WO2025237463A1 - Modul für eine klimaanlage eines kraftfahrzeugs sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Modul für eine klimaanlage eines kraftfahrzeugs sowie kraftfahrzeug

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WO2025237463A1
WO2025237463A1 PCT/DE2025/100385 DE2025100385W WO2025237463A1 WO 2025237463 A1 WO2025237463 A1 WO 2025237463A1 DE 2025100385 W DE2025100385 W DE 2025100385W WO 2025237463 A1 WO2025237463 A1 WO 2025237463A1
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WO
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air
guide element
blower
air guide
module
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PCT/DE2025/100385
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English (en)
French (fr)
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Juergen Glaesser
Christina SELMEIER
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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    • B60H1/00521—Mounting or fastening of components in housings, e.g. heat exchangers, fans, electronic regulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H2001/00214—Devices in front of the passenger compartment

Definitions

  • the invention relates to a module for an air conditioning system of a motor vehicle, which is in particular designed as a passenger car, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle according to the preamble of claim 8.
  • air conditioning units such as air conditioners
  • evaporator with an associated fan
  • condenser a connected circuit with a compressor, expansion valve, and condenser
  • DE 102009 028 522 B4 shows a compact air conditioning system for a vehicle, comprising an evaporator unit, a condenser unit and a component unit as well as a refrigerant circuit.
  • the object of the present invention is to provide a module for an air conditioning system of a motor vehicle and the corresponding motor vehicle, which enables a particularly efficient use of installation space in the motor vehicle in a particularly advantageous manner.
  • a first aspect of the invention relates to a module, in particular a blower module, for an air conditioning system of a motor vehicle, comprising a first air guide element having an inlet, which forms a first air path or limits it by a wall, and a second air guide element having an outlet, which forms a second air path or limits it by a wall.
  • a blower is located between the first and the second air guide element. or a pump is arranged which connects the two air paths, so that air can be drawn in through the inlet via the first air guide element by the blower and blown out through the outlet via the second air guide element.
  • the air conditioning system is specifically designed for acclimatizing a vehicle interior, specifically the passenger compartment.
  • the vehicle is primarily a passenger car.
  • the two air guide elements can each be considered a duct element, with one wall of the duct element thus limiting the respective air path from the surrounding environment.
  • the inlet is specifically an inlet opening, which therefore represents or limits the beginning of the first air path.
  • the outlet is specifically an outlet opening of the second air guide element and thus terminates the second air path.
  • the blower can, for example, be a radial blower and is designed such that it draws air from the first air path and, after the air has passed through the blower, expels it towards the second air path.
  • the blower thus connects the two air paths, particularly via a fluidic conduction system, and furthermore serves to convey air along the two air paths from the inlet to the outlet.
  • the invention provides that the cross-section of the first air path from the inlet to the blower tapers, in particular smoothly and/or uniformly, to the same extent as the cross-section of the second air path widens from the blower to the outlet.
  • the air paths being arranged in such a way that the respective cross-sectional changes result in a particularly favorable installation space requirement.
  • a significant advantage of the module according to the invention for an air conditioning system, or for the air conditioning system of a motor vehicle is that it can be designed to be particularly space-optimized.
  • a further advantage is that the tapering or widening allows for a particularly advantageous and efficient airflow along the two air paths.
  • the first air guide element and the second air guide element, and thus the two air paths are oriented relative to each other such that the overall cross-section remains essentially constant along one direction. In the mounted state of the module or blower module, this direction can, for example, be the vehicle's vertical direction, such that the first air path is oriented, for instance, from top to bottom towards the blower, and the second air path is oriented from bottom to top in the vehicle's vertical direction.
  • the vehicle's vertical direction defines the direction in which the overall cross-section—that is, the combination of the cross-section of the first air path together with the cross-section of the second air path located in the same plane—remains essentially constant in a perpendicular plane along the vehicle's vertical direction.
  • Essentially constant means that the overall cross-section does not change significantly, such that, for example, along the direction and thus virtually along the height of the module, the overall cross-section changes by no more than 15%, and in particular by 10%.
  • the respective air path can be curved, for example, so that the air path curves towards the inlet or outlet in such a way that the inlet opening or outlet opening is essentially perpendicular to the plane perpendicular to the direction and thus, in one component, parallel to the direction.
  • "essentially” also means a deviation of 15%, specifically 10%. This results in the advantage that the module can be designed to be particularly compact.
  • the first air guide element and the second air guide element are together enclosed or arranged within a housing of the module.
  • a housing which in particular comprises at least one wall, is provided in which the two channel elements are arranged.
  • the blower is designed as a so-called drum rotor or drum rotor fan, which is characterized in particular by the fact that air can be drawn in along a rotational axis of the blower's blade elements and expelled radially to this axis. Furthermore, such a radial blower is characterized in particular by its highly efficient operation.
  • the advantage arises that, due to the geometric aspects of the Particularly space-optimized geometries of the air paths can be realized for suction and blowing.
  • a motor or blower drive is arranged in the housing such that it is associated with or facing a wall, and in particular directly, that is, without any further component, such as one of the air paths or duct elements, being located between the motor and the wall.
  • the wall also includes a mounting flap, making the motor particularly easy to access.
  • the motor is arranged in the housing such that it is easily accessible from outside the housing through the mounting flap, for example, for maintenance work. This offers the advantage that the module can be designed to require very little maintenance.
  • the first air guide module is designed such that the first air path is divided, or is divided along the air guide element, so that the resulting partial paths provide or enable a symmetrical, in particular rotationally symmetrical, airflow to the blower.
  • the airflow to the blower can be designed such that, by flowing around a fan rotor of the blower, an airflow is possible that closely approximates an advantageous, rotationally symmetrical free airflow to the blower. This offers the advantage of enabling a particularly advantageous and thus especially efficient airflow to the blower. Furthermore, a particularly compact design or a reduced installation space requirement can be achieved.
  • a filter covering the inlet is arranged at the inlet.
  • a heat exchanger is arranged at the outlet, which in particular forms a component of a circuit, especially a refrigerant circuit.
  • a filter is provided by which the inlet is covered, so that particularly low-contamination air can be transported into the air circuit or along the air paths.
  • a heat exchanger is provided at the outlet, which is oriented in particular in or towards the second air path such that a particularly advantageous airflow through the blower is enabled, so that the heat exchanger can be used particularly advantageously for heat exchange, whereby the heat transferred or absorbed therein is transferred to the air circuit.
  • the heat can be used, in particular, for heating and/or cooling the vehicle interior.
  • the arrangement of the filter and/or heat exchanger on the module offers the advantage of particularly efficient use of installation space.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle with an air conditioning system comprising a module with a first air guide element and a second air guide element.
  • the first air guide element has an inlet and forms a first air path.
  • the second air guide element has an outlet and forms a second air path.
  • a blower is arranged between the first and second air guide elements, connecting the two air paths so that air can be drawn in through the inlet of the first air guide element and expelled through the outlet of the second air guide element.
  • the cross-section of the first air path from the inlet to the blower expands to the same extent as the cross-section of the second air path from the blower to the outlet.
  • the module is arranged between the driver's and passenger's sides, and thus centrally, particularly in a so-called center stack or the center console.
  • the first air guide element is oriented vertically along the vehicle from top to bottom
  • the second air guide element is oriented vertically along the vehicle from bottom to top.
  • the module can be advantageously and thus space-efficiently arranged between, in particular, the footwells of the driver and passenger, and thus below the center console.
  • the module and its two air paths are oriented or arranged such that the air is directed downwards from the inlet to the blower and from there upwards again to the outlet, or in particular to the second heat exchanger, which can form an evaporator.
  • the inlet is formed in the firewall.
  • the module is arranged in the vehicle such that the air path can lead through the firewall to the cabin air filter, or, if the inlet filter is intended to serve as the cabin air filter, to the cabin air filter. This results in the advantage of a particularly efficient and space-saving arrangement.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a possible geometric
  • Fig. 2 shows a schematic sectional view of a conventional arrangement of a filter, a blower and an evaporator of an air conditioning system according to the prior art
  • Fig. 3 shows a schematic perspective view of a module for an air conditioning system, designed for the installation space according to Fig. 1;
  • Fig. 4 shows a schematic, unfolded sectional view of a first
  • Fig. 5 shows another schematic, unfolded sectional view of another
  • Fig. 6 shows a schematic perspective view of the module according to the second
  • Fig. 7 shows a schematic perspective view of the module with housing.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a possible installation space 21, which is provided for a module 1 for an air conditioning unit 2 of a motor vehicle 3, schematically represented by the installation space 21.
  • a motor vehicle 3 which is designed in particular as a passenger car, that has an air conditioning unit.
  • the installation space 21 shown in Fig. 1 can be provided, in particular, in a very narrow area in the center console or in the center channel or in the center stack between the footwells of the driver or front passenger.
  • Fig. 2 shows a disadvantageous arrangement for an air conditioning unit concept from the prior art with a top-mounted blower 10 and a pressure-side filter arrangement of a filter 14.
  • Fig. 3 shows a module 1 for an air conditioning system 2 of a motor vehicle 3, as presented here.
  • the module 1 comprises a first air guide element 5 having an inlet 4, which forms a first air path 6, and further comprises a second air guide element 8 having an outlet 7, which forms a second air path 9.
  • a blower 10 is arranged between the first air guide element 5 and the second air guide element 8, which connects the two air paths 6 and 9, so that air can be drawn in through the first air guide element 5 via the inlet 4 and blown out through the second air guide element 8 via the outlet 7 by the blower 10.
  • the module 1 is characterized in that the cross-section of the first air path 6 from the inlet 4 to the blower 10 narrows to the same extent as the cross-section of the second air path 9 from the blower 10 to the outlet 7 widens.
  • first air guide element 5 and the second air guide element 8, and thus the two air paths 6 and 9 are oriented relative to each other in such a way that the entire cross-section is essentially constant along one direction, in particular the vehicle's vertical direction z.
  • Essentially constant means, for example, that a deviation along the vehicle's vertical direction z from bottom to top, with respect to the overall cross-section, does not exceed 15%.
  • FIG. 4 and 5 show a schematic, partially rotated sectional view of two embodiments of the arrangement of the two air guide elements 5 and 8, illustrating their orientation and cross-section.
  • a rotation axis 16 of the blower 10 which is designed in particular as a radial blower or drum rotor fan, forms an axis around which the second air guide element 8 is rotated relative to the first air guide element 5, so that it can be represented in a plane as shown in Figures 4 and 5.
  • the first sectional plane for the first air guide element 5 in Figure 3 is plane A
  • the sectional plane for the second air guide element 8 is plane B of Figure 3.
  • the first embodiment according to Fig. 4 shows the narrowing and widening of the two air paths 6 and 9, wherein (if the section planes A and B are correctly assigned to each other) the two air paths 6 and 9 overlap in a viewing direction along the axis of rotation 16 quasi according to a Yin-Yang symbol, so that a blower arrangement realized by the module 1 in a vehicle air conditioning system can have a Yin and Yang air path.
  • the second embodiment according to Fig. 5 shows a first air guide element 5, which is designed such that the first air path 6 is divided, so that the partial paths formed thereby enable a symmetrical, in particular rotationally symmetrical, flow towards the blower 10.
  • the inflow to the blower can be designed such that by flowing around the blower screw, an inflow is possible which essentially corresponds to an advantageous rotationally symmetrical free flow towards the blower.
  • Figures 6 and 7 show a housing 11 which is designed such that both the first air guide element 5 and the second air guide element 8 are arranged together in it and thus enclosed.
  • a motor 12 of the blower 10 is arranged in the housing 11 in such a way that it faces a wall 19 and includes a mounting flap 13 for particularly easy access.
  • a filter 14 covering the inlet 4 can be arranged there.
  • a heat exchanger 15 can be arranged at the outlet 7. become, which in particular forms a component of a circuit which, for example, has a second heat exchanger 17 which is arranged on a flap head 20.
  • the first air guide element 5 can have an additional inlet 4, which is created by a recirculation flap 18, if recirculation operation of the air conditioning system 2 is desired.
  • the air conditioning system 2 can be operated in hybrid mode, in which heat is absorbed or exchanged via the heat exchanger 15, designed as an evaporator, to the second heat exchanger 17, which is designed as a radiator, and thus supplied to the interior.
  • an advantageous arrangement is such that the first air guide element 5 is oriented along the vehicle's vertical direction z from top to bottom and the second air guide element 8 is oriented along the vehicle's vertical direction z from bottom to top, so that the blower is located in the lower part of the module 1, particularly along the vehicle's vertical direction z.
  • the module 1 is oriented such that the inlet 4 is formed in a firewall or meets an opening in a firewall of the vehicle 3.
  • Fig. 6 shows a schematic perspective view of the second embodiment of the arrangement of the air guide elements 5 and 8 according to Fig. 5.
  • Fig. 7 shows a module 1 together with the flap head 20 according to the first embodiment of the arrangement of the two air guide elements 5 and 8, where, particularly advantageously, the access to the motor 12 via the mounting flap 13 is shown in an exploded view.
  • the module 1 and the motor vehicle 2 presented here make it possible to use the installation space 21 available in the motor vehicle 2, in particular its center channel or center console, in a particularly advantageous and space-saving manner.
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Modul (1) für eine Klimaanlage (2) eines Kraftfahrzeugs (3) mit einem ersten, einen Einlass (4) aufweisenden Luftleitelement (5), das einen ersten Luftpfad (6) bildet, und einem zweiten, einen Auslass (7) aufweisenden Luftleitelement (8), das einen zweiten Luftpfad (9) bildet, wobei zwischen dem ersten Luftleitelement (5) und dem zweiten Luftleitelement (8) eine Gebläse (10) angeordnet ist, welches die beiden Luftpfade (6, 9) verbindet, sodass durch das Gebläse (10) Luft über den Einlass (4) durch das erste Luftleitelement (5) ansaugbar und über den Auslass (7) durch das zweite Luftleitelement (8) ausblasbar ist, wobei sich der Querschnitt des ersten Luftpfads (6) von dem Einlass (4) zum Gebläse (10) in gleichem Maße verjüngt, wie sich der Querschnitt des zweiten Luftpfads (9) von dem Gebläse (10) zum Auslass (7) erweitert. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (3).

Description

Modul für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Modul für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, welches insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
In Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, ist Bauraum in der Regel begrenzt, beziehungsweise sollte der verfügbare Bauraum besonders effizient genutzt werden. Da Klimageräte, wie Klimaanlagen, mehrere Komponenten umfassen, beispielsweise einem Verdampfer mit zugehörigem Gebläse, einem daran angeschlossenen Kreislauf mit Kompressor, Drossel und Kondensator, haben diese einen entsprechenden Bedarf an Bauraum.
Die DE 102009 028 522 B4 zeigt eine kompakte Klimaanlage für ein Fahrzeug, umfassend eine Verdampfereinheit, eine Kondensatoreinheit und eine Komponenteneinheit sowie einen Kältemittelkreislauf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Modul für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs sowie das korrespondierende Kraftfahrzeug bereitzustellen, durch welche auf besonders vorteilhafte Weise eine besonders effiziente Nutzung von Bauraum im Kraftfahrzeug ermöglicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Zeichnung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Modul, insbesondere ein Gebläsemodul, für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten, einen Einlass aufweisenden Luftleitelement, das einen ersten Luftpfad bildet beziehungsweise diesen durch eine Wandung begrenzt, und einem zweiten, einen Auslass aufweisenden Luftleitelement, das einen zweiten Luftpfad bildet beziehungsweise diesen durch eine Wandung begrenzt. Erfindungsgemäß ist zwischen dem ersten und dem zweiten Luftleitelement ein Gebläse beziehungsweise eine Pumpe angeordnet, welche die beiden Luftpfade verbindet, sodass durch das Gebläse Luft über den Einlass über das erste Luftleitelement ansaugbar und über den Auslass durch das zweite Luftleitelement ausblasbar ist.
Bei der Klimaanlage handelt es sich insbesondere um eine Klimaanlage zum Akklimatisieren eines Fahrzeuginnenraums beziehungsweise der Fahrgastzelle. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Die beiden Luftleitelemente können jeweils als Kanalelement aufgefasst werden, wobei eine Wandung des Kanalelements somit den jeweiligen Luftpfad gegenüber der Umgebung begrenzt. Der Einlass ist insbesondere eine Einlassöffnung, welche somit den Beginn des ersten Luftpfads darstellt beziehungsweise begrenzt. Analog ist der Auslass insbesondere eine Auslassöffnung des zweiten Luftleitelements und beendet somit den zweiten Luftpfad. Das Gebläse kann beispielsweise als Radialgebläse ausgebildet sein und ist derart ausgebildet, dass es einerseits die Luft aus dem ersten Luftpfad einsaugt und andererseits quasi, nachdem die Luft das Gebläse passiert hat, in Richtung des zweiten Luftpfads ausstößt, sodass das Gebläse die beiden Luftpfade insbesondere fluidisch leitend miteinander verbindet und ferner dazu dient, Luft entlang der beiden Luftpfade von dem Einlass zum Auslass zu fördern.
Um nun das Modul und somit die Klimaanlage besonders kompakt beziehungsweise bauraumsparend auszubilden, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Querschnitt des ersten Luftpfads von dem Einlass zum Gebläse, insbesondere fließen und/oder gleichmäßig, in gleichem Maße verjüngt, wie sich der Querschnitt des zweiten Luftpfads von dem Gebläse zum Auslass erweitert. Mit anderen Worten findet ein fließender Querschnittübergang der zwei Luftpfade statt, wobei die Luftpfade insbesondere so angeordnet sind, dass sich aufgrund der jeweiligen Querschnittsänderung ein besonders günstiger Bauraumbedarf ergibt. So können aufgrund der Verjüngung des ersten Luftpfads hin zum Gebläse und der dazu korrespondierenden Verbreiterung vom Gebläse zum Auslass des zweiten Luftpfads beide Luftpfade bauraumoptimiert an das Gebläse herangeführt werden.
Somit ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Moduls für eine Klimaanlage beziehungsweise für die Klimaanlage des Kraftfahrzeugs, dass dieses besonders bauraumoptimiert ausgebildet werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Verjüngung beziehungsweise Verbreiterung eine besonders vorteilhafte beziehungsweise insbesondere effiziente Luftführung entlang der beiden Luftpfade realisiert werden kann. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement und somit die beiden Luftpfade so zueinander orientiert, dass entlang einer Richtung der Gesamtquerschnitt im Wesentlichen konstant bleibt. Dabei kann die Richtung im montierten Zustand des Moduls beziehungsweise Gebläsemoduls beispielsweise die Fahrzeughochrichtung sein, sodass der erste Luftpfad beispielsweise in Fahrzeughochrichtung von oben nach unten in Richtung Gebläse orientiert ist und der zweite Luftpfad von unten nach oben in Fahrzeughochrichtung. Dabei gibt die Fahrzeughochrichtung die Richtung vor, in welcher sich in einer jeweils dazu gedachten senkrechten Ebene entlang der Fahrzeughochrichtung der Gesamtquerschnitt also die Kombination des Querschnitts des ersten Luftpfads zusammen mit dem sich in der gleichen Ebene befindenden Querschnitt des zweiten Luftpfads im Wesentlichen konstant ist. Dabei bedeutet im Wesentlichen konstant, dass sich der Gesamtquerschnitt nicht im besonderen Maße ändert, sodass sich beispielsweise entlang der Richtung und somit quasi entlang der Höhe des Moduls der Gesamtquerschnitt beispielsweise um nicht mehr als 15% und insbesondere 10% ändert. Dabei kann der jeweilige Luftpfad insbesondere gekrümmt sein, sodass sich beispielsweise jeweils zum Einlass beziehungsweise Auslass der Luftpfad derart krümmt, dass die Einlassöffnung beziehungsweise die Auslassöffnung beispielsweise jeweils im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene senkrecht zur Richtung und somit in einer Komponente parallel zur Richtung ausgebildet sind. Dabei bedeutet hier „im Wesentlichen“ ebenfalls eine Abweichung von 15%, insbesondere 10%. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Modul besonders bauraumarm ausgebildet werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Luftleitelement und das zweite Luftleitelement zusammen in einem Gehäuse des Moduls eingehaust beziehungsweise angeordnet. Mit anderen Worten ist ein Gehäuse, welches insbesondere wenigstens eine Wandung umfasst, vorgesehen, in welchem die beiden Kanalelemente angeordnet sind. So ist quasi die gesamte Luftführung durch ein eigentliches Klimagerätegehäuse nochmals eingehaust. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine besonders gute akustische Dämmung des Moduls, insbesondere dessen Gebläses, ermöglicht wird.
Mit anderen Worten ist das Gebläse als sogenannter Trommelläufer beziehungsweise Trommelläuferventilator ausgebildet, welcher sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass entlang einer Rotationsachse von Schaufelelementen des Gebläses Luft angesaugt werden kann und radial zu der Achse die Luft ausgestoßen wird. Ferner zeichnet sich ein solches Radialgebläse insbesondere durch einen besonders effizient realisierbaren Betrieb aus. Somit ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund der geometrischen Aspekte des Ansaugens und Wegblasens besonders bauraumoptimierte Geometrien der Luftpfade realisierbar sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Motor beziehungsweise ein Antrieb des Gebläses so in dem Gehäuse angeordnet, dass dieser einer Wandung zugeordnet beziehungsweise zugewandt ist, und zwar insbesondere unmittelbar, das heißt ohne dass eine weitere Komponente, wie beispielsweise einer der Luftpfade beziehungsweise Kanalelemente, sich zwischen Motor und Wandung befindet. Dabei umfasst die Wandung ferner eine Montageklappe, sodass der Motor besonders leicht zugänglich ist. Mit anderen Worten ist der Motor so in dem Gehäuse angeordnet, dass dieser von außerhalb des Gehäuses durch die Montageklappe besonders leicht erreichbar ist, beispielsweise für Wartungsarbeiten. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Modul besonders wartungsarm ausgebildet werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Luftleitmodul so gestaltet, dass der erste Luftpfad geteilt ist, beziehungsweise im Verlauf entlang des Luftleitelements geteilt wird, sodass durch die dadurch gebildeten Teilpfade eine symmetrische, insbesondere rotationssymmetrische, Anströmung des Gebläses gegeben oder durchführbar ist. Mit anderen Worten kann die Zuströmung des Gebläses so gestaltet werden, dass durch ein Umströmen einer Gebläseschnecke des Gebläses eine Zuströmung möglich ist, die einer vorteilhaften, rotationssymmetrischen freien Anströmung des Gebläses sehr nahekommt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine besonders vorteilhafte und somit insbesondere effiziente Anströmung des Gebläses ermöglicht werden kann. Darüber hinaus kann eine besonders kompakte Bauform beziehungsweise ein geringerer Bauraumbedarf ermöglicht werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Einlass ein den Einlass abdeckender Filter angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist an dem Auslass ein Wärmetauscher angeordnet, welcher insbesondere eine Komponente eines Kreislaufs, insbesondere eines Kältemittelkreislaufs, bildet. Mit anderen Worten ist ein Filter vorgesehen, durch welchen der Einlass abgedeckt wird, sodass in den Luftkreislauf beziehungsweise entlang der Luftpfade ein Transport von besonders gering verunreinigter Luft stattfinden kann. Zusätzlich oder alternativ ist an dem Auslass ein Wärmetauscher vorgesehen, welcher insbesondere so in dem zweiten beziehungsweise zum zweiten Luftpfad orientiert ist, dass eine besonders vorteilhafte Umströmung mit Luft durch das Gebläse ermöglicht wird, sodass der Wärmetauscher besonders vorteilhaft zum Tauschen von Wärme verwendet werden kann, wobei die dort abgegebene oder aufgenommene Wärme insbesondere zum Heizen und/oder Kühlen des Fahrzeuginnenraums verwendet werden kann. Durch die Anordnung des Filters und/oder des Wärmetauschers an dem Modul ergibt sich der Vorteil einer besonders vorteilhaften Bauraumverwendung.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Klimaanlage, welche ein Modul mit einem ersten Luftleitelement und einem zweiten Luftleitelement aufweist. Dabei weist das erste Luftleitelement einen Einlass auf und bildet einen ersten Luftpfad aus. Das zweite Luftleitelement weist einen Auslass auf und bildet einen zweiten Luftpfad aus. Zwischen dem ersten und dem zweiten Luftleitelement ist ein Gebläse angeordnet, welches die beiden Luftpfade verbindet, sodass durch das Gebläse Luft über den Einlass durch das erste Luftleitelement ansaugbar und über den Auslass durch das zweite Luftleitelement ausblasbar ist.
Um einen besonders vorteilhaften Bauraumbedarf zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Querschnitt des ersten Luftpfads von dem Einlass zum Gebläse in gleichem Maße verhält wie sich der Querschnitt des zweiten Luftpfads von dem Gebläse zum Auslass erweitert.
Dabei sind vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen sowie Vorteile des ersten Aspekts der Erfindung als vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Vorteile des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Modul zwischen Fahrerseite und Beifahrerseite und somit mittig, insbesondere in einem sogenannten Centerstack beziehungsweise der Mittelkonsole angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist es das erste Luftleitelement entlang der Fahrzeughochrichtung von oben nach unten orientiert und/oder das zweite Luftleitelement entlang der Fahrzeughochrichtung von unten nach oben orientiert. Mit anderen Worten kann das Modul vorteilhaft und somit bauraumschonend zwischen insbesondere den Fußräumen des Fahrers und des Beifahrers und somit unterhalb der Mittelkonsole angeordnet werden. Zusätzlich oder alternativ sind das Modul und dessen beide Luftpfade so orientiert beziehungsweise angeordnet, dass die Luft von dem Einlass nach unten zum Gebläse und von dort wieder nach oben zu dem Auslass beziehungsweise insbesondere dem zweiten Wärmetauscher, welcher einen Verdampfer bilden kann, geführt wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine besonders bauraumoptimierte Anordnung des Moduls in dem Kraftfahrzeug ermöglicht wird. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Einlass in der Spritzwand ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Modul derart in dem Fahrzeug angeordnet, dass der Luftpfad durch die Stirnwand zum Innenraumluftfilter beziehungsweise, falls der Filter des Einlasses als Innenraumluftfilter angedacht ist, führen kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer besonders effizienten beziehungsweise bauraumschonenden Anordnung.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer möglichen geometrischen
Form eines in einem Kraftfahrzeug für ein Modul einer Klimaanlage verfügbaren Bauraums;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer konventionellen Anordnung eines Filters sowie eines Gebläses und eines Verdampfers einer Klimaanlage nach Stand der Technik;
Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht eines Moduls für eine Klimaanlage, welches für den Bauraum gemäß Fig. 1 konzipiert ist;
Fig. 4 eine schematische, ausgeklappte Schnittansicht einer ersten
Ausführungsform von zwei Luftleitelementen des Moduls;
Fig. 5 eine weitere schematische, ausgeklappte Schnittansicht einer weiteren
Ausführungsform der beiden Luftleitelemente;
Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht des Moduls gemäß der zweiten
Ausführungsform der Luftleitelemente; und
Fig. 7 eine schematische Perspektivansicht des Moduls mit Gehäuse.
Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines möglichen Bauraums 21, welcher für ein Modul 1 für eine Klimaanlage 2 eines schematisch anhand des Bauraums 21 dargestellten Kraftfahrzeugs 3 vorgesehen ist. Dabei ergibt es sich in einem Kraftfahrzeug 3, welches insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet ist, das ein Klimagerät unter restriktiven Bauraumbedingungen ermöglicht werden sollte, da Bauraum in einem Personenkraftwagen in der Regel knapp ist, beziehungsweise mit diesem vorteilhaft gehaushaltet werden sollte. Der in Fig. 1 gezeigte Bauraum 21 kann insbesondere in einem sehr schmalen Bereich in der Mittelkonsole beziehungsweise im Mittelkanal oder im Centerstack zwischen den Fußräumen von Fahrer oder Beifahrer vorgesehen sein.
Fig. 2 zeigt eine nicht vorteilhafte Anordnung für ein Klimagerätekonzept aus dem Stand der Technik mit einem oben liegenden Gebläse 10 und einer druckseitigen Filteranordnung eines Filters 14.
Fig. 3 zeigt ein hier vorgestelltes Modul 1 für eine Klimaanlage 2 des Kraftfahrzeugs 3. Das Modul 1 umfasst ein erstes, einen Einlass 4 aufweisendes Luftleitelement 5, das einen ersten Luftpfad 6 bildet, und weist ferner ein zweites, einen Auslass 7 aufweisendes Luftleitelement 8 auf, das einen zweiten Luftpfad 9 bildet. Dabei ist zwischen dem ersten Luftleitelement 5 und dem zweiten Luftleitelement 8 ein Gebläse 10 angeordnet, welches die beiden Luftpfade 6 und 9 verbindet, sodass durch das Gebläse 10 Luft über den Einlass 4 durch das erste Luftleitelement 5 ansaugbar und über den Auslass 7 durch das zweite Luftleitelement 8 ausblasbar ist.
Um einen Bauraum, insbesondere den Bauraum 21 gemäß Fig. 1, besonders vorteilhaft ausnutzen zu können, zeichnet sich das Modul 1 dadurch aus, dass der Querschnitt des ersten Luftpfads 6 von dem Einlass 4 zum Gebläse 10 sich in gleichem Maße verjüngt, wie sich der Querschnitt des zweiten Luftpfads 9 von dem Gebläse 10 zum Auslass 7 erweitert.
Dabei ist es ferner von Vorteil, wenn das erste Luftleitelement 5 und das zweite Luftleitelement 8 und somit die beiden Luftpfade 6 und 9 so zueinander orientiert sind, dass entlang einer Richtung, insbesondere der Fahrzeughochrichtung z, der gesamte Querschnitt im Wesentlichen konstant ist. „Im Wesentlichen konstant“ heißt, dass beispielsweise eine Abweichung entlang der Fahrzeughochrichtung z von unten nach oben, betreffend den Gesamtquerschnitt 15% nicht überschreitet.
Zusätzlich zu dem hier vorgestellten Modul 1 für eine Klimaanlage 2 des Kraftfahrzeugs 3 wird das Kraftfahrzeug 3 selbstvorgestellt werden, welches schematisch anhand des Moduls 1 beziehungsweise des Bauraums gemäß Fig. 1 gezeigt ist. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine schematische, teilweise gedrehte Schnittansicht für zwei Ausführungsformen der Anordnung der beiden Luftleitelemente 5 und 8, an denen die Orientierung sowie der Querschnitt verdeutlich werden sollen. Dabei bildet eine Drehachse 16 des Gebläses 10, welches insbesondere als Radialgebläse beziehungsweise Trommelläuferventiltor ausgebildet ist, eine Achse, um die das zweite Luftleitelement 8 relativ zu dem ersten Luftleitelement 5 gedreht ist, sodass dieses in einer Bildebene gemäß den Figuren 4 und 5 darstellbar ist. Dabei ist eine erste Schnittebene für das erste Luftleitelement 5 in der Fig. 3 die Ebene A, und die Schnittebene für das zweite Luftleitelement 8 die Ebene B der Fig. 3, welche zueinander um die Drehachse 16 zueinander rotiert und dadurch in die Bildebene der Fig. 4 und 5 geklappt sind.
Die erste Ausführungsform gemäß Fig. 4 zeigt eine die Verjüngung und die Verbreiterung der beiden Luftpfade 6 und 9, wobei (wenn die Schnittebenen A und B richtig zueinander zugeordnet sind) sich die beiden Luftpfade 6 und 9 in einer entlang der Drehachse 16 gegebenen Blickrichtung quasi gemäß einem Yin-Yang-Symbol überlagern, sodass eine durch das Modul 1 realisierte Gebläseanordnung in einer Fahrzeugklimaanlage einem Yin- und Yang-Luftpfad aufweisen kann.
Die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 5 zeigt ein erstes Luftleitelement 5, welches so gestaltet ist, dass der erste Luftpfad 6 geteilt wird, sodass dadurch gebildete Teilpfade eine symmetrische, insbesondere rotationssymmetrische, Anströmung des Gebläses 10 ermöglichen. Mit anderen Worten kann die Zuströmung des Gebläses so gestaltet werden, dass durch ein Umströmen der Gebläseschnecke eine Zuströmung möglich, die im Wesentlichen einer vorteilhaften rotationssymmetrischen freien Anströmung des Gebläses entspricht.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Gehäuse 11 , welches derart ausgebildet ist, dass sowohl das erste Luftleitelement 5 als auch das zweite Luftleitelement 8 zusammen in diesem angeordnet und somit eingehaust sind.
Dabei ist es von Vorteil, wenn, welches gemäß der ersten Ausführungsform in Fig. 4 ermöglicht wird, ein Motor 12 des Gebläses 10 so in dem Gehäuse 11 angeordnet ist, dass dieser einer Wandung 19 zugewandt ist und dieser eine Montageklappe 13 für eine besonders leichte Zugänglichkeit umfasst.
An dem Einlass 4 kann insbesondere ein diesen abdeckender Filter 14 angeordnet sein.
Zusätzlich oder alternativ kann an dem Auslass 7 ein Wärmetauscher 15 angeordnet werden, welcher insbesondere eine Komponente eines Kreislaufs bildet, welcher beispielsweise einen zweiten Wärmetauscher 17 aufweist, welcher an einem Klappenkopf 20 angeordnet ist.
Ferner kann das erste Luftleitelement 5 zusätzlich zu dem Einlass 4 einen Eingang aufweisen, welcher durch eine Umluftklappe 18 geschaffen wird, falls ein Umluftbetrieb der Klimaanlage 2 gewünscht ist. Dabei kann die Klimaanlage 2 insbesondere in einem Hybridbetrieb betrieben werden, wobei über den als Verdampfer ausgebildeten Wärmetauscher 15 zum zweiten Wärmetauscher 17, welcher als Heizkörper ausgebildet ist, Wärme aufgenommen beziehungsweise ausgetauscht und somit dem Innenraum zugeführt wird.
Zusätzlich zu der gezeigten Anordnung in dem Bauraum gemäß Fig. 1 , welcher insbesondere in der Mittelkonsole zwischen Fahrerseite beziehungsweise Fahrerfußraum und Beifahrerseite beziehungsweise Beifahrerfußraum zeigt, ist eine vorteilhafte Anordnung dergestalt, dass das erste Luftleitelement 5 entlang der Fahrzeughochrichtung z von oben nach unten und das zweite Luftleitelement 8 entlang der Fahrzeughochrichtung z von unten nach oben orientiert ist, sodass sich das Gebläse insbesondere entlang der Fahrzeughochrichtung z im unteren Teil des Moduls 1 befindet. Ferner ist dabei das Modul 1 so orientiert, dass der Einlass 4 in einer Spritzwand ausgebildet beziehungsweise auf eine Öffnung einer Spritzwand des Kraftfahrzeugs 3 trifft.
Fig. 6 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht die zweite Ausführungsform der Anordnung der Luftleitelemente 5 und 8 gemäß Fig. 5. Darüber hinaus zeigt Fig. 7 ein zusammen mit dem Klappenkopf 20 versehenes Modul 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Anordnung der beiden Luftleitelemente 5 und 8, wobei hier besonders vorteilhaft als Explosionsansicht der Zugang zu dem Motor 12 über die Montageklappe 13 gezeigt ist.
Durch das hier vorgestellte Modul 1 sowie das Kraftfahrzeug 2 kann auf besonders vorteilhafte Weise der im Kraftfahrzeug 2, insbesondere dessen Mittelkanal oder Mittelkonsole, vorhandene Bauraum 21 platzsparend genutzt werden. Bezugszeichenliste
Modul
Klimaanlage
Kraftfahrzeug
Einlass erstes Luftleitelement erster Luftpfad
Auslass zweites Luftleitelement zweiter Luftpfad
Gebläse
Gehäuse
Motor
Montageklappe
Filter
Wärmetauscher
Drehachse zweiter Wärmetauscher
Umluftklappe
Wandung
Klappenkopf
Bauraum

Claims

Patentansprüche
1. Modul (1) für eine Klimaanlage (2) eines Kraftfahrzeugs (3) mit einem ersten, einen Einlass (4) aufweisenden Luftleitelement (5), das einen ersten Luftpfad (6) bildet, und einem zweiten, einen Auslass (7) aufweisenden Luftleitelement (8), das einen zweiten Luftpfad (9) bildet, wobei zwischen dem ersten Luftleitelement (5) und dem zweiten Luftleitelement (8) eine Gebläse (10) angeordnet ist, welches die beiden Luftpfade (6, 9) verbindet, sodass durch das Gebläse (10) Luft über den Einlass (4) durch das erste Luftleitelement (5) ansaugbar und über den Auslass (7) durch das zweite Luftleitelement (8) ausblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des ersten Luftpfads (6) von dem Einlass (4) zum Gebläse (10) in gleichem Maße verjüngt, wie sich der Querschnitt des zweiten Luftpfads (9) von dem Gebläse (10) zum Auslass (7) erweitert.
2. Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Luftleitelement (5) und das zweite Luftleitelement (8) und somit die beiden Luftpfade (6, 9) so zueinander orientiert sind, dass entlang einer Richtung der Gesamtquerschnitt im Wesentlichen konstant ist.
3. Modul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Luftleitelement (5) und das zweite Luftleitelement (8) zusammen in einem Gehäuse (11) des Moduls (1) eingehaust sind.
4. Modul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (10) als Radialgebläse ausgebildet ist.
5. Modul (1) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (12) des Gebläses (10) so in dem Gehäuse (11) angeordnet ist, dass dieser einer Wandung (19) zugewandt ist und diese eine Montageklappe (13) umfasst.
6. Modul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Luftleitelement (5) so gestaltet ist, dass der erste Luftpfad (6) geteilt ist, sodass durch die dadurch gebildeten Teilpfade eine symmetrische Anströmung des Gebläses (10) durchführbar ist.
7. Modul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einlass (4) ein diesen abdeckender Filter (14) angeordnet ist und/oder das an dem Auslass (7) ein Wärmtauscher (15) angeordnet, welcher insbesondere eine Komponente eines Kreislaufs bildet.
8. Kraftfahrzeug (3) mit einer Klimaanlage (2), welche ein Modul (1) mit einem ersten, einen Einlass (4) aufweisenden Luftleitelement (5), das einen ersten Luftpfad (6) bildet, und mit einem zweiten, einen Auslass (7) aufweisenden Luftleitelement (8), das einen zweiten Luftpfad (9) bildet, aufweist, wobei zwischen dem ersten Luftleitelement (5) und dem zweiten Luftleitelement (8) eine Gebläse (10) angeordnet ist, welches die beiden Luftpfade (6, 9) verbindet, sodass durch das Gebläse (10) Luft über den Einlass (40 durch das erste Luftleitelement (5) ansaugbar und über den Auslass (7) durch das zweite Luftleitelement (8) ausblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des ersten Luftpfads (5) von dem Einlass (4) zum Gebläse in gleichem Maße verjüngt, wie sich der Querschnitt des zweiten Luftpfads (8) von dem Gebläse (10) zum Auslass (7) erweitert.
9. Kraftfahrzeug (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (1) mittig zwischen Fahrerseite und Beifahrerseite angeordnet ist und/oder das erste Luftleitelement (5) entlang der Fahrzeughochrichtung von oben nach unten orientiert ist und/oder das zweite Luftleitelement (8) entlang der Fahrzeughochrichtung von unten nach oben orientiert ist.
10. Kraftfahrzeug (3) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (4) in einer Spritzwand ausgebildet ist.
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