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Querverweis auf betroffene Anmeldung
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Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-067038 , welche am 27. März 2013 angemeldet wurde, und welche hier durch eine Bezugnahme miteinbezogen wird.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugklimaanlage, welche eine Drehklappe umfasst, welche Funktionen einer Modusklappe und einer Luftmischklappe aufweist.
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Hintergrund Stand der Technik
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In dem Patentdokument 1 ist eine Fahrzeugklimaanlage offenbart, welche eine Konfiguration aufweist, bei welcher eine Modusklappe, welche einen Luftauslassmodus schaltet, von einer Luftmischklappe getrennt ist. Bei der Fahrzeugklimaanlage, welche in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, ist ein Leitabschnitt im Innern von der Modusklappe vorgesehen. Der Leitabschnitt ist an einer Position angeordnet, wo eine kalte Luft und eine warme Luft voneinander in einem Zwei-Level(B/L)-Modus derart getrennt sind, dass eine vertikale Temperaturdifferenz innerhalb einer Fahrgastzelle des Fahrzeuges vergrößert wird. Ebenso ist es ein Zweck von dem Leitabschnitt, die vertikale Temperaturdifferenz in einem Fuß-Defroster(F/D)-Modus zu reduzieren.
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Stand-der-Technik-Dokument – Patentdokument
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- Patentdokument 1: JP A08-268038
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einer Untersuchung der Erfinder der vorliegenden Anmeldung kann, da die Fahrzeugklimaanlage, welche in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, eine Konfiguration aufweist, bei welcher die Modusklappe und die Luftmischklappe voneinander getrennt sind, die Fahrzeugklimaanlage groß werden. Wenn die Luftmischklappe zum Beispiel einfach von der Fahrzeugklimaanlage, welche in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, für ein in der Größe Kleinermachen weggelassen wird, werden die kalte Luft und die warme Luft überhaupt nicht miteinander gemischt. Die vertikale Temperaturdifferenz kann somit übermäßig groß werden an dem Leitabschnitt im Innern von der Modusklappe in dem B/L-Modus. Des Weiteren ist ein Leckagepfad für warme Luft in Richtung zu einem FUSS in dem F/D-Modus vorgesehen und somit kann eine Reduzierung der vertikalen Temperaturdifferenz unzureichend sein.
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Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben genannten Gesichtspunkte gemacht und es ist eine Aufgabe, eine Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen, welche besser hinsichtlich eines Mischens von kalter Luft und warmer Luft ist, und eine Drehklappe umfasst, welche als eine Modusklappe funktioniert.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung blast eine Fahrzeugklimaanlage klimatisierte Luft in Richtung zu einer Fahrgastzelle des Fahrzeuges von Luftauslässen, welche zu der Fahrgastzelle des Fahrzeuges hin offen sind. Die Fahrzeugklimaanlage umfasst ein Klimaanlagengehäuse, eine Drehklappe, Luftausströmdurchlässe, einen Kühllufteinströmabschnitt, einen Warmlufteinströmabschnitt, ein Kühlluftleitelement und ein Warmluftleitelement. Das Klimaanlagengehäuse weist darin einen Luftdurchlass auf. Die Drehklappe ist ein bogenförmiges Element, welches getragen ist, um im Innern von dem Klimaanlagengehäuse drehbar zu sein, und umfasst einen bogenförmigen Wandabschnitt und Öffnungsteile, welche in dem bogenförmigen Wandabschnitt vorgesehen sind. Die Luftausströmdurchlässe sind in einer umfänglichen Richtung von der Drehklappe außerhalb der Drehklappe angeordnet und werden durch Verstellungen von den Öffnungsteilen aufgrund eine Drehung der Drehklappe geöffnet oder geschlossen. Die Ausströmdurchlässe sind jeweils mit den Luftauslässen verbunden. Der Kühllufteinströmabschnitt ist außen von der Drehklappe angeordnet und gelangt in einen geöffneten Zustand durch ein In-Kommunikation-Stehen mit einem Inneren von der Drehklappe übereinstimmend mit den Verstellungen von den Öffnungsteilen aufgrund der Drehung der Drehklappe. Eine kalte Luft strömt zu dem Inneren von der Drehklappe in dem offenen Zustand von dem Kühllufteinströmabschnitt. Der Warmlufteinströmabschnitt, welcher außen von der Drehklappe angeordnet ist, gelangt in einen offenen Zustand durch ein In-Kommunikation-Gelangen mit dem Inneren von der Drehklappe in Übereinstimmung mit den Verstellungen von den Öffnungsteilen aufgrund der Drehung von der Drehklappe. Eine warme Luft strömt zu dem Inneren von der Drehklappe in dem offenen Zustand von dem Warmlufteinströmabschnitt. Das Kühlluftleitelement ist im Innern der Drehklappe vorgesehen und leitet die kalte Luft von dem Kühllufteinströmabschnitt in Richtung zu einer Mitte von der Drehklappe hin. Das Warmluftleitelement ist im Innern der Drehklappe vorgesehen und leitet die warme Luft von dem Warmlufteinströmabschnitt in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe hin.
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Gemäß diesem Umstand sind das Kühlluftleitelement und das Warmluftleitelement im Innern von der Drehklappe vorgesehen. Die jeweiligen Leitelemente leiten die kalte Luft und die warme Luft zu der Mitte von der Drehklappe jeweils hin. Somit kann Luft, welche von dem Kühllufteinströmabschnitt und dem Warmlufteinströmabschnitt her in das Innere von der Drehklappe strömt, dazu gebracht werden, miteinander an der Mitte von der Drehklappe zusammenzustoßen. Dementsprechend werden die kalte Luft und die warme Luft miteinander an der Mitte von der Drehklappe gemischt. Wenn sich die Drehklappe dreht, werden Positionen von den mehreren Öffnungsteilen von der Drehklappe mit Bezug auf Positionen von den mehreren Luftausströmdurchlässen geändert und die mehreren Luftausströmdurchlässe werden dementsprechend geöffnet oder geschlossen. Die Drehklappe funktioniert daher als eine sogenannte Modusklappe. Da die kalte Luft und die warme Luft miteinander gemischt werden, wie es beschrieben ist, kann Luft, welche durch die Drehklappe hindurchgegangen ist und in jedem von den Ausströmdurchlässen strömt, in eine Mischungsluft gebracht werden. Dementsprechend kann die Drehklappe, welche besser im Hinblick auf ein Mischen der kalten Luft und der warmen Luft ist und als die Modusklappe funktioniert, realisiert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Fahrzeugklimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Teil von der Fahrzeugklimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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3 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Position von einer Drehklappe in einem Frontmodus gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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4 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Position von der Drehklappe in einem Zwei-Level-Modus gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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5 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Position von der Drehklappe in einem Fußmodus gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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6 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Position von der Drehklappe in einem Fuß-Defroster-Modus gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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7 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Position von der Drehklappe in einem Defrostermodus gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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8 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel von einer Beziehung zwischen einer Führungselementlänge und einer vertikalen Temperaturdifferenz gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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9 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel von einer Beziehung zwischen der Führungselementlänge und einem Druckverlust gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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10 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Fahrzeugklimaanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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11 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Position von einer Drehklappe in einem Defrostermodus gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
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Ausführungsformen zur Nutzung der Erfindung
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Im Folgenden werden hier mehrere Ausführungsformen für ein Umsetzen der vorliegenden Erfindung mit einer Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Bei den jeweiligen Ausführungsformen kann ein Teil, welcher einem Umstand entspricht, der bei einer vorherigen Ausführungsform beschrieben ist, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein und eine redundante Erläuterung für den Teil kann weggelassen sein. Wenn lediglich ein Teil einer Ausgestaltung bei einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine andere vorherige Ausführungsform an die anderen Teile von der Ausgestaltung angewendet werden. Die Teile können selbst dann kombiniert werden, wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können selbst dann teilweise kombiniert werden, wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass es keinen Konflikt bei der Kombination gibt.
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Erste Ausführungsform
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit einer Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben werden. Die jeweiligen Pfeile oben, unten, vorne und hinten stellen Richtungen in einem Zustand dar, in welchem sie auf einem Fahrzeug montiert ist. Eine Richtung des Fahrzeuges rechts-links (Breite) ist eine Richtung senkrecht zu einer Ebene des Papiers von der 1.
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Eine Fahrzeugklimaanlage 10 ist in etwa bei einem mittleren Teil in der Richtung des Fahrzeuges rechts-links im Innern von einem Armaturenbrett angeordnet, das an einem vorderen Teil von einer Fahrgastzelle eines Fahrzeuges positioniert ist. An der Fahrzeugklimaanlage 10 eines Fahrzeuges ist ein Gebläse (nicht gezeigt) in einem vorderen Teil des Fahrzeuges angeordnet. Das Gebläse umfasst einen Gebläselüfter, welcher einen zentrifugalen Mehrfachblattlüfter (Sirocco-Lüfter) umfasst und ausgebildet ist, um durch einen elektrischen Motor (nicht gezeigt) in Drehung angetrieben zu werden. An einer Saugseite von dem Gebläselüfter ist eine Innenluft-Außenluft-Schaltbox (nicht gezeigt) verbunden. Der Gebläselüfter saugt eine Außenluft oder eine Innenluft, welche durch die Innenluft-Außenluft-Schaltbox eingeführt wird, an und bläst die Luft in Richtung zu einem am weitesten vorne liegenden Raum von einem Klimaanlagengehäuse 11.
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Das Klimaanlagengehäuse 11 umfasst darin einen Luftdurchlass 12, durch welchen eine geblasene Luft von dem Gebläselüfter strömt. Ein Verdampfer 13, welcher einem Kühl-Wärmetauscher entspricht, ist im Innern von dem Klimaanlagengehäuse 11 angeordnet.
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Der Verdampfer 13 ist an einer Position angeordnet, wo eine gesamte Menge von der geblasenen Luft von dem Gebläselüfter von dem vorderen Teil des Fahrzeuges zu einem hinteren Teil des Fahrzeuges hindurchgeht.
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Der Verdampfer 13 umfasst eine bekannte Konfiguration eines Wärmeaustausch-Kernabschnitts 14, bei welchem abgeflachte Rohre (nicht gezeigt), welche Kältemitteldurchlässe aufweisen, und gewellte Wärmeübertragungsrippen (nicht gezeigt), welche einen Wärmeübertragungsbereich erhöhen, der einer Luft ausgesetzt ist, abwechselnd in großer Anzahl gestapelt und miteinander verbunden sind. Ein Kältemittel eines niedrigen Drucks, welches durch eine Dekomprimierungseinrichtung (nicht gezeigt) von einem Kältekreislauf dekomprimiert worden ist, wird durch ein Absorbieren von Wärme in den Rohren von dem Wärmeaustausch-Kernabschnitt 14 von dem Verdampfer 13 von Luft, welche durch den Verdampfer 13 hindurchgeht, verdampft und dementsprechend wird die hindurchgehende Luft gekühlt.
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Bei dem Klimaanlagengehäuse 11 ist ein Heißwasserheizkern 15, welcher einem Heizwärmetauscher entspricht, an einer windabgewandten Seite (Rückseite des Fahrzeuges) von dem Verdampfer 13 angeordnet. Der Heizkern 15 heizt Luft durch Verwenden von heißem Wasser von einem Fahrzeugmotor (nicht gezeigt) als eine Wärmequelle auf. Der Heizkern 15 umfasst einen bekannten Wärmeaustauschkernabschnitt 16, in welchem abgeflachte Rohre (nicht gezeigt), welche Heißwasserdurchlässe aufweisen, und gewellte Wärmeübertragungsrippen (nicht gezeigt), welche einen Wärmeübertragungsbereich erhöhen, der einer Luft ausgesetzt ist, abwechselnd in großer Anzahl in der Richtung rechts-links des Fahrzeuges gestapelt sind.
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Der Heizkern 15 ist in der Höhenabmessung viel kleiner als der Verdampfer 13 und somit ist ein Kühlluftdurchlass 17, durch welchen die kalte Luft zu einem Umgehen des Heizkerns 15 strömt, zwischen einem oberen Endteil von dem Heizkern 15 und einem oberen Oberflächenteil von dem Klimaanlagengehäuse 11 vorgesehen. Ein stromabwärts liegender Teil von dem Kühlluftdurchlass 17 ist ein Kühllufteinströmabschnitt 18, durch welchen die kalte Luft in einen Mischraum 19 strömt.
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Auf der anderen Seite ist in dem Klimaanlagengehäuse 11 ein Warmluftdurchlass 20 an einer stromabwärtigen Seite von dem Heizkern 15 in einer Luftströmung vorgesehen und erstreckt sich von unmittelbar stromabwärts von dem Heizkern 15 nach oben. Ein stromabwärtiger Teil von dem Warmluftdurchlass 20 ist ein Warmlufteinströmabschnitt 21, durch welchen die warme Luft in den Mischraum 19 strömt. Der Mischraum 19 ist somit an stromabwärtigen Seiten von dem Kühlluftdurchlass 17 und dem Warmluftdurchlass 20 vorgesehen und die kalte Luft von dem Kühlluftdurchlass 17 und die warme Luft von dem Warmluftdurchlass 20 treffen bei einem Sichkreuzen miteinander in dem Mischraum 19 derart zusammen, dass die kalte Luft und die warme Luft miteinander gemischt werden.
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An dem oberen Oberflächenteil von dem Klimaanlagengehäuse 11 ist ein Defrosterluftausströmdurchlass 31 an einer vorderen Position des Fahrzeuges geöffnet. Der Defrosterluftausströmdurchlass 31 ist ein Durchlass, in welchem eine im Hinblick auf die in der Temperatur geregelte Luft von dem Mischraum 19 strömt und ist mit einem Defrosterluftauslass durch eine nicht gezeigte Defrosterleitung verbunden. Eine Luft wird in Richtung zu einer inneren Oberfläche von einer vorderen Fensterscheibe von dem Fahrzeug von dem Defrosterluftauslass geblasen.
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An dem oberen Oberflächenteil von dem Klimaanlagengehäuse 11 öffnet sich ein Frontluftausströmdurchlass 32 an einer von dem Fahrzeug nach hinten liegenden Position von dem Defrosterluftausströmdurchlass 31. Der Frontluftausströmdurchlass 32 ist auch ein Durchlass, in welchen eine im Hinblick auf die in der Temperatur geregelte Luft von dem Mischraum 19 strömt. Der Frontluftausströmdurchlass 32 ist mit einem Frontluftauslass durch eine nicht gezeigte Frontleitung verbunden. Eine Luft wird in Richtung zu dem Kopf-bis-Brust-Teil von einem Insassen in der Fahrgastzelle des Fahrzeuges von dem Frontluftauslass geblasen.
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An dem oberen Oberflächenteil von dem Klimaanlagengehäuse 11 ist ein Fußluftausströmdurchlass 33 an einer nach hinten gehenden Position des Fahrzeuges von dem Frontluftausströmdurchlass 32 geöffnet. Der Fußluftausströmdurchlass 33 ist ebenso ein Durchlass, in welchem die in der Temperatur geregelte Luft von dem Mischraum 19 strömt. Eine stromabwärtige Seile von dem Fußluftausströmdurchlass 33 ist mit einem Fußluftauslass durch eine nicht gezeigte Fußleitung verbunden. Eine Luft wird in Richtung zu einem Fußbereich von den Insassen von dem Fußluftauslass her geblasen.
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In dem Mischraum 19 ist eine Drehklappe 41 angeordnet. Die jeweiligen Luftausströmdurchlässe 31 bis 33 und die jeweiligen Einströmabschnitte 18 und 21 sind an einer äußeren Seite von der Drehklappe 41 in einer radialen Richtung positioniert. Die Drehklappe 41 ist getragen, um in dem Klimaanlagengehäuse 11 drehbar (winkelbezogen verstellbar) zu sein. Die Drehklappe 41 ist aus zum Beispiel einem Harzmaterial hergestellt und umfasst einen Klappenplattenabschnitt 42, welcher ein bogenförmiger Wandabschnitt ist, welcher in einem vorherbestimmten Abstand von der Drehachse (Antriebsachse) L angeordnet ist. Der Klappenplattenabschnitt 42 von der Drehklappe 41 dreht sich um die Drehachse L. Der Klappenplattenabschnitt 42 umfasst drei Öffnungsteile 51 bis 53. Die drei Öffnungsteile 51 bis 53 von dem Klappenplattenabschnitt 42 sind Abschnitte für ein Öffnen oder ein Schließen der jeweiligen Luftausströmdurchlässe 31 bis 33 und der jeweiligen Einströmabschnitte 18 und 21. Zum Beispiel verursachen Verstellungen von dem ersten Öffnungsteil 51 und dem dritten Öffnungsteil 53 aufgrund der Drehung der Drehklappe 41 eine Kommunikation mit den drei Luftausströmdurchlässen 31 bis 33 und eine Regelung von ihren Durchlassöffnungsbereichen. Des Weiteren bringt zum Beispiel eine Verstellung von dem ersten Öffnungsteil 51 aufgrund der Drehung der Drehklappe 41 ein Inneres von der Drehklappe 41 dazu, mit dem Kühllufteinströmabschnitt 18 in Kommunikation zu gelangen. Wenn der Kühllufteinströmabschnitt 18 in den geöffneten Zustand gelangt, strömt die kalte Luft zu dem Inneren von der Drehklappe 41 in der radialen Richtung bin. Auf ähnliche Art und Weise bringt zum Beispiel eine Verstellung des zweiten Öffnungsteils 52 aufgrund der Drehung der Drehklappe 41 das Innere der Drehklappe 41 dazu, mit dem Warmlufteinströmabschnitt 21 in Kommunikation zu gelangen. Wenn der Warmlufteinströmabschnitt 21 in den offenen Zustand gelangt, strömt die warme Luft zu dem Inneren von der Drehklappe 41 in der radialen Richtung hin.
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In anderen Worten sind der Defrosterluftausströmdurchlass 31, der Frontluftausströmdurchlass 32, der Fußluftausströmdurchlass 33, der Kühllufteinströmabschnitt 18 und der Warmlufteinströmabschnitt 21 durch die Drehklappe 41 geöffnet oder geschlossen. Die Drehklappe 41 stellt einen Luftauslassmodus bereit, bei welchem einer oder mehrere von dem Defrosterluftausströmdurchlass 31, dem Frontluftausströmdurchlass 32 und dem Fußluftausströmdurchlass 33 in Übereinstimmung mit einer drehbezogenen Stoppposition von der Drehklappe 41 geöffnet ist. Die Drehklappe 41 funktioniert somit als eine sogenannte Luftauslassmodusklappe, welche den Luftauslassmodus schaltet. Die Drehklappe 41 regelt ein Offen-geschlossen-Verhältnis von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 und dem Warmlufteinströmabschnitt 21 und steuert ein Strömungsratenverhältnis von der warmen Luft und von der kalten Luft. Die Drehklappe 41 funktioniert somit ebenso als eine sogenannte Luftmischklappe.
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Ein Kühlluftleitelement 61 und ein Warmluftleitelement 62 sind an einer radial inneren Seite von der Drehklappe 41 vorgesehen. Das Kühlluftleitelement 61 ist ein Element zum Leiten der kalten Luft von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 zu einer Mitte von der Drehklappe 41 bin. Das Warmluftleitelement 62 ist ein Element zum Leiten der warmen Luft von dem Warmlufteinströmabscbnitt 21 zu der Mitte von der Drehklappe 41 hin. Das Kühlluftleitelement 61 und das Warmluftleitelement 62 sind durch ein integrales Gießen mit der Drehklappe 41 derart ausgebildet, um sich integral mit der Drehklappe 41 zu drehen.
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Das Kühlluftleitelement 61 ist mit einem Wandabschnitt verbunden, welcher an einer Position angeordnet ist, die von einer Papierebene der 2 in ihrer Dickenrichtung (Richtung rechts-links des Fahrzeuges) versetzt ist. Ein Randteil von dem Warmluftleitelement 62 ist mit dem Klappenplattenabschnitt 42 verbunden. Das Kühlluftleitelement 61 und das Warmluftleitelement 62 erstrecken sich jedes in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41 von einem Randteil zu dem anderen Randteil bin. Die Randteile von dem Kühlluftleitelement 61 und dem Warmluftleitelement 62, welche zu dem mittleren Teil von der Drehklappe 41 hin weisen, sind voneinander in einem Abstand vorgesehen. Die Mitte von der Drehklappe 41 ist eine rotationsbezogene Mitte von der Drehklappe 41. Eine Länge L1 von dem Kühlluftleitelement 61 und eine Länge L2 von dem Warmluftleitelement 62 sind zueinander gleich. Ein Abstand L3 zwischen dem anderen Randteil von dem Kühlluftleitelement 61 und dem anderen Randteil von dem Warmluftleitelement 62 ist größer als eine Durchlassbreite L4 von dem Frontluftausströmdurchlass 32 in einer umfänglichen Richtung und einer Durchlassbreite L5 von dem Fußluftausströmdurchlass 33 in der umfänglichen Richtung.
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Die Fahrzeugklimaanlage 10, welche die oben beschriebene Konfiguration aufweist, umfasst zum Beispiel eine elektronische Steuereinrichtung (nicht gezeigt), an welche Betriebssignale von verschiedenen Betriebselementen, welche in einem Klimaanlagenbetriebsbrett (nicht gezeigt) vorgesehen sind, und Sensorsignale von verschiedenen Sensoren für eine Klimaanlagensteuerung eingegeben werden. Positionen von den jeweiligen Klappen werden durch Ausgangssignale von der Steuereinrichtung gesteuert.
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Als Nächstes werden Bewegungen von der Drehklappe
41 beschrieben werden. Die
3 bis
7 sind Darstellungen, welche Positionen von der Drehklappe
41 in fünf Luftauslassmodi darstellen. Gemäß der Fahrzeugklimaanlage
10 der vorliegenden Ausführungsform umfassen, wie es in der
3 bis
7 gezeigt ist, die Luftauslassmodi zum Beispiel einen Frontmodus (FRONT), einen Zwei-Level-Modus (B/L), einen Fußmodus (FUSS), einen Fuß-Defroster-Modus (F/D) und einen Defrostermodus (DEF). Die Tabelle 1 zeigt Öffnungs-Schließ-Zustände von den jeweiligen Luftausströmdurchlässen
31 bis
33 und den jeweiligen Einströmabschnitten
18 und
21 in jedem Modus. In der Tabelle I ist ein offener Zustand durch O dargestellt und ein geschlossener Zustand ist durch x dargestellt. Tabelle 1
| | Frontluftauslassteil | Fußluftauslassteil | Defrosterluftauslassteil | Kühllufteinströmteil | Warmlufteinströmteil |
| FRONT | O | x | x | O | x |
| B/L | O | O | x | O | O |
| FUSS | x | O | x | O | O |
| F/D | x | O | O | O | O |
| DEF | x | x | O | x | O |
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Als erstes wird unter einer Bezugnahme auf die 3 der Frontmodus beschrieben werden. Der Frontmodus ist ein Modus, bei welchem eine klimatisierte Luft (Klimatisierungsluft) hauptsächlich zu einem oberen Teil von einem Insassen geblasen wird. Bei dem Frontmodus ist die Drehklappe 41 an einer Position angeordnet, bei welcher der Frontluftausströmdurchlass 32 in dem offenen Zustand ist, der Defrosterluftausströmdurchlass 31 in dem geschlossenen Zustand ist, der Kühllufteinströmabschnitt 18 in dem offenen Zustand ist und der Warmlufteinströmabschnitt 21 in dem geschlossenen Zustand ist. Dementsprechend wird die kalte Luft als die klimatisierte Luft in die Fahrgastzelle des Fahrzeuges von dem Mischraum 19 durch den Frontluftausströmdurchlass 32 geblasen. In dem Frontmodus ist daher die Drehklappe 41 an einer maximalen Kühlposition angeordnet, bei welcher der Warmluftdurchlass 20, welcher durch den Wärmeaustausch-Kernabschnitt 16 von dem Heizkern 15 hindurchgeht, vollständig geschlossen ist, während der Kühlluftdurchlass 17 vollständig offen ist.
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In dem Frontmodus ist der Kühllufteinströmabschnitt 18 in dem offenen Zustand. Das Kühlluftleitelement 61 leitet somit die kalte Luft in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41. Die kalte Luft strömt direkt in Richtung zu dem Frontluftausströmdurchlass 32, welcher an einer Position gegenüberliegend zu dem Kühllufteinströmabschnitt 18 angeordnet ist. Ein Strömungswiderstand von der kalten Luft kann daher durch das Kühlluftleitelement 61 reduziert werden.
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Als Nächstes wird unter einer Bezugnahme auf die 4 der Zwei-Level-Modus beschrieben werden. Der Zwei-Level-Modus ist ein Modus, bei welchem eine klimatisierte Luft zu einem oberen Teil von einem Insassen und einem Fußbereich von dem Insassen geblasen wird. Bei dem Zwei-Level-Modus ist die Drehklappe 41 an einer Position angeordnet, bei welcher der Frontluftausströmdurchlass 32 und der Fußluftausströmdurchlass 33 in dem offenen Zustand sind, der Defrosterluftausströmdurchlass 31 in dem geschlossenen Zustand ist und der Kühllufteinströmabschnitt 18 und der Warmlufteinströmabschnitt 21 in dem offenen Zustand sind. Dementsprechend wird die klimatisierte Luft in die Fahrgastzelle des Fahrzeuges von dem Mischraum 19 durch den Frontluftausströmdurchlass 32 und den Fußluftausströmdurchlass 33 geblasen. In dem Zwei-Level-Modus ist daher die Drehklappe 41 an einer Position angeordnet, bei welcher sowohl der Warmluftdurchlass 20 als auch der Kühlluftdurchlass 17 offen sind.
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In dem Zwei-Level-Modus ist eine Position von dem Randteil von dem Kühlluftleitelement 61 angrenzend zu dem Kühllufteinströmabschnitt 18 in einem unteren Randteil von der Öffnung von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 angeordnet. Das Kühlluftleitelement 61 ist dementsprechend in der Lage zu einem Leiten der kalten Luft, welche von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 her strömt, in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41.
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Als Nächstes wird unter einer Bezugnahme auf die 5 der Fußmodus beschrieben werden. Der Fußmodus ist ein Modus, bei welchem eine klimatisierte Luft zu einem Fußbereich von einem Insassen geblasen wird. In dem Fußmodus ist die Drehklappe 41 an einer Position angeordnet, wo der Frontluftausströmdurchlass 32 und der Defrosterluftausströmdurchlass 31 in einem geschlossenen Zustand sind, der Fußluftausströmdurchlass 33 in dem offenen Zustand ist und der Kühllufteinströmabschnitt 18 und der Warmlufteinströmabschnitt 21 in dem offenen Zustand sind. Die klimatisierte Luft wird dementsprechend in die Fahrgastzelle des Fahrzeuges von dem Mischraum 19 her durch den Fußluftausströmdurchlass 33 geblasen. In dem Fußmodus ist des Weiteren die Drehklappe 41 an einer Position angeordnet, wo sowohl der Warmluftdurchlass 20 als auch der Kühlluftdurchlass 17 offen sind. Eine Öffnung von dem Warmlufteinströmabschnitt 21 ist breiter und eine Öffnung von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 ist enger als diejenigen in dem Zwei-Level-Modus.
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In dem Fußmodus ist eine Position von dem Randteil von dem Kühlluftleitelement 61 angrenzend zu dem Kühllufteinströmabschnitt 18 in einem oberen Randteil von der Öffnung von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 angeordnet. Dementsprechend ist das Kühlluftleitelement 61 zu einem Leiten der kalten Luft, welche von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 her strömt, in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41 in der Lage. Des Weiteren ist eine Position von dem Randteil von dem Warmluftleitelement 62 angrenzend zu dem Warmlufteinströmabschnitt 21 in einem oberen Randteil von einer Öffnung von dem Warmlufteinströmabschnitt 21 angeordnet. Dementsprechend ist das Warmluftleitelement 62 zu einem Leiten der warmen Luft, welche von dem Warmlufteinströmabschnitt 21 her strömt, in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41 in der Lage.
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Als Nächstes wird unter einer Bezugnahme auf die 6 der Fuß-Defroster-Modus beschrieben werden. Der Fuß-Defroster-Modus ist ein Modus, bei welchem eine klimatisierte Luft zu einer vorderen Fensterscheibe und einem Fußbereich von einem Insassen geblasen wird. In dem Fuß-Defroster-Modus ist die Drehklappe 41 an einer Position angeordnet, wo der Frontluftausströmdurchlass 32 in dem geschlossenen Zustand ist, der Fußluftausströmdurchlass 33 und der Defrosterluftausströmdurchlass 31 in dem offenen Zustand sind und der Kühllufteinströmabschnitt 18 und der Warmlufteinströmabschnitt 21 in dem offenen Zustand sind. Die klimatisierte Luft wird dementsprechend in die Fahrgastzelle des Fahrzeuges von dem Mischraum 19 her durch den Defrosterluftausströmdurchlass 31 und den Fußluftausströmdurchlass 33 geblasen. In dem Fuß-Defroster-Modus ist des Weiteren die Drehklappe 41 an einer Position angeordnet, wo sowohl der Warmluftdurchlass 20 als auch der Kühlluftdurchlass 17 offen sind. Eine Öffnung von dem Warmlufteinströmabschnitt 21 ist breiter und eine Öffnung von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 ist enger als diejenigen bei dem Fußmodus.
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Dementsprechend bringt in dem Fußmodus, dem Fuß-Defroster-Modus und dem Zwei-Level-Modus der erste Öffnungsteil 51 den Kühllufteinströmabschnitt 18 in den offenen Zustand und der zweite Öffnungsteil 52 bringt den Warmlufteinströmabschnitt 21 in den offenen Zustand. Das Kühlluftleitelement 61 ist positioniert, um die kalte Luft in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41 bin zu leiten, und das Warmmluftleitelement 62 ist positioniert, um die warme Luft in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41 hin zu leiten. Die kalte Luft und die warme Luft stoßen daher miteinander an der Mitte von der Drehklappe 41 zusammen, wie es in den 4 bis 6 gezeigt ist, und die kalte Luft und die warme Luft können miteinander gemischt werden. In anderen Worten können in dem Fußmodus, dem Fuß-Defroster-Modus und in dem Zwei-Level-Modus die kalte Luft und die warme Luft zueinander gegenüberliegend gebracht werden und ein Durchmischen der Luftanteile kann somit befördert werden.
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Als Nächstes wird der Defrostermodus unter einer Bezugnahme auf die 7 beschrieben werden. Der Defrostermodus ist ein Modus, in welchem die klimatisierte Luft zu der vorderen Fensterscheibe hin geblasen wird. In dem Defrostermodus ist die Drehklappe 41 an einer Position angeordnet, wo der Frontluftausströmdurchlass 32 und der Fußluftausströmdurchlass 33 in dem geschlossenen Zustand sind, der Defrosterluftausströmdurchlass 31 in dem offenen Zustand ist, der Kühllufteinströmabschnitt 18 in dem geschlossenen Zustand ist und der Warmlufteinströmabschnitt 21 in dem offenen Zustand ist. Dementsprechend wird die klimatisierte Luft in die Fahrgastzelle des Fahrzeuges von dem Mischraum 19 her durch den Defrosterluftausströmdurchlass 31 geblasen. Des Weiteren ist in dem Defrostermodus die Drehklappe 41 an einer Position eines maximalen Heizen angeordnet, bei welcher der Warmluftdurchlass 20, welcher durch den Wärmeaustausch-Kernabschnitt 16 von dem Heizkern 15 hindurchgeht, vollständig offen ist, während der Kühlluftdurchlass 17 vollständig geschlossen ist.
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Als Nächstes werden Wirkungen von dem Kühlluftleitelement 61 und dem Warmluftleitelement 62 unter einer Bezugnahme auf die 8 und die 9 beschrieben werden. Jede horizontale Achse der 8 und der 9 stellt die Längen L1 und L2 des Leitelements dar. Die Frontdurchlassbreite L4 beträgt 40 mm und die Fußdurchlassbreite L5 beträgt 50 mm in diesem Fall. Ein Durchmesser von der Drehklappe 41 beträgt 125 mm.
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Wie es oben beschrieben ist, sind die Länge L1 von dem Kühlluftleitelement 61 und die Länge L2 von dem Warmluftleitelement 62 ausgebildet, um zueinander gleich zu sein (L1 = L2). Der Abstand L3 zwischen den Leitelementen ist ausgebildet, größer zu sein als die Frontdurchlassbreite L4 und die Fußdurchlassbreite L5 (L3 > L4, L5). Die Gründe für die abmessungsbezogene Ausgestaltung werden beschrieben werden.
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Wie es in der 8 gezeigt ist, nehmen, wenn die Längen L1 und L2 der Führungselemente ausgebildet sind, größer zu sein, die Mengen von der kalten Luft und der warmen Luft, welche miteinander an der Mitte zusammenstoßen, zu und dementsprechend reduziert sich eine vertikale Temperaturdifferenz. Wenn die Längen der Führungselemente 50 mm überschreiten, reduziert sich die vertikale Temperaturdifferenz innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeuges drastisch, insbesondere in dem Zwei-Level-Modus. In anderen Worten werden, wenn die Länge L3 zwischen den Leitelementen größer ist als die Durchlassbreite (L4, L5), die kalte Luft und die warme Luft voneinander in dem Zwei-Level-Modus getrennt und dadurch wird die vertikale Temperaturdifferenz vergrößert.
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Wenn jedoch die Längen der Führungselemente 40 mm von der Frontdurchlassbreite L4 überschreiten, wie es in der 9 gezeigt ist, nimmt ein Druckverlust in dem Frontmodus zu. Wenn des Weiteren die Längen der Führungselemente die 50 mm von der Fußdurchlassbreite L5 überschreiten, ist, wie es in der 9 gezeigt ist, der Druckverlust in dem Fußmodus erhöht. Basierend auf einer Beziehung zwischen einem Grad eines Mischen und des Druckverlusts fallen daher die Längen L1 und L2 der Führungselemente vorzugsweise innerhalb eines Bereichs, welcher durch eine abwechselnd lange und zweimal kurz gestrichelte Link in der 8 und 9 angegeben ist. Die Längen L1 und L2 der Führungselemente und die Länge L3 zwischen den Führungselementen weisen eine Beziehung derart auf, dass je größer die Längen L1 und L2 der Führungselemente sind, umso geringer die Länge L3 zwischen den Führungselementen ist. Wenn die Länge L3 zwischen den Führungselementen gleich zu 50 mm von der Fußdurchlassbreite ist, sind die Längen L1 und L2 der Führungselemente 37,5 mm. Dies fällt innerhalb des Bereichs, welcher durch die abwechselnd lang und zweimal kurz gestrichelte Linie der 8 und 9 angegeben ist. Daher ist, wie es oben beschrieben ist, die Länge L3 zwischen den Führungselementen auf größer eingestellt als die Frontdurchlassbreite L4 und die Fußdurchlassbreite L5 (L3 > L4, L5).
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind, wie es oben beschrieben ist, das Kühlluftleitelement 61 und das Warmluftleitelement 62 im Innern von der Drehklappe 41 vorgesehen. Jedes Führungselement 61, 62 leitet die kalte Luft oder die warme Luft in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41 hin. Daher können Luftanteile, welche von dem Kühllufteinströmabschnitt 18 und dem Warmlufteinströmabschnitt 21 her in das Innere von der Drehklappe 41 strömen, dazu gebracht werden, miteinander an der Mitte von der Drehklappe 41 zusammenzustoßen. Die kalte Luft und die warme Luft werden dementsprechend miteinander an der Mitte von der Drehklappe 41 gemischt. Da die Drehklappe 41 die mehreren Öffnungsteile 51 bis 53 umfasst, ändern sich, wenn sich die Drehklappe 41 dreht, relative Positionen von diesen Öffnungsteilen 51 bis 53 zu den mehreren Luftausströmdurchlässen 31 bis 33 und dadurch werden die mehreren Luftausströmdurchlässe 31 bis 33 geöffnet oder geschlossen. Die Drehklappe 41 funktioniert daher als die sogenannte Modusklappe. Wie es oben beschrieben ist, kann, da die kalte Luft und die warme Luft miteinander im Innern von der Drehklappe 41 gemischt werden, eine Luft, welche in jedem von den Luftausströmdurchlässen 31 bis 33 von der Drehklappe 41 strömt, gemischt werden. Folglich kann die Drehklappe 41 realisiert werden, welche besser ist im Hinblick auf ein Mischen von der kalten Luft und der warmen Luft und eine Funktion als die Modusklappe aufweist.
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Des Weiteren drehen sich bei der vorliegenden Ausführungsform das Kühlluftleitelement 61 und das Warmluftleitelement 62 integral mit der Drehklappe 41. Im Vergleich zu einer getrennten Ausgestaltung können die Anzahl der Gießschritte und die Anzahl von Montageschritten reduziert werden.
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Des Weiteren befindet sich gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Fußmodus, in dem Fuß-Defroster-Modus und in dem Zwei-Level-Modus der Kühllufteinströmabschnitt 18 in dem offenen Zustand aufgrund des ersten Öffnungsteils 51 und der Warmlufteinströmabschnitt 21 ist in dem offenen Zustand aufgrund des zweiten Öffnungsteils 52. Das Kühlluftleitelement 61 ist außerdem positioniert, um die kalte Luft in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41 hin zu leiten, und das Warmluftleitelement 62 ist positioniert, um die warme Luft in Richtung zu der Mitte von der Drehklappe 41 bin zu leiten. In dem Fußmodus, in dem Fuß-Defroster-Modus und in dem Zwei-Level-Modus können daher die kalte Luft und die warme Luft dazu gebracht werden, miteinander an der Mitte von der Drehklappe 41 zusammenzustoßen. Folglich kann die vertikale Temperaturdifferenz innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeuges reduziert werden und eine Lufttemperatur kann dazu gebracht werden, sich einer eingestellten Temperatur in diesen Luftausslassmodi anzunähern.
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Zweite Ausführungsform
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Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter einer Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist eine Form von einem Kühlluftleitelement 61A von der Fahrzeugklimaanlage 10A Besonderheiten auf. Das Kühlluftleitelement 61A der vorliegenden Ausführungsform umfasst, wie es in der 10 gezeigt ist, einen gebogenen Abschnitt 71, bei welchem ein Endteil angrenzend zu einer Mitte von einer Drehklappe 41 gebogen ist.
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Der gebogene Abschnitt 71 ist ein Spitzenabschnitt, der sich mit einer Krümmung erstreckt. Der gebogene Abschnitt 71 ist, wie es in der 11 gezeigt ist, positioniert, um eine warme Luft, welche durch ein Warmluftleitelement 62 geleitet worden ist, zu einem Defrosterluftausströmdurchlass 31 in einem Defrostermodus zu leiten. Der gebogene Abschnitt 71, welcher gekrümmt ist, ist zu einem Beschränken der warmen Luft darin, in Richtung nach unten durch das Kühlluftleitelement 61A geleitet zu werden, in der Lage. Daher kann in dem Defrostermodus ein Druckverlust reduziert werden.
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Bei dem oben Gesagten sind die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden und umgesetzt werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die Ausgestaltungen der oben beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und der Umfang der Erfindung ist nicht auf diese Beschreibungen beschränkt.
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Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind die drei Öffnungsteile 51 bis 53 in der Drehklappe 41 vorgesehen, jedoch sind die Öffnungsteile nicht auf drei beschränkt. Die Anzahl der Öffnungsteile kann mindestens mehr als zwei sein. Das heißt, eines von den Öffnungsteilen kann die Luftausströmdurchlässe öffnen oder schließen und das andere von den Öffnungsteilen kann die Einströmabschnitte öffnen oder schließen.
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Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist eine Längenbeziehung von den jeweiligen Führungselementen 61 und 62 L1 = L2, L3 > L4 und L3 > L5, jedoch ist die Beziehung nicht auf L1 = L2 beschränkt. Die Beziehung kann L1 > L2 oder L2 > L1 sein. Wenn zum Beispiel die Beziehung L1 > L2 bei einem Halten von L3 > L4 und L3 > L5 eingesetzt wird, können ähnliche Wirkungen und Vorgänge zu denjenigen von der oben beschriebenen Ausführungsform im Hinblick auf die vertikale Temperaturdifferenz (Vermischen der kalten und warmen Luftanteile) in der Fahrgastzelle des Fahrzeuges erreicht werden. In diesem Fall nimmt der Druckverlust in dem Frontmodus zu, jedoch kann der Druckverlust in dem Fußmodus reduziert werden. Auf der anderen Seite können, wenn zum Beispiel die Beziehung L2 > L1 bei einem Halten von L3 > L4 und L3 > L5 eingesetzt wird, ähnliche Wirkungen und Vorgänge zu denjenigen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform hinsichtlich der vertikalen Temperaturdifferenz (Vermischen der kalten und warmen Luftanteile) erreicht werden. In diesem Fall nimmt der Druckverlust in dem Fußmodus zu, jedoch kann der Druckverlust in dem Frontmodus reduziert werden. Daher ist es bevorzugt, eine Größenbeziehung hinsichtlich einer Länge der Führungselemente unter Berücksichtigung des Druckverlusts, einschließlich eines Druckverlustes in einem Kanal in dem Fußmodus und in dem Frontmodus, beliebig festzulegen.
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Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind das Kühlluftleitelement 61 und das Warmluftleitelement 62 integral mit der Drehklappe 41 ausgebildet, jedoch sind sie nicht auf den integrierten Typ beschränkt. Zum Beispiel können jedes Führungselement 61, 62 und die Drehklappe 41 als eine getrennte Komponente voneinander getrennt sein. In diesem Fall dreht sich jedes Führungselement 61, 62 nicht in Übereinstimmung mit einer Drehung von der Modusklappe und somit kann eine Reduzierung der vertikalen Temperaturdifferenz konstant gehalten werden, unabhängig von der Position der Drehklappe 41.
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Eine gedachte Linie, welche sich in einer Erstreckungsrichtung von dem Kühlluftleitelement 61 erstreckt. kann sich mit einer gedachten Link kreuzen, welche sich in einer Erstreckungsrichtung von dem Warmluftleitelement erstreckt.
