DE10350449A1 - Klimatisierungseinheit für ein Fahrzeug - Google Patents

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DE10350449A1
DE10350449A1 DE2003150449 DE10350449A DE10350449A1 DE 10350449 A1 DE10350449 A1 DE 10350449A1 DE 2003150449 DE2003150449 DE 2003150449 DE 10350449 A DE10350449 A DE 10350449A DE 10350449 A1 DE10350449 A1 DE 10350449A1
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heat exchanger
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DE2003150449
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Hisashi Kariya Kawauchi
Takashi Kariya Yamanaka
Yoshinobu Kariya Mochizuki
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Denso Corp
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Denso Corp
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Abstract

Bei einer Klimatisierungseinheit (10) vom Typ mit integriertem Gebläse ist ein Gebläse (2) in einem vorderen oberen Bereich eines Klimatisierungsgehäuses (1) angeordnet. Ein Verdampfer (3) ist unter dem Gebläse (2) vorgesehen und ein Heizerkern (4) auf der Rückseite des Verdampfers (3) im Gehäuse (1). Eine Luftmischerkammer (5) ist oberhalb des Heizerkerns (4) und auf einer Rückseite des Gebläses (2) definiert. Eine Luftmischtür (6) ist drehbar um eine Achse (61) gelagert, die zwischen dem Heizerkern (4) und der Luftmischerkammer (5) angeordnet ist. Die Luftmischtür (6) unterteilt einen Auslass (50) für gekühlte Luft des Verdampfers (3) in eine Öffnung (51) für gekühlte Luft und eine Heizeröffnung (52) in einer Aufwärts-Abwärtsrichtung gesehen. Die Luftmischtür (6) umfasst eine Nebentür (63), die sich rückseitig zur Achse (61) erstreckt. Ein Bypassluftkanal (7) ist zwischen der Achse (61) und einer Haltewand (44) für den Heizerkern angeordnet, welche einen oberen Teil des Heizerkerns (44) hält, so dass die gekühlte Luft teilweise in den Bypassluftkanal (7) fließt und sich mit der durch den Heizerkern (4) erwärmten Luft in einem beheizten Luftkanal (40) mischt, bevor sie in die Luftmischerkammer (5) strömt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinheit für ein Fahrzeug, die eine Verbesserung der Leistung bei der Vermischung gekühlter und erwärmter Luft vorsieht und über ein kompaktes Gehäuse zur Verbesserung der Installation in einem Fahrzeug verfügt.
  • In den letzten Jahren ist die Forderung gewachsen, eine Fahrzeugklimatisierungseinheit kompakt zu gestalten, so dass sie sich leicht in einer Fahrgastzelle installieren lässt. Um dieser Forderung zu genügen, wurde eine gebläseintegrierte Klimatisierungseinheit gemäß 5 vorgeschlagen. Insbesondere ist ein Gebläse 2 integral in einem Gehäuse 1 untergebracht. Auch sind ein Verdampfer 3 und ein Heizerkern 4 unter dem Gebläse 2 im Gehäuse angeordnet. Der Verdampfer 3 und der Heizerkern 4 sind eng aneinander und im Wesentlichen parallel, in Vertikalrichtung gesehen, angeordnet. Eine Luftmischerkammer 5 ist oberhalb des Heizerkerns 4 im Gehäuse 1 ausgebildet.
  • Solch eine Art von Klimatisierungseinheit ist beispielsweise in der JP-A-2001-150923 offenbart. In der Klimatisierungseinheit jedoch ist das Volumen der Luftmischerkammer 4 reduziert, da das Gebläse 2 im Gehäuse 1 angeordnet ist.
  • In der Klimatisierungseinheit ist eine Luftmischertür 6 in einer Auslassöffnung 50 für gekühlte Luft angeordnet, welche auf der Rückseite des Verdampfers 3 ausgebildet ist. Die Luftmischertür wird von einer Spindel 61 getragen, die oberhalb des Heizerkerns 4 angeordnet ist, so dass die Luftauslassöffnung 5 in eine gekühlte Luftöffnung 51 und eine Heizeröffnung 52 unterteilt wird. Die gekühlte Luft, die, nachdem sie den Verdampfer 3 durchsetzt hat und in die Öffnung 51 für gekühlte Luft geströmt ist, wird direkt in die Luftmischerkammer 5 eingeführt. Die gekühlte Luft, die die Heizeröffnung 52 durchströmt hat, wird gegen den Heizerkern 4 eingeleitet. Die zum Heizerkern 4 eingeführte Luft wird erwärmt, während sie den Heizerkern 4 durchströmt und in die Mischkammer 5 durch einen erwärmten Luftkanal 40 eingeführt, der auf einer Rückseite des Heizerkerns 4 ausgebildet ist. Dann werden die gekühlte Luft C und die erwärmte Luft N in der Luftmischerkammer 5 vermischt.
  • Wenn jedoch das Volumen in der Luftmischerkammer 5 gering ist und das Ausmaß, mit dem die gekühlte Luft C und die erwärmte Luft N zusammen gehen, gering ist, werden die gekühlte Luft C und die erwärmte Luft H unzureichend vermischt. Im Ergebnis ist es wahrscheinlich, dass die Vertikalverteilung der Temperatur der Luft in der Luftmischerkammer ungleichförmig wird. Beispielsweise variiert die Temperatur um maximal 30°C. Es ist daher schwierig, den Klimatisierungskomfort aufrecht zu erhalten.
  • Weiterhin ist die Luftmischerkammer 5 mit einer Fußöffnung 52 versehen, die mit einer Fußluftblasöffnung, einer Gesichtsöffnung 54 und einer Entfrosteröffnung 55 in Verbindung steht. Im Falle, dass sich die Fußöffnung 53 auf einer Seite der erhitzten Luftauslassöffnung 5A befindet, die ein abströmseitiges Ende des erwärmten Luftkanals 40 ist und die Gesichtsöffnung 54 und die Entfrosteröffnung 55 auf einer Seite der Öffnung für gekühlte Luft 51 der Luftmischerkammer 5 ausgebildet sind, liegt die Temperatur der von der Fußöffnung 53 geblasenen Luft hoch und die Temperatur der von der Gesichtsöffnung 54 geblasenen Luft niedrig bei einem Betrieb, bei der die klimatisierte Luft von der Fußöffnung 53 und der Gesichtsöffnung 54 gleichzeitig geblasen wird. Bei einem Betrieb, bei dem die klimatisierte Luft von der Gesichtsöffnung 54 und der Entfrosteröffnung 55 gleichzeitig geblasen wird, ist die Temperatur der von der Gesichtsöffnung 54 geblasenen Luft hoch und die Temperatur der von der Entfrosteröffnung 55 geblasenen Luft gering.
  • Zur Lösung des vorgenannten Nachteils wurde überlegt, eine Leitwand 8 in der Öffnung 51 für gekühlte Luft der Luftmischerkammer 5 vorzusehen, um den Vereinigungswinkel von gekühlter Luft C und erwärmter Luft N zu vergrößern. Wie durch den Pfeil C1 dargestellt, wird die Strömungsrichtung der gekühlten Luft durch die Leitwandung 8 verändert, so dass der Vereinigungswinkel mit der erwärmten Luft N1, die von der Öffnung 5A für die erwärmte Luft zuströmt, vergrößert wird. In diesem Fall jedoch steigert die Leitwandung 8 den Widerstand der Luftströmung, wodurch das Luftvolumen reduziert wird. Zudem ruft die Leitwandung 8 ein Geräuschproblem hervor.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klimatisierungseinheit für ein Fahrzeug vorzuschlagen, die in der Lage ist, den Luftmischerbetrieb zu verbessern, ohne den Strömungswiderstand der Luft und die Geräusche zu vergrößern und die in der Lage ist, Temperaturveränderungen der Luft in der Luftmischerkammer zu reduzieren.
  • Gemäß einer Klimatisierungseinheit der vorliegenden Erfindung definiert ein Klimatisierungsgehäuse einen Luftkanal, durch welchen Luft strömt und definiert eine Luftmischerkammer hinter dem Luftkanal. Ein Gebläse bläst Luft in den Luftkanal. Ein erster Wärmeaustauscher ist hinter dem Gebläse in Strömungsrichtung in dem Klimatisierungsgehäuse zum Kühlen der Luft vom Gebläse angeordnet. Ein zweiter Wärmeaustauscher ist in Strömungsrichtung hinter dem ersten Wärmeaustauscher angeordnet und erwärmt die Luft, die durch den ersten Wärmeaustauscher gekühlt wurde. Eine Luftmischertür ist drehbar um eine Achse gelagert, die zwischen dem zweiten Wärmeaustauscher und der Luftmischerkammer positioniert ist, um einen Kühlluftauslass, der sich in Strömungsrichtung hinter dem Wärmeaustauscher befindet, in eine Kühlluftöffnung, durch welche gekühlte Luft vom ersten Wärmeaustauscher direkt in die Luftmischerkammer strömt und eine Heizeröffnung zu unterteilen, durch welche gekühlte Luft vom ersten Wärmeaustauscher gegen den zweiten Wärmeaustauscher, um erwärmt zu werden, strömt. Die vom zweiten Wärmeaustauscher erwärmte Luft strömt in die Luftmischerkammer durch einen erwärmten Luftkanal, der hinter dem zweiten Wärmeaustauscher definiert ist und mischt sich mit der gekühlten Luft aus der Kühlluftöffnung in der Luftmischerkammer. Weiterhin wird die Luftmischerkammer derart angeordnet, dass ein Beipasskanal zwischen der Achse der Luftmischertür und einem Ende des zweiten Wärmeaustauschers definiert ist, so dass die Heizeröffnung in Verbindung mit dem erwärmten Luftkanal kommt.
  • Somit mischt sich die durch den Beipasskanal strömende gekühlte Luft mit der erwärmten Luft in dem erwärmten Luftkanal, bevor sie in die Luftmischerkammer strömt. Daher werden die erwärmte Luft und die gekühlte Luft ausreichend vermischt, selbst wenn das Volumen der Luftmischerkammer gering ist. Indem zudem der Beipasskanal vorgesehen wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Strömungswiderstand der Luft erhöht und die Luftströmung gestört wird. Im Ergebnis wird die Volumenabnahme der Luft vermindert und Geräusche werden reduziert. Da das Mischen der erwärmten und der gekühlten Luft verbessert wird, ist das Klimatisierungs gehäuse kompakt und lässt sich daher einfach am Fahrzeug montieren. Weiterhin wird der Klimatisierungswirkungsgrad verbessert, Geräusche werden vermindert.
  • Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden (gleiche Bezugszeichen stehen für gleiche Teile), in denen:
  • 1 ein Querschnitt einer Klimatisierungseinheit für ein Fahrzeug nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 2 ein vergrößerter Querschnitt durch einen Hauptteil der in 1 gezeigten Klimatisierungseinheit ist;
  • 3 ein vergrößerter Schnitt durch den Hauptteil der in 1 gezeigten Klimatisierungseinheit darstellt;
  • 4 ein vergrößerter Querschnitt durch den Hauptteil der Klimatisierungseinheit gemäß einer Modifikation dieser Ausführungsform ist und
  • 5 ein Querschnitt durch eine Klimatisierungseinheit für ein Fahrzeug gemäß einem Stand der Technik zeigt.
  • In den Zeichnungen zeigt 1 eine gebläseintegrierte Konditionierungseinheit 10, die im Allgemeinen im Frontbereich einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs eingebaut wird. Die Klimatisierungseinheit 10 verfügt über ein Konditionierungsgehäuse 1, das zu einem einzigen Gehäuse geformt ist und von im Wesentlichen länglicher Gestalt, in Aufwärts-Abwärtsrichtung in 1 gesehen, ist. Das Gehäuse 1 verfügt über eine Vorderwand 11, eine Rückwand 12, eine Deckenwand 13, eine Bodenwand 14 und linke und rechte (nicht dargestellte) Seitenwände. Das Gehäuse 1 ist im Allgemeinen derart angebracht, dass sich die Rückwand 12 auf der Rückseite befindet, d.h., dass die Rückwand 12 gegen die Fahrgastzelle weist.
  • Ein Gebläse 2 ist im oberen Frontbereich des Gehäuses 1 vorgesehen. Das Gebläse saugt zu konditionierende Luft an und bläst die Luft in den in im Gehäuse 1 definierten Luftkanal. Ein Verdampfer (erster Wärmeaustauscher) 3 ist unter dem Gebläse 2 vorgesehen, d.h. in einem unteren Frontteil des Gehäuses 1. Der Verdampfer 3 ist im Wesentlichen vertikal angeordnet. Insbesondere ist der Verdampfer 3 gegen die Rückseite etwa um zwischen 5 und 10 Grad gegenüber der Vertikalen geneigt. Ein Heizerkern (zweiter Wärmeaustauscher) 4 ist auf der Rückseite des Verdampfers 3 vorgesehen, d.h. in einem unteren rückwärtigen Teil des Gehäuses 1. Der Heizer kern 4 ist im Wesentlichen longitudinal angeordnet. Insbesondere ist der Heizerkern 4 gegen die Rückseite um etwa 30 bis 45 Grad gegenüber der Vertikalen geneigt. Der Verdampfer 3 ist ein Wärmeaustauscher, bei dem ein flüssiges Kühlmittel aus einem Kühlmittelkreislauf, der sich auf dem Fahrzeug befindet, verdampft. Der Heizerkern 4 ist ein Wärmeaustauscher, in dem ein Kühlmittel einer Maschine zirkuliert.
  • Der Heizerkern 4 ist um etwa 20 bis 30 Grad gegen die Rückseite, bezogen auf den Verdampfer 3, geneigt, so dass ein im Wesentlichen V-förmiger gekühlter Luftraum 30 zwischen dem Verdampfer 3 und dem Heizerkern 4 definiert wird. Die V-Form erweitert sich nach oben. Eine Luftmischerkammer 5 ist im oberen hinteren Teil des Gehäuses 1 ausgebildet. Das heißt, die Luftmischerkammer ist oberhalb des Heizerkerns 4 auf der Rückseite des Gebläses 2 und auf einer schrägen Oberseite des Verdampfers 3 positioniert. Gekühlte und erwärmte Luft werden in der Luftmischerkammer 5 vermischt.
  • Ein Spiral- oder Evolutengehäuse 21 des Gebläses 2 verfügt über eine äußere Evolutenwand 23 und eine innere Evolutenwand 25. Diese äußere Spiralwand 23 definiert einen Kopfteil der Vorderwand 11 und einen Frontteil der Kopfwandung 13. Eine Gebläseauslassöffnung 22 ist zwischen der äußeren Spiralwand 23 und einem Nasenteil 24 des Gebläses 2 ausgebildet. Die Gebläseauslassöffnung 22 ist im Wesentlichen gegen die Unterseite offen, so dass die Luft gegen den Verdampfer 3 geführt wird. Die innere Spiralwand 25 erstreckt sich vom hinteren Teil der Kopfwandung 13 zum Nasenteil 24. Die innere Spiralwandung 25 trennt eine Innenseite des Gebläses 2 von der Luftmischerkammer 5. Ein Zentrifugalgebläse 25 ist in der Mitte des Spiralgehäuses 21 vorgesehen. Das Spiralgehäuse 26 ist so angeordnet, dass seine Drehachse sich im Wesentlichen horizontal erstreckt. Obwohl nicht dargestellt, bildet eine aus rechter Seitenwand und linker Seitenwand des Spiralgehäuses 21 eine Öffnung, durch welche Innenluft innerhalb der Fahrgastzelle und Außenluft außerhalb der Fahrgastzelle in das Spiralgehäuse 21 eingeführt werden. Ein nicht dargestellter Gebläsemotor ist an der verbleibenden aus rechter Seitenwand und linker Seitenwand des Spiralgehäuses 21 befestigt. Das Spiralgehäuse 21 ist in das Gehäuse 1 integriert.
  • Der Verdampfer 3 verfügt über einen Kernteil 33, einen oberen Sammlertank 31 und einen unteren Sammlertank 32. Der Kernteil 33 ist aus Rohren und Rippen aufgebaut. Der obere Sammlertank 31 und der untere Sammlertank 32 sind im Wesentli chen von halbelliptischem Querschnitt. Der obere Sammlertank 31 und der untere Sammlertank 32 sind mit einem oberen Ende und einem unteren Ende des Kernteils 33 jeweils verbunden. Der untere Teil der Vorderwand 11 erstreckt sich von der äußeren Spiralwand 23 im Wesentlichen in vertikaler Richtung. Ein Luftkanal 20 ist zwischen dem unteren Teil der Vorderwand 11 und einer Vorderfläche des Kernteils 33 definiert. Eine Querschnittsfläche des Luftkanals 20 nimmt allmählich gegen den Boden hin ab. Luft wird vom Zentrifugalgebläse 26 in den Luftkanal durch die Gebläseauslassöffnung 22 eingeführt.
  • Der obere Sammlertank 31 wird durch eine Verdampferhaltewand 34 gehalten. Die Verdampferhaltewand 34 ist integral mit der inneren Spiralwand 25 benachbart dem Nasenteil 24 geformt. Der untere Sammlertank 32 ist durch einen Ablaufsystemteil 35 abgestützt, der sich am Frontteil der Bodenwand 14 befindet. Die Verdampferhaltewand 34 verfügt über einen im Wesentlichen halbelliptischen Querschnitt entsprechend der Querschnittsgestalt des oberen Sammlertanks 31. Insbesondere hat die Verdampferhaltewand 34 einen Mittelplattenteil 36, eine vordere Stirnwand 37 und eine hintere Stirnwand 38, wie in den 2 und 3 gezeigt. Der Mittelplattenteil 36 kontaktiert die Kopffläche des oberen Sammlertanks 31. Die vordere Stirnwand 37 und die hintere Stirnwand 38 sind gekrümmt und erstrecken sich von einem vorderen Ende und einem rückwärtigen Ende des Mittelplattenteils 36 im Wesentlichen senkrecht zu dem Mittelplattenteil 36.
  • Ein vorderer Stirnteil des Nasenteils 24 sowie das untere Ende der vorderen Seitenwand 37 sind glatt über eine Diffusionswand 39 verbunden. Hierdurch wird vom Gebläse 2 geblasene Luft weich diffundiert und daher gegen den oberen Teil des Kernteils 33 eingeführt. Die Diffusionswand 39 macht den Luftkanal 35 von der oberen Auslassöffnung 22 zum oberen Teil des Kernteils 33 glatt. Somit hindert die Diffusionswandung 39 die vom Gebläse 2 geblasene Luft daran, gestört zu werden. Luftströmungswiderstand und Geräusch werden reduziert. Daher wird der Wärmeaustauscherwirkungsgrad des Verdampfers 3 verbessert.
  • Eine Kühlluftleitwandung 15 ist in einem Mittelteil zwischen dem Verdampfer 3 und dem Heizerkern 4 ausgebildet. Die Kühlluftleitwandung 15 erstreckt sich diagonal von der Bodenwandung 14, so dass sich die Wandung 15 parallel zum Heizerkern 4 befindet. Das Kopfende A der Wandung 15 befindet sich auf dem mittleren Niveau des Heizerkerns 4 und des Verdampfers 3. Die Leitwandung 15 für die gekühlte Luft richtet die gekühlte Luft, die den unteren Halbteil des Verdampfers 3 durchströmt hat, aus einer im Wesentlichen horizontalen Richtung diagonal nach oben, d.h. gegen die Luftmischerkammer 5.
  • Ein unterer vorstehender Teil 27 ist auf der Rückseite des unteren Teils der inneren Spiralwand 25 ausgebildet. Ein Kühlluftauslass 50 ist zwischen dem Kopfende A der Kühlluftleitwandung 15 und dem Ende B des unteren vorstehenden Teils 27 definiert. Eine Luftmischertür 6 ist um eine Achse (Spindel) 61 drehbar, die zwischen dem Heizerkern 4 und der Luftmischerkammer 5 positioniert ist. Der Kühlluftauslass 50 ist in eine gekühlte Luftöffnung 51 und einer Heizeröffnung 52 in Aufwärts-Abwärtsrichtung durch die Luftmischtür 6 unterteilt. Der Öffnungsgrad der Kühlluftöffnung 51 und der Heizeröffnung 52 werden entsprechend der Drehung der Luftmischertür 6 eingestellt. Die Kühlluftöffnung 51 ist auf der Oberseite der Luftmischertür 6 ausgebildet. Die Kühlluft, die in die Kühlluftöffnung 51 strömt, wird direkt in die Luftmischerkammer 5 eingeführt. Die Heizeröffnung 52 ist auf der Unterseite der Luftmischertür 6 ausgebildet. Kühlluft, die im Heizerkern 52 strömt, wird gegen den Heizerkern 4 geführt und durch den Heizerkern 4 erwärmt.
  • Der Heizerkern 4 besitzt einen Kernteil 43, der aus Rohren und Rippen gebaut ist, sowie einen oberen Sammlertank 41 und einen unteren Sammlertank 42. Der obere Sammlertank 41 und der untere Sammlertank 42 sind mit den Enden des Kernteils 43 verbunden. Der obere Sammlertank 41 und der untere Sammlertank 42 haben im Wesentlichen halbelliptische Querschnitte. Der obere Sammlertank 41 ist durch die Haltewand 44 des Heizerkerns gehalten und der untere Sammlertank 42 ist durch den Stützteil 45 für den unteren Sammlertank gehalten. Die Haltewandung 44 des Heizerkerns ist innerhalb des Gehäuses 1 ausgebildet. Der untere Sammlerabstützteil ist in der Bodenwandung 14 auf der Rückseite der Leitwandung 15 für die gekühlte Luft in Form einer Ausnehmung ausgebildet.
  • Wie in den 2 und 3 zu sehen, verfügt die Haltewandung 44 für den Heizerkern über einen Flachplattenteil 46, eine vordere Stirnwand 47 und eine hintere Stirnwand 48. Die vordere Stirnwand 47 und die hintere Stirnwand 48 sind vom Frontteil und dem Heckteil des Flachplattenteils 46 gekrümmt und erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht hierzu, so dass die Haltewandung 44 des Heizerkerns einen im Wesentlichen halbelliptischen Querschnitt hat. Die Haltewandung 44 des Heizerkerns passt auf den oberen Sammlertank 41. Eine gekrümmte Eckwand 16 ist im hinteren unteren Teil des Gehäuses 1 ausgebildet, d.h. unter dem Heizerkern 4. Die gekrümmte Eckwandung 16 definiert den hinteren Teil der Bodenwandung 14 und den unteren Teil der Rückwandung 12 und hat einen viertelkreisförmigen Querschnitt.
  • Ein beheizter Luftkanal 40 ist definiert zwischen einer Rückseite des Kernteils 43 und der gekrümmten Eckwandung 16. Da der Heizerkern 4 geneigt ist, ist der Heizerluftkanal 40 breit zwischen der Rückseite des Kernteils 43 und der gekrümmten Eckwandung 16 geformt. Daher ist der Raum adäquat breit, um einen elektrischen Heizer D, beispielsweise einen PTC-Heizer hierin, wie in 1 gezeigt, zu integrieren (PTC = positive temperature coefficient heater). Da der elektrische Heizer in dem beheizten Luftkanal 40 installiert sein kann, kann dieses Gehäuse 1 für eine Luftkonditioniereinheit zur Verwendung in kaltem Klima Verwendung finden. Dies kann sich auf einen Mangel an Heizquelle beziehen, wodurch eine Klimatisierungseinheit hoher Leistung konstruiert werden muss, die über eine große Wärmekapazität verfügt.
  • Eine Leitwand 17 für erwärmte Luft ist so ausgebildet, dass sie sich diagonal von der gekrümmten Eckwandung 16 erstreckt, d.h. auf dem Mittelniveau der Rückwand 12, und zwar gegen die Luftmischerkammer 5. Das Ende der Leitwand 17 für die erwärmte Luft erreicht eine mittlere Position der Luftmischerkammer 5. Die Leitwand 17 für die erwärmte Luft richtet die erwärmte Luft, die den Heizerkern 4 passiert hat, gegen die mittlere Position der Luftmischerkammer 5.
  • Öffnungsgrade der Öffnung 51 für gekühlte Luft und die Heizeröffnung 52 sind durch die Luftmischtür 6 verstellbar. So werden das Volumen der gekühlten in die Öffnung für gekühlte Luft und zur Heizeröffnung 12 einzuführende Luft in einem Bereich zwischen 0 % und 100 % eingestellt. Nachdem die erwärmte Luft den Heizerkern passiert hat und die gekühlte Luft die Öffnung 51 für gekühlte Luft passiert hat, werden sie in der Luftmischerkammer 5 vermischt, so dass die Mischluft eine vorbestimmte Zieltemperatur hat.
  • Ein Fußöffnungsteil 53, ein Stirnöffnungsteil 54 und ein Defrosteröffnungsteil 55 sind auf dem Umfang der Luftmischerkammer 5 ausgebildet. Der Fußöffnungsteil 53 ist oberhalb der Leitwandung 17 für die erwärmte Luft positioniert. Der Gesichtsöffnungsteil 54 und der Defrosteröffnungsteil 55 sind auf dem rückwärtigen Teil der Oberwandung 13 positioniert. Eine Schalttür 56 für Fußraumbetrieb ist in dem Fuß öftnungsteil 56 vorgesehen. Eine Schalttür für einen Gesichtsdefrosterbetrieb 57 ist zwischen dem Gesichtsöffnungsteil 54 und dem Defrosteröffnungsteil 55 vorgesehen. Die Öffnungsgrade der Schalttür 57 für die Gesichtsdefrostermode und die Schalttür 56 für die Fußraummode werden entsprechend ausgewählten Luftblasmodes eingestellt, so dass die klimatisierte Luft in der Luftmischertür 5 in die Fahrgastzelle von den jeweiligen Luftblasöffnungen eingeblasen wird.
  • Die Spindel 61 der Luftmischertür 6 ist oberhalb der Haltewandung 44 für den Heizerkern angeordnet. Die Luftmischertür 6 umfasst eine Haupttür 62, die sich bis auf die Vorderseite von der Spindel 61 erstreckt und umfasst eine Nebentür 63, die sich bis zur Rückseite von der Spindel 61 aus erstreckt. Die Nebentür 63 dreht sich mit der Haupttür 62. Das Ende 64 der Haupttür 62 dreht sich nach oben und unten zwischen dem Ende A der Leitwand 15 für die gekühlte Luft und dem Ende B des unteren vorstehenden Teils 27 in dem Auslass 50 für gekühlte Luft.
  • Wie 3 erkennen lässt, wird, wenn sich das Ende 64 der Luftmischertür 64 in Kontakt mit dem Ende B des unteren vorstehenden Teils 27 befindet, die gekühlte Luft voll zum Heizerkern 4 geliefert, wodurch ein maximaler Heizbetrieb erreicht wird. Andererseits, wenn das Ende 64 sich in Kontakt mit dem Ende A der Leitwand 15 für gekühlte Luft befindet, wie durch doppelt strichpunktierte Linien in 1 gezeigt, wird die gekühlte Luft voll an die Luftmischertür 5 geliefert und hierdurch wird ein maximaler Kühlbetrieb erreicht.
  • Weiter wird, wie in 2 gezeigt, wenn das Ende 64 der Luftmischertür 6 sich in der mittleren Position des Auslasses 50 für die gekühlte Luft befindet, die gekühlte in der Heizeröffnung 52 unter der Luftmischertür 6 strömende Luft an den Heizerkern 4 geführt und erwärmt, während sie den Heizerkern 4 durchströmt. Die erwärmte Luft geht durch den Kanal 40 für erwärmte Luft und strömt in die Luftmischerkammer 5. Die in die Kühlluftöftnung 51 oberhalb der Luftmischertür 6 strömende Luft wird direkt in die Luftmischerkammer 5 eingeführt und mit der erwärmten Luft vermischt.
  • Weiterhin ist ein Spalt 70 zwischen der Spindel 61 und der Haltewand 44 für den Heizerkern definiert und bildet einen Beipasskanal 70, durch welchen die gekühlte Luft strömt. Wie in 2 zu sehen, wird die gekühlte Luft teilweise aus dem Heizerkern 52 zum Beipasskanal 7 geführt und vorher mit der erwärmten Luft im Bereich 4A vermischt, die sich in Strömungsrichtung hinter dem erwärmten Luftkanal 40 be findet. Selbst wenn der Luftmischraum der Luftmischerkammer 5 klein ist, werden die erwärmte und die gekühlte Luft ausreichend vermischt. Im Ergebnis wird die Temperaturveränderung in der Luftmischerkammer 5 im Bereich von 10°C reduziert, wodurch der Klimatisierungsbetrieb verbessert wird. Auch erhöht der Beipasskanal 7 nicht den Strömungswiderstand der gekühlten Luft. Weiterhin stört der Beipasskanal 7 nicht die Strömung der gekühlten Luft, was zu Geräusch Anlass gäbe. Es ist daher weniger wahrscheinlich, dass das Luftvolumen reduziert wird und Geräusche vergrößert werden.
  • Weiterhin ist im maximalen Heizbetrieb, wo das Ende 64 der Luftmischerkammer 6 sich in Kontakt mit dem Ende B des unteren vorstehenden Teils 27, wie in 3 gezeigt, befindet, die Nebentür 63, die sich rückseitig erstreckt, in Kontakt mit dem Flachplattenteil 46 der Haltewandung 44 für den Heizerkern, wodurch der Beipasskanal 7 geschlossen wird. Während maximalen Heizbetriebs ist es darum weniger wahrscheinlich, dass die gekühlte Luft aus dem Beipasskanal 7 leckt und eine Abnahme im Heizeffekt bewirkt. Da die Haupttür 62 und die Nebentür 63 integral mit der Luftmischtür 6 geformt sind, werden Herstellungskosten reduziert. Auch wird die Größe der Klimatisierungseinheit nicht gesteigert. Da die Haltewand 44 des Heizerkerns gekrümmt ist, strömt darüber hinaus die gekühlte Luft glatt in den Beipasskanal 7.
  • 4 zeigt eine Modifikation dieser Ausführungsform. Insbesondere ist das Ende 65 der Nebentür 63 nach unten gekrümmt. Hierdurch wird gekühlte den Beipasskanal 7 durchströmende Luft im Wesentlichen entgegengesetzt der Strömungsrichtung der erwärmten Luft geleitet, die in dem Kanal 40 für erwärmte Luft strömt. Dies erleichtert ein vorheriges Mischen der erwärmten und der gekühlten Luft. Somit wird das Mischen der gekühlten und der erwärmten Luft in der Luftmischerkammer 5 weiter verbessert.
  • Die Erfindung wurde nur anhand weniger Ausführungsformen erläutert. Änderungen und Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung.

Claims (8)

  1. Klimatisierungseinheit (10) umfassend: ein Klimatisierungs- bzw. Klimagehäuse (1), das einen Luftkanal, durch welchen Luft strömt, und eine Luftmischerkammer (5) in Strömungsrichtung hinter dem Luftkanal definiert; ein Gebläse (2) zum Blasen von Luft in den Luftkanal; einen ersten Wärmeaustauscher (3), der im Gehäuse in Strömungsrichtung hinter dem Gebläse (2) zum Kühlen der Luft angeordnet ist; einen zweiten Wärmeaustauscher (4), der in Strömungsrichtung hinter dem ersten Wärmeaustauscher (3) angeordnet ist, um die Luft zu erwärmen, die durch den ersten Wärmeaustauscher (3) gekühlt wurde; eine Luftmischtür (6), die um eine Achse (61) drehbar ist, die zwischen dem zweiten Wärmeaustauscher (4) und der Luftmischerkammer (5) angeordnet ist, um einen Auslass (50) für gekühlte Luft, der in Strömungsrichtung hinter dem ersten Wärmeaustauscher (3) ausgebildet ist, in eine Öffnung (51) für gekühlte Luft, durch welche die gekühlte Luft aus dem ersten Wärmeaustauscher (3) direkt in die Luftmischerkammer (5) strömt und eine Heizeröffnung (52) zu unterteilen, durch welche die gekühlte Luft von dem ersten Wärmeaustauscher (3) gegen den zweiten Wärmeaustauscher (4), um erwärmt zu werden, strömt, wobei die durch den zweiten Wärmeaustauscher (4) erwärmte Luft in die Luftmischerkammer (5) durch einen Kanual (41) für erwärmte Luft strömt, der in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Wärmeaustauscher (4) definiert ist und sich mit der gekühlten Luft vermischt, die aus der Öffnung (51) für gekühlte Luft in der Luftmischerkammer (5) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmischtür (6) derart angeordnet ist, dass ein Beipasskanal (7) zwischen der Achse (61) und einem Ende des zweiten Wärmeaustauschers (4) gebildet wird und es der Heizeröffnung (52) erlaubt, in Verbindung mit dem Kanal (41) für die erwärmte Luft zu treten.
  2. Klimatisierungseinheit (10) nach Anspruch 1, wobei die Luftmischtür (6) derart angeordnet ist, dass die durch den Beipasskanal (7) strömende gekühlte Luft im Wesentlichen entgegengesetzt zur Strömung der erwärmten Luft gerichtet wird, die durch den Kanal (41) für erwärmte Luft geht.
  3. Klimatisierungseinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Luftmischtür (6) eine Nebentür (63) umfasst, die angeordnet ist, um den Luftbeipasskanal (7) während des maximalen Heizbetriebs, wo die Öffnung (51) für gekühlte Luft völlig geschlossen ist, zu schließen.
  4. Klimatisierungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gebläse (2) ein Evoluten- oder Spiralgehäuse (21) hat, das eine Öffnung (22) bildet, durch welche die durch das Gebläse (2) geblasene Luft in den Luftkanal strömt, und das Spiralgehäuse (21) über einen Nasenteil (24) benachbart der Öffnung (22) sowie eine Diffusionswandung (39) verfügt, die sich glatt vom Nasenteil (24) bis zu einem Ende des Kernteils (33) des ersten Wärmeaustauschers (3) erstreckt.
  5. Klimatisierungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend: einen elektrischen Heizer (D) zum Erwärmen der aus dem zweiten Wärmeaustauscher (4) strömenden Luft, wobei der zweite Wärmeaustauscher (4) derart geneigt ist, dass der elektrische Heizer (D) in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Wärmeaustauscher (4) angeordnet ist.
  6. Klimatisierungseinheit (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Spiralgehäuse (21) einteilig in das Klimatisierungsgehäuse (10) eingeformt ist.
  7. Klimatisierungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gebläse (2) in einem oberen Teil des Klimatisierungsgehäuses (1) angeordnet ist, der erste Wärmeaustauscher (3) unter dem Gebläse (2) angeordnet ist und der zweite Wärmeaustauscher (4) sich auf der Rückseite des ersten Wärmeaustauschers (3) befindet und die Luftmischerkammer (5) oberhalb des zweiten Wärmeaustauschers (4) auf einer Rückseite des Gebläses (2) ausgebildet ist.
  8. Klimatisierungseinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste Wärmeaustauscher (3) im Wesentlichen vertikal angeordnet ist und der zweite Wärmeaustauscher bezüglich des ersten Wärmeaustauschers (4) geneigt ist.
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