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Diese
Erfindung betrifft ein System für
die Regelung des Klimas im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs.
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Im
Besonderen besteht der Gegenstand der Erfindung in einem Klima-Regelsystem,
wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 festgelegt ist.
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Derartige
Klima-Regelsysteme, wie sie beispielsweise in DE 41 13 374-A geoffenbart
sind, sind sehr verbreitet.
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Ein
Problem, das bei diesen Systemen auftritt stammt daher, dass die
Benützer
im Allgemeinen keinen genauen Bezugspunkt für die Temperatur besitzen,
die einem behaglichen Zustand hinsichtlich der Wärme zugeordnet ist. Sie sind
jedoch sehr gut in der Lage, eine Änderung beim Empfinden von
Hitze oder Kälte
zu einem Gefühl
der Behaglichkeit wahrzunehmen.
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Derzeit
sind Klima-Regelsysteme für
die Fahrgasträume
von Kraftfahrzeugen tatsächlich kompliziert,
wobei die Benützer
oft Schwierigkeiten bei ihrer Verwendung haben. Bei einem Versuch,
die richtige Einstellung des Systems zu finden, um die gewünschte Behaglichkeit
hinsichtlich der Wärme und
des Klimas sicherzustellen, wird der Benützer oft dazu verleitet, auf
die Regelvorrichtungen des Systems übertrieben einzuwirken. Der
Benützer
kann dabei irritiert werden, während
er fährt,
und kann möglicherweise
abgelenkt werden, ohne darin erfolgreich zu sein, dass er rasch
einen geeigneten Zustand der Behaglichkeit findet.
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Dies
rührt zu
einem großen
Teil daher, dass Klima-Regelsysteme zwangsläufig eine spürbare Trägheit besitzen,
so dass die gewünschte
Wirkung einer Einstellung, die vorgenommen wurde, mit einer beträchtlichen
Verzögerung
nach dem Zeitpunkt der Einstellung erreicht wird.
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Der
Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System
für die
Regelung des Klimas im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen,
das diese Nachteile überwindet.
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Erfindungsgemäß wird dieser
Gegenstand mit einem Regelsystem erreicht, das jene Merkmale besitzt,
die im Anspruch 1 festgelegt sind.
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Die
schnelle Wärmerückkopplungs-Einrichtung
erzeugt eine im wesentlichen sofortige, örtlich begrenzte Wahrnehmung
der Auswirkung, die daraufhin durch die Einstellung erzeugt wird,
die der Benützer
vorgenommen hat.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der ausführlichen
Beschreibung eines nicht einschränkenden
Beispiels und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in
denen zeigt:
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1 die
vereinfachte Darstellung eines Systems zum Regeln des Klimas im
Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung;
und
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2 einen
Schrägriss,
in dem eine Ausführungsform
einer Luftdiffusor-Einrichtung dargestellt ist, die in einem System
gemäß der vorliegenden
Erfindung enthalten ist.
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Im
Zusammenhang mit 1 enthält ein System für die Regelung
des Klimas im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Heiz-, Belüftungs-
und Klimatisierungs-Einheit HVAC, die ein elektrisches Gebläse 1 aufweist,
das Luft von außen
und/oder vom Inneren des Fahrgastraums des Kraftfahrzeugs ansaugen und
diese Luft durch die Einheit treiben kann. Weiters enthält die Einheit
einen Kältekreislauf,
der allgemein die Bezugsziffer 2 trägt und auf bekannte Art einen motorgetriebenen
Kompressor 3 enthält,
stromabwärts
von dem sich ein Kondensator 4 befindet, dessen Ausgang über eine
Expansionseinrichtung 6 mit dem Eingang eines Verdampfers 5 verbunden
ist. Der Ausgang des Verdampfers 5 ist mit dem Eingang des
motorgetriebenen Kompressors 3 verbunden.
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Die
Einheit HVAC enthält
weiters eine Heizeinrichtung 7, die typisch von einem Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher
gebildet wird, durch den eine Strömung der Kühlflüssigkeit für den Motor des Kraftfahrzeugs
fließt.
Die Strömung
dieser Kühlflüssigkeit
kann mit einem Magnetventil 8 gesteuert werden.
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Weiters
enthält
das Regelsystem eine elektronische Steuereinheit ECU, die mit dem
elektrischen Gebläse 1,
mit dem motorgetriebenen Kompressor 3, mit dem Magnetventil 8 sowie
mit weiteren Einrichtungen verbunden ist.
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Bei
dem in 1 gezeigten Beispiel ist die Steuereinheit ECU
auch mit Temperaturfühlern 9, 10 und 11 verbunden,
die stromabwärts
des Verdampfers 5, stromabwärts der Heizeinrichtung 7 bzw.
im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sind.
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Die
Einheit ECU ist so aufgebaut, dass sie auf bekannte Art Einrichtungen
zum Abschalten/Ablenken von Luftströmungen in der Einheit HVAC
steuert, beispielsweise motorgetriebene Verschlusseinrichtungen
oder Ähnliches,
die in 1 mit den Bezugszeichen 12 ... N bezeichnet
sind.
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Eine
Regelvorrichtung 13, die von einem Benützer dazu verwendet werden
kann, um eine gewünschte
Lufttemperatur in zumindest einem Bereich oder Gebiet des Fahrgastraums
einzustellen, ist ebenfalls mit der elektronischen Steuereinheit
ECU verbunden. Bei dieser Einrichtung kann es sich um eine handbetätigte Einrichtung,
beispielsweise um einen Drehknopf, eine Drucktaste oder eine Reihe
von Drucktasten usw. handeln. Andererseits kann die Einrichtung 13 auch
eine Einrichtung sein, die für
die Aufnahme und Dekodierung von passenden Sprachbefehlen geeignet
ist, die der Benützer
erteilt.
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Das
Klima-Regelsystem enthält
weiters eine schnelle Wärmerückkopplungs-Einrichtung,
die in 1 allgemein die Bezugsziffer 14 trägt. Bei
der hier beispielhaft gezeigten Ausführungsform enthält die schnelle
Wärmerückkopplungs-Einrichtung 14 einen
Luftdiffusor 15, der an einer Stelle angeordnet ist, die
vom Benützer
im Betrieb leicht erreicht werden kann, vorzugsweise mit einer Hand.
Der Diffusor kann beispielsweise am Armaturenbrett angeordnet sein.
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Der
Diffusor 15 der schnellen Wärmerückkopplungs-Einrichtung dient
dazu, um eine örtlich
begrenzte Strömung
von behandelter Luft abzugeben, die von einer Luft-Behandlungseinrichtung 16 stammt,
die an ihn angeschlossen ist.
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Bei
der beispielhaft gezeigten Ausführungsform
ist die Luft-Behandlungseinrichtung 16 von
der Klimatisierungseinheit HVAC getrennt und abgesondert und enthält einen
Kanal 17, in dem sich ein thermoelektrisches Element befindet,
beispielsweise eine Peltiereffekt-Zelle 18, um eine Luftströmung schnell
abzukühlen/aufzuheizen,
die zum Diffusor 15 gerichtet ist, beispielsweise mit Hilfe
eines kleinen elektrischen Gebläses 19.
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Das
thermoelektrische Element und das elektrische Gebläse 19 werden
vorzugsweise von der selben Einheit ECU gesteuert, die den Betrieb der
Einheit HVAC steuert. Die Einheit ECU ist vorzugsweise so angeordnet,
dass sie das Gebläse 19 und
das thermoelektrische Element 18 so steuert, dass die thermischen
Eigenschaften der örtlich
begrenzten Luftströmung,
die der Diffusor 15 abgibt, als Ergebnis sowie in Übereinstimmung
mit jener Einstellung gesteuert werden, die der Benützer mit
Hilfe der Regelvorrichtung 13 vorgenommen hat, wobei dies jedoch
ausgesprochen schneller erfolgt, als dies bei der entsprechenden Änderung
in den thermischen Eigenschaften der Luft im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs
der Fall ist.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der Diffusor 15 von
der Regelvorrichtung 13 getrennt und unabhängig dargestellt.
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Bei
der in 2 gezeigten Ausführungsform kann die Regelvorrichtung 13 mit
der Hand betätigt werden,
wobei sie von einem Drehknopf gebildet wird, und der Diffusor 15 ist
rund um den Knopf so angeordnet, dass die vom Diffusor 15 im
Betrieb abgegebene örtlich
begrenzte Luftströmung über die Hand
H des Benützers
streichen kann, während
er den Knopf betätigt.
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Im
Allgemeinen ist bei einem mit der Hand zu betätigenden Steuer- oder Einstellelement
der Diffusor 15 der schnellen Wärmerückkopplungs-Einrichtung 14 vorzugsweise
neben dem Steuer- oder Einstellelement angeordnet. Der Diffusor 15 kann beispielsweise
als Kanal ausgebildet sein, der eine Auslassöffnung besitzt, die von einem
permeablen Element verschlossen wird, wobei er hinsichtlich seiner Geometrie
sehr variabel sein kann.
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Als
Alternative zu der in 1 gezeigten Ausführungsform
kann die Luft-Behandlungseinrichtung, die der schnellen Wärmerückkopplungs-Einrichtung
zugeordnet ist, zumindest teilweise von Einrichtungen gebildet werden,
die sie sich mit der Einheit HVAC teilt. Der Aufbau muss jedoch
so erfolgen, dass ein extrem schnelles Ansprechen hinsichtlich der
thermischen Eigenschaften der örtlich
begrenzten Luftströmung
sichergestellt wird, die der Ausgangsdiffusor der schnellen Wärmerückkopplungs-Einrichtung
abgibt.
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Bei
anderen Ausführungsformen,
die hier nicht dargestellt sind, kann die Luft-Behandlungseinrichtung,
die der schnellen Wärmerückkopplungs-Einrichtung
zugeordnet ist, Einrichtungen enthalten, bei denen es sich nicht
um die oben erwähnte thermoelektrische
Peltiereffekt-Zelle handelt, vorausgesetzt, dass sie dazu geeignet
sind, eine schnelle Änderung
in den thermischen Eigenschaften der örtlich begrenzten Luftströmung sicher
zu stellen, die der zugeordnete Diffusor abgibt.
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Selbstverständlich bleibt
die Grundlage der Erfindung gleich, wobei Arten der Ausführungsform sowie
Details im Aufbau gegen über
der Beschreibung und den Zeichnungen eines nicht einschränkenden
Beispiels weit verändert
werden können, ohne
dadurch vom Gebiet der Erfindung abzuweichen, wie sie in den angeschlossenen
Ansprüchen festgelegt
ist.