DE3714771A1 - Anordnung von klimatisierungskanaelen in kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Klimatisierungskanälen in Kraftfahrzeugen, der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art und geht aus von der gattungsbildenden DE-AS 19 41 356.

Beschrieben ist darin eine Vorrichtung zum Belüften, Kühlen und Heizen des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Ansaugöffnung für den Umluftbetrieb der Klimaanlage im unteren Bereich der Armaturentafel angeordnet und in etwa auf die Fahrzeuginsassen hin ausgerichtet ist. Eine andere übliche Anordnung der Ansaugöffnung für den Klimaanlagen-Umluftbetrieb zeigt beispielsweise die DE-OS 22 52 706, wo die Umluft der Klimaanlageneinheit über öffnungen im Fußraumbereich des Kraftfahrzeuges zugeführt wird. Beide Anordnungen sind jedoch nicht wirkungsgradoptimal, da die aus den Frischluftdüsen austretende Kaltluft sozusagen im Kurzschlußkreislauf und ohne vorher den Fahrzeuginnen­ raum ausreichend abgekühlt zu haben über jene Ansaug­ öffnungen wieder abgeführt wird; begünstigt wird dieser unerwünschte Effekt zusätzlich dadurch, daß die spezi­ fisch schwerere Kaltluft stets nach unten sinkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Ansaugöffnung für den Umluftbetrieb einer Fahrzeug­ Klimaanlage derart anzuordnen, daß eine möglichst große Menge erwärmter Luft angesaugt wird.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des ersten Anspruchs gelöst.

Liegen die Ansaugöffnungen im Bereich der geneigten Fahrzeugscheiben, so erfolgt die Abfuhr der erwärmten Luft exakt dort, wo durch Sonneneinstrahlung die größte Wärmemenge in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Da sich die unter den geneigten Scheiben anstauenden Luftmassen nicht mehr mit der Fahrzeug-Innenraumluft vermischen können und diese damit unerwünschterweise erwärmen, wird der Wirkungsgrad einer erfindungsgemäßen Fahrzeug- Klimaanlage deutlich erhöht.

Besonders vorteilhaft ist es, nach Anspruch 2 im Sinne einer Funktionsvereinigung die Scheibenentfrosterdüse als Ansaugöffnung für den Umluftbetrieb heranzuziehen, da jene Entfrosterdüse bislang im stationären Klimati­ sierungsbetrieb zumeist geschlossen ist. Auf diese Weise ist kein separater Kanal erforderlich; die funktions­ mäßige Umschaltung kann dabei durch eine an sich be­ kannte Klappensteuerung erfolgen.

Vorteilhafterweise ist die Ansaugöffnung mit diesen Maßnahmen - abweichend von der bereits eingangs genann­ ten DE-OS 22 52 706 - als Ansaugkanal ausgebildet und bietet somit die Vorteile einer definierten Luftführung, als da sind günstige Strömungsverhältnisse mit geringen Druckverlusten sowie einer relativ niedrigen erforder­ lichen Saugleistung und die Möglichkeiten von Geräusch­ dämpfungsmaßnahmen. Erfolgt dagegen die Ansaugung über irgendwelche Schlitze im Fußraumbereich, so können zum einen über jene gewollt undichte Innenverkleidung beispielsweise Motorengeräusche in den Fahrzeuginnenraum gelangen. Daneben ist eine solch undefinierte Ansaugung selbst extrem geräuschbehaftet und erfordert zur Absau­ gung über einen langen und undefinierten Weg eine relativ hohe Druckdifferenz und somit eine hohe Geblä­ seleistung.

Selbstverständlich können anstelle der Entfrosterdüsen auch andere ohnehin bereits im Scheibenbereich vorhan­ dene Luftaustrittsdüsen als Ansaugöffnung herangezogen werden, so beispielsweise ein Belüftungsgitter für indirekte Innenraumklimatisierung.

Daneben können auch weitere, vorrangig kanalförmig ausgebildete Ansaugöffnungen vorgesehen sein, welche dann bevorzugt im Fußraumbereich des Fahrzeuges münden, um auch dort eine angenehme Klimatisierung zu erzielen. Die aus den Belüftungsdüsen austretende Kaltluft ver­ teilt sich somit gleichmäßig im Fahrzeuginnenraum; eine erste Teilmenge kühlt bevorzugt den Kopfbereich und wird über die nahe den Scheiben gelegene Ansaugöffnungen abgeführt, eine zweite Teilmenge strömt bevorzugt in den Fußraumbereich und verläßt diesen über die dort vorge­ sehenen zusätzlichen Ansaugöffnungen. Dabei kann die quantitätsmäßige Aufteilung steuerbar sein durch ent­ sprechende Drosselung bzw. Freigabe der (beiden) sich zu einem gemeinsamen Ansaugkanal vereinigenden Ansaugöff­ nungen.

Vorteilhafterweise ist dazu gemäß Anspruch 4 im Mün­ dungsbereich der beiden Ansaugöffnungen in den gemein­ samen Ansaugkanal eine einzige Klappe vorgesehen. Diese Klappe muß dabei einer zumindest teilweisen Zwangs­ steuerung unterliegen, derart, daß die Verbindung zwischen dem gemeinsamen Ansaugkanal und der nahe den Scheiben gelegenen Ansaugöffnungen unterbrochen wird, so letztere gemäß Anspruch 2 ihre eigentliche Funktion als Scheiben-Entfrosterdüsen ausüben.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Anordnung von Klimatisierungskanälen in einem in Seitenansicht teilweise dargestellten Kraftfahrzeug bei Klimaanlagen-Umluftbetrieb, sowie

Fig. 2 die entsprechende Darstellung für Frischluft- und Entfrosterbetrieb, wobei die jeweiligen Luftmengenströme durch Pfeile dargestellt sind.

Eine im Bereich der Armaturentafel 1 eines Kraftfahr­ zeuges angeordnete Klimaanlageneinheit 2 weist ein Gebläse 3, einen Verdampfer 4, einen Heizungswärmetau­ scher 5 sowie mehrere Klimatisierungskanäle auf, so einen Luftkanal für die Entfrosterdüse 6, zwei Aus­ trittskanäle 7 a und 7 b im Bereich der Armaturentafel 1, sowie einen Fußraumausströmer 8. Vorgesehen sind ferner zwei Ansaugöffnungen für die Klimaanlageneinheit 2, von denen eine als Frischlufteintritt 9, die andere als Umluft-Ansaugöffnung 10 mit einem sich daran anschlie­ ßenden Umluft-Ansaugkanal 11 ausgebildet ist. Eine Klappe 12 steuert entsprechend ihrer Stellung zwischen Frischluft-, Umluft- bzw. Mischbetrieb, während eine weitere, zwischen Verdampfer 4 sowie Heizungswärmetau­ scher 5 angeordnete Klappe 13 in an sich bekannter Weise die Temperatur des austretenden Luftstromes steuert. Desweiteren sind Klappen 14 vorgesehen, um die durch die Austrittskanäle 7 strömende Luftmenge intensitätsmäßig zu beeinflußen, während eine Klappe 15 die Luftmengen­ aufteilung zwischen dem Bereich der Armaturentafel 1 einerseits sowie dem Fußraumausströmer 8 und der Ent­ frosterdüse 6 andererseits übernimmt; die Verbindung zwischen dem Luftkanal der Entfrosterdüse 6 sowie den Fußraumausströmer 8 erfolgt dabei über eine von einer Klappe 16 verschließbaren Öffnung.

Erfindungsgemäß ist eine weitere Klappe 17 vorgesehen, welche den Luftkanal der Entfrosterdüse 6 und den Umluft-Ansaugkanal 11 miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen vermag. Vorteilhafterweise steuert jene Klappe 17 zugleich den Öffnungsquerschnitt der Umluftansaugöffnung 10. Die Klappen 16 und 17 sind in ihrer Wirkungsweise aufeinander abgestimmt, derart, daß bei geöffneter Klappe 16 - wenn also die Entfro­ sterdüse 6 als Luftaustrittsöffnung ihre eigentliche Funktion ausübt - die Klappe 17 den Luftkanal der Entfrosterdüse vom Umluft-Ansaugkanal 11 trennt. Anson­ sten würde die für die Scheibenentfrostung vorgesehene Luftmenge im Kurzschlußkreislauf vom Gebläse 3 abgesaugt werden.

Die Klappen 16 und 17 sind in den Fig. 1 und 2 in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellt. Befinden sie sich in der in Fig. 1 dargestellten Position, so arbeitet die Klimaanlageneinheit 2 im reinen Umluftbe­ trieb (Stellung der Klappe 12), wobei die Umluft über den Kanal der Entfrosterdüse 6 angesaugt wird, da die die Klappe 15 passierende Luftmenge aufgrund der Stel­ lung von Klappe 16 die Entfrosterdüse 6 nicht beauf­ schlagt, sondern vollständig dem Fußraumausströmer 8 zugeführt wird. Ein teilweises öffnen der Klappe 17 (nicht dargestellt) würde dabei eine Aufteilung der Umluftansaugung auf den Kopf- und Fußbereich des Fahr­ zeug-Innenraumes bewirken.

Somit kann die erwärmte Luft des Fahrzeug-Innenraumes sowohl aus dem Fußraumbereich - wie bisher allgemein üblich - als auch aus dem Bereich der Fahrzeugfront­ scheibe, wo sich aufgrund von Sonneneinstrahlung die größte Erwarmung einstellt, abgezogen werden. Die von der Sonneneinstrahlung erwärmten Luftmassen vermischen sich somit nicht mit der Fahrzeug-Innenraumluft, wodurch die Klimatisierung des Fahrzeuginnenraumes erheblich verbessert wird.

Bei einer Stellung der Klappe 16 gemäß Fig. 2 wird dagegen die Entfrosterdüse 6 von der Klimaanlageneinheit 2 mit Luft beaufschlagt, so daß mittels der Klappe 17 die Verbindung des Luftkanales der Entfrosterdüse 6 mit dem Umluft-Ansaugkanal 11 unterbrochen sein muß. Dadurch gibt die Klappe 17 den maximalen Öffnungsquerschnitt der Umluft-Ansaugöffnung 10 frei. Daneben ist auch die Klappe 12 teilweise geöffnet, so daß die hier darge­ stellte Luftführung in den Klimatisierungskanälen einen Mischluftbetrieb gemäß dem Stand der Technik darstellt.

Die Klimatisierungskanäle können dabei in an sich bekannter Weise als Kunststoffteile ausgebildet sein; auch spielt die konstruktive Ausgestaltung der Luft­ übertritte, insbesondere zwischem dem Kanal der Ent­ frosterdüse 6, dem Fußraumausströmer 8 sowie dem Um­ luft-Ansaugkanal 11 im Bereich der Klappen 16 und 17 für das Wesen der vorliegenden Erfindung keine Rolle. Wesentlich ist vielmehr die Tatsache, Ansaugöffnungen für den Umluftbetrieb einer Fahrzeug-Klimaanlage im Bereich von insbesondere geneigten Fahrzeugscheiben vorzusehen.

Claims (4)

1. Anordnung von Klimatisierungskanälen in Kraftfahr­ zeugen mit geneigten Scheiben sowie zumindest einer im Kraftfahrzeuginnenraum liegenden Ansaugöffnung für den Umluftbetrieb einer Klimaanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft-Ansaugöff­ nung(en) im Bereich der Scheibe(n) liegt/liegen.

2. Anordnung mit einer Scheiben-Entfrosterdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben-Entfro­ sterdüse (6) als Ansaugöffnung für den Umluftbe­ trieb ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine weitere, vorrangig kanalförmig ausgebildete Umluft-Ansaug­ öffnung (10) vorgesehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft-Ansaugöff­ nung (10) sowie der Luftkanal der Scheiben-Entfro­ sterdüse (6) in einen gemeinsamen Umluftansaugkanal (11) münden, wobei mittels einer im Mündungsbereich vorgesehenen Klappe (17) die Öffnungsquerschnitte des Luftkanales der Entfrosterdüse (6) sowie der Ansaugöffnung (10) gegensätzlich zueinander ein­ stellbar sind.