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"Klimaanlage für Kraftfahrzeuge" Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage
für Kraftfahrzeuge, insbesondere mit luftgekühlten Verbrennungsmotoren, bestehend
aus Heizungs- und Frischluftanlage, sowie einer Kälteanlage.
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Es ist bekannt, die Temperatur im Fahrgastinnenraum von Kraftrahrzeugen
mit Hilfe einer Heizungsanlage den jeweiligen Witterungsverhältnissen anzupassen.
Dabei wird ein von der Verbrennungskraftmaschine erwärmtes Kühlmedium in Heizungswärmetauscher
geleitet und die den Heizungswärmetauscher durchströmende Luft wird dem Fahrgastinnenraum
als Heizluft zugeftihrt. Im allgemeinen erfolgt die Zufuhr wahlweise oder gleichzeitig
im Fußbereich und im Bereich der Windschutzscheibe.
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Es ist ferner bekannt dem Innenraum wahlweise Frischluft zuzuführen.
Diese Frischluft wird im allgemeinen an Frischlufteintrittsöffnungen durch den bei
der Fahrt entstehenden Staudruck ins Fahrzeug gedrückt und durch entsprechende Düsen,
gegebenenfalls noch in der Strömungsrichtung veränderbar, dem Fahrgastinnenraum
zugeleitet. Dabei ist es ferner bekannt, durch getrennte Zufuhrleitungen die Frischluft
für die linke und rechte Fahrzeughälfte getrennt und regelbar zuzurf ren.
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Es ist ferner bekannt, zur K1imtisierung des Fahrgastinnenraumes
zusätzliche
Airconditioner- bzw. Kälteanlage einzubauen. Dabei wird im Innenraum Umlurt abgesaugt,
über einen Verdampfer geführt, dabei abgekühlt und dem Innenraum wieder zugeführt.
Nachteilig bei diesen bekannten Anlage ist es, daß die erwärmte Frischluft bzw.
Heizluft einerseits und die unmittelbar zugeführt Frischluft andererseits durch
getrennte ordnungen, Schlitze, DUsen od.dgl. in den Fahrgastraum geleitet werden.
Es ist zwar schon bekannt, die Heizluftleitungen und die Frischluftleitungen an
eine gemeinsame Düse anzuschliessen, jedoch erfolgt die Kalüluftzufuhr immer noch
durch getrennte Düsen. Dies ist insbesondere deshalb nachteilig, da bei etwa gleicher
Luftgeschwindigkeit die bewegte Kaltluft unangenehmer empfunden wird, wegen der
erheblich tieferen Lufttemperatur. Nachteilig ist ferner, daß die Kaltluft im allgemeinen
dem unteren Bereich des Fahrgastinnenraumes zugeführt wird und daß durch die Kaltluftstrahlen
örtlich stärkere Unterkühlungen auftreten können, die unangenehm empfunden werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage zu schaffen,
bei der in einfacher Weise eine den jeweiligen Bedingungen bzw. Wünschen individuell
anpassbare Luftverteilung bzw. Luftumwälzung und Temperaturverteilung im Innen.
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raum erreicht werden kann.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Klimaanlage der eingangs
erläuterten Art im wesentlichen dadurch erreicht, daß die den Einzelaggregaten zugeordneten
Luftzuführungsleitungen vor deren Eintritt in den Fahrgastraum untereinander verbunden
sind. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Luft den physiologischen Erfordernissen
und den individuellen Wünschen der Fahrgäste angepasst zu verteilen bzw. das Klima
im Fahrgastinnenraum innerhalb der Behaglichkettsgren2en einzustellen.
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Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird diese
Verteilung in besonders vorteilhafter Weise durch einen sich über die Fahrzeugbreite
erstreckenden,gemeinsamen Luftverteilungskanal für Heizlurt, Frischluft und Kaltluft
erreicht.
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Besonders zweckmässig ist es, zur schnelleren Enteisung der Windschutzscheibe
in der kalten Jahreszeit rechts bzw. links vom gemeinsamen Luftverteilungskanal
je eine Entfroster-bzw. Luftverteilungsdüee vorzusehen.
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Die individuelle Anpassung der Luftbewegung und der Temperaturverteilung
kann, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch erreicht
werden, daß der gemeinsame Luftverteilungskanal in mehrere Verteilerabschnitte aufgeteilt
ist. Dadurch wird insbesondere der Wansch nach einer getrennten Regelung der Klimaverhältnisse
in den beiden Fahrzeughälrten erfüllt. Jeder Verteilerabschnitt weist dabei in vorteilhafter
Weise eine an sich bekannte höhen- und seitenverstellbare Luftführungsjalousie aur.
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Cemäss einer Weiterbildung der Erfindung sind vorzugsweise symmetrisch
zur Fahrzeuglängsachse zwei Kaltluftleitungen vorgesehen, die direkt in den gemeinsamen
Luftverteilungskanal münden. Dadurch wird erreicht, daß entlang den Seitenrenstern
ein Kaltlurtschleier gebildet werden kann, der die oft unangenehm empfundene Wärmeeinstrahlung
von den Seiten mildert bzw. kompensiert.
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In besonders einfacher Weise wird die Verbindung der LuftzuSuhrleitungen
untereinander durch Anschlußstücke in den Kaltluftleitungen erreicht, die zur Verbindung
mit dem Frischluft- und/oder Heizlurtsystem dienen. Dadurch wird es möglich, eine
er^ndinxssemds3e Klimaanlage unter Vrwendung bereits vorhandener Heizungs- und Frischluftanlagen
ohne
Zwang zu wesentlichen konstruktiven Änderungen zu schafren.
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Gemäss einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung können
die Frischlufteintrittsleitungen an das Verdampfergehälse, bestehend aus Verdampfer,
Gebläse und Gebläsemotor, angeschlossen werden. Dadurch wird es ermöglicht, die
Frischluft mittels des Verdampfergebläses ohne Abkühlung unabhängig vom jeweiligen
Staudruck dem Fahrgastinnenraum in der gewünschten Menge und Geschwindigkeit zuzuführen.
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Es ist besonders zweckmässig, im KälSmittelkreislauf Thermoschalter
vorzusehen, die bei größerem Kältebedarf das oder die Kondensatorgebläse von halbe
aur volle Drehzahl umschalten bzw. bei einer unerwünscht starken Erwärmung des Kältemittels
den Kompressorantrieb abschalten. Dazu ist es zweckmässig, die Thermoschalter am
Kältemittelbehälter anzuordnen.
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Zur besseren Anpassung der vorher erwähnten Zufuhr von Frischlurt
mittels der Verdampfergebläse ist es vorteilhaft, den Verdampfergebläsemotor mehrstufig
umschaltbar auszubilden und, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung,elnen wahlweise
abschaltharen Temperaturschalter für die Kälteanlage vorzusehen. Aus konstruktiven
Gründen ist es in besonderen Fällen vorteilhaft, den nötigen Kondensator aufzuteilen
und zwei oder mehrere Kondensatoren hintereinander zu schalten.
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Gemäss einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist je
ein Kondensator an der Innen-Vorderseite in einem linken bzw. rechten Vorderradkotflügel
des Kraftfahrzeuges angeordnet. Durch die auftretende Staubelüftung wird eine einfachere
Kühlung der Kondensatoren erreicht, so daß vorzugsweise bei höherer Fahrgeschwindigkeit
die Drehzahl des Kondensatorgebläses verringert bzw. das Kondensatorgebläse vollständig
akgeschaltet werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Effindung werden anhand der Zeichnung
näher erläutert, die schematisch ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Dabei zeigt: Fig. 1 schematisch - teilweise im Schnitt - in Draufsicht das LuStführungs-
bzw. Luftverteilungssystem, Fig. 2a und 2b je einen Querschnitt entlang der Linien
I-I bzw. rI-II in Fig. 1, und Fig. 3 schematisch eine Kälteanlage für die erfindungsv
gemässe Klimaanlage.
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In Fig. i ist schematisch das LuftrUhrungs- und Verteilungssystem
bei einer erfindungsgemässen Klimaanlage dargestellt.
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Über Heizuftleitangen 1 und 2 wird von einem nicht dargestellten oarmetauscheC
Heizluft zugeführt. Die Heizluftzufuhr kan ueber einen Aösperrklappenstellhebel
7 durch Betätigung der Heizluftabsperrklappen 5 und 6 reguliert werden.
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Im. Fahrgastraum 42 sind im Fußraum hinten zwei Offnungen 5 und 4
vorgesehen, die gemeinsam mittels der hinteren Regelklappen 8 und 9 und eines Verstellhebels
14 ganz oder teilweise aosperrbar sind. In ähnlicher Weise sind im vorderen Fußraum
Öffnungen lo und 11 vorgesehen, die über zugeordnete vordere Regelklappen 12 und
13 einzeln und unabhängig ganz oder tellweise geöffnet bezw. versperrt werden können.
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Die Heizlurtleitungen 1 und 2 münden in Verbindungsstücke 15 und 16.
Von diesen Verbindungsstücken 15 und 16 führen Lurtverteilungaleitungen 32a und
33a zu EntRroster- bzw. Luftverteilungsdüsen 32 und 33, die in an sich bekannter
Weise zur Windschutzscheibe gerichtet sind, um eine rasche Entsisung und/oder Entfeuchtung
zu ermöglichen.
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FAr die Frischluftzufuhr ist eine Frischlufteintrittsöffnung 17 vorgesehen.
In zugeordneten Anschlußstutzen sind Frischluftabsperrklappen
18
und 19 angeordnet, die durch zugeordnete Betätigungsknöpfe 20 und 21 verstellt werden
können.
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Ein Verdampfergehäuse 22 ist mit Umluftansaugeöffnungen 23 versehen
und beinhaltet ein Verdampfergebläse 24 mit zugehörigem Gebläsemotor 25. Von einem
Sammelkasten 26 gehen Kaltluftleitungen 27, 38 und 39 aus. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind vier Kaltluftleitungen 27 vorgesehen, sowie je eine direkte
Kaltluftleitung 38 bzw. 39.
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Die Kaltluftleitungen 27 sind über Verbindungsstücke 28, 29, 3o und
31 mit den Verbindungsstücken 15 und 16 einerseits und dem Frischlufteintritt 17
andererseits verbunden. Ferner führen die Leitungen 27 zu zugeordneten Lufteintrittsöffnungen
bzw, Düsen 35, 36 und 37. Diese Düsen 35, 36 und 37 münden in einen gemeinsamen
Luftverteilungskanal 34, der sich vorzugsweise über die gesamte Innenraumbreite
innerhalb einer Abdeckung 44 des Armaturenbretts erstreckt. An seiner dem Fahrgastinnenraum
42 zugewandten Vorderkante ist der gemeinsame Luftverteilungskanal 34 mit Luftaustrittsöffnungen
ve sehen. Bei dem dargestellten AusfUhrungsbespiel sind die Luftaustrittsöffnungen
in Verteilerabschnit 40a bis 40g aufgeteilt. Dabei ist jeder der Verteilerabschnitte
40a bis 40g mit einer höhen- und seitenverstellbaren LuftlB tjalousie 45 versehen,
wie sich beispielsweise aus Fig. 2a und 2b ergibt.
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Aus Fig. 1 ist ferner ersichtlich, daß die Entfroster- bzw.
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Luftführungsdüsen 32 und 33 nicht in den gemeinsamen Luftverteilungskanal
34 münden sondern Je rechts und links angeordnet sind und wobei ihre Offnungen,
gemäss Fig. 2b derart gerichtet sind, daß der austretende Luftstrom parallel zur
bzw. schräg gegen die Windschutzscheibe 43 verläuft. Die vorher erwähnten Kaltluftleitungen
38 und 39 mUnden direkt in den gemeinsamen Luftverteilungskanal 34, ohne vo-her
zeitz Frisohluft und/oder Heizluftleitungen verbunden zu sein.
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Dadurch wird es möglich, eine erwünschte ungeichmässige Verteilung
der Kaltluft über die Gesamtbreite der Verteilerabschnitte herbeizuführen.
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Durch Betätigung der Frischluftklappen 18 baw 19 mittels der Knöpfe
20 und 21 kann dem Innenraum 42,links und rechts getrennt, durch Staudruck Frischluft
zugeführt werden. Diese Frischluft kann ferner über die Verbindungsstücke 15 und
16 aush den Öffnungen im Fußraum zugeleitet werden. Desgleichen ist es möglich,
den Fußraumöffnungen Kaltluft zuzuführen.
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Auch kann gekühlte Umluft bzw. Kaltluft durch die Düsen 32 und 33
entlang oder gegen die Windschutzscheibe 45 geführt werden. Durch geeignete Stellung
der einzelnen Verstellklappen und bei abgeschalteter Kälteanlage kann, beispielsweise
bei Winterbetrieb, die vom ärmetauscher über die Leitungen 1 und 2 zugeführte Heizluft
über den gemeinsamen Luftverteilungskanal 34 gleichmässig verteilt dem Fahrgastinnenraum
zugeführt werden.
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Um ein Entweichen der Heizluft über die Kaltluftleitungen und den
Verdampfer bei abgeschalteter Kälteanlage zu vermeiden, sind zweckmässigerweise
in den Kaltluftleitungen 27 bzw.
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38 und 39 selbsttätig wirkende Rückschlag-bzw. Absperrklappen 68 vorgesehen.
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Die Ausbildung der Luftführungsleitungen und der DUseiim bzw.
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benachbart zum gemeinsamen Luftverteilungskanal 34 erfolgt zweckmässig
symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse.41.
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In Fig. 3 ist schematisch eine Kälteanlage der erfindungsgemässen
Klimaanlage dargestellt. Dabei wird das in einem Kompressor 47 verdichtete Kältemittel
über eine Leitung 48 Kondensatoren 49 und 50 zugeführt, die untereinander durch
eine Verbindungsleitung 51 Ln Verbindung stehen. Der Kompressor
46
wird über eine Magnetkupplung 47 von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges
angetrieben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Kondensatoren 49
und 50 hintereinander in Reihe geschaltet. Dabei ist jedem Kondensator 49 bzw. 50
ein Kondensatorgebläse 62 bzw. 64 mit zugehörigem Kondensatorgebläsemotor 63 bzw.
65 zu6eordnet. Die Kältemittelleitung 52 führt sodann zu einem Kältemittelbehälter
53. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist am Kältemittelbehälter 53 ein
Thermoschalter 54 angeordnet, der bei einer bestimmten Temperatur des Kältemittels,
beispielsweise bei 600die Kondensatorgebläsemotoren 63 bzw. 65 von halber auf volle
Drehzahl umschaltet. Am Kältemittelbehälter 53 ist ein weiterer Thermoschalter 55
angebracht, der als Sicherheitsschalter dient und die Magnetkupplung 47 bei Überschreiten
einer Grenztemperatur des Kältemittels, beispielsweise 700C, abschaltet. Das Kältemittel
wird dann über eine Leitung 56 und ein Expansionsventil 57 in an sich bekannter
Weise dem Verdampfer 22 und von dort Uber eine Leitung 58 dem Kompressor 46 zugeführt.
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Vorzugsweise im Fahrgastinnenraum 42 ist ein Gebläseschalter 59 vorgesehen,
der zur Ein- bzw. Umschaltung des mehrstufig ausgebildeten Gebläsemotors 25 dient.
Zur Umschaltung können Widerstände 60 dienen, die am Verdampfergehäuse 22 angeordnet
sind.
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Ferner ist im Fahrgastinnenraum 42 ein Temperaturschalter 61 angeordnet,
der innerhalb eines bestirimten Regelbereiches, beispielsweise zwischen 2,5 and
15,5 C selbsttätig das Geblase zu- abscnalceT;. nnaererseits kann bei abgeschaltetem
Temperaturschalter 61 das Gebläse wahlweise über den Gebläseschalter 59 eingeschaltet
werden. Dadurch wird es möglich, bei reinem Heizbetriebmlt Hilfe des Verdampfergebläses
24, 25 und bei abgeschalteter Magnetkupplung 47 die Warmluftverteilung im Innenraum
42, über den gemeinsamen Luftverteilerkanal
D4 gÜnstig zu beeinflussen.
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Bei Anschluß der Frischlurtzuführungsleitungen an das Gebläsegehäuse
ist es ebenfalls möglich, bei abgeschalteter Elektromagnetkupplung 47 Frischluft
mittels des dreistkfigen Verdampfereblases 24, 25 verstärkt zuzuführen. An den Jalousien
kann dann wahlweise gekühlte Frischluft bzw. Kaltluft und/oder gekühlte Umluft ausgeblasen
werden.
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Die beiden Kondensatorgebläse 62 bzw. 64 schalten sich, durch den
Thermoschalter 54 geregelt, entsprechend der Jewellig herrschenden Außenlufttemperatur
selbständig, halb oder voll zu, so daß der Stromverbrauch für die Gesamtanlage niedrig
gehalten wird.
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Bei Störungen oder Uberlastungen der Kälteanlage schaltet der Sicherheits-Thermoschalter
55 die Magnetkupplung 47 am Kältekompressor 46 ab und schützt die Anlage vor Uberlastung.
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Bei dem in wig. 3 dargestellten bevorzugten AusfUhrungsbeispiel si
ie Kondensatoren 49 und 50 an Innen-Vorderwänden von Vorderradkotflügeln 66 bzw.
67 angeordnet. Zur besseren Staubelüftung können die Kotflügel 66 und 67 entsprechend
bemessene Lurteitrittsöffnungen 69 und 70 aufweisen.
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Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar bei Kraftfahrzeugen
mit luftgekühlten Verbrennungsmotoren insbesondere Heckmotoren, jedoch nicht darauf
beschränkt. Sie ist ferner nicht aut das dargestellte und beschriebene AusrUhrungsbeispiel
beschränkt, so daß im Rahmen der Erfindung ohne weiteres Abänderungen in der Anordnung
und Verbindung der Luftführungsleitungen durchgeführt werden können. Sie umfasst
auch alle Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen undZoder dargestellten
Merkmale.
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n - Ansprüche - -