DE19839520C1 - Klimaanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit mindestens einer Mittel- und Seitendüse, die in der Mittelebene der Fahrgastzelle angeordnet sind, mit einem Luftverteiler der einen Lufteinlaß für konditionierte Luft sowie mindestens einem mit der Mitteldüse verbundenen ersten Luftauslaß und mit mindestens einen mit der Seitendüse verbundenen zweiten Luftauslaß aufweist, und mit einer dem ersten Luftauslaß zugeordneten Luftklappe zum Regeln der den Luftauslaß durchsetzenden Luftmenge. Zwecks Erreichen einer von der Stellung der Luftklappe für die Mitteldüse unabhängigen Belüftung der Seitendüse mit geringem konstruktiven Aufwand ist der mindestens eine zweite Luftauslaß in Luftströmungsrichtung vor der den ersten Luftauslaß steuernden Luftklappe angeordnet und mittels einer weiteren schwenkbaren Luftklappe sperr- und freigebbar. Die Luftklappen sind von einem gemeinsamen Antrieb mit einer Drehstellung "Heizen" und einer Drehstellung "Kühlen" so gesteuert, daß in der Drehstellung "Heizen" der erste Luftauslaß geschlossen und der zweite Luftauslaß geöffnet ist und in der Drehstellung "Kühlen" beide Luftauslässe geöffnet sind. Der Luftmengenregelbereich der dem ersten Luftauslaß zugeordneten Luftklappe liegt im Drehbereich des Antriebs zwischen diesen beiden Drehstellungen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einer bekannten Klimaanlage dieser Art (US 5 217 405) ist der Luftauslaß für die Seitendüse in Luftströmungsrichtung hinter der Luftklappe angeordnet, die die den ersten Lufteinlaß für die Mitteldüsen durchsetzende Luftmenge regelt. Dies bedeutet, daß je nach Klappenstellung immer die gesamte Mittelebene der Fahrgastzelle komplett abgesperrt oder belüftet wird, aus der Mittel- und Seitendüse immer gleichzeitig Luft austritt oder nicht. Wird die an der Mitteldüse ausströmende Luftmenge durch die Klappenregelung reduziert, so vermindert sich auch der Luftdurchsatz in der Seitendüse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem konstruktiven Aufwand eine von der Stellung der Luftklappe für die Mitteldüse unabhängige Belüftung der Seitendüse zu erreichen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Klimaanlage hat den Vorteil, daß eine Belüftung über die Seitendüse auch bei durch die Luftklappe vollständig geschlossenem Mitteldüsenauslaß möglich ist und zur Betätigung der Luftklappen für den Seitendüsenauslaß und den Mitteldüsenauslaß nur ein einziger Antrieb nötig ist, der noch die Funktion der Luftmengensteuerung für die Mitteldüse übernimmt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Klimaanlage mit zweckmäßigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ausschnittweise eine Klimaanlage für eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, schematisch dargestellt,

Fig. 2 ein Diagramm für die Steuerung von Luftklappen in der Klimaanlage gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Klimaanlage für die Fahrgastzelle eines Fahrzeugs weist jeweils getrennt für die linke und rechte Hälfte der Fahrgastzelle eine Mitteldüse 11 und eine Seitendüse 12 auf, die in der Mittelebene der Fahrgastzelle, insbesondere in einem dort vorhandenen, bis zur Frontscheibe reichenden Armaturenbrett 10 angeordnet sind. Jeder Mitteldüse 11 ist dabei ein Verstellrad 13 zugeordnet, mit dem die Mitteldüse 11 ganz oder teilweise verschlossen oder geöffnet werden kann. Zwischen den beiden Mitteldüsen 11 ist noch ein Temperatureinsteller 14 zur Einstellung der Temperatur der aus den Düsen 11, 12 ausströmenden Luft vorgesehen.

Die Düsen 11 und 12 sind über je einen Luftkanal 15, der in Fig. 1 durch einen Verbindungspfeil symbolisiert ist, mit einem Luftverteiler 16 verbunden, der in einem Klimakasten 17 der Klimaanlage ausgebildet ist. Der Luftverteiler 16 weist einen Lufteinlaß 18, dem in bekannter Weise mittels eines hier nicht dargestellten Gebläses, Verdampfers und Wärmetauschers konditionierte Luft mit mittels des Temperatureinstellers 14 vorgegebener Temperatur zugeführt wird, und jeweils einen Luftauslaß 19 für die Mitteldüse 11 und einen Luftauslaß 20 für die Seitendüse 12, sowie einen von einer Luftklappe 29 gesteuerten Luftauslaß 28 für eine hier nicht dargestellte Defrosterdüse auf. An den Luftauslässen 19 und 20 sind jeweils die Luftkanäle 15 angeschlossen. Jeder Mitteldüse 11 ist eine Luftklappe 21 zum Regeln der den Mitteldüsenauslaß 19 durchsetzenden Luftmenge zugeordnet, und in jedem Seitendüsenauslaß 20 ist eine in zwei Schwenkendstellungen schwenkbare Luftklappe 22 angeordnet, die den Seitendüsenauslaß 20 in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig verschließt und in der anderen Schwenkendstellung maximal freigibt. Die Anordnung des Seitendüsenauslasses 20 und der Luftklappe 21 für den Mitteldüsenauslaß 19 ist so getroffen, daß in Luftströmungsrichtung gesehen der Seitendüsenauslaß 20 vor der Luftklappe 21 liegt.

Die beiden Luftklappen 21, 22 eines jeden Luftklappenpaars sind von einem gemeinsamen Antrieb 23, der eine Drehstellung "Heizen" (H), eine Drehstellung "Kühlen" (C) und eine Drehstellung "Defrosten" (DEF) aufweist, gemäß den in Fig. 2 dargestellten Steuerkurven gesteuert, wobei die ausgezogene Steuerkurve a für den Schwenkweg der dem Seitendüsenauslaß 20 zugeordneten Luftklappe 22 und die strichpunktiert dargestellte Steuerkurve b den Schwenkweg der dem Mitteldüsenauslaß 19 zugeordneten Luftklappe 21 jeweils über eine volle Umdrehung des Antriebs 23 darstellt. Wie aus den Steuerkurven der Fig. 2 hervorgeht, erfolgt die Steuerung der Luftklappen 21, 22 durch den Antrieb 23 derart, daß in der Drehstellung DEF beide Luftauslässe 19, 20 geschlossen und in der Drehstellung C beide Luftauslässe 19, 20 geöffnet sind sowie in der Drehstellung H der Mitteldüsenauslaß 19 geschlossen und der Seitendüsenauslaß 20 geöffnet ist. Der Luftmengenregelbereich der dem Mitteldüsenauslaß 19 zugeordneten Luftklappe 21 liegt im Drehbereich zwischen der Drehstellung H und der Drehstellung C.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Antrieb 23 an einem manuell zu betätigenden Betriebsartenschalter 24 mit den Drehstellungen DEF, H und C sowie mit dem zwischen H und C liegenden Luftmengenregelbereich für die Mitteldüse 11 angekoppelt. Die Ankopplung erfolgt dabei über einen Stellmotor 25, der über eine Steuerscheibe 26 mit Steuerkurve beide Luftklappen 21, 22 in der beschriebenen Weise betätigt, und durch eine Steuerelektronik 27, die eingangsseitig mit dem Betriebsartenschalter 24 verbunden ist und entsprechend der Darstellung des Betriebsartenschalters 24 Stellsignale für den Stellmotor 25 generiert. Gemäß den in Fig. 2 dargestellten Steuerkurven a und b sind in der in Fig. 1 dargestellten Position DEF des Betriebsartenschalters 24 beide Luftauslässe 19, 20 geschlossen. Wird der Betriebsartenschalter 24 aus der Position DEF in die Position H überführt, so wird der Seitendüsenauslaß 20 geöffnet, und beim Weiterdrehen in die Position C der Mitteldüsenauslaß 19 zunehmend geöffnet, bis er in der Position C des Betriebsartenschalters 24 maximal geöffnet ist. Je nach Stellung des Betriebsartenschalters 24 zwischen seinen Positionen H und C ist ein mehr oder weniger großer Luftdurchtrittsquerschnitt des Mitteldüsenauslasses 19 freigegeben. Wird der Betriebsartenschalter 24 aus seiner Position C in die Position DEF weitergedreht, so werden beiden Luftauslässe 19, 20 wieder geschlossen.

Bei inversem Drehen des Betriebsartenschalters 24 werden die Steuerkurven a und b gegensinnig durchfahren, so daß aus der Position DEF heraus zunächst beide Luftauslässe 19, 20 geöffnet werden und im Luftmengenregelbereich zwischen der Position C und der Position H bei offengehaltenem Seitendüsenauslaß 20 der Mitteldüsenauslaß 19 zunehmend geschlossen wird. In der Position H ist nur noch der Seitendüsenaulaß 20 geöffnet. Ein Weiterdrehen des Betriebsartenschalters 24 in die Position DEF bewirkt ein Schließen des Seitendüsenauslasses 20 durch die Luftklappe 22.

Anstelle der Betätigung der Luftklappen 21, 22 mittels des Stellmotors 25 kann der Betriebsartenschalter 24 auch über ein mechanisches Hebel- oder Kurvengestänge direkt die Luftklappen 21, 22 antreiben. Ist die Klimaanlage mit einer sog. Klimaautomatik ausgestattet, die sowohl die Gebläseluft entsprechend einem vorgewählten Temperatursollwert konditioniert als auch die Verteilung der in die Fahrgastzelle einströmenden Gebläseluft optimiert, so wird der Stellmotor 25 unmittelbar von der Klimaautomatik gesteuert.

Claims (7)

1. Klimaanlage für eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit mindestens einer Mitteldüse und mindestens einer Seitendüse, die in der Mittelebene der Fahrgastzelle, insbesondere in einem Armaturenbrett, angeordnet sind, mit einem Luftverteiler, der einen Lufteinlaß für durch Heizen oder Kühlen konditionierte Gebläseluft, sowie mindestens einen mit der Mitteldüse verbundenen Luftauslaß und mindestens einen mit der Seitendüse verbundenen Luftauslaß aufweist, und mit einer den Mitteldüsenauslaß zugeordneten Luftklappe zum Regeln der den Luftauslaß durchsetzenden Luftmenge, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Seitendüsenauslaß (20) in Luftströmungsrichtung vor der den Mitteldüsenauslaß (19) steuernden Luftklappe (21) angeordnet und mittels einer weiteren, in zwei Schwenkendstellungen schwenkbaren Luftklappe (22) sperr- und freigebbar ist, daß die beiden Luftklappen von einem gemeinsamen Antrieb (23) mit einer Drehstellung "Heizen" (H) oder einer Drehstellung "Kühlen" (C) so gesteuert sind, daß in der Drehstellung H der Mitteldüsenauslaß (19) geschlossen und der Seitendüsenauslaß (20) geöffnet ist und in der Drehstellung C beide Luftauslässe (19, 20) geöffnet sind, und daß der Luftmengenregelbereich der dem Mitteldüsenauslaß (19) zugeordneten Luftkappe (21) im Drehbereich zwischen den beiden Drehstellungen H und C liegt.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (23) eine weitere Drehstellung "Defrosten" (DEF) aufweist, in der die beiden Luftklappen (21, 22) so gesteuert sind, daß beide Luftauslässe (19, 20) geschlossen sind.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Luftklappen (21, 22) an einem manuell zu betätigenden Betriebsartenschalter (24) so angekoppelt sind, daß in der Position "Defrosten" (DEF) des Betriebsartenschalters (24) Mittel- und Seitendüsenauslaß (19, 20) geschlossen sind, beim Drehen des Betriebsartenschalters (24) aus der Position "Defrosten" (DEF) heraus in die Position "Heizen" (H) der Seitendüsenauslaß (20) geöffnet wird, beim Weiterdrehen in die Position "Kühlen" (C) der Mitteldüsenauslaß (19) geöffnet wird und beim Weiterdrehen in die Position "Defrosten" (DEF) beide Luftauslässe (19, 20) wieder geschlossen werden.

4. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Luftklappen (21, 22) an einem manuell zu betätigenden Betriebsartenschalter (24) so angekoppelt sind, daß in der Position "Defrosten" (DEF) des Betriebsartenschalters (24) Mittel- und Seitendüsenauslaß (19, 20) geschlossen sind, beim Drehen des Betriebsartenschalters (24) aus der Position "Defrosten" (DEF) heraus in die Position "Kühlen" (C) beide Luftauslässe (19, 20) geöffnet werden, beim Weiterdrehen in die Position "Heizen" (H) der Mitteldüsenauslaß (19) geschlossen wird und beim Weiterdrehen in die Position "Defrosten" (DEF) der Seitendüsenauslaß (20) geschlossen wird.

5. Klimaanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung durch ein mechanisches Hebelgestänge oder ein Steuerkurvengetriebe vorgenommen ist.

6. Klimaanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung mittels einer an dem Betriebsartenschalter (24) angeschlossenen Steuerelektronik (27) und einem von der Steuerelektronik (27) gesteuerten Stellmotor (25) vorgenommen ist, der über eine Steuerscheibe (26) mit Steuerkurve die beiden Luftklappen (21, 22) betätigt.

7. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (23) einen von einer Klimaautomatik gesteuerten Stellmotor (25) aufweist, der über eine Steuerscheibe (26) mit Steuerkurve die beiden Luftklappen (21, 22) betätigt.