DE19724644A1 - Klimaanlage für ein Fahrzeug - Google Patents
Klimaanlage für ein FahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Klimaanlage mit einem ersten
Luftkanal und einem zweiten Luftkanal, die in einem Klimati
sierungsgehäuse ausgebildet sind, in dem Innenluft und Außen
luft in den ersten Luftkanal bzw. den zweiten Luftkanal ein
geführt werden.
Bei einer herkömmlichen Klimaanlage gemäß JP-A 5 124 426 sind
an der einen Stirnseite des Klimatisierungsgehäuses ein In
nenluft-Einlaß zum Einführen von Innenluft und ein Außenluft-Ein
laß zum Einführen von Außenluft und an der anderen Stirn
seite des Klimatisierungsgehäuses ein Fußraum-Luftauslaß zum
Ausblasen von Luft in Richtung auf einen Fußraum, ein Defro
ster-Luftauslaß zum Ausblasen von Luft in Richtung auf die
Innenfläche einer Windschutzscheibe und ein Kopfraum-Luftaus
laß zum Ausblasen von Luft in Richtung auf einen Kopfraum
ausgebildet.
In dem Klimatisierungsgehäuse ist eine Trennwandplatte zum
Aufteilen des Inneren des Klimatisierungsgehäuses in einen
ersten Kanal, der sich von dem Außenluft-Ansauganschluß zu
dem Kopfraum-Luftauslaß und dem Fußraum-Luftauslaß erstreckt,
und einen zweiten Luftkanal vorgesehen, der sich von dem Au
ßenluft-Ansauganschluß zu dem Defroster-Luftauslaß erstreckt.
Des weiteren sind in dem ersten und dem zweiten Luftkanal je
vorgesehen ein Kühlzwecken dienender Verdampfer, ein Heiz
zwecken dienender Wärmetauscher, ein Bypasskanal zur Bypassum
gehung des Wärmetauschers und eine Luftmischklappe.
Wenn entweder die Kopfraum-Betriebsart oder die Bi-Level-Be
triebsart oder die Fußraum-Betriebsart als Luft-Auslaß-Be
triebsart gewählt wird, wird, sofern für die Innen
luft/Außenluft-Betriebsart die Innenluft-Einführungsbetriebs
art eingestellt wird, die Innenluft in die beiden Kanäle ein
geführt, während, sofern die Betriebsart auf die Außenluft-Ein
führungsbetriebsart eingestellt wird, Außenluft in die
beiden Luftkanäle eingeführt wird.
Weiter wird die Fußraum-Betriebsart als die Luft-Auslaßbe
triebsart eingestellt und wird die Innenluft/Außenluft-Dop
pelbetriebsart eingestellt, bei der die Innenluft in den er
sten Luftkanal und die Außenluft in den zweiten Luftkanal
eingeführt werden. Auf diese Weise wird, weil ein Fahrgast
raum durch eine Rezirkulation der Innenluft, die bereits er
hitzt worden ist, beheizt wird, der Vorgang des Beheizens
bzw. die Heizleistung verbessert. Da des weiteren die Außen
luft mit geringer Feuchtigkeit in Richtung auf die Wind
schutzscheibe geblasen wird, ist es möglich, eine gesicherte
Durchführung der Defrostung der Windschutzscheibe zu errei
chen.
Die Erfinder haben zu Versuchszwecken die Klimaanlage mit der
Funktion der obenbeschriebenen Innenluft/Außenluft-Doppelbe
triebsart hergestellt und die Regelung zur Verhinderung des
Gefrierens bzw. Vereisens des Kühlzwecken dienenden Verdamp
fers untersucht. Als Folge hat sich herausgestellt, daß das
nachfolgend angegebene Problem auftritt.
Das heißt, bei der Klimaanlage für ein Fahrzeug wird in be
kannter Weise die Arbeit des Kompressor zur Bewirkung eines
Umlaufs des Kühlmittels entsprechend der Kühltemperatur des
Kühlzwecken dienenden Verdampfers (insbesondere der Tempera
tur der Luft unmittelbar vor dem Ausblasen aus dem Verdamp
fer) unterbrochen, um die Kühltemperatur des Kühlzwecken die
nenden Verdampfers auf einer Einstelltemperatur (beispiels
weise 3°C bis 4°C) zu halten. Auf diese Weise wird das Ge
frieren bzw. Vereisen des Kühlzwecken dienenden Verdampfers
verhindert.
Hierbei ist gemäß Darstellung in Fig. 11A und 11B in einem
Fall, bei dem ein Temperatursensor 39 zur Feststellung der
Kühltemperatur des Kühlzwecken dienenden Verdampfers 7
(insbesondere der Temperatur der Blasluft) in dem Innenluft-Ka
nal (dem ersten Luftkanal) 13 angeordnet ist, im Sommer,
während dessen die Außenluft-Temperatur hoch ist, die Tempe
ratur der von dem Kühlzwecken dienenden Verdampfer 7 in dem
Außenluft-Kanal (dem zweiten Luftkanal) 14 geblasenen Luft
höher als die in dem Innenluft-Kanal 13, wie in Fig. 11A dar
gestellt ist, weil in dem Außenluft-Kanal 14 die Außenluft
mit ihrer hohen Temperatur strömt.
Andererseits ist im Winter, während dessen die Außenluft-Tem
peratur niedrig ist, wie in Fig. 11B dargestellt ist, die
Temperatur der von dem Kühlzwecken dienenden Verdampfer 7 in
dem Außenluft-Kanal (dem zweiten Luftkanal) 14 geblasenen
Luft niedriger als diejenige in dem Innenluft-Kanal 13, weil
in dem Außenluft-Kanal 14 die Außenluft mit ihrer niedrigen
Temperatur strömt. Dementsprechend wird im Winter die Kühl
temperatur des Kühlzwecken dienenden Verdampfers 7 auf weni
ger als 0°C abgesenkt, so daß der Verdampfer gefrieren bzw.
vereisen kann.
Wenn der Temperatursensor 39 in dem Außenluft-Kanal 14 gemäß
Darstellung in Fig. 11C und 11D angeordnet ist, ist im Som
mer, wenn die Außentemperatur hoch ist, die Temperatur der
von dem Kühlzwecken dienenden Verdampfer 7 in dem Innenluft-Ka
nal 13 geblasenen Luft niedriger als diejenige in dem Au
ßenluft-Kanal 14, wie in Fig. 11C dargestellt ist, weil in
dem Innenluft-Kanal 13 die Innenluft mit ihrer niedrigen Tem
peratur strömt. Daher muß zum gesicherten Verhindern des Ge
frierens bzw. Vereisens des Kühlzwecken dienenden Verdampfers
7 in dem Innenluft-Kanal 13 die Einstelltemperatur des Tempe
ratursensors 39 um beispielsweise 5°C bis 6°C höher sein als
in den in Fig. 11A und 11B dargestellten Fällen.
Wenn jedoch die Einstelltemperatur des Temperatursensors 39
wie oben angegeben höher eingestellt wird, wird im Winter,
während dessen die Außenluft-Temperatur niedrig ist, die Tem
peratur der Blasluft in dem Innenluft-Kanal 13 um beispiels
weise 10°C gemäß Darstellung in Fig. 11D erhöht, wodurch das
Problem auftritt, daß das Entfeuchtungsvermögen der Innenluft
ungenügend ist.
In Hinblick auf das obenangegebene Problem besteht eine Auf
gabe der Erfindung darin, im Winter das Gefrieren bzw. Verei
sen des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers gesichert zu
verhindern, der bei der Klimaanlage für ein Fahrzeug ange
bracht ist, die einen ersten Luftkanal und einen zweiten
Luftkanal aufweist, die in einem Klimatisierungsgehäuse aus
gebildet sind, in dem Innenluft und Außenluft in den ersten
Luftkanal bzw. in den zweiten Luftkanal eingeführt werden.
Des weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
das Problem des ungenügenden Entfeuchtungsvermögens für die
Innenluft während des Winters zu lösen.
Erfindungsgemäß ist das Innere einer Klimaanlage in einen er
sten Luftkanal (13), der sich von einem Innenluft-Ansaugan
schluß zu einem ersten Öffnungsbereich erstreckt, und einen
zweiten Luftkanal aufgeteilt, der sich von einem Außenluft-An
sauganschluß zu einem zweiten Öffnungsbereich erstreckt.
Ein Temperatursensor ist an einer Stelle des ersten Luftka
nals angeordnet, um die Temperatur der Luft festzustellen,
die von dem Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher ausgeblasen
wird, der in dem ersten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal
angeordnet ist. Der Strom des Kühlmittels in den Kühlzwecken
dienenden Wärmetauscher wird im Wege des Vergleichs der mit
tels des Temperatursensors festgestellten Temperatur und
einer vorab eingestellten Einstelltemperatur unterbrochen,
und die Einstelltemperatur wird entsprechend dem Anstieg der
Temperatur der Außenluft erhöht.
Auf diese Weise kann durch Unterbrechen der Kühlmittelströ
mung in den Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher die Kühltem
peratur des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers auf der Ein
stelltemperatur gehalten werden, so daß das Gefrieren bzw.
Vereisen des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers verhindert
ist. Hierbei ist es, da die Einstelltemperatur entsprechend
der Abnahme der Temperatur der Außenluft höher eingestellt
ist, gesichert möglich, daß Gefrieren oder Vereisen eines
Teils an der Außenluft-Kanalseite des Kühlzwecken dienenden
Wärmetauschers während des Winters zu verhindern, das dadurch
verursacht ist, daß in den Außenluft-Kanal Außenluft mit ih
rer niedrigen Temperatur strömt.
Das heißt, da der Temperatursensor in dem ersten Luftkanal,
d. h. in dem Innenluft-Kanal, angeordnet ist, kann dann, wenn
die Außenluft/Außenluft-Doppelbetriebsart als die Ansaug-Be
triebsart während des Winters eingestellt ist, ein Teil an
der Außenluft-Kanalseite, des Kühlzwecken dienenden Wärmetau
schers gefrieren bzw. vereisen, weil in den zweiten Luftka
nal, d. h. den Außenluft-Kanal, Außenluft mit ihrer niedrigen
Temperatur eingeführt wird, so daß die Temperatur des Teils
an der Außenluft-Kanalseite, des Kühlzwecken dienenden Wärme
tauschers auf unter diejenige eines Teils des ersten Luftka
nals absinkt; da jedoch die Einstelltemperatur in Hinblick
auf die mittels des Temperatursensors festgestellte Tempera
tur im Winter, wie oben angegeben, höher eingestellt wird,
sinkt die Temperatur des Teils an der Außenluft-Kanalseite,
des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers nicht unter die Ge
frier- bzw. Vereisungstemperatur ab. Auf diese Weise ist es
möglich, das Gefrieren bzw. Vereisen des Kühlzwecken dienen
den Wärmetauschers zu verhindern.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungs
formen bei gleichzeitiger Betrachtung der beigefügten Zeich
nungen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht mit der Darstellung
des Belüftungssystems der Klimaanlage einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt gesehen von der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 einen schematischen Schnitt, gesehen in der Richtung
des Pfeils III in Fig. 1;
Fig. 4 ein elektrisches Blockdiagramm eines Regelsystems
bei der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 ein Fließdiagramm eines Regelverfahrens eines Micro
computers bei der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 ein Fließdiagramm mit der Darstellung insbesondere
des Verfahrensschritts 180 von Fig. 5;
Fig. 7 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwi
schen der Außenluft-Temperatur und der Temperatur
der von einem Verdampfer in der Klimaanlage ausge
blasenen Luft, wenn ein hinter dem Verdampfer gele
gener Temperatursensor an einer Innenluftstelle an
geordnet ist;
Fig. 8 die Vorderansicht eines Verdampfers bei der Klimaan
lage, wenn der hinter dem Verdampfer gelegene Tem
peratursensor an einer Innenluftstelle angeordnet
ist;
Fig. 9 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwi
schen der Außenluft-Temperatur und der Temperatur
der Luft, die von dem Verdampfer bei der Klimaan
lage ausgeblasen wird, wenn ein hinter dem Verdamp
fer gelegener Temperatursensors an einer Außenluft
stelle angeordnet ist;
Fig. 10 ein Fließdiagramm mit der Darstellung insbesondere
des Verfahrens von Schritt 180 bei einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 11A-11D Schnitt durch den Hauptbereich eines Belüftungs
systems bei einer herkömmlichen Klimaanlage.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben.
Zunächst wird eine erste Ausführungsform der Erfindung be
schrieben.
Bei dieser Ausführungsform wird jedes Klimaanlagenbauteil
einer Klimaanlage zum Klimatisieren eines Raums in einem
Fahrgastraum eines Fahrzeugs, das einen Dieselmotor aufweist,
mittels einer Klimatisierungs-Regelvorrichtung (nachfolgend
bezeichnet als "ECU") geregelt.
Als erstes wird die Bauweise der Klimaanlage unter Bezugnahme
auf Fig. 1 beschrieben.
Die Klimaanlage 1 ist an dem Fahrzeug in solcher Weise einge
baut, daß die in Fig. 1 gezeigte Richtung nach oben vom Fahr
zeug aus gesehen die Richtung nach vorn (Richtung zum Motor),
die in Fig. 1 dargestellte Richtung nach unten vom Fahrzeug
aus gesehen die Richtung nach hinten (Richtung zum Fahrgast
raum) und die in Fig. 1 gezeigte Richtung nach rechts und
nach links vom Fahrzeug aus gesehen die Breitenrichtung ist.
Die Klimaanlage 1 ist mit einem Klimatisierungsgehäuse 2 zur
Ausbildung eines Luftkanals zum Einführen klimatisierter Luft
in den Fahrgastraum ausgestattet.
Das Klimatisierungsgehäuse 2 ist aus Kunststoff, beispiels
weise Polypropylen, hergestellt und so gestaltet, daß ein In
nenluft/Außenluft-Schaltkasten 3, eine Kühleinheit 4 und eine
Heizeinheit 5 in dieser Reihenfolge von der luftstromaufwär
tigen Seite aus miteinander verbunden sind.
In den innenluft/Außenluft-Schaltkasten 3 dient zur Einfüh
rung der Innenluft und/oder Außenluft in das Klimatisierungs
gehäuse 2. In dem innenluft/Außenluft-Schaltkasten 3 ist ein
Gebläse 6 zur Erzeugung eines Luftstroms angeordnet. Der In
nenluft/Außenluft-Schaltkasten 3 und das Gebläse 6 werden
nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
In der Kühleinheit 4 ist ein Kühlmittelverdampfer 7 zum Küh
len von Blasluft im Klimatisierungsgehäuses 2 quer zum Luft
kanal auf der Gesamtfläche des Luftkanals angeordnet. Der
Kühlmittelverdampfer 7 ist ein Heizzwecken dienender Wärme
tauscher zum Kühlen von Luft im Wege des Absorbierens der la
tenten Verdampfungswärme des Kühlmittels eines Kühlkreises.
Zusätzlich zu dem Verdampfer 7 besitzt der Kühlkreis einen
Kompressor 50 zum Komprimieren des Kühlmittels mittels der
Antriebskraft des Motors des Fahrzeugs, einen Kondensator 51
zum Kühlen und Kondensieren des von dem Kompressor 50 abgege
benen Kühlmittels, ein Aufnahmegefäß 52 zum Aufteilen des in
dem Kondensator 51 kondensierten Kühlmittels in Kühlmittel in
gasförmiger Phase und Kühlmittel in flüssiger Phase und ein
thermisches Expansionsventil (Dekomprimierungsmittel) 53 zum
Dekomprimieren und Expandieren des in flüssiger Phase befind
lichen Kühlmittels des Aufnahmegefäßes 52.
Der Kompressor 50 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung
54 zum Unterbrechen der Übertragung der Antriebskraft des Mo
tors des Fahrzeugs ausgestattet. Durch Unterbrechen des der
elektromagnetischen Kupplung 54 zugeführten elektrischen
Stroms kann der Betrieb des Kompressors 50 unterbrochen wer
den.
In der Heizeinheit 4 ist ein Heizkern 8 zum Wiederaufheizen
kühler Luft angeordnet, die durch den Kühlmittelverdampfer 7
hindurchgeströmt ist. Der Heizkern 8 heizt Luft unter Verwen
dung von Kühlwasser (heißem Wasser) zum Kühlen des Motors des
Fahrzeugs als Wärmequelle auf. Gemäß Darstellung in Fig. 2
ist der Heizkern 8 im Klimatisierungsgehäuse 2 derart ange
ordnet, daß ein Bypasskanal 9 an einer Seite des Heizkerns 8
ausgebildet ist. Die kühle Luft strömt durch den Bypasskanal
9, um den Heizkern 8 im Wege eines Bypasses zu umgehen.
Auf der stromaufwärtigen Seite des Heizkerns 8 ist eine Dreh
welle bezüglich des Klimatisierungsgehäuses 2 drehbar ange
ordnet. Mit der Drehwelle 10 sind zwei plattenförmige Luft
mischklappen 11 in solcher Weise verbunden, daß alle Platten
flächen in einer identischen Ebene angeordnet sind. Des wei
teren ist mit der Drehwelle 10 ein Servomotor 40 zur Betäti
gung der Luftmischklappen 11 verbunden.
Wenn sich die Drehwelle 10 unter Einwirkung eines Servomotors
40 dreht, werden die Luftmischklappen 11 gemeinsam aus der
mittels einer ausgezogenen Linie dargestellten Stellung zu
der in Fig. 2 mittels einer gestrichelten Linie dargestellten
Stellung verschwenkt. Das heißt, da das Verhältnis zwischen
der Menge der Kühlluft, die durch den Heizkern 8 strömt, und
der Menge der Luft, die durch den Bypasskanal 9 strömt, durch
das Auswählen der Drehstellungen der Luftmischklappen 11 ein
gestellt wird, so daß die Temperatur der in den Fahrgastraum
einzublasenden Luft eingestellt werden kann, arbeiten die
Luftmischklappen 11 als Temperatureinstellmittel.
Der Innenluft/Außenluft-Schaltkasten 3, die Kühleinheit 4 und
die Heizeinheit 5 sind mit Hilfe von Verbindungselementen,
wie beispielsweise Klauenbefestiger und Schraubenelementen,
lösbar miteinander verbunden. In der Kühleinheit 4 und der
Heizeinheit 5 sind gemäß Darstellung in Fig. 1 ein erster
Luftkanal 13 und ein zweiter Luftkanal 14 mittels einer
Trennwand 12 ausgebildet, die sich im wesentlichen in einer
lotrechten Richtung erstreckt. Der Kühlmittelverdampfer 7,
der Heizkern 8 und die Drehwelle 10 sind quer zu dem ersten
Luftkanal 13 und dem zweiten Luftkanal 14 angeordnet.
Am stromabwärtigen Ende des Klimatisierungsgehäuses 20 sind
ein Fußraum-Öffnungsbereich 15, ein Defroster-Öffnungsbereich
16 und ein Kopfraum-Öffnungsbereich 17 ausgebildet.
Mit dem Fußraum-Öffnungsbereich 15 ist ein Fußraum-Kanal
(nicht dargestellt) verbunden; und die in den Fußraumkanal
eingeführte klimatisierte Luft wird durch einen Fußraum-Luft
auslaß, der am stromabwärtigen Ende des Fußraum-Kanals ausge
bildet ist, in Richtung auf die Füße eines Fahrgastes im
Fahrgastraum ausgeblasen.
Mit dem Defroster-Öffnungsbereich 16 ist ein Defroster-Kanal
(nicht dargestellt) verbunden; und die in den Defroster-Kanal
eingeführte klimatisierte Luft wird durch einen Defroster-Luft
auslaß, der am stromabwärtigen Ende des Defroster-Kanals
ausgebildet ist, in Richtung auf die Innenfläche der Wind
schutzscheibe des Fahrzeugs ausgeblasen.
Mit dem Kopfraum-Öffnungsbereich 17 sind ein mittlerer Kopf
raumkanal (nicht dargestellt) und seitliche Kopfraumkanäle
(nicht dargestellt) verbunden. Die in den mittleren Kopfraum
kanal eingeführte klimatisierte Luft wird durch einen mittle
ren Kopfraum-Luftauslaß, der am stromabwärtigen Ende des
mittleren Kopfraumkanals ausgebildet ist, in Richtung auf den
Oberkörper eines Fahrgastes im Zentralbereich des Fahrgast
raums ausgeblasen. Die in den seitlichen Kopfraumkanal einge
führte klimatisiere Luft wird über die seitlichen Kopfraum-Luft
auslässe, die an den stromabwärtigen Enden der seitlichen
Kopfraumkanäle ausgebildet sind, in Richtung auf die seitli
chen Teile der Windschutzscheibe oder den Oberkörper eines
Fahrgastes im rechten oder linken Endbereich des Fahrgast
raums ausgeblasen.
An den stromaufwärtigen Seiten der Öffnungsbereiche 15-17
sind eine Fußraum-Klappe 18, eine Defroster-Klappe 19 und
eine Kopfraum-Klappe 20 zum Unterbrechen des Luftstroms in
die Öffnungsbereiche 15-17 angeordnet. Diese Klappen 18-20
sind mittels einer Hebeleinrichtung (nicht dargestellt) ange
schlossen; und die Hebeleinrichtung wird mittels eines Servo
motors 41 (s. Fig. 4) betätigt. Durch Betätigen der Hebelein
richtung wird jede der Klappen 18-20 zum Einstellen jeder
Luft-Auslaßbetriebsart gedreht (was weiter unten beschrieben
wird).
Der Lufteinströmungsdurchtritt in den seitlichen Kopfraumka
nal wird durch keine der Klappen 18-20 geöffnet oder ge
schlossen. In der Nähe des seitlichen Kopfraum-Luftauslasses
ist ein Luftauslaßgitter (nicht dargestellt) angeordnet, das
durch manuelle Betätigung durch den Fahrgast geöffnet oder
geschlossen wird. Mit dem Luftauslaßgitter wird der seitliche
Luftauslaß, durch den hindurch die Luft auszublasen ist, ge
öffnet oder geschlossen.
In der Trennwand 12 ist an den stromaufwärtigen Seiten der
Öffnungsbereiche 15-17 ein Verbindungsanschluß 21 ausgebil
det, durch den hindurch der erste Luftkanal 13 und der zweite
Luftkanal 14 miteinander in Verbindung stehen. Der Verbin
dungsanschluß 21 wird mittels der Fußraum-Klappe 18 geöffnet
oder geschlossen.
Als nächstes wird die Bauweise des Innenluft/Außenluft-Schalt
kastens 3 und des Gebläses 6 detaillierter unter Bezug
nahme auf Fig. 3 beschrieben. Fig. 3 ist eine schematische
Schnittansicht gesehen in der Richtung des Pfeils III in
Fig. 1.
Der Innenluft/Außenluft-Schaltkasten 3 besitzt ein Innen
luft/Außenluft-Gehäuse 3a, das die hinsichtlich der Luft am
weitesten stromaufwärts gelegene Stelle des Klimatisierungs
gehäuse 2 bildet, wobei das Gebläse 6 in dem Innen
luft/Außenluft-Gehäuse 3a untergebracht ist.
Das Gebläse 6 ist im wesentlichen im Zentrum des Innen
luft/Außenluft-Gehäuses 3a angeordnet und besitzt einen er
sten Lüfter 6a, einen zweiten Lüfter 6b und einen Gebläsemo
tor 6c zum Antrieb dieser Lüfter 6a und 6b. Der erste Lüfter
6a und der zweite Lüfter 6b sind einstückig zur Bildung eines
Mehrschaufel-Zentrifugallüfters ausgebildet. Der Durchmesser
des ersten Lüfters 6a ist größer als derjenige des zweiten
Lüfters 6b.
Der erste Lüfter 6a und der zweite Lüfter 6b sind in Spiral
gehäusebereichen 22 bzw. 23 untergebracht. Jeder Spiralgehäu
sebereich 22 bzw. 23 besitzt eine glockenförmige Öffnung an
der Einlaßseite. Die endseitigen Bereiche (Luftauslaßseiten)
der Spiralgehäusebereiche 22 und 23 stehen mit dem ersten
Luftkanal 13 bzw. dem zweiten Luftkanal 14 in Verbindung. Der
Luftkanal in dem Spiralgehäusebereich 22 ist gegenüber dem
Luftkanal in dem Spiralgehäusebereich 23 durch einen gemein
samen Trennwandbereich abgetrennt.
In dem Innenluft/Außenluft-Gehäuse 3a sind ein erster Innen
luft-Ansauganschluß 26, der einem Ansauganschluß 25 des er
sten Lüfters 6a entspricht, und ein zweiter Innenluft-Ansaug
anschluß 28 und ein Außenluft-Ansauganschluß 29, der einem
Ansauganschluß 27 des zweiten Lüfters 6b entspricht, ausge
bildet. In dem Innenluft/Außenluft-Gehäuse 3a sind eine Öff
nungs- und Schließklappe 30 für den ersten Ansauganschluß zum
Öffnen oder Schließen des ersten Innenluft-Ansauganschlusses
26 und eine Öffnungs- und Schließklappe 31 für den zweiten
Ansauganschluß zum selektiven Öffnen oder Schließen des zwei
ten Innenluft-Ansauganschlusses 28 und des Außenluft-Ansaug
anschlusses 29 angeordnet.
Der erste Innenluft-Ansauganschluß 26 ist im Vergleich zu dem
zweiten Innenluft-Ansauganschluß 28 an einer Stelle näher bei
dem Ansauganschluß 25 ausgebildet. Die Stellung der Öffnungs- und
Schließklappe 30 für den ersten Ansauganschluß wird in
Hinblick darauf entsprechend geregelt, ob die Luftmischklappe
zu der maximal heißen Stellung (der maximalen Heizstellung)
gedreht ist oder nicht, wie weiter unten beschrieben wird.
Die Stellung der Öffnungs- und Schließklappe 31 für den zwei
ten Ansauganschluß wird entsprechend der Innenluft/Außenluft-Be
triebsart geregelt.
Mit der Öffnungs- und Schließklappe 30 für den ersten Ansaug
anschluß und der Öffnungs- und Schließklappe 31 für den zwei
ten Ansauganschluß sind Servomotoren 42 bzw. 43 verbunden (s.
Fig. 4). Sowohl mit der Öffnungs- und Schließklappe 30 für
den ersten Ansauganschluß als auch mit der Öffnungs- und
Schließklappe 31 für den zweiten Ansauganschluß sind Servomo
toren 32 bzw. 43 verbunden (s. Fig. 4). Sowohl die Öffnungs- und
Schließklappe 30 für den ersten Ansauganschluß als auch
die Öffnungs- und Schließklappe 31 für den zweiten Ansaugan
schluß werden zwischen einer mittels einer ausgezogenen Linie
dargestellten Stellung und einer mittels einer gestrichelten
Linie dargestellten Stellung gedreht bzw. verschwenkt.
In dem Innenluft/Außenluft-Gehäuse 3a ist ein Verbindungska
nal 32 zum Verbinden des zweiten Innenluft-Ansauganschlusses
28 oder des Außenluft-Ansauganschlusses 29 mit dem Ansaugan
schluß 25 ausgebildet. Bei vollständiger Öffnung des ersten
Innenluft-Ansauganschlusses 26 (bei Einnahme der in Fig. 3
mittels einer ausgezogenen Linie dargestellten Stellung) ver
schließt die Öffnungs- und Schließklappe 30 für den ersten
Ansauganschluß den Verbindungskanal 32, während bei vollstän
digem Verschluß des ersten Innenluft-Ansauganschlusses 26
(bei Einnahme der in Fig. 3 mittels der gestrichelten Linie
dargestellten Stellung) die Öffnungs- und Schließklappe 30
für den ersten Ansauganschluß den Verbindungskanal 32 voll
ständig öffnet.
Da der Innenluft/Außenluft-Schaltkasten 3 wie oben angegeben
gestaltet ist, wird durch Auswählen der Stellungen der Öff
nungs- und Schließklappen 30 und 31 für den ersten und den
zweiten Ansauganschluß die Außenluft-Ansaugbetriebsart ein
stellt, in der Außenluft sowohl in den ersten Luftkanal 13
als auch in den zweiten Luftkanal 14 eingeführt wird, die In
nenluft-Ansaugbetriebsart, bei der Innenluft sowohl in den
ersten Luftkanal 13 als auch in den zweiten Luftkanal 14 ein
geführt wird, oder die Innenluft/Außenluft-Doppelbetriebsart
eingestellt, bei der Innenluft in den ersten Luftkanal 13 und
Außenluft in den zweiten Luftkanal 14 eingeführt wird.
In dem ersten Luftkanal 13 (dem Innenluftkanal) ist an der
Luftauslaßseite des Kühlmittelverdampfers 7 ein hinter dem
Verdampfer gelegener Temperatursensor 39 zum Feststellen der
Temperatur der von dem Verdampfer ausgeblasenen Luft angeord
net. Der Temperatursensor 39 besteht aus einem wärmeempfind
lichen Element, beispielsweise einem Thermistor, und erzeugt
ein Temperaturfeststellungssignal, um das Gefrieren oder Ver
eisen des Verdampfers zu verhindern, wie weiter unten be
schrieben wird.
Nachfolgend wird die Bauweise eines Regelsystems der Ausfüh
rungsform unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.
An einer ECU 33 zur Regelung aller Klimatisierungskomponenten
der Klimatisierungseinheit 1 werden alle Signale von an einer
Betätigungstafel 34 angebrachten Schaltern (beispielsweise
einem Temperatureinstellschalter zum Einstellen der Tempera
tur im Fahrgastraum durch den Fahrgast) eingegeben.
An der ECU 33 wird jedes Signal eines Innenluft/Temperatur
sensors 35 zum Feststellen der Temperatur der Luft im Fahr
gastraum, eines Außenluft-Temperatursensors 36 zum Feststel
len der Temperatur der Außenluft, eines Sonnenlichtsensors 37
zum Feststellen der in den Fahrgastraum eintretenden Sonnen
lichtmenge, eines Wassertemperatursensors 38 zum Feststellen
der Temperatur des in den Heizkern 8 strömenden Wassers und
eines hinter dem Verdampfer gelegenen Temperatursensors 39
zum Feststellen der Kühltemperatur des Kühlmittelverdampfers
7, insbesondere der Temperatur von Luft, die gerade durch den
Verdampfer 7 hindurchgeströmt ist, eingegeben.
In der ECU 33 ist ein Mikrocomputer (nicht dargestellt), der
eine CPU, ein ROM, ein RAM und dergleichen aufweist, vorgese
hen. Wenn der Zündschalter (nicht dargestellt) des Motors des
Fahrzeugs eingeschaltet wird, wird Strom von einer Batterie
(nicht dargestellt) der ECU 33 zugeführt.
Nachfolgend wird das Regelverfahren des Microcomputers bei
dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrie
ben.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird und Strom der ECU 33
zugeführt wird, beginnt die Routine von Fig. 5. In Schritt
100 werden alle Initialisierungen und eine Ausgangseinstel
lung durchgeführt bzw. eingestellt. Als nächstes wird in
Schritt 110 die Einstelltemperatur mittels des Temperaturein
stellschalters eingegeben.
In Schritt 120 werden alle Werte der Sensoren 35-39 von einem
Analogsignal zu einem Digitalsignal umgewandelt und eingele
sen.
In Schritt 130 wird die Soll-Temperatur (TAO) der in den
Fahrgastraum einzublasenden Luft auf der Grundlage der nach
stehend angegebenen Formel (1), die im ROM vorgespeichert
ist, berechnet.
TAO = Kset × Tset - Kr × Tr - Kam × Tam - Ks × Ts + C. . . (1)
wobei Tset die Einstelltemperatur ist, die mittels des Tempe
ratureinstellschalters eingeschaltet wird, Tr ein Wert ist,
der mittels des Innenluft-Temperatursensors 35 festgestellt
wird, Tam ein Wert ist, der mittels des Außenluft-Temperatur
sensors 36 festgestellt wird, Ts ein Wert ist, der mittels
des Sonnenlichtsensors 37 festgestellt wird, Kset, Kr, Kam
und Ks Vergrößerungsfaktoren sind und C eine Korrekturkon
stante ist.
Als nächstes wird in Schritt 140 die Gebläsespannung (die an
dem Gebläsemotor 6c angelegte Spannung), die dem Wert von TAO
entspricht, aus einem im ROM vorgespeicherten Plan (nicht
dargestellt) berechnet.
In Schritt 150 wird die dem Wert von TAO entsprechenden Luft-Aus
laßbetriebsart aus einem im ROM vorgespeichertem Plan
(nicht dargestellt) bestimmt. Die Luft-Auslaßbetriebsart wird
bestimmt als Kopfraum-Betriebsart, Bi-Level-Betriebsart, Fuß
raum-Betriebsart und Fußraum/Defroster-Betriebsart in dieser
Reihenfolge bei zunehmendem Wert von TAO.
Bei der Kopfraum-Betriebsart wird die Fußraum-Klappe 18 zu
der in Fig. 1 mittels der schraffierten Linie dargestellten
Stellung verschwenkt, wird die Defroster-Klappe 19 zu der
mittels der ausgezogenen Linie dargestellten Stellung ver
schwenkt, und wird die Kopfraum-Klappe 20 zu der mittels der
schraffierten Linie dargestellten Stellung verschwenkt, so
daß die klimatisierte Luft zum Oberkörper des Fahrgastes ge
blasen wird. Bei der Bi-Level-Betriebsart wird sowohl die
Fußraum-Klappe 18 als auch die Defroster-Klappe 19 zu der
mittels der ausgezogenen Linie dargestellten Stellung ver
schwenkt, und wird die Kopfraum-Klappe 20 zu der mittels der
schraffierten Linie dargestellten Stellung verschwenkt, so
daß die klimatisierte Luft sowohl zum Oberkörper als auch zu
den Füßen den Fahrgastes geblasen wird.
Bei der Fußraum-Betriebsart wird sowohl die Fußraum-Klappe 18
als auch die Kopfraum-Klappe 20 zu der mittels der ausgezoge
nen Linie dargestellten Stellung verschwenkt, und wird die
Defroster-Klappe 19 zu einer Stellung verschwenkt, um den De
froster-Öffnungsbereich 16 etwas zu öffnen, so daß etwa 80%
der klimatisierten Luft zu den Füßen des Fahrgastes und etwa
20% zu der Innenfläche der Windschutzscheibe geblasen werden.
In der Fußraum/Defroster-Betriebsart wird die Fußraum-Klappe
18 zu der mittels der ausgezogenen Linie dargestellten Stel
lung verschwenkt, wird die Defroster-Klappe 19 zu der mittels
der strichlierten Linie dargestellten Stellung verschwenkt,
und wird die Kopfraum-Klappe 20 zu der mittels der ausgezoge
nen Linie dargestellten Stellung verschwenkt, so daß die
gleiche Menge klimatisierter Luft zu den Füßen des Fahrgastes
und zur Innenfläche der Windschutzscheibe geblasen wird.
Wenn bei dieser Ausführungsform ein an der Betätigungstafel
34 angebrachter Defrosterschalter (nicht dargestellt) betä
tigt wird, wird sowohl die Fußraum-Klappe 18 als auch die De
froster-Klappe 19 zu der mittels der schraffierten Linie dar
gestellten Stellung verschwenkt, und wird die Kopfraum-Klappe
20 zu der mittels der ausgezogenen Linie dargestellten Stel
lung verschwenkt, so daß die Defroster-Betriebsart zwangs
weise eingestellt ist, bei der die klimatisierte Luft in
Richtung auf die Innenscheibe der Windschutzscheibe geblasen
wird.
Bei jeder der Luft-Auslaßbetriebsarten können die seitlichen
Kopfraum-Luftauslässe geöffnet werden, um klimatisierte Luft
auszublasen; jedoch können die seitlichen Kopfraum-Auslässe
mittels des Luftauslaßgitters geöffnet oder geschlossen wer
den.
In Schritt 160 wird der Soll-Öffnungsgrad (SW) der Luftmisch
klappe 11 auf der Grundlage der nachfolgend angegebenen For
mel (2), die im ROM vorgespeichert ist, berechnet.
SW = ((TAO - Te)/(Tw - Te)) × 100 (%). . . (2)
wobei Te ein Wert ist, der mittels des hinter dem Verdampfer
gelegenen Temperatursensors 39 festgestellt wird, und Tw ein
Wert ist, der mittels des Wassertemperatursensors 38 festge
stellt wird. Wenn der Wert von SW derart berechnet wird, daß
SW 0 (%) ist, wird die Luftmischklappe 11 zu der Stellung
verschwenkt, bei der die gesamte Kühlluft des Kühlmittelver
dampfers 7 durch den Bypasskanal 9 strömt (s. Fig. 2). Wenn
der Wert von SW derart berechnet wird, daß SW 100 (%) ist,
wird die Luftmischklappe 11 zu der Stellung verschwenkt, bei
der die gesamte Kühlluft durch den Heizkern 8 strömt. Wenn
der Wert von SW derart berechnet wird, daß 0 < SW < 100 (%)
ist, wird die Luftmischklappe 11 zu der Stellung verschwenkt,
bei der die Kühlluft sowohl durch den Heizkern 8 als auch den
Bypasskanal 9 strömt.
In Schritt 170 wird die Innenluft/Außenluft-Ansaugbetriebsart
(die Stellungen der Öffnungs- und Schließklappe 30 für den
ersten Ansauganschluß und der Öffnungs- und Schließklappe 31
für den zweiten Ansauganschluß) bestimmt. Insbesondere wenn
die Soll-Temperatur TAO der in den Fahrgastraum zu blasenden
Luft gleich einem vorbestimmten Wert oder geringer als dieser
ist, wird die Innenluft-Ansaugbetriebsart eingestellt. Wenn
der Wert von TAO gleich dem vorbestimmten Wert oder größer
als dieser ist, wird entweder die Außenluft-Ansaugbetriebsart
oder die Innenluft/Außenluft-Doppelbetriebsart gewählt.
Das heißt, unter Bedingungen, bei denen der Wert von TAO
gleich dem vorbestimmten Wert oder größer als dieser ist,
wird entweder die Fußraum-Betriebsart oder die Fuß
raum/Defroster-Betriebsart eingestellt, und wird die Luft
mischklappe 11 auf die maximale Heizstellung geregelt (d. h.
der Soll-Öffnungsgrad SW ist gleich 100 (%) oder größer, dies
derart, daß die gesamte Kühlluft durch den Heizkern 8
strömt), und wird die Innenluft/Außenluft-Doppelbetriebsart
gewählt. Im Gegensatz hierzu wird selbst dann, wenn der Wert
von TAO gleich einem vorbestimmten Wert oder größer als die
ser ist, wenn für die Luft-Auslaßbetriebsart eine andere Be
triebsart gewählt wird oder wenn die Luftmischklappe 11 nicht
auf die maximale Heizstellung geregelt wird, die Außenluft-An
saugbetriebsart gewählt.
In Schritt 180 wird der Einschalt- oder der Ausschaltzustand
des Kompressors 50 bestimmt. Insbesondere gemäß Darstellung
in Fig. 6 werden in Schritt 180a die Temperaturen T1 und T2
zum Einschalten oder Einschalten des Kompressors 50 auf der
Grundlage des Feststellungswertes für Tam des Außenluft-Tem
peratursensors 36 bestimmt. Hierbei wird eine in Schritt 180b
dargestellte Nachlaufdifferenz zu den beiden Einstelltempera
turen T1 und T2 verwendet, um ein häufiges Schalten zwischen
dem Einschalt- und dem Ausschaltzustand (Suchphänomen) des
Kompressors 50 zu verhindern.
In Schritt 180a werden im Winter, während dessen die Außen
lufttemperatur Tam niedrig ist, die Einstelltemperaturen T1
und T2 in einem höheren Bereich C (beispielsweise T1 = 5°C,
T2 = 6°C) eingestellt. In der Zwischenjahreszeit des Früh
lings und des Herbstes werden die Einstelltemperaturen T1 und
T2 in einem mittleren Bereich B (beispielsweise T1 = 3°C,
T2 = 4°C) eingestellt. Im Sommer, während dessen die Außenluft
temperatur Tam hoch ist, werden die Einstelltemperaturen T1
und T2 in einem niedrigen Bereich C (beispielsweise T1 = 2°C,
T2 = 3°C) eingestellt.
Im nächsten Schritt 180b wird durch Vergleichen der Einstell
temperatur T1 und T2, die in Schritt 180a eingestellt worden
sind, und des Feststellungswertes Te des hinter dem Verdamp
fer gelegenen Temperatursensors 39, wenn der Feststellungs
wert Te des hinter dem Verdampfer gelegenen Temperatursensors
39 auf weniger als die Einstelltemperatur T1 absinkt, der
Kompressor 50 ausgeschaltet, während dann, wenn der Feststel
lungswert Te des hinter dem Verdampfer gelegenen Temperatur
sensors 39 auf über die Einstelltemperatur T2 ansteigt, der
Kompressor 50 eingeschaltet wird.
In Schritt 190 werden zur Erreichung der in den Schritten 140-180
berechneten oder bestimmten Betriebsmodi Regelsignale
an jeden der Motoren 6c und 40-43 und an die elektromagneti
sche Kupplung 54 des Kompressors 50 abgegeben.
In Schritt 200 wird, nachdem eine Regelzykluszeit τ verstri
chen ist, zu Schritt 110 zurückgekehrt.
Bei dieser Ausführungsform wird der Kompressor 50 eingeschal
tet oder ausgeschaltet, um den Feststellungswert Te des hin
ter dem Verdampfer gelegenen Temperatursensors 39 auf der
Einstelltemperatur T1 oder T2 zu halten, so daß das Gefrieren
bzw. das Vereisen des Verdampfers 7 verhindert ist; da jedoch
sowohl die Einstelltemperatur T1 als auch die Einstelltempe
ratur T2 entsprechend der Außenlufttemperatur Tam gemäß Dar
stellung in Schritt 190a von Fig. 6 höher eingestellt werden,
ist es möglich, das Gefrieren bzw. Vereisen eines Teils des
Verdampfers, an der Außenluft-Kanalseite (dem zweiten Luftka
nal 14) im Winter gesichert zu verhindern, wenn in den Außen
luft-Kanal die Außenluft mit ihrer niedrigen Temperatur ein
strömt.
Das heißt, wenn die Innenluft/Außenluft-Doppelbetriebsart als
die Ansaugbetriebsart im Winter eingestellt wird, ist die
Temperatur eines Teils des Verdampfers 7 an der Außenluft-Ka
nalseite (dem ersten Luftkanal 13) niedriger als diejenige an
der Innenluft-Kanalseite (dem zweiten Luftkanal 14), so daß
ein Teil des Verdampfers 7, der in dem Außenluft-Kanal ange
ordnet ist, gefrieren und vereisen kann; da jedoch bei dieser
Ausführungsform die Einstelltemperaturen T1 und T2 gegenüber
der Feststellungstemperatur Te des hinter dem Verdampfer ge
legenen Temperatursensors 39, der in dem ersten Luftkanal 13
(dem Innenluft-Kanal) angeordnet ist, höher (beispielsweise
T1 = 5°C, T2 = 6°C), wie oben beschrieben im Winter einge
stellt wird, fällt die Temperatur des Verdampfers 7 an der
Außenluft-Kanalseite (dem zweiten Luftkanal 14) nicht unter
die Gefrier- bzw. Vereisungstemperatur, so daß das Gefrieren
bzw. Vereisen des Verdampfers 7 verhindert ist.
Fig. 7 ist ein Diagramm mit Versuchsdaten zur Darstellung,
daß die Temperatur der von dem Außenluft-Teil des Kühlzwecken
dienenden Verdampfers 7 ausgeblasenen Luft entsprechend dem
Abfall der Außentemperatur abfällt. Bei diesem Versuch wird
gemäß Darstellung in Fig. 8 unter den Bedingungen, daß der
hinter dem Verdampfer gelegene Temperatursensor 39 an der In
nenluftseite angeordnet ist und festgesetzt wird, daß die
Einstelltemperatur T1 = 3°C und die Einstelltemperatur
T2 = 4°C ist, jeder Durchschnittswert der Temperatur der von dem
Innenluftteil und dem Außenluftteil des Kühlzwecken dienenden
Verdampfers 7 ausgeblasenen Luft erreicht, indem der Ein
schalt- oder der Ausschaltzustand des Kompressors 50 geregelt
wird.
Da andererseits im Sommer die Einstelltemperatur T1 und die
Einstelltemperatur T2 in Hinblick auf die Feststellungstempe
ratur Te des hinter dem Verdampfer gelegenen Temperatursen
sors 39 niedriger eingestellt werden (beispielsweise T1 = 2°C,
T2 = 3°C, führt der Verdampfer 7 eine ausreichende bzw.
befriedigende Kühlung durch.
Des weiteren kann bei dieser Ausführungsform durch das Anord
nen des hinter den Verdampfer gelegenen Temperatursensors 13
in dem ersten Luftkanal 39 die nachfolgend angegebene Wirkung
erreicht werden.
Fig. 9 ist ein Diagramm mit Versuchsdaten zur Darstellung,
daß die Temperatur der von dem Innenluftteil des Kühlzwecken
dienenden Verdampfer 7 ausgeblasenen Luft entsprechend der
Abnahme der Temperatur der Außenluft ansteigt. Bei diesem
Versuch wird unter den Bedingungen, daß der hinter dem Ver
dampfer gelegene Temperatursensor 39 an der Außenluftseite
angeordnet ist und daß festgelegt wird, daß die Einstelltem
peratur T1 = 3°C und die Einstelltemperatur T2 = 4°C ist, je
der Durchschnittswert der Temperatur der von dem Innenluft
teil und dem Außenluftteil des Kühlzwecken dienenden Verdamp
fers 7 ausgeblasenen Luft erreicht wird, indem der Einschalt- und
der Ausschaltzustand des Kompressors 50 geregelt werden.
Wenn somit der hinter dem Verdampfer gelegene Temperatursen
sor 39 an der Außenluftseite angeordnet ist, wird, wie aus
Fig. 11 zu ersehen ist, die Entfeuchtungsleistung auf der In
nenluftseite in dem Bereich der Außenluft mit ihrer niedrigen
Temperatur beeinträchtigt. Wenn im Gegensatz hierzu der hin
ter dem Verdampfer gelegene Temperatursensor 39 auf der In
nenluftseite angeordnet ist, kann die Entfeuchtungsleistung
sowohl auf der Innenluftseite als auch auf der Außenluftseite
gesichert erreicht werden.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung
beschrieben.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform dadurch, daß der hinter dem Verdampfer gele
gene Temperatursensor 39 an der Innenluftseite des Verdamp
fers 7 (in dem zweiten Luftkanal 14) angeordnet ist und daß
das Verfahren von Schritt 180a in Fig. 6 modifiziert ist. Die
weiteren Merkmale die gleichen wie bei der ersten Ausfüh
rungsform.
Wenn wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben der
hinter den Verdampfer gelegene Temperatursensor 39 an der Au
ßenluftseite (in dem zweiten Luftkanal 14) des Verdampfers 7
angeordnet ist, steigt die Temperatur der von einem Teil an
der Innenluftseite des Verdampfer 7 ausgeblasenen Luft an, so
daß die Entfeuchtungskapazität beeinträchtigt sein kann. Bei
der zweiten Ausführungsform werden, wie in Schritt 180a′ in
Fig. 7 dargestellt ist, im Winter, während dessen die Außen
luft-Temperatur Tam niedrig ist, die Einstelltemperaturen T1
und T2 in einem niedrigen Bereich A (beispielsweise T1 = 2°C,
T2 = 3°C) eingestellt. In der Zwischenjahreszeit des Früh
lings oder Herbstes werden die Einstelltemperaturen T1 und T2
in einem mittleren Bereich B (beispielsweise T1 = 3°C,
T2 = 4°C) eingestellt. Im Sommer, während dessen die Außenlufttem
peratur Tam hoch ist, werden die Einstelltemperaturen T1 und T2
in einem hohen Bereich C (beispielsweise T1 = 5°C, T2 = 6°C)
eingestellt.
Wie oben beschrieben kann im Winter durch Einstellen der Ein
stelltemperaturen T1 und T2 in dem niedrigen Bereich A selbst
dann, wenn der hinter dem Verdampfer gelegene Temperatursen
sor 39 an der Auslaßluftseite des Verdampfers 7 angeordnet
ist, der Anstieg der Temperatur an der Innenluftseite des
Verdampfers 7 unterdrückt werden, so daß die Entfeuchtungska
pazität an der Innenluftseite gesichert erreicht werden kann.
Des weiteren kann bei dieser Ausführungsform durch das Anord
nen des hinter dem Verdampfer gelegene Temperatursensors 39
in dem zweiten Luftkanal 14 die nachfolgend angegebene Wir
kung erreicht werden.
Das heißt, wenn, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, der hinter
dem Verdampfer gelegene Temperatursensor 39 an der Innenluft
seite angeordnet ist, kann, sofern die Außentemperatur extrem
niedrig ist, der Verdampfer 7 gefrieren bzw. vereisen; wenn
jedoch der hinter dem Verdampfer gelegene Temperatursensor 39
an der Außenluftseite angeordnet ist, besteht, wie aus Fig. 9
ersichtlich ist, keine Möglichkeit, daß der Verdampfer 7 ge
frieren bzw. vereisen kann.
Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungs
form wird jede Einstelltemperatur T1 und T2 in drei Stufen
für den Winter, eine Zwischenjahreszeit und den Sommer ent
sprechend der Außenlufttemperatur Tam verändert; jedoch kann
jede der Einstelltemperaturen T1 und T2 in zwei Stufen für
den Winter und den Sommer verändert werden. Des weiteren ist
keine der Einstelltemperaturen T1 und T2 darauf beschränkt,
entsprechend der Außenluft-Temperatur Tam stufenweise verän
dert zu werden, sondern kann sie entsprechend der Außenluft-Tem
peratur Tam auch linear verändert werden.
Des weiteren besteht die Möglichkeit, jede der Einstelltempe
raturen T1 und T2 nur in der Innenluft/Außenluft-Doppelbe
triebsart einzustellen.
Des weiteren findet sie Erfindung Anwendung bei einer Klima
anlage, bei der eine Regelung zur Einstellung der Temperatur
der Klimaanlage, zur Einstellung der Ansaugbetriebsart, zur
Einstellung der Luftauslaß-Betriebsart und dergleichen durch
manuelle Betätigung durch den Fahrgast durchgeführt wird.
Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungs
form wird der Außenluft-Temperatursensor 36 als Mittel zur
Erzeugung eines Signals entsprechend der Außenluft-Temperatur
verwendet; jedoch besteht keine Einschränkung auf den Außen
luft-Temperatursensor 36, sondern kann jede Art eines Mittels
zur Erzeugung eines Signals entsprechend der Außenluft-Tempe
ratur, beispielsweise das Signal für den obenbeschriebenen
Öffnungsgrad der Luftmischklappe 11, das Signal für die Soll
temperatur TAO der Blasluft und ein in den Microcomputer ein
gebautes Kalendersignal, als Signal für die Außenlufttempera
tur verwendet werden.
Des weiteren ist sowohl bei der ersten als auch bei der zwei
ten Ausführungsform der hinter dem Verdampfer gelegene Tempe
ratursensor 39 unmittelbar an der stromabwärtigen Seite des
Verdampfers 7 angeordnet; jedoch kann der hinter dem Verdamp
fer gelegene Temperatursensor 39 auch direkt an einer Rippe
des Verdampfers 7 angebracht sein.
Des weiteren kann sowohl bei der ersten als auch bei der
zweiten Ausführungsform anstelle des Heizkerns 8, der vom
Kühlwasser zum Kühlen des Motors als Heizquelle Gebrauch
macht, eine elektrische Heizvorrichtung verwendet werden,
die, wenn ihr Strom zugeführt wird, einen Kondensator des
Kühlzyklus bzw. -kreises mit Wärmepumpe oder dergleichen be
heizt.
Des weiteren kann zusätzlich zu der Bauweise sowohl der er
sten als auch der zweiten Ausführungsform, wenn ein Defro
sterschalter (nicht dargestellt), der an der Betätigungstafel
34 angebracht ist, eingestellt wird, sogar dann, wenn die
Luftmischklappe 11 nicht zu der maximal heißen Stellung ver
schwenkt wird, die Öffnungs- und Schließklappe 30 für den er
sten Ansauganschluß zu der in Fig. 3 dargestellten Stellung
verschwenkt werden. Auf diese Weise wird, wenn die Außenluft-Ein
führungsbetriebsart eingestellt ist, die Außenluft stets
sowohl in den Luftkanal 13 als auch in den Luftkanal 14 ein
geführt, so daß das Entfrosten der Windschutzscheibe verbes
sert werden kann.
Obwohl die Erfindung vollständig in Verbindung mit ihren be
vorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige
fügten Zeichnungen beschrieben worden ist, ist zu beachten,
daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen für den Fach
mann ersichtlich sein werden. Solche Veränderungen und Modi
fikationen sind als unter den Rahmen der vorliegenden Erfin
dung gemäß deren Definitionen in den beigefügten Ansprüchen
fallend zu verstehen.
Claims (10)
1. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, wo
bei die Klimaanlage umfaßt:
ein Klimatisierungsgehäuse (2) mit einem Innenluft-Ansaugan schluß (26) zum Ansaugen von Innenluft und einem Außenluft-An sauganschluß (29) zum Ansaugen von Außenluft an seinem ei nem Ende und mit mindestens einem ersten Luftöffnungsbereich (15) zum Blasen von Luft in Richtung auf den unteren Bereich des Fahrgastraums und einem zweiten Luftöffnungsbereich (16) zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenfläche einer Windschutzscheibe an seinem anderen Ende;
ein Trennwandelement (12) zum Aufteilen des Inneren des Kli matisierungsgehäuses in einen ersten Luftkanal (13), der sich von dem Innenluft-Ansauganschluß zu dem ersten Luftöffnungs bereich erstreckt, und einen zweiten Luftkanal (14), der sich von dem Außenluft-Ansauganschluß zu dem zweiten Luftöffnungs bereich erstreckt;
ein Gebläse (6) zum Blasen von Luft in dem ersten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal von der einen Endseite zu der ande ren Endseite;
einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (7), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal angeordnet ist, zum Kühlen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und dem zwei ten Luftkanal strömt;
einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (8), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal an einer stromabwär tigen Stelle des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers ange ordnet ist, zum Aufheizen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zweiten Luftkanal strömt;
einen Temperatursensor (39), der an einer Seite mindestens des ersten Luftkanal und/oder des zweiten Luftkanals angeord net ist, zum Feststellen der Kühltemperatur des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers;
ein Unterbrechungsmittel (50, 54) zum Unterbrechen des Kühl mittelstroms, das in den Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher;
ein Unterbrechungsregelmittel (180b, 190) zum Vergleichen der mittels des Temperatursensors festgestellten Kühltemperatur und einer Einstelltemperatur und zum unterbrochenen Betrieb des Unterbrechungsmittels; und
ein Veränderungsmittel zum Verändern der Einstelltemperatur entsprechend der Temperatur der Außenluft.
ein Klimatisierungsgehäuse (2) mit einem Innenluft-Ansaugan schluß (26) zum Ansaugen von Innenluft und einem Außenluft-An sauganschluß (29) zum Ansaugen von Außenluft an seinem ei nem Ende und mit mindestens einem ersten Luftöffnungsbereich (15) zum Blasen von Luft in Richtung auf den unteren Bereich des Fahrgastraums und einem zweiten Luftöffnungsbereich (16) zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenfläche einer Windschutzscheibe an seinem anderen Ende;
ein Trennwandelement (12) zum Aufteilen des Inneren des Kli matisierungsgehäuses in einen ersten Luftkanal (13), der sich von dem Innenluft-Ansauganschluß zu dem ersten Luftöffnungs bereich erstreckt, und einen zweiten Luftkanal (14), der sich von dem Außenluft-Ansauganschluß zu dem zweiten Luftöffnungs bereich erstreckt;
ein Gebläse (6) zum Blasen von Luft in dem ersten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal von der einen Endseite zu der ande ren Endseite;
einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (7), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal angeordnet ist, zum Kühlen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und dem zwei ten Luftkanal strömt;
einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (8), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal an einer stromabwär tigen Stelle des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers ange ordnet ist, zum Aufheizen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zweiten Luftkanal strömt;
einen Temperatursensor (39), der an einer Seite mindestens des ersten Luftkanal und/oder des zweiten Luftkanals angeord net ist, zum Feststellen der Kühltemperatur des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers;
ein Unterbrechungsmittel (50, 54) zum Unterbrechen des Kühl mittelstroms, das in den Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher;
ein Unterbrechungsregelmittel (180b, 190) zum Vergleichen der mittels des Temperatursensors festgestellten Kühltemperatur und einer Einstelltemperatur und zum unterbrochenen Betrieb des Unterbrechungsmittels; und
ein Veränderungsmittel zum Verändern der Einstelltemperatur entsprechend der Temperatur der Außenluft.
2. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei
der Temperatursensor an der ersten Luftkanalseite angeordnet ist und
das Veränderungsmittel die Einstelltemperatur entsprechend der Abnahme der Temperatur der Außenluft erhöht.
der Temperatursensor an der ersten Luftkanalseite angeordnet ist und
das Veränderungsmittel die Einstelltemperatur entsprechend der Abnahme der Temperatur der Außenluft erhöht.
3. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei
der Temperatursensor an der zweiten Luftkanalseite angeordnet ist und
das Veränderungsmittel die Einstelltemperatur entsprechend der Abnahme der Temperatur der Außenluft herabsetzt.
der Temperatursensor an der zweiten Luftkanalseite angeordnet ist und
das Veränderungsmittel die Einstelltemperatur entsprechend der Abnahme der Temperatur der Außenluft herabsetzt.
4. Klimaanlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wei
ter umfassend:
ein Signalerzeugungsmittel (36) zum Erzeugen eines Signals entsprechend der Temperatur der Außenluft;
wobei das Veränderungsmittel ein Einstelltemperatur-Bestim mungsmittel (180a, 180a′) zur Aufnahme des Signals des Si gnalerzeugungsmittels und zur stufenweisen Veränderung der Einstelltemperatur in zwei oder mehr Stufen entsprechend der Temperatur der Außenluft aufweist.
ein Signalerzeugungsmittel (36) zum Erzeugen eines Signals entsprechend der Temperatur der Außenluft;
wobei das Veränderungsmittel ein Einstelltemperatur-Bestim mungsmittel (180a, 180a′) zur Aufnahme des Signals des Si gnalerzeugungsmittels und zur stufenweisen Veränderung der Einstelltemperatur in zwei oder mehr Stufen entsprechend der Temperatur der Außenluft aufweist.
5. Klimaanlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei
das Klimatisierungsgehäuse an seinem anderen Ende einen drit ten Öffnungsbereich (17) zum Blasen von Luft in Richtung auf einen oberen Bereich des Fahrgastraums aufweist und
der dritte Öffnungsbereich und der zweite Öffnungsbereich mit einer stromabwärtigen Stelle des zweiten Luftkanals in Ver bindung stehen.
das Klimatisierungsgehäuse an seinem anderen Ende einen drit ten Öffnungsbereich (17) zum Blasen von Luft in Richtung auf einen oberen Bereich des Fahrgastraums aufweist und
der dritte Öffnungsbereich und der zweite Öffnungsbereich mit einer stromabwärtigen Stelle des zweiten Luftkanals in Ver bindung stehen.
6. Klimaanlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wei
ter umfassend:
einen Innenluft/Außenluft-Schaltkasten (3) zum Einstellen ir gendeiner Betriebsart von:
der Innenluft/Außenluft-Doppelbetriebsart, bei der Innenluft in den ersten Luftkanal und Außenluft in den zweiten Luftka nal eingeführt werden,
der Außenluft-Betriebsart, bei der Außenluft sowohl in den ersten Luftkanal als auch den zweiten Luftkanal eingeführt wird, und
der Innenluft-Betriebsart, bei der Innenluft sowohl in den ersten Luftkanal als auch in den zweiten Luftkanal eingeführt wird.
einen Innenluft/Außenluft-Schaltkasten (3) zum Einstellen ir gendeiner Betriebsart von:
der Innenluft/Außenluft-Doppelbetriebsart, bei der Innenluft in den ersten Luftkanal und Außenluft in den zweiten Luftka nal eingeführt werden,
der Außenluft-Betriebsart, bei der Außenluft sowohl in den ersten Luftkanal als auch den zweiten Luftkanal eingeführt wird, und
der Innenluft-Betriebsart, bei der Innenluft sowohl in den ersten Luftkanal als auch in den zweiten Luftkanal eingeführt wird.
7. Klimaanlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wo
bei der Kühlzwecken dienende Wärmetauscher ein Verdampfer (7)
ist, der mit einem Kompressor (50) zum Komprimieren eines
Kühlmittels, einem Kondensator (51) zum Kondensieren des
Kühlmittels, das von dem Kompressor kommt, und einem Dekom
primierungsmittel (53) zum Dekomprimieren des Kühlmittels,
das von dem Kondensator kommt, einen Kühlkreis bildet, wobei
der Verdampfer zum Verdampfen des Kühlmittels bestimmt ist,
das von dem Dekomprimierungsmittel kommt.
8. Klimaanlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wo
bei der Temperatursensor an einer stromabwärtigen Stelle des
Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers angeordnet ist.
9. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, wo
bei die Klimaanlage umfaßt:
ein Klimatisierungsgehäuse (2) mit einem Innenluft-Ansaugan schluß (26) zum Ansaugen von Innenluft und einem Außenluft-An sauganschluß (29) zum Ansaugen von Außenluft an seinem einem Ende und mit mindestens einem ersten Luftöffnungsbe reich (15) zum Blasen von Luft in Richtung auf den unteren Bereich des Fahrgastraums und einem zweiten Luftöffnungsbe reich (16) zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenflä che einer Windschutzscheibe an seinem anderen Ende;
ein Trennwandelement (12) zum Aufteilen des Inneren des Kli matisierungsgehäuses in einen ersten Luftkanal (13), der sich von dem Innenluft-Ansauganschluß zu dem ersten Luftöffnungs bereich erstreckt, und einen zweiten Luftkanal (14), der sich von dem Außenluft-Ansauganschluß zu dem zweiten Luftöffnungs bereich erstreckt;
ein Gebläse (6) zum Blasen von Luft in dem ersten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal von der einen Endseite zu der ande ren Endseite;
einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (7), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal angeordnet ist, zum Kühlen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zwei ten Luftkanal strömt,
einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (8), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal an einer stromabwär tigen Stelle des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers ange ordnet ist, zum Aufheizen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zweiten Luftkanal strömt;
einen Temperatursensor (39), der an einer Stelle des ersten Luftkanals angeordnet ist, zum Feststellen der Kühltemperatur des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers;
ein Unterbrechungsmittel (50, 54) zum Unterbrechen der Strö mung des Kühlmediums in den Kühlzwecken dienenden Wärmetau schers; und
ein Unterbrechungsregelmittel (180b, 190) zum Vergleichen der mittels des Temperatursensors festgestellten Kühltemperatur und der Einstelltemperatur und zum unterbrochenen Betrieb des Unterbrechungsmittels.
ein Klimatisierungsgehäuse (2) mit einem Innenluft-Ansaugan schluß (26) zum Ansaugen von Innenluft und einem Außenluft-An sauganschluß (29) zum Ansaugen von Außenluft an seinem einem Ende und mit mindestens einem ersten Luftöffnungsbe reich (15) zum Blasen von Luft in Richtung auf den unteren Bereich des Fahrgastraums und einem zweiten Luftöffnungsbe reich (16) zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenflä che einer Windschutzscheibe an seinem anderen Ende;
ein Trennwandelement (12) zum Aufteilen des Inneren des Kli matisierungsgehäuses in einen ersten Luftkanal (13), der sich von dem Innenluft-Ansauganschluß zu dem ersten Luftöffnungs bereich erstreckt, und einen zweiten Luftkanal (14), der sich von dem Außenluft-Ansauganschluß zu dem zweiten Luftöffnungs bereich erstreckt;
ein Gebläse (6) zum Blasen von Luft in dem ersten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal von der einen Endseite zu der ande ren Endseite;
einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (7), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal angeordnet ist, zum Kühlen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zwei ten Luftkanal strömt,
einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (8), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal an einer stromabwär tigen Stelle des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers ange ordnet ist, zum Aufheizen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zweiten Luftkanal strömt;
einen Temperatursensor (39), der an einer Stelle des ersten Luftkanals angeordnet ist, zum Feststellen der Kühltemperatur des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers;
ein Unterbrechungsmittel (50, 54) zum Unterbrechen der Strö mung des Kühlmediums in den Kühlzwecken dienenden Wärmetau schers; und
ein Unterbrechungsregelmittel (180b, 190) zum Vergleichen der mittels des Temperatursensors festgestellten Kühltemperatur und der Einstelltemperatur und zum unterbrochenen Betrieb des Unterbrechungsmittels.
10. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, wo
bei die Klimaanlage umfaßt:
ein Klimatisierungsgehäuse (2) mit einem Innenluft-Ansaugan schluß (26) zum Ansaugen von Innenluft und einem Außenluft-An sauganschluß (29) zum Ansaugen von Außenluft an seinem einen Ende und mindestens einem ersten Luftöffnungsbereich (15) zum Blasen von Luft in Richtung auf einen unteren Be reich des Fahrgastraums und einem zweiten Luftöffnungsbereich (16) zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenfläche ei ner Windschutzscheibe an seinem anderen Ende;
ein Trennwandelement (12) zum Aufteilen des Inneren des Kli matisierungsgehäuses in einen ersten Luftkanal (13), der sich von dem Innenluft-Ansauganschluß zu dem ersten Luftöffnungs bereich erstreckt, und einen zweiten Luftkanal (14), der sich von dem Außenluft-Ansauganschluß zu dem zweiten Luftöffnungs bereich erstreckt;
ein Gebläse (6) zum Blasen von Luft in dem ersten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal von der einen Endseite zu der ande ren Endseite;
einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (7), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal angeordnet ist, zum Kühlen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zwei ten Luftkanal strömt;
einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (8), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal an einer stromabwär tigen Stelle des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers ange ordnet ist, zum Aufheizen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zweiten Luftkanal strömt;
einen Temperatursensor (39), der an einer Stelle des zweiten Luftkanals angeordnet, ist zum Feststellen der Kühltemperatur des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers;
ein Unterbrechungsmittel (50, 54) zum Unterbrechen der Strö mung eines Kühlmediums in den Kühlzwecken dienenden Wärmetau scher und
ein Unterbrechungsregelmittel (180b, 190) zum Vergleichen der mittels des Temperatursensors festgestellten Kühltemperatur und der Einstelltemperatur und zum unterbrochenen Betrieb des Unterbrechungsmittels.
ein Klimatisierungsgehäuse (2) mit einem Innenluft-Ansaugan schluß (26) zum Ansaugen von Innenluft und einem Außenluft-An sauganschluß (29) zum Ansaugen von Außenluft an seinem einen Ende und mindestens einem ersten Luftöffnungsbereich (15) zum Blasen von Luft in Richtung auf einen unteren Be reich des Fahrgastraums und einem zweiten Luftöffnungsbereich (16) zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenfläche ei ner Windschutzscheibe an seinem anderen Ende;
ein Trennwandelement (12) zum Aufteilen des Inneren des Kli matisierungsgehäuses in einen ersten Luftkanal (13), der sich von dem Innenluft-Ansauganschluß zu dem ersten Luftöffnungs bereich erstreckt, und einen zweiten Luftkanal (14), der sich von dem Außenluft-Ansauganschluß zu dem zweiten Luftöffnungs bereich erstreckt;
ein Gebläse (6) zum Blasen von Luft in dem ersten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal von der einen Endseite zu der ande ren Endseite;
einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher (7), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal angeordnet ist, zum Kühlen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zwei ten Luftkanal strömt;
einen Heizzwecken dienenden Wärmetauscher (8), der in dem er sten Luftkanal und dem zweiten Luftkanal an einer stromabwär tigen Stelle des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers ange ordnet ist, zum Aufheizen von Luft, die durch den ersten Luftkanal und den zweiten Luftkanal strömt;
einen Temperatursensor (39), der an einer Stelle des zweiten Luftkanals angeordnet, ist zum Feststellen der Kühltemperatur des Kühlzwecken dienenden Wärmetauschers;
ein Unterbrechungsmittel (50, 54) zum Unterbrechen der Strö mung eines Kühlmediums in den Kühlzwecken dienenden Wärmetau scher und
ein Unterbrechungsregelmittel (180b, 190) zum Vergleichen der mittels des Temperatursensors festgestellten Kühltemperatur und der Einstelltemperatur und zum unterbrochenen Betrieb des Unterbrechungsmittels.
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FR3028022A1 (fr) * | 2014-10-30 | 2016-05-06 | Valeo Systemes Thermiques | Systeme de guidage de flux d'air a deux canaux comprenant un echangeur de chaleur |
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DE19724644B4 (de) | 2006-07-20 |
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