DE19923189C1 - Klimaanlage zur Klimatisierung des Fonds einer Fahrgastzelle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage zur Klimatisierung des Fonds einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, die ein Gebläse zum Einblasen von Luft in den Fond, mindestens einen Verdampfer zum Kühlen der Luft und mindestens einen Wärmetauscher zum Erwärmen der Luft aufweist. zwecks Unterbringung der Fondklimaanlage innerhalb eines beschränkten Einbauvolumens mit im Hinblick auf zum Reduzieren von Druckverlusten, Gebläsedrehzahlen und Gebläsegeräusch optimierter Größe sind hinter jedem Vordersitz im Fußraum des Fonds ein Verdampfer und ein Wärmetauscher unter einer keilförmig ansteigenden Fußabstützfläche für einen Fondpassagier angeordnet und das Gebläse ist zwischen den Vordersitzen plaziert und auslaßseitig über Luftkanäle mit jedem Paar aus Verdampfer und Wärmetauscher verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage zur Klimatisierung eines hinter nebeneinander angeordneten Vordersitzen befindlichen, mit mindestens zwei Sitzplätzen und einem davor gelegenen Fußraum ausgestatteten Fonds einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Klimaanlage dieser Art (DE 77 31 774 U1) sind die Anlagenkomponenten Gebläse, Verdampfer und Wärmetauscher in einem Klimakasten angeordnet, der zwischen den Rückenlehnen zweier Vordersitze plaziert ist. Die Luftzuführung zum Gebläseeinlaß erfolgt von der Fahrzeugunterseite her.

Ein bekanntes Zusatzheizgerät für den hinteren Bereich der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs (DE 36 38 243 C2) ist zwischen den beiden Vordersitzen auf dem Fußboden angeordnet und erstreckt sich teilweise in den Fondraum. Bei Fahrzeugen mit Heckantrieb, bei denen sich in diesem Bereich der Kardantunnel befindet, ist das Zusatzheizgerät auf dem Kardantunnel angeordnet. Das Zusatzheizgerät enthält eine zur Fahrgastzelle hin offene Lufteintrittsöffnung, einen Heizkörper und ein Gebläse. An dem Auslaß des Gebläses sind zwei Strahldüsen angeschlossen, die schräg nach oben und außen gerichtet sind, so daß Luftströme zu den Seitenscheiben im Fond gerichtet sind.

Bei solchen Klimaanlagen oder Zusatzheizgeräten für den Fond ist die Größe des Klimakastens durch die Lage, Breite und Höhe des zwischen den Vordersitzen vorhandenen Bauraums bzw. der sich dort bis zum Fond erstreckenden Tunnelkonsole stark begrenzt, was bei der Konzeption der Klimaanlage mit ausreichender Leistung zu hohen Strömungswiderständen und damit zu großen Druckverlusten, hohen Gebläsedrehzahlen und lautem Geräusch führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Fondklimaanlage der eingangs genannten Art Druckverluste und Gebläsedrehzahlen ohne Leistungseinbuße zu reduzieren und das Geräuschverhalten des Gebläses zu verbessern.

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

Die erfindungsgemäße Fondklimaanlage hat den Vorteil, daß durch die räumliche Trennung des Gebläses von Verdampfer und Wärmetauscher und die Ausnutzung günstiger Einbauräume für Verdampfer und Wärmetauscher eine bessere Größenoptimierung der Klimaanlage ohne Raumkomfortverlust möglich ist, so daß für eine ausreichende Fondbelüftung niedrigere Gebläsedrehzahlen möglich sind und geringere Druckverluste erreicht werden. Zudem ist eine Geräuschdämpfung des Gebläsegeräusches im Verlauf der Verbindung des Gebläsesauslasses mit dem Verdampfer und Wärmetauscher aufnehmenden Klimakasten möglich. Durch die paarweise Anordnung von Verdampfer und Wärmetauscher unter einer schräg nach oben angestellten Fußabstützfläche für die Fondpassagiere wird der Bauraum hinter den Vordersitzen optimal ausgenutzt und durch die Fußabstützung ein hoher Komfort für die Fondpassagiere erreicht. Die Symmetrie der gesamten Klimaanlage reduziert die Fertigungskosten, da mit den gleichen Werkzeugen die Anlagenkomponenten links und rechts im Fußraum des Fonds gefertigt werden können.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fondklimaanlage mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gebläse einlaßseitig wahlweise mit Ausblasluft aus einer Klimaanlage zur Klimatisierung des die Vordersitze aufnehmenden Frontraums der Fahrgastzelle des Fahrzeugs oder mit aus der Fahrgastzelle, vorzugsweise dem Frontraum, entnommenen Umluft beaufschlagbar, wozu die Ausblasluft in mindestens einem Luftzuführkanal geführt ist, der am Boden des Frontraums, vorzugsweise an und/oder auf einer zwischen den Vordersitzen durch den Fond hindurch sich erstreckenden Tunnelkonsole verlegt ist, und in der Kanalwand des mindestens einen Luftzuführkanals eine Öffnung vorgesehen ist, die von einer Umluftklappe wahlweise schließ- und freigebbar ist. Die Luftzuführung von vortemperierter Luft aus der Klimaanlage für den Frontraum erhöht die Wirkung der Fondklimaanlage. Für den Fall des Bedarfs der gesamten Luft der Klimaanlage für den Frontraum zur Belüftung der Windschutzscheibe (Defrosterfall) stellt die mindestens eine Umluftklappe die Funktion der Fondklimatisierung sicher. Zudem kann durch das Zumischen der Umluft auch der Wirkungsgrad der Fondklimaanlage erhöht werden.

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

Fig. 1 ausschnittweise eine Seitenansicht einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit Vordersitzen und Fondklimaanlage,

Fig. 2 einen Querschnitt der Fahrgastzelle mit Fondklimaanlage.

Die in Fig. 1 ausschnittweise dargestellte Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs weist in bekannter Weise einen vorderen Teil, den sog. Frontraum 11, und einen hinteren Teil, den sog. Fond 12, auf. Bei viertürigen Fahrzeugen sind im Übergangsbereich zwischen Frontraum 11 und Fond 12 vertikale Verstärkungsprofile, die sog. B-Säulen 13 in die Zellenstruktur eingezogen. Im Frontraum 11 sind in bekannter Weise zwei Vordersitze 14 quer zur Fahrtrichtung nebeneinander angeordnet, während der Fond 12 mit mindestens zwei hier nicht dargestellten Sitzplätzen und einem davor gelegenen Fußraum 15 ausgestattet ist.

In Fig. 2 sind die beiden Vordersitze 14, von denen in Fig. 1 nur einer zu sehen ist, weggelassen. Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt sich bei Fahrzeugen mit Heckantrieb zwischen den beiden Vordersitzen eine Tunnelkonsole 21, der sog. Kardantunnel, die Frontraum 11 und Fond 12 durchzieht.

Zum Klimatisieren der Fahrgastzelle ist eine hier nicht dargestellte übliche Klimaanlage mit Gebläse, Verdampfer und mit an dem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angeschlossenem Wärmetauscher und für eine verbesserte Klimatisierung des Fonds 12 eine zusätzliche Fondklimaanlage 16 vorgesehen, die die bekannten Anlagekomponenten Gebläse 17 zum Einblasen von Luft in den Fond 12, Verdampfer 18 zum Kühlen der Luft und Wärmetauscher 19 zum Erwärmen der Luft sowie im Fond 12 verteilt angeordnete Luftausströmer 20 aufweist.

Um trotz des nur zur Verfügung stehenden beschränkten Einbauraums für die Fondklimaanlage 16 diese in ihrem Volumenbedarf optimieren zu können, sind hinter jedem Vordersitz 14 im Fußraum 15 des Fonds 12 ein Verdampfer 18 bzw. 18' und ein Wärmetauscher 19 bzw. 19' unter einer keilförmig oder rampenartig ansteigenden Fußabstützfläche 22 für einen einen Sitzplatz einnehmenden Fondpassagier angeordnet und das Gebläse 17 ist zwischen den Vordersitzen 14 im Frontraum 11 auf der Tunnelkonsole 21 angeordnet, wobei der Gebläseauslaß 172 über Luftkanäle 23, 23' mit jedem Paar aus Verdampfer 18 bzw. 18' und Wärmetauscher 19 bzw. 19' verbunden ist. Von dem Fondpassagier ist in Fig. 1 der auf der Fußabstützfläche 22 aufgesetzte Fuß 24 zu sehen. Jedes Paar von Verdampfer 18 und Wärmetauscher 19 bzw. Verdampfer 18' und Wärmetauscher 19' ist in einem Klimakasten 25 bzw. 25' mit einer Lufteinlaßöffnung 26 bzw. 26' und einer Luftauslaßöffnung 27 bzw. 27' so angeordnet, daß in Einbaulage des Klimakastens 25 bzw. 25' Verdampfer 18 bzw. 18' und Wärmetauscher 19 bzw. 19' zu den Vordersitzen 14 hin schräg angestellt sind und der Wärmetauscher 19 bzw. 19' auf der von der Lufteinlaßöffnung 26 bzw. 26' abgekehrten Seite des Verdampfers 18 bzw. 18' liegt. In Einbaulage des Klimakastens liegt die Lufteinlaßöffnung 26 bzw. 26' unterhalb des Verdampfers 18 bzw. 18' und die Luftauslaßöffnung 27 bzw. 27' oberhalb des Wärmetauschers 19 bzw. 19'. Die Fußabstützfläche 22 ist auf der Oberseite jedes Klimakastens 25, 25' ausgebildet und wird von der aus dem Wärmetauscher 19, 19' austretenden Warmluft komfortabel erwärmt. Die Luftauslaßöffnung 27 bzw. 27' ist mit den im Fond 12 verteilt angeordneten Luftausströmern 20 bzw. 20', auch Luftdüsen genannt, verbunden. Dabei ist von den einem Klimakasten 25 bzw. 25' zugeordneten Luftausströmern 20 bzw. 20' ein Luftausströmer 201 bzw. 201' im Fußraum 15 des Fonds 12, ein Luftausströmer 202 bzw. 202' in Brust- oder Kniehöhe der Fondpassagiere mittig zwischen den Vordersitzen 14, ein Luftausströmer 203 bzw. 203' in Brusthöhe der Fondpassagiere außen und ein Luftausströmer 204 bzw. 204' im Dachbereich außen angeordnet. Die Verbindung der Luftauslaßöffnung 27 mit den verschiedenen Luftausströmern 20 bzw. 20' erfolgt über Luftkanäle, wobei der Luftkanal 28 bzw. 28' zu dem Luftausströmer 202 bzw. 202' in einer Flanke der Tunnelkonsole 21 und der Luftkanal 29 bzw. 29' zu dem Luftausströmer 203 bzw. 203' und der Luftkanal 30 zu dem Luftausströmer 204 bzw. 204' in der B-Säule 13 bzw. 13' ausgebildet ist.

Das als Radialgebläse ausgebildete Gebläse 17, dessen Gebläserad in Fig. 2 mit 171 angedeutet ist, ist mit seinem großen, gut schallgedämmten Gehäuse auf der Tunnelkonsole 21 zwischen den Vordersitzen 14 befestigt und - wie schon erwähnt - mit seinem tangentialen Luftauslaß 172 an den beiden zu den Klimakästen 25 und 25' führenden Luftkanälen 23, 23' angeschlossen. Der axiale Gebläseeinlaß 173 ist an mindestens einem Luftzuführkanal 31 angeschlossen, der an den senkrechten Flanken und/oder an der Oberseite der Tunnelkonsole 21 entlanggeführt ist und an einer Ausblasöffnung der Klimaanlage für den Frontraum 11 ansetzt. Dadurch wird das Gebläse 17 mit bereits vortemperierter Luft versorgt, was die Wirkung der Fondklimaanlage erhöht. In dem mindestens einen Luftzuführkanal 31 ist mindestens eine Öffnung 32 vorgesehen, die mittels einer Umluftklappe 33 wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann. Diese Umluftklappe 33 gewährleistet zum einen die Funktion der Fondklimatisierung für den Fall des Bedarfs der gesamten Luft der Frontraum-Klimaanlage für die Belüftung der Windschutzscheibe und erhöht zum andern durch das Zumischen von Umluft den Wirkungsgrad der Fondklimaanlage.

Claims (10)

1. Klimaanlage zur Klimatisierung eines hinter nebeneinander angeordneten Vordersitzen (14) befindlichen, mit mindestens zwei Sitzplätzen und einem davor gelegenen Fußraum (15) ausgestatteten Fonds (12) einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, mit einem Gebläse (17) zum Einblasen von Luft in den Fond (12), mit mindestens einem Verdampfer (18, 18') zum Kühlen der Luft und mindestens einem Wärmetauscher (19, 19') zum Erwärmen der Luft, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jedem Vordersitz (14) im Fußraum (15) des Fonds (12) ein Verdampfer (18, 18') und ein Wärmetauscher (19, 19') unter einer keilförmig ansteigenden Fußabstützfläche (22) für einen einen Sitzplatz einnehmenden Fondpassagier (24) angeordnet ist und daß das Gebläse (17) zwischen den Vordersitzen (14) angeordnet und auslaßseitig über Luftkanäle (23, 23') mit jedem Paar von Verdampfer (18, 18') und Wärmetauscher (19, 19') verbunden ist.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar aus Verdampfer (18, 18') und Wärmetauscher (19, 19') in einem Klimakasten (25, 25') mit einer Lufteinlaßöffnung (26, 26') und mindestens einer Luftauslaßöffnung (27, 27') so angeordnet ist, daß in Einbaulage des Klimakastens (25, 25') Verdampfer (18, 18') und Wärmetauscher (19, 19') zu den Vordersitzen (14) hin schräg angestellt sind und der Wärmetauscher (19, 19') auf der von der Lufteinlaßöffnung (26, 26') abgekehrten Seite des Verdampfers (18, 18') liegt, und daß in Einbaulage des Klimakastens (25, 25') die Lufteinlaßöffnung (26, 26') sich unterhalb des Verdampfers (18, 18') befindet.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußabstützfläche (22) auf der Oberseite des Klimakastens (25, 25') ausgebildet ist.

4. Klimaanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Luftauslaßöffnung (27, 27') in Einbaulage des Klimakastens (25, 25') oberhalb des Wärmetauschers (19, 19') liegt und über Luftkanäle (28, 29, 30; 28', 29', 30') mit den im Fond verteilten Luftausströmern (20, 20') verbunden ist.

5. Klimaanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den einem Klimakasten (25, 25') angeschlossenen Luftausströmern (20, 20') ein Luftausströmer (201, 201') im Fußraum (15) des Fonds (12), ein Luftausströmer (202, 202') mittig in Brust- oder Kniehöhe der Fondpassagiere zwischen den Vordersitzen (14), ein Luftausströmer (203, 203') außen in Brusthöhe der Fondpassagiere und ein Luftausströmer (204, 204') außen im Dachbereich des Fonds (12) angeordnet ist.

6. Klimaanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (28, 28') zu dem mittig in Brust- oder Kniehöhe angeordneten Luftausströmern (202, 202') an oder in den Flanken einer zwischen den Vordersitzen (14) verlaufenden, durch den Fond (12) hindurchgeführten Tunnelkonsole (21) geführt sind.

7. Klimaanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (29, 30; 29',30') zu den außen in Brusthöhe und im Dachbereich liegenden Luftausströmern in (203, 204; 203',204') vertikalen Verstärkungsprofilen (B-Säule 13) der Zellenstruktur der Fahrgastzelle ausgebildet sind.

8. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (17) einlaßseitig wahlweise mit Ausblasluft aus einer Klimaanlage zur Klimatisierung eines die Vordersitze (14) aufnehmenden Frontraums (11) der Fahrgastzelle oder mit aus der Fahrgastzelle, vorzugsweise dem Frontraum (11), entnommener Umluft beaufschlagbar ist.

9. Klimaanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblasluft in mindestens einem Luftzuführkanal (31) geführt ist, der am Boden des Frontraums (11), vorzugsweise an und/oder auf einer zwischen den Vordersitzen (14) den Frontraum (11) und den Fondraum (12) durchziehenden Tunnelkonsole (21), entlanggeführt ist.

10. Klimaanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kanalwand des mindestens einen Luftzuführkanals (31) eine Öffnung (32) vorgesehen ist, die von einer Umluftklappe (33) schließ- und freigebbar ist.