DE19749104A1 - Fahrzeug-Klimaanlage - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Klimaanlage, bei welcher ein Durchlaß in einem Klimatisierungsgehäuse in einen ersten Luft­ durchlaß auf Innenluftseite und einen zweiten Luftdurchlaß auf Außenluftseite unterteilt ist. Erhitzte Hochtemperatur-Innen­ luft wird wieder umgewälzt und aus einem Fußluftauslaß gebla­ sen, und niedrige Feuchtigkeit aufweisende Außenluft wird aus einem Entfrosterluftauslaß geblasen, um das Heizvermögen zu verbessern und eine Windschutzscheibe zu entfrosten.

Bei einer herkömmlichen Klimaanlage, die in der JP-A-5-124426 offenbart ist, sind ein Innenlufteinlaß zum Einleiten von Innenluft und ein Außenlufteinlaß zum Einleiten von Außenluft an einer Endseite eines Klimatisierungsgehäuses gebildet, und ein Fußluftauslaß zum Blasen von Luft in einen Fußbereich, ein Entfrosterluftauslaß zum Blasen von Luft auf die Innenseite einer Windschutzscheibe, und ein Gesichtsluftauslaß zum Blasen von Luft in einen Gesichtsbereich sind an der anderen Endeseite des Klimatisierungsgehäuses gebildet.

In dem Klimatisierungsgehäuse ist eine Trennplatte zum Unter­ teilen des Innenraums des Klimatisierungsgehäuses in einen ersten Luftdurchlaß, der sich vom Außenlufteinlaß zum Gesichts­ luftauslaß und dem Fußluftauslaß erstreckt, und ein zweiter Luftdurchlaß gebildet, der sich von dem Außenlufteinlaß zum Entfrosterluftauslaß erstreckt.

Sowohl im ersten wie im zweiten Luftdurchlaß sind ein Heizwär­ metauscher, eine Umgehungsleitung zum Umgehen des Heizwärmetau­ schers und eine Luftmischklappe vorgesehen. Die Luftmischklappe weist eine Klappe auf Seiten des ersten Luftdurchlasses und eine weitere Klappe auf Seiten des zweiten Luftdurchlasses auf, die integral mit einer einzigen Drehwelle gebildet sind, die über beiden Luftdurchlässen drehbar angeordnet ist.

Wenn entweder die Gesichtsbetriebsart, die Zwei-Niveau- Betriebsart oder die Fußbetriebsart als Luftauslaßbetriebsart gewählt ist, wird dann, wenn die Innenluft/Außenluft-Einleitbe­ triebsart in die Innenluft-Umwälzbetriebsart eingestellt ist, die Innenluft in beide Luftdurchlässe eingeleitet, während dann, wenn die Betriebsart in die Außenluft-Einleitbetriebsart eingestellt ist, die Außenluft in beide Luftdurchlässe einge­ leitet wird.

Wenn die Fuß/Entfrosterbetriebsart als Luftauslaßbetriebsart gewählt ist, wird eine Innenluft/Außenluft-Doppellaminarbe­ triebsart eingestellt, bei welcher die Innenluft in den ersten Luftdurchlaß und die Außenluft in den zweiten Luftdurchlaß ein­ geleitet wird. Da auf diese Weise eine Fahrgastzelle durch Wie­ derumwälzen der Innenluft geheizt wird, die bereits erhitzt wurde, wird das Heizleistungsvermögen verbessert. Da die Außen­ luft niedriger Feuchtigkeit in Richtung auf die Windschutz­ scheibe geblasen wird, ist es möglich, eine Entfrostungslei­ stung für die Windschutzscheibe zu gewährleisten.

Bei der herkömmlichen Vorrichtung ist jedoch die Anordnungsbe­ ziehung zwischen dem Heißwassereinlaß und dem Auslaß des Heizwärmetauschers und den Innen/Außenluftdurchlässen nicht erläutert. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Anordnungsbeziehung zwischen dem Heißwassereinlaß und -auslaß und den Innen/Außenluftdurchlässen untersucht. Infolge davon haben sie festgestellt, daß die Temperatur der Luft, die ausge­ hend von dem Heizwärmetauscher geblasen wird, sich in Überein­ stimmung mit der Anordnungsbeziehung ändert.

Angesichts des vorstehend genannten Problems besteht eine Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kraftfahrzeug-Kli­ maanlage zu schaffen, bei welcher ein Heißwassereinlaß des Heizwärmetauschers in einem ersten Luftdurchlaß innenluftseitig angeordnet ist, um die Heizleistung in einer Innen/Außenluft- Doppellaminarbetriebsart zu verbessern, bei welcher die Innen­ luft und Außenluft voneinander getrennt sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Klimaanlage einen Heizwärmetauscher auf, der einen Wassereinlaß hat, durch wel­ chen das Wasser in den Heizwärmetauscher strömt, und einen Heißwasserauslaß, durch welchen das heiße Wasser, das einen Wärmeaustausch mit Luft durchgeführt hat, zur Außenseite strömt. Der Heizwärmetauscher ist vom Einwege-Strömungstyp, bei welchem das heiße Wasser auf einem Weg von dem Heißwassereinlaß zum Heißwasserauslaß strömt, und der Wärmetauscher in einem Luftdurchlaß eines Klimatisierungsgehäuses angeordnet ist, um einen ersten Luftdurchlaß zu kreuzen, durch welchen Innenluft strömt, und einen zweiten Luftdurchlaß, durch welchen Außenluft derart strömt, daß der Heißwassereinlaß sich im ersten Luft­ durchlaß befindet und der Heißwasserauslaß sich im zweiten Luftdurchlaß befindet.

Auf diese Weise wird in der Doppellaminarbetriebsart, bei wel­ cher die Innenluft und die Außenluft voneinander getrennt sind, das heiße Wasser auf Seiten des Heißwassereinlasses des Heizwärmetauschers zum Wärmetauschen mit der Innenluft gebracht, und das heiße Wasser auf Seiten des Heißwasserauflas­ ses des Heizwärmetauschers wird zum Wärmetauschen mit der Außenluft gebracht. Das heißt, da das heiße Wasser mit hoher Temperatur von dem Heißwassereinlaß ausgehend zunächst mit der Innenluft Wärme tauscht und daraufhin mit der Außenluft Wärme tauscht, wird eine Temperaturdifferenz zwischen dem heißen Was­ ser und der Innenluft größer, wodurch die Wärmetauschwirkung auf der Innenluftseite verbessert wird und die Temperatur der Luft erhöht wird, die ausgehend von dem Heizwärmetauscher auf der Innenluftseite geblasen wird. Obwohl zu diesem Zeitpunkt die Temperaturdifferenz auf der Außenluftseite geringfügig ver­ ringert ist, wird die Abnahme der Temperatur des heißen Wassers aufgrund des Wärmetauschens mit der Innenluft gering, weil die Temperatur der Innenluft in der Fahrgastzelle einen bestimmten hohen Grad aufweist. Infolge davon wird die mittlere Temperatur der gesamten Luft, die ausgehend von dem Heizwärmetauscher geblasen wird, erhöht, um die Heizfähigkeit bzw. -leistung zu verbessern.

Die Klimaanlage weist außerdem eine Temperatursteuereinheit auf, welche eine Durchflußmenge bzw. eine Temperatur des dem Heizwärmetauscher zuzuführenden heißen Wassers einstellt, um das Heizausmaß durch den Heizwärmetauscher einzustellen. In der Luftauslaßbetriebsart, in welcher der erste Öffnungsabschnitt zum Blasen von Luft in Richtung auf den unteren Abschnitt der Fahrgastzelle und ein zweiter Öffnungsabschnitt zum Blasen der Luft in Richtung auf die Innenseite der Windschutzscheibe des Fahrzeugs gleichzeitig geöffnet sind, weil die Innenluft mit einer höheren Temperatur als die Außenluft durch den ersten Luftdurchlaß strömt, wird deshalb das Abstrahlausmaß des heißen Wassers gering und die Temperatur des heißen Wassers wird selbst dann nicht stark verringert, wenn die Temperatursteuer­ einheit die Durchflußmenge bzw. die Temperatur des heißen Was­ sers einstellt, das dem Heizwärmetauscher zugeführt werden soll. Infolge davon kann die Außenluft, die durch den zweiten Luftdurchlaß strömt, einen Wärmeaustausch mit dem heißen Was­ ser, das eine relativ hohe Temperatur aufweist, durchführen, weshalb die Temperatur der Außenluft, die in Richtung auf den zweiten Öffnungsabschnitt durch den zweiten Luftdurchlaß strömt, erhöht werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 schematisch den Gesamtaufbau eines Lüftungssystems gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Klimaanlageneinheit in Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Heizerkerns in Fig. 1,

Fig. 4A und Fig. 4B schematisch das experimentelle Ergebnis der Temperatur von Luft, die ausgehend vom Heizerkern geblasen wird,

Fig. 5 schematisch den Gesamtaufbau eines Lüftungssystems und eines Heißwasserkreislaufs gemäß einer zweiten bevorzugten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine Kurvendarstellung von Eigenschaften bzw. der Kenn­ linie eines Ventilkörpers des Heißwasserventils in Fig. 5,

Fig. 7 schematisch den Arbeitsablauf einer Gesichtsluftbe­ triebsart gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 8 schematisch die Arbeitsweise einer Zwei-Niveau-Luftaus­ laßbetriebsart gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 9 schematisch die Arbeitsweise der Fußluftauslaßbetriebs­ art gemäß der zweiten Ausführungsform,

Fig. 10 schematisch die Arbeitsweise der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform, und

Fig. 11 schematisch die Arbeitsweise einer Entfrosterluftaus­ laßbetriebsart gemäß der zweiten Ausführungsform.

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun­ mehr in bezug auf Fig. 1 bis 3 erläutert. Bei dieser Ausfüh­ rungsform ist die Erfindung auf eine Klimaanlage angewendet, die in einem Fahrzeug angebracht ist, bei welchem es schwierig ist, eine ausreichende Heizquelle für den Heizbetrieb sicherzu­ stellen, wie etwa in einem Fahrzeug mit einem Dieselmotor, einem Elektrofahrzeug und einem Hybridfahrzeug. Fig. 1 zeigt schematisch den Gesamtaufbau eines Lüftungssystems einer Klima­ anlage und Fig. 2 zeigt ein Vertikal-Querschnitt einer Klimati­ sierungseinheit.

In Fig. 1 ist das Lüftungssystem der Klimaanlage hauptsächlich in zwei Teile mit einer Gebläseeinheit 1 und einer Klimatisie­ rungseinheit 100 unterteilt. Zunächst wird die Gebläseeinheit 1 erläutert. Die Gebläseeinheit 1 ist am unteren Abschnitt einer Spritzwand in einer Fahrgastzelle angeordnet sowie versetzt von einer Mittenposition in Richtung auf den Sitz eines Beifahrers nahe am Fahrersitz. Die Gebläseeinheit 1 ist mit ersten und zweiten Innenlufteinleitöffnungen 2 und 2a zum Einleiten von Innenluft (d. h. Luft in der Fahrgastzelle) und einer Außenluft­ einleitöffnung 3 zum Einleiten von Außenluft (d. h. Luft außer­ halb der Fahrgastzelle) versehen. Die Einleitöffnungen 2, 2a und 3 werden durch erste und zweite Innen­ luft/Außenluftumschaltklappen 4 und 5 geöffnet und geschlossen.

Diese ersten und zweiten Innenluft/Außenluftumschaltklappen 4 und 5 werden mit Drehwellen 4a bzw. 5a zentral gedreht und durch einen (nicht gezeigten) gelenkten Mechanismus betätigt und mittels eines Betätigungsorgans, wie etwa eines Servomotors in Übereinstimmung mit einem Innen­ luft/Außenlufteinleitbetriebsart-Steuersignal der Klimaanlage.

In der Gebläseeinheit 1 ist ein erster (Innenluft-)Lüfter 6 und ein zweiter (Außenluft-)Lüfter 7 zum Blasen von Luft vorgese­ hen, die ausgehend von den Einleitöffnungen 2, 2a und 3 einge­ leitet wird. Beide Lüfter 6 und 7 bestehen aus einem Zentri­ fugal-Mehrschaufellüfter (Scirocco-Lüfter) und werden gleich­ zeitig durch einen (nicht gezeigten) gemeinsamen Elektromotor in Drehung versetzt.

Fig. 2 zeigt einen Zustand einer Doppellaminarbetriebsart (nachfolgend erläutert). Da die erste Innen­ luft/Außenluftumschaltklappe 4 die erste Innenlufteinleitungs­ öffnung 2 öffnet und den Außenluftdurchlaß 3a ausgehend von der Außenlufteinleitöffnung 3 schließt, wird die Innenluft in eine Saugöffnung 6a eines ersten (Innenluft-)Lüfters 6 gesaugt. Da andererseits die zweite Innenluft/Außenluftumschaltklappe 4 die zweite Innenlufteinleitöffnung 2a schließt und den Außenluft­ durchlaß 3b ausgehend von der Außenlufteinleitöffnung 3 öffnet, wird Außenluft in eine Saugöffnung 7a des zweiten (Außenluft-) Lüfters 7 gesaugt.

In diesem Zustand bläst deshalb der erste Lüfter 6 die Innen­ luft ausgehend von der Innenlufteinleitöffnung 2 in einen ersten (Innenluft-)Durchlaß 8 und ein zweiter Lüfter 7 bläst die Außenluft ausgehend von der Außenlufteinleitöffnung 3 in den zweiten (Außenluft-)Durchlaß 9. Der erste Durchlaß 8 und der zweite Durchlaß 9 sind durch eine Trennplatte 10 unter­ teilt, die zwischen dem ersten Lüfter 6 und dem zweiten Lüfter 7 angeordnet ist. Die Trennplatte 10 kann integral mit einem Schneckengehäuse 10a gebildet sein, das aus Kunstharz bzw. Kunststoff besteht und beide Lüfter 6 und 7 aufnimmt.

Die Klimatisierungseinheit 100 ist von einem Typ, bei welchem sowohl ein Verdampfer (Kühlwärmetauscher) 12 wie ein Heizerkern (Heizwärmetauscher) 13 integral in einem Klimatisierungsgehäuse 11 aufgenommen sind. Nachfolgend wird der Aufbau der Klimati­ sierungseinheit 100 insbesondere in bezug auf Fig. 2 erläutert.

Das Klimatisierungsgehäuse 11 besteht aus Kunstharz bzw. Kunst­ stoff, das bis zu einem gewissen Grad elastisch-und hochgradig fest ist, wie etwa Polypropylen, und das aus rechten und linken Teilgehäusen besteht, von denen jedes eine Unterteilungsfläche in vertikaler Richtung (Auf/Ab-Richtung des Fahrzeugs) in Fig. 2 aufweist. Die rechten und linken Teilgehäuse sind integral durch Befestigungsmittel verbunden, wie etwa eine Metallfeder­ klemme und eine Schraube, nachdem die Heizwärmetauscher 12 und 13 sowie Komponenten, wie etwa eine Klappe (nachfolgend erläu­ tert), darin aufgenommen sind, um das Klimatisierungsgehäuse 11 zu bilden.

Die Klimatisierungseinheit 100 ist an der Unterseite der Spritzwand in der Fahrgastzelle angeordnet sowie im wesent­ lichen an einem zentralen Abschnitt in bezug auf die Rechts/Linksrichtung des Fahrzeugs. In einem Abschnitt des Kli­ matisierungsgehäuses 11 an der vordersten Seite des Fahrzeugs ist ein Lufteinlaß 14 gebildet, in welchem durch die Gebläse­ einheit 1 geblasene klimatisierte Luft strömt. Der Lufteinlaß 14 mündet in eine Seitenfläche des Beifahrersitzes, um mit einem Luftauslaßabschnitt der Gebläseeinheit 1 verbunden zu werden, die in einem Abschnitt an der Vorderseite des Fahrgast­ sitzes angeordnet ist.

In dem Klimatisierungsgehäuse 11 ist ein Verdampfer 12 an einem Abschnitt unmittelbar hinter dem Lufteinlaß 14 angeordnet, um die gesamten Querschnitte der ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 zu kreuzen. Wie an sich bekannt, dient der Verdampfer 12 zum Abkühlen der klimatisierten Luft, während Verdampfungs­ latentwärme eines Kühlmittels aus einem Kühlmittelkreislauf von der klimatisierten Luft absorbiert wird. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der Verdampfer 12 in der Vorwärts/Rückwärtsrichtung bzw. entlang der Länge des Fahrzeugs dünn gebildet und in dem Klima­ tisierungsgehäuse 11 so angeordnet, daß eine Längsrichtung von diesem sich in Auf/Abwärtsrichtung des Fahrzeugs bzw. in verti­ kaler Richtung erstreckt.

Ein Luftdurchlaß, der sich von dem Lufteinlaß 14 zum Verdampfer 12 erstreckt, ist durch eine Trennplatte 15 in einen ersten Luftdurchlaß 8 auf der Unterseite des Fahrzeugs und einen zwei­ ten Luftdurchlaß 9 auf der Oberseite des Fahrzeugs unterteilt. Die Trennplatte 15 ist integral mit dem Klimatisierungsgehäuse 11 unter Verwendung von Kunstharz bzw. Kunststoff gebildet, und es handelt sich um ein stationäres Trennelement, das sich in horizontaler Richtung erstreckt.

An der luftstromabwärtigen Seite (Fahrzeugrückseite) des Ver­ dampfers 12 ist ein Heizerkern 13 angeordnet, um einen vorbe­ stimmten Abstand dazwischen zu bilden. Der Heizerkern 13 dient zum Wiederheizen kühler Luft, die durch den Verdampfer 7 getre­ ten ist. Im Heizerkern 13 strömt Kühlwasser hoher Temperatur (heißes Kühlwasser) zum Kühlen des Fahrzeugmotors, und der Hei­ zerkern 13 heizt die Luft unter Verwendung des Kühlwassers als Heizquelle. Ähnlich zu dem Verdampfer 12 ist der Heizerkern 13 in Längsrichtung des Fahrzeugs dünn gebildet und in dem Klima­ tisierungsgehäuse 11 derart angeordnet, daß sich eine Längs­ achse von diesem in vertikaler bzw. Auf/Abwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Der Heizerkern 13 ist jedoch aus der ver­ tikalen Richtung zur Vorderseite des Fahrzeugs unter geringem Winkel geneigt.

In dem Klimatisierungsgehäuse ist ein Kühlluftumgehungsdurchlaß 16 am oberen Abschnitt des Heizerkerns 13 gebildet, durch wel­ chen die Luft (kühle Luft) strömt, während sie den Heizerkern 13 umgeht.

In dem Klimatisierungsgehäuse 11 zwischen dem Heizerkern 13 und dem Verdampfer 12 sind eine plattenartige Hauptluftmischklappe 17 und eine plattenartige Hilfsluftmischklappe 18 zum Einstel­ len des Mengenverhältnisses von warmer Luft, die in dem Heizer­ kern 13 erwärmt werden soll, und der kühlen Luft vorgesehen, die den Heizerkern 13 umgibt (d. h. kühle Luft strömt in der Umgehungsleitung 16). Beide Luftmischklappen 17 und 18 sind integral mit Drehwellen 17a bzw. 18a verbunden und mit den Drehwellen 17a und 18a in der Auf/Abwärtsrichtung des Fahrzeugs drehbar.

Die Drehwellen 17a und 18a sind drehbar in dem Klimatisierungs­ gehäuse 11 getragen, und jeder Endabschnitt der Drehwellen 17a und 18a steht nach außen vor und ist mit einem (nachfolgend erläuterten) Gelenk- bzw. Verbindungsmechanismus verbunden. Beide Luftmischklappen 17 und 18 werden durch einen Gelenk­ mechanismus und ein Betätigungsorgan gegenseitig verriegelt betätigt, wie etwa einen Servomotor in Übereinstimmung mit einem Blaslufttemperatursteuersignal der Klimaanlage.

Die Drehwelle 17a der Hauptluftmischklappe 17 ist an der Ober­ seite der Drehwelle 18a der Hilfsluftmischklappe 18 angeordnet, um dazwischen einen vorbestimmten Abstand zu bilden, und beide Luftmischklappen 17 und 18 werden lediglich in sämtliche Dreh­ positionen so gedreht, daß sie nicht in störenden Eingriff mit­ einander gelangen. Im Maximal-Kühlbetrieb werden die Luft­ mischklappen 17 und 18 in Positionen gedreht, wobei beide ein­ ander überlappen, wie in Fig. 2 doppelstrichpunktiert gezeigt, und zwar in einer Weise, daß beide Luftmischklappen 17 und 18 durch Druck an einer vorstehenden Rippe an einer Seite des Kli­ matisierungsgehäuses 11 anliegen, um den Luftzuströmdurchlaß in den Heizerkern 13 vollständig zu verschließen.

Im Maximal-Heizbetrieb werden beide Luftmischklappen 17 und 18 in die durch durchgezogene Linien gezeigten Positionen gedreht und die Hauptluftmischklappe 17 verschließt ein Einlaßloch 16a des Kühlluftumgehungsluftdurchlasses 16. Ein Oberseitenend­ abschnitt der Hilfsluftmischklappe 18 ist in einer Position unmittelbar hinter bzw. nach dem Verdampfer 12 sowie im Bereich der Verlängerungslinie A der Trennplatte 15 derart angeordnet, daß die Hilfsluftmischklappe 18 als bewegliches Trennelement zum Unterteilen eines Luftdurchlasses zwischen dem Verdampfer 12 und dem Heizerkern 13 in den ersten Luftdurchlaß 18 und den zweiten Luftdurchlaß dient.

Der Verdampfer 12 ist vom laminierten bzw. geschichteten Typ, bei welchem mehrere flache Rohre, von denen jedes durch Verbin­ den von zwei dünnen Metallplatten aus Aluminium oder derglei­ chen miteinander gebildet ist, laminiert bzw. geschichtet sind, um gewählte Kühlrippen zwischen benachbarten flachen Rohren sandwichartig einzuschließen, woraufhin sie integral verlötet werden. Innerhalb des Verdampfers 12 ist ein Luftdurchlaß auf eine Verlängerungslinie A durch eine Rippenoberfläche der gewellten Rippe(n) oder eine flache Oberfläche des flachen Rohrs derart gebildet, daß der erste Luftdurchlaß 8 und der zweite Luftdurchlaß in dem Verdampfer 12 unterteilt sind.

In dem Klimatisierungsgehäuse 11 ist an der stromabwärtigen Seite (Abschnitt an der Rückseite des Fahrzeugs) eine Trennwand 19 integral mit dem Klimatisierungsgehäuse 11 und sich in der Auf/Abwärtsrichtung erstreckend vorgesehen, um einen vorbe­ stimmten Abstand mit dem Heizerkern 13 zu bilden. Durch die Trennwand 19 ist ein Warmluftdurchlaß 19a gebildet, der sich in Aufwärtsrichtung ausgehend von einer Stellung unmittelbar nach bzw. hinter dem Heizerkern 13 erstreckt. An der stromabwärtigen Seite (d. h. an der Oberseite) vereinigt sich der Warmluftdurch­ laß mit dem Kühlluftumgehungsdurchlaß 16 an einer Oberseite des Heizerkerns 13, um einen Kühlluft/Warmluftmischraum 20 zum Mischen der kühlen Luft mit der warmen Luft zu bilden.

An einem unteren Endabschnitt der Trennwand 19 ist ein Warm­ luftumgehungseinlaßabschnitt 21 geöffnet bzw. mündet dorthin, um eine Oberfläche des Heizerkerns 13 auf der luftstromabwärti­ gen Seite gegenüberzuliegen. Der Warmluftumgehungseinlaß­ abschnitt 21 wird durch eine Warmluftumgehungsklappe 22 geöff­ net und geschlossen. Die Warmluftumgehungsklappe 22 ist mit einer Drehwelle 23 verbunden, die drehbar an einem oberen End­ abschnitt des Warmluftumgehungseinlaßabschnitts 21 angeordnet ist, und sie wird integral mit der Drehwelle 23 zwischen einer durch eine durchgezogene Linie gezeigten Stellung und einer durch eine doppelstrichpunktierte Linie gezeigten Stellung in Fig. 2 gedreht.

Bei dieser Ausführungsform wird die Warmluftumgehungsklappe 22 durch einen (nicht gezeigten) Gelenkmechanismus und ein (nicht gezeigtes) Betätigungsorgan, wie etwa einen Servomotor in Über­ einstimmung mit einem Blaslufttemperatursteuersignal und einem Luftauslaßbetriebsartsteuersignal der Klimaanlage betätigt.

In einer (nachfolgend erläuterten) Fußluftauslaßbetriebsart und einer (nachfolgend erläuterten) Fuß/Entfrosterauslaßbetriebsart wird die Warmluftklappe 22, wenn die Maximalheizbetriebsart (Doppellaminarbetriebsart) eingestellt ist, in eine durch die durchgezogene Linie von Fig. 2 gezeigte Stellung (d. h. eine Stellung im Bereich einer Trennlinie 13 des Heizerkerns 13) der­ art betätigt, daß die Warmluftumgehungsklappe 22 als beweg­ liches Trennelement zum Unterteilen des Warmluftdurchlasses 19a unmittelbar nach dem Heizerkern 13 in einen ersten Luftdurchlaß 8 und einen zweiten Luftdurchlaß 9 dient.

Als nächstes wird der Heizerkern 13 in bezug auf Fig. 3 erläu­ tert. Der Heizerkern 13 weist einen Heißwassereinlaßtank 13b mit einem Heißwassereinlaß 13a auf, einen Heißwasserauslaßtank 13d mit einem Heißwasserauslaß 13c und einen Wärmetauscherkern­ abschnitt 13e, der zwischen den beiden Tanks 13b und 13d ange­ ordnet ist. Der Kernabschnitt 13e ist ein Typ, bei welchem meh­ rere flache Rohre 13f, von denen jedes durch Verbinden von dün­ nen Metallplatten aus Aluminium oder dergleichen mit einem fla­ chen Querschnitt gebildet ist, um eine gewellte Rippe 13g zwi­ schen den benachbarten flachen Rohren sandwichartig einzu­ schließen, gebildet und daraufhin werden sie integral verlötet. Jedes Seitenende der flachen Rohre 13f kommuniziert mit dem Heißwassereinlaßtank 13b, und jedes andere Seitenende der fla­ chen Rohre kommuniziert mit dem Heißwasserauslaßtank 13d. In dem Heizerkern 13 wird damit von dem Heißwassereinlaß 13a zu dem Heißwassereinlaßtank 13b eingeleitetes heißes Wasser in die flachen Rohren 13f verteilt und strömt durch die flachen Rohre 13f auf einem Weg bzw. in Einwegstraßenart von einer unteren Seite zu einer oberen Seite in Fig. 3.

Die Auf/Abwärtsrichtung bzw. vertikale Richtung des Heizerkerns 13 in Fig. 3 entspricht der entsprechenden Auf/Abwärtsrichtung in Fig. 2. Deshalb sind der Heißwassereinlaß 13a und der Heiß­ wassereinlaßtank 13b des Heizerkerns 13 in dem ersten Luft­ durchlaß 8 auf der Einlaßluftseite angeordnet, und der Heißwas­ serauslaß 13c und der Heißwasserauslaßtank 13d sind in dem zweiten Luftdurchlaß 9 auf der Außenluftseite angeordnet. In dem Heizerkern 13 ist ein Luftdurchlaß auf bzw. entlang der Trennlinie B durch eine Rippenoberfläche der gewellten Rippe 13g derart unterteilt, daß der erste Luftdurchlaß 8 und der zweite Luftdurchlaß in dem Heizerkern 13 unterteilt sind. Auf der stromaufwärtigen Seite des Heizerkerns 13 ist eine statio­ näre Trennplatte 24 integral mit dem Klimatisierungsgehäuse 11 zum Unterteilen zwischen der Trennlinie B und der Drehachse 18a der Hilfsluftmischklappe 18 gebildet.

In einem Oberseitenabschnitt des Klimatisierungsgehäuses 11 mündet ein Entfrosteröffnungsabschnitt 25 in einen Abschnitt der Fahrzeugvorderseite. Die klimatisierte Luft von dem Kühl­ luft/Warmluftmischraum 20, deren Temperatur gesteuert wird, strömt in den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 und wird daraufhin in Richtung auf die Innenseite der Kraftfahrzeugwindschutz­ scheibe durch einen (nicht gezeigten) Entfrosterkanal und einen (nicht gezeigten) Entfrosterluftauslaß ausgeblasen. Ein Einlaß­ loch 25a, das in einem Durchlaß vorgesehen ist, der zu dem Ent­ frosteröffnungsabschnitt 25 führt, wird durch die Entfroster­ klappe 26 geöffnet und geschlossen. Die Entfrosterklappe 26 ist drehbar durch eine Drehwelle 27 angeordnet.

In dem Oberseitenabschnitt des Klimatisierungsgehäuses 11 mün­ det ein Gesichtsöffnungsabschnitt 28 in einen Abschnitt der Fahrzeugrückseite (d. h. auf einer Beifahrerseite). Die klimati­ sierte Luft aus dem Kühlluft/Warmluftmischraum 20, deren Tempe­ ratur gesteuert wird, strömt in den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 durch einen Kommunikationspfad 36 und wird daraufhin aus einem Gesichtsluftauslaß an einem oberen Abschnitt der Spritz­ wand in Richtung auf einen Oberkörper des Fahrgasts durch einen (nicht gezeigten) Gesichtskanal ausgeblasen.

An einem oberen Abschnitt der Seitenfläche der Fahrzeugrück­ seite des Klimatisierungsgehäuses 11 mündet ein Vordersitzfuß­ öffnungsabschnitt 29. Die klimatisierte Luft von dem Kühl­ luft/Warmluftmischraum 20, deren Temperatur gesteuert wird, strömt in den Vordersitzfußöffnungsabschnitt 29 durch einen Kommunikationspfad 36. Im Maximalheizbetrieb strömt die warme Luft von dem Warmluftumgehungseinlaßabschnitt 21 durch eine Öffnung von diesem in den Vordersitzfußöffnungsabschnitt 29 durch den Warmluftdurchlaß 30. Die warme Luft wird aus dem Vor­ dersitzfußluftauslaß in Richtung auf die Füße des Beifahrers auf den vorderen Sitz geblasen, und zwar durch einen (nicht gezeigten) Vordersitzfußkanal.

Zwischen einem Einlaßloch 29a des Vordersitzfußöffnungs­ abschnitts 29 und dem Gesichtsöffnungsabschnitt 28 ist eine Fuß/Gesichtsumschaltklappe 31 angeordnet, und zwar drehbar getragen durch eine Drehwelle 32. Das Einlaßloch 29a des Vor­ dersitzfußöffnungsabschnitts 29 und der Gesichtsöffnungs­ abschnitt 28 werden durch die Klappe 31 wahlweise geöffnet und geschlossen.

In einen unteren Abschnitt der Seitenfläche der Fahrzeugrück­ seite (auf einer Beifahrerseite) des Klimatisierungsgehäuses 11 mündet ein Rücksitzfußöffnungsabschnitt 33 in Gegenüberlage zu einer Stellung unmittelbar hinter dem Warmluftumgehungseinlaß­ abschnitt 21. Die warme Luft von dem Warmluftumgehungseinlaß­ abschnitt 21 und dem Warmluftdurchlaß 30 strömt in den Rück­ sitzfußöffnungsabschnitt 33 und wird aus dem (nicht gezeigten) Rücksitzfußluftauslaß in Richtung auf die Füße des Beifahrers bzw. Fahrgasts auf dem Rücksitz durch einen (nicht gezeigten) Rücksitzfußkanal ausgeblasen.

An einem unteren Endabschnitt des Warmluftumgehungseinlaß­ abschnitts 21 ist eine Warmluftführungsplatte 34 zum Leiten der warmen Luft in Richtung auf den Warmluftdurchlaß 30 vorgesehen.

Bei dieser Ausführungsform wird in einer Doppellaminarbetriebs­ art während der Fußluftauslaßbetriebsart auf der stromabwärti­ gen Seite des Heizerkerns 13 die Warmluftumgehungsklappe 22 in eine Stellung betätigt, die durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, um die ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 zu trennen bzw. zu unterteilen, und um den Kommunikationspfad 36 zu öffnen. Auf diese Weise werden die ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 miteinander durch den Kommunikationspfad 36 in einer Position im Bereich des Vordersitzfußöffnungs­ abschnitts 29 miteinander in Verbindung gebracht.

Die Entfrosterklappe 26 und die Fuß/Gesichtsumschaltklappe 31 sind mit einem (nicht gezeigten) Gelenkmechanismus verbunden und werden durch ein Betätigungsorgan, wie etwa einen Servo­ motor, in Übereinstimmung mit einem Luftauslaßbetriebsartsteu­ ersignal der Klimaanlage gegenseitig verriegelt betätigt.

Jede der vorstehend erläuterten Klappen 4, 5, 17, 18, 22, 26 und 31 hat denselben Aufbau in einem Zustand der einzigen Ein­ heit und eine Klappenbasisplatte, die aus Kunstharz bzw. Kunst­ stoff oder Metall besteht und integral mit den jeweiligen Dreh­ wellen 4a, 5a, 17a, 18a, 23, 27 und 32 verbunden und durch ela­ stisches Dichtmaterial zu beiden Seiten abgedeckt ist.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der Ausführungsform mit dem vorstehend erläuterten Aufbau beschrieben.

Die Klimaanlage ist mit einer (nicht gezeigten) elektronischen Steuereinheit versehen, welchen ein Betriebssignal von jedem der unterschiedlichen Bedienelemente und ein Sensorsignal von jedem der unterschiedlichen Klimatisierungssensoren zugeführt wird, wobei jede Position der Klappen 4, 5, 17, 18, 22, 26 und 31 durch Ausgangssignale der Steuereinheit gesteuert wird.

(1) Fußluftauslaßbetriebsart

Fig. 1 und 2 zeigen einen Zustand, bei welchem eine Doppellami­ narbetriebsart in der Fußluftauslaßbetriebsart eingestellt ist, wenn der Maximalheizzustand vorliegt. In diesem Zustand wird die erste Innenlufteinleitungsöffnung 2 in Verbindung mit der Saugöffnung 6a des ersten (Innenluft-)Lüfters 6 gebracht und außerdem wird die Außenlufteinleitungsöffnung 3 in Verbindung mit der Saugöffnung 7a des zweiten (Außenluft-)Lüfters 7 der Gebläseeinheit 1 gebracht. In diesem Zustand bläst deshalb der erste Lüfter 6 die Innenluft von der Innenlufteinleitungsöff­ nung 2 in den ersten (Innenluft-)Durchlaß 6 und der zweite Lüf­ ter 7 bläst die Außenluft von der Außenlufteinleitungsöffnung 3 in den zweiten (Außenluft-)Durchlaß 9.

In der Klimatisierungseinheit 100 werden außerdem sowohl die Mischklappe 17 wie die Mischklappe 18 in die durch durchgezo­ gene Linien gezeigte Stellungen gedreht, damit die Hauptluft­ mischklappe 17 die Einlaßöffnung 16a des Kühlluftumgehungs­ durchlasses 16 vollständig schließt und gleichzeitig der Ober­ seitenendabschnitt der Hilfsluftmischklappe 18 in einer Posi­ tion unmittelbar hinter dem Verdampfer 12 angeordnet ist und aus der Verlängerungslinie A der Trennplatte 15 in Richtung auf den zweiten Luftdurchlaß 9 mit dem vorbestimmten Abstand ver­ schoben ist. Auf diese Weise arbeitet die Hilfsluftmischklappe 18 als bewegliches Trennelement zum Unterteilen des Luftdurch­ lasses zwischen dem Verdampfer 12 und dem Heizerkern 13 in den ersten Luftdurchlaß 8 und den zweiten Luftdurchlaß 9.

Die Warmluftumgehungsklappe 22 wird in die in Fig. 2 mit durch­ gezogener Linie gezeigte Position derart betätigt, daß die Warmluftumgehungsklappe 22 als bewegliches Trennelement zum Unterteilen des Warmluftdurchlasses 19a unmittelbar hinter dem Warmluftdurchlaß 19a in einen ersten Luftdurchlaß 8 und einen zweiten Luftdurchlaß 9 dient und den Warmluftumgehungseinlaßab­ schnitt 21 öffnet.

Die Entfrosterklappe 26 wird in eine Zwischenposition zwischen dem Kommunikationspfad 36 und dem Einlaßloch 25a des Entfro­ steröffnungsabschnitts 25 betätigt, um sowohl den Kommunika­ tionspfad 36 wie den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 zu öffnen. Die Fuß/Gesichtsumschaltklappe 31 verschließt den Gesichtsöff­ nungsabschnitt 28 und öffnet den Vordersitzfußöffnungsabschnitt 29.

Durch Betätigen der Lüfter 6 und 7 strömt deshalb die Innenluft von der Innenlufteinleitungsöffnung 2 und die Außenluft von der Außenlufteinleitungsöffnung 3 getrennt in den ersten Luftdurch­ laß 8 und den zweiten Luftdurchlaß 9, während sie durch die Trennelemente 10, 15, 18 und 22 unterteilt sind. Die gesamte Innenluft und die gesamte Außenluft strömt durch den Heizerkern 13 und wird maximal erhitzt.

Nachdem sie im Heizerkern 13 erhitzt ist, strömt die Innenluft durch den Warmluftumgehungseinlaßabschnitt 23 und den Warmluft­ durchlaß 30 und zu den Vordersitz- und Hintersitzöffnungs­ abschnitten 29 und 33. Nachdem sie im Heizerkern 13 erhitzt ist, strömt andererseits die Außenluft durch den Warmluftdurch­ laß 19a an der Oberseite der Warmluftumgehungsklappe 22 zu dem Kühlluft/Warmluftmischraum 20 und wird außerdem von dort aus in zwei Ströme unterteilt. Einer der Außenluftströme strömt in den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 und der andere Außenluftstrom strömt in den Vordersitzfußöffnungsabschnitt 29 durch den Kom­ munikationspfad 36.

Infolge davon wird die Warmluft, die durch Erhitzen der Außen­ luft mit geringer Feuchtigkeit erzeugt ist, in die Entfroster­ öffnung 25, und die warme Luft mit niedriger Feuchtigkeit wird in Richtung auf die Innenseite der Windschutzscheibe ausgebla­ sen, so daß das Entfrosterleistungsvermögen für die Windschutz­ scheibe ausreichend gewährleistet werden kann. Die Hochtempera­ turwarmluft, die durch das Erhitzen der Innenluft erzeugt ist, wird hauptsächlich in die Vordersitz- und Hintersitzfußöff­ nungsabschnitte 29 und 33 ausgeblasen, damit die Heizwirkung verbessert werden kann. In Fig. 2 bezeichnet der Pfeil C eine Innenluftströmung, während der Pfeil D eine Außenluftströmung bezeichnet.

Zu diesem Zeitpunkt wird ein Verhältnis der Luftmenge, die in den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 geblasen wird, zu einer Luftmenge, die in die Fußöffnungsabschnitte 29 und 33 geblasen wird, durch Betätigen der Entfrosterklappe 26 in ihre Zwischen­ position gesteuert, um die Außenluft in dem zweiten Luftdurch­ laß 9 in dem Vordersitzöffnungsabschnitt 29 so einzuleiten, daß die Luftmenge, die in die Fußöffnungsabschnitte 29 und 33 geblasen ist, auf ungefähr 80% eingestellt, und die Luftmenge, die in die Entfrosteröffnungsabschnitte 25 geblasen wird, wird auf ungefähr 20% eingestellt.

Wenn in der Fußluftauslaßbetriebsart beide Mischklappen 17 und 18 ausgehend von ihrem Maximalheizzustand in eine Zwischenöff­ nungsstellung betätigt werden, um eine Temperatur der Blasluft zu steuern, geht die Klimatisierungseinheit 100 in den Zustand eines normalen Betriebs über. In diesem Zustand normalen Betriebs werden beide Luftmischklappe 17 und 18 in die Zwi­ schenöffnungsposition betätigt und die Hauptluftmischklappe 17 öffnet den Kühlluftumgehungsdurchlaß 16. Die Kühlluft strömt deshalb durch den Kühlluftumgehungsdurchlaß 16 und direkt in den Kühlluft/Warmluftmischraum 20 unter Umgehung des Heizer­ kerns 13.

Verriegelt mit den Betätigungen beider Luftmischklappen 17 und 18 wird die Warmluftumgehungsklappe 22 in die mit durchgezoge­ ner Linie gezeigte Stellung betätigt, in welcher der Warm­ luftumgehungseinlaßabschnitt 21 geschlossen ist und die Unter­ teilungsfunktion für den Warmluftdurchlaß 19a unmittelbar hin­ ter bzw. nach dem Heizerkern 13 aufgehoben ist.

Die gesamte Warmluft, die erwärmt wird, während sie den Heizer­ kern 13 durchströmt, steigt in dem Warmluftdurchlaß 19a hoch und wird daraufhin mit der kühlen Luft aus dem Kühlluftum­ gehungsdurchlaß 16 in dem Raum 20 gemischt, so daß warme Luft gewünschter Temperatur erzielt werden kann. Der größte Teil der warmen Luft strömt durch den Kommunikationspfad 36 zu den Vor­ dersitz- und Hintersitzfußöffnungsabschnitten 29 und 33 und wird in Richtung auf die Füße des Beifahrers bzw. Fahrgasts ausgeblasen.

Die verbleibende warme Luft in dem Raum 20 strömt in Richtung auf den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 und wird in Richtung auf die Innenseite der Windschutzscheibe ausgeblasen.

Wenn sich die Fußluftauslaßbetriebsart in dem Temperatursteuer­ bereich befindet, in welchem die beiden Mischklappen 17 und 18 in eine Zwischenöffnungsposition betätigt sind, um die Tempera­ tur der Blasluft zu steuern, ist die maximale Heizkapazität bzw. das maximale Heizvermögen nicht erforderlich. In der Innenluft/Außenlufteinleitungsbetriebsart ist deshalb üblicher­ weise eine Gesamtaußenluftbetriebsart eingestellt, in welcher sowohl die erste wie die zweite Innenlufteinleitungsöffnung 2 und 2a geschlossen sind und lediglich die Außenlufteinleitungs­ öffnung 3 geöffnet ist. Durch manuelle Betätigung durch den Fahrgast bzw. Beifahrer kann eine Gesamtinnenluftbetriebsart eingestellt werden, in welcher die Außenlufteinleitungsöffnung 3 geschlossen ist und sowohl die erste wie die zweite Innen­ lufteinleitungsöffnungen 2 und 2a geöffnet ist, oder eine Innenluft/Außenluftmischbetriebsart, in welcher die Innenluft und die Außenluft gleichzeitig eingeleitet bzw. zugeleitet wer­ den, wie vorstehend erläutert.

In der Fußluftauslaßbetriebsart mit diesem Temperatursteuer­ bereich wird deshalb, weil die Luftmenge, die in Richtung auf die Vordersitz- und Hintersitzfußöffnungsabschnitte 29 und 33 durch Schließen des Warmluftumgehungseinlaßabschnitts 21 gerin­ ger sein kann, die Entfrosterklappe 28 in eine Position ver­ schoben bzw. versetzt, in welcher ein Öffnungsbereich des Kom­ munikationspfads 36 vergrößert ist, um eine Abnahme der Blas­ luftmenge zu verhindern.

(2) Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebbsart

In der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart ist die Luftmenge die ausgehend von den Vordersitz- und Hintersitzfußöffnungs­ abschnitten 29 und 33 ausgeblasen wird, ungefähr gleich der­ jenigen, die aus dem Entfrosteröffnungsabschnitt 25 ausgeblasen wird. In der Doppellaminarbetriebsart während der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart wird, wie aus einem Ver­ gleich mit Fig. 2 hervorgeht, die Entfrosterklappe 26 in eine Position betätigt, den Kommunikationspfad 36 zu verschließen. Da kein Strom von Luft, die von dem Kommunikationspfad 36 in Rich­ tung auf den Vordersitzfußöffnungsabschnitt 29 strömt, vorhan­ den ist, ist es möglich, die Luftmenge, die ausgehend von den Vordersitz- und Hintersitzöffnungsabschnitten 29 und 33 ausge­ blasen wird, auf ungefähr dieselbe Menge einzustellen, die aus dem Entfrosteröffnungsabschnitt 25 ausgeblasen wird. Die ande­ ren Punkte sind ähnlich wie bei der Doppellaminarbetriebsart in der Fußluftauslaßbetriebsart.

Da der Luftströmungswiderstand jedes Abschnitts in der Klimati­ sierungseinheit 100 für jedes Produkt variiert, kann die Ent­ frosterklappe 26 in eine Stellung betätigt werden, in welche der Kommunikationspfad 36 geringfügig geöffnet ist. Auf diese Weise strömt in der Doppellaminarbetriebsart nicht nur in der Fußluftauslaßbetriebsart, sondern auch in der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart die Außenluft ausgehend von dem zweiten Luftdurchlaß 9 in den Vordersitzfußöffnungs­ abschnitt 29 durch den Kommunikationspfad 36.

Wenn in der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart beide Misch­ klappen 17 und 18 ausgehend von dem Maximal-Heizzustand in eine Zwischenöffnungsstellung betätigt werden, um die Temperatur der Blasluft zu steuern, wird die Warmluftumgehungsklappe 22 mit den Betätigungen von beiden Luftmischklappen 17 und 18 verrie­ gelt bzw. zusammengeschlossen und in die Stellung betätigt, die in Fig. 2 durch eine doppelstrichpunktierte Linie gezeigt ist, um den Warmluftumgehungseinlaßabschnitt 21 zu verschließen. Um einen Luftstromdurchlaß in Richtung auf die Vordersitz- und Hintersitzfußöffnungsabschnitte 29 und 33 zu gewährleisten, wird die Entfrosterklappe 26 in eine in Fig. 2 gezeigte Zwi­ schenstellung betätigt, um ein Luftmengenverhältnis beizubehal­ ten, bei welchem die Luftmenge, die in Richtung auf die Fußöff­ nungsabschnitte 29 und 33 geblasen wird, ungefähr gleich der­ jenigen ist, die in Richtung auf den Entfrosteröffnungs­ abschnitt 25 geblasen wird.

(3) Gesichtsluftauslaßbetriebsart

In der Gesichtsluftauslaßbetriebsart werden die Klappen 22 betätigt, um den Warmluftumgehungseinlaßabschnitt 21 zu schlie­ ßen, die Klappe 26 wird betätigt, um den Entfrosteröffnungs­ abschnitt 25 zu schließen und die Klappe 31 wird betätigt, um den Fußöffnungsabschnitt 29 zu schließen und lediglich den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 zu öffnen. Durch die Luft­ mischklappen 17 und 18 auf eine gewünschte Temperatur klimati­ sierte kühle Luft wird lediglich in Richtung auf den Gesichts­ öffnungsabschnitt 28 geblasen.

(4) Zwei-Niveau-Luftauslaßbetriebsart

In der Zwei-Niveau-Luftauslaßbetriebsart wird die Fuß/Gesichtsumschaltklappe 31 aus der Stellung der Gesichts­ luftauslaßbetriebsart in eine Zwischenstellung betätigt, in welcher ein Luftdurchlaß in Richtung auf den Gesichtsöffnungs­ abschnitt 28 und ein Luftdurchlaß in Richtung auf die Fußöff­ nungsabschnitte 29 und 33 gleichzeitig geöffnet werden. Auf diese Weise wird kühle Luft aus dem Kühlluftumgehungsdurchlaß 16 hauptsächlich in Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 geblasen und die warme Luft aus dem Warmluftdurchlaß 19a wird hauptsächlich in die Fußöffnungsabschnitte 29 und 33 geblasen. Die Temperatur der Luft, die in Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 geblasen wird, ist deshalb niedri­ ger als diejenige, die in Richtung auf die Fußöffnungsab­ schnitte 29 und 33 geblasen wird, so daß eine Temperaturvertei­ lung der Blasluft zum Kühlen eines Kopfteils und zum Erwärmen bzw. Heizen eines Fußabschnitts erhalten werden kann.

(5) Entfrosterluftauslaßbetriebsart

In der Entfrosterluftauslaßbetriebsart wird die Klappe 22 betä­ tigt, um den Warmluftumgehungseinlaß 21 zu verschließen und die Klappe 26 wird betätigt, um den Kommunikationspfad 36 zu schließen und lediglich den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 zu öffnen. Durch die Luftmischklappen 17 und 18 auf eine bestimmte Temperatur klimatisierte warme Luft wird deshalb in Richtung auf den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 geblasen.

Tabelle 1 und Fig. 4A und 4B zeigen die Beziehung zwischen der Temperatur von Luft, die ausgehend von dem Heizerkern 13 gebla­ sen wird und Anordnungsstellungen des Heißwassereinlasses 13a und des Heißwasserauslasses 13c relativ zu dem ersten Luft­ durchlaß 8 auf der Innenluftseite und dem zweiten Luftdurchlaß 9 auf der Außenluftseite geblasen wird. In Tabelle 1 zeigt der Zustand A eine Bedingung, in welcher der Heißwassereinlaß 13 sich an der Innenluftseite befindet, der Zustand 13 zeigt eine Bedingung, in welcher der Heißwasserauslaß 13c sich an der Außenluftseite befindet, der Zustand C zeigt eine Bedingung, in welcher der Heißwassereinlaß 13 sich auf der Außenluftseite befindet und der Zustand D zeigt eine Bedingung, in welcher der Heißwasserauslaß 13c sich auf der Innenluftseite befindet. Die Erfinder haben die Temperatur der Luft gemessen, die ausgehend vom Heizerkern 13 in diesen Bedingungen geblasen wird, die in Tabelle 1 gezeigt sind.

Wenn als Ergebnis der Heißwassereinlaß 13a in dem zweiten Luft­ durchlaß 9 auf der Außenluftseite angeordnet ist und der Heiß­ wasserauslaß 13c in dem ersten Luftdurchlaß 8 auf der Innen­ luftseite angeordnet ist, wie für die Bedingungen C und D in der Tabelle gezeigt, wird heißes Wasser mit einer Temperatur von 5000 ausgehend vom Heißwassereinlaß 13a zunächst zum Wärme­ tauschen mit der eine niedrige Temperatur von 0°C aufweisenden Außenluft im zweiten Luftdurchlaß 9 gebracht. Die Temperatur des heißen Wassers in dem ersten Luftdurchlaß 8 wird dadurch rasch verringert. Infolge davon wird die Temperaturdifferenz zwischen dem heißen Wasser und der Innenluft geringer, so daß die Wärmetauschwirkung vermindert ist. Das heißt, wie in Fig. 413 gezeigt, die Temperatur von Luft, die ausgehend vom Heizer­ kern 13 auf der Innenluftseite geblasen wird, beträgt 41,9°C, die Temperatur von Luft, die ausgehend vom Heizerkern 13 auf der Außenluftseite geblasen wird, beträgt 44,4°C, und die mitt­ lere Temperatur davon beträgt 43,2°C.

Wenn andererseits der Heißwassereinlaß 13a in dem ersten Luft­ durchlaß 8 auf der Einlaßluftseite angeordnet wird und der Heißwasserauslaß 13c im zweiten Luftdurchlaß 9 auf der Außen­ luftseite angeordnet ist, wie für die Bedingungen A und B in der Tabelle 1 gezeigt, wird heißes Wasser mit einer Temperatur von 50°C ausgehend vom Heißwassereinlaß 13a zunächst zum Wärme­ tauschen mit der Innenluft, die eine Temperatur von 20°C auf­ weist, im ersten Luftdurchlaß 8 gebracht. Eine Temperaturdiffe­ renz zwischen dem heißen Wasser und der Innenluft wird dadurch größer (d. h. 30°C), so daß die Wärmetauschwirkung auf der Innenluftseite vermindert wird. Das heißt, wie in Fig. 4A gezeigt, daß die Temperatur von Luft, die ausgehend vom Heizer­ kern 13 auf der Innenluftseite geblasen wird, auf 46,9°C erhöht ist. Infolge davon wird die mittlere Blaslufttemperatur zwi­ schen der Temperatur von Luft, die ausgehend vom Heizerkern auf der Innenluftseite geblasen wird, und der Temperatur von Luft, die ausgehend vom Heizerkern auf der Außenluftseite geblasen wird, auf 44,3°C erhöht, so daß das Heizvermögen des Heizer­ kerns 13 verbessert werden kann.

Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform wird jede der Klappen 4, 5, 17, 18, 22, 26, 31 und 36 durch ein Betäti­ gungsorgan, wie etwa einen Servomotor durch einen Gelenkmecha­ nismus betätigt; jede Klappe kann jedoch auch manuell durch ein manuelles Betätigungselement betätigt werden, das auf einem Klimaanlagenbedienpaneel vorgesehen ist, wie etwa ein Innen­ luft/Außenlufteinleit- bzw. -zuführeinstellhebel, ein Tempera­ tursteuerhebel und ein Luftauslaßbetriebsarthebel.

Außerdem kann die vorliegende Erfindung auf eine Klimaanlage angewendet werden, in welcher der Verdampfer (d. h. der Kühlwär­ metauscher) 12 nicht in der Klimatisierungseinheit 100 angeord­ net ist.

Bei der ersten Ausführungsform ist der Maximalheizbetrieb, wenn die Doppellaminarbetriebsart eingestellt ist, nicht strikt auf den Fall begrenzt, bei welchem die Luftmischklappen 17 und 18 in Stellungen betätigt werden, um kühle Luft vollständig daran zu hindern, umgeleitet zu werden; vielmehr umfaßt er auch den Fall, bei welchem Stellungen der Luftmischklappen 17 und 18 erlauben, daß eine geringe Menge an Kühlluft umgeleitet wird.

Bei der ersten Ausführungsform wird außerdem das bewegliche Trennelement, das aus der Hilfsluftmischklappe 18 und der Warm­ luftumgehungsklappe 22 besteht, als Unterteilungselement zum Unterteilen der ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 auf der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite des Heizer­ kerns 13 verwendet. Als Unterteilungs- bzw. Trennelement zum Unterteilen der ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 auf der luftstromaufwärtigen Seite und der luftstromabwärtigen Seite des Heizerkerns 13 können jedoch auch Unterteilungsele­ mente, die am Klimatisierungsgehäuse 11 befestigt sind, ähnlich wie die Unterteilungselemente 15 und 24 verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung kann außerdem auf eine Klimaanlage angewendet werden, bei welcher die Warmluftumgehungsklappe 22 oder der Rücksitzfußöffnungsabschnitt 33 aus der ersten Ausfüh­ rungsform weggelassen sind.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird nunmehr in bezug auf Fig. 5 bis 11 erläutert.

Bei der ersten Ausführungsform sind als Temperatureinstellein­ heit zum Einstellen des Heizausmaßes für die klimatisierte Luft im Heizerkern 13 zum Einstellen der Lufttemperatur, Luftmisch­ klappen 17 und 18 zum Einstellen eines Luftmengenverhältnisses von kühler Luft zu warmer Luft verwendet. Bei der zweiten Aus­ führungsform wird anstelle der Luftmischklappen 17 und 18 ein Heißwasserventil 48 zum Einstellen der Menge von heißem Wasser, das in den Heizerkern 13 strömt oder der Temperatur des heißen Wassers genutzt, um die Lufttemperatur einzustellen.

Bei der zweiten Ausführungsform werden Teile und Komponenten, die ähnlich oder äquivalent zu denjenigen bei der ersten Aus­ führungsform sind, durch dieselben Bezugsziffern bezeichnet, und eine Erläuterung dieser Teile und Komponenten erübrigt sich. Bei der zweiten Ausführungsform sind der Teil der Geblä­ seeinheit 1 und der Teil des Verdampfers 12 ähnlich zu denjeni­ gen bei der ersten Ausführungsform. In Fig. 5 ist zur Verein­ fachung der Darstellung die Gebläseeinheit 1 auf der stromauf­ wärtigen Seite der Klimatisierungseinheit 100 in Reihe angeord­ net; ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform kann jedoch die Gebläseeinheit 1 in einer versetzten Stellung auf einer Seite der Klimatisierungseinheit 100 in der Fahrgastzelle angeordnet sein.

Bei dem Heizerkern 13 handelt es sich um einen Einwegeströ­ mungstyp. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist der Heizerkern 13 derart angeordnet, daß der Heißwassereinlaß 13a des Heizerkerns 13 im ersten Luftdurchlaß 8 angeordnet ist, und der Heißwasserauslaß 13c im zweiten Luftdurchlaß 9 angeordnet ist.

Als Trenn- bzw. Unterteilungselement zum Unterteilen der ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 auf der luftstromaufwärtigen Seite und der luftstromabwärtigen Seite des Heizerkerns 13 sind bei der zweiten Ausführungsform feststehende bzw. stationäre Unterteilungs- bzw. Trennplatten 24a und 24b zum Unterteilen der ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 vorgesehen. Auf der luftstromabwärtigen Seite der Trennplatte 24b ist ein Kom­ munikationspfad 40 zum Verbinden des ersten Luftdurchlasses 8 mit dem zweiten Luftdurchlaß 9 vorgesehen.

Der Kommunikations- bzw. Verbindungspfad 40 wird durch eine Fußklappe 41 geöffnet und geschlossen. Das heißt, durch Verwen­ den der Fußklappe 41 können der Fußöffnungsabschnitt 29 und der Kommunikationspfad 40 geöffnet und geschlossen werden. Wenn die Fußklappe 41 den Kommunikationspfad 40 schließt, teilt die Fuß­ klappe 41 den ersten Luftdurchlaß 8 vom zweiten Luftdurchlaß 9. Die Fußklappe 41 wird mittels einer Drehwelle 42 gedreht.

Ein Kühlluftumgehungsdurchlaß 43 ist auf einer Oberseite des Heizerkerns 13 vorgesehen, und der Kühlluftumgehungsdurchlaß 43 wird durch eine Kühlluftumgehungsklappe 44 geöffnet und geschlossen. Die Entfrosterklappe 26, welche den Entfrosteröff­ nungsabschnitt 25 öffnet und schließt, öffnet und schließt außerdem den Gesichtsöffnungsabschnitt 28.

Als nächstes wird der Heißwasserkreislauf 45 für heißes Wasser (d. h. Motorkühlwasser) erläutert, das im Heizerkern 13 zirku­ liert.

Bei einem Motor 46 handelt es sich um einen wassergekühlten Motor und eine Wasserpumpe 47, die durch den Motor 46 angetrie­ ben wird, ist in dem Heißwasserkreislauf 45 vorgesehen. Wenn der Motor 46 läuft, wird die Wasserpumpe 47 derart betätigt, daß das heiße Wasser in der Heißwasserleitung bzw. dem Heißwas­ serkreislauf 45 zirkuliert.

Ein Heißwasserventil 48 zum Einstellen der Menge von heißem Wasser, das in den Heizerkern 13 strömt, ist in der Heißwasser­ leitung 45 vorgesehen. Das Heißwasserventil 48 weist ein Ven­ tilgehäuse 49 aus Kunstharz bzw. Kunststoff auf, und einen Heißwassereinlaß 50, in welchen heißes Wasser ausgehend vom Motor 45 strömt, wobei eine Umgehungsöffnung 51 und ein Heiß­ wasserauslaß (nicht gezeigt) in dem Ventilgehäuse 49 vorgesehen sind. Der Heißwasserauslaß ist auf der Bodenseite (d. h. der Rückseite in Fig. 5) des Ventilgehäuses 49 gebildet und mit dem Heißwassereinlaß 13a des Heizerkerns 13 verbunden.

Ein Ventilkörper 52 zylindrischer Form und aus Kunststoff bestehend ist drehbar in dem Ventilgehäuse 49 aufgenommen. Der Ventilkörper 52 ist mit einem (nicht gezeigten) Ventilkörper­ betätigungsmechanismus verbunden. Der Ventilkörperbetätigungs­ mechanismus wird durch ein Betätigungsorgan, wie etwa einen Servomotor oder manuell durch einen manuellen Betätigungsmecha­ nismus für eine Temperatureinstellung eines Klimaanlagenbedien­ paneels betätigt.

Ein Umgehungsdurchlaß 55, der mit der Umgehungsöffnung 51 ver­ bunden ist, ist im Ventilgehäuse 49 vorgesehen. In dem Heißwas­ serkreislauf 45 ist die Umgehungsleitung 55, durch welche hei­ ßes Wasser den Heizerkern 13 umgeht, parallel zum Heizerkern 13 angeordnet. Ein Rückführheißwassereinlaß 53, der mit dem Heiß­ wasserauslaß 13c des Heizerkerns 13 verbunden ist, ein Rück­ führheißwasserauslaß 54, der mit der Saugseite der Wasserpumpe 47 des Motors 46 verbunden ist, und ein Verbindungs- bzw. Ver­ einigungsabschnitt 56, in welchem umgeleitetes heißes Wasser aus der Umgehungsleitung 55 und rückgeführtes heißes Wasser vom Heizerkern 13 miteinander vereinigt werden, sind im Ventil­ gehäuse 49 vorgesehen.

Ein druckempfindliches Ventil (d. h. Umgehungsventil) 57 ist im Umgehungsdurchlaß 55 vorgesehen und weist einen Ventilkörper 58 zum Einstellen eines Öffnungsquerschnitts der Umgehungsöffnung 51 und eine Schraubenfeder (d. h. Federeinheit) 59 auf. Die Federkraft der Schraubenfeder 59 wird an den Ventilkörper 58 angelegt. Das druckempfindliche Ventil 57 dient zum Unterdrüc­ ken einer Schwankung des Durchsatzes des heißen Wassers, das in den Heizerkern 13 strömt, und zwar aufgrund einer Schwankung bzw. Änderung der Motordrehzahl.

Wenn eine Druckdifferenz zwischen der Vorderseite und der Rück­ seite des druckempfindlichen Ventils 57 auf einen vorbestimmten Wert erhöht ist, bewegt sich der Ventilkörper 58 des druckemp­ findlichen Ventils 57 in Fig. 5 aufwärts, und zwar entgegenwir­ kend zur Federkraft der Schraubenfedern 51. Die Umgehungsöff­ nung 51 wird deshalb geöffnet und der Öffnungsquerschnitt der Umgehungsöffnung 51 wird in Übereinstimmung mit der Druckdiffe­ renz zwischen der Vorderseite und der Rückseite des druckemp­ findlichen Ventils 57 geändert. Eine Druckdifferenz zwischen dem Heißwassereinlaß 13a und dem Heißwasserauslaß 13c wird des­ halb ungefähr auf einem konstanten Wert selbst dann gehalten, wenn der Austragdruck der Wasserpumpe 47 des Motors 46 schwankt bzw. sich ändert.

Bei dem zylindrischen Ventilkörper 52, der in dem Ventilgehäuse 49 drehbar aufgenommen ist, handelt es sich um ein Dreiwege- Ventil zum Öffnen und Schließen des Heißwassereinlasses 50, der Umgehungsöffnung 51 und des Heißwasserauslasses (nicht gezeigt). Der Ventilkörper 52 weist einen Steuerdurchlaß 521 zum Einstellen der Durchflußmenge des heißen Wassers auf. Im Steuerdurchlaß 521 sind einlaßseitige Öffnungsabschnitte 522 und 523 zum Einstellen des Öffnungsgrads des Heißwassereinlas­ ses 50 vorgesehen, ein Zwischendurchlaßabschnitt 524 zur Kommu­ nikation mit dem einlaßseitigen Öffnungsabschnitt 522 und 523, ein umgehungsseitiger Öffnungsabschnitt 525, durch welchen hei­ ßes Wasser ausgehend vom Zwischendurchlaßabschnitt 524 zu der Umgehungsöffnung 51 strömt, und auslaßseitige Öffnungsab­ schnitte 526 und 527, durch welche das heiße Wasser ausgehend vom Zwischendurchlaßabschnitt 524 zum Heißwasserauslaß (nicht gezeigt) strömt.

Durch Einstellen des Öffnungsgrads (d. h. des Drehwinkels) des Ventilkörpers 52 können auf diese Weise ein Öffnungsquerschnitt A des Heißwassereinlasses 50, ein Öffnungsquerschnitt A2 des Heißwasserauslasses (d. h. des Einlasses des Heißwasserkerns 13) und ein Öffnungsquerschnitt A3 der Umgehungsöffnung 51 kontinu­ ierlich eingestellt werden, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Menge des heißen Wassers, die durch den Heizerkern 13 strömt, und die Menge des heißen Wassers, die durch den Umgehungsdurchlaß 55 strömt, können eingestellt werden.

Als nächstes wird nunmehr in bezug auf Fig. 7 bis 11 jede Luft­ auslaßbetriebsart der zweiten Ausführungsform gemäß der vorlie­ genden Erfindung erläutert.

(1) Gesichtsluftauslaßbetriebsart

Wie in Fig. 7 gezeigt, öffnet die Kühlluftumgehungsklappe 44 im Maximalkühlzustand während der Gesichtsluftauslaßbetriebsart den Kühlluftumgehungsdurchlaß 43, um den Luftströmungswider­ stand zu verringern und die Menge an kühler Luft zu vergrößern, die ausgeblasen werden soll. In dem Heißwasserventil 48 wird der Ventilkörper 52 in eine Position betätigt, in welcher der Öffnungsgrad in Fig. 6 0° beträgt, so daß der Heißwasserauslaß (d. h. der Einlaß des Heizerkerns 13) vollständig geschlossen ist, um den Umlauf des heißen Wassers in den Heizerkern 13 zu unterbrechen.

Zu diesem Zeitpunkt werden in der Gebläseeinheit 1 die Innen­ luft/Außenluftumschaltklappen 4 und 5 betätigt, um die Gesamt­ innenluftansaugbetriebsart bzw. die Betriebsart, in welcher die gesamte Innenluft angesaugt wird, derart einzustellen, daß Innenluft durch sowohl den ersten Luftdurchlaß 8 wie den zwei­ ten Luftdurchlaß 9 strömt.

Die Innenluft im ersten Luftdurchlaß 8, abgekühlt durch den Verdampfer 12, strömt durch den Heizerkern 13 und den Kommuni­ kationspfad 40 und in Richtung auf den Gesichtsöffnungsab­ schnitt 28, und die Innenluft im zweiten Luftdurchlaß 9, abge­ kühlt durch den Verdampfer 12, strömt durch den Heizerkern 13 und den Kühlluftumgehungsdurchlaß 43 und in Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28. Die kühle Luft in dem Gesichts­ öffnungsabschnitt 28 strömt durch einen (nicht gezeigten) Gesichtskanal und wird aus dem Gesichtsauslaß in Richtung auf die obere Seite bzw. den oberen Teil eines Fahrgasts bzw. Bei­ fahrers in der Fahrgastzelle geblasen.

Die Durchflußmenge des heißen Wassers, das durch den Heizerkern 13 strömt, wird durch Einstellen des Öffnungsgrads des Ventil­ körpers 52 derart eingestellt, daß die Temperatur der Luft, die in Richtung auf die Fahrgastzelle ausgeblasen wird, eingestellt werden kann.

In dem anderen Zustand mit Ausnahme des Maximalkühlzustands während der Gesichtsluftauslaßbetriebsart schließt die Kühl­ luftumgehungsklappe 44 den Kühlluftumgehungsdurchlaß 43.

(2) Zwei-Niveau-Luftauslaßbetriebsart

Wie in Fig. 8 gezeigt, schließt in der Zwei-Niveau-Luftauslaß­ betriebsart die Kühlluftumgehungsklappe 44 vollständig den Kühlluftumgehungsdurchlaß 43 und die Fußklappe 41 schließt vollständig den Kommunikationspfad 40 und öffnet vollständig den Fußöffnungsabschnitt 29. Zu diesem Zeitpunkt werden in der Gebläseeinheit 1 die Innenluft/Außenluftumschaltklappen 4 und 5 so betätigt, daß die Gesamtinnenluftansaugbetriebsart einge­ stellt ist, so daß Innenluft durch die ersten und zweiten Luft­ durchlässe 8 und 9 strömt.

In der Zwei-Niveau-Auslaßbetriebsart wird der Ventilkörper 52 des Heißwasserventils 48 in einen Zwischenöffnungsgrad (z. B. 30° bis 60°) derart betätigt, daß eine vorbestimmte Durchfluß­ menge des heißen Wassers in den Heizerkern 13 strömt.

Die Innenluft im ersten Luftdurchlaß 8 wird demnach durch den Verdampfer 12 abgekühlt und durch den Heizerkern 13 erneut erhitzt, um eine vorbestimmte Temperatur einzunehmen und dar­ aufhin in Richtung auf den Fußbereich des Fahrgasts bzw. Bei­ fahrers in der Fahrgastzelle durch den Fußöffnungsabschnitt 29 geblasen. Gleichzeitig wird Innenluft im zweiten Luftdurchlaß 9 durch den Verdampfer 12 abgekühlt und durch den Heizerkern 13 auf eine vorbestimmte Temperatur wiedererhitzt und daraufhin in Richtung auf die Oberseite bzw. den Oberkörper des Fahrgasts in der Fahrgastzelle durch den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 gebla­ sen.

Der Heizerkern 13 ist vom Einwegedurchflußtyp, bei welchem das heiße Wasser entlang einem Weg ausgehend vom Heißwassereinlaß 13a in Richtung auf den Heißwasserauslaß 13c strömt. Der Hei­ zerkern 13 ist außerdem derart angeordnet, daß der Heißwasser­ einlaß 13a im ersten Luftdurchlaß 8 angeordnet ist, und der Heißwasserauslaß 13c im zweiten Luftdurchlaß 9 angeordnet ist. Das heiße Wasser mit hoher Temperatur erwärmt deshalb die Innenluft im ersten Luftdurchlaß 8 und das heiße Wasser, das in dem ersten Luftdurchlaß 8 mit der Innenluft einen Wärmeaus­ tausch ausgeführt hat, heizt die Innenluft im zweiten Luft­ durchlaß 9.

Da die Temperatur der Luft, die ausgehend vom Heizerkern 3 auf der Seite des zweiten Luftdurchlasses 9 geblasen wird, niedri­ ger wird als die Temperatur derjenigen Luft, die ausgehend vom Heizerkern 3 auf der Seite des ersten Luftdurchlasses 8 gebla­ sen wird, ist die Temperatur der Luft, die in Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 geblasen wird, niedriger als die­ jenige, die in Richtung auf die Fußöffnungsabschnitte 29 gebla­ sen wird, so daß eine Temperaturverteilung der Blasluft zum Kühlen eines Kopfabschnitts und zum Heizen eines Fußabschnitts (eines Fahrgastes) erzielt werden kann.

Die Temperatur von Luft, die in Richtung auf die Fahrgastzelle geblasen wird, kann durch Einstellen des Öffnungsgrads des Ven­ tilkörpers 52 des Heißwasserventils 48 eingestellt werden.

In der vorstehend erläuterten Zwei-Niveau-Auslaßbetriebsart und in der Gesichtsluftauslaßbetriebsart wird die Luftansaug­ betriebsart in die Gesamtinnenluftansaugbetriebsart versetzt; die Gesamtaußenluftansaugbetriebsart kann jedoch durch manuelle Betätigung durch einen Fahrgast in der Fahrgastzelle einge­ stellt werden.

(3) Fußluftauslaßbetriebsart

Wie in Fig. 9 gezeigt, schließt die Entfrosterklappe 26 in der Fußluftauslaßbetriebsart den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 und öffnet den Entfrosteröffnungsabschnitt 25. Außerdem schließt die Kühlluftumgehungsklappe 44 den Kühlluftumgehungsdurchlaß 43 und die Fußklappe 41 wird in die obere Stellung des Kommunika­ tionspfads 40 gedreht bzw. verschwenkt, um den Kommunikations­ pfad 40 und den Fußöffnungsabschnitt 29 gleichzeitig zu öffnen.

Andererseits werden in der Gebläseeinheit 1 die Innen­ luft/Außenluftumschaltklappen 4 und 5 betätigt, um die Innen/Außenluftdoppellaminarbetriebsart einzustellen, so daß die Innenluft durch den ersten Luftdurchlaß 8 strömt und die Außenluft durch den zweiten Luftdurchlaß 9 strömt.

Nach Durchströmen des Verdampfers 12 im ersten Luftdurchlaß 8 wird Innenluft in dem Heizerkern 13 erwärmt, um warme Luft bereitzustellen und in Richtung auf den Fußabschnitt des Fahr­ gasts in der Fahrgastzelle durch den Fußöffnungsabschnitt 29 geblasen. Nach Durchströmen des Verdampfers 12 in dem zweiten Luftdurchlaß 9 wird die Außenluft in dem Heizerkern 13 erwärmt, um warme Luft bereitzustellen und in Richtung auf die Innen­ seite der Windschutzscheibe des Fahrzeugs durch den Entfroster­ öffnungsabschnitt 25 ausgeblasen.

Da ein Teil der Warmluft im zweiten Kühldurchlaß 9 in diesem Fall in den Fußöffnungsabschnitt 29 durch den Kommunikations­ pfad 40 strömt, wird ein Verhältnis der Luftmenge, die ausge­ hend von dem Entfrosteröffnungsabschnitt 25 geblasen wird, zu der Luftmenge, die ausgehend von dem Fußöffnungsabschnitt 29 geblasen wird, auf 2/8 beispielweise eingestellt. Infolge davon kann die Heizwirkung der warmen Luft, die ausgehend vom Fußöff­ nungsabschnitt 29 geblasen wird, erhöht werden.

Durch Einstellen in der Innen/Außenluftdoppellaminarbetriebsart ist es möglich, sowohl die Verbesserung der Heizwirkung wie des Entfrostungsleistungsvermögens für die Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu gewährleisten.

Die Fußluftauslaßbetriebsart wird üblicherweise im Winter bei niedriger Temperatur genutzt. Zum Startzeitpunkt wird deshalb der Ventilkörper 52 des Heißwasserventils 48 in den maximalen Öffnungsgrad (d. h. 95°) derart betätigt, daß die maximale Durchflußmenge an heißem Wasser durch den Heizerkern 13 strömt. Wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Starten des Heizbetriebs abgelaufen ist und die Temperatur der Fahrgastzelle erhöht ist, wird der Ventilkörper 52 des Heißwasserventils 48 vom bzw. aus­ gehend vom maximalen Öffnungsgrad in einen Zwischenöffnungsgrad in dieser Abfolge betätigt.

Wenn der Ventilkörper 52 des Heißwasserventils 48 in die Zwi­ schenposition betätigt wird, wird die Menge an heißem Wasser, das durch den Heizerkern 13 strömt, verringert. Wenn die Gesamtaußenluftansaugbetriebsart in diesem Fall eingestellt wird, wird deshalb die Temperatur des heißen Wassers auf der Heißwassereinlaßseite des Heizerkerns 13 rasch verringert. Da die Temperatur der Außenluft im Winter bis auf -10°C fallen kann, wird das heiße Wasser mit der Außenluft niedriger Tempe­ ratur, z. B. -10°C, in der Gesamtaußenluftansaugbetriebsart zum Wärmetauschen gebracht, wodurch die Temperatur des heißen Was­ sers auf der Heißwassereinlaßseite des Heizerkerns 13 rasch erniedrigt wird. Auf der Heißwasserauslaßseite des Heizerkerns 13 wird infolge davon das heiße Wasser verringerter Temperatur zum Wärmetauschen mit der Außenluft niedriger Temperatur gebracht. Die Temperatur von Blasluft auf der Heißwasserauslaß­ seite des Heizerkerns 13 wird deshalb im Vergleich zu derjeni­ gen Temperatur von Blasluft auf der Heißwassereinlaßseite stark verringert. Da die Temperatur von Luft, die von der Heißwasser­ einlaßseite des Heizerkerns 13 ausgeblasen wird, erniedrigt ist, wird die Temperatur von Luft, die ausgehend vom zweiten Luftdurchlaß 9 geblasen wird, erniedrigt, und die Temperatur von Luft, die ausgehend vom Entfrosterluftauslaß geblasen wird, wird ebenfalls erniedrigt, wodurch das Entfrostungsvermögen für die Windschutzscheibe des Fahrzeugs verringert wird.

Selbst dann, wenn der Ventilkörper 52 des Heißwasserventils 48 bei der zweiten Ausführungsform in die Zwischenstellung derart betätigt wird, daß die Menge an heißem Wasser, das durch den Heizerkern 13 strömt, erniedrigt ist, wird die Innen/Außenluftdoppellaminarbetriebsart eingestellt, der Hei­ zerkern 13 ist vom Einwegeströmungstyp und der Heißwassereinlaß 13a des Heizerkerns 13 ist im ersten Luftdurchlaß 8 (d. h. auf der Innenluftseite) angeordnet und der Heißwasserauslaß 13c des Heizerkerns 13 ist im zweiten Luftdurchlaß 9 (d. h. der Außen­ luftseite) angeordnet. Da in diesem Fall die Temperatur der Innenluft auf 25°C durch Durchführen des Heizvorgangs erhöht wird, wenn der Ventilkörper 52 des Heißwasserventils 48 in die Zwischenposition betätigt ist, wird die Wärmetauschmenge bzw. das Wärmetauschausmaß zwischen der Innenluft, die durch den ersten Luftkanal 8 strömt und dem heißem Wasser in dem Heizer­ kern 13 gering und die Temperatur des heißen Wassers auf der Heißwassereinlaßseite (d. h. der Seite des ersten Luftdurchlas­ ses) des Heizerkerns 13 wird nicht so stark verringert.

Da bei der zweiten Ausführungsform das heiße Wasser mit relativ hoher Temperatur in die Heißwasserauslaßseite (d. h. die Seite des zweiten Luftdurchlasses 9) des Heizerkerns 13 strömt, kann die Temperatur von Luft, die ausgehend von der Heißwasseraus­ laßseite des Heizerkerns 13 geblasen wird, höher gemacht werden als in dem Fall, daß die gesamte Außenluftansaugbetriebsart eingestellt ist.

(4) Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart

Wie in Fig. 10 gezeigt, schließt die Fußklappe 41 in der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart den Kommunikationspfad 40 vollständig. Die weiteren Betriebs- bzw. Betätigungspositionen in der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart sind ähnlich zu der­ jenigen in der Fußluftauslaßbetriebsart.

Auf diese Weise strömt die warme Luft in dem zweiten Luftdurch­ laß 9 auf der Auslaßluftseite nicht in den ersten Luftdurchlaß 8 durch den Kommunikationspfad 40. Die Menge an warmem Wasser, das in Richtung auf den Fußöffnungsabschnitt 29 geblasen wird, ist deshalb verringert, und die Menge an warmer Luft, die in Richtung auf den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 geblasen wird, ist im Vergleich zu diesem Fall der Fußluftauslaßbetriebsart erhöht, und es ist möglich, die Menge an Luft einzustellen, die aus dem Fußöffnungsabschnitt 29 geblasen wird, und zwar unge­ fähr auf die gleiche Menge wie diejenige, die aus dem Entfro­ steröffnungsabschnitt 25 geblasen wird, um die Entfrosterlei­ stungsfähigkeit für die Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu ver­ bessern.

In der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart kann die Temperatur­ differenz zwischen der warmen Luft, die aus dem Fußöffnungsab­ schnitt 29 geblasen wird, und der warmen Luft, die aus dem Ent­ frosteröffnungsabschnitt 25 geblasen wird, verringert werden.

Wenn in der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart die Temperatur der Außenluft -10°C beträgt, beträgt das Durchflußvolumen (d. h. die Durchflußmenge) des heißen Wassers 0,8 1/min, die Tempera­ tur des heißen Wassers am Heißwassereinlaß beträgt 80°C, das Luftvolumen der Gebläseeinheit 1 beträgt 150 m³/h und die Tem­ peratur der Innenluft beträgt 25°C, die Temperaturdifferenz zwischen der Luft, die ausgehend von der Heißwassereinlaßseite (d. h. der Seite des ersten Luftdurchlasses 8) des Heizerkerns 13 geblasen wird, und der Luft, die ausgehend von der Heißwas­ serauslaßseite (d. h. der Seite des zweiten Luftdurchlasses 9) geblasen wird, beträgt 14°C in der Gesamtaußenluftansaugbe­ triebsart. Da jedoch bei der zweiten Ausführungsform die Dop­ pellaminarbetriebsart eingestellt ist, wird die Temperaturdif­ ferenz zwischen der Luft, die ausgehend von der Heißwasserein­ laßseite dem Heizerkerns 13 geblasen wird, und der Luft, die ausgehend von der Heißwasserauslaßseite des Heizerkerns 13 geblasen wird, um bzw. auf 8°C unter denselben Bedingungen erniedrigt.

(5) Entfrosterluftauslaßbetriebsart

Wie in Fig. 11 gezeigt, wird in der Entfrosterluftauslaßbe­ triebsart die Gesamtaußenluftansaugbetriebsart gewählt, um das Entfrostungsvermögen bzw. -leistungsvermögen zu erhöhen. Außer­ dem öffnet die Fußklappe 41 den Kommunikationspfad 40 und schließt den Fußöffnungsabschnitt 29. Die Außenluft in den ersten und zweiten Luftdurchlässen 8 und 9 wird dadurch durch den Heizerkern 13 erhitzt und strömt in Richtung auf den Ent­ frosterauslaßöffnungsabschnitt 25, um den Entfrosterbetrieb für die Windschutzscheibe des Fahrzeugs durchzuführen.

Bei der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfin­ dung wird der Öffnungsgrad (d. h. die Stellung) des Ventilkör­ pers 52 des Heißwasserventils 48 kontinuierlich geändert, um die Menge an heißem Wasser einzustellen, die in den Heizerkern 13 strömt. Die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch in einer Klimaanlage zum Einsatz gelan­ gen, in welcher die Temperatur des heißen Wassers, das in den Heizerkern 13 strömt, durch Einstellen der Strömungsmenge des heißen Wassers eingestellt wird, das eine hohe Temperatur hat und vom Motor herrührt, und einer Durchflußmenge des heißen Wassers niedriger Temperatur, nachdem ein Wärmeaustausch im Heizerkern 13 stattgefunden hat. Das heißt, die zweite Ausfüh­ rungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf eine Klima­ anlage angewendet werden, bei welcher die Temperatur von Luft, die in Richtung auf die Fahrgastzelle geblasen wird, durch Ein­ stellen der Durchflußmenge oder der Temperatur des dem Heizer­ kern 13 zuzuführenden heißen Wassers eingestellt wird.

Als Einstelleinheit zum Einstellen der Durchflußmenge oder der Temperatur des dem Heizerkern 13 zuzuführenden heißen Wassers kann ein Leistungs- bzw. Schaltsteuerventil eingesetzt werden, bei welchem der Ventilkörper 52 eine Einschaltdauersteuerung zwischen vorbestimmten unterschiedlichen Öffnungsgraden (d. h. Stellungen) durchführt.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen im Hinblick auf die beiligenden Zeichnungen erläutert wurde, erschließen sich dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen im Umfang der beiliegenden Ansprüche.

Claims (10)

1. Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrgastzelle, wobei die Klimaanlage aufweist:
ein Klimatisierungsgehäuse (11) zum Bilden eines Luft­ durchlasses, wobei das Klimatisierungsgehäuse einen ersten Öffnungsabschnitt (29 und 33) zum Blasen von Luft in Rich­ tung auf einen unteren Abschnitt der Fahrgastzelle und einen zweiten Öffnungsabschnitt (25) zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenseite einer Windschutzscheibe aufweist,
einen Heizwärmetauscher (13) zum Heizen von Luft, die durch den Luftdurchlaß hindurchtritt, um einen Wärmetausch zwischen heißem Wasser und der Luft durchzuführen,
eine Temperatursteuereinheit (17, 18 und 48) zum Einstel­ len der Heizmenge durch den Heizwärmetauscher zum Steuern der Lufttemperatur, und
eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen des Luft­ durchlasses in einen ersten Luftdurchlaß (8), durch wel­ chen Innenluft strömt, und einen zweiten Luftdurchlaß (9), durch welchen Außenluft strömt, wenn die Temperatursteuer­ einheit so gesteuert ist, daß die Heizmenge während einer Luftauslaßbetriebsart maximiert wird, in welchem der erste Öffnungsabschnitt ebenso wie der zweite Öffnungsabschnitt geöffnet sind, und zwar derart, daß der erste Luftdurchlaß in Verbindung mit dem ersten Öffnungsabschnitt und der zweite Luftdurchlaß in Verbindung mit dem zweiten Öff­ nungsabschnitt steht, wobei
der Heizwärmetauscher einen Heißwassereinlaß (13a) auf­ weist, durch welchen das heiße Wasser in den Heizwärmetau­ scher strömt, und einen Heißwasserauslaß (13c), durch wel­ chen das heiße Wasser, das mit Luft Wärmetausch ausführt, zur Außenseite strömt,
wobei der Heizwärmetauscher vom Einwegeströmungstyp ist, in welchem das heiße Wasser entlang einem Weg vom Heißwas­ sereinlaß zum Heißwasserauslaß strömt, und
der Heizwärmetauscher in dem Luftdurchlaß angeordnet ist und die ersten und zweiten Luftdurchlässe derart kreuzt, daß der Heißwassereinlaß sich in dem ersten Luftdurchlaß und der Heißwasserauslaß sich in dem zweiten Luftdurchlaß befinden.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das Klimatisierungsgehäuse außerdem einen dritten Öff­ nungsabschnitt (28) zum Blasen von Luft in Richtung auf einen oberen Abschnitt der Fahrgastzelle aufweist, und der dritte Öffnungsabschnitt in Verbindung mit dem zweiten Luftdurchlaß steht.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1, außerdem aufweisend:
einen Kühlwärmetauscher (12), der in dem Klimatisierungs­ gehäuse auf einer luftstromaufwärtigen Seite des Heizwär­ metauschers angeordnet ist, um benachbart zum bzw. neben dem Heizwärmetauscher zu liegen, wobei
der Heizwärmetauscher und der Kühlwärmetauscher derart angeordnet sind, daß der Kühlwärmetauscher sich relativ zu dem Heizwärmetauscher auf der Fahrzeugvorderseite befin­ det, und
der erste Luftdurchlaß und der zweite Luftdurchlaß derart angeordnet sind, daß der erste Luftdurchlaß sich auf einer niedrigeren Fahrzeugseite relativ zu dem zweiten Luft­ durchlaß befindet.

4. Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrgastzelle, wobei die Klimaanlage aufweist:
ein Klimatisierungsgehäuse (11) zum Bilden eines Luft­ durchlasses, wobei das Klimatisierungsgehäuse einen ersten Öffnungsabschnitt (29 und 33) zum Blasen von Luft in Rich­ tung auf einen unteren Abschnitt der Fahrgastzelle und einen zweiten Öffnungsabschnitt (25) zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenseite einer Windschutzscheibe aufweist,
einen Heizwärmetauscher (13) zum Heizen von Luft, die durch den Luftdurchlaß hindurchtritt, um einen Wärmetausch zwischen heißem Wasser und der Luft durchzuführen,
eine Temperatursteuereinheit (48) zum Einstellen der Heiz­ menge durch den Heizwärmetauscher zum Steuern der Lufttem­ peratur, und
eine Unterteilungseinrichtung zum Unterteilen des Luft­ durchlasses in einen ersten Luftdurchlaß (8), durch welche Innenluft strömt, und einen zweiten Luftdurchlaß (9), durch welche Außenluft strömt, wenn sowohl der erste Öff­ nungsabschnitt wie der zweite Öffnungsabschnitt geöffnet sind, und zwar derart, daß der erste Luftdurchlaß in Ver­ bindung mit dem ersten Öffnungsabschnitt und der zweite Luftdurchlaß in Verbindung mit dem zweiten Öffnungsab­ schnitt stehen, wobei
der Heizwärmetauscher einen Heißwassereinlaß (13a) auf­ weist, durch welchen heißes Wasser in den Heizwärmetau­ scher strömt, und einen Heißwasserauslaß (13c), durch wel­ chen heißes Wasser, das mit Luft Wärmeaustausch durchge­ führt hat, zur Außenseite strömt,
der Heizwärmetauscher vom Einwegeströmungstyp ist, bei welchem heißes Wasser entlang einem Weg vom Heißwasserein­ laß zum Heißwasserauslaß strömt, und
der Heizwärmetauscher in dem Luftdurchlaß die ersten und zweiten Durchlässe derart kreuzend angeordnet ist, daß der Heißwassereinlaß sich im ersten Luftdurchlaß befindet und der Heißwasserauslaß sich im zweiten Luftdurchlaß befin­ det.

5. Klimaanlage nach Anspruch 4, wobei die Temperatursteuer­ einheit eine Durchflußmenge des heißen Wassers einstellt, das dem Heizwärmetauscher zugeführt werden soll.

6. Klimaanlage nach Anspruch 4, wobei die Temperatursteuer­ einheit die Temperatur des dem Heizwärmetauscher zuzufüh­ renden Wassers steuert.

7. Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei die Temperatursteuer­ einheit einen Ventilkörper (52) zum kontinuierlichen Ein­ stellen seiner Position und ein Heißwasserventil (48) zum kontinuierlichen Einstellen einer Durchflußmenge des hei­ ßen Wassers aufweist, welches dem Heizwärmetauscher in Übereinstimmung mit der Stellung des Ventilkörpers zuge­ führt werden soll.

8. Klimaanlage nach Anspruch 4, außerdem aufweisend:
eine Innen/Außenluftumschaltklappe (4 und 5), die Innen­ luft in den ersten Luftdurchlaß und Außenluft in den zwei­ ten Luftdurchlaß in der Außenluftbetriebsart einleitend wobei der erste Öffnungsabschnitt und der zweite Öffnungs­ abschnitt gleichzeitig geöffnet werden.

9. Klimaanlage nach Anspruch 4, außerdem aufweisend:
einen Kühlwärmetauscher (12), der in dem Klimatisierungs­ gehäuse auf der stromaufwärtigen Seite des Heizwärmetau­ schers angeordnet ist, um benachbart zu bzw. neben dem Heizwärmetauscher zu liegen, wobei
der Heizwärmetauscher und der Kühlwärmetauscher derart angeordnet sind, daß der Kühlwärmetauscher sich auf der Fahrzeugvorderseite relativ zu dem Heizwärmetauscher befindet, und
der erste Luftdurchlaß und der zweite Luftdurchlaß derart angeordnet sind, daß sich der erste Luftdurchlaß auf einer niedrigeren Fahrzeugseite relativ zu dem zweiten Luft­ durchlaß befindet.

10. Klimaanlage nach Anspruch 4, wobei das Klimatisierungsgehäuse außerdem einen dritten Öff­ nungsabschnitt (28) zum Blasen von Luft in Richtung auf einen oberen Abschnitt der Fahrgastzelle aufweist, und der dritte Öffnungsabschnitt in Verbindung mit dem zweiten Luftdurchlaß steht.