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Diese
Erfindung betrifft eine Klimaanlage, bei welcher ein Durchlass in
einem Klimatisierungsgehäuse in
einen ersten Luftdurchlass und einen zweiten Luftdurchlass unterteilt
ist. Erhitzte Hochtemperatur-Innenluft kann wieder umgewälzt werden,
um das Heizvermögen
zu verbessern, und aus einem Fußluftauslass
geblasen werden, und niedrige Feuchtigkeit aufweisende Außenluft
kann aus einem Entfrosterluftauslass geblasen werden.
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Bei
einer herkömmlichen
Klimaanlage, die in der
JP
05-124426 A 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.
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In
dem Klimatisierungsgehäuse
ist eine Trennplatte zum Unterteilen des Innenraums des Klimatisierungsgehäuses in
einen ersten Luftdurchlaß,
der sich vom Außenlufteinlaß zum Gesichtsluftauslaß und dem Fußluftauslaß erstreckt,
und ein zweiter Luftdurchlaß gebildet,
der sich von dem Außenlufteinlaß zum Entfrosterluftauslaß erstreckt.
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Sowohl
im ersten wie im zweiten Luftdurchlaß sind ein Heizwärmetauscher,
eine Umgehungsleitung zum Umgehen des Heizwärmetauschers 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.
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Wenn
entweder die Gesichtsbetriebsart, die Zwei-Niveau-Betriebsart oder
die Fußbetriebsart
als Luftauslaßbetriebsart
gewählt
ist, wird dann, wenn die Innenluft/Außenluft-Einleitbetriebsart
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
eingeleitet wird.
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Wenn
die Fuß/Entfrosterbetriebsart
als Luftauslaßbetriebsart
gewählt
ist, wird eine Innenluft/Außenluft-Doppellaminarbetriebsart
eingestellt, bei welcher die Innenluft in den ersten Luftdurchlaß und die
Außenluft in
den zweiten Luftdurchlaß eingeleitet
wird. Da auf diese Weise eine Fahrgastzelle durch Wiederumwälzen der
Innenluft geheizt wird, die bereits erhitzt wurde, wird das Heizleistungsvermögen verbessert.
Da die Außenluft
niedriger Feuchtigkeit in Richtung auf die Windschutzscheibe geblasen
wird, ist es möglich,
eine Entfrostungsleistung für
die Windschutzscheibe zu gewährleisten.
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Bei
der herkömmlichen
Vorrichtung ist jedoch die relative Anordnung des Heißwassereinlasses
und des Auslasses des Heizwärmetauschers
in Bezug auf die Innenluft/Außenluft-Durchlässe nicht
erläutert.
Es wurde festgestellt, dass die Temperatur der Luft, die von dem
Heizwärmetauscher
ausgeblasen wird, sich in Abhängigkeit
von dieser relativen Anordnung ändert.
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US 5 105 730 A beschreibt
eine andere Klimaanlage, welche eine Luftströmung in einer Strömungsschicht
erzeugt.
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EP 699 547 A2 zeigt
ein Heizgerät,
bei welchem ebenfalls eine Luftströmung in einer einzigen Schicht erzeugt
wird.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage
zu schaffen, bei welcher ein Heißwassereinlass des Heizwärmetauschers
in einem ersten Luftdurchlass angeordnet ist, um die Heizleistung
in einer Innenluft/Außenluft-Doppellaminarbetriebsart
zu verbessern, bei welcher die Innenluft und die Außenluft
voneinander getrennt strömen.
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Diese
Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die Klimaanlage einen Heizwärmetauscher auf, der einen Heißwassereinlass
hat, durch welchen das Wasser in den Heizwärmetauscher strömt, und
einen Heißwasserauslass,
durch welchen das heiße
Wasser, das einen Wärmeaustausch
mit Luft durchgeführt
hat, nach außen ausströmt. Der
Heizwärmetauscher
ist vom Einwege-Strömungstyp,
bei welchem das heiße
Wasser auf einem Weg von dem Heißwassereinlass zum Heißwasserauslass
strömt.
Der Wärmetauscher
ist in einem Luftdurchlass eines Klimatisierungsgehäuses angeordnet,
durch welchen Innenluft strömt,
und in einen zweiten Luftdurchlass, durch welchen Außenluft
strömt
derart, dass der Heißwassereinlass
sich im ersten Luftdurchlass be findet und der Heißwasserauslaß sich im
zweiten Luftdurchlaß befindet.
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Auf
diese Weise wird in der Doppellaminarbetriebsart, bei welcher die
Innenluft und die Außenluft
voneinander getrennt strömen,
das heiße
Wasser auf Seiten des Heißwassereinlaßes des
Heizwärmetauschers zum
Wärmetausch
mit der Innenluft gebracht, und das heiße Wasser auf Seiten des Heißwasserauslaßes des Heizwärmetauschers
wird zum Wärmetausch
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
Wasser und der Innenluft größer, wodurch
die Wärmetauschwirkung
auf der Innenluftseite verbessert wird und die Temperatur der von
dem Heizwärmetauscher
auf der Innenluftseite geblasenen Luft erhöht wird. Obwohl zu diesem Zeitpunkt
die Temperaturdifferenz auf der Außenluftseite geringfügig verringert
ist, wird die Abnahme der Temperatur des heißen Wassers infolge des Wärmetausches
nur gering, weil die Temperatur der Innenluft in der Fahrgastzelle
bereits einen bestimmten hohen Grad aufweist. Infolge davon wird
die mittlere Temperatur der gesamten Luft, die ausgehend von dem
Heizwärmetauscher
ausgeblasen wird, erhöht,
und die Heizfähigkeit bzw.
-leistung wird verbessert.
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Die
Klimaanlage weist außerdem
eine Temperatursteuereinheit auf, welche eine Durchflussmenge oder
eine Temperatur des dem Heizwärmetauscher
zuzuführenden
heißen
Wassers einstellt, um das Heizausmaß durch den Heizwärmetauscher
einzustellen. Daher ist in einer Luftauslassbetriebsart, bei welcher
gleichzeitig ein erster Öffnungsabschnitt
zum Ausblasen von Luft zum unteren Abschnitt des Passagierabteils
und ein zweiter Öffnungsabschnitt
zum Ausblasen von Luft zur inneren Oberfläche einer Windschutzscheibe
des Fahrzeugs geöffnet sind,
das Abstrahlausmaß des
heißen
Wassers gering und die Temperatur des heißen Wassers wird nicht stark
verringert, selbst dann, wenn die Temperatursteuereinheit die Durchflussmenge
oder die Temperatur des zu dem Heizwärmetauscher zuzuführenden
heißen
Wassers steuert, da die Innenluft, welche eine höhere Temperatur als die Außenluft
aufweist, durch den ersten Durchtritt hindurchströmt. Infolge
davon kann die Außenluft,
die durch den zweiten Luftdurchlaß strömt, einen Wärmeaustausch mit dem heißen Wasser,
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.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; es
zeigen:
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1 schematisch
den Gesamtaufbau eines Lüftungssystems
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform;
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2 einen
Querschnittsansicht einer Klimaanlagen-Einheit in 1;
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3 eine
Vorderansicht eines Heizerkerns in 1;
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4A und 4B schematisch
das experimentelle Ergebnis der Temperatur von Luft, die ausgehend
vom Heizerkern geblasen wird;
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5 schematisch
den Gesamtaufbau eines Lüftungssystems
und eines Heißwasserkreislaufs
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform,
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6 eine
Kurvendarstellung von Eigenschaften bzw. der Kennlinie eines Ventilkörpers des
Heißwasserventils
aus 5,
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7 schematisch
den Arbeitsablauf einer Gesichtsluftbetriebsart gemäß der zweiten
Ausführungsform,
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8 schematisch
die Arbeitsweise einer Zwei-Niveau-Luftauslaßbetriebsart gemäß der zweiten
Ausführungsform,
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9 schematisch
die Arbeitsweise der Fußluftauslaßbetriebsart
gemäß der zweiten
Ausführungsform,
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10 schematisch
die Arbeitsweise der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart
gemäß der zweiten
Ausführungsform,
und
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11 schematisch
die Arbeitsweise einer Entfrosterluftauslaßbetriebsart gemäß der zweiten
Ausführungsform.
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Eine
erste Ausführungsform
wird nunmehr in Bezug auf 1 bis 3 erläutert.
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Sie
wird bei einer Klimaanlage angewendet,
die in einem Fahrzeug
angebracht ist, bei welchem es schwierig ist, eine ausreichende
Heizquelle für
den Heizbetrieb sicherzustellen, wie etwa in einem Fahrzeug mit
einem Dieselmotor, einem Elektrofahrzeug und einem Hybridfahrzeug. 1 zeigt
schematisch den Gesamtaufbau eines Lüftungssystems einer Klima anlage
und 2 zeigt ein Vertikal-Querschnitt einer Klimatisierungseinheit.
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In 1 ist
das Lüftungssystem
der Klimaanlage hauptsächlich
in zwei Teile, eine Gebläseeinheit 1 und
eine 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
Außenlufteinleitöffnung 3 zum
Einleiten von Außenluft
(d. h. Luft außerhalb
der Fahrgastzelle) versehen. Die Einleitöffnungen 2, 2a und 3 werden
durch erste und zweite Innenluft/Außenluftumschaltklapnen 4 und 5 geöffnet und
geschlossen.
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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 Innenluft/Außenlufteinleitbetriebsart-Steuersignal
der Klimaanlage.
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In
der Gebläseeinheit 1 ist
ein erstes Lüfterrad 6 für Innenluft
und ein zweites Lüfterrad 7 für Außenluft zum
Blasen von Luft vorgesehen, die ausgehend von den Einleitöffnungen 2, 2a und 3 eingeleitet
wird. Beide Lüfterräder 6 und 7 weisen
ein Zentrifugal-Mehrschaufellüfterrad
(Scirocco-Lüfterrad)
auf, und werden gleichzeitig durch einen (nicht gezeigten) gemeinsamen
Elektromotor in Drehung versetzt.
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1 zeigt
einen Zustand einer Dopellaminarbetriebsart (nachfolgend erläutert).
Da die erste Innenluft/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 Lüfterrades 6 gesaugt.
Da andererseits die zweite Innenluft/Außenluft-Umschaltklappe 4 die
zweite Innenluft-Einleitöffnung 2a schließt und den
Außenluftdurchlass 3b ausgehend
von der Außenlufteinleitöffnung 3 öffnet, wird
Außenluft
in eine Saugöffnung 7a des
zweiten Lüfterrades 7 gesaugt.
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In
diesem Zustand bläst
deshalb das erste Lüfterrad 6 die
Innenluft ausgehend von der Innenlufteinleitöffnung 2 in einen
ersten Durchlass 8 für
Innenluft und ein zweites Lüfterrad 7 bläst die Außenluft
ausgehend von der Außenlufteinleitöffnung 3 in
den zweiten Durchlass 9 für Außenluft. Der erste Durchlass 8 und der
zweite Durchlass 9 sind durch eine Trennwand 10 unterteilt,
die zwischen dem ersten Lüfterrad 6 und
dem zweiten Lüfterrad 7 angeordnet
ist. Die Trennplatte 10 kann in ein Schneckengehäuse 10a integriert
gebildet sein, das aus Kunstharz bzw. Kunststoff besteht, und beide
Lüfterräder 6 und 7 aufnimmt.
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Die
Klimatisierungseinheit 100 ist von einem Typ, bei welchem
sowohl ein Verdampfer (Kühlwärmetauscher) 12 wie
ein Heizerkern (Reizwärmetauscher) 13 in
einem Klimatisierungsgehäuse 11 aufgenommen sind.
Nachfolgend wird der Aufbau der Klimatisierungseinheit 100 insbesondere
in bezug auf 2 erläutert.
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Das
Klimatisierungsgehäuse 11 besteht
aus Kunstharz bzw. Kunststoff, das bis zu einem gewissen Grad elastisch
und hochgradig fest ist, wie etwa Polypropylen, und des aus rechten
und linken Teilgehäusen besteht,
von denen jedes eine Unterteilungsfläche in vertikaler Richtung
(Auf/Ab-Richtung des Fahrzeugs) in 2 aufweist.
Die rechten und linken Teilgehäuse
sind zur Bildung des Klimatisierungsgehäuses 11 durch Befestigungsmittel,
wie etwa eine Metallfederklemme und eine Schraube, verbunden, nachdem
die Heizwärmetauscher 12 und 13 sowie
Komponenten, wie etwa eine Klappe (nachfolgend erläutert),
darin aufgenommen sind.
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Die
Klimatisierungseinheit 100 ist an der Unterseite der Spritzwand
in der Fahrgastzelle angeordnet sowie im wesentlichen an einem zentralen
Abschnitt in bezug auf die Rechts/Linksrichtung des Fahrzeugs. In einem
Abschnitt des Klimatisierungsgehäuses 11 an
der vordersten Seite des Fahrzeugs ist ein Lufteinlaß 14 gebildet,
in welchem durch die Gebläseeinheit 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 Fahrgastsitzes
angeordnet ist.
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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
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Wie
in 2 gezeigt, ist der Verdampfer 12 in der
Vorwärts/Rückwärts-Richtung
bzw. entlang der Länge
des Fahrzeugs dünn
gebildet und in dem Klimatisierungsgehäuse 11 so angeordnet,
dass eine Längsrichtung
von diesem sich in Auf/Abwärtsrichtung
des Fahrzeugs bzw. in vertikaler Richtung erstreckt.
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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 zweiten Luftdurchlaß 9 auf
der Oberseite des Fahrzeugs unterteilt. Die Trennplatte 15 ist
integriert 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.
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An
der luftstromabwärtigen
Seite (Fahrzeugrückseite)
des Verdampfers 12 ist ein Heizerkern 13 in einem
bestimmten Abstand angeordnet. Der Heizerkern 13 dient
zum Wiederaufheizen kühler
Luft, die durch den Verdampfer 7 getreten ist. Im Heizerkern 13 strömt Kühlwasser
hoher Temperatur (heißes
Kühlwasser) zum
Kühlen
des Fahrzeugmotors, und der Heizerkern 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 Klimatisierungsgehäuse 11 derart angeordnet,
dass sich eine Längsachse
von diesem in vertikaler bzw. Aufwärts/Abwärts-Richtung des Fahrzeugs
erstreckt. Der Heizerkern 13 ist jedoch aus der vertikalen Richtung
zur Vorderseite des Fahrzeugs unter geringem Winkel geneigt.
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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.
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In
dem Klimatisierungsgehäuse 11 zwischen
dem Heizerkern 13 und dem Verdampfer 12 sind eine plattenartige
Hauptluftmischklappe 17 und eine plattenartige Hilfsluftmischklappe 18 zum
Einstellen des Mengenverhältnisses
von Luft, die in dem Heizerkern 13 erwärmt werden soll, und kühler Luft
vorgesehen, die den Heizerkern 13 in der Umgehungsleitung 16 umströmt. Beide
Luftmischklappen 17 und 18 sind mit Drehwellen 17a bzw. 18a verbunden
und mit den Drehwellen 17a und 18a in der Aufwärts/Abwärts-Richtung
des Fahrzeugs drehbar.
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Die
Drehwellen 17a und 18a sind drehbar in dem Klimatisierungsgehäuse 11 gelagert,
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 Gelenkmechanismus und ein Betätigungsorgan, wie etwa einen
Servomotor, gegenseitig verriegelt betätigt, in Übereinstimmung mit einem Blaslufttemperatursteuersignal
der Klimaanlage.
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Die
Drehwelle 17a der Hauptluftmischklappe 17 ist
an der Oberseite der Drehwelle 18a der Hilfsluftmischklappe 18 angeordnet,
um dazwischen einen vorbestimmten Abstand zu bilden. Beide Luftmischklappen 17 und 18 werden
in sämtliche
Drehpositionen so gedreht, daß sie
nicht in störenden
Eingriff miteinander gelangen. Im Maximal-Kühlbetrieb werden die Luftmischklappen 17 und 18 in
Positionen gedreht, wobei beide ein ander überlappen, wie in 2 doppelstrichpunktiert
gezeigt, und zwar in einer Weise, daß beide Luftmischklappen 17 und 18 durch
Druck an einer vorstehenden Rippe an einer Seite des Klimatisierungsgehäuses 11 anliegen,
um den Luftzuströmdurchlaß in den
Heizerkern 13 vollständig
zu verschließen.
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Im
Maximal-Heizbetrieb werden beide Luftmischklappen 17 und 18 in
die durch durchgezogene Linien gezeigten Positionen gedreht und
die Hauptluftmischklappe 17 verschließt das Einlaßloch 16a des
Kühlluftumgehungsluftdurchlasses 16.
Ein Oberseitenendabschnitt 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 8 und
den zweiten Luftdurchlaß 9 dient.
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Der
Verdampfer 12 ist vom geschichteten Typ, bei welchem mehrere
flache Rohre, von denen jedes durch Verbinden von zwei dünnen Metallplatten
aus Aluminium oder dergleichen miteinander gebildet ist, um gewellte
Kühlripen
zwischen benachbarten flachen Rohren sandwichartig einzuschließen, woraufhin
sie 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 Rohres derart
gebildet, dass der erste Luftdurchlaß 8 und der zweite
Luftdurchlaß 9 in
dem Verdampfer 12 unterteilt sind.
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In
dem Klimatisierungsgehäuse 11 ist
an der stromabwärtigen
Seite (Abschnitt, an der Rückseite
des Fahrzeugs) eine Trennwand 19 integriert mit dem Klimatisierungsgehäuse 11 und
sich in der Aufwärts/Abwärts-Richtung
erstreckend vorgesehen, um einen vorbestimmten Freiraum mit dem
Heizerkern 13 zu bilden. Durch die Trennwand 19 ist
ein Warmluftdurchlass 19a gebildet, der sich in Aufwärtsrichtung
ausgehend von einer Position unmittelbar nach bzw. hinter dem Heizerkern 13 erstreckt.
An der stromabwärtigen
Seite (d. h. an der Oberseite) vereinigt sich der Warmluftdurchlass 19a mit
dem Kühlluftumgehungsdurchlass 16 an
einer Oberseite des Heizerkerns 13, um einen Kühlluft/Warmluft-Mischraum 20 zum
Mischen der kühlen
Luft mit der warmen Luft zu bilden.
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An
einem unteren Endabschnitt der Trennwand 19 ist ein Warmluft-Umgehungseinlassabschnitt 21 geöffnet bzw.
mündet
dort, um einer Oberfläche
des Heizerkerns 13 auf der luftstromabwärtigen Seite gegenüberzuliegen.
Der Warmluft-Umgehungseinlassabschnitt 21 wird durch eine
Warmluftumgehungsklappe 22 geöffnet und geschlossen. Die
Warmluftumgehungsklappe 22 ist mit einer Drehwelle 23 verbunden,
die drehbar an einem oberen Endabschnitt des Warmluft-Umgehungseinlassabschnitts 21 angeordnet
ist, und sie wird mit der Drehwelle 23 zwischen einer durch
eine durchgezogene Linie gezeigten Stellung und einer durch eine doppelstrichpunktierte
Linie gezeigten Stellung in 2 gedreht.
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Bei
einer 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.
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In
einer (nachfolgend erläuterten)
Fußluftauslaßbetriebsart
und einer (nachfolgend erläuterten) Fuß/Entfrosterauslaßbetriabsart
wird die Warmluftklappe 22, wenn die Maximalheizbetriebsart
(Doppellaminarbetriebsart) eingestellt ist, in eine durch die durchgezogene
Linie von 2 gezeigte Stellung (d. h. eine Stellung
im Bereich einer Trennlinie B des Heizerkerns 13) derart
betätigt,
daß die
Warmluftumgehungsklappe 22 als bewegliches Trennelement
zum Unterteilen des Warmluftdurchlasses 19a unmittelbar
nach dem Heizerkern 13 in einen ersten Luftdurchlaß 8 und
einen zweiten Luftdurchlaß 9 dient.
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Als
nächstes
wird der Heizerkern 13 in bezug auf 3 erläutert. Der
Heizerkern 13 weist einen Heißwassereinlaßtank 13b mit
einem Heißwassereinlaß 13a auf,
einen Heißwasserauslaßtank 13d mit
einem Heißwasserauslaß 13c und
einen Wärmetauscherkernabschnitt 13e,
der zwischen den beiden Tanks 13b und 13d angeordnet
ist. Der Kernabschnitt 13e ist ein Typ, bei welchem mehrere
flache Rohre 13f, von denen jedes durch Verbinden von dünnen Metallplatten
aus Aluminium oder dergleichen mit einem flachen Querschnitt gebildet
ist, und eine gewellte Rippe 13g zwischen benachbarten
flachen Rohren sandwichartig einschließt, und verlötet ist.
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Jedes
Seitenende der flachen Rohre 13f kommuniziert mit dem Heißwassereinlaßtank 13b,
und jedes andere Seitenende der flachen 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 Rohre 13f auf einem Weg bzw. in Einwegstraßenart von
einer unteren Seite zu einer oberen Seite in 3.
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Die
Aufwärts/Abwärts-Richtung
bzw. vertikale Richtung des Heizerkerns 13 in 3 entspricht
der entsprechenden Aufwärts/Abwärts-Richtung
in 2. Deshalb sind de Heißwassereinlaß 13a und
der Heißwassereinlaßtank 13b des
Heizerkerns 13 in dem ersten Luftdurchlaß 8 angeordnet,
und der Heißwasserauslaß 13c und
der Heißwasserauslaßtank 13d sind
in dem zweiten Luftdurchlaß 9 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 stationäre Trennplatte 24 integriert
mit dem Klimatisierungsgehäuse 11 zwischen
der Drehachse 18a und der Hilfsluftmischklappe 18 gebildet.
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In
einem Oberseitenabschnitt des Klimatisierungsgehäuses 11 mündet ein
Entfrosteröffnungsabschnitt 25 in
einen Abschnitt der Fahrzeugvorderseite. Die klimatisierte Luft
von dem Kühlluft/Warmluft-Mischraum 20,
deren Temperatur gesteuert wird, strömt in den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 und
wird daraufhin in Richtung auf die Innenseite der Kraftfahrzeugwindschutzscheibe
durch einen (nicht gezeigten) Entfrosterkanal und einen (nicht gezeigten)
Entfrosterluftauslaß ausgeblasen.
Ein Einlaßloch 25a,
das vor einem Durchlaß vorgesehen
ist, der zu dem Entfrosteröffnungsabschnitt 25 führt, wird
durch die Entfroster klappe 26 geöffnet und geschlossen. Die
Entfrosterklappe 26 ist drehbar durch eine Drehwelle 27 angeordnet.
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In
dem Oberseitenabschnitt des Klimatisierungsgehäuses 11 mündet ein
Gesichtsöffnungsabschnitt 28 in
einen Abschnitt in Richtung der Fahrzeugrückseite auf einer Beifahrerseite.
Die klimatisierte Luft aus dem Kühlluft/Warmluft-Mischraum 20,
deren Temperatur gesteuert wird, strömt in den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 durch
einen Verbindungspfad 36 und wird daraufhin aus einem Gesichtsluftauslaß an einem
oberen Abschnitt der Spritzwand in Richtung auf einen Oberkörper des
Fahrgasts durch einen (nicht gezeigten) Gesichtskanal ausgeblasen.
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An
einem oberen Abschnitt der Seitenfläche in Richtung der Fahrzeugrückseite
des Klimatisierungsgehäuses 11 mündet ein
Vordersitz-Fußöffnungsabschnitt 29.
Die klimatisierte Luft von dem Kühlluft/Warmluft-Mischraum 20,
deren Temperatur gesteuert wird, strömt in den Vordersitz-Fußöffnungsabschnitt 29 durch einen
Verbindungspfad 36. Im Maximal-Heizbetrieb strömt die warme
Luft von dem Warmluft-Umgehungseinlaßabschnitt 21 durch
eine Öffnung
von diesem durch den Warmluftdurchlaß 30 in den Vordersitz-Fußöffnungsabschnitt 29.
Die warme Luft wird aus dem Vordersitz-Fußluftauslaß in Richtung auf die Füße des Beifahrers
auf den vorderen Sitz geblasen, und zwar durch einen (nicht gezeigten)
Vordersitzfußkanal.
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Zwischen
einem Einlaßloch 29a des
Vordersitz-Fußöffnungsabschnitts 29 und
dem Gesichtsöffnungsabschnitt 28 ist
eine Fuß/Gesichts-Umschaltklappe 31 angeordnet,
und zwar drehbar getragen durch eine Drehwelle 32. Das
Einlaßloch 29a des
Vor dersitz-Fußöffnungsabschnitts 29 und
der Gesichtsöffnungsabschnitt 28 werden
durch die Klappe 31 wahlweise geöffnet und geschlossen.
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In
einen unteren Abschnitt der Seitenfläche des Klimatisierungsgehäuses 11 in
Richtung der Fahrzeugrückseite
(auf der Beifahrerseite) mündet
ein Rücksitz-Fußöffnungsabschnitt 33 gegenüber dem
Warmluft-Umgehungseinlaßabschnitt 21.
Die warme Luft von dem Warmluft-Umgehungseinlaßabschnitt 21 und
dem Warmluftdurchlaß 30 strömt in den
Rücksitz-Fußöffnungsabschnitt 33 und
wird aus dem (nicht gezeigten) Rücksitz-Fußluftauslaß in Richtung
auf die Füße des Beifahrers
bzw. Fahrgasts auf dem Rücksitz
durch einen (nicht gezeigten) Rücksitzfußkanal ausgeblasen.
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An
einem unteren Endabschnitt des Warmluft-Umgehungseinlaßabschnitts 21 ist
eine Warmluftführungsplatte 34 zum
Leiten der warmen Luft in Richtung auf den Warmluftdurchlaß 30 vorgesehen.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird in einer Doppellaminarbetriebsart während der Fußluftauslaßbetriebsart
auf der stromabwärtigen
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
und um den Kommunikationspfad 26 zu öffnen.
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Auf
diese Weise werden die ersten und zweiten Luftdurchlässe 8, 9 über den
Verbindungspfad 36 miteinander verbunden.
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Die
Entfrosterklappe 26 und die Fuß/Gesichtsumschaltklappe 31 sind
mit einem (nicht gezeigten) Gelenkmechanismus verbunden und werden
durch ein Betätigungsorgan,
wie etwa einen Servomotor, in Übereinstimmung
mit einem Luftauslaßbetriebsartsteuersignal
der Klimaanlage gegenseitig verriegelt betätigt.
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Jede
der vorstehend erläuterten
Klappen 4, 5, 17, 18, 22, 26 und 31 hat
denselben Aufbau wie eine Klappenbasisplatte, die aus Kunstharz
bzw. Kunststoff oder Metall besteht und mit den jeweiligen Drehwellen 4a, 5a, 17a, 18a, 23, 27 und 32 verbunden
und mit elastischem Dichtmaterial zu beiden Seiten versehen ist.
-
Als
nächstes
wird die Arbeitsweise der Ausführungsform
mit dem vorstehend erläuterten
Aufbau beschrieben.
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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.
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(1) FUßLUFTAUSLAßBETRIEBSART
-
1 und 2 zeigen
einen Zustand, bei weichem eine Doppellaminarbetriebsart 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 Lüfterrades 6 gebracht
und außerdem
wird die Außenluft-Einleitungsöffnung 3 in
Verbindung mit der Saugöffnung 7a des
zweiten Lüfterrades 7 für Außenluft
der Gebläseeinheit 1 gebracht.
In diesem Zustand bläst
deshalb das erste Lüfterrad 6 die
Innenluft von der Innenluft-Einleitungsöffnung 2 in den ersten
Durchlass 8 für
Innenluft und das zweite Lüfterrad 7 bläst die Außenluft
von der Außenluft-Einleitungsöffnung 3 in
den zweiten Durchlass 9 für Außenluft.
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In
der Klimatisierungseinheit 100 werden außerdem sowohl
die Mischklappe 17 wie die Mischklappe 18 in die
durch durchgezogene Linien gezeigte Stellungen gedreht, damit die
Hauptluftmischklappe 17 die Einlaßöffnung 1a des Kühlluftumgehungsdurchlasses 16 vollständig schließt und gleichzeitig
der Oberseitenendabschnitt der Hilfsluftmischklappe 18 in
einer Position unmittelbar hinter dem Verdampfer 12 angeordnet
ist und ausgehend von der Verlängerungslinie
A der Trennplatte 15 in Richtung auf den zweiten Luftdurchlaß 9 mit
dem vorbestimmten Abstand verschoben ist. Auf diese Weise arbeitet
die Hilfsluftmischklappe 18 als bewegliches Trennelement
zum Unterteilen des Luftdurchlasses zwischen dem Verdampfer 12 und
dem Heizerkern 13 in den ersten Luftdurchlaß 8 und
den zweiten Luftdurchlaß 9.
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Die
Warmluftumgehungsklappe 22 wird derart in die in 2 mit
durchgezogener Linie gezeigte Position bewegt, dass die Warmluftumgehungsklappe 22 als
bewegliches Trennelement zum Unterteilen des Warmluftdurchlasses 19a in
einen ersten Luftdurchlaß 8 und
einen zweiten Luftdurchlaß 9 dient
und den Warmluft Umgehungseinlaßabschnitt 21 öffnet.
-
Die
Entfrosterklappe 26 wird in eine Zwischenposition zwischen
dem Verbindungspfad 36 und dem Einlaßloch 26 des Entfrosteröffnungsabschnitts 25 gebracht,
um sowohl, den Verbindungspfad 36 wie den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 zu öffnen. Die
Fuß/Gesichts-Umschaltklappe 31 verschließt den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 und öffnet den
Vordersitz-Fußöffnungsabschnitt 29.
-
Durch
Betätigen
der Lüfterräder 6 und 7 strömt deshalb
die Innenluft von der Innenlufteinleitungsöffnung 2 und die Außenluft
von der Außenlufteinleitungsöffnung 3 getrennt
in den ersten Luftdurchlass 8 und den zweiten Luftdurchlass 9.
-
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 Warmluftdurchlaß 30 und
zu den Vordersitz- und Hintersitzöffnungsabschnitten 29 und 33.
Nachdem sie im Heizerkern 13 erhitzt ist, strömt andererseits
die Außenluft
durch den Warmluftdurchlaß 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 Verbindungspfad 36.
-
Infolge
davon wird die Warmluft, die durch Erhitzen der Außenluft
mit geringer Feuchtigkeit erzeugt ist, in die Entfroster öffnung 25,
und mit niedriger Feuchtigkeit in Richtung auf die Innenseite der
Windschutzscheibe ausgeblasen, so dass das Entfrosterleistungsvermögen für die Windschutzscheibe
ausreichend gewährleistet
werden kann. Die Hochtemperaturwarmluft, die durch das Erhitzen
der Innenluft erzeugt ist, wird hauptsächlich in die Vordersitz- und
Hintersitzfußöffnungsabschnitte 29 und 33 ausgeblasen,
damit die Heizwirkung verbessert werden kann. In 2 bezeichnet
der Pfeil C eine Innerluftströmung,
während
der Pfeil D eine Außenluftströmung bezeichnet.
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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 Zwischenposition gesteuert.
-
Dabei
wird die Luftmenge, die in die Fußöffnungsabschnitte 29 und 33 geblasen
wird, auf ungefähr 80%
eingestellt, und die Luftmenge, die in die Entfroster-Öffnungsabschnitte 25 geblasen
wird, wird auf ungefähr
20% eingestellt.
-
Wenn
in der Fußluft-Auslaßbetriebsart
beide Mischklappen 17 und 18 ausgehend von ihrem
Maximal-Heizzustand in eine Zwischenöffnungsstellung 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 Luftmischklappen 17 und 18 in
die Zwischenöffnungsposition
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 Heizerkerns 13.
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Gekoppelt
mit den Betätigungen
beider Luftmischklappen 17 und 18 wird die Warmluftumgehungsklappe 22 in
die mit durchgezogener Linie gezeigte Stellung betätigt, in
welcher der Warmluftumgehungseinlaßabschnitt 21 geschlossen
ist und die Unterteilungsfunktion für den Warmluftdurchlaß 19a unmittelbar
hinter bzw. nach dem Heizerkern 13 aufgehoben ist.
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Die
gesamte Warmluft, die erwärmt
wird, während
sie den Heizerkern 13 durchströmt, steigt in dem Warmluftdurchlaß 19a hoch
und wird daraufhin mit der kühlen
Luft aus dem Kühlluftumgehungsdurchlaß 16 in dem
Raum 20 gemischt, so daß warme Luft gewünschter
Temperatur erzielt werden kann. Der größte Teil der warmen Luft strömt durch
den Verbindungspfad 36 zu den Vordersitz- und Hintersitzfußöffnungsabschnitten 29 und 33 und
wird in Richtung auf die Füsse
des Beifahrers bzw. Fahrgasts ausgeblasen.
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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.
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Wenn
sich die Fußluftauslaßbetriebsart
in dem Temperatursteuerbereich befindet, in welchem die beiden Mischklappen 17 und 18 in
eine Zwischenöffnungsposition
gebracht sind, um die Temperatur der Blasluft zu steuern, ist die
maximale Heizkapazität
bzw. das maximale Heizvermögen
nicht erforderlich. in der Innenluft/Außenlufteinleitungsbetriebsart
ist deshalb üblicherweise
eine Gesamtaußenluftbetriebsart
eingestellt, in welcher sowohl die erste wie die zweite Innenlufteinleitungsöffnung 2 und 2a geschlossen
sind und lediglich die Außenlufteinleitungsöffnung 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 Innenlufteinleitungsöffnungen 2 und 2a geöffnet ist,
oder eine Innenluft/Außenluftmischbetriebsart,
in welcher die Innenluft und die Außenluft gleichzeitig eingeleitet
bzw. zugeleitet werden, wie vorstehend erläutert.
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In
der Fußluftauslaßbetriebsart
mit diesem Temperatursteuerbereich wird deshalb, weil die Luftmenge, die
in Richtung auf die Vordersitz- und Hintersitzfußöffnungsabschnitte 29 und 33 durch
Schließen
des Warmluftumgehungseinlaßabschnitts 21 geringer
sein kann, die Entfrosterklappe 28 in eine Position verschoben,
in welcher ein Öffnungsbereich
des Verbindungspfads 36 vergrößert ist, um eine Abnahme der
Blasluftmenge zu verhindern.
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(2) Fuß/ENTFROSTERLUFTAUSLAßBETRIEBSART
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In
der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart
ist die Luftmenge die ausgehend von den Vordersitz- und Hintersitzfußöffnungsabschnitten 29 und 33 ausgeblasen
wird, ungefähr
gleich derjenigen, die aus dem Entfrosteröffnungsabschnitt 25 ausgeblasen
wird. In der Doppellaminarbetriebsart wird während der Fuß/Entfroster-Luftauslassbetriebsart,
wie aus einem Ver gleich mit 2 hervorgeht,
die Entfrosterklappe 26 in eine den Verbindungspfad 36 verschließende Position
gebracht. Da kein Luftstrom durch den Verbindungspfad 36 in Richtung
auf den Vordersitz-Fußöffnungsabschnitt 29 vorhanden
ist, ist es möglich,
die Luftmenge, die ausgehend von den Vordersitz- und Hintersitz-Öffnungsabschnitten 29 und 33 ausgeblasen
wird, auf ungefähr
dieselbe Menge einzustellen, die aus dem Entfroster-Öffnungsabschnitt 25 ausgeblasen
wird. Die anderen Punkte sind ähnlich
wie bei der Doppellaminarbetriebsart in der Fußluftauslaßbetriebsart.
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Da
der Luftströmungswiderstand
jedes Abschnitts in der Klimatisierungseinheit 100 für jedes
Produkt variiert, kann die Entfrosterklappe 26 in eine
Stellung betätigt
werden, in welche der Verbindungspfad 36 geringfügig geöffnet ist.
Auf diese Weise strömt
in der Doppellaminarbetriebsart nicht nur in der Fußluftauslaßbetriebsart,
sondern auch in der Fuß/Entfroster-Luftauslaßbetriebsart
die Außenluft
ausgehend von dem zweiten Luftdurchlaß 9 in den Vordersitz-Fußöffnungsabschnitt 29 durch
den Verbindungspfad 36.
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Wenn
in der Fuß/Entfroster-Luftauslaßbetriebsart
beide Mischklappen 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 verriegelt
und in die Stellung betätigt,
die in 2 durch eine doppelt strichpunktierte Linie gezeigt
ist, um den Warmluft-Umgehungseinlaßabschnitt 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 2 gezeigte
Zwischenstellung betätigt,
um ein Luftmengenverhältnis
beizubehalten, bei welchem die Luftmenge, die in Richtung auf die
Fußöffnungsabschnitte 29 und 33 geblasen
wird, ungefähr
gleich derjenigen ist, die in Richtung auf den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 geblasen
wird.
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(3) GESICHTSLUFTAUSLAßBETRIEBSART
-
In
der Gesichtsluftauslaßbetriebsart
wird die Klappe 22 betätigt,
um den Warmluftumgehungseinlaßabschnitt 21 zu
schließen,
die Klappe 26 wird betätigt,
um den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 zu
schließen
und die Klappe 31 wird betätigt, um den Fußöffnungsabschnitt 29 zu
schließen
und lediglich den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 zu öffnen. Durch
die Luftmischklappen 17 und 18 auf eine gewünschte Temperatur
klimatisierte kühle
Luft wird lediglich in Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 geblasen.
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(4) ZWEI-NIVEAU-LUFTAUSLAßBETRIEBSART
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In
der Zwei-Niveau-Luftauslaßbetriebsart
wird die Fuß/Gesichtsumschaltklappe 31 aus
der Stellung der Gesichtsluftauslaßbetriebsart in eine Zwischenstellung
betätigt,
in welcher ein Luftdurchlaß in
Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 und
ein Luftdurchlaß in
Richtung auf die Fußöffnungsabschnitte 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 niedriger als diejenige, die in Richtung auf die
Fußöffnungsabschnitte 29 und 33 geblasen
wird, so daß eine
Temperaturverteilung der Blasluft zum Kühlen eines Kopfteils und zum
Erwärmen
bzw. Heizen eines Fußabschnitts
erhalten werden kann.
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(5) ENTFROSTERLUFTAUSLAßBETRIEBSART
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In
der Entfrosterluftauslaßbetriebsart
wird die Klappe 22 betätigt,
um den Warmluftumgehungseinlaß 21 zu
verschließen
und die Klappe 26 wird betätigt, um den Verbindungspfad 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 4A und 4B zeigen
die Beziehung zwischen der Temperatur von Luft, die ausgehend von
dem Heizerkern 13 geblasen wird und Anordnungsstellungen
des Heißwassereinlasses 13a und des
Heißwasserauslasses 13c relativ
zu dem ersten Luftdurchlaß 8 auf
der Innenluftseite und dem zweiten Luftdurchlaß 9 auf der Außenluftseite.
In Tabelle 1 zeigt der Zustand A eine Bedingung, in welcher der
Heißwassereinlaß 13 sich
an der Innenluftseite befindet, der Zustand B 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.
-
Wenn
der Heißwassereinlaß 13a in
dem zweiten Luftdurchlaß 9 auf
der Außenluftseite
angeordnet ist und der Heißwasserauslaß 13c in
dem ersten Luftdurchlaß 8 auf
der Innenluftseite angeordnet ist, wie für die Bedingungen C und D in
der Tabelle gezeigt, wird heißes
Wasser mit einer Temperatur von 50°C ausgehend vom Heißwassereinlaß 13a zunächst zum
Wärmetauschen
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 4B gezeigt, die Temperatur von
Luft, die ausgehend vom Heizerkern 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 mittlere Temperatur davon beträgt 43,2°C.
-
Wenn
andererseits der Heißwassereinlaß 13a in
dem ersten Luftdurchlaß 8 auf
der Einlaßluftseite
angeordnet wird und der Heißwasserauslaß 13c im
zweiten Luftdurchlaß 9 auf
der Außenluftseite
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 aufweist, im ersten Luftdurchlaß 8 gebracht.
Eine Temperaturdifferenz 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 4A gezeigt,
daß die
Temperatur von Luft, die ausgehend vom Heizerkern 13 auf
der Innenluftseite geblasen wird, auf 46,9°C erhöht ist. Infolge davon wird
die mittlere Blaslufttemperatur zwischen 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 Heizerkerns 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 Betätigungsorgan,
wie etwa einen Servomotor durch einen Gelenkmechanismus betätigt; jede
Klappe kann jedoch auch manuell durch ein manuelles Betätigungselement
betätigt
werden, das auf einem Klimaanlagenbedienpaneel vorgesehen ist, wie
etwa ein Innenluft/Außenlufteinleit-
bzw. -zuführeinstellhebel,
ein Temperatursteuerhebel und ein Luftauslaßbetriebsarthebel.
-
Außerdem kann
die vorliegende Klimaanlage dahingehend abgewandelt werden, dass
der Verdampfer (d. h. der Kühlwärmetauscher) 12 nicht
in der Klimatisierungseinheit 100 angeordnet ist.
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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 Warmluftumgehungsklappe 22 besteht, als Unterteilungselement
zum Unterteilen der ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 auf
der stromaufwärtigen
und der stromabwärtigen
Seite des Heizerkerns 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 Unterteilungselemente, die am Klimatisierungsgehäuse 11 befestigt
sind, ähnlich
wie die Unterteilungselemente 15 und 24 verwendet
werden.
-
Bei
der vorliegenden Klimaanlage kann außerdem die Warmluftumgehungsklappe 22 oder
der rückseitz-Fußöffnungsabschnitt 33 aus
der ersten Ausführungsform
weggelassen werden.
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Eine
zweite bevorzugte Ausführungsform
wird nunmehr in Bezug auf 5 bis 11 erläutert.
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Bei
der ersten Ausführungsform
sind als Temperatureinstelleinheit zum Einstellung des Erwärmens der
klimatisierten Luft Luftmischklappen 17 und 18 zum
Einstellen eines Luftmengenverhältnisses
von kühler Luft
zu warmer Luft verwendet. Bei der zweiten Ausführungsform wird anstelle der
Luftmischklappen 17 und 18 ein Heißwasserventil 48 zum
Einstellen der Menge von heißem
Wasser, das in den Heizerkern 13 strömt genutzt, um die Lufttemperatur
einzustellen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
werden Teile und Komponenten, die ähnlich oder äquivalent
zu denjenigen bei der ersten Ausführungsform sind, durch dieselben
Bezugsziffern bezeichnet, und eine Erläuterung dieser Teile und Komponenten
erübrigt
sich. Bei der zweiten Ausführungsform
sind der Teil der Gebläseeinheit 1 und
der Teil des Verdampfers 12 ähnlich zu denjenigen bei der
ersten Ausführungsform.
In 5 ist zur Vereinfachung der Darstellung die Gebläseeinheit 1 auf
der stromauf wärtigen
Seite der Klimatisierungseinheit 100 in Reihe angeordnet; 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.
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Bei
dem Heizerkern 13 handelt es sich um einen Einwegeströmungstyp. 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.
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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 Verbindungspfad 40 zum
Verbinden des ersten Luftdurchlasses 8 mit dem zweiten
Luftdurchlaß 9 vorgesehen.
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Der
Verbindungspfad 40 wird durch eine Fußklappe 41 geöffnet und
geschlossen. Das heißt,
durch Verwendung der Fußklappe 41 können der
Fußöffnungsabschnitt 29 und
der Verbindungspfad 40 geöffnet und geschlossen werden.
Wenn die Fußklappe 41 den
Verbindungspfad 40 schließt, teilt die Fußklappe 41 den
ersten Luftdurchlaß 8 vom
zweiten Luftdurchlaß 9.
Die Fußklappe 41 wird
mittels einer Drehwelle 42 gedreht.
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Ein
Kühlluftumgehungsdurchlass 43 ist
an einer oberen Seite des Heizerkerne 13 vorgesehen, und
der Kühlluftumgehungsdurchlaß 43 wird
durch eine Kühlluftumgehungsklappe 44 geöffnet und
geschlossen. Die Entfrosterklappe 26, welche den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 öffnet und
schließt, öffnet und
schließt
außerdem
den Gesichtsöffnungsabschnitt 28.
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Als
nächstes
wird der Heißwasserkreislauf 45 für heißes Wasser
(d. h. Motorkühlwasser)
erläutert,
das im Heizerkern 13 zirkuliert.
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Bei
einem Motor 46 handelt es sich um einen wassergekühlten Motor
und eine Wasserpumpe 47, die durch den Motor 46 angetrieben
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 Heißwasserkreislauf 45 zirkuliert.
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Ein
Heißwasserventil 48 zum
Einstellen der Menge von heißem
Wasser, das in den Heizerkern 13 strömt, ist in der Heißwasserleitung 45 vorgesehen.
Das Heißwasserventil 48 weist
ein Ventilgehäuse 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 Heißwasserauslaß (nicht
gezeigt) in dem Ventilgehäuse 49 vorgesehen
sind. Der Heißwasserauslaß ist auf
der Bodenseite (d. h. der Rückseite
in 5) des Ventilgehäuses 49 gebildet und
mit dem Heißwassereinlaß 13a des
Heizerkerns 13 verbunden.
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Ein
Ventilkörper 52 zylindrischer
Form und aus Kunststoff bestehend ist drehbar in dem Ventilgehäuse 49 aufgenommen.
Der Ventilkörper 52 ist
mit einem (nicht gezeigten) Ventilkörperbetätigungsmechanismus verbunden.
Der Ventilkörperbetätigungsmechanismus
wird durch ein Betätigungsorgan,
wie etwa einen Servomotor oder manuell durch einen manuellen Betätigungsmechanismus
für eine
Temperatureinstellung eines Klimaanlagenbedienpaneels betätigt.
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Ein
Umgehungsdurchlaß 55,
der mit der Umgehungsöffnung 51 verbunden
ist, ist im Ventilgehäuse 49 vorgesehen.
In dem Heißwasserkreislauf 45 ist
die Umgehungsleitung 55, durch welche heißes Wasser
den Heizerkern 13 umgeht, parallel zum Heizerkern 13 angeordnet.
Ein Rückführheißwassereinlaß 53,
der mit dem Heißwasserauslaß 13c des
Heizerkerns 13 verbunden ist, ein Rückführheißwasserauslaß 54,
der mit der Saugseite der Wasserpumpe 47 des Motors 46 verbunden
ist, und ein Verbindungs- bzw. Vereinigungsabschnitt 56,
in welchem umgeleitetes heißes
Wasser aus der Umgehungsleitung 55 und rückgeführtes heißes Wasser
vom Heizerkern 13 miteinander vereinigt werden, sind im
Ventilgehäuse 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 auf den Ventilkörper 58 ausgeübt. Das
druckempfindliche Ventil 57 dient zum Unterdrücken 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 Rückseite
des druckempfindlichen Ventils 57 auf einen vorbestimmten
Wert erhöht
ist, bewegt sich der Ventilkörper 58 des
druckempfindlichen Ventils 57 in 5 aufwärts, und
zwar entgegenwirkend zur Federkraft der Schraubenfedern 51.
Die Umgehungsöffnung 51 wird
deshalb geöffnet
und der Öffnungsquerschnitt
der Umgehungsöffnung 51 wird
in Übereinstimmung
mit der Druckdifferenz zwischen der Vorderseite und der Rückseite
des druckempfindlichen Ventils 57 geändert. Eine Druckdifferenz
zwischen dem Heißwassereinlaß 13a und
dem Heißwasserauslaß 13c wird deshalb
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 Heißwassereinlasses 50 vorgesehen,
ein Zwischendurchlaßabschnitt 524 zur
Kommunikation mit dem einlaßseitigen öffnungsabschnitt 522 und 523, ein
umgehungsseitiger öffnungsabschnitt 525,
durch welchen heies 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 kontinuierlich
eingestellt werden, wie in 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.
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Als
nächstes
wird nunmehr in Bezug auf 7 bis 11 jede
Luftauslaßbetriebsart
der zweiten Ausführungsform
erläutert.
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(1) GESICHTSLUFTAUSLAßBETRIEBSART
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Wie
in 7 gezeigt, öffnet
die Kühlluftumgehungsklappe 44 im
Maximalkühlzustand
während
der Gesichtsluftauslaßbetriebsart
den Kühlluftumgehungsdurchlaß 43,
um den Luftströmungswiderstand
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 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.
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Zu
diesem Zeitpunkt werden in der Gebläseeinheit 1 die Innenluft/Außenluftumschaltklappen 4 und 5 betätigt, um
die Betriebsart, in welcher die gesamte Innenluft angesaugt wird,
derart einzustellen, dass Innenluft durch sowohl den ersten Luftdurchlaß 8 wie
den zweiten Luftdurchlaß 9 strömt.
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Die
Innenluft im ersten Luftdurchlaß 8,
abgekühlt
durch den Verdampfer 12, strömt durch den Heizerkern 13 und
den Verbindungspfad 40 und in Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28,
und die Innenluft im zweiten Luftdurchlaß 9, abgekühlt durch
den Verdampfer 12, strömt
durch den Heizerkern 13 und den Kühllüftumgehungsdurchlaß 43 und
in Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28.
Die kühle
Luft in dem Gesichtsöffnungsabschnitt 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. Beifahrers
in der Fahrgastzelle geblasen.
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In
dem anderen Zustand mit Ausnahme des Maximal-Kühlzustands während der
Gesichts-Luftauslaßbetriebsart
schließt
die Kühlluft-Umgehungsklappe 44 den
Kühlluftumgehungsdurchlaß 43.
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(2) ZWEI-NIVEAU-LUFTAUSLAßBETRIEBSART
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Wie
in 8 gezeigt, schließt in der Zwei-Niveau-Luftauslaßbetriebsart
die Kühlluftumgehungsklappe 44 vollständig den
Kühlluftumgehungsdurchlaß 43 und
die Fußklappe 41 schließt vollständig den
Verbindungspfad 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 eingestellt ist, so daß Innenluft
durch die ersten und zweiten Luftdurchlässe 8 und 9 strömt.
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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 Durchflußmenge
des heißen Wassers
in den Heizerkern 13 strömt.
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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 daraufhin
in Richtung auf den Fußbereich
des Fahrgasts bzw. Beifahrers 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 geblasen.
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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
Heizerkern 13 ist außerdem
derart angeordnet, daß der
Heißwassereinlaß 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 Wärmeaustausch
ausgeführt
hat, heizt die Innenluft im zweiten Luftdurchlaß 9.
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Da
die Temperatur der Luft, die ausgehend vom Heizerkern 3 auf
der Seite des zweiten Luftdurchlasses 9 geblasen wird,
niedriger wird als die Temperatur derjenigen Luft, die ausgehend
vom Heizerkern 3 auf der Seite des ersten Luftdurchlasses 8 geblasen
wird, ist die Temperatur der Luft, die in Richtung auf den Gesichtsöffnungsabschnitt 28 geblasen
wird, niedriger als diejenige, die in Richtung auf die Fußöffnungsabschnitte 29 geblasen
wird, so daß eine
Temperaturverteilung der Blasluft zum Kühlen eines Kopfabschnitts und
zum Heizen eines Fußabschnitts
(eines Fahrgastes) erzielt werden kann.
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Die
Temperatur von Luft, die in Richtung auf die Fahrgastzelle geblasen
wird, kann durch Einstellen des Öffnungsgrads
des Ventilkörpers 52 des
Heißwasserventils 48 eingestellt
werden.
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In
der vorstehend erläuterten
zwei-Niveau-Auslaßbetriebsart
und in der Gesichtsluftauslaßbetriebsart wird
die Luftansaugbetriebsart in die Gesamtinnenluftansaugbetriebsart
versetzt; die Gesamtaußenluftansaugbetriebsart
kann jedoch durch manuelle Betätigung
durch einen Fahrgast in der Fahrgastzelle eingestellt werden.
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(3) FUßLUFTAUSLAßPETRIEBSART
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Wie
in 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 Verbindungspfads 40 gedreht bzw.
verschwenkt, um den Verbindungspfad 40 und den Fußöffnungsabschnitt 29 gleichzeitig
zu öffnen.
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Andererseits
werden in der Gebläseeinheit 1 die
Innenluft/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.
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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 Fahrgasts 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 Innenseite der Windschutzscheibe des Fahrzeugs
durch den Entfrosteröffnungsabschnitt 25 ausgeblasen.
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Da
ein Teil der Warmluft im zweiten Kühldurchlaß 9 in diesem Fall
in den Fußöffnungsabschnitt 29 durch
den Verbindungspfad 40 strömt, wird ein Verhältnis der
Luftmenge, die aus dem Entfrosteröffnungsabschnitt 25 geblasen
wird, zu der Luftmenge, die aus dem Fußöffnungsabschnitt 29 geblasen
wird, auf 2/8 beispielsweise eingestellt. Infolge davon kann die
Heizwirkung der warmen Luft, die aus dem Fußöffnungsabschnitt 29 geblasen
wird, erhöht
werden.
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Durch
Einstellen in der Innen/Außenluftdoppellaminarbetriebsart
ist es möglich,
sowohl die Verbesserung der Heizwirkung wie des Entfrostungsleistungsvermögens für die Windschutzscheibe
des Fahrzeugs zu gewährleisten.
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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. ausgehend vom maximalen Öffnungsgrad
in einen Zwischenöffnungsgrad
in dieser Abfolge betätigt.
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Wenn
der Ventilkörper 52 des
Heißwasserventils 48 in
die Zwischenposition 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 Temperatur, z. B. –10°C, in der
Gesamtaußenluftansaugbetriebsart
zum Wärmetausch
gebracht, wodurch die Temperatur des heißen Wassers auf der Heißwassereinlaßseite des
Heizerkerns 13 rasch erniedrigt wird. Auf der Heißwasserauslaßseite des Heizerkerns 13 wird
infolge davon das heiße
Wasser verringerter Temperatur zum Wärmetausch mit der Außenluft
niedriger Temperatur gebracht. Die Temperatur von Blasluft auf der
Heißwasserauslaßseite des
Heizerkerns 13 wird deshalb im Vergleich zu derjenigen
Temperatur von Blasluft auf der Heißwassereinlaßseite stark
verringert. Da die Temperatur von Luft, die von der Heißwassereinlaßseite 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.
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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 Heizerkern 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 Außenluftseite)
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 das Wärmetauschausmaß zwischen
der Innenluft, die durch den ersten Luftkanal 8 strömt und dem
heißem
Wasser in dem Heizerkern 13 gering und die Temperatur des
heißen
Wassers auf der Heißwassereinlaßseite (d.
h. der Seite des ersten Luftdurchlasses) des Heizerkerns 13 wird
nicht so stark verringert.
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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 Heißwasserauslaßseite des
Heizerkerns 13 geblasen wird, höher gemacht werden als in dem
Fall, daß die
gesamte Außenluftansaugbetriebsart
eingestellt ist.
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(4) FUß/ENTFROSTERLUFTAUSLAßBETRIEBSART
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Wie
in 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 derjenigen in der Fußluftauslaßbetriebsart.
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Auf
diese Weise strömt
die warme Luft in dem zweiten Luftdurchlaß 9 auf der Auslaßluftseite
nicht in den ersten Luftdurchlaß 8 durch
den Verbindungspfad 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 ungefähr
auf die gleiche Menge wie diejenige, die aus dem Entfrosteröffnungsabschnitt 25 geblasen
wird, um die Entfrosterleistungsfähigkeit für die Windschutzscheibe des
Fahrzeugs zu verbessern.
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In
der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart
kann die Temperaturdifferenz zwischen der warmen Luft, die aus dem
Fußöffnungsabschnitt 29 geblasen
wird, und der warmen Luft, die aus dem Entfrosteröffnungsabschnitt 25 geblasen
wird, verringert werden.
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Wenn
in der Fuß/Entfrosterluftauslaßbetriebsart
die Temperatur der Außenluft –10°C beträgt, beträgt das Durchflußvolumen
(d. h. die Durchflußmenge)
des heißen
Wassers 0,8 l/min, die Temperatur des heißen Wassers am Heißwassereinlaß beträgt 80°C, das Luftvolumen
der Gebläseeinheit 1 beträgt 150 m3/h und die Temperatur 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 Heißwasserauslaßseite (d.
h. der Seite des zweiten Luftdurchlasses 9) geblasen wird,
beträgt
14°C in
der Gesamtaußenluftansaugbetriebsart.
Da jedoch bei der zweiten Ausführungsform die
Doppellaminarbetriebsart eingestellt ist, wird die Temperaturdifferenz
zwischen der Luft, die ausgehend von der Heißwassereinlaßseite des
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.
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(5) ENTFROSTERLUFTAUSLAßBETRIEBSART
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Wie
in 11 gezeigt, wird in der Entfrosterluftauslaßbetriebsart
die Gesamtaußenluftansaugbetriebsart
gewählt,
um das Entfrostungsvermögen
bzw. -leistungsvermögen
zu erhöhen.
Außerdem öffnet die Fußklappe 41 den
Verbindungspfad 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 Entfrosterauslaßöffnungsabschnitt 25,
um den Entfrosterbetrieb für
die Windschutzscheibe des Fahrzeugs durchzuführen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
wird der Öffnungsgrad
(d. h. die Stellung) des Ventilkörpers 52 des Heißwasserventils 48 stufenlos
geändert,
um die Menge an heißem
Wasser einzustellen, die in den Heizerkern 13 Strömt. Die
zweite Ausführungsform
kann jedoch in einer Klimaanlage zum Einsatz gelangen, 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 Wassers niedriger Temperatur, nachdem
ein Wärmeaustausch
im Heizerkern 13 stattgefunden hat. Das heißt, die
zweite Ausführungsform
kann auf eine Klimaanlage 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 Heizerkern 13 zuzuführenden
heißen
Wassers eingestellt wird.
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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.
