DE10244954A1

DE10244954A1 - Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpen-Kühlzyklus

Info

Publication number: DE10244954A1
Application number: DE10244954A
Authority: DE
Inventors: Shin Nishida; Nobuharu Kakehashi; Masami Taguchi; Noriyuki Miyazaki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: JP3870757B2; DE10244954B4; US6640570B2; JP2003170725A; US20030056531A1

Abstract

Bei einer Fahrzeugklimaanlage ist ein innerer Wärmeaustauscher eines Wärmepumpenkühlzyklus (200) in einem Klimaanlagengehäuse (101) angeordnet, um durchgehende Luft zu erwärmen und zu kühlen. Das Klimaanlagengehäuse verfügt innen über einen Bypasskanal (105), durch welchen Luft an eine Abströmseite unter Bypass des inneren Wärmeaustauschers (201) strömt. In einem Entnebelungsmode wird hauptsächlich durch den Bypasskanal (105) gehende Luft gegen eine Windschutzscheibe des Fahrgastraums geblasen und hauptsächlich durch den inneren Wärmeaustauscher gehende Luft wird gegen eine untere Seite im Fahrgastraum geblasen. Selbst durch Einstellen der Wärmekapazität des inneren Wärmeaustauschers auf maximale Leistung kann hierdurch verhindert werden, dass die Windschutzscheibe im Entnebelungsmode beschlägt.

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Wärmepumpen-Kühlzyklus, die entweder Kühlbetrieb oder Heizbetrieb einschalten kann.

2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik

Bei einem Wärmepumpen-Kühlzyklus, der in der Lage ist, einen Betrieb aus der Gruppe Kühlbetrieb und Heizbetrieb einzuschalten, wird entspanntes Kühlmittel in einem inneren Wärmeaustauscher verdampft, indem Wärme von Luft, die in einen Fahrgastraum geblasen wird, absorbiert und die absorbierte Wärme an Außenluft in einem äußeren Wärmeaustauscher abgestrahlt wird, wenn der Kühlbetrieb zum Kühlen des Fahrgastraums durchgeführt wird. Wenn dagegen der Heizbetrieb zum Heizen der Fahrgastzelle abläuft, wird dekomprimiertes Kühlmittel im äußeren Wärmeaustauscher verdampft, indem Wärme aus der Außenluft absorbiert und die absorbierte Wärme an Luft abgestrahlt wird, die in den Fahrgastraum geblasen werden soll.
Bei diesem Wärmepumpen-Kühlzyklus, auch Heizpumpen-Kühlzyklus, im Folgenden Wärmepumpen-Kühlzyklus genannt, haftet während des Kühlbetriebs oder eines Entfrostungsbetriebs, weil der innere Wärmeaustauscher als eine Kühleinheit zum Kühlen der Luft verwendet wird, kondensiertes Wasser auf der Oberfläche des inneren Wärmeaustauschers. Wenn somit der Heizpumpen-Kühlzyklus von Kühlbetrieb oder Entfrosterbetrieb auf Heizbetrieb umgeschaltet wird, wird der innere Wärmeaustauscher erwärmt und auf der Fläche des inneren Wärmeaustauschers haftendes Wasser wird verdampft. In diesem Fall wird Luft mit relativer Feuchte in die Fahrgastzelle geblasen und die Windschutzscheibe beschlägt sehr schnell.
Um dieses Problem zu lösen, schlägt die Anmelderin eine Fahrzeugklimaanlage in ihrer US-Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2001-0035286 vor. Bei der Fahrzeugklimaanlage wird, wenn der Betrieb eines Kühlzyklus vom Kühlbetrieb oder Entfrosterbetrieb auf den Heizbetrieb umgeschaltet wird, die Heizkapazität des inneren Wärmeaustauschers kleiner eingestellt, so dass auf der Fläche des inneren Wärmeaustauschers haftendes kondensiertes Wasser langsam verdampft wird. Während jedoch die Heizkapazität des inneren Wärmeaustauschers kleiner eingestellt wird, kann eine ausreichende Erwärmung in der Fahrgastzelle nicht erreicht werden.

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugklimaanlage zur Verfügung zu stellen, die verhindert, dass die Windschutzscheibe beschlägt, während verhindert wird, dass die Heizkapazität geringer wird.
Erfindungsgemäß ist in einer Fahrzeugklimaanlage ein Wärmeaustauscher eines Wärmepumpen-Kühlzyklus in einem Klimaanlagengehäuse angeordnet, um einen Wärmeaustausch mit Luft vorzunehmen, die in eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasen werden soll. Der Wärmeaustauscher ist in dem Klimagehäuse angeordnet und bildet einen Beipasskanal, durch welchen Luft an eine Abströmseite, während sie den Wärmeaustauscher im Beipass umströmt, fließt. Ist der Entnebelungsmode in der Fahrzeugklimaanlage eingestellt, so wird hauptsächlich durch den Beipasskanal gehende Luft gegen einen ersten Bereich in der Fahrgastzelle nahe der Windschutzscheibe des Fahrzeugs geblasen und hauptsächlich durch den Wärmeaustauscher gehende Luft wird gegen einen zweiten Bereich in der Fahrgastzelle, getrennt von der Windschutzscheibe, geblasen. Hier wird der Entnebelungsmode (defogging mode) im allgemeinen eingestellt, wenn bestimmt ist, dass die Windschutzscheibe leicht beschlägt. Beispielsweise wenn der Vorgang des Wärmepumpen-Kühlzyklus vom Kühlbetrieb, einem Entfrosterbetrieb oder einem Entfeuchtungsbetrieb, auf einen Heizbetrieb umgestellt wird, wird der Entnebelungsmode eingestellt. Selbst wenn somit die Heizkapazität des Wärmeaustauschers maximal ist, kann durch Einstellen des Entnebelungsmodes beschränkt Luft mit einem großen Wasserdampfanteil daran gehindert werden, gegen die Windschutzscheibe geblasen zu werden. Somit kann die Vernebelung der Windschutzscheibe eingeschränkt werden, während die Heizkapazität zum Heizen der Fahrgastzelle in ihrem Kleinerwerden eingeschränkt wird.
Bevorzugt wird wenigstens im Entnebelungsmode Außenluft außerhalb der Fahrgastzelle hauptsächlich in den Beipasskanal eingeführt. Da die Außenluft mit niedriger Feuchtigkeit gegen die Windschutzscheibe durch den Beipasskanal eingeblasen werden kann, kann weiterhin verhindert werden, dass die Windschutzscheibe beschlägt.
In der Fahrzeugklimaanlage ist ein Trennelement angeordnet, um den Luftkanal innerhalb des Klimagehäuses in einen ersten Kanal, durch welchen Außenluft außerhalb der Fahrgastzelle in die Fahrgastzelle strömt und einen zweiten Kanal zu trennen, durch welchen Innenluft innerhalb der Fahrgastzelle in die Fahrgastzelle strömt. Zusätzlich ist der Beipasskanal im ersten Kanal vorgesehen. Somit kann die Heizkapazität zum Heizen der Fahrgastzelle vergrößert werden, während weiterhin verhindert wird, dass die Windschutzscheibe beschlägt.
Bevorzugt wird wenigstens ein Teil der durch den Wärmeaustauscher gehenden Luft nach außerhalb der Fahrgastzelle aus dem Klimagehäuse ausgetragen, zumindest für eine vorbestimmte kurze Zeit. Hierdurch kann somit verhindert werden, dass Luft mit einem großen Wasserdampfanteil in die Fahrgastzelle eingeführt wird. Die durch den inneren Wärmeaustauscher gehende Luft mit dem großen Wasserdampfanteil kann also nach außerhalb der Fahrgastzelle aus dem Klimagehäuse durch eine Ablauföffnung für die Drainage von Wasser im Luftklimagehäuse nach außen oder durch eine Austragsöffnung, bei der es sich nicht um die Drainageöffnung handelt, im Entnebelungsmode ausgetragen werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Klimagehäuse für ein Fahrzeug in einem Entnebelungsmode nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Wärmepumpen- bzw. Heizpumpen- Kühlzyklus der Fahrzeugklimaanlage nach der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Fahrzeugklimaanlage im Kühlbetrieb nach der ersten Ausführungsform;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Fahrzeugklimaanlage im Heizbetrieb nach der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Fahrzeugklimaanlage im Entnebelungsmode nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6A ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage im Entnebelungsmode nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 6B ist eine Vorderansicht eines Schaltventils;
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage im Entnebelungsmode gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage im Entnebelungsmode nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage im Entnebelungsmode nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage im Entnebelungsmode nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage und zeigt einen Betriebszustand im Entnebelungsmode nach einer achten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung der Fahrzeugklimaanlage und zeigt einen anderen Betriebszustand im Entnebelungsmode nach der achten Ausführungsform.

Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Eine erste Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben werden. Gemäß Fig. 1 umfasst eine Fahrzeugklimaanlage 100 ein Klimaanlagengehäuse 101 unter Bildung eines Luftkanals, durch welchen Luft in eine Fahrgastzelle geblasen wird. Ein innerer Wärmeaustauscher 201 eines Wärmepumpen-Kühlzyklus 100 ist innerhalb des Klimaanlagengehäuses 101 angeordnet. Ein Gebläse 102 zum Blasen von Luft in die Fahrgastzelle durch den Luftkanal ist an einer Luftanströmseite des Klimaanlagengehäuses 101 angeordnet. Weiterhin ist ein Filter 103 zum Filtern von Staub, der in der dem Gebläse 102 zuzuführenden Luft enthalten ist, sowie ein Innen/Außen-Luftschaltkasten 104 an einer Luftanströmseite des Gebläses 102 angeordnet. Der Innen/Außen-Luftschaltkasten 104 ist angeordnet, um einen Einführungsmode zwischen einem Innenlufteinführungsmode, wo die Innenluft innerhalb der Fahrgastzelle eingeführt wird und einem Außenlufteinführungsmode umzuschalten, wo Außenluft außerhalb der Fahrgastzelle eingeführt wird. Das Gebläse 102 umfasst ein Zentrifugalgebläse 102a zum Blasen von Luft, einen Elektromotor 102b, der das Zentrifugalgebläse 102a in Drehung versetzt sowie ein Volutengehäuse 102c für das Unterbringen des Gebläses 102a und zur Bildung eines Gebläseluftkanals. Der Innen/Außen-Luftschaltkasten 104 umfasst eine Innenlufteinführungsöffnung 104a zum Einführen von Innenluft (d. h. Luft innerhalb der Fahrgastzelle), eine Außenlufteinführungsöffnung 104b zum Einführen von Außenluft (d. h. von Luft außerhalb der Fahrgastzelle) und eine Innen/Außen-Luftschalttür 104c zum Öffnen und Schließen der Einlassöffnungen 104a, 104b.
Der innere Wärmeaustauscher 201 ist zum Heizen und Kühlen von in die Fahrgastzelle eingeblasener Luft vorgesehen. Das heißt, durch Realisieren eines Wärmeaustausches zwischen Kühlmittel des Wärmepumpen-Kühlzyklus und Luft, die in die Fahrgastzelle im inneren Wärmeaustauscher 201 geblasen werden soll, wird durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft gekühlt und erwärmt.
Der innere Wärmeaustauscher 201 ist im Klimaanlagengehäuse 101 angeordnet und bildet einen ersten Beipasskanal 105, durch welche vom Gebläse 102 geblasene Luft den inneren Wärmeaustauscher 201 im Beipass umströmt. Eine Beipasstür 106 ist in dem Luftanlagengehäuse 101 zum Öffnen und Schließen des ersten Beipasskanals 105 und zum Leiten der luft in einer bestimmten Richtung angeordnet.
Eine Heizeinrichtung 107 zum Erwärmen von in die Fahrgastzelle zu blasender Luft unter Verwendung von Motorkühlwasser als Heizquelle, ist im Klimaanlagengehäuse 101 an einer Luftabströmseite des inneren Wärmeaustauschers 201 und dem ersten Beipasskanal 105 angeordnet. Weiterhin ist die Heizeinrichtung 107 im Klimaanlagengehäuse 101 angeordnet und bildet einen zweiten Beipasskanal 108, durch welchen Luft gegen eine Abströmseite fließt, während sie die Heizvorrichtung 102 im Beipass umströmt. Der zweite Beipasskanal 108 ist an der Seite des ersten Beipasskanals 105 angeordnet.
Mehrfache Luftauslassöffnungen 109-111, durch welche Luft in die Fahrgastzelle geblasen wird, sind im Klimaanlagengehäuse 101 an einer Luftabströmseite der Heizvorrichtung 107 und dem zweiten Beipasskanal 108 angeordnet. Diese Mehrfachluftauslassöffnungen 109-111 umfassen eine Entfrosteröffnung 109, durch welche Luft gegen eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs geblasen wird, eine Stirnflächenöffnung 110, durch welche Luft gegen die Oberseite eines Fahrgastes in der Fahrgastzelle geblasen wird sowie eine Bodenöffnung 111, durch welche Luft gegen die untere Seite des Fahrgastes in die Fahrgastzelle geblasen wird. Die Luftauslassöffnungen 109-111 werden durch Luftauslassmode-Schalttüren 112-114 jeweils geöffnet und geschlossen.
Eine erste Führungswand 115 zum Trennen eines Luftkanals des Heizkerns 107 in erste und zweite Kanalteile ist angeordnet und wird auch verwendet, um Luft zu leiten, die von der Seite der ersten und zweiten Beipasskanäle 105, 108 gegen die Entfrosteröffnung 109 und die Stirnflächenöffnung 110 strömt. Eine zweite Führungswand 116 ist angeordnet, um den zweiten Beipasskanal 108 zu bilden und der zweite Beipasskanal 108 wird durch eine erste Luftmischtür 117 geöffnet und geschlossen. Zusätzlich ist die zweite Führungswand 116 angeordnet, um Luft zu leiten, die vom ersten Beipasskanal 105 gegen den Heizerkern 107 strömt, zusammen mit der ersten Luftmischtür 117. Eine zweite Luftmischtür 118 ist angeordnet, um den zweiten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 zu öffnen und zu schließen, und zwar auf der Unterseite der ersten Führungswand 115. Andererseits ist die erste Luftmischtür 117 so angeordnet, dass sie den ersten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 benachbart dem zweiten Beipasskanal 108 öffnet und schließt. Schließt die zweite Luftmischtür 118 den zweiten Kanalteil der Heizvorrichtung 107, so wird Luft, nachdem sie durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gegangen ist, an eine Seite der Ablauföffnung 119 geleitet. Die Ablauföffnung 119 ist vorgesehen, um Wasser in dem Klimaanlagengehäuse 101, wie beispielsweise Regenwasser, auszutragen, welches von der Außenluft abströmt oder kondensiertes Wasser, das am inneren Wärmeaustauscher 201 gebildet ist.
Ein abströmseitiger Luftkanal der Heizvorrichtung 107 ist durch die erste Führungswand 115 in einen ersten Raum 121 und einen zweite Raum 122 unterteilt. Eine Verbindung zwischen dem ersten Raum 121 und dem zweiten Raum 122 kann durch eine Trenntür 120 eingestellt werden.
Als Nächstes soll der Wärmepumpen-(Heizpumpen)-Kühlzyklus 200 mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben werden. Ein Kompressor 202 saugt Kühlmittel unter Verwendung einer elektrischen Leitung an und komprimiert es, und ein äußerer Wärmeaustauscher 203 nimmt einen Wärmeaustausch zwischen Außenluft und Kühlmittel vor. Ein Schaltventil 204 ist angeordnet und schaltet eine aus einer ersten Zirkulation, wo das vom Kompressor 202 ausgetragene Kühlmittel gegen den inneren Wärmeaustauscher 201 strömt, und einer zweiten Zirkulation, wo das vom Kompressor 202 ausgetragene Kühlmittel gegen den äußeren Wärmeaustauscher 203 strömt.
Eine erste Dekompressionseinheit 205 dekomprimiert das vom äußeren Wärmeaustauscher zufließende Kühlmittel nur im Kühlbetrieb, einem Entfeuchtungsbetrieb oder einem Entfrosterbetrieb. Ein erstes Rückschlagventil 207 ist so angeordnet, dass das Kühlmittel die erste Dekompressionseinheit 205 nur im Heizbetrieb im Beipass umströmt. Andererseits dekomprimiert eine zweite Dekompressionseinheit 206 Kühlmittel, das vom inneren Wärmeaustauscher 201 im Kühlbetrieb fließt. Ein zweites Rückschlagventil 208 ist so angeordnet, dass Kühlmittel die zweite Dekompressionseinheit 206 im Kühlbetrieb, im Entfeuchtungsbetrieb und im Entfrosterbetrieb umströmt.
Ein Sammler 209 ist an einer Kühlmittelsaugseite des Kompressors 202 angeordnet. Kühlmittel, das in den Sammler 209 fließt, wird in gasförmiges Kühlmittel und flüssiges Kühlmittel getrennt, so dass das abgetrennte flüssige Kühlmittel im Sammler 209 gespeichert und das abgetrennte gasförmige Kühlmittel in die Kühlmittelsaugseite des Kompressors 202 eingeführt wird. Ein innerer Wärmeaustauscher 210 ist so angeordnet, dass er einen Wärmeaustausch zwischen dem vom Sammler 209 an den Kompressor 202 zu liefernden Kühlmittel und einem hochdruckseitigen Kühlmittel im Wärmepumpen-Kühlzyklus 200 vornimmt.
Ein Temperatursensor 211 erfasst eine Temperatur unmittelbar nach Durchgang durch den inneren Wärmeaustauscher 201. Eine elektronische Regeleinheit (ECU) 212 regelt die Drehgeschwindigkeit des Kompressors 212 sowie jede Betätigung der Türen 104c, 106, 112-114, 117, 118 und 120, die im Klimaanlagengehäuse 101 vorgesehen sind, basierend auf Sensorsignalen und Klimaanlageneingangssignalen entsprechend einem voreingestellten Regelprogramm. Die Sensorsignale sind Signale vom Temperatursensor 211, einem Innenlufttemperatursensor, einem Außenlufttemperatursensor, einem Sonnenlichtsensor und dergleichen. Die Klimaanlageneingangssignale umfassen ein eingestelltes Signal, das von einem Fahrgast in der Fahrgastzelle eingestellt wird.
Als Nächstes wird der Betrieb der Klimaanlage 100 einschließlich des Wärmepumpen-Kühlzyklus 200 beschrieben.
Wenn zunächst der Kühlbetrieb, der Entfeuchtungsbetrieb oder Entfrostungsbetrieb eingestellt wird, so zirkuliert im Wärmepumpen-Kühlzyklus 200 Kühlmittel in der Reihenfolge Kompressor 202, Schaltventil 204, äußerer Wärmeaustauscher 203, zweites Rückschlagventil 208, innerer Wärmeaustauscher, erste Dekompressionseinheit 205, innerer Wärmeaustauscher 201, Schaltventil 204, Sammler 209, innerer Wärmeaustauscher 210 und Kompressor 202. Somit wird in der ersten Dekompressionseinheit 205 dekomprimiertes Kühlmittel im inneren Wärmeaustauscher 201 verdampft, indem Wärme aus der Luft absorbiert wird und die absorbierte Wärme des Kühlmittels wird nach außen im äußeren Wärmeaustauscher abgestrahlt. Wenn Entfeuchtungs/Heizbetrieb eingestellt ist, so wird gekühlte und entfeuchtete Luft im inneren Wärmeaustauscher 201 durch die Heizvorrichtung 107 erwärmt.
Ist dagegen Heizbetrieb eingestellt, so zirkuliert in dem Wärmepumpen-Kühlzyklus 200 Kühlluft nacheinander durch Kompressor 202, Schaltventil 204, innerer Wärmeaustauscher 201, erstes Rückschlagventil 207, innerer Wärmeaustauscher 210, zweite Dekompressionseinheit 206, äußerer Wärmeaustauscher 203, Schaltventil 204, Sammler 209, innerer Wärmeaustauscher 210 und Kompressor 202. Somit wird in der zweiten Dekompressionseinheit 206 dekomprimiertes Kühlmittel im äußeren Wärmeaustauscher 203 verdampft, indem Wärme aus der Außenluft absorbiert wird und die absorbierte Wärme und die Wärme entsprechend dem Kompressionsvorgang des Kompressors 202 wird an Luft abgestrahlt, die in die Fahrgastzelle im inneren Wärmeaustauscher geblasen werden soll. Jetzt kann die Heizvorrichtung 107 auch in Betrieb gehen, um die Luft zusammen mit dem Heizbetrieb des inneren Wärmeaustauschers 201 zu erwärmen, so dass die Heizkapazität weiter gesteigert werden kann.
Als Nächstes soll der Betrieb der Türen innerhalb des Klimaanlagengehäuses 101 beschrieben werden.
Zunächst wird im Kühlbetrieb, im Entfeuchtungsbetrieb oder Entfrosterbetrieb, wie in Fig. 3 gezeigt, der erste Beipasskanal 105 durch die Beipasstür 106 geschlossen. Daher wird gekühlte und im inneren Wärmeaustauscher 201 entfeuchtete Luft in die Fahrgastzelle durch die Stirnflächenöffnung 110 beispielsweise geblasen. Jetzt kann die Temperatur der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft geregelt werden, indem die Kühlkapazität des inneren Wärmeaustauschers 201 aufgrund der Regelung der Drehgeschwindigkeit des Kompressors 202 geregelt wird. Im Entfeuchtungsbetrieb jedoch kann die Temperatur der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft geregelt werden, indem Grade der ersten und zweiten Luftmischtüren 117, 118 geregelt werden. Das heißt, durch Einstellen der Öffnungsgrade der ersten und zweiten Luftmischtüren 117, 118 wird ein Verhältnis zwischen einem Strömungsdurchsatz der durch die Heizvorrichtung 107 gehenden Luft und einem Strömungsdurchsatz der durch den zweiten Beipasskanal 108 gehenden Luft so eingestellt, dass die Temperatur der in die Fahrgastzelle eingeblasenen Luft eingestellt werden kann.
Andererseits wird im Heizbetrieb, wie Fig. 4 erkennen lässt, der erste Beipasskanal 105 durch die Beipasstür 106 geschlossen. Im inneren Wärmeaustauscher 201 erwärmte Luft wird daher in die Fahrgastzelle durch die Fußöffnung 111 und die Defrosteröffnung 109, wie in Fig. 4 gezeigt, eingeblasen. Die Temperatur der in die Fahrgastzelle eingeblasenen Luft kann jetzt geregelt werden, indem die Heizkapazität des inneren Wärmeaustauschers 201 aufgrund der Regelung der Drehgeschwindigkeit des Kompressors 202 geregelt wird. Im Heizbetrieb jedoch kann die Heizkapazität der Fahrgastzelle erhöht werden, indem das Verhältnis zwischen dem Strömungsdurchsatz der durch den Heizer 107 gehenden Luft und der Strömungsdurchsatz der durch den zweiten Beipasskanal 108 gehenden Luft geregelt wird. In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel wird der zweite Beipasskanal 108 geschlossen und sämtliche aus dem inneren Wärmeaustauscher 201 strömende Luft geht durch die Heizvorrichtung 107 um nacherwärmt zu werden. Somit zeigt Fig. 4 den maximalen Heizzustand im Heizbetrieb.
In dem in Fig. 4 gezeigten Heizbetrieb wird die Trenntür 120 geöffnet, so dass der erste Kanal 121 und der zweite Kanal 122 miteinander kommunizieren. Im Heizbetrieb jedoch kann die Trenntür 120 betätigt werden, um den ersten Kanal 121 und den zweiten Kanal 122 voneinander zu trennen.
Wird der Betrieb von Kühlbetrieb oder Entfeuchtungsbetrieb auf Heizbetrieb umgestellt oder wird der Betrieb von Kühlbetrieb, Entfeuchtungsbetrieb oder Entfrosterbetrieb auf einen Luftblasebetrieb umgestellt, wo Luft eingeblasen wird, während der Betrieb des Kompressors 202 unterbrochen ist, so ist festgelegt, dass die Windschutzscheibe zum Beschlagen neigt und der Entnebelungsmode wird, wie in Fig. 1 gezeigt, eingestellt.
Nach der ersten Ausführungsform wird, wenn der Betrieb von Kühlbetrieb oder Entfeuchtungsbetrieb auf Heizbetrieb umgestellt wird oder der Betrieb vom Kühlbetrieb, Entfeuchtungsbetrieb oder Entfrosterbetrieb auf Luftblasebetrieb umgestellt wird, der Entnebelungsmode automatisch für eine bestimmte Zeit durchgeführt. Der Entnebelungsmode kann aber auch von Hand durch einen Fahrgast in der Fahrgastzelle eingestellt werden.
Im Entnebelungsbetrieb kann der Außenlufteinführungsmode zum Einführen von Außenluft eingestellt werden und der erste Beipasskanal 105 wird voll geöffnet, so dass die Außenluft, die durch den ersten Beipasskanal 105 geht und dabei den inneren Wärmeaustauscher 201 umgeht, in die Fahrgastzelle aus der Defrosteröffnung 109 eingeführt werden. Im Entnebelungsmode wird dagegen Luft, nachdem sie den inneren Wärmeaustauscher 201 durchströmt hat, an die Fahrgastzelle aus der Fußöffnung 111 geliefert.
Im Entnebelungsmode wird, weil durch den Beipasskanal 105 gehende Luft, ohne dass sie Wasserdampf enthält, der von der Oberfläche des inneren Wärmeaustauschers 201 verdampft, gegen die Oberseite des Fahrzeugs und die Windschutzscheibe aus der Defrosteröffnung 109 geblasen: somit kann Luft mit hoher Feuchtigkeit daran gehindert werden, gegen die Windschutzscheibe geblasen zu werden: dadurch wird auch die Windschutzscheibe nicht beschlagen.
Im Entnebelungsmode dagegen wird eine große Wasserdampfmenge enthaltende Luft, die erwärmt wird, während sie durch den inneren Wärmeaustauscher 201 geht, unten gegen den Fahrgast aus einem Bodenluftauslass der Bodenöffnung 111 geblasen. Die Heizkapazität des inneren Wärmeaustauschers 201 kann maximal werden, während verhindert wird, dass die Windschutzscheibe beschlägt.
Nach der ersten Ausführungsform der Erfindung wird, wenn der Betrieb auf Heizbetrieb von Kühlbetrieb, Entfrosterbetrieb oder Entfeuchtungsbetrieb umgestellt wird, der Entnebelungsmode durchgeführt, so dass hierdurch verhindert werden kann, dass die Windschutzscheibe beschlägt, während verhindert wird, dass die Heizkapazität vermindert wird.
Nach Fig. 1 wird durch den ersten Beipasskanal 105 gehende Luft an die Oberseite in der Fahrgastzelle aus der Defrosteröffnung 109 geliefert. Luft, die durch den ersten Beipasskanal 105 geht, wird jedoch an die Oberseite in der Fahrgastzelle aus der Stirnflächenöffnung 110 geliefert.
Nach der ersten Ausführungsform der Erfindung, im Entnebelungsmode, öffnet die Beipasstür 106 voll den ersten Beipasskanal 105. Daher wird der Luftkanal der Heizvorrichtung 107 in den ersten Kanalteil, der mit dem ersten Beipasskanal 105 in Verbindung steht und den zweiten Kanalteil, der mit dem inneren Wärmeaustauscher 201 in Verbindung steht, unterteilt. Weiterhin wird der Öffnungsgrad der zweiten Luftmischtür so eingestellt, dass ein Teil der durch den ersten Beipasskanal 105 gehenden Luft durch den zweiten Beipasskanal 108 geht und der andere Teil der durch den ersten Beipasskanal 105 gehenden Luft geht durch den ersten Kanalteil der Heizvorrichtung 107. Luft, die gegen die Außenseite in der Fahrgastzelle geblasen werden soll, kann somit auf eine geeignete Temperatur erwärmt werden und dabei eine geringe Feuchtigkeit haben. Somit kann verhindert werden, dass der Heizgrad der gegen die Oberseite der Fahrgastzelle geblasenen Luft unzureichend ist, während in ausreichender Weise verhindert wird, dass die Windschutzscheibe beschlägt aufgrund der gegen die Oberseite in der Fahrgastzelle geblasenen Luft.
Weiterhin wird die durch clen inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft in der Heizvorrichtung 107 nacherhitzt. Daher kann die Heizkapazität zur Erwärmung der Fahrgastzelle ausreichend vergrößert werden und die relative Feuchtigkeit der durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehenden Luft lässt sich vermindern. Somit kann weiterhin verhindert werden, dass die Windschutzscheibe beschlägt.
Wenn die durch den ersten Beipasskanal 105 gehende Luft und die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft vermischt wird, so wird in der Luft enthaltener Wasserdampf gegen die Windschutzscheibe der Fahrgastzelle vermehrt geblasen und der Entnebelungseffekt der Windschutzscheibe wird verschlechtert. Nach der ersten Ausführungsform sind die erste Leitwand 115 und die Trennwand 120 so angeordnet, dass durch den ersten Beipasskanal 105 gehende Luft und die Luft, die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 geht, voneinander nicht gemischt werden. Somit strömt im Entnebelungsbetrieb Luft, die durch den ersten Beipasskanal 105 geht, gegen die Oberseite der Fahrgastzelle durch wenigstens eine der Defrosteröffnungen 102 und der Stirnflächenöffnung 110, während sie in geeigneter Weise im ersten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 erwärmt wird. Gleichzeitig strömt Luft durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gegen die untere Seite der Fahrgastzelle durch die Fußöffnung 111, während sie im zweiten Kanal längs der Heizvorrichtung erwärmt wird. Somit kann die Entnebelungskapazität der Windschutzscheibe verbessert und die Heizkapazität der Fahrgastzelle verbessert werden.
Weiterhin wird der Außenlufteinführungsmode zum Einführen von Außenluft mit geringer relativer Feuchte auf Entnebelungsmode gestellt. Dadurch kann weiterhin ein Beschlagen der Windschutzscheibe verhindert werden.
Nach Vergehen einer gewissen Zeit nach Beginn des Entnebelungsmodes lässt sich der normale in Fig. 4 gezeigte Heizbetrieb durchführen.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben werden. Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird im Entnebelungsmode Luft, die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 geht, an die Unterseite im Fahrgastraum geliefert. Nach der zweiten in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform jedoch wird, ist der Entnebelungsmode eingestellt, Luft, die durch den inneren Wärmeaustauscher geht, nach außerhalb des Fahrgastraums durch die Ablauföffnung 119 wenigstens für eine bestimmte Zeit nach Beginn des Entnebelungsmodes ausgetragen. Weiterhin ist eine strömungsverhindernde Wandung 123 zum Verhindern, dass Luft um den inneren Wärmeaustauscher 201 in den ersten Beipasskanal 105 strömt, in dem Klimaanlagengehäuse 101, wie in Fig. 5 gezeigt, vorgesehen.
Nach der zweiten Ausführungsform wird, wie in Fig. 5 gezeigt, da Luft, die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 geht, nach außerhalb der Fahrgastzelle ausgetragen, die Öffnungsfläche der Ablauföffnung 119 größer gemacht. Weiterhin ist ein Druckdifferenzventil 124 angeordnet, um die Ablauföffnung 119 zu öffnen und zu schließen. Wird eine Druckdifferenz der Ablauföffnung 119 zwischen einer Innenseite und einer Außenseite des Klimaanlagengehäuses 101 größer als ein vorbestimmter Druck, so öffnet das Druckdifferenzventil 124 die Ablauföffnung 119.
Nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird, wenn der Entnebelungsmode eingestellt ist, die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft von der Fahrgastzelle nach außen durch die Ablauföffnung 119 wenigstens über einen bestimmten Zeitraum im Entnebelungsbetrieb ausgetragen. Hierdurch kann wirksam verhindert werden, dass Luft mit einem großen Wasserdampfanteil in den Fahrgastraum geblasen wird.
Nach der zweiten Ausführungsform kann die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft immer von der Fahrgastzelle nach außen im Entfrostermode ausgetragen werden. Wenn alternativ der Vorgang auf Heizbetrieb von Kühlbetrieb oder Entfrosterbetrieb umgeschaltet wird, lässt sich der Entnebelungsmode, beschrieben in der erste Ausführungsform, durchführen, nachdem die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft von der Fahrgastzelle nach außen durch die Ablauföffnung 119 über einen vorbestimmten kurzen Zeitraum ausgetragen wurde.
Für den vorbestimmten Zeitraum, in dem die durch den inneren Wärmeaustauscher gehende Luft bezüglich der Fahrgastzelle nach außen durch die Ablauföffnung 119 im Entnebelungsmode ausgetragen wird, wird die Tür 120 geöffnet, so dass die Kanäle 121, 122 miteinander kommunizieren.
Nach der zweiten Ausführungsform wird, während die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft aus dem Fahrgastraum nach außen durch die Ablauföffnung 119 im Entnebelungsmode ausgetragen wird, die Heizkapazität des inneren Wärmeaustauschers 201 maximal, so dass kondensiertes Wasser auf dem inneren Wärmeaustauscher 201 schnell aus dem Fahrgastraum nach außen über einen kurzen Zeitraum ausgetragen werden kann. Somit kann die vorbestimmte Zeit, während der die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft bezüglich des Fahrgastraums nach außen ausgetragen wird, kürzer gemacht werden. Nach Durchführung des Entnebelungsmodes über einen kurzen Zeitraum lässt sich der normale Heizbetrieb durch maximale Kapazität durchführen. Im Ergebnis kann nach der zweiten Ausführungsform genau verhindert werden, dass die Windschutzscheibe beschlägt, ohne dass die Heizkapazität der Fahrgastzelle in größerem Umfang reduziert werden müsste.
Nach der zweiten Ausführungsform sind die anderen Teile ähnlich denen bezüglich der ersten Ausführungsfarm beschriebenen und eine Detailbeschreibung wird darum fortgelassen.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die Fig. 6A und 6B beschrieben werden. Die dritte Ausführungsform ist eine Modifikation der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform. Anstatt des Druckdifferenzventils 124 der zweiten Ausführungsform ist nach der dritten Ausführungsform eine Schalttür (Schaltventil) durch die ECU 212 geregelt und so angeordnet, dass sie die Ablauföffnung 119 öffnet und schließt. Die Schalttür 125 (öffnende/schließende Tür) verfügt über ein Verbindungsloch 125a (durchgehendes Loch), durch welches das Innere des Klimaanlagengehäuses 101 immer mit der Ablauföffnung 119 in Verbindung steht, selbst wenn die Schalttür 125 die Ablauföffnung 119 schließt.
Nach der dritten Ausführungsform ist im Betrieb, ausgenommen im Entnebelungsmode, die Ablauföffnung 119 durch die Schalttür 125 geschlossen, so dass Geräusche außerhalb des Klimaanlagengehäuses 101 daran gehindert werden, auf die Fahrgastzelle übertragen zu werden. Selbst in diesem Fall kann Wasser im Gehäuse 101 durch das Verbindungsloch 125a ausgetragen werden, das in der Schalttür 125 vorgesehen ist. Nach der dritten Ausführungsform sind die übrigen Teile ähnlich den bezüglich der zweiten Ausführungsform beschriebenen.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll nun mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben werden. Nach der dritten in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind die erste Führungswand 115, die Trenntür 120 und die zweite Luftmischertür 118 der oben genannten ersten Ausführungsform fortgelassen. Nach der vierten Ausführungsform ist eine Luftaustragsöffnung 119a, die sich von der Ablauföffnung 119 unterscheidet, zusätzlich ausgebildet, so dass durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft von der Fahrgastzelle nach außen durch die Austragsöffnung 119 im Entnebelungsmode ausgetragen werden kann. Weiterhin wird die Austragsöffnung 119 durch die Schalttür 128 geöffnet und geschlossen, die durch die ECU 212 geregelt ist. Statt der zweiten Luftmischertür 118 ist weiterhin eine Trennwand 115a, wie in Fig. 7 gezeigt, angeordnet.
Wenn nach der vierten Ausführungsform der Entnebelungsmode eingestellt ist, öffnet die Schalttür 128 die Austragsöffnung 119 wenigstens über einen bestimmten Zeitraum. Im Entnebelungsmode öffnet die Beipasstür 106 voll den ersten Beipasskanal 105, so dass durch den ersten Beipasskanal 105 gehende Luft sowie Luft, die durch den inneren Wärmeaustauscher 201 geht, voneinander durch die Beipasstür 106 und die Trennwand 115a getrennt werden. Somit kann im Entnebelungsmode kondensiertes Wasser auf dem inneren Wärmeaustauscher 201 schnell durch die Heizkapazität des inneren Wärmeaustauschers 201 verdampft werden und Luft einschließlich des verdampften Wasserdampfs lässt sich vom Fahrgastraum schnell durch die Austragsöffnung 119a nach außen austragen. Somit kann sehr genau verhindert werden, dass die Windschutzscheibe im Entnebelungsmode beschlägt.
Nach der vierten Ausführungsform sind die übrigen Teüe ähnlich denen der ersten Ausführungsform, genauere Beschreibung wird darum fortgelassen.
Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben werden. Nach den oben beschriebenen Ausführungsformen wird jede der ersten und zweiten Luftmischertüren 117, 118 und die Beipasstür 106 in eine Blech- oder Plattentür geformt. Nach der fünften Ausführungsform jedoch, sind die ersten und zweiten Luftmischertüren 117, 118 und die Beipasstür 106 durch eine Filmtür 126 gebildet, die über eine Vielzahl von Öffnungen, durch welche Luft geht, verfügt. Der zweite Beipasskanal 108 ist im übrigen nicht vorgesehen. Zusätzlich sind die Austragsöffnungen 119a zum Austragen der Luft aus dem Fahrgastraum und die Schalttür 128, beschrieben in der vierten Ausführungsform, vorgesehen und die in der vierten Ausführungsform beschriebene Trennwand 123 ist ebenfalls vorhanden. Selbst in diesem Fall kann im Entnebelungsmode durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft mit hoher relativer Feuchtigkeit aus dem Fahrgastraum aus dem Klimaanlagengehäuse 101 durch die Austragsöffnung 119a ausgetragen werden.
Eine bevorzugte sechste Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben werden. Nach der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Beipasskanal 108 an einer Seite der Heizvorrichtung 107 auf einer direkten Abströmseite des ersten Beipasskanals 105 vorgesehen. Nach der sechsten Ausführungsform jedoch, ist der zweite Beipasskanal 108, durch welchen Luft die Heizvorrichtung 107 im Beipass umgeht, durch zwei Beipasskanäle 108a und 108b an beiden Seiten der Heizvorrichtung 107 gebildet. Das heißt: ein Beipasskanal 108a ist an der Seite des ersten Beipasskanals 105 und der andere Beipasskanal 108b an einer Seite gegenüber dem ersten Beipasskanal 105 vorgesehen. Weiterhin ist die erste Luftmischertür so angeordnet, dass sie den ersten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 sowie den einen Beipasskanal 108a öffnet und schließt, und die zweite Luftmischertür 118 ist angeordnet, um den zweiten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 und den anderen Beipasskanal 108b zu öffnen und zu schließen. Selbst im Entnebelungsmode kann ein Teil der durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehenden Luft durch den zweiten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 strömen und der andere Teil der durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehenden Luft kann durch den Beipasskanal 108b strömen, unter Umgehung der Heizvorrichtung 107. Weiterhin wird das Strömungsverhältnis der durch den zweiten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 gehenden Luft und der Luft, die durch den Beipasskanal 108b geht, durch die zweite Luftmischertür 118 eingestellt werden. Ähnlich strömt im Entnebelungsmode ein Teil der durch den ersten Beipasskanal 105 gehenden Luft durch den ersten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 und der andere Teil, der durch den ersten Beipasskanal 105 gehenden Luft strömt durch den einen Beipasskanal 108a. Weiterhin wird das Strömungsverhältnis der durch den ersten Kanalteil der Heizvorrichtung 107 gehenden Luft und der durch den einen Beipasskanal 108a gehenden Luft durch die erste Luftmischertür 117 eingestellt.
Nach der sechsten Ausführungsform sind die übrigen Teüe ähnlich den bezüglich der ersten Ausführungsform beschriebenen; deren Detailbeschreibung wird darum fortgelassen.
Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll nun mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben werden. Nach der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform der Erfindung ist eine Drehachse der Beipasstür 106 an einer Stelle angeordnet, so dass die Beipasstür 106 nur zum Öffnen und Schließen des ersten Beipasskanals 105 verwendet wird. Nach der siebten Ausführungsform wird jedoch die Drehachse der Beipasstür 106 aus der in Fig. 9 gezeigten Position in eine untere Seitenposition, wie in Fig. 10 gezeigt, verschoben, so dass ein Teil der Kernfläche des inneren Wärmeaustauschers 201 durch die Beipasstür 106 geöffnet und geschlossen wird. Ist somit die Beipasstür 106, wie in Fig. 10 gezeigt, voll geöffnet, so strömt ein kleiner Teil der durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehenden Luft in die Seite des ersten Beipasskanals 105. Im Entnebelungsmode wird somit der kleine Teil der durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehenden Luft in die obere Seite des Fahrgastraums zusammen mit durch den ersten Beipasskanal 105 tretenden Luft eingeführt. Nach der ersten Ausführungsform kann die Querschnittsfläche des ersten Beipasskanals 105 kleiner ausgeführt werden, die Größe des Klimaanlagengehäuses 101 kann geringer sein.
Eine achte Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die Fig. 11 und 12 beschrieben werden. Nach der achten Ausführungsform wird die Erfindung typischerweise auf eine Klimaanlage mit einer Doppellagen-Strömungsstruktur angewendet. Bei der achten Ausführungsform wird der Luftkanal der Klimaanlage 101 in einen ersten und einen zweiten Luftkanal 101a und 101b durch eine Trennplatte 101c unterteilt. Wird ein Doppelschicht-Strömungsmode eingestellt, so strömt Außenluft durch den ersten Strömungskanal 101a und Innenluft durch den zweiten Strömungskanal 101b. Der erste Beipasskanal 105 ist im ersten Luftkanal 101a vorgesehen, durch welchen Außenluft im Doppelschicht-Strömungsmode strömt.
Weiterhin ist eine innere Luftsaugöffnung 104d nur zum Einführen von Innenluft vorgesehen. Zusätzlich, ähnlich der vierten Ausführungsform, sind Auslassöffnungen 119a und Schalttür 128 vorgesehen.
Fig. 11 zeigt den Zustand im Entnebelungsmode. Der Doppelschicht-Strömungsmode ist auf maximalen Heizzustand unmittelbar nach einem Start des Fahrzeugs im Winter beispielsweise eingestellt. Im Doppelschicht-Strömungsmode wird Innenluft mit relativ hoher Temperatur von der Innenluftsaugöffnung 104d gegen die untere Seite im Fahrgastraum aus der Fußöffnung 111 durch den zweiten Luftkanal 101b eingeführt, nachdem die Erwärmung durch den inneren Wärmeaustauscher und die Heizvorrichtung 107 stattgefunden hat. Außenluft andererseits mit geringer Feuchtigkeit, die von der Außenluftsaugöffnung 104b eingeführt wurde, strömt gegen die Oberseite im Fahrgastraum von der Stirnflächenöffnung 110 oder/und der Entfrosteröffnung 119, durch den ersten Luftkanal 101a, nach geeigneter Erwärmung im inneren Wärmeaustauscher 201 und der Heizvorrichtung 107. In diesem Fall kann, da der erste Beipasskanal 105 und der zweite Beipasskanal 108 im ersten Luftkanal 101a vorgesehen sind, durch geeignetes Einstellen der Öffnungsgrade der Türen 106, 107, die Luft von niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit in die Defrosteröffnung 119 und die Stirnflächenöffnung 110 eingeblasen werden. Bei maximalem Heizzustand lässt sich die untere Seite des Fahrgastraums schnell erwärmen, während verhindert werden kann, dass die obere Seite des Fahrgastraums sich zu warm anfühlt. Weiterhin wird der Entnebelungsmode eingestellt, wenn festgelegt wird, dass die Windschutzscheibe zu beschlagen beginnt. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wird der Entnebelungsmode eingestellt, wenn der Betrieb des Wärmepumpen-Kühlzyklus vom Kühlbetrieb oder Entfrosterbetrieb auf Heizbetrieb beispielsweise umgestellt wird. Im Entnebelungsmode, gezeigt in Fig. 11, lässt sich die Austragsöffnung 119a über einen kurzen Zeitraum öffnen, so dass durch einen Teil (unteren Teil) des inneren Wärmeaustauschers gehende Luft aus dem Fahrgastraum nach außen durch die Austragsöffnung 119a ausgetragen wird.
Weiterhin lassen sich im Entnebelungsmode die Türen der Klimaanlage, in Fig. 12 gezeigt, positionieren. In diesem Fall strömt die Außenluft geringer Feuchtigkeit, die über die Außenlufteinlassöffnung 104b zugeführt wurde, gegen die obere Seite im Fahrgastraum aus der Defrosteröffnung 119 und der Stirnflächenöffnung 110 durch den ersten Beipasskanal 105, während der innere Wärmeaustauscher 201 im Beipass umgangen wird. Andererseits strömt von der Innenluftsaugöffnung 104d eingeführte Luft gegen die untere Seite im Fahrgastraum aus der Fußöffnung 111 durch den zweiten Luftkanal 101b nach Durchgang durch den inneren Wärmeaustauscher 201. Selbst in diesem Fall lässt sich die Austragsöffnung 119a im Entnebelungsmode für eine kurze Zeit öffnen.
Obwohl die vorliegende Erfindung voll mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist anzumerken, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für die Fachleute selbstverständlich sind.
So ist beispielsweise nach den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung der erste Beipasskanal 105 im Klimagehäuse 101 an einer Oberseite des inneren Wärmeaustauschers 201 angeordnet. Der erste Beipasskanal 105 kann aber auch an einer anderen Stelle vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Beipasskanal 105 benachbart einer Seitenfläche des inneren Wärmeaustauschers 201 vorgesehen sein.
Nach den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird durch den ersten Beipasskanal 105 gehende Luft und durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehende Luft unter Verwendung des einzigen Heizaggregats 107 erwärmt. Die Erfindung lässt sich jedoch auf eine Klimaanlage anwenden, wo nur eine Heizvorrichtung zum Erwärmen der durch den ersten Beipasskanal 105 gehenden Luft vorgesehen ist und ein anderer Heizer zum Erwärmen der durch den inneren Wärmeaustauscher 201 gehenden Luft ist vorgesehen.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen erwärmt das Heizaggregat 107 Luft unter Verwendung des Motorkühlwassers als Heizquelle. Ein Heizapparat, wie beispielsweise ein elektrisches Heizgerät und eine Abgasheizvorrichtung unter Verwendung von im Fahrzeug erwärmten Abgases als Heizquelle, lässt sich ebenfalls verwenden. So kann beispielsweise durch die Heizvorrichtung 107 gehende Luft erwärmt werden unter Verwendung von Abwärme des Motors als Heizquelle.
Nach den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung strömt Kühlmittel direkt in den inneren Wärmeaustauscher 201, um direkt Luft, die in den Fahrgastraum geblasen werden soll, zu erwärmen und zu kühlen. Ein zweites Kühlmittel, wie Wasser und Alkohol jedoch, lassen sich in den inneren Wärmeaustauscher 201 einführen, und in den Fahrgastraum zu blasende Luft lässt sich erwärmen und kühlen durch Erwärmen und Kühlen des zweiten Kühlmittels im inneren Wärmeaustauscher 201.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird der Kompressor 202 durch den Elektromotor angetrieben. Der Kompressor 202 kann aber auch durch den Motor, durch ein kraftübertragendes Element, wie einen Keilriemen, angetrieben werden.
Nach den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung lässt sich der Wärmepumpenkühlzyklus 200 auch so aufbauen, dass Wärme von der Abwärme des Fahrzeugs absorbiert wird, um Wärme aus dem Motorkühlwasser zu absorbieren oder um Wärme aus dem Abgas des Motors zu absorbieren.
Solche Änderungen und Modifikationen sind als im Rahmen der Erfindung liegend, definiert durch die beiliegenden Ansprüche, anzusehen.

Claims

1. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit Fahrgastraum, umfassend:
ein Luftklimaanlagengehäuse (101), das einen Luftkanal, durch welchen Luft in den Fahrgastraum strömt, bildet; und
einen Wärmeaustauscher (201) zur Durchführung eines Wärmeaustausches mit in den Fahrgastraum zu blasender Luft, wobei der Wärmeaustauscher im Klimaanlagengehäuse angeordnet ist und einen Beipasskanal (105) bildet, durch welchen Luft an eine Abströmseite unter Beipass des Wärmeaustauschers strömt, wobei:
der Wärmeaustauscher ein innerer Wärmeaustauscher (201) eines Wärmepumpen-Kühlzyklus ist, der innere Wärmeaustauscher in dem Wärmepumpen- Kühlzyklus angeordnet ist, um Wärme abzustrahlen und Wärme von der in den Fahrgastraum zu blasenden Luft zu absorbieren; und
in einem Entnebelungsmode hauptsächlich durch den Beipasskanal gehende Luft gegen einen ersten Bereich im Fahrgastraum nahe einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs geblasen wird und
durch den Wärmeaustauscher hauptsächlich gehende Luft gegen einen zweiten Bereich im Fahrgastraum, getrennt von der Windschutzscheibe, geblasen wird.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das Klimaanlagengehäuse über eine Entfrosteröffnung (109) verfügt, aus der hauptsächlich durch den Beipasskanal gehende Luft gegen die Windschutzscheibe im Entnebelungsmode geblasen wird.

3. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei im Entnebelungsmode hauptsächlich durch den Wärmeaustauscher gehende Luft gegen die untere Seite im Fahrgastraum geblasen wird.

4. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens im Entnebelungsmode Luft außerhalb des Fahrgastraums hauptsächlich in den Beipasskanal eingeführt wird.

5. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend: ein Trennelement (101c) zum Unterteilen des Luftkanals innerhalb des Klimaanlagengehäuse in einen ersten Kanal (101a), durch welchen Luft außerhalb des Fahrgastraums in den Fahrgastraum strömt und einen zweiten Kanal (101b), durch welchen Luft innerhalb des Fahrgastraums in den Fahrgastraum strömt, wobei der Beipasskanal (105) im ersten Kanal vorgesehen ist.

6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend: eine Heizvorrichtung (107), die im Klimaanlagengehäuse an einer Abströmseite des Wärmeaustauschers (201) zum Erwärmen der Luft nach Durchgang durch den Wärmeaustauscher angeordnet ist.

7. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend: eine Heizvorrichtung (107), die im Klimaanlagengehäuse an einer Abströmseite des Wärmeaustauschers (201) zum Erwärmen der Luft nach Durchgang durch den Beipasskanal angeordnet ist.

8. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin umfassend: eine Heizvorrichtung (107), angeordnet im Klimaanlagengehäuse, zur Erwärmung wenigstens einer aus der Gruppe Luft nach Durchgang durch den Wärmeaustauscher (201) und Luft nach Durchgang durch den Beipasskanal (105), wobei die Heizvorrichtung die durchgehende Luft unter Verwendung von im Fahrzeug erzeugte Abwärme als Heizquelle erwärmt.

9. Klimaanlage nach Anspruch 8, wobei das Heizaggregat Luft unter Verwendung von Kühlwasser aus der Kühlung eines Kraftfahrzeugs als Heizquelle erwärmt.

10. Klimaanlage nach Anspruch 8, wobei das Heizaggregat Luft unter Verwendung von in einem Kraftfahrzeugmotor erzeugen Abgases als Heizquelle erwärmt.

11. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei im Entnebelungsmode wenigstens ein Teil der durch den Wärmeaustauscher gehenden Luft vom Fahrgastraum nach außen aus dem Klimaanlagengehäuse ausgetragen wird.

12. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Teil der durch den Wärmeaustauscher gehenden Luft aus dem Fahrgastraum nach außen aus dem Klimaanlagengehäuse wenigstens für eine bestimmte zeitliche Periode während des Entnebelungsmodes ausgetragen wird.

13. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 11 und 12, wobei das Klimaanlagengehäuse über eine Ablauföffnung (119) am abströmseitigen Boden des Wärmeaustauschers verfügt, durch welche Wasser in dem Klimaanlagengehäuse nach außen ausgetragen wird und im Entnebelungsmode Luft nach Durchgang durch den Wärmeaustauscher aus dem Fahrgastraum nach außen durch die Ablauföffnung ausgetragen wird.

14. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 11 und 12, wobei das Klimaanlagengehäuse über eine Ablauföffnung (119a) verfügt, durch welche Luft nach Durchgang durch den Wärmeaustauscher aus dem Fahrgastraum aus dem Klimaanlagengehäuse im Entnebelungsmode ausgetragen wird.

15. Klimaanlage nach Anspruch 13, weiterhin umfassend ein Schaltelement (125), das zum Öffnen und Schließen der Ablauföffnung angeordnet ist.

16. Klimaanlage nach Anspruch 14, weiterhin umfassend ein Schaltelement (128), das zum Öffnen und Schließen der Austragsöffnung angeordnet ist.

17. Klimaanlage nach Anspruch 16, wobei das Schaltelement über ein Verbindungsloch verfügt, durch welches die Auslassöffnung immer mit der Innenseite des Klimaanlagengehäuses in Verbindung steht.

18. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, weiterhin umfassend einen äußeren Wärmeaustauscher (203) des Wärme- oder Heizpumpenkühlzyklus (200), der einen Wärmeaustausch mit der Außenluft vornimmt, um Wärme von der Außenluft zu absorbieren und Wärme an die Außenluft abzustrahlen.

19. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, weiterhin umfassend:
eine Regeleinheit zum Regeln des Betriebs des Wärmepumpenkühlzyklus, um einen ersten Betrieb, wo durch den Wärmeaustauscher gehende Luft gekühlt und entfeuchtet wird und einen zweiten Betrieb einzustellen, wo durch den Wärmeaustauscher gehende Luft erwärmt wird und
die Regeleinheit clen Entnebelungsmode für eine Einstellzeit einstellt, wenn der Betrieb des Wärmepumpen-Kühlzyklus vom ersten Betrieb auf den zweiten Betrieb umgeschaltet wird.

20. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 19, weiterhin umfassend:
Mittel (106, 116, 117, 115, 123, 101c) zur Bildung eines ersten Luftkanals und eines zweiten Luftkanals innerhalb des Fahrgastraums im Entnebelungsmode, wobei:
durch den Beipasskanal gehende Luft hauptsächlich gegen den ersten Bereich im Fahrgastraum durch den ersten Luftkanal strömt und durch den Wärmeaustauscher gehende Luft hauptsächlich in den zweiten Bereich im Fahrgastraum durch den zweiten Luftkanal strömt.