DE3717676C2 - Fahrzeugheiz- oder Klimaanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugheiz- oder Klimaanlage der im Oberbegriff des ersten oder dritten Anspruchs angegebenen Art und geht aus von der gattungsbildenden EP 0 039 846 B1.

Beschrieben ist darin eine Steuereinheit für Kraftfahr­ zeug-Klimaanlagen. In extrem aufwendiger Weise und unter Zuhilfenahme verschiedenartigster Sensoren soll dabei den Fahrzeuginsassen ein möglichst angenehmes Raumklima verschafft werden. Dazu ist darin auch vorgesehen, eine selbsttätige Umschaltung zwischen einem direkt auf Fahrzeuginsassen ausgerichteten und einem vorrangig in einen Fahrzeug-Teilbereich austretenden Luftstrom vorzunehmen. Letzterer beheizt also beispielsweise den Fahrzeug-Fußraum und wirkt somit auf den Fahrzeuginsas­ sen nur indirekt ein. Diese Umschaltung soll dabei in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der tatsäch­ lichen Fahrzeuginnenraum-Temperatur und der von dem Fahrzeuginsassen vorgegebenen Wunschtemperatur erfolgen.

Eine selbsttätige Umschaltung der Luftstromcharakteri­ stik ist äußerst komfortabel. So wünscht man beispiels­ weise in der kalten Jahreszeit, sich nach Einsteigen in das Kraftfahrzeug möglichst schnell aufzuwärmen und richtet dazu den heißen Luftstrom direkt auf den eigenen Körper aus. Mit zunehmender Aufwärmung wird dagegen der heiße Luftstrom eher als unangenehm empfunden und man bevorzugt eine vorrangig indirekte Aufheizung jenes gesamten Fahrzeug-Teilbereiches. In ähnlicher Weise gilt dies in der heißen Jahreszeit, wenn zunächst ein von der Klimaanlage erzeugter möglichst kühler direkter Luft­ strom erwünscht ist.

Es hat sich gezeigt, daß die in der oben genannten Schrift vorgeschlagene Lösung für eine Umschaltung der Luftstromcharakteristik nicht nur äußerst aufwendig und sehr kompliziert abzustimmen ist, sondern daß daneben auch oftmals unerwünschte und unerklärbare Umschaltvor­ gänge stattfinden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahr­ zeugheiz- oder Klimaanlage der im Oberbegriff des ersten oder dritten Anspruchs angegebenen Art dahingehend weiterzubilden, daß eine einfache, sichere und nachvollziehbare selbst­ tätige Umschaltung der Luftstromcharakteristik erfolgt. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 3 gelöst.

Einfach und dennoch sicher erfolgt die Umschaltung der Luftstromcharakteristik, wenn diese Umschaltung direkt mit einer Beeinflussung der Luftstromintensität oder der Luftstromtemperatur gekoppelt ist. Dazu kann das Steuer­ organ für die Luftstromcharakteristik mechanisch mit einem Stellglied für die Luftstromintensität, also beispielsweise mit einer Klappe oder mit einem von den Fahrzeuginsassen bedienbaren Regu­ lierungshebel verbunden sein.

Selbstverständlich kann auch der in der EP 0 0 39 846 B1 gebrachte Vorschlag teilweise übernommen werden, indem die Steuerorgane von Stellgliedern betätigt werden, welche ihrerseits von einer Steuereinheit beeinflußt werden, und zwar im Zusammenhang mit einer Ausbildung nach Anspruch 3, d. h. dann, wenn die Umschaltung in Abhängigkeit von der Intensität des austretenden Luftstro­ mes erfolgt. Als Stellglieder können dabei (elektrische) Stellmotoren oder solche der pneumatischen Art zum Einsatz kommen.

Soll hingegen die Umschaltung in Abhängigkeit von der Temperatur des austretenden Luftstromes erfolgen, so wird vorgeschlagen, die die Umschal­ tung vornehmenden Steuerorgane aus Bimetall oder einer Formerinnerungs­ legierung aufzubauen (Anspruch 1). Dies hat den Vorteil, daß das entspre­ chende Steuerorgan - hierbei kann es sich bspw. um eine Luftleitklappe handeln - selbsttätig in Abhängigkeit von der Temperatur des vorbeistrei­ chenden Luftstromes die jeweils gewünschte Position einnimmt. Es liegt somit eine vorteilhafte Funktionsvereinigung vor, wobei gleichzeitig das Steuerorgan stets exakt wie gewünscht positioniert wird (und zwar direkt in Abhängigkeit von der Temperatur des austretenden Luftstromes ), so daß die eingangs erwähnten unerklärbaren Umschaltvorgänge nicht auftreten.

In diesem Zusammenhang sei noch kurz auf die DE 28 08 661 A1 hingewie­ sen, woraus es bekannt ist, zur Temperaturregelung in luftseitig gesteuerten Fahrzeug-Heizungsanlagen eine Luftklappe einzusetzen, deren Steuerung in Abhängigkeit von der Temperatur des austretenden Luftstromes erfolgt. Hier ist jedoch ein separates thermostatisches Betätigungselement vorgesehen, das über die Ausdehnung eines Mediums irgendeine Kolbenstange betätigt, mit Hilfe derer eine geeignete Klappe verschwenkt wird. Ein Hinweis auf den Bimetalleffekt sowie auf die o.g. besonders vorteilhafte Funktionsvereinigung ist hieraus jedoch nicht zu erhalten.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung für ein Steuerorgan aus Bimetallmaterial oder eine Formerinne­ rungslegierung nennt Anspruch 2. Wird jenes Steuerorgan - beispielsweise elektrisch - beheizt, so ist die Luftstromcharakteristik nicht alleine von der Temperatur des austretenden Luftstromes sondern daneben auch von einer Zeitdauer abhängig. Damit ist auf sichere Weise erzielbar, daß beispielsweise der Luftstrom nur einige Minuten nach Besteigen des Fahrzeuges auf die Insassen ausgerichtet ist, wonach eine selbsttätige Umschaltung auf indirekte Ausströmung erfolgt. Eine derartige Zeitfunktion kann selbstverständlich auch in der oben bereits genannten zentralen Steuereinheit vorgegeben sein.

Anspruch 4 beschreibt eine einfache aber besonders angenehme Anordnung einer erfindungsgemäßen Fahrzeug­ heiz- oder Klimaanlage. Von einem Heiz-/Klimagerät führt ein sich verzweigender Luftführungskanal zu verschiede­ nen Austrittsöffnungen, welche als direkte bzw. indirek­ te Austrittsöffnungen ausgebildet sind, von denen der Luftstrom also konzentriert austritt bzw. vorrangig den gesamten Teilbereich beaufschlagt. Im Verzweigungs­ bereich ist eine Klappe angeordnet, welche die einzelnen Kanäle mehr oder weniger verschließt. Ist die Klappe als einseitig eingespannte Zunge ausgebildet, so ist eine besonders einfache Anordnung für ein Bimetall-Steueror­ gan gegeben.

Selbstverständlich kann der gemeinsame Luftführungskanal dabei auch - als solcher nicht unbedingt erkennbar - in einem Heizgerät im Luftverteilerstück integriert sein.

An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, daß eine gemäß Anspruch 4 gestaltete Umschaltung von einer konzentrierten Austrittsöffnung auf eine den gesamten Teilbereich beaufschlagende Austrittsöffnung mittels einer Klappe auch durch eine manuelle Betätigung dieser Klappe erfolgen kann. Dazu kann jene Klappe, wie all­ gemein bekannt, beispielsweise über einen Bowdenzug mit einem an der Armaturentafel vorgesehenen Bedienhebel verbunden sein. Eine andere manuell bedienbare Ausfüh­ rungsform, bei welcher der Umschaltvorgang gemeinsam mit der Richtungsverstellung des direkt austretenden Luft­ stromes erfolgt, ist aus der DE-PS 26 28 663 bekannt geworden. Bei der vorliegenden Erfindung jedoch soll die Umschaltung selbsttätig und dennoch sicher und nach­ vollziehbar erfolgen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Eine in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete und in einem Fahrzeuginnenraum installierte Luftaustrittseinheit weist eine direkte Austrittsöffnung 2, welche direkt auf einen Fahrzeuginsassen ausgerichtet ist, sowie eine wesentlich großflächiger gestaltete indirekte Austritts­ öffnung 3 vorrangig zur Klimatisierung eines Fahrzeug-Teil­ bereiches auf. Wie bereits erläutert, ist es für die Fahrzeuginsassen in manchen Fällen angenehm, den maximal möglichen Luftstrom direkt auf den eigenen Körper gerichtet zu bekommen, in diesem Falle tritt aus der indirekten Austrittsöffnung 3 kein Luftstrom aus. In anderen Fällen wünscht man jedoch eine verstärkte Klimatisierung des Fahrzeuginnenraumes, so daß der Luftstrom bevorzugt durch die indirekte Austrittsöffnung 3 und nur stark gedrosselt bzw. überhaupt nicht durch die direkte Austrittsöffnung 2 geführt werden soll. Dazu ist der Luftführungskanal 4 zur Luftaustrittseinheit 1 verzweigt ausgeführt, wobei im Bereich der Verzweigung eine Bimetallzunge 5 eingespannt ist.

Diese Bimetallzunge ist dabei so ausgelegt, daß sie bei einer extrem hohen Temperatur der in Pfeilrichtung 6 vorbei strömenden Luftmenge den zur indirekten Austritts­ öffnung 3 führenden Kanal 3′ verschließt, so daß die komplette Luftmenge durch den Kanal 2′ zur direkten Austrittsöffnung 2 geführt wird. Bei niedrigeren Tempe­ raturen hingegen nimmt die Bimetallzunge in etwa eine Mittelstellung (wie skizziert) ein, so daß eine gleich­ mäßige Aufteilung der gesamten Luftmenge auf die beiden Kanäle 2′ und 3′ erfolgen kann.

Insgesamt kann die Luftstromcharakteristik dabei wie folgt festgelegt sein:
Bei Ausströmtemperaturen zwischen 5°C und 15°C erfolgt eine 100%ige indirekte Ausströmung, liegt die Ausström­ temperatur zwischen 20°C und 30°C, so wird die direkte Ausströmöffnung zu 25% und die indirekte zu 75% beaufschlagt. Im Temperaturbereich von 30°C bis 40°C erfolgt eine hälftige Aufteilung des Luftstromes und bei Ausströmtemperaturen von 50°C und höher wird allein die direkte Austrittsöffnung beaufschlagt.

Claims (4)

1. Fahrzeugheiz- oder Klimaanlage mit Luftaustrittsöffnungen, wobei der einem Fahrzeug-Teilbereich zugeordnete Luftstrom entweder die Austriftsöffnung konzentriert verläßt oder nach selbsttätiger Umschal­ tung vorrangig jenen gesamten Fahrzeug-Teilbereich beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung in Abhängigkeit von der Temperatur des austretenden Luftstromes erfolgt und die die Um­ schaltung vornehmenden Steuerorgane aus Bimetall oder einer Formerinnerungslegierung aufgebaut sind.

2. Fahrzeugheiz- oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane beheizbar sind.

3. Fahrzeugheiz- oder Klimaanlage mit Luftaustrittsöffnungen, wobei der einem Fahrzeug-Teilbereich zugeordnete Luftstrom entweder die Austriftsöffnung konzentriert verläßt oder nach selbsttätiger Umschal­ tung vorrangig jenen gesamten Fahrzeug-Teilbereich beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung in Abhängigkeit von der Intensität des austretenden Luftstromes erfolgt.

4. Fahrzeugheiz- oder Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den konzentriert austretenden und für den vorrangig den gesamten Teilbereich beaufschlagenden Luft­ strom verschiedene Austrittsöffnungen (2, 3) vorgesehen sind, welche von einem gemeinsamen Luftführungskanal (4) abzweigen, wobei im Verzweigungsbereich eine als Steuerorgan ausgebildete Klappe oder Zunge (5) angeordnet ist.