinrichtung (12) außerhalb des zumindest einen Untersuchungskanals (11) angeordnet ist.
Fahrzeug (1) mit einem Fahrzeuginnenraum (2) und einer Klimatisierungsanlage (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Klimatisieren des Fahrzeuginnenraums (2).