-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage von einem
Luftmischertyp, bei dem die Temperatur der in eine Fahrgastzelle
einzublasenden Luft geregelt wird, indem das Verhältnis des Volumens
gekühlter
Luft zum Volumen erwärmter Luft
eingestellt wird.
-
Eine
Fahrzeugklimaanlage vom Luftmischertyp verfügt im Allgemeinen über einen
Verdampfer zum Kühlen
der durch ein Gebläse
eingeblasenen Kühlluft,
eine Heizerkerneinheit zum Erwärmen
der durch den Verdampfer gekühlten
Luft, einen erwärmten
Luftkanal, durch welchen durch den Heizerkern erwärmte Luft
strömt,
einen Bypasskanal für
gekühlte Luft,
durch welchen die gekühlte
Luft strömt
und die Heizerkerneinheit im Bypass umströmt, und eine Luftmischertür zum Einstellen
des Verhältnisses
des Volumens der gekühlten
durch den Bypasskanal für gekühlte Luft
gehenden Luft zum Volumen der erwärmten Luft, die durch die Heizerkerneinheit
geht, und dies innerhalb eines Einheitsgehäuses. Solch eine Klimaanlage
ist beispielsweise beschrieben in der nicht geprüften
Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-138724 .
-
Bei
der offenbarten Klimaanlage bzw. dem Air-conditioner sind Defrosteröffnungen
und Fußöffnungen
zum Blasen von Luft versetzt gegen gegen das Gesicht blasende Luftöffnungen
in einer Rechts- und einer Linksrichtung. Ein Auslass des Kanals
für erwärmte Luft
wird in der Links- und Rechtsrichtung vergrößert, und zwar relativ zu einem
Auslass des Bypasskanals für
gekühlte
Luft, so dass der Durchgang für
erwärmte
Luft einen sich am Auslass erweiternden Teil aufweist. In einem
Bi-level-Mode bzw.
einer Betriebsweise in zwei Ebenen wird die gekühlte durch den Bypasskanal
für gekühlte Luft
gehende Luft hauptsächlich
zu den Gesichtseinblaseöffnungen
eingeführt,
und die durch den Kanal für
erwärmte Luft
tretende erwärmte
Luft wird hauptsächlich
zu den Fußluftblaseöffnungen
eingeführt.
Eine Fahrgastzelle hat daher eine Temperaturverteilung der Luft
im Bi-level-Mode für
einen kühlen
Kopf und warme Füße.
-
Bei
der offenbarten Klimaanlage nimmt, obwohl die erwärmte Luft
effektiv zu den Fußluftblaseöffnungen
eingeführt
werden kann, die Größe des Einheitsgehäuses in
Links- und Rechtsrichtung aufgrund des sich erweiternden Teils des
Kanals für
erwärmte
Luft zu. Dies führt
zu einer Zunahme in der Größe der Klimaanlage.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf vorstehende Darlegungen
gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Klimaanlage bzw.
einen Airconditioner für
ein Kraftfahrzeug zur Verfügung
zu stellen, durch dessen Aufbau effektiv erwärmte Luft an eine Fußraumeinblaseöffnung eingeführt werden
kann, ohne die Größe der Anlage bzw.
der Vorrichtung zu vergrößern.
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Fahrzeugklimaanlage
ein Einheitsgehäuse,
einen Wärmeaustauscher,
einen Bypasskanal, eine Luftmischertür und ein Leit- oder Prallelement
(baffle member). Der Wärmeaustauscher
ist im Einheitsgehäuse
zur Erwärmung
von Luft angeordnet. Der Bypasskanal ist im Einheitsgehäuse vorgesehen
und ermöglicht
es der Luft, den Wärmeaustauscher
im Bypass zu umgehen. Die Luftmischertür ist im Einheitsgehäuse angeordnet
und wirkt dahingehend, ein Verhältnis
des Volumens der durch den Bypasskanal gehenden Luft zum Volumen
der durch den Wärmeaustauscher
gehenden Luft zu regeln, um hierdurch die Temperatur der in die
Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu blasenden Luft zu regeln oder zu
kontrollieren. Das Leit- oder Prallelement ist im Einheitsgehäuse angeordnet
und definiert einen ersten Kanal, durch welchen erwärmte Luft,
die den Wärmeaustauscher
durchsetzt hat, hauptsächlich strömt und definiert
einen zweiten Kanal, durch welchen die im Bypass geströmte Luft,
die durch den Bypasskanal getreten ist, hauptsächlich strömt. Das Einheitsgehäuse hat
eine Fußraumeinbaseöffnung für Luft auf
ihrer Wand und ermöglicht
es der Luft, die durch das Prall- oder Leitelement gegangen ist,
zu strömen
und gegen einen unteren Bereich der Fahrgastzelle geblasen zu werden.
Weiterhin ist der erste Kanal des Leitelements benachbart der Wand
des Einheitsgehäuses
angeordnet.
-
Somit
wird die erwärmte
Luft effektiv zur Fußraumeinblaseöffnung für Luft geführt, ohne
die Abmessungen des Einheitsgehäuses
zu vergrößern.
-
Beispielsweise
Ausführungsformen
der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert werden,
in denen ähnliche
Teile mit ähnlichen
Bezugszahlen behaftet sind. Diese zeigen in:
-
1 einen
Schnitt durch eine innere Einheit einer Klimaanlage gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
-
2 einen
schematischen Schnitt durch die innere Einheit längs der Linie II-II in 1;
-
3 eine
perspektivische Ansicht der inneren Einheit, um einen Innenaufbau
gemäß der ersten Ausführungsform
zu erläutern;
-
4 einen
Schnitt durch eine innere Einheit einer Klimaanlage gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
5 eine
perspektivische Darstellung eines Leit- oder Prallelements (baffle
member) einer inneren Einheit einer Klimaanlage gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung;
-
6 eine
perspektivische Darstellung eines Leit- oder Prallelements einer
inneren Einheit einer Klimaanlage gemäß einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
7 eine
perspektivische Darstellung eines Leit- oder Prallelements einer
inneren Einheit einer Klimaanlage gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
-
8 eine
perspektivische Darstellung einer inneren Einheit einer Klimaanlage
zur Erläuterung von
deren Innenaufbau gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der Erfindung.
-
Beispielsweise
Ausführungsformen
werden nachstehend beschrieben.
-
(Erste Ausführungsform)
-
Eine
erste Ausführungsform
wird mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.
Nach 1 ist eine innere Einheit 10 einer Fahrzeugklimaanlage
in einem Raum untergebracht, der in einem Armaturenbrett definiert
ist und sich an einem vorderen Teil einer Fahrgastzelle befindet
sowie im Wesentlichen in mittlerer Lage, bezogen auf die Rechts-
und Linksrichtung des Fahrzeugs. In den Zeichnungen bezeichnen die
Pfeile oben und unten und Front und Heck jeweilige Richtungen, wenn
die innere Einheit 10 in einem Fahrzeug montiert ist. In 1 entspricht die
Richtung senkrecht zur Papierebene der 1 der Links-
und Rechtsrichtung des Fahrzeugs.
-
Die
Inneneinheit 10 verfügt über ein
Gebläse 11 oben
in Frontposition. Das Gebläse 11 umfasst
einen Ventilator 11a, einen nicht gezeigten Motor zum Antrieb
des Ventilators 11a sowie ein Spiral- bzw. Volutengehäuse 11b.
Beispielsweise handelt es sich beim Ventilator 11a um einen
Zentrifugalmehrblattventilator, beispielsweise ein Siroccogebläse. Im Spiralgehäuse 11b ist
der Ventilator 11a untergebracht und bildet einen Spiral-
bzw. Volutenkanal (scroll passage). Ein Nasenteil 11c,
bei dem es sich um einen Basispunkt eines Spiralkanals handelt,
ist unter dem Ventilator 11a positioniert. Auch ist ein
Ende 11d des Spiralkanals vor dem Nasenteil 11c über ein
vorbestimmtes Stück
angeordnet. Das Ende 11d des Spiralkanals steht in Verbindung
mit einem Raum 12a, der am Frontteil eines Einheitsgehäuses 12 ausgebildet
ist.
-
Der
Ventilator 11a saugt Luft, beispielsweise Innen- und Außenluft,
von einem nicht gezeigten Schaltkasten für Innen-/Außenluft, der auf einer Saugseite
des Gebläses 11a angeordnet
ist und bläst die
Luft in den Spiralkanal. Damit strömt die Luft den Raum 12a des
Einheitsgehäuses 12 in
einer Richtung im Wesentlichen nach unten, wie durch den Pfeil a
in 1 gezeigt.
-
Das
Einheitsgehäuse 12 bildet
einen Luftkanal, durch welchen die durch den Ventilator 11a geblasene
Luft strömt.
Beispielsweise besteht das Einheitsgehäuse 12 aus Harz und
wird hergestellt, indem eine Vielzahl von Gehäuseelementen mit Befestigungsmitteln
wie Schrauben und metallischen Federclips befestigt werden.
-
Im
Einheitsgehäuse 12 ist
ein Verdampfer 13 als kühlender
Wärmeaustauscher
unter dem Ventilator 11a untergebracht. Beispielsweise
ist der Verdampfer 13 in einer vertikalen Richtung derart
angeordnet, dass die Front- und Rückflächen eines Kernteils sich in
der Aufwärts-/Abwärtsrichtung
erstrecken. Damit geht die durch den Ventilator (fan) 11a geblasene
Luft voll durch den Kernteil des Verdampfers 13 in einer
Richtung gegen das Heck des Fahrzeugs.
-
Obwohl
nicht dargestellt, verfügt
der Kernteil über
Flachrohre und gewellte Rippen, um die Wärmeaustauschflächen der
Luft zu vergrößern. Die Flachrohre
und die Wellrippen sind abwechselnd gestapelt und miteinander verbunden.
Die Flachrohre bil den in sich Kühlkanäle, durch
welche ein Niederdruckkühlmittel
strömt,
das durch nicht gezeigte Dekompressionsmittel eines Kühlzyklus
entspannt wurde. Der Verdampfer 13 nimmt den Wärmeaustausch zwischen
dem Niederdruckkühlmittel
und dem durch den Ventilator 11a geblasenen Luft vor und
kühlt die Luft
hierdurch.
-
Das
Einheitsgehäuse 12 verfügt über eine Ablauföffnung 14 unter
der Verdampfer 13, um die Kondensation aus dem Verdampfer 13 ablaufen
zu lassen. So ist beispielsweise die Ablauföffnung 14 an der untersten
Stelle innerhalb des Einheitsgehäuses 12 vorgesehen.
-
Ein
Heizerkern 15 als heizender Wärmeaustauscher ist im Einheitsgehäuse 12 an
einem Ort hinter dem Verdampfer 13 vorgesehen, das heißt, auf
einer Rückseite
des Verdampfers 13. Beispielsweise ist der Heizerkern 15 in
Richtung nach rückwärts derart
geneigt, dass ein Abstand zwischen einem oberen Ende des Heizerkerns 15 und
der rückseitigen
Fläche
des Verdampfers 13 größer als
ein Abstand zwischen einem unteren Ende des Heizerkerns 15 und der
rückseitigen
Fläche
des Verdampfers 13 wird. Das heißt: der Verdampfer 13 und
der Heizerkern 15 sind so angeordnet, dass sie im Wesentlichen
eine V-Gestalt bilden, gesehen in Links- und Rechtsrichtung des
Fahrzeugs.
-
Hier
ist die Länge
(Höhe)
des Heizerkerns 15 geringer als die Länge (Höhe) des Verdampfers 13, und
das untere Ende des Heizerkerns 15 ist benachbart einem
unteren Ende des Verdampfers 13 angebracht. Damit wird
ein gekühlter
Bypasskanal 16 zwischen einem oberen Ende des Verdampfers
und dem oberen Ende des Heizerkerns 15 geformt, wodurch es
der gekühlten
Luft möglich
wird, den Heizerkern im Bypass zu umströmen.
-
Anders
ausgedrückt:
der Verdampfer 13 und der Heizerkern 15 sind so
angeordnet, dass ihre unteren Enden nahe beieinander angeordnet
sind und dem Boden der V-Gestalt
entsprechen und ihre oberen Enden getrennt voneinander liegen. Damit
wird der Kühlluft-Bypasskanal 16 in
einem im Wesentlichen Mittelteil der V-Gestalt ausgebildet.
-
Der
Heizerkern 15 ist vom Typ Wärmeaustauscher eines erwärmten Fluids
und erwärmt
die gekühlte
Luft unter Verwendung von Wärme
eines Heizmediums, bei spielsweise eines Motorkühlmittels, das innerhalb des
Heizerkerns 15 fließt.
Der Heizerkern 15c verfügt über einen
Kernteil, der den Wärmeaustausch
vornimmt. Der Kernteil 15 hat Flachrohre, durch welchen
das Heizmedium strömt
sowie Wellrippen, um die Wärmeaustauscherflächen der
Luft zu vergrößern. Die
Flachrohre und die Weltrippen sind abwechselnd in Links- und Rechtsrichtung
gestapelt und miteinander verbunden.
-
Der
Heizerkern 15 verfügt über Tanks 15d, 15e (Sammler)
an den Enden des Kernteils 15c. Das Heizmedium wird getrennt
auf die Rohre aus einem der Tanks 15d, 15e gegeben
und wird im anderen der Tanks 15d, 15e gesammelt,
nachdem es die. Rohre passiert hat. Bei dem in 1 gezeigten
Beispiel dient der untere Tank 15e als ein Einlasstank,
der obere Tank 15e als ein Auslasstank.
-
Somit
strömt
das Heizmedium in den unteren Tank 15e von einem nicht
dargestellten Einlassrohr und wird in die Rohre aufgeteilt. Das
Heizmedium tritt durch die Rohre in Aufwärtsrichtung und strömt in den
oberen Tank 15d. Dann strömt das Heizmedium aus dem Heizerkern 15 und
gegen einen Motor des Fahrzeugs.
-
Der
Heizerkern 15 wird gehalten zwischen einem oberen Trägerteil 12c und
einem unteren Trägerteil
des Einheitsgehäuses 12.
Eine Luftmischertür 17 ist
drehbar zwischen dem Verdampfer 13 und dem Heizerkern 15 gelagert.
Beispielsweise handelt es sich bei der Mischertür 17 um eine Plattentür mit einem
plattenartigen Türkörper und
einer Drehwelle 17a an einem Ende des Türkörpers. Die Luftmischertür 17 ist
um die Drehwelle 17a drehbar.
-
Die
Dreh- oder Rotationswelle 17a ist benachbart zu und vor
dem oberen Ende des Heizerkerns 15 angeordnet und erstreckt
sich in Links- und Rechtsrichtung des Fahrzeugs. Enden der Drehwelle 17a sind
in Wellenaufnehmerteilen gelagert, die auf den rechten und linken
Seitenwandungen des Einheitsgehäuses 12 ausgebildet
sind.
-
Eines
der Enden der Drehwelle 17a steht nach außen von
dem Einheitsgehäuse 12 vor
und ist mit einer Betätigungsvorrichtung
für die
Temperatureinstellung (nicht gezeigt) gekoppelt, so dass die Luftmischertür 1.7 durch
eine Betätigungskraft
von der Temperatureinstellbetätigungsvorrichtung
gedreht wird. Beispielsweise handelt es sich bei der Betätigungsvorrichtung
für die
Temperatureinstellung um eine Betätigungseinrichtung mit einem
Servomotor.
-
Die
Luftmischertür 17 ist
zwischen einer maximalen Heizposition 17b, gezeigt durch
eine strichpunktierte Linie in 1, und einer
maximalen Kühlstellung 17c,
gezeigt durch eine strichpunktierte Linie in 1, bewegbar.
Steht die Luftmischertür 17 in maximaler
Heizstellung 17b, so wird der Bypasskanal für gekühlte Luft 16 voll
geschlossen und ein Luftkanal für
erwärmte
Luft 18, durch welche die durch den Heizerkern 15c des
Heizerkerns 15 gehende Luft strömt, ist voll offen. Wenn andererseits
die Luftmischertür 17 sich
in ihrer maximalen Kühlstellung 17c befindet,
dann ist der Bypasskanal 16 für die gekühlte Luft voll offen und der
Luftkanal 18 für
die erwärmte Luft
voll geschlossen.
-
Die
Luftmischertür 17 ist
als Temperaturregelmittel vorgesehen, um die Temperatur der Luft
zu regeln, die in eine Fahrgastzelle geblasen wird. Ein Verhältnis des
Volumens der erwärmten
durch den Heizerkern 15c des Heizerkerns 15 gehenden
Luft, gezeigt durch Pfeil c zum Volumen der gekühlten durch den Bypasskanal 16 für gekühlte Luft
gehenden Volumen, gezeigt durch einen Pfeil b, wird durch die Luftmischertür 17 geregelt.
-
Das
Einheitsgehäuse 12 verfügt weiterhin über einen
Luftmischerraum 19 als Luftmischerteil an einem Ort hinter
dem Heizerkern 15, beispielsweise an einem hinteren Ort
der Gehäuseeinheit 12.
Der Kanal 18 für
erwärmte
Luft und der Bypasskanal 16 für die gekühlte Luft münden zusammen in den Luftmischerraum 19.
Damit werden die erwärmte
Luft, gezeigt durch den Pfeil c, und die gekühlte Luft, gezeigt durch den
Pfeil b, in dem Luftmischerraum 19 vermischt.
-
Weiterhin
ist ein Prall- oder Leitelement (baffle) 20 im Luftmischerraum 19 angeordnet,
um das Mischen der gekühlten
Luft (Pfeil b) und der erwärmten Luft
(Pfeil c) zu erleichtern. Der Aufbau des Leit- oder Prallelements 20 wird
später
beschrieben werden.
-
Das
Einheitsgehäuse 12 hat
Luftblaseöffnungen,
beispielsweise Luftblaseöffnungen 27 für den Fußraum, Luftblaseöffnungen 28 für das Gesicht bzw.
den Oberkörper
und eine Defrosteröffnung 27 an
Orten hinter dem Luftmischerraum 19 zum Blasen einer konditionierten
Luft, die durch den Luftmischerraum 19 gegen unterschiedliche
Orte der Fahrgastzelle getreten ist. Bei dem in 1 gezeigten
Beispiel sind die Luftblaseöffnungen 27, 28, 29 im
Wesentlichen oberhalb des Luftmischerraums 19 angeordnet.
-
Die
Luftblaseöffnungen 27 für den Fußraum sind
unmittelbar oberhalb des Luftmischerraums 19 angeordnet.
Die Luftblaseöffnungen 27 für den Fußraum sind
auf den linken und rechten Seitenwandungen des Einheitsgehäuses 12 jeweils
ausgebildet. Die linken und rechten Luftblaseöffnungen 27 für den Fußraum werden
durch Fußtüren (foot
doors) 30 geöffnet
oder geschlossen. Bei den Fußtüren 30 handelt
es sich beispielsweise um Plattentüren, die um Drehwellen 30a drehbar
sind.
-
Rechte
und linke Fußkanäle (nicht
dargestellt) sind jeweils mit den linken und rechten Luftblaseöffnungen 27 für den Fußraum gekoppelt.
Die linken und rechten Fußkanäle haben
Luftblasauslässe an
einem Ort in Strömungsrichtung
dahinter. Somit wird die konditionierte Luft (hauptsächlich Warmluft) von
den Lustblaseauslässen
für den
Fußraum
gegen untere Bereiche der Fahrgastzelle, beispielsweise den Fußbereich
der Fahrgäste,
geblasen.
-
Die
Luftblaseöffnungen 28 für das Gesicht bzw.
den Oberkörper
sind an einem rückwärtigen Teil einer
oberen Wand des Einheitsgehäuses 12 positioniert.
Beispielsweise handelt es sich bei den Luftblaseöffnungen 28 für das Gesicht
um drei Öffnungen, beispielsweise
seitliche Gesichtsluftblaseöffnungen 28a, 28c und
eine Luftblaseöffnung 28b für die Gesichtsmitte.
Die Gesichtsraum-Ausblaseöffnungen für Luft 28a, 28b, 28c sind
in der Fahrzeugrechts- und -linksrichtung H1, wie in 2 gezeigt,
ausgerichtet.
-
Die
Luft blasenden Gesichtsraumöffnungen 28a, 28b, 28c werden
durch Gesichtsraumtüren
jeweils geöffnet
und geschlossen. Jede der Gesichtsraumtüren ist beispielsweise eine
Plattentür
und ist drehbar um eine Drehwelle. Auch sind die Gesichtsraumtüren abhängig voneinander
betätigbar.
In 1 ist beispielsweise nur die Gesichtsraumtür 32 auf
der linken Seite der Gesichtsraumluftblaseöffnung 28a dargestellt.
Die Gesichtsraumtür 32 ist
um eine Drehwelle 32a drehbar.
-
Nicht
dargestellte Gesichtskanäle
sind mit den Ausblaseöffnungen
für den
Gesichtsraum 28a, 28b, 28c jeweils verbunden.
Die Gesichtsraumkanäle
haben Gesichtsraumausblaseauslässe
an deren Enden, so dass die klimatisierte Luft gegen die oberen
Bereiche der Fahrgastzelle, beispielsweise die Oberkörper der
Passagiere, geblasen wird.
-
Die
Luft blasende Defrosteröffnung 29 ist
auf einer Vorderseite der Luft blasenden Gesichtsraumöffnungen 28 angebracht.
Die Luft blasende Defrosteröffnung 29 wird
durch eine Defrostertür 34 geöffnet und
geschlossen. Die Defrostertür 34 ist
beispielsweise eine Plattentür
und um eine Drehwelle 34a drehbar.
-
Ein
nicht gezeigter Defrosterkanal ist mit der Luft blasenden Defrosteröffnung 29 gekoppelt.
Der Defrosterkanal hat an seinem Ende einen Luft blasenden Auslass,
so dass die klimatisierte Luft gegen eine Innenfläche einer
Windschutzscheibe des Fahrzeugs geblasen wird.
-
Hier
sind die Fußraumtüren 30,
die Gesichtsraumtüren 32 und
die Defrostertüren 34 als
Türen für den Luftblasemode
vorgesehen. Die Drehwellen 30a, 32a, 34a der
Türen 30, 32, 34 sind
so angeordnet, dass deren Enden nach außen bezüglich des Einheitsgehäuses 2 vorstehen
und mit dem gleichen Mechanismus für den Luftblasebetrieb durch
eine Gelenkeinrichtung verbunden sind.
-
Somit
werden Luftblasemodes geschaltet, indem die Fußraumtüren 30, die Gesichtsraumtüren 32 sowie
die Defrostertür 34 durch
den Betriebsmechanismus der Mode (mode Operation) durch die Gelenkeinrichtung
gedreht werden. Beispielsweise ist der Mechanismus für den Modebetrieb
aus einer Betätigungseinrichtung
einschließlich
eines Servomotors aufgebaut.
-
Als
Nächstes
wird der Aufbau des Prall- oder Leitelements 20 mit Bezug
auf die 1 bis 3 beschrieben.
-
Wie
in den 1 und 2 gezeigt, ist das Leit-, Umlenk-
oder Führungselement 20,
im Folgenden Führungselement
genannt, so angeordnet, dass es sich teilweise mit den Fußraumluftblaseöffnungen 27 überlappt.
Das Führungselement 20 ist
eine Einrichtung oder ein Element, das in der Lage ist, zwei Arten
von Luftströmen
mit unter schiedlichen Temperaturen durchleiten zu können. Das
heißt,
das Führungselement 20 bildet
zwei Arten von Kanälen
(erste Kanäle
und zweite Kanäle).
-
Insbesondere
umfasst, wie in 2 gezeigt, das Führungselement 20 vierzehn
Trennplatten 21, die parallel und unter vorbestimmten Intervallen
in Links- und Rechtsrichtung des Fahrzeugs H1 angeordnet sind. In 3 sind
nur acht Trennplatten 21 beispielsweise dargestellt. Auch
erstrecken sich die Trennplatten 21 in einer Richtung parallel
zur gekühlten
Luftströmung
beispielsweise in einer Aufwärts- und
Abwärtsrichtung,
bezogen auf die Papierebene der 2.
-
Die
Trennplatten 21 bilden sieben Hauptströmungskanäle für die erwärmte Luft (erste Kanäle) 23, durch
welche die erwärmte
Luft hauptsächlich
strömt und
sechs Kühllufthauptströmungskanäle (zweite Kanäle) 24,
durch welche die gekühlte
Luft hauptsächlich
strömt.
Die Durchlässe 23 für die Hauptströmung der
erwärmten
Luft und die Hauptströmungsdurchlässe 24 für die gekühlte Luft
sind abwechselnd in Fahrzeugrechts- und -linksrichtung H1 angeordnet.
-
Spezifisch
werden die Hauptdurchlässe 23 für die erwärmte Luft
und die Hauptdurchlässe 24 für die gekühlte Luft
abwechselnd zwischen einer ersten Seitenwand 120a (beispielsweise
die linke Seitenwand) und einer zweiten Seitenwand 120b (beispielsweise
die rechte Seitenwand) des Einheitsgehäuses 12 so angeordnet,
dass zwei der Durchlässe 23 für die Hauptströmung der
erwärmten
Luft benachbart den ersten und zweiten Seitenwandungen 120a, 120b gebildet
werden. Die Trennplatten 21, die benachbart den ersten
und zweiten Seitenwandungen 120a, 120b angeordnet
sind, sind mit Kerben oder Rillen versehen, die eine Störung mit
den Fußraumtüren 30 einschränken.
-
Wie
in 3 gezeigt, ist in jedem der Hauptströmungskanäle 23 für die erwärmte Luft
eine die Kühlluft
blockierende Platte (erster blockierender Teil) 22 angeordnet,
und ein Warmlufteinlass 23b wird gebildet. Der Warmlufteinlass 23b ist
gegen den Warmluftdurchlass 18 offen, Die blockierende
Platte 22 für
die Kühlluft
ist zwischen den benachbarten Trennplatten 21 angeordnet,
die den Hauptströmungskanal 23 für die erwärmte Luft
bilden, um den Eintritt der gekühlten
Luft aus dem Kühlluftbypasskanal 16 einzuschränken. Somit
strömen
nur die Warmluftströme
in den sieben Hauptströmungskanälen 23 für die erwärmte Luft
und aus den Warmluftauslässen 23a der
Hauptströmungsdurchlässe 23 für erwärmte Luft.
-
Jeder
der Hauptströmungskanäle 24 für die gekühlte Luft
hat einen Warmiufteinlass 24b und einen Kühllufteinlass 24c.
Der Einlass 24c für
die gekühlte
Luft ist gegen den Bypasskanal für
die gekühlte
Luft 16 offen, und der Einlass 24b für die erwärmte Luft
ist offen gegen den Warmluftkanal 18. Somit strömen die
gekühlte
Luft (Pfeil b), die durch den Bypasskanal 16 für die gekühlte Luft
geht und die erwärmte
Luft (Pfeil c), die durch den Kanal 18 für die erwärmte Luft
geht, in den sechs Kühllufthauptströmungskanälen 24 und
mischen sich hierin miteinander. Die Mischluft strömt aus den
Auslässen 24a der Hauptströmungskanäle 24 für die gekühlte Luft.
-
Im
Einheitsgehäuse 12 ist
das Volumen der in den Kühllufthauptströmungskanälen 24 strömenden Luft
geringer als das Volumen der gekühlten
Luft, die in die Hauptströmungskanäle 24 für die gekühlte Luft
aufgrund der Gestalt des Einheitsgehäuses 12 und dem Druckverlust
des Heizerkerns 15 geht. Daher strömt die gekühlte Luft hauptsächlich in
den Hauptströmungsdurchlässen 24 für die gekühlte Luft und
wird aus den Hauptströmungsdurchlässen 24 für die gekühlte Luft
ausgeblasen.
-
Beispielsweise
ist das Führungselement 20 aus
einem Harz geformt. Auch ist das Führungselement 20 getrennt
vom Einheitsgehäuse 20 geformt und
dann mit dem Einheitsgehäuse 12 integriert.
Das Führungselement 20 ist
an den Innenflächen
des hinteren Teils des Einheitsgehäuses 12 durch eine
vorbestimmte Befestigungsstruktur oder ein Verfahren wie Presssitz
oder ein Bindeverfahren befestigt. Alternativ kann das Führungselement 20 einteilig
mit den Innenwandungen des hinteren Teils des Einheitsgehäuses 12 geformt
werden.
-
Als
Nächstes
soll die Arbeitsweise der inneren Einheit 10 beschrieben
werden. Wenn ein Luftvolumenschalter der Klimaanlage eingeschaltet
wird, wird elektrische Leistung an den Motor des Gebläses 11 geliefert,
der Ventilator 11a wird eingeschaltet. Damit saugt der
Ventilator 11a die Innenluft oder die Außenluft
durch den Innenluft/Außenluftschaltkasten und
bläst die
Luft in den Spiralkanal. Weiterhin strömt die Luft zum Raum 12a des
Einheitsgehäuses 12 in einer
Richtung nach unten, wie durch den Pfeil a dargestellt.
-
Die
Luft tritt voll durch den Verdampfer 13 in Fahrzeugheckrichtung
und wird gekühlt.
Dann wird die gekühlte
Luft in den Bypasskanal 16 für die gekühlte Luft (Pfeil b) und den
Kanal 18 für
die erwärmte
Luft (Pfeil c) getrennt, um durch den Heizerkern 15 erwärmt zu werden.
Weiterhin läuft
die gekühlte durch
den Bypasskanal 16 für
die Kühlluft
gehende Luft und die vom Heizerkern 15 erwärmte Luft
in dem Luftmischerraum 19 zusammen. Damit werden erwärmte Luft
und gekühlte
Luft gemischt und ergeben die klimatisierte Luft von vorbestimmter
Temperatur.
-
Das
Verhältnis
des Volumens der gekühlten Luft
(Pfeil b) zur erwärmten
Luft (Pfeil c) wird nämlich eingestellt,
indem ein Öffnungsgrad
der Luftmischertür 17 geregelt
wird, das heißt,
die Stellung der Luftmischertür 17.
Daher wird die Temperatur der in die Fahrgastzelle zu blasenden
Luft auf eine gewünschte Temperatur
geregelt.
-
Die
konditionierte Luft wird wenigstens einer Blasöffnung für die Fußraumluft, den Öffnungen 28 für die Gesichtsraumblasluft
und der Defrosteröffnung 29 zugeführt und
in die Fahrgastzelle geblasen. Damit wird ein Luftkonditionierungsvorgang
bzw. eine Klimatisierung der Fahrgastzelle durchgeführt. Auch
wird der Vorgang des Nebelwächters
oder ein Entfrostervorgang der Windschutzscheibe ausgeführt.
-
Als
Nächstes
werden ein Vorgang der Luftdurchmischung und Effekte des Führungselements 20 beschrieben.
Die durch den Luftkanal 18 für die erwärmte Luft gehende erwärmte Luft
strömt
in die Hauptströmungskanäle 23 für die erwärmte Luft
des Führungselements 20.
Auch strömen
die erwärmte durch
den Kanal 18 für
die erwärmte
Luft gehende Luft und die gekühlte
durch den Luftbypasskanal 16 für die gekühlte Luft gehende Luft in den
Hauptdurchlässen 24 für die gekühlte Luft
und werden hierin vermischt.
-
Weiterhin
werden die erwärmte
aus den Hauptströmungskanälen 23 für die erwärmte Luft strömende Luft
und die Mischluft, die aus den Hauptströmungskanälen 24 für die gekühlte Luft
kommt, vermischt und in die Fahrgastzelle über wenigstens eine Luftblaseöffnung 27 bis 29 geblasen.
-
Einer
der Hauptluftkanäle
oder -durchlässe 23 für die erwärmte Luft
ist benachbart der ersten Seitenwandung 120a angeordnet
und ein anderer der Kanäle
oder Durchlässe 23 für die erwärmte Hauptluft
befindet sich benachbart der zweiten Seitenwand 120b. Daher
wird erwärmte
durch die Warmlufthauptströmungskanäle 23 gehende
Luft, die benachbart der ersten und zweiten Seitenwand 120 sind,
den rechten und linken Fußraumöffnungen 27 für die Luft
zugeführt.
Somit wird erwärmte
Luft effektiv den Fußraumluftblaseöffnungen 27 zugeführt, ohne
die Größe des Einheitsgehäuses 12 zu
vergrößern.
-
Auch
sind im Beispiel, gezeigt in den 1 bis 3,
die Fußraumblaseöffnungen 27 auf
den Seitenwandungen 120a, 120b des Einheitsgehäuses 120 ausgebildet
und in Links- und Rechtsrichtung H1 des Fahrzeugs offen, wenn das
Einheitsgehäuse 120 auf
dem Fahrzeug angebracht ist. Anders ausgedrückt, die Fußraumblaseöffnungen 27 sind in
der Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung der erwärmten Luft
und der gekühlten
Luft offen. Da die Hauptströmungskanäle 23 für die erwärmte Luft
benachbart den Seitenwandungen 120a, 120b ausgebildet
sind, wird die erwärmte
Luft effektiv den Luftblaseöffnungen 27 des
Fußraums
zugeführt.
-
Da
weiterhin die Hauptströmungsdurchlässe 23 für die erwärmte Luft
und die Hauptströmungsdurchlässe 24 für die gekühlte Luft
abwechselnd in Rechts- und Linksrichtung H1 des Fahrzeugs angeordnet
sind, wird eine Ungleichheit der Lufttemperatur in Fahrzeugrechts-
und -linksrichtung H1 reduziert. Somit sind die Temperaturen der
Luft, die aus den Luftblaseöffnungen 28a, 28b, 28c für den Gesichtsraum
geblasen werden, welche in Rechts- und Linksrichtung H1 des Fahrzeugs
angeordnet sind, im Wesentlichen gleich.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung soll nun mit Bezug auf 4 beschrieben
werden. Im Folgenden werden hauptsächlich Ausbildungen, die unterschiedlich
zu denen der ersten Ausführungsform
sind, erläutert. Ähnliche
Teile sind mit ähnlichen Bezugszahlen
bezeichnet, deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
-
Bei
der zweiten Ausführungsform
ist das Führungs-,
Leit- oder Umlenkelement 20, im Folgenden Führungselement
genannt, versetzt gegen die Öffnungen 27,
die die Fußraumluft
ausblasen, wie in 4 gezeigt. Damit überlappt
das Führungselement 20 nicht
die Luftblaseöffnungen 25 für den Fußraum bezüglich der
Rechts- und Linksrichtung H1 des Fahrzeugs.
-
Somit
wird der Luftmischerraum 19 zwischen dem Führungselement 20 und
den Luftblaseöffnungen 27 für den Fußraum vergrößert. Somit
wird die Mischung der erwärmten
Luft und der gekühlten
Luft, die aus dem Führungselement 20 ausgeblasen
wird, unterstützt.
Weiterhin wird das Mischen der aus den Öffnungen wie den Luftblaseöffnungen
für den
Gesichtsraum 28a, 28b, 28c verbessert.
Anders ausgedrückt:
die Temperaturen der aus den Öffnungen
geblasenen Luft werden noch gleichförmiger.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Eine
dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung soll nun mit Bezug auf 5 beschrieben
werden. Nach der ersten Ausführungsform,
gezeigt in 3, haben die Hauptströmungskanäle 24 des
Führungselements 20 den
Einlass 24b für
erwärmte
Luft, die es der erwärmten
Luft ermöglichen, in
die Hauptströmungskanäle 24 für die gekühlte Luft einzutreten.
Andererseits sind nach der dritten Ausführungsform Blockierplatten
für erwärmte Luft
(zweite Blockierteile) 24d in den Hauptströmungskanälen 24 für die gekühlte Luft
vorgesehen.
-
Daher
strömt,
wie durch die Pfeile b in 5 angedeutet,
nur gekühlte
Luft in den Hauptströmungskanälen 24 für Kühlluft.
In den Hauptströmungskanälen 23 für die erwärmte Luft
strömt
nur die erwärmte
Luft, wie durch die Pfeile c in 5 gezeigt.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
Eine
vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung soll nun mit Bezug auf 6 beschrieben
werden. Bei der ersten in 3 gezeigten
Ausführungsform
besitzt das Führungselement 20 die blockierenden
Platten 22 für
die gekühlte
Luft, die das Eindringen der gekühlten
Luft in die Hauptströmungskanäle 23 für die erwärmte Luft
beschränken bzw.
unterbinden. Bei der vierten Ausführungsform, gezeigt in 6,
wird jede der Blockierplatten 22 für die gekühlte Luft mit Schlitzen 240 (beispielsweise drei)
als Öffnungen
für die
Kühlluft
ausgebildet, die es einer kleinen Menge an Kühlluft ermöglichen, im Hauptströmungskanal 23 für die erwärmte Luft
zu strömen.
-
Damit
wird im Hauptströmungskanal 23 für erwärmte Luft
die kleine Menge an Luft in die erwärmte Luft eingemischt, die
vom Einlass 23 für
die erwärmte
Luft strömt.
Beispielsweise kann der Öffnungsbereich
der Einlässe 240 für die gekühlte Luft variiert werden.
Daher lässt
sich das Verhältnis
des Volumens der gekühlten
Luft zum Volumen der erwärmten
Luft in dem Hauptströmungskanal 23 für erwärmte. Luft
leicht einstellen.
-
Die
blockierenden Platten mit den Schlitzen können für die Hauptströmungskanäle 24 der
gekühlten
Lufteingesetzt werden. Das heißt,
in einem Fall, in welchem das Führungselement über blockierende Platten
für Warmluft
in den Hauptströmungskanälen 24 für die gekühlte Luft
verfügt,
können
die blockierenden Platten für
die erwärmte
Luft mit Schlitzen als Öffnungen
für erwärmte Luft
versehen werden, um es einer kleinen Menge der erwärmten Luft
zu ermöglichen,
zu den Hauptströmungskanälen 24 für die Kühlluft zu
strömen.
-
(Fünfte
Ausführungsform)
-
Eine
fünfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung soll nun mit Bezug auf 7 beschrieben
werden. Bei der ersten in 3 gezeigten
Ausführungsform
hat die die gekühlte
Luft blockierende Platte 22, die in jedem Hauptströmungskanal 23 für die erwärmte Luft
angeordnet ist, im Wesentlichen plattenartige Gestalt. Die Gestalt
der die gekühlte Luft
blockierenden Platte 22 kann aber verändert werden.
-
Beispielsweise
hat die die gekühlte
Luft blockierende Platte 22 eine Gestalt, die von einem
Ende der Trennplatte 21 gegen den Bypasskanal 16 für die gekühlte Luft,
wie in 7 gezeigt, vorragt. Die die gekühlte Luft
blockierende Platte 22 kann einen V-förmigen
oder U-förmigen
Querschnitt haben. Damit wird der Druckverlust der in die Hauptstromkanäle 24 für die gekühlte Luft
strömenden
Luft reduziert.
-
(Sechste Ausführungsform)
-
Eine
sechste Ausführungsform
der Erfindung soll nun mit Bezug auf 8 beschrieben
werden. Bei der ersten in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsform
hat jeder der Hauptströmungskanäle 23 für die erwärmte Luft,
der sich benachbart den Seitenwandungen 120a, 120b befindet,
ein Paar von Trennplatten 21 und die zugeordnete blockierende
Platte 22 für
die gekühlte
Luft. Dagegen bei der sechsten Ausführungsform fallen die Trennplatten 21,
die benachbart den ersten und zweiten Seitenwandungen 120a, 120b vorgesehen
sind, fort.
-
Jeder
der Hauptstromkanäle 23 für die erwärmte Luft,
der sich benachbart der Seitenplatte 120a, 120b befindet,
wird nämlich
definiert durch die Seitenwand 120a, 120b, eine
Trennplatte 21 und die die gekühlte Luft blockierende Platte 22.
Da die Anzahl der Trennplatten 21 reduziert ist, werden
auch die Materialkosten sinken. Weiterhin werden der Druckverlust
und das Geräusch
reduziert.
-
(Andere Ausführungsformen)
-
Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
wird das Führungs-,
Prall- bzw. Umlenkelement (baffle member) 20 mit der Inneneinheit 10 verwendet,
die über
die Luftausblaseöffnung 27 für den Fußraum, die
Luftausblaseöffnung 28 für den Gesichtsraum
und die Defrosteröffnung 29 verfügt und wird
als Inneneinheit einer Frontklimaanlage verwendet. Das Führungselement 20 nach
den oben genannten Ausführungsformen
kann für
die Inneneinheit einer hinteren Klimaanlage Verwendung finden, die über eine
Defrosteröffnung
nicht verfügt.
-
Die
Luftmischertür 17,
die Modetüren 30, 32, 34 können mit
anderen Türtypen
anstelle der Plattentypen ausgestattet sein. Beispielsweise können die Türen 17, 30, 32, 34 als
Schiebetüren
konstruiert sein, die in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur
Luftströmungsrichtung
gleiten. Die Schiebetür kann
eine steife Tür
sein, die aus einem steifen Material gebildet ist oder eine Filmtür sein,
die beispielsweise aus einem flexiblen Filmmaterial besteht.
-
Die
Luftmischertür 17 kann
aus zwei Türen gemacht
sein, beispielsweise als eine Mischertür für gekühlte Luft für das Öffnen und Schließen des
Bypasskanals 16 der gekühlten
Luft und einer Mischertür
für erwärmte Luft
zum Öffnen
und Schließen
des Luftkanals 18 für
die erwärmte
Luft.
-
Es
ist nicht immer notwendig, dass die innere Einheit 10 sowohl über Verdampfer 13 wie über Heizerkern 15 verfügt. Das
heißt,
das Führungselement 20 kann
in einer Inneneinheit einer Klimaanlage, die über den Verdampfer 13 nicht
verfügt,
eingesetzt werden.
-
Weiterhin
kann das Führungselement 20 einen
kleinen Spalt zwischen sich und den Seitenwandungen 120a, 120b aufgrund
von Herstellungsgründen
aufweisen, die während
der Montage, bei der Entfernung aus einer Form und dergleichen auftreten.
-
Schließlich können die
oben genannten Ausführungsformen
in verschiedenen Kombinationen implementiert werden.
-
Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen erschließen sich den Fachleuten ohne
weiteres. Die Erfindung ist in ihrem breiteren Aspekt daher nicht
auf die spezifischen Details, auf die jeweiligen Vorrichtungen und
erläuterten
und beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.