DE112012004050T5

DE112012004050T5 - Klimaanlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112012004050T5
Application number: DE112012004050.3T
Authority: DE
Inventors: c/o Halla Visteon Climate Contr Park Soo Doo; c/o Halla Visteon Climate Contr Lee Sang Ki; c/o Halla Visteon Climate Contr Kim Tae Wan; c/o Halla Visteon Climate Con Seo Jeong Hun; c/o Halla Visteon Climate C Jung Hwan Myeong
Original assignee: Halla Visteon Climate Control Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-07-31
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN103826889B; DE112012004050B4; US9643474B2; WO2013048107A3; US20140190658A1; CN103826889A; WO2013048107A2

Abstract

Offenbart ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, die einschließt: einen Bypass-Durchgang, der an einem unteren Teil eines Klimaanlagen-Gehäuses ausgebildet ist, der Kaltluft- und Warmluft-Durchgänge umgeht; einen Regenerierungs-Durchgang, der an dem unteren Teil des Klimaanlagen-Gehäuses gebildet ist, zum Zuführen der durch den Bypass-Durchgang hindurchtretenden Luft zu einem Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors; und eine Heiz-Vorrichtung, deren einer Seitenbereich auf dem Bypass-Durchgang angeordnet ist und deren anderer Seitenbereich auf dem Warmluft-Durchgang angeordnet ist. Die Klimaanlage erwärmt die von Feuchtigkeit befreite Luft, die durch den Trocknungs-Teil des Trocknungs-Rotors und den Bypass-Durchgang hindurchtritt, durch die Heiz-Vorrichtung und liefert die erwärmte Luft an den Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors und regeneriert so den Trocknungs-Rotor. Dadurch wird die Zahl der Komponenten und die gesamte Größe reduziert und die Heiz-Leistung erhöht und das Luft-Volumen durch Bewegen der Luft vergrößert, die erwärmt wird, während sie durch den Bypass-Durchgang durch eine Klappe hindurchtritt, die in der Verbindungs-Kammer montiert ist, und zwar in Richtung auf den Warmluft-Durchgang im Heiz-Modus.

Description

Hintergrund der Erfindung
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug und betrifft noch spezieller eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, die einschließt: einen Bypass-Durchgang, der an einem unteren Teil eines Klimaanlagen-Gehäuses ausgebildet ist, der in Verbindung steht mit einem Trocknungs-Teil eines Trocknungs-Rotors und Kaltluft- und Warmluft-Durchgänge umgeht; einen Regenerierungs-Durchgang, der an dem unteren Teil des Klimaanlagen-Gehäuses gebildet ist, zum Zuführen der durch den Bypass-Durchgang hindurchtretenden Luft zu einem Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors; und eine Heiz-Vorrichtung, deren einer Seitenbereich auf dem Bypass-Durchgang angeordnet ist und deren anderer Seitenbereich auf dem Warmluft-Durchgang angeordnet ist, sodass die Klimaanlage die von Feuchtigkeit befreite Luft, die durch den Trocknungs-Teil des Trocknungs-Rotors und dem Bypass-Durchgang hindurchtritt, durch die Heiz-Vorrichtung erwärmt und die erwärmte Luft dem Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors zuführt und so den Trocknungs-Rotor regeneriert.
Stand der Technik
Im Allgemeinen ist eine Klimaanlage für ein Fahrzeug ein Kraftfahrzeug-Teil, der in einem Fahrzeug für den Zweck eines Kühlens oder Erwärmens des Inneren des Fahrzeugs in der Sommer-Jahreszeit oder Winter-Jahreszeit oder zum Entfernen von Reif von einer Windschutzscheibe in der Regen-Jahreszeit oder in der Winter-Jahreszeit eingebaut ist und so die Sichtfelder eines Fahrers nach vorne und nach hinten sichert. Solch eine Klimaanlage schließt typischerweise eine Heiz-Vorrichtung und eine Kühl-Vorrichtung zusammen ein, sodass sie das Innere des Fahrzeugs durch die Schritte eines selektiven Einleitens der Innenluft oder der Außenluft in die Klimaanlage, eines Heizens oder Kühlens der eingeleiteten Luft und eines Blasens der erhitzten oder gekühlten Luft in das Fahrzeug erwärmen, kühlen oder belüften kann.
Entsprechend den montierten Strukturen einer Luft-Blas-Vorrichtungs-Einheit, einer Verdampfer-Einheit und einer Heizkörper-Einheit wird eine derartige Klimaanlage klassifiziert in eine Klimaanlage des 3-Teile-Typs, in der die Luft-Blas-Vorrichtungs-Einheit, die Verdampfer-Einheit und die Heizkörper-Einheit unabhängig voneinander angeordnet sind, eine Klimaanlage des halbzentralen Typs, in der die Verdampfer-Einheit und die Heizkörper-Einheit in ein Klimaanlagen-Gehäuse eingebettet sind und die Luft-Blas-Vorrichtungs-Einheit separat montiert ist und eine Klimaanlage des zentral montierten Typs, in der die drei Einheiten alle in das Klimaanlagen-Gehäuse eingebettet sind.
Kürzlich wurde eine Klimaanlage des unabhängigen Typs offenbart, die separat und unabhängig Luft verschiedener Temperaturen an den Fahrer-Sitz und einen Fahrgast-Sitz innerhalb des Fahrzeugs liefert und so individuell die Sitze gemäß den Bedürfnissen des Fahrers und des Fahrgasts erwärmt und kühlt.
1 veranschaulicht eine herkömmliche Klimaanlage für ein Fahrzeug. In 1 schließt die Klimaanlage 1 ein: ein die Luft klimatisierendes (Klimaanlagen-)Gehäuse 10, aufweisend eine Luft-Einström-Öffnung 11, die auf einer Seite davon ausgebildet ist, und eine Enteisungs-Öffnung 12, eine Front-Öffnung 13 und Boden-Öffnungen 14, die an der anderen Seite davon ausgebildet sind, in der Art, dass sie hinsichtlich des Grads des Öffnens durch Betriebszustands-Klappen 16 eingestellt werden; einen Verdampfer 2 und einen Heizkörper 3, die auf Luft-Durchgängen in dem Klimaanlagen-Gehäuse 10 montiert sind, in Anordnung und voneinander um einen vorbestimmten Abstand entfernt; und eine Luft-Blas-Vorrichtung 20, die mit der Luft-Einström-Öffnung 11 des Klimaanlagen-Gehäuses 10 zum Senden von Innenluft oder Außenluft verbunden ist.
Darüber hinaus schließt die Klimaanlage weiter ein: eine Temperatur-Einstellungs-Klappe 15, die zwischen dem Verdampfer 2 und dem Heizkörper 3 montiert ist, zum Steuern der Temperatur durch Einstellen des Grads eines Öffnens eines Kaltluft-Durchgangs, der den Heizkörper 3 umgeht, und eines Warmluft-Durchgangs, der durch den Heizkörper 3 hindurchgeht.
Weiter steuern die Betriebs-Zustands-Klappen 16 den Grad eines Öffnens der relevanten Öffnungen und führen verschiedene Luft-Ablass-Zustände aus, nämlich einen Lüftungs-Modus, einen Doppel-Niveau-Modus, einen Boden-Modus, einen Misch-Modus und einen Enteisungs-Modus.
Wie oben beschrieben, öffnet in der Klimaanlage 1 für das Fahrzeug im Fall des Modus mit stärkster Kühlung die Temperatur-Einstellungs-Klappe 15 den Kaltluft-Durchgang und schließt den Warmluft-Durchgang. Daher tauscht die Luft, die durch die Luft-Blas-Vorrichtung 20 geblasen wird, Wärme mit Kühlmittel aus, das in dem Verdampfer 2 strömt, während sie durch den Verdampfer 2 hindurchtritt, und wird in kalte Luft umgewandelt. Danach wird die umgewandelte Luft in das Innere des Fahrzeugs durch die Öffnungen abgelassen, die durch die Betriebs-Zustands-Klappen 16 gemäß dem vorbestimmten Luft-Ablass-Zustand geöffnet wurden, nämlich dem Belüftungs-Modus, dem Doppel-Niveau-Modus, dem Boden-Modus, dem Misch-Modus oder dem Enteisungs-Modus, wodurch das Innere des Fahrzeugs gekühlt wird.
Darüber hinaus schließt in dem Fall des Modus stärksten Erwärmens die Temperatur-Einstellungs-Klappe 15 den Kaltluft-Durchgang und öffnet den Warmluft-Durchgang. Dementsprechend tritt die Luft, die durch die Luft-Blas-Vorrichtung 20 geblasen wird, durch den Verdampfer 2, wird in Warmluft umgewandelt durch Wärmeaustausch mit Kühlwasser, das im Inneren des Heizkörpers 3 strömt, während sie durch den Heizkörper 3 durch den Warmluft-Durchgang hindurchtritt. Danach wird die umgewandelte Luft in das Innere des Fahrzeugs durch die Öffnungen abgelassen, die durch die Zustands-Klappe gemäß dem vorbestimmten Luft-Ablass-Modus geöffnet wurden, wodurch das Innere des Fahrzeugs erwärmt wird.
In der Klimaanlage 1 kühlt der Verdampfer 2 das Innere des Fahrzeugs und sieht eine Befeuchtungs-Wirkung zum Entfernen von Feuchtigkeit in der Luft vor, die durch den Verdampfer 2 abgelassen wird, wenn die Oberflächen-Temperatur des Verdampfers 2 unter den Taupunkt der Innenluft fällt.
Eine Kühlungs-Belastung des Verdampfers 2 schließt eine fühlbare Wärmelast, die in Beziehung mit der Hygrometer-Temperatur-Differenz der Einström-Luft steht, und eine latente Wärmelast ein, die in Beziehung mit einem Feuchtigkeits-Unterschied steht. Wenn die Klimaanlage in einem Zustand betrieben wird, in dem die Außenluft mit hoher Temperatur und Feuchtigkeit nach innen strömt, nimmt die latente Wärmelast von der gesamten Kühlungs-Belastung das meiste des Innenraums ein, und daher wird die Kühl-Effizienz stark gesenkt.
Wie oben beschrieben wurde, wird dann, wenn die Klimaanlage bei einem Wetter mit hoher Feuchtigkeit betrieben wird, die Kühl-Effizienz der Klimaanlage 1 aufgrund eines Anstiegs der Kühlungs-Belastung verschlechtert, da feuchte Luft direkt durch den Verdampfer 2 hindurchtritt, und wenn solche Luft in das Innere des Fahrzeugs im gekühlten Zustand strömt, nachdem sie durch den Verdampfer 2 hindurchgetreten ist, wird der Komfort innerhalb des Fahrzeugs ebenfalls verschlechtert.
Um die obigen Probleme zu lösen, wurde jüngst eine Klimaanlage entwickelt, in der ein Trocknungs-Rotor 45 zum Entfeuchten montiert ist.
2 ist ein Blockdiagramm einer Klimaanlage, die den Trocknungs-Rotor aufweist. In Kürze schließt die herkömmliche Klimaanlage, die den Trocknungs-Rotor aufweist, ein: einen Trocknungs-Durchgang 44 und einen Regenerierungs-Durchgang 43, die zwischen einer Luft-Blas-Vorrichtung 30 und einem Verdampfer 41 eines Klimaanlagen-Gehäuses 40 gebildet sind, einen Trocknungs-Rotor 45, der sich über den Trocknungs-Durchgang 44 und den Regenerierungs-Durchgang 43 spannt; und eine Regenerierungs-Heiz-Vorrichtung 46, die innerhalb des Regenerierungs-Durchgangs 44 vor dem Trocknungs-Rotors 45 montiert ist.
In diesem Beispiel erstreckt sich ein Auslass 44a des Regenerierungs-Durchgangs 44 in die Auswärts-Richtung des Fahrzeugs, sodass die gesamte Luft, die durch den Regenerierungs-Durchgang 44 hindurchtritt, nach außerhalb des Fahrzeugs abgelassen wird.
Danach wird in dem Fall, in dem ein Entfeuchten benötigt wird, die Regenerierungs-Heiz-Vorrichtung 46 zur selben Zeit mit der Rotation des Trocknungs-Rotors 45 betrieben.
Daher strömt ein Teil der Luft, die durch die Luft-Blas-Vorrichtung 30 tritt, zu dem Verdampfer 41 in entfeuchtetem Zustand, während sie den Trocknungs-Rotor 45 passiert, der in dem Trocknungs-Durchgang 43 angeordnet ist. Danach wird die Luft gekühlt, während sie durch den Verdampfer 41 tritt, tritt selektiv durch einen Heizkörper 42 hindurch und wird dann in das Innere des Fahrzeugs abgegeben.
Die restliche Luft, die durch die Luft-Blas-Vorrichtung 30 hindurchtritt, strömt in den Regenerierungs-Durchgang 44 und passiert dann den Trocknungs-Rotor 45, der in dem Regenerierungs-Durchgang 44 angeordnet ist, in einem Zustand, in dem sie durch die Regenerierungs-Wärme-Vorrichtung 46 geheizt wird.
In diesem Beispiel zwingt deswegen, weil der Trocknungs-Rotor 45 in Richtung auf den Regenerierungs-Durchgang 44 in einem Zustand rotiert, in dem er Feuchtigkeit in dem Trocknungs-Durchgang 43 absorbiert, die durch die Regenerierungs-Heiz-Einrichtung 46 erwärmte Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 45 absorbierte Feuchtigkeit zu verdampfen, während sie durch den Trocknungs-Rotor 45 hindurchtritt und wird dann durch den Auslass 44a des Regenerierungs-Durchgangs 44 nach außen abgelassen.
Durch den oben genannten Prozess regeneriert sich die Oberfläche des Trocknungs-Rotors 45 zu seinem ursprünglichen getrockneten Zustand und hat so die Entfeuchtungs-Kapazität.
Jedoch weist die herkömmliche Klimaanlage mehrere Probleme dahingehend auf, dass die Zahl von Komponenten erhöht wird und die gesamte Größe der Klimaanlage auch vergrößert wird, da die Regenerierungs-Heiz-Vorrichtung 46 installiert werden muss, um den Trocknungs-Rotor 45 zu regenerieren.
Darüber hinaus wird aufgrund der Tatsache, dass die für ein Regenerieren des Trocknungs-Rotors 45 verwendete Luft ohne Vorbehalt nach außen abgelassen wird, die luft-konditionierende Leistung aufgrund einer Senkung des Luft-Volumens gesenkt und die herkömmliche Klimaanlage ist ineffektiv und hat viele Schwierigkeiten beim Verbessern der Heiz-Leistung, da eine Menge Energie während des Heiz-Modus abgelassen wird.
Darüber hinaus hat die herkömmliche Klimaanlage ein anderes Problem dahingehend, dass es schwierig ist, für das Innere des Fahrzeugs eine angenehme Umgebung zu schaffen, da sie keine luft-konditionierende Arbeitsweise ausführen kann, wie beispielsweise ein Lüften innerhalb des Fahrzeugs.
Zusammenfassung der Erfindung
Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um die oben genannten Probleme, die im Stand der Technik auftraten, zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug bereitzustellen, die einschließt: einen Bypass-Durchgang, der an einem unteren Teil eines Klimaanlagen-Gehäuses ausgebildet ist, der in Verbindung steht mit einem Trocknungs-Teil eines Trocknungs-Rotors und Kaltluft- und Warmluft-Durchgänge umgeht; einen Regenerierungs-Durchgang, der an dem unteren Teil des Klimaanlagen-Gehäuses gebildet ist, zum Zuführen der durch den Bypass-Durchgang hindurchtretenden Luft zu einem Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors; und eine Heiz-Vorrichtung, deren einer Seitenbereich auf dem Bypass-Durchgang angeordnet ist und deren anderer Seitenbereich auf dem Warmluft-Durchgang angeordnet ist, sodass die Klimaanlage die von Feuchtigkeit befreite Luft, die durch den Trocknungs-Teil des Trocknungs-Rotors und dem Bypass-Durchgang hindurchtritt, durch die Heiz-Vorrichtung erwärmt und die erwärmte Luft dem Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors zuführt und so den Trocknungs-Rotor regeneriert. Dadurch wird die Zahl von Komponenten reduziert und die gesamte Größe verringert, da die Heizung in zwei Bereiche aufgeteilt ist, ohne eine zusätzliche Wärmequelle zu verwenden. Die Regenerations-Effizienz wird erhöht durch Entfernen von mehr Feuchtigkeit von dem Trocknungs-Rotor, da die von Feuchtigkeit befreite Luft erwärmt wird, um sie für ein Regenerieren des Trocknungs-Rotors zu verwenden. Dies erhöht die Wärme-Leistung und erhöht das Luft-Volumen durch Bewegen der Luft, die erwärmt wird, während sie durch den Bypass-Durchgang durch eine Klappe tritt, die in der Verbindungs-Kammer montiert ist, in Richtung auf den Warmluft-Durchgang im Heiz-Modus, und erhöht die Entfeuchtung und Heiz-Leistung und lüftet die Innenluft und trocknet den Verdampfer, indem sie nicht nur die Arbeitsweisen einer Regeneration und eines Heizens durchführt, sondern auch eine Arbeitsweise des Ausströmens durch Ausströmenlassen der Luft, die durch die Kaltluft- und Warmluft-Durchgänge nach außen durch den Regenerierungs-Durchgang hindurchtritt.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, die einschließt:
eine Luft-Blas-Vorrichtung;
ein Klimaanlagen-Gehäuse, aufweisend eine Luft-Einström-Öffnung, die auf einer Seite zum Einführen von Luft, die durch die Luft-Blas-Vorrichtung geblasen wird, in das Klimaanlagen-Gehäuse gebildet ist, eine Mehrzahl von Luft-Ausström-Öffnungen, die auf der anderen Seite zum Herauslassen von Luft gebildet sind, einen Kaltluft-Durchgang, der zwischen der Luft-Einström-Öffnung und den Luft-Ausström-Öffnungen gebildet ist, und in dem ein Verdampfer montiert ist, und einen Warmluft-Durchgang, in dem ein Heizkörper montiert ist;
ein Trocknungs-Rotor, der auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Verdampfers in einer Luft-Strömungs-Richtung innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses montiert ist, wobei eine Seite des Trocknungs-Rotors bezogen auf das Klimaanlagen-Gehäuse als Trocknungs-Teil zum Entfeuchten der Luft verwendet wird, die im Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses strömt und die andere Seite des Trocknungs-Rotors als Regenerierungs-Teil zum Trocknen und Regenerieren von Feuchtigkeit verwendet wird, die in dem Trocknungs-Teil absorbiert wird; und
einen Bypass-Durchgang und einen Regenerierungs-Durchgang, die unterhalb des Kaltluft-Durchgangs und des Warmluft-Durchgangs innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses gebildet sind, wobei der Bypass-Durchgang dafür angepasst ist, einen Teil der Luft, die durch den Trocknungs-Teil des Trocknungs-Rotors hindurchtritt, dem Kaltluft-Durchgang und dem Warmluft-Durchgang umgehen lässt und der Regenerierungs-Durchgang dafür angepasst ist, die Luft, die durch den Bypass-Durchgang hindurchtritt, dem Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors zuzuführen;
wobei der Heizkörper einen Seitenbereich auf dem Bypass-Durchgang angeordnet aufweist und den anderen Seitenbereich auf dem Warmluft-Durchgang angeordnet aufweist, um die Luft, die durch den Bypass-Durchgang und den Warmluft-Durchgang strömt, zu erwärmen, und erwärmt die entfeuchtete Luft, die durch den Bypass-Durchgang durch den Trocknungs-Teil des Trocknungs-Rotors hindurchtritt, leitet dann die erwärmte Luft in den Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors ein und regeneriert so den Trocknungs-Rotor.
Weil gemäß der vorliegenden Erfindung die Klimaanlage für ein Fahrzeug einschließt: einen Bypass-Durchgang, der an einem unteren Teil eines Klimaanlagen-Gehäuses ausgebildet ist, der in Verbindung steht mit einem Trocknungs-Teil eines Trocknungs-Rotors und Kaltluft- und Warmluft-Durchgänge umgeht; einen Regenerierungs-Durchgang, der an dem unteren Teil des Klimaanlagen-Gehäuses gebildet ist, zum Zuführen der durch den Bypass-Durchgang hindurchtretenden Luft zu einem Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors; und eine Heiz-Vorrichtung, deren einer Seitenbereich auf dem Bypass-Durchgang angeordnet ist und deren anderer Seitenbereich auf dem Warmluft-Durchgang angeordnet ist, sodass die Klimaanlage die von Feuchtigkeit befreite Luft, die durch den Trocknungs-Teil des Trocknungs-Rotors und dem Bypass-Durchgang hindurchtritt, durch die Heiz-Vorrichtung erwärmt und die erwärmte Luft dem Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors zuführt und so den Trocknungs-Rotor regeneriert, wird dadurch die Zahl von Komponenten und die gesamte Größe verringert, da die Heiz-Vorrichtung in zwei Bereiche unterteilt ist, ohne eine zusätzliche Wärme-Quelle zu verwenden.
Darüber hinaus kann die Klimaanlage für das Fahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehr Feuchtigkeit von dem Trocknungs-Rotor entfernen und so die Regenerierungs-Effizienz erhöhen, da die entfeuchtete Luft aus dem Trocknungs-Rotor durch die Heiz-Vorrichtung erwärmt wird, um so für eine Regenerierung des Trocknungs-Rotors verwendet zu werden.
Weiter bewegt die Klimaanlage für das Fahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Luft, die erwärmt wird, während sie durch den Bypass-Durchgang zu dem Warmluft-Durchgang hindurchtritt, um so die Heiz-Leistung zu erhöhen und das Luft-Volumen zu erhöhen, wodurch die Klimatisierungs-Leistung verbessert wird.
Darüber hinaus macht die Klimaanlage für das Fahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Gebrauch von der Struktur des Ablass-Teils zum Ablassen des Kondensat-Wassers zur Außenumgebung des Fahrzeugs, wenn die Auslass-Öffnung des Ablass-Durchgangs gebildet wird zum Ablassen der Luft, die durch den Regenerierungs-Teil des Trocknungs-Rotors nach außen hindurchtritt, sodass dadurch die gesamte Struktur vereinfacht wird und eine Klimaanlage mit kompakter Größe erhalten wird.
Darüber hinaus ist deswegen, weil die entfeuchtete Luft, die durch den Trocknungs-Teil des Trocknungs-Rotors hindurchtritt, den Verdampfer durch den Bypass-Durchgang umgeht, der Strömungswiderstand gering.
Weiter kann deswegen, weil die Heiz-Vorrichtung eine elektrische Heiz-Vorrichtung ist und unterteilt ist in eine Warmluft-Durchgangs-Seite und eine Bypass-Durchgangs-Seite in der Weise, dass sie nur einen Bereich anschaltet, der ein Erwärmen benötigt, und einen Bereich abschaltet, der gemäß dem Klimatisierungs-Arbeitsweisen kein Erwärmen benötigt, die Klimaanlage für das Fahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Energie-Effizienz erhöhen und die Batterie für das Fahrzeug sparen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen Aufgaben und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, offensichtlich, in denen
1 ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Klimaanlage für ein Fahrzeug ist;
2 ein Blockdiagramm einer anderen herkömmlichen Klimaanlage mit einem Trocknungs-Rotor ist;
3 ein schematisches Blockdiagramm einer Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem eine Luft-Blas-Vorrichtung und ein Klimaanlagen-Gehäuse der Klimaanlage gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von einander getrennt sind;
5 eine Schnittansicht einer Regenerierungs-Arbeitsweise einer Klimaanlage gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
6 eine Schnittansicht einer Heiz-Arbeitsweise einer Klimaanlage gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Fall zeigt, in dem eine Heiz-Vorrichtung ein Heizkörper in der Klimaanlage gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
8 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Fall zeigt, in dem die Heiz-Vorrichtung eine elektrische Heiz-Vorrichtung in der Klimaanlage gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
9 eine Schnittansicht einer Regenerierungs-Arbeitsweise der Klimaanlage gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine Schnittansicht einer Heiz-Arbeitsweise der Klimaanlage gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
11 eine Schnittansicht einer Ablass-Arbeitsweise der Klimaanlage gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
12 eine teilweise perspektivische Ansicht ist, die einen Teil zeigt, in dem die Heiz-Vorrichtung und eine Klappe gemäß 9 montiert sind.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Wie in der Zeichnung gezeigt, schließt eine Klimaanlage 100 für ein Fahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein: eine Luft-Blas-Vorrichtung 170, aufweisend ein darin angeordnetes Gebläse 178; ein Klimaanlagen-Gehäuse 110, aufweisend eine Luft-Einström-Öffnung 111, die auf einer Seite davon zum Einführen von Luft, die durch die Luft-Blas-Vorrichtung 170 geblasen wird, in das Klimaanlagen-Gehäuse 110 gebildet ist, eine Vielzahl von Luft-Ausström-Öffnungen, die auf der anderen Seite zum Ablassen der eingeführten Luft gebildet sind, und einen Kaltluft-Durchgang P1 und einen Warmluft-Durchgang P2, die zwischen der Luft-Einström-Öffnung und der Luft-Ausström-Öffnung gebildet sind; einen Verdampfer 101 und eine Heiz-Vorrichtung 102, die getrennt voneinander in einer vorbestimmten Entfernung innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 angeordnet sind, wobei der Verdampfer 101 in dem Kaltluft-Durchgang P1 montiert ist und die Heiz-Vorrichtung 102 in dem Warmluft-Durchgang P2 montiert ist; und eine die Temperatur anpassende Klappe 115, die zwischen dem Verdampfer 101 und der Heiz-Vorrichtung 102 montiert ist, zum Anpassen des Grads eines Öffnens eines Kaltluft-Durchgangs P1, der die Heiz-Vorrichtung 102 umgeht, und eines Warmluft-Durchgangs P2, der durch die Heiz-Vorrichtung 102 hindurchtritt.
Die Luft-Blas-Vorrichtung 170 schließt ein: einen Ansaug-Kanal 174, der einen Innenluft-Einlass 171 und einen Außenluft-Einlass 172 aufweist, die in einem oberen Teil gebildet sind, und eine Innen- und Außen-Luft-Umschalt-Klappe 173 zum Öffnen und Schließen des Innenluft-Einlasses 171 und des Außenluft-Einlasses 172 und ein Roll-Gehäuse 176, das an einem unteren Teil des Ansaug-Kanals 174 zum Unterbringen des Gebläses 178 darin angeschlossen ist.
Die Luft-Blas-Vorrichtung 170 schließt weiter einen Ablass-Teil 177 ein, der sich von einer Seite des Roll-Gehäuses 176 erstreckt, zum Schicken der durch das Gebläse 178 geblasenen Luft zu der Luft-Einström-Öffnung 111 des Klimaanlagen-Gehäuses 110.
Weiter ist ein Filter 175 zum Verhindern, dass Fremdmaterial in einen Trocknungs-Rotor 120 eintritt, der später beschrieben werden wird, oberhalb (auf der stromaufwärts gelegenen Seite) des Gebläses 178 innerhalb der Luft-Blas-Vorrichtung 170 montiert.
Der Filter 175 ist eingesetzt und montiert zwischen dem Ansaug-Kanal 174 und dem Roll-Gehäuse 176.
Wie oben beschrieben, verhindert der Filter 175, dass Fremdmaterial in den Trocknungs-Rotor 120 eintritt, und erhöht Effizienz und Haltbarkeit eines Trocknungs-Materials (nicht gezeigt) innerhalb des Trocknungs-Rotors 120.
Weiter gibt es bei den mehreren Luft-Ausström-Öffnungen, die an einer Austritts-Seite des Klimaanlagen-Gehäuses 110 gebildet sind, eine Enteisungs-Öffnung 112 zum Ablassen von Luft in Richtung auf die Frontscheibe des Fahrzeugs, eine Gesichts-Öffnung 113 zum Ablassen von Luft in Richtung auf das Gesicht eines Vordersitz-Fahrgasts und eine Boden-Öffnung 140 zum Ablassen von Luft in Richtung auf die Füße des Fahrgasts.
Darüber hinaus ist eine Vielzahl von die Arbeitsweisen steuernden Klappen 116 zum jeweiligen Öffnen und Schließen der Enteisungs-Öffnung 112, der Gesichts-Öffnung 113 und der Boden-Öffnung 114 innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 montiert.
Weiter ist an den Klimaanlagen-Gehäuse 110 unterhalb des Verdampfers 101 ein Abfluss-Teil 118 zum Ablassen von Kondensat-Wasser gebildet, das generiert wird und herabtropft von der Oberfläche des Verdampfers 101.
Der Ablass-Teil 118 durchdringt einen Bypass-Durchgang 130, einen Ablass-Durchgang 150 und einen Regenerierungs-Durchgang 140, die später beschrieben werden, und erstreckt sich nach unten vom Klimaanlagen-Gehäuse 110. In diesem Fall steht der Ablass-Teil 118 nicht mit dem Bypass-Durchgang 130, dem Ablass-Durchgang 150 und dem Regenerierungs-Durchgang 140 in Verbindung und geht nur durch den Bypass-Durchgang 130, den Ablass-Durchgang 150 und den Regenerierungs-Durchgang 140 hindurch.
Weiter wird der Kaltluft-Durchgang P1 in einem Abschnitt gebildet, der von dem Verdampfer 101 und den Luft-Ausström-Öffnungen innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 reicht, und der Warmluft-Durchgang P2 wird von dem Kaltluft-Durchgang P1 abgezweigt auf der Rückseite des Verdampfers 101, geht durch die Heiz-Vorrichtung 102 hindurch und trifft dann auf den Kaltluft-Durchgang P1.
An dieser Stelle, das heißt an dem Punkt, an dem der Warmluft-Durchgang P2 von dem Kaltluft-Durchgang P1 abgezweigt wird, ist die die Temperatur anpassende Klappe 115 montiert, um den Grad eines Öffnens des Kaltluft-Durchgangs P1 und des Warmluft-Durchgangs P2 anzupassen, und an dem Punkt, an dem der Warmluft-Durchgang P2 auf den Kaltluft-Durchgang P1 trifft, ist eine Misch-Kammer (MC) gebildet, in der kalte Luft und warme Luft miteinander gemischt werden.
Darüber hinaus ist ein Trocknungs-Rotor 120 auf der Stromaufwärts gelegenen Seite (Vorderseite) des Verdampfers 101 in Luft-Strömungs-Richtung innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 montiert. Eine Seite des Trocknungs-Rotors 120 in Bezug auf das Klimaanlagen-Gehäuse 110 wird verwendet als Trocknungs-Teil 121 zum Entfeuchten der innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 strömenden Luft, und die andere Seite wird verwendet als Regenerierungs-Teil 122 zum Trocknen und Regenerieren von Feuchtigkeit, die in dem Trocknungs-Teil 121 absorbiert wurden.
Es ist bevorzugt, dass der Trocknungs-Rotor 120 in einem Abschnitt montiert ist, der von der Luft-Einström-Öffnung 111 des Klimaanlagen-Gehäuses 110 und dem Verdampfer 101 reicht.
Darüber hinaus sind auf den Vorderseiten und Rückseiten des Trocknungs-Rotors 120 des Klimaanlagen-Gehäuses 110 Trennwände 117 zum Trennen des Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses 110 in einen Trocknungs-Teil-Bereich 110a und einen Regenerierungs-Teil-Bereich 110b relativ zu dem Trocknungs-Rotor 120 gebildet.
Die Trennwände 117, die auf der Vorderseite und der Rückseite des Trocknungs-Rotors 120 jeweils gebildet sind, erstrecken sich von der unteren Fläche innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 zu dem zentralen Abschnitt des Trocknungs-Rotors 120, und damit ist der Trocknungs-Rotor 120 in einer solchen Weise montiert, dass er durch die Trennwände hindurch reicht und auf der Trennwand 117 angeschlagen ist.
Daher wird während der Zeit, in der die Luft, die von der Luft-Blas-Vorrichtung 170 geblasen wird und im Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses 110 strömt, durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 strömt, der auf der Oberseite der Trennwand 117 angeordnet ist, Feuchtigkeit, die in der Luft enthalten ist, an dem Trocknungs-Teil 121 absorbiert und wird so entfernt.
Zwischenzeitlich tritt deswegen, weil der Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 auf der Unterseite der Trennwand 117 angeordnet ist und von dem Luft-Durchgang innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 abgetrennt ist, die Luft, die innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 strömt, nicht direkt durch, sondern nur die Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 und den Regenerierungs-Durchgang 140 hindurchtritt, tritt durch den Regenerierungs-Durchgang 122 hindurch.
Weiter hat der Trocknungs-Rotor 120 Trockenmittel darin und absorbiert so Feuchtigkeit, die in der Luft enthalten ist, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt.
Der Trocknungs-Rotor 120 ist in einer zylindrischen Form geformt und ist drehbar auf der Trennwand 117 montiert. In diesem Beispiel kann ein Befestigungs-Bügel (nicht gezeigt) auf der Trennwand 117 gebildet sein, um den Trocknungs-Rotor 120 drehbar zu befestigen.
Weiter ist ein Motor (nicht gezeigt) im Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses 110 zum Drehen des Trocknungs-Rotors 120 montiert.
Der Motor kann auf der Trennwand 117 befestigt sein, um so direkt den Trocknungs-Rotor 120 rotieren zu lassen, oder kann innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 auf der Außenseite des Trocknungs-Rotors 120 montiert und mit dem Trocknungs-Rotor 120 über einen Riemen verbunden sein, um so den Trocknungs-Rotor 120 sich drehen zu lassen.
Darüber hinaus sind unter dem Kaltluft-Durchgang P1 und dem Warmluft-Durchgang P2 im Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses 110 auch der Bypass-Durchgang 130 und der Regenerierungs-Durchgang 140 gebildet. Der Bypass-Durchgang 130 lässt einen Teil der Luft, die durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, den Kaltluft-Durchgang P1 und den Warmluft-Durchgang P2 umgehen, und der Regenerierungs-Durchgang 140 liefert die Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, an den Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120.
Mit anderen Worten: Um die entfeuchtete Luft, die durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, an den Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 zu leiten, sind der Bypass-Durchgang 130 und der Regenerierungs-Durchgang 140 am unteren Teil des Klimaanlagen-Gehäuses 110 gebildet.
In diesem Beispiel ist deswegen, weil die entfeuchtete Luft, die durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, den Verdampfer 101 durch den Bypass-Durchgang 130 umgeht, der Strömungs-Widerstand klein.
Weiter ist nahe einem Auslass 130b des Bypass-Durchgangs 130 innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 eine Verbindungs-Kammer 180 zum Verbinden des Bypass-Durchgangs 130 und des Regenerierungs-Durchgangs 140 mit dem Warmluft-Durchgang P2 gebildet, der auf der Rückseite der Heiz-Vorrichtung 102 angeordnet ist.
Mit anderen Worten: Die Verbindungs-Kammer 180 ist an einer Position ausgebildet, an der der Warmluft-Durchgang P2, der auf der Rückseite der Heiz-Vorrichtung 102 angeordnet ist, der Bypass-Durchgang 130 und der Regenerierungs-Durchgang 140 zusammentreffen, um alle Durchgänge zu verbinden: den Warmluft-Durchgang P2, der auf der Rückseite der Heiz-Vorrichtung 102 angeordnet ist, den Bypass-Durchgang 130 und den Regenerierungs-Durchgang 140.
Weiter ist der Einlass 130a des Bypass-Durchgangs 130 verbunden mit einem Luft-Durchgang zwischen dem Trocknungs-Rotor 120 und dem Verdampfer 101, und der Auslass 130b des Bypass-Durchgangs 130 ist mit der Verbindungs-Kammer 180 verbunden.
Darüber hinaus ist ein Warmluft-Verbindungs-Loch 132 zum Verbinden des rückseitigen Warmluft-Durchgangs P2 der Heiz-Vorrichtung 102 und der Verbindungs-Kammer 180 miteinander an einer Trennwand 133 gebildet, die zwischen dem rückseitigen Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 und der Verbindungs-Kammer 180 gebildet ist. In diesem Beispiel erstreckt sich die Trennwand 133, in der das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 gebildet ist, von der Trennwand 131, die den Kaltluft-Durchgang P1 und den Warmluft-Durchgang P2 von dem Bypass-Durchgang 130 trennt.
Weiter ist ein Regenerierungs-Verbindungs-Loch 142 zum Verbinden des Auslasses 130b des Bypass-Durchgangs 130 mit einem Einlass 140a des Regenerierungs-Durchgangs 140 an einer Trennwand 141 ausgebildet, die den Regenerierungs-Durchgang 140 von dem Bypass-Durchgang 130 trennt.
Zwischenzeitlich ist – wie in den 5 bis 8 gezeigt – in dem Fall, dass eine Klappe 160, die an der Verbindungs-Kammer 180 montiert ist, eine Klappe des flachen Typs ist, das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und das Regenerierungs-Verbindungs-Loch 142 nötig, die jeweils von der Klappe 160 geöffnet und geschlossen werden. Jedoch wird – wie in den 9 bis 12 gezeigt – in dem Fall, dass die Klappe 160 eine Klappe des gleitenden Typs ist, das Regenerierungs-Verbindungs-Loch 142 weggelassen und wird nur das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 gebildet, sodass die Klappe 160 das Warmluft-Verbindungs-Loch 132, den Bypass-Durchgang 130 und den Regenerierungs-Durchgang 140 direkt öffnet und schließt.
Darüber hinaus steht der Einlass 140a des Regenerierungs-Durchgangs 140 mit der Verbindungs-Kammer 180 in Verbindung und der Auslass 140b steht mit dem Vorderteil des Regenerierungs-Teils 122 des Trocknungs-Rotors 120 in Verbindung.
Daher kann die entfeuchtete Luft, die durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 durch den Bypass-Durchgang 130 und den Regenerierungs-Durchgang 140 zugeleitet werden.
Natürlich kann die Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, zu dem rückseitigen Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 durch die Verbindungs-Kammer 180 und das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 geleitet werden, und die Luft, die durch den Kaltluft-Durchgang P1 und den Warmluft-Durchgang P2 hindurchtritt, kann den Regenerierungs-Durchgang 140 durch das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und die Verbindungs-Kammer 180 zugeleitet werden.
Darüber hinaus wird ein Ablass-Durchgang 150 zwischen dem Bypass-Durchgang 130 und dem Regenerierungs-Durchgang 140 gebildet, um so die Luft, die durch den Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, durch den Regenerierungs-Durchgang 140 auszuleiten.
Ein Einlass 150a des Ablass-Durchgangs 150 steht in Verbindung mit der Rückseite des Regenerierungs-Teils 122 des Trocknungs-Rotors 120, und ein Auslass 150b ist benachbart dem Abfluss-Teil 118.
In diesem Beispiel geht ein Auslass 150b des Ablass-Durchgangs 150 durch den Regenerierungs-Durchgang 140 und erstreckt sich in dieselbe Richtung wie der Abfluss-Teil 118.
Weiter kann der Auslass 150b des Ablass-Durchgangs 150 integral mit einer Seite des Abfluss-Teils 118 ausgebildet werden oder kann um den Abfluss-Teil 118 in einer Doppel-Rohr-Struktur ausgebildet werden.
Wie oben beschrieben, wird die Klimaanlage gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in ihrer gesamten Struktur vereinfacht und ist von kompakter Größe, da die Struktur des Abfluss-Teils 118 zum Abgeben des Kondensat-Wassers an die Außenumgebung des Fahrzeugs verwendet wird, wenn der Auslass 150b des Ablass-Durchgangs 150 zum Abgeben von Luft, die durch den Regenerierung-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, an die Außenumgebung abgegeben wird.
Darüber hinaus kann die Heiz-Vorrichtung 102 ein Heizkörper 103 oder eine elektrische Heizung 104 sein.
Der Heizkörper 103 ist ein Wärmetauscher, in dem Kühlwasser eines Motors des Fahrzeugs strömt, und schließt eine Vielzahl an Rohren 103b ein, die eine Verbindung zwischen einem Paar Tanks einer 103a und Abstrahl-Lamellen 103c herstellen, die zwischen den Rohren 103b montiert sind. Das heiße Kühlwasser, das während eines Prozesses des Kühlens des Motors des Fahrzeugs erhitzt wird, zirkuliert in dem Heizkörper 103, und in diesem Beispiel erhitzt es die Luft, die durch den Heizkörper 103 hindurchtritt.
In diesem Fall hat der Heizkörper 103 Einlass- und Auslass-Leitungen 103d, die an den Tanks zum Einleiten von Kühlwasser in den Heizkörper 103 und zum Ablassen von Kühlwasser nach außen angeordnet sind.
Zwischenzeitlich – was nicht in den Figuren gezeigt ist – kann jedoch der Heizkörper 103 weiter einen Strömungs-Steuerungs-Heizkörper einschließen, der für ein Steuern der Strömung des Kühlwassers befähigt ist, das durch die mehreren Leitungen 103b hindurchtritt.
Die elektrische Heiz-Vorrichtung 104 wird erwärmt durch Aufnehmen von elektrischer Energie von einer Batterie des Fahrzeugs und schließt ein: ein Gehäuse 104a, das das Erscheinungsbild nach außen bildet, einen Heizkörper-Teil 104b, der innerhalb des Gehäuses 104a montiert ist, zum Erzeugen von Wärme, wenn er elektrische Energie erhält, und einen Steuerungs-Teil 104e, der mit einem Endabschnitt des Heizkörper-Teils 104b zum Steuern der elektrischen Spannung verbunden ist, die dem Heizkörper-Teil 104b zugeleitet wird.
Der Heizkörper-Teil 104b schließt ein: eine Vielzahl von Heizstäben 104c, in jeden von denen ein positiver (+) Anschluss (nicht gezeigt) und ein PTC-(Positive Temperature Coefficient)Element eingebettet sind; eine Vielzahl von Heizstäben 104c, in jedem von denen ein negativer (–) Anschluss und ein PTC-Element eingebettet sind, wobei die Heizstäbe 104c, in jedem von denen ein (–)-Anschluss und ein PTC-Element eingebettet sind, und die Heizstäbe 104c, in jedem von denen der (+)-Anschluss und das PTC-Element eingebettet sind, in Schichten der Reihe nach angeordnet sind; und Abstrahl-Lamellen 104d zwischen den Heizstäben 104c angeordnet sind.
Wenn daher elektrische Spannung dem (+)-Anschluss und dem (–)-Anschluss der Heizstäbe 104c durch den Steuerungs-Teil 104e zugeleitet wird, während das PTC-Element Wärme erzeugt, werden die Heizstäbe 104c erhitzt und übertragen elektrisch erzeugte Hitze auf die Abstrahl-Lamellen 104d, und in diesem Beispiel wird die Luft, die durch die Abstrahl-Lamellen 104d des Heizkörper-Teils 104b hindurchtritt, erhitzt.
Darüber hinaus steuert der Steuer-Teil 104e elektrische Spannung, die den Heizstäben 104c zugeleitet wird, unter Verwendung einer PWM-(Pulse Width Modulation)Steuerung oder einer Relais-Steuerung.
Die Heiz-Vorrichtung 102 weist einen Seitenbereich 102a auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet auf und weist den anderen Seitenbereich 102b auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet auf, um so die Luft zu erwärmen, die in dem Bypass-Durchgang 130 und dem Warmluft-Durchgang P2 strömt.
In diesem Beispiel ist es bevorzugt, dass der eine Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102, der auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet ist, kleiner ist als der andere Seitenbereich 102b, der auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet ist.
Daher strömt die entfeuchtete Luft, die durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 strömt, an dem Verdampfer 101 vorbei, während sie durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, und wird danach erwärmt, während sie durch den einen Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102 hindurchtritt. Die erwärmte Luft wird dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 durch den Regenerierungs-Durchgang 140 zugeleitet und trocknet und regeneriert so den Trocknungs-Rotor 120.
Weiter im Einzelnen wird die Luft, die von der Luft-Blas-Vorrichtung 170 eingeblasen wird, in das Klimaanlagen-Gehäuse 110 eingeleitet und tritt durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 hindurch. In dem oben genannten Prozess wird Feuchtigkeit, die in der Luft enthalten ist, an den Trocknungs-Rotor 120 absorbiert und wird so entfeuchtet. Kontinuierlich tritt ein Teil der entfeuchteten Luft, während sie durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, durch den Verdampfer 101 hindurch und wird in das Innere des Fahrzeugs abgeleitet, nachdem sie selektiv durch die Heiz-Vorrichtung 102 hindurch getreten ist, und die verbleibende Luft wird in den Bypass-Durchgang 130 eingeleitet.
Die entfeuchtete Luft, die in den Bypass-Durchgang 130 eingeleitet wird, strömt an dem Verdampfer 101 vorbei und wird dann erhitzt, während sie durch den einen Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102 durchtritt, die auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet ist. Die erhitzte Luft wird dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 durch den Regenerierungs-Durchgang 140 zugeleitet. Natürlich kann die erwärmte Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, durch ein Steuern der Klappe 160 in Richtung auf den Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 geleitet werden.
Kontinuierlich tritt die erwärmte Luft, die dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 zugeleitet wird, durch einen Abschnitt (Regenerierungs-Teil) des Trocknungs-Rotors 120 hindurch, der zu dem Regenerierungs-Teil-Bereich 110b in einem Zustand gedreht wird, in dem Feuchtigkeit in dem Trocknungs-Teil-Bereich 110a innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 absorbiert wird. In dem oben genannten Prozess wird Feuchtigkeit, die an dem Trocknungs-Rotor 120 absorbiert ist, erzwungenermaßen verdampft, und danach wird die Luft, die befeuchtet wurde, während sie durch den Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, nach außen durch den Ablass-Durchgang 150 abgelassen.
Durch den oben beschriebenen Prozess wird der Trocknungs-Rotor 120 zu seinem ursprünglichen getrockneten Zustand regeneriert und hat so die Entfeuchtungs-Kapazität.
Mit anderen Worten: Da der Trocknungs-Rotor 120 kontinuierlich in den Trocknungs-Teil-Bereich 110a und den Regenerierungs-Teil-Bereich 110b innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 abgetrennt durch die Trennwand 117 umläuft, wiederholt der Teil, der Feuchtigkeit absorbiert hat, während er durch den Trocknungs-Teil-Bereich 110a hindurchtritt, den Regenerierungs-Prozess durch die erwärmte Luft, während er durch den Regenerierungs-Teil-Bereich 110b hindurchtritt.
Darüber hinaus steuert der Heizkörper 102 getrennt EIN-AUS-Betriebsarten des einen Seitenbereichs 102a, der auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet ist, und des anderen Seitenbereichs 102b, der auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet ist.
Mit anderen Worten: Die einzelne Heiz-Vorrichtung 102 ist in zwei Bereiche unterteilt und steuert in der Weise, dass sie einen Bereich einschaltet, in dem Erhitzen benötigt wird, und einen Bereich ausschaltet, in dem Erhitzen nicht benötigt wird, gemäß den Klimatisierungs-Arbeitsweisen, sodass die Klimaanlage die Energie-Effizienz in dem Fall verbessern kann, indem die elektrische Heiz-Einrichtung 104 als Heiz-Einrichtung 102 verwendet wird, und kann die Batterie für das Fahrzeug sparen.
Mit anderen Worten: Der Steuerungs-Teil 104e der elektrischen Heiz-Vorrichtung 104 steuert individuell und getrennt die EIN-AUS-Betriebsweisen der Heizstäbe 104c des einen Seitenbereichs 102a, der auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet ist, und der Heizstäbe 104c des anderen Seitenbereichs 102b, der auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet ist.
Als ein Beispiel werden in der stärksten Kühl-Betriebsart deswegen, weil es keinen Bedarf zum Betreiben des anderen Seitenbereichs 102b der elektrischen Heiz-Vorrichtung gibt, die auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet ist, die Heizstäbe 104c des anderen Seitenbereichs 102b, der auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet ist, durch Abschalten der Spannung ausgeschaltet, und nur die Heizstäbe 104c des einen Seitenbereichs 102a, der auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet ist, werden durch Zuleiten von Spannung eingeschaltet, sodass dadurch die Energie-Effizienz erhöht wird.
Weiter steuert der Steuer-Teil 104e der elektrischen Heiz-Vorrichtung 104 individuell die EIN-AUS-Arbeitsweisen der beiden Bereiche der elektrischen Heiz-Vorrichtung 104 unter Verwendung der Relais-Steuerung oder der PWM-(Pulse Width Modulation)Steuerung.
Zwischenzeitlich werden in dem Fall, dass der Strömungs-Steuerungs-Heizkörper als Heiz-Vorrichtung 102 verwendet wird, das Kühlwasser, das in den Leitungen 103b des einen Seitenbereichs 102a strömt, der auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet ist, und das Kühlwasser, das in den Leitungen 103b des anderen Seitenbereichs 102b strömt, der auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet ist, individuell in EIN-AUS-Betriebsweisen gesteuert, sodass nur der Bereich, der ein Erwärmen benötigt, eingeschaltet ist, jedoch der Bereich, der ein Erwärmen nicht benötigt, ausgeschaltet wird entsprechend den Klimaanlagen-Betriebsweisen, sodass dadurch die Energie-Effizienz verbessert wird.
Darüber hinaus sind Klappen 160 für ein selektives Öffnen und Schließen des Rückseiten-Warmluft-Durchgangs P2 der Heiz-Vorrichtung 102, des Bypass-Durchgangs 130 und des Regenerierungs-Durchgangs 140 innerhalb der Verbindungs-Kammer 180 montiert.
Die Klappen 160 können Klappen des flachen Typs sein, wie sie in den 5 bis 8 veranschaulicht sind, oder können Klappen des gleitenden Typs sein, wie sie in den 9 bis 12 veranschaulicht sind.
Zuerst werden die Klappen 160 des flachen Typs, die in den 5 bis 8 veranschaulicht sind, beschrieben. Die Klappen sind im Inneren der Verbindungs-Kammer 180 nahe dem Auslass 130b des Bypass-Durchgangs 130 zum selektiven Öffnen und Schließen des Warmluft-Verbindungs-Lochs 132 und des Regenerierungs-Verbindungs-Lochs 142 montiert. Natürlich können die Klappen 160 alle Öffnungen, also das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und das Regenerierungs-Verbindungs-Loch 142, öffnen.
Daher werden dann, wenn die Klappe 160 das Regenerierungs-Verbindungs-Loch 142 öffnet, der Bypass-Durchgang 130 und der Regenerierungs-Durchgang 140 miteinander verbunden, sodass die Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, in Richtung auf den Regenerierungs-Durchgang 140 strömt. Wenn die Klappe 160 das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 öffnet, werden der Bypass-Durchgang 130 und der Warmluft-Durchgang P2 miteinander verbunden, sodass die Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, zu dem Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 strömt.
Die Klappe 160 schließt ein: eine Dreh-Achse 161, die drehbar an dem Klimaanlagen-Gehäuse 110 montiert ist; und eine Platte 162, die sich von der Seite der Dreh-Achse 161 in radialer Richtung zum Öffnen und Schließen des Warmluft-Verbindungs-Lochs 132 und des Regenerierungs-Verbindungs-Lochs 142 erstreckt.
Nun werden die Klimatisierungs-Betriebsweisen gemäß der Arbeitsweise der Klappe 160 beschrieben. Im Regenerierungs-Modus (Kühl-Modus), wie in 5 gezeigt, schließt die Klappe 160 das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und öffnet das Regenerierungs-Verbindungs-Loch 142, betätigt sich also in der Weise, dass sie den Bypass-Durchgang 130 und den Regenerierungs-Durchgang 140 miteinander verbindet. Daher wird ein Teil der entfeuchteten Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, erhitzt, während sie durch den einen Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102 hindurchtritt, nachdem sie in den Bypass-Durchgang 130 eingeleitet wurde, und wird dann in den Regenerierungs-Durchgang 140 durch das Regenerierungs-Verbindungs-Loch 142 eingeleitet, das durch die Klappe 160 geöffnet wurde, und wird dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 zugeleitet. Die erwärmte Luft, die dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 zugeleitet wurde, trocknet und regeneriert den Trocknungs-Rotor 120, während sie durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, und wird dann nach außen durch den Ablass-Durchgang 150 abgelassen.
Im Heiz-Modus – wie in 6 gezeigt – öffnet die Klappe 160 das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und schließt das Regenerierungs-Verbindungs-Loch 142, arbeitet also damit in der Weise, dass sie den Bypass-Durchgang 130 und den rückseitigen Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 miteinander verbindet. Daher wird ein Teil der Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, erwärmt, während sie durch den einen Seitenbereich 102a des Heizkörpers 102 durchtritt, nachdem sie in dem Bypass-Durchgang 130 eingeleitet wurde und wird dann in den Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 durch das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 eingeleitet, das durch die Klappe 160 geöffnet wird. Die Luft wird mit der Luft gemischt, die in dem Warmluft-Durchgang P2 des Klimaanlagen-Gehäuses 110 strömt, und wird dann in das Innere des Fahrzeugs abgelassen.
Darüber hinaus wird ein niedriger Strömungs-Widerstand angewendet, da die Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 strömt, an dem Verdampfer 101 vorbeiströmt.
Weiter wird im Heiz-Modus die gesamte Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, in den Warmluft-Durchgang P2 eingeleitet und erhöht so das Luft-Volumen. Um den Trocknungs-Rotor 120 zu trocknen und zu regenerieren, wird die Luft, die durch die Heiz-Vorrichtung 102 aufgewärmt wurde, während sie durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, als Wärme-Quelle innerhalb des Fahrzeugs verwendet und erhöht so die Heiz-Leistung.
Zwischenzeitlich öffnet – nicht in den Zeichnungen gezeigt – jedoch im Ablass-Modus die Klappe 160 alle Öffnungen, also die Warmluft-Verbindungs-Öffnung 132 und die Regenerierungs-Verbindungs-Öffnung 142, verbindet also den Regenerierungs-Durchgang 140 mit dem Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102. Gleichzeitig schließen die Betriebszustands-Klappen 116 alle der mehreren Luft-Ausström-Öffnungen. Daher tritt ein Teil der Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, durch den einen Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102 hindurch und strömt in die Verbindungs-Kammer 180, nachdem sie in den Bypass-Durchgang 130 eingeleitet wurde, und die verbleibende Luft strömt zu der Verbindungs-Kammer 180, nachdem sie durch den Kaltluft-Durchgang P1 und den Warmluft-Durchgang P2 hindurch getreten ist und wird dann in den Regenerierungs-Durchgang 140 eingeleitet und wird nach außen durch den Ablass-Durchgang 150 abgelassen, nachdem sie durch den Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 hindurch getreten ist.
Darüber hinaus ist es für den Auslass-Modus bevorzugt, dass die Klappe 160 von der Heiz-Vorrichtung 102 beabstandet angeordnet ist, sodass die Luft des Warmluft-Durchgangs P2 glatt zu dem Regenerierungs-Durchgang 140 strömen kann.
Als nächstes wird die Klappe 160 des gleitenden Typs, wie sie in den 9 bis 12 veranschaulicht ist, beschrieben. Die Klappe 160 ist in der Weise montiert, dass sie selektiv den Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2, den Bypass-Durchgang 130 und den Regenerierungs-Durchgang 140 in Bezug auf die Verbindungs-Kammer 180 öffnet und schließt, sodass die Luft entlang der beiden speziellen Durchgänge strömt, die miteinander verbunden sind, wenn die Klappe 160 sie gemäß den Klimatisierungs-Betriebszuständen öffnet.
Die Klappe 160 schließt ein: ein Dünnfilm-Element 165, das gleitbar im Inneren der Verbindungs-Kammer 180 zum selektiven Öffnen und Schließen des Warmluft-Verbindungs-Lochs 132 des Auslasses 130b des Bypass-Durchgangs 130 und des Einlasses 140a des Regenerierungs-Durchgangs 140 entsprechend einer Gleit-Position montiert ist; und einen Antriebs-Teil 164, der drehbar im Inneren der Verbindungs-Kammer 180 montiert ist, und im Eingriff mit einer Seite des Dünnfilm-Elements 165 ist und so das Dünnfilm-Element 165 betätigt.
Das Dünnfilm-Element 165 hat eine Antriebs-Rille 165a, die auf einer Seite des Dünnfilm-Elements 165 gebildet ist, die dem Antriebs-Teil 164 einer Antriebs-Welle 163 entspricht und im Eingriff mit dem Antriebs-Teil 164 ist, und das Klimaanlagen-Gehäuse 110 weist ein Betätigungs-Element (nicht gezeigt) auf, das an seiner Außenfläche zum drehbaren Antreiben der Getriebe-Welle 163 montiert ist.
Daher gleitet dann, wenn sich die Antriebs-Welle 163 dreht, das Dünnfilm-Element 165 im Inneren der Verbindungs-Kammer 180 und öffnet und schließt so selektiv das Warmluft-Verbindungs-Loch 132, den Auslass 130b des Bypass-Durchgangs 130 und den Einlass 140a des Regenerierungs-Durchgangs 140.
In diesem Beispiel werden dann, wenn das Dünnfilm-Element 165 der Klappe 160 das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 schließt, der Bypass-Durchgang 130 und der Regenerierungs-Durchgang 140 miteinander in Verbindung gebracht. Wenn das Dünnfilm-Element 165 den Einlass 140a des Regenerierungs-Durchgangs 140 schließt, werden der Bypass-Durchgang 130 und der rückseitige Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 miteinander in Verbindung gebracht. Wenn das Dünnfilm-Element 165 den Auslass 130b des Bypass-Durchgangs 130 schließt, werden der rückseitige Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 und der Regenerierungs-Durchgang 140 in Verbindung miteinander gebracht.
Weiter werden nun die Klimatisierungs-Betriebsweisen gemäß der Arbeitsweise der Klappe 160 beschrieben. Die Klimaanlage für das Fahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führt einen Regenerierungs-Modus durch (9), sodass die Klappe 160 das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 schließt und damit die Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, in Richtung auf den Regenerierungs-Durchgang 140 strömt, einen Heizungs-Modus (10), in dem die Klappe 160 den Einlass 140a des Regenerierungs-Durchgangs 140 schließt und so die Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, in Richtung auf den rückseitigen Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 strömt, und einen Ablass-Modus (11), bei dem die Klappe 160 den Auslass 130b des Bypass-Durchgangs 130 schließt und alle Abluft-Auslass-Öffnungen 112, 113 und 114 schließt und damit die Luft, die durch den Kaltluft-Durchgang P1 und den Warmluft-Durchgang P2 hindurchtritt, in Richtung auf den Regenerierungs-Durchgang 140 strömt.
Zwischenzeitlich ist der Kühlungs-Betriebszustand derselbe wie der Regenerierungs-Zustand, und wenn eine Entfeuchtung benötigt wird, wird der Regenerierungs-Zustand ausgeführt ohne Berücksichtigung des Kühlungs-Betriebszustands und des Heiz-Betriebszustands.
Daher schließt – wie in 9 gezeigt – in dem Regenerierungs-Zustand die Klappe 160 das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und verbindet so den Regenerierungs-Durchgang 140 mit dem Bypass-Durchgang 130, sodass ein Teil der entfeuchteten Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, in den Bypass-Durchgang 130 geleitet wird und erwärmt wird, während sie durch den einen Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102 hindurchtritt. Danach wird die erwärmte Luft in den Regenerierungs-Durchgang 140 durch die Verbindungs-Kammer 180 eingeleitet und wird dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 zugeführt. Die dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 zugeleitete erwärmte Luft trocknet und regeneriert den Trocknungs-Rotor 120 während sie durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, und wird dann nach außen durch den Ablass-Durchgang 150 hindurch abgelassen.
Im Heiz-Modus schließt – wie in 10 gezeigt – die Klappe 160 den Einlass 140a des Regenerierungs-Durchgangs 140 und bringt so den Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 mit dem Bypass-Durchgang 130 in Verbindung, sodass ein Teil der Luft, der durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, in den Bypass-Durchgang 130 eingeleitet wird und erwärmt wird, während er durch den einen Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102 hindurchtritt. Danach wird die erwärmte Luft in den Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 durch die Verbindungs-Kammer 180 und das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 eingeleitet und wird dann in das Innere des Fahrzeugs abgelassen, nachdem sie mit der Luft gemischt wurde, die im Inneren des Warmluft-Durchgangs P2 des Klimaanlagen-Gehäuses 110 strömt.
Im Ablass-Modus schließt – wie in 11 gezeigt – die Klappe 160 den Auslass 130b des Bypass-Durchgangs 130 und bringt so den Regenerierungs-Durchgang 140 mit dem Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 in Verbindung, sodass die gesamte Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, durch den Verdampfer 101 und die Heiz-Vorrichtung 102 durch den Kaltluft-Durchgang P1 und den Warmluft-Durchgang P2 hindurchtritt. Danach wird die Luft in den Regenerierungs-Durchgang 140 durch das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und die Verbindungs-Kammer 180 eingeleitet und wird danach nach außen durch den Ablass-Durchgang 150 abgelassen, nachdem sie durch den Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 hindurch getreten ist.
Zwischenzeitlich werden in dem Ablass-Modus alle Luft-Ausström-Öffnung 112, 113 und 114 durch die Betriebsarten-Klappen 116 geschlossen, und die Betriebsart der Luft-Blas-Vorrichtung 170 wird in einen Innenluft-Einström-Modus umgewandelt.
Daher wird in dem Ablass-Modus die Innenluft des Fahrzeugs dem Klimaanlagen-Gehäuse 110 durch die Luft-Blas-Vorrichtung 170 zugeleitet, und die Innenluft, die dem Klimaanlagen-Gehäuse 110 zugleitet wurde, tritt durch den Trocknungs-Rotor hindurch und wird dann nach außen durch die Kaltluft- und Warmluft-Durchgänge P1 und P2, die Verbindungs-Kammer 180, den Regenerierungs-Durchgang 140 und den Ablass-Durchgang 150 abgeleitet, um so zwangsläufig die Innenluft des Fahrzeugs zu belüften und den Verdampfer 101 zu trocknen. Daher kann die Klimaanlage, die die Entfeuchtungs-Funktion gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist, die Produktivität der Klimaanlage erhöhen und eine angenehme Innenluft-Umgebung des Fahrzeugs aufrecht erhalten.
Zwischenzeitlich erhöht in dem Heiz-Modus die Klimaanlage gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Luft-Volumen, da die gesamte Luft, die durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, in den Warmluft-Durchgang P2 eingeleitet wird, und erhöht die Heiz-Leistung, da sie die Luft, die durch die Heiz-Vorrichtung 102 erwärmt wird, während sie durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, als Wärme-Quelle zum Heizen des Inneren des Fahrzeugs nutzt.
Weiter schließt die Klimaanlage 100 einen Steuerungs-Teil (nicht gezeigt) zum variablen Steuern von RPM (Umdrehungen pro Minute) des Trocknungs-Rotors 120 durch Steuern des Motors gemäß dem Luft-Volumen ein, das von der Luft-Blas-Vorrichtung 170 eingeblasen wird.
Mit anderen Worten: Der Trocknungs-Rotor 120 hat die optimale Umdrehungszahl pro Minute (RPM), die die maximale Entfeuchtungs-Effizienz gemäß dem Luft-Volumen zeigt, das die Trocknungs-Materialien durchläuft, und der Komponenten-Leistungen der Trocknungs-Materialien.
Nimmt man daher an, dass die Komponenten-Leistungen der Trocknungs-Materialien dieselben sind, steuert der Steuerungs-Teil den Trocknungs-Rotor 120 auf die optimale Umdrehungszahl pro Minute (RPM) gemäß dem Luft-Volumen, das von der Luft-Blas-Vorrichtung 170 eingeblasen wird, nämlich der Umdrehungszahl pro Minute (RPM) zum Steuern des Gebläses 178, um so die maximale Entfeuchtungs-Effizienz bereit zu stellen.
Nachfolgend wird die Wirkung der Klimaanlage für das Fahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Aus Gründen der Bequemlichkeit werden beim Bezugnehmen auf die 9 bis 11, die die Struktur der Klappe 160 des gleitenden Typs zeigen, nur die Klimatisierungs-Arbeitsweisen beschrieben, die mit der Klappe 160 in Verbindung stehen.
A. Regenerierungs-Modus (stärkster Kühl-Modus)
Wie in 9 gezeigt, schließt im Regenerierungs-Modus die Klappe 160 das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und bringt so den Bypass-Durchgang 130 mit dem Regenerierungs-Durchgang 140 in Verbindung, und die die Temperatur anpassende Klappe 150 steuert den Grad des Öffnens des Kaltluft-Durchgangs P1 und des Warmluft-Durchgangs P2 gemäß der angepassten Temperatur. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 9 der Kühlungs-Modus, bei dem die die Temperatur anpassende Klappe 115 den Kaltluft-Durchgang P1 öffnet, als Beispiel beschrieben.
Darüber hinaus wird der Trocknungs-Rotor 120 durch den Motor unter Umdrehen angetrieben.
Weiter zirkuliert in dem Fall, dass die Heiz-Vorrichtung 102 der Heizkörper 103 ist, Kühlwasser innerhalb des Heizkörpers 103. In dem Fall, dass die Heiz-Vorrichtung 102 die elektrische Heiz-Vorrichtung 104 ist, steuert die Heiz-Vorrichtung in der Weise, dass sie nur die Heizstäbe 104c des einen Seitenbereichs 102a anschaltet, die auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet sind, und die Heizstäbe 104c des anderen Seitenbereichs 102b abschaltet, die auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet sind.
Daher wird die Luft, die von der Luft-Blas-Vorrichtung 170 eingeblasen wird, in das Klimaanlagen-Gehäuse 110 eingeleitet und tritt dann durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 hindurch, während sie in dem Trocknungs-Teil-Bereich 110a innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 strömt. In dem obigen Prozess wird Feuchtigkeit, die in der Luft enthalten ist, in den Trocknungs-Rotor 120 absorbiert, und wird so entfeuchtet.
Kontinuierlich wird ein Teil der entfeuchteten Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, gekühlt, während sie durch den Verdampfer 101 hindurchtritt, und strömt anschließend an der Heiz-Vorrichtung 102 durch die die Temperatur anpassende Klappe 115 vorbei. Danach wird die gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs durch die Luft-Ausström-Öffnung des Klimaanlagen-Gehäuses 110 abgelassen, die durch die Luft-Ablass-Betriebsweise (auf das Gesicht gerichtete Betriebsweise, auf den Boden gerichtete Betriebsweise, entfrostende Betriebsweise, Misch-Betriebsweise und Dual-Level-Betriebsweise) geöffnet werden, um so das Innere des Fahrzeugs zu kühlen.
Die verbleibende Luft der entfeuchteten Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, wird in den Bypass-Durchgang 130 eingeleitet und strömt an dem Verdampfer 101 vorbei und wird anschließend erwärmt, während sie durch den einen Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102 hindurchtritt. Kontinuierlich wird die durch die Heiz-Vorrichtung 102 erhitzte Luft, während sie durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, in dem Regenerierungs-Durchgang 140 durch die Verbindungs-Kammer 180 eingeleitet und wird dann dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 zugeleitet. Danach trocknet die erwärmte Luft und regeneriert den Trocknungs-Rotor 120, während sie durch den Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, und wird anschließend nach außen durch den Ablass-Durchgang 150 abgelassen.
Weiter absorbiert der Trocknungs-Rotor 120, der umlaufend betrieben wird, Feuchtigkeit von der Luft, die durch den Trocknungs-Teil-Bereich 110a innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 hindurchtritt, und entfeuchtet auf diese Weise und verdampft danach zwangsweise Feuchtigkeit, die von der erhitzten Luft absorbiert wurde, die durch den Regenerierungs-Teil-Bereich 110b innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 hindurchtritt, durch den Bypass-Durchgang 130 und den Regenerierungs-Durchgang 140. Durch den oben beschriebenen Prozess wird der Trocknungs-Rotor 120 zu seinem ursprünglichen getrockneten Zustand regeneriert und hat damit die Entfeuchtungs-Kapazität.
B. Heiz-Modus (größter Heiz-Modus)
Wie in 10 gezeigt, schließt in dem Heiz-Modus die Klappe 160 den Einlass 140a des Regenerierungs-Durchgangs 140 und bringt so den Bypass-Durchgang 130 mit dem Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 in Verbindung, und die die Temperatur anpassende Klappe 115 schließt den Kaltluft-Durchgang P1 und öffnet den Warmluft-Durchgang P2 innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110.
Darüber hinaus wird der Trocknungs-Rotor 120 durch den Motor umdrehungsweise betrieben.
Weiter zirkuliert in dem Fall, dass die Heiz-Vorrichtung 102 der Heizkörper 103 ist, Kühlwasser innerhalb des Heizkörpers 103. In dem Fall, dass die Heiz-Vorrichtung 102 die elektrische Heiz-Vorrichtung 104 ist, steuert die Heiz-Vorrichtung in einer solchen Weise, dass sie alle Heizstäbe 140c des einen Seitenbereichs 102a abschaltet, die auf dem Bypass-Durchgang 130 angeordnet sind, und des anderen Seitenbereichs 102b, die auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet sind.
Daher wird die Luft, die von der Luft-Blas-Vorrichtung 170 eingeblasen wird, in das Klimaanlagen-Gehäuse 110 eingeleitet und tritt danach durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 hindurch, während sie in dem Trocknungs-Teil-Bereich 110a innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses 110 strömt. In dem obigen Prozess wird Feuchtigkeit, die in der Luft enthalten ist, an den Trocknungs-Rotor 120 absorbiert und wird so entfeuchtet.
Kontinuierlich wird eine Teilmenge der entfeuchteten Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, erhitzt, während sie durch den anderen Seitenbereich 102d der Heiz-Vorrichtung 102 hindurchtritt, der auf dem Warmluft-Durchgang P2 angeordnet ist, und zwar durch die die Temperatur anpassende Klappe 115, nachdem sie durch den Verdampfer 101 hindurch getreten ist. Danach wird die erwärmte Luft in das Innere des Fahrzeugs durch die Luft-Ausström-Öffnungen des Klimaanlagen-Gehäuses 110 abgelassen, die durch den Luft-Ablass-Modus (auf das Gesicht gerichteter Modus, auf den Boden gerichteter Modus, Entfrostungs-Modus, Misch-Modus und Dual-Level-Modus) geöffnet sind, um so das Innere des Fahrzeugs zu erwärmen.
Die verbleibende Luft der entfeuchteten Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, wird in den Bypass-Durchgang 130 eingeleitet und strömt an den Verdampfer 101 vorbei und wird danach erwärmt, während sie durch den einen Seitenbereich 102a der Heiz-Vorrichtung 102 hindurchtritt. Kontinuierlich wird die Luft, die durch die Heiz-Vorrichtung 102 erwärmt wird, während sie durch den Bypass-Durchgang 130 hindurchtritt, in den Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 durch die Verbindungs-Kammer 180 und das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 eingeleitet und wird mit warmer Luft gemischt, die in dem Warmluft-Durchgang P2 strömt. Danach wird die gemischte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgelassen und erhöht so die Heiz-Leistung.
C. Ablass-Modus
Wie in 11 gezeigt, schließt im Ablass-Modus die Klappe 160 den Auslass 130b des Bypass-Durchgangs 130 und bringt so den Rückseiten-Warmluft-Durchgang P2 der Heiz-Vorrichtung 102 mit dem Regenerierungs-Durchgang 140 in Verbindung, und die die Temperatur anpassen Klappe 115 öffnet alle Durchgänge, nämlich Kaltluft-Durchgang P1 und Warmluft-Durchgang P2.
Der Ablass-Modus ist eine Betriebsweise zum Belüften der Innenluft oder zum Trocknen des Verdampfers 101. Es ist bevorzugt, dass der Verdampfer 101 und die Heiz-Vorrichtung 102 alle abgeschaltet sind und der Trocknungs-Rotor 120 durch den Motor abgeschaltet ist.
Darüber hinaus wird die Luft-Blas-Vorrichtung 170 in den Innenluft-Einström-Modus umgeschaltet, und die Betriebsarten-Klappen 116 schließen alle Luft-Ausström-Öffnung des Klimaanlagen-Gehäuses 110, um so zu verhindern, dass die Luft, die durch die Luft-Blas-Vorrichtung 170 geblasen wird, wieder in das Innere des Fahrzeugs strömt.
Daher tritt die Luft, die von der Luft-Blas-Vorrichtung 170 eingeblasen wird, durch den Trocknungs-Teil 121 des Trocknungs-Rotors 120 hindurch, während sie in dem Trocknungs-Teil-Bereich 110a des Klimaanlagen-Gehäuses 110 strömt, nachdem sie in das Klimaanlagen-Gehäuse 110 eingeleitet wurde.
Kontinuierlich trocknet die Luft, die durch den Trocknungs-Rotor 120 hindurchtritt, den Verdampfer 101, während sie durch den Verdampfer 101 hindurchtritt und tritt dann durch die Heiz-Vorrichtung 102 in den Kaltluft-Durchgang P1 und den Warmluft-Durchgang P2 ein, die durch die die Temperatur anpassende Klappe 115 geöffnet wurden.
Danach wird die Luft in den Regenerierungs-Durchgang 140 durch das Warmluft-Verbindungs-Loch 132 und die Verbindungs-Kammer 180 eingeleitet und wird dann dem Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 zugeleitet. Danach wird die Luft, die durch den Regenerierungs-Teil 122 des Trocknungs-Rotors 120 hindurchtritt, nach außen durch den Ablass-Durchgang 150 abgelassen.
Wie oben beschrieben, lässt in dem Ablass-Modus die Klimaanlage gezwungenermaßen die Innenluft des Fahrzeugs nach außen ab und lüftet so das Innere des Fahrzeugs und trocknet den Verdampfer 101, um so eine angenehme Innen-Umgebung des Fahrzeugs bereitzustellen.

Claims

Klimaanlage für ein Fahrzeug, umfassend: eine Luft-Blas-Vorrichtung (170); ein Klimaanlagen-Gehäuse (110), aufweisend eine Luft-Einström-Öffnung (111), die auf einer Seite zum Einführen von Luft, die durch die Luft-Blas-Vorrichtung (170) geblasen wird, in das Klimaanlagen-Gehäuse gebildet ist, eine Mehrzahl von Luft-Ausström-Öffnungen, die auf der anderen Seite zum Herauslassen von Luft gebildet sind, einen Kaltluft-Durchgang (P1), der zwischen der Luft-Einström-Öffnung (111) und den Luft-Ausström-Öffnungen gebildet ist, und in dem ein Verdampfer (101) montiert ist, und einen Warmluft-Durchgang (P2), in dem ein Heizkörper (102) montiert ist; ein Trocknungs-Rotor (120), der auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Verdampfers (101) in einer Luft-Strömungs-Richtung innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses (110) montiert ist, wobei eine Seite des Trocknungs-Rotors (120) bezogen auf das Klimaanlagen-Gehäuse (110) als Trocknungs-Teil (121) zum Entfeuchten der Luft verwendet wird, die im Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses (110) strömt und die andere Seite des Trocknungs-Rotors (120) als Regenerierungs-Teil (122) zum Trocknen und Regenerieren von Feuchtigkeit verwendet wird, die in dem Trocknungs-Teil (121) absorbiert wird; und einen Bypass-Durchgang (130) und einen Regenerierungs-Durchgang (140), die unterhalb des Kaltluft-Durchgangs (P1) und des Warmluft-Durchgangs (P2) innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses (110) gebildet sind, wobei der Bypass-Durchgang (130) dafür angepasst ist, einen Teil der Luft, die durch den Trocknungs-Teil (121) des Trocknungs-Rotors (120) hindurchtritt, dem Kaltluft-Durchgang (P1) und dem Warmluft-Durchgang (P2) umgehen zu lassen und der Regenerierungs-Durchgang (140) dafür angepasst ist, die Luft, die durch den Bypass-Durchgang (130) hindurchtritt, dem Regenerierungs-Teil (122) des Trocknungs-Rotors (120) zuzuführen; worin der Heizkörper (102) einen Seitenbereich (102a) auf dem Bypass-Durchgang (130) angeordnet aufweist und den anderen Seitenbereich (102b) auf dem Warmluft-Durchgang (P2) angeordnet aufweist, um die Luft, die durch den Bypass-Durchgang (130) und den Warmluft-Durchgang (P2) strömt, zu erwärmen, und erwärmt die entfeuchtete Luft, die durch den Bypass-Durchgang (130) durch den Trocknungs-Teil (121) des Trocknungs-Rotors (120) hindurchtritt und speist dann die erwärmte Luft in dem Regenerierungs-Teil (122) des Trocknungs-Rotors (120) ein und regeneriert so den Trocknungs-Rotor (120).
Klimaanlage nach Anspruch 1, weiter umfassend: einen Ablass-Durchgang (150), der zwischen dem Bypass-Durchgang (130) und dem Regenerierungs-Durchgang (140) gebildet ist, zum Ablassen der Luft, die durch den Regenerierungs-Teil (122) des Trocknungs-Rotors (120) durch den Regenerierungs-Durchgang (140) nach außen abgelassen wird.
Klimaanlage nach Anspruch 2, wobei ein Abfluss-Teil (118) zum Ablassen von Kondensat-Wasser nach außen, das von dem Verdampfer (101) gebildet wurde, unterhalb des Verdampfers (101) im Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses (110) gebildet ist, und wobei ein Auslass (150b) des Ablass-Durchgangs (150) benachbart dem Abfluss-Teil (118) ist.
Klimaanlage nach Anspruch 3, wobei der Abfluss-Teil (118) durch den Bypass-Durchgang (130), den Ablass-Durchgang (150) und den Regenerierungs-Durchgang (140) hindurchtritt und sich in der nach unten gerichteten Richtung des Klimaanlagen-Gehäuses (110) erstreckt; und wobei der Auslass (150b) des Ablass-Durchgangs (150) durch den Regenerierungs-Durchgang (140) hindurchtritt und sich in derselben Richtung wie der Abfluss-Teil (118) erstreckt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine Verbindungs-Kammer (180) gebildet an einem Auslass (130b) des Bypass-Durchgangs (130) innerhalb des Klimaanlagen-Gehäuses (110) zum In-Verbindung-Bringen des Rückseiten-Warmluft-Durchgangs (P2) der Heiz-Vorrichtung (102), des Bypass-Durchgangs (130) und des Regenerierungs-Durchgangs (140) miteinander; und eine Klappe (160), montiert im Inneren der Verbindungs-Kammer (180) zum selektiven Öffnen und Schließen des Rückseiten-Warmluft-Durchgangs (P2) der Heiz-Vorrichtung (102), des Bypass-Durchgangs (130) und des Regenerierungs-Durchgangs (140) relativ zu der Verbindungs-Kammer (180).
Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei ein Warmluft-Verbindungs-Loch (132) an einer Trennwand (133) zwischen dem Rückseiten-Warmluft-Durchgang (P2), der Heiz-Vorrichtung (102) und der Verbindungs-Kammer (180) gebildet ist; wobei ein Regenerierungs-Verbindungs-Loch (142) an einer Trennwand (141) gebildet ist, die den Bypass-Durchgang (130) und den Regenerierungs-Durchgang (140) abtrennt, zum In-Verbindung-Bringen eines Einlasses (140a) des Regenerierungs-Durchgangs (140) mit dem Auslass (130b) des Bypass-Durchgangs (130); und wobei die Klappe (160) im Inneren der Verbindungs-Kammer (180) montiert ist, die benachbart ist dem Auslass (130b) des Bypass-Durchgangs (130) zum selektiven Öffnen und Schließen des Warmluft-Verbindungs-Lochs (132) und des Regenerierungs-Verbindungs-Lochs (142).
Klimaanlage nach Anspruch 5, worin ein Warmluft-Verbindungs-Loch (132) an einer Trennwand (133) zwischen dem Rückseiten-Warmluft-Durchgang (P2) der Heiz-Vorrichtung (102) und der Verbindungs-Kammer (180) gebildet ist; und wobei die Klappe (160) umfasst: ein Dünnfilm-Element (165), das gleitbar im Inneren der Verbindungs-Kammer (180) zum selektiven Öffnen und Schließen des Warmluft-Verbindungs-Lochs (132) des Auslasses (130b) des Bypass-Durchgangs (130) und des Einlasses (140a) des Regenerierungs-Durchgangs (140) gemäß einer Gleit-Position montiert ist; und einen Antriebs-Teil (164), der rotierbar im Inneren der Verbindungs-Kammer (180) montiert ist und im Eingriff ist mit einer Seite des Dünnfilm-Elements (165), um so das Dünnfilm-Element (165) zu betreiben.
Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei Betriebsweisen-Klappen (160) im Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses (110) zum Öffnen und Schließen der mehreren Luft-Auslass-Öffnungen montiert sind; und wobei der Klimaanlagen-Modus umfasst: einen Regenerierungs-Modus, bei dem die Klappe (160) betrieben wird, um den Bypass-Durchgang (130) und den Regenerierungs-Durchgang (140) miteinander in Verbindung zu bringen, sodass die Luft, die durch den Bypass-Durchgang (130) hindurchtritt, in Richtung auf den Regenerierungs-Durchgang (140) strömt; einen Heiz-Modus, bei dem die Klappe (160) in der Weise betrieben wird, dass sie den Bypass-Durchgang (130) und den Rückseiten-Warmluft-Durchgang (P2) der Heiz-Vorrichtung (102) miteinander in Verbindung bringt, sodass die Luft, die durch den Bypass-Durchgang (130) hindurchtritt, in Richtung auf den Rückseiten-Warmluft-Durchgang (P2) der Heiz-Vorrichtung (102) strömt; und einen Ablass-Modus, bei dem die Klappe (160) so betrieben wird, dass sie dem Rückseiten-Warmluft-Durchgang (P2) der Heiz-Vorrichtung (102) und den Regenerierungs-Durchgang (140) miteinander in Verbindung bringt und alle Luft-Ausström-Öffnungen schließt, sodass die Luft, die durch den Kaltluft- und den Warmluft-Durchgang (P1, P2) hindurchtritt, in Richtung auf den Regenerierungs-Durchgang (140) zuströmt.
Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei der Einlass (140a) des Regenerierungs-Durchgangs (140) in Verbindung steht mit der Verbindungs-Kammer (180) und der Auslass (140b) in Verbindung steht mit der Vorderseite des Regenerierungs-Teils (122) des Trocknungs-Rotors (120).
Klimaanlage nach Anspruch 1, umfassend weiter: einen Motor, der im Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses (110) montiert ist zum umdrehenden Betreiben des Trocknungs-Rotors (120); und einen Steuerungs-Teil zum variablen Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit (RPM) des Trocknungs-Rotors (120) durch Steuern des Motors gemäß einem Luft-Volumen, das von der Luft-Blas-Vorrichtung (170) eingeblasen wird.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei die Heiz-Vorrichtung (102) ein Heizkörper (103) ist, in dem Kühlwasser für einen Fahrzeug-Motor strömt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, worin die Heiz-Vorrichtung (102) eine elektrische Heiz-Vorrichtung (104) ist, die erwärmt wird durch Aufnehmen von elektrischer Energie aus einer Batterie des Fahrzeugs.
Klimaanlage nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Heiz-Vorrichtung (102) getrennt die EIN-AUS-Betriebszustände des einen Seitenbereichs (102a), der auf dem Bypass-Durchgang (130) angeordnet ist, und des anderen Seitenbereichs (102b), der auf dem Warmluft-Durchgang (P2) angeordnet ist, steuert.
Klimaanlage nach Anspruch 1, worin der eine Seitenbereich (102a), der auf dem Bypass-Durchgang (130) angeordnet ist, kleiner ist als der andere Seitenbereich (102b) der Heiz-Vorrichtung (102), der auf dem Warmluft-Durchgang (P2) angeordnet ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, worin die Trennwände (117) jeweils gebildet sind an vorderen und rückseitigen Seiten des Trocknungs-Rotors (120) des Klimaanlagen-Gehäuses (110) zum Unterteilen des Inneren des Klimaanlagen-Gehäuses (110) in einem Trocknungs-Teil-Bereich (110a) und einen Regenerierungs-Teil-Bereich (110b) relativ zu dem Trocknungs-Rotor (120).