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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit einem Fahrzeuginnenraum, mehreren in dem Fahrzeuginnenraum angeordneten Fahrzeugsitzen, und mit jeweils seitlich von dem Fahrzeuginnenraum angeordneten säulenartigen Rahmenelementen einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere B-Säulenelementen, insbesondere mit im Bereich der Rahmenelemente angeordneten Luftauslässen.
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Ein derartiges Kraftfahrzeug ist beispielsweise aus der US 2011/ 0 074 184 A1 bekannt, bei der entlang einer B-Säule konditionierte Luft in einem Luftkanal von unten nach oben geblasen wird ausgehend von einer bodenseitig in dem Fahrzeug im Bereich der B-Säule angeordneten Klimatisierungseinheit.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Kraftfahrzeug mit einer seitlich angeordneten Klimatisierungseinheit anzugeben, die eine verbesserte Konditionierung (Kühlung bzw. Erwärmung) von Luft in dem Fahrzeuginnenraum ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Vorgeschlagen wird also ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeuginnenraum, mehreren in dem Fahrzeuginnenraum angeordneten Fahrzeugsitzen, und mit jeweils seitlich von dem Fahrzeuginnenraum angeordneten säulenartigen Rahmenelementen einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere B-Säulenelementen. Dabei ist vorgesehen, dass in einem betreffenden der säulenartigen Rahmenelemente eine jeweilige rohrartig ausgebildete Klimatisierungseinheit mit einem Verdampferelement und einem Heizelement angeordnet ist, wobei die Klimatisierungseinheit einen Lufteinlass aufweist, durch den Innenraumluft in die Klimatisierungseinheit einströmt, wobei der Lufteinlass oberhalb von dem Verdampferelement und von dem Heizelement angeordnet ist, derart dass mittels der Klimatisierungseinheit zu konditionierende Luft in der Klimatisierungseinheit von oben nach unten strömt.
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Mittels einer derartigen Anordnung ist es möglich, insbesondere erwärmte Luft aus einem oberen Bereich des Kraftfahrzeugs, insbesondere im Bereich einer Dachverkleidung bzw. eines Dachhimmels des Kraftfahrzeugs, in die Klimatisierungseinheit einströmen zu lassen, so dass diese dann in der Kühlungseinheit auf ihrem Weg nach unten im Verdampferelement gekühlt und entfeuchtet werden kann.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann in der Klimatisierungseinheit das Verdampferelement oberhalb von dem Heizelement angeordnet sein. Hierdurch ist es möglich, einströmende Luft vor einer erneuten Erwärmung zu entfeuchten.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann die Klimatisierungseinheit wenigstens zwei Luftauslässe aufweisen, die in Strömungsrichtung der Luft in der Klimatisierungseinheit übereinander und in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Hierdurch kann konditionierte, insbesondere gekühlte oder erwärmte Luft, auf unterschiedlichen Höhenniveaus in den Fahrzeuginnenraum geleitet werden.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann ein erster Luftauslass stromabwärts von dem Verdampferelement und stromaufwärts von dem Heizelement angeordnet sein. Mit anderen Worten kann das erste Luftauslasselement zwischen dem Verdampferelement und dem Heizelement angeordnet sein. Hierdurch ist es möglich, dass durch den ersten Luftauslass nur gekühlte Luft in den Fahrzeuginnenraum ausströmt.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann ein zweiter Luftauslass stromabwärts von dem Heizelement angeordnet sein. Hierdurch ist es möglich, dass durch den zweiten Luftauslass nur erwärmte Luft in den Fahrzeuginnenraum ausströmt.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann stromabwärts von dem ersten Luftauslass und stromaufwärts von dem Heizelement eine Einstellvorrichtung angeordnet sein, die dazu eingerichtet ist, den zu dem Heizelement gelangenden Luftstrom einzustellen bzw. zu regulieren. Insbesondere kann mittels einer solchen Einstellvorrichtung der Durchlass von Luft zu dem Heizelement geschlossen werden, so dass dem Heizelement kein oder lediglich ein geringes Luftvolumen zugeführt wird. Mittels der Einstellvorrichtung ist es somit auch möglich, im Wesentlichen den gesamten Luftstrom nach dessen Abkühlung im Verdampferelement durch den ersten Luftauslass strömen zu lassen, was eine effiziente Kühlung des Fahrzeuginnenraums ermöglicht.
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Bei dem Kraftfahrzeug können den Luftauslässen einstellbare Luftlenkelemente zugeordnet sein, derart, dass die Richtung von in den Innenraum austretender konditionierter Luft einstellbar ist. Bezogen auf die Fahrzeugsitze wird es hierdurch insbesondere möglich, dass konditionierte Luft in Richtung einer gewünschten Sitzreihe, wie beispielsweise den Vordersitzen oder den Rücksitzen, gelenkt wird, wenn sie aus der Klimatisierungseinheit in den Fahrzeuginnenraum austritt.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann der zweite Luftauslass in einem Fußbereich des Fahrzeuginnenraums angeordnet sein. Der erste Luftauslass kann in einem Oberkörperbereich des Fahrzeuginnenraums angeordnet sein. Hierdurch kann Luft, die durch das in der Klimatisierungseinheit weiter unten angeordnete Heizelement erwärmt worden ist, in den Fußbereich des Fahrzeuginnenraum geleitet werden, so dass die erwärmte Luft von dort aufgrund von Konvektion bzw. thermischen Effekten nach oben steigt und eine optimale Erwärmung des Fahrzeuginnenraums ermöglicht. Ferner kann Luft, die das in der Klimatisierungseinheit weiter oben angeordnete Verdampferelement gekühlt worden ist, in einem oberen Bereich des Fahrzeuginnenraums geleitet werden, so dass die gekühlte Luft aufgrund Konvektion bzw. thermischen Effekten auch nach unten in Richtung Fußraum fällt, so dass eine optimale Kühlung des Fahrzeuginnenraums ermöglicht wird
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Bei dem Kraftfahrzeug können die Fahrzeugsitze als Gurtintegralsitze ausgebildet sein. Hierdurch kann auf eine Gurtbefestigung im Bereich der säulenartigen Rahmenelemente, insbesondere B-Säulen oder/und C-Säulen, verzichtet werden. Hierdurch kann der dann zusätzlich zur Verfügung stehende Bauraum in den Säulenbereichen für die Ausgestaltung und Unterbringung der Klimatisierungseinheit genutzt werden.
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Bei dem Kraftfahrzeug kann das Heizelement ein PTC-Element sein. PTC-Elemente eigenen sich aufgrund ihrer Größe und Effizienz besonders für die dezentrale Anbringung im Bereich der Säulen der Fahrzeugkarosserie.
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Bezüglich des Verdampferelements der Klimatisierungseinheit wird darauf hingewiesen, dass dieses in einen Kältemittelkreislauf einer Kälteanlage des Kraftfahrzeugs eingebunden sein kann. Ferner wird darauf hingewiesen, dass jedem Verdampferelement eine Abführeinrichtung für kondensiertes Wasser zugeordnet sein kann, die dazu eingerichtet ist, anfallendes Kondenswasser aus der Klimatisierungseinheit abzuleiten.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische und vereinfachte Schnittansicht eines Kraftfahrzeugs;
- 2 eine schematische und vereinfachte Darstellung einer Klimatisierungseinheit;
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In 1 ist in einer vereinfachten und schematischen Schnittdarstellung ein Kraftfahrzeug 10 mit seinem Fahrzeuginnenraum 12 gezeigt. Die Darstellung zeigt einen Schnitt etwa im Bereich von säulenartigen Rahmenelementen 14, insbesondere B-Säulen, des Kraftfahrzeugs 10 bzw. seiner Fahrzeugkarosserie 16. In dem Fahrzeuginnenraum 12 sind durch gestrichelte Linien Fahrzeugsitze 18 angedeutet.
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In oder an einem betreffenden säulenartigen Rahmenelement 14 ist eine jeweilige rohrartig ausgebildete Klimatisierungseinheit 20 vorgesehen bzw. untergebracht. Die weitere Beschreibung der Klimatisierungseinheit 20 erfolgt auch unter Bezugnahme auf die 2, in der die Klimatisierungseinheit 20 schematisch und etwas vergrößert dargestellt ist.
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Die Klimatisierungseinheit 20 weist ein Verdampferelement 22 und ein Heizelement 24 auf. Ferner umfasst die Klimatisierungseinheit 20 einen Lufteinlass 26, durch den Innenraumluft IL in die Klimatisierungseinheit 20 einströmt. Dabei ist der Lufteinlass 26 oberhalb von dem Verdampferelement 22 und von dem Heizelement 24 angeordnet ist, derart dass mittels der Klimatisierungseinheit 20 zu konditionierende Luft, insbesondere Innenraumluft IL, in der Klimatisierungseinheit 20 von oben nach unten strömt.
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In der Klimatisierungseinheit 20 ist das Verdampferelement 22 oberhalb von dem Heizelement 24 angeordnet ist. Mit anderen Worten strömt durch den Lufteinlass 26 eingetretene Luft zunächst durch das Verdampferelement 22 und danach optional durch das Heizelement 24.
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Die Klimatisierungseinheit 20 weist in dem gezeigten Beispiel wenigstens zwei Luftauslässe 28, 30 auf, die in Strömungsrichtung der Luft in der Klimatisierungseinheit 20 übereinander und in einem Abstand AB zueinander angeordnet sind.
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Dabei ist ein erster Luftauslass 28 stromabwärts von dem Verdampferelement 22 und stromaufwärts von dem Heizelement 24 angeordnet. Ein zweiter Luftauslass 30 ist stromabwärts von dem Heizelement 24 angeordnet. Zwischen den beiden Luftauslässen 28, 30 ist eine Einstellvorrichtung 32 angeordnet. Die Einstellvorrichtung 32 ist also stromabwärts von dem ersten Luftauslass 28 und stromaufwärts von dem Heizelement 24 angeordnet. Dabei ist die Einstellvorrichtung 32 dazu eingerichtet, den zu dem Heizelement 24 gelangenden Luftstrom einzustellen bzw. zu regulieren. Die Einstellvorrichtung 32 kann beispielsweise eine Art Einstellklappe oder dergleichen sein, mit welcher der zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt in der Klimatisierungseinheit 20 in Richtung des Heizelements 24 einstellbar ist.
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In den 1 und 2 ist die Einstellvorrichtung 32 in einer Art Mittelstellung dargestellt, so dass ein Teilvolumenstrom in Richtung des Heizelements 24 vorbeiströmen kann. Wird die Einstellvorrichtung 32 geschlossen, wird im Wesentlichen der gesamte Luftvolumenstrom durch den ersten Luftauslass 28 in den Fahrzeuginnenraum 12 geleitet.
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Den Luftauslässen 28, 30 können einstellbare Luftlenkelemente 34 zugeordnet sein (2), derart dass die Richtung von in den Innenraum 12 austretender konditionierter Luft einstellbar ist. Die Luftlenkelemente 34 können beispielsweise um eine zur Luftaustrittsrichtung im Wesentlichen senkrechte Achse drehbar sein, so dass sie bezogen auf den Fahrzeuginnenraum 12 nach vorne oder nach hinten ausgerichtet werden können, um den Luftstrom entsprechenden abzulenken. In der 2 sind die Luftlenkelemente 34 rein schematisch dargestellt und lediglich zur besseren Erkennbarkeit als in den Innenraum 12 vorstehend dargestellt.
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Aus der 1 ist ferner ersichtlich, dass der zweite Luftauslass 30 in einem Fußbereich FB des Fahrzeuginnenraums 12 angeordnet ist. Der erste Luftauslass 28 ist in einem Oberkörperbereich OB des Fahrzeuginnenraums 12 angeordnet. Das gezeigte Heizelement 24 kann insbesondere ein PTC-Element sein.
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Die in 1 schematisch und vereinfacht dargestellten Fahrzeugsitze 18 können also Gurtintegralsitze ausgebildet sein. Mit anderen Worten ist eine hier nicht weiter dargestellte Gurtvorrichtung an einem betreffenden Fahrzeugsitz 18 selbst befestigt bzw. verankert, so dass auf eine Befestigung bzw. Anlenkung einer Gurtvorrichtung an der B-Säule oder C-Säule verzichtet werden kann, um mehr Bauraum für die Klimatisierungseinheit 20 bereitstellen zu können.
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Bezüglich des Verdampferelements 22 der Klimatisierungseinheit 20 wird darauf hingewiesen, dass dieses in einen hier nicht gezeigten Kältemittelkreislauf einer Kälteanlage des Kraftfahrzeugs 10 eingebunden sein kann. Ferner wird darauf hingewiesen, dass jedem Verdampferelement 22 eine ebenfalls nicht dargestellte Abführeinrichtung für kondensiertes Wasser zugeordnet sein kann, die dazu eingerichtet ist, anfallendes Kondenswasser aus der Klimatisierungseinheit 20 abzuleiten.
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Die hier vorgestellte Klimatisierungseinheit 20 arbeitet insbesondere in einem Umluftbetrieb, wobei Innenraumluft IL deckennah durch den Lufteinlass 26 in die Klimatisierungseinheit 20 einströmt bzw. angesaugt wird. In jeder der beiden B-Säulen bzw. optional auch C-Säulen ist jeweils eine Klimatisierungseinheit 20 angeordnet. Somit sind in dem Kraftfahrzeug 10 dezentral in den Säulenbereichen zumindest zwei Klimatisierungseinheiten 20 angeordnet.
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Durch die Anordnung der Luftauslässe 28, 30 auf unterschiedlichen Höhen bzw. im Oberkörperbereich OB bzw. im Fußbereich FB des Fahrzeuginnenraums 12 kann die konditionierte Luft je nach Temperatur optimal in den Fahrzeuginnenraum 12 eingeleitet werden. Hierdurch kann Luft, die durch das in der Klimatisierungseinheit 20 weiter unten angeordnete Heizelement 24 erwärmt worden ist, in den Fußbereich FB des Fahrzeuginnenraums 12 geleitet werden, so dass die erwärmte Luft von dort aufgrund von Konvektion bzw. thermischen Effekten nach oben steigt und eine optimale Erwärmung des Fahrzeuginnenraums 12 ermöglicht. Ferner kann Luft, die das in der Klimatisierungseinheit 20 weiter oben angeordnete Verdampferelement 22 gekühlt worden ist, in einem oberen Bereich OB des Fahrzeuginnenraums 12 geleitet werden, so dass die gekühlte Luft aufgrund Konvektion bzw. thermischen Effekten auch nach unten in Richtung Fußraum fällt, so dass eine optimale Kühlung des Fahrzeuginnenraums 12 ermöglicht wird. Aufgrund der Einstellvorrichtung 32 ist es auch möglich, gekühlte und erwärmte Luft gleichzeitig aus den jeweiligen Luftauslässen 28, 30 ausströmen zu lassen.
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Selbstverständlich kann die Klimatisierungseinheit 20 über eine entsprechende Steuereinheit automatisiert oder manuell eingestellt werden, so dass beispielsweise in Abhängigkeit von erfassten Temperaturwerten, wie etwa Umgebungstemperatur und Innenraumtemperatur, die Luft mittels der Klimatisierungseinheit 20 optimal konditioniert werden kann.
