DE60024538T2

DE60024538T2 - Kraftfahrzeug-Klimaanlage

Info

Publication number: DE60024538T2
Application number: DE60024538T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Kurokawa; Akihiro Tsurushima; Hiroyuki Tamura
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: JP4084911B2; EP1078791A1; JP2001058511A; DE60024538D1; US6351961B1; EP1078791B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage entsprechend des Oberbegriffs vom unabhängigen Anspruch 1.
Solch eine Art der Klimaanlage kann dem Stand der Technik Dokument EP-A-0 911 196 entnommen werden.
In einer herkömmlichen Kraftfahrzeug-Klimaanlage wird Innenluft oder Außenluft wahlweise mittels einer Einlasseinheit aufgenommen und dann in eine Kühlgehäuseeinheit (nachstehend einfach als eine Gehäuseeinheit bezeichnet) geführt. Die Luft wird dann durch einen Verdampfer in die Gehäuseeinheit geführt, um gekühlt zu werden. Diese gekühlte Luft wird danach mittels einer Heizerkerns erwärmt oder wird veranlasst den Heizerkern zu umgehen, um mit der erwärmten Luft für die Erzeugung von klimatisierter Luft einer vorbestimmten Temperatur gemischt zu werden, wobei die klimatisierte Luft dann in den Fahrgastraum aus verschiedenen Typen von Auslässen abgegeben zu werden. Hierin ist der „Verdampfer" eine bekante Vorrichtung, um einem Niedrigtemperatur- und Niederdruck-Kältemittel, das im Druck mittels eines Expansionsventiles reduziert ist, vorgesehen in einem Kältemittelkreislauf, zu gestatten, durch ihn für den Wärmeaustausch mit der Luft, die durch ihn hindurchgeht, hindurch zu strömen, um dadurch das Kältemittel zu kühlen. Zusätzlich ist der „Heizerkern" eine Vorrichtung, um dem Kühlmittel des warmen Motors zu gestatten, durch dessen Inneres für den Wärmeaustausch mit der Luft, die durch ihn hindurchgeht, zu strömen, um dadurch die Luft zu erwärmen.
Bei der Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die, wie oben beschrieben, aufgebaut ist, gibt es, da die Klimaanlage in einem engen Fahrgastraum eines Fahrzeuges angeordnet ist, eine Begrenzung der gesamten Abmessungen derselben im Hinblick auf eine Beschränkung in Bezug auf den Raum im Inneren des Fahrgastraumes. Um damit umzugehen ist in den letzten Jahren ein so-genannter Integraltyp bekannt geworden, in dem ein Verdampfer und einer Heizerkern innerhalb einer einzelnen Gehäuseeinheit in solch einer Weise untergebracht sind, dass sie, die im Wesentlichen horizontal angeordnet sind, relativ vertikal miteinander angeordnet werden.
Überdies ist eine Mischklappe zwischen den Verdampfer und den Heizerkern eingesetzt, um die gekühlte Luft zu veranlassen, sich in einem vorbestimmten Verhältnis in einen Kanal zu verzweigen, wo der gekühlten Luft gestattet wird, durch den Heizerkern hindurchzugehen, und in den anderen Kanal, wo die gekühlte Luft veranlasst wird, den Heizerkern zu umgehen. Falls die Mischklappe so aufgebaut ist, dass sie an einem Drehpunkt gelagert ist, um sich dadurch um diesen Drehpunkt zu drehen, wird die Mischklappe groß und nimmt daher einen großen Raum innerhalb des Fahrgastraumes ein. Um den Abstand zwischen dem Verdampfer und den Heizerkern kürzer zu machen, um dies zu vermeiden ist es vorstellbar, die Mischklappe als eine flache Plattenartige Klappe auszulegen, die sich gleitend bewegt.
7 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage vom Integraltyp, die diese Plattenartige Mischklappe hat, die sich gleitend bewegt und in der ein Verdampfer und ein Heizerkern innerhalb einer Gehäuseeinheit im wesentlichen horizontal angeordnet sind.
In der Kraftfahrzeug-Klimaanlage vom Integraltyp, die in der 7 gezeigt ist, ist der Verdampfer 2 an einem unteren Abschnitt der Gehäuseeinheit 1 in solch einer weise angeordnet, dass die Luftdurchgangsebene geneigt ist und der Heizerkern 4 oberhalb des Verdampfers 2 vorgesehen ist. Die Plattenartige Mischklappe 50 ist zwischen dem Verdampfer 2 und dem Heizerkern 4 in solch einer Weise vorgesehen, dass sich die Mischklappe in einer horizontalen Richtung gleitend bewegt. Diese Mischklappe 50 veranlasst Luft (Kaltluft), die durch den Verdampfer 2 hindurchgegangen ist, sich in einem vorbestimmten Verhältnis in eine Seite des Warmluftkanals 3, wo der Luft gestattet ist, durch den Heizerkern 4 hindurchzugehen, und in eine Seite des Bypasskanals 6, wo der Luft gestattet ist, den Heizerkern 4 zu umgehen, zu verzweigen. Und die Kaltluft, die durch den Bypasskanal 6 aus dem Verdampfer 2 hindurchgegangen ist, und Warmluft, die durch den Warmluftkanal 3 aus dem Heizerkern 4 hindurchgegangen ist, und die durch eine Trennwand 7 geführt worden sind, werden in einer Mischzone 8 miteinander gemischt, wodurch eine klimatisierte Luft der gewünschten Temperatur erzeugt wird.
In einem Lüftungsmodus (Kühlmodus) wird Kaltluft aus einer Lüftungsöffnung Ov abgegeben, der vorgesehen ist, um durch eine Lüftungsklappe Dv, vorgesehen an einem oberen Abschnitt in einer Gehäuseeinheit 1, geschlossen zu werden. In einem Anti-Beschlag oder Entfrostungsmodus (einem Modus, um Wasserdampfbeschlag oder Reif auf der Glasscheibe zu beseitigen) wird Luft (hauptsächlich Warmluft), die aus einem def-Fußauslss Odf (Entfroster-Fußauslass) strömt, der nunmehr durch das Bewegen der Lüftungsklappe DV in einen oberen Kanal 9, gebildet durch die Trennwand 7 und die Gehäuseeinheit 1, von dem Entfrosterauslass Od, der nunmehr durch eine def-Fußklappe Ddf geschlossen ist, abgegeben. In einem Fußmodus (Erwärmungsmodus), in dem klimatisierte Luft in die Richtung zu den Füßen des Fahrers und der anderen Fahr gäste in den Fahrgastraum abgegeben wird, abgegeben wird, wird Luft (hauptsächlich Warmluft), die aus dem def-Fußauslass in den oberen Kanal 9 strömt, aus einem Fußauslass Of, der durch die def-Fußklappe Ddf geschlossen wird, abgegeben.
Jedoch in der Kraftfahrzeug-Klimaanlage vom Integraltyp, die in der 7 gezeigt ist, besonders wenn das Kühlsystem im vollen Betrieb ist, wird die Luft, die durch den Verdampfer 2 hindurchgeht und die in die Richtung zu der Mischklappe 50 in eine Richtung, angezeigt durch einen Pfeil A0, wie in der Fig. gezeigt, entlang der Oberfläche der Mischklappe 50 und in eine Richtung, angezeigt durch einen Pfeil A0', der in derselben Figur gezeigt ist, geführt. Dies verengt eine Luftströmung (die Luftachse) F0, die in dem Kaltluftkanal (Bypass-Kanal) 6 strömt, und als ein Ergebnis davon wird ein Problem verursacht, dass die Luftgeschwindigkeit zu schnell wird.
Als ein Ergebnis davon wird ein Problem verursacht, dass kondensiertes Wasser in der Luft, was aus einem Wärmeaustausch in dem Verdampfer 2 resultiert, leicht von der Lüftungsöffnung Ov durch die Luftströmung der zu großen Geschwindigkeit in der Richtung nach oben versprüht wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, wie oben angezeigt, zu schaffen, die eine hohe Leistung und eine kompakte Abmessung hat.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage gelöst, die die Merkmale von dem unabhängigen Anspruch 1 hat.
Demzufolge ist eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage vorgesehen, die eine gleitend verschiebbare Plattenartige Mischklappe hat, die das Versprühen von in dem Verdampfer erzeugten kondensierten Wasser, reduzieren kann, während die Abmessung der Klimaanlage reduziert wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung mittels der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen dargestellt und erläutert.
In den beigefügten Zeichnungen:
zeigt 1 eine schematische Schnittdarstellung, die eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach einem Ausführungsbeispiel zeigt;
zeigt 2 eine schematische perspektivische Ansicht, die teilweise ausgeschnitten eine Mischklappe zeigt;
zeigt 3 eine Schnittdarstellung, genommen entlang einer vertikalen Ebene von 1, die die Mischklappe und eine dafür bestimmte Gleitvorrichtung zeigt;
zeigt 4 eine Schnittdarstellung, genommen entlang der Linie IV-IV von der 3;
zeigt 5 eine beispielhafte Ansicht, die die Nutnockenabschnitte erläutert;
zeigt 6 eine schematische Schnittdarstellung, die eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage eines weiteren Ausführungsbeispieles zeigt; und
zeigt 7 eine schematische Schnittdarstellung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage eines Integraltyps, die eine gleitend verschiebbare Plattenartige Mischklappe aufweist und in der ein Verdampfer und ein Heizerkern im Wesentlichen horizontal einer Gehäuseeinheit angeordnet sind.
1 ist eine Schnittdarstellung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage entsprechend eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung, 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Mischklappe, die teilweise ausgebrochen ist, 3 ist eine Schnittdarstellung, die die Mischklappe zeigt, und eine Gleitvorrichtung derselben, genommen entlang einer vertikalen Ebene von 1, 4 ist eine Schnittdarstellung, genommen entlang der Linie IV-IV von 3 und 5 ist eine beispielhafte Ansicht, die die Nockennutabschnitte erläutert.
Eine in der 1 gezeigte Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist in dem Fahrgastraum eines Fahrzeuges in solch einer weise angeordnet, dass die Klimaanlage auf der linken Seite in die Richtung zu dem Fahrer und den Fahrgästen (in das Innere des Fahrgastraumes) und die rechte Seite derselben in die Richtung zu dem Motorraum des Fahrzeuges ausgerichtet ist. Die gleichen Bezugszahlen werden den Teilen gegeben, die zu denen in der 7 beschriebenen gleich sind.
In der 1 ist ein Verdampfer 2 an einem unteren Abschnitt einer Gehäuseeinheit 1 in solch einer Weise angeordnet, dass er im Verhältnis zu einer horizontalen Richtung leicht geneigt ist, und Luft, die sowohl von außen des Fahrgastraumes (Außenluft), als auch Luft, die von innen des Fahrgastraumes (Innenluft) in eine Einlasseinheit, nicht gezeigt, aufgenommen wird, bestimmt ist, um von einer Einlassöffnung 31, vorgesehen unter dem Verdampfer 2, hereingenommen zu werden und dann nach oben durch den Verdampfer 2 zu strömen. Ein Kältemittel aus einem Kältekreislauf, nicht gezeigt, zirkuliert durch den Verdampfer 2 und wenn Luft, die so hereingenommen worden ist, durch den Verdampfer 2 hindurchgeht, wird ein Wärmetausch zwischen diesem Kältemittel und der Luft, die dort hindurchgeht, veranlasst, wodurch die letztere gekühlt wird.
Ein Heizerkern 4 ist horizontal oberhalb des Verdampfers 2 angeordnet. Kühlmittel vom warmen Motor zirkuliert durch den Heizerkern 4 und wenn kalte Luft durch diesen Heizerkern 4 hindurchgeht erfolgt dort ein Wärmeaustausch zwischen Kühlmittels des warmen Motors und der durchgehenden kalten Luft, wodurch die letztere gekühlt wird.
Das Vorsehen des Verdampfers 2 und des Heizerkerns 4 in einer vertikalen Beziehung dient, wie oben beschrieben, um die Vertikal-, die Quer- und die Längsrichtung der Gehäuseeinheit 1 zu reduzieren, um es dadurch möglich zu machen, die Gehäuseeinheit 1 kompakt zu machen. Dies hilft einen Raum, der für die Installation der Gehäuseeinheit 1 innerhalb des Fahrgastraumes notwendig ist, drastisch zu reduzieren, wodurch ein Extra-Raum, der durch die Gehäuseeinheit 1 in dem Fahrgastraum bereitgestellt wird, effektiv verwendet werden kann.
Überdies ist in dieser Gehäuseeinheit die Lufteinlassöffnung 31 in dem unteren Abschnitt relativ nahe zu einem Kältemitteleinlasstank 2a vorgesehen, und dies erleichtert der Luft, die in die Gehäuseeinheit 1 aus dieser Lufteinlassöffnung 31 einströmt, in der Nähe zu dem Einlasstank 2a zu strömen, wodurch die Luft in Kontakt mit einem Abschnitt mit relativ niedriger Temperatur des Verdampfers 2 gebracht wird, wobei dies hilft den Wärmeaustausch effizient zu verbessern.
Zusätzlich ist eine Plattenartige Mischklappe 5 zwischen dem Verdampfer 2 und dem Heizerkern 4 in solch einer Weise vorgesehen, um sich in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung gleitend zu bewegen. Die Luft, die durch den Verdampfer 2 (Kaltluft) hindurch gegangen ist, wird veranlasst, sich in einem vorbestimmten Verhältnis zu verzweigen auf die Seite eines Warmluftkanals 3, wo der Luft gestattet wird, durch den Heizerkern 4 hindurchzugehen, um erwärmt zu werden, und auf die Seite eines Bypasskanals 6, wo die Luft durch das Gleitbewegen der Mischklappe 5 über eine Gleitvorrichtung M (darin soll ein Fall enthalten sein, bei dem die Luft wahlweise veranlasst wird, auf entweder die Seite des Warmluftkanals 3 oder auf die Seite des Bypasskanals 6 zu strömen) veranlasst wird, den Heizerkern 4 zu umgehen. Die Kaltluft, die die durch den Bypasskanal 6 direkt von dem Verdampfer 2 hindurchgegangen ist, und Warmluft, die durch den Warmluftkanal 3 aus dem Heizerkern 4 entlang der Führungstrennwand 7 hindurchgegangen ist, wird dann miteinander in einer Mischzone 8 gemischt, um dadurch eine klimatisierte Luft der gewünschten Temperatur zu erzeugen.
Das Öffnen der Mischklappe 5 wird durch ihr Gleitbewegen in die Querrichtungen in 1 in Abhängigkeit einer von dem Fahrer oder dem Fahrgast festgelegten Tempe ratur eingestellt und die Mischklappe 5 kann irgendwo zwischen der vollständigen gekühlten Position (wie in 1 gezeigt), wo der Warmluftkanal 3 vollständig geschlossen ist, und einer vollständig erwärmten Position, wo der Bypasskanal 6 vollständig geschlossen ist, gestoppt werden. Somit wird das Verhältnis zwischen den Volumina der Luft, die in den Warmluftkanal 3 und in den Bypasskanal 6 strömt, durch den Öffnungsgrad der Mischklappe 5 eingestellt, und schließlich werden somit die Volumina der Warmluft und der Kaltluft in der Mischzone 8 eingestellt.
Eine Lüftungsöffnung Ov ist in einer oberen Seite der Gehäuseeinheit 1 als ein Kaltluftauslass, wo die Kaltluft hauptsächlich abgegeben wird, vorgesehen und diese Lüftungsöffnung Ov wird durch die Lüftungsklappe Dv wahlweise geschlossen. Mit anderen Worten, in einem Lüftungsmodus wird die Lüftungsöffnung Ov durch das Bewegen der Lüftungsklappe Dv geöffnet, so dass Kaltluft daraus abgegeben wird, während in einem Entfrostungsmodus die Lüftungsöffnung Ov durch die Lüftungsklappe Dv geschlossen ist. Hierin ist der Fußmodus ein Modus, wo die Warmluft in die Richtung der Füße des Fahrers und der Fahrgäste abgegeben wird.
Wenn die Lüftungsklappe Dv die Lüftungsöffnung Ov schließt, strömt die Luft in einen oberen Kanal 9 von einem def-Fußauslass Odf. Ein Entfrosterauslass Od, der durch die def-Fußklappe Ddf geöffnet oder geschlossen wird, ist in einer oberen Position in diesem oberen Kanal 9 stromab des def-Fußauslass Odf für das Ausströmen von hauptsächlich warmer Luft vorgesehen. Ein Fussauslass Of, der durch die def-Fußklappe Ddf geöffnet oder geschlossen wird, ist stromab dieses Entfrosterauslass Od vorgesehen. Vorgesehen auf beiden Seiten (in einer Richtung rechtwinklig zu der Oberfläche des Papiers von 1) dieses Fussauslass Of sind Verbindungsanschlüsse 32, die mit den nicht gezeigten Kanälen in Verbindung sind.
Hierin ist die Lüftungsöffnung Ov ein Auslass, wo klimatisierte Luft in die Richtung zu dem Oberkörper des Fahrers und einem vom sitzenden Fahrgastes in dem Fahrgastraum abgegeben wird, der Entfrosterauslass Od ein Auslass ist, wo klimatisierte Luft in die Richtung zu den Innenoberflächen der Windschutzscheibe und der Seitenscheibengläser abgegeben wird, und der Fussauslass Of ein Auslass ist, wo die klimatisierte Luft in die Richtung der Füße des Fahrers und der Fahrgäste in dem Fahrgastraum abgegeben wird.
Wein der 2 gezeigt, hat die Mischklappe 5 einen Klappenhauptkörper 12, der sich in einer Richtung zwischen dem Verdampfer 2 und dem Heizerkern 4 erstreckt, um Luft die von der stromaufwärtigen Seite kommt, nachdem sie durch den Verdampfer 2 hindurchgegangen ist, abzusperren. Der Klappenhauptkörper 12 hat einen im Wesentlichen flachen Umfangsabschnitt 12a und einen inneren domartigen Ausdehnungsab schnitt 12b, und ein Dichtungsteil 15, das aus einem geschäumten Urethan hergestellt worden ist, ist sicher an den äußeren Umfangsabschnitten des Klappenhauptkörpers 12 befestigt. In den 2 bis 5 ist die Ausrichtung der Mischklappe von der, die in der 1 gezeigt ist, aus Gründen der Bequemlichkeit der Zeichnung verschieden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist insbesondere die Oberfläche des Ausdehnungsabschnittes 12b, mit der die Luftströmung in direkten Kontakt gebracht wird, in einer konvexen Weise in die Richtung zu der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung gekrümmt, und der Abschnitt des Ausdehnungsabschnittes 12b ist von einer bogenförmigen Form. Die konvexe Oberfläche diese Ausdehnungsabschnittes 12b funktioniert als eine Führung, wenn der Luftstrom in den Heizerkern 4 oder in den Bypasskanal 6 geführt wird.
Ein Paar von Seitenabschnitten 16 ist an den Seiten des Ausdehnungsabschnittes 12b vorgesehen, die funktionieren, um den Klappenhauptkörper 12 zusätzlich zu verstärken. Eine Zahnstange 17 ist von einer Seite zu der anderen Seite des Klappenhauptkörpers 12 zwischen dem Seitenabschnitt 16 und dem Ende des Klappenhauptkörpers 12 an jedem Ende desselben in solch einer Weise fortlaufend gebildet, um mit einem teilweise verzahnten Zahnrad 20, vorgesehen um durch eine Antriebseinrichtung, nicht gezeigt, angetrieben zu werden, in Kämmeingriff gebracht zu werden.
Die Zahnstangen 17 sind in einer konvexen Weise in die Richtung zu der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung gekrümmt, und der Querschnitt derselben ist in einer bogenartigen Form gebildet. Die gekrümmte Richtung des Ausdehnungsabschnittes 12b und die der Zahnstangen 17 sind nämlich entgegengesetzt gestaltet. Diese Konstruktion gestattet der Mischklappe 5 und dem teilweise verzahnten Zahnrad 20, das stromauf der Mischklappe 5 vorgesehen ist, zwischen dem Verdampfer 2 und dem Heizerkern 4 in der Gehäuseeinheit 1 kompakt angeordnet zu werden.
Die Führungswalzen 18 sind an den Endflächen an vier Ecken des Klappenhauptkörpers 12 in solch einer Weise angeordnet, um davon vorzuspringen, so dass sie in die Führungsnutnocken 19, die von den Seitenwänden der Gehäuseeinheit 1 vorspringen, drehbar eingesetzt werden können. Diese Walzen 18 können ein zylindrischer Stift sein, der sich nicht dreht, wenn erforderlich.
Wie in der 3 gezeigt, hat die Gleitvorrichtung M für die Betätigung der Mischklappe 5 die Nutnocken 19 in den Seitenwänden der Gehäuseeinheit 1 gebildet, das Paar der teilweise verzahnten Zahnräder 20 für den Kämmeingriff mit den Zahnstangen 17 an den Endabschnitten der inneren Oberfläche des Klappenhauptkörpers 12 gebildet, eine Welle 21, die diese teilweise verzahnten Zahnräder 20 miteinander verbindet und Antriebszahnräder 22, die an der Welle an den Enden derselben befestigt sind.
Eine Antriebseinrichtung für das Antrieben der Antriebszahnräder 22 über die Zahnräder, die nicht gezeigt sind, ist an einer Seitenwand der Gehäuseeinheit 1 montiert. Ein Motorbetätiger oder dergleichen wird als die Antriebseinrichtung verwendet, in der z. B. ein Motor und Drehzahl-reduzierende Zahnräder untergebracht sind.
Wie in der 5 gezeigt, sind die Nutnocken 19 derart gebildet, dass sie einen Krümmungsradius r haben, der im Wesentlichen identisch zu dem der Zahnstangen 17 sind, die in der Mischklappe 5 gebildet sind, und sie sind aufgebaut, um die vier Führungswalzen 18 des Klappenhauptkörpers 12 so zu lagern, dass der Klappenhauptkörper 12 ohne sich zu lockern selbst dann arbeiten kann, wenn er einem Luftdruck unterworten wird. Diese Nutnocken 19 sind in Paaren in einer bogenförmigen Weise in jeder der rechten und linken Seitenwand der Gehäuseeinheit 1 gebildet und die obere Walze 18in der 5 passt in den oberen Nutnocken 19 in derselben Figur, während die untere Führungswalze 18 in den untere Nutnocken 19 in derselben Figur passt. Zusätzlich ist ein Anschlussendabschnitt des jeweiligen Nutnockens 19 so gekrümmt, um in die Richtung zu der stromabwärtigen Seite geneigt zu sein, wodurch der Klappenhauptkörper 12 aufgebaut ist, um in eine Richtung bewegt zu werden, die mit einer Richtung schneidet, in der sich der Klappenhauptkörper 12 gleit-bewegt oder um in der Richtung zu der stromabwärtigen Seite von der Gleitbewegungsrichtung bewegt zu werden, wenn der Klappenhauptkörper 12 das Ende der Gleitbewegung derselben erreicht.
Dies bringt die Dichtungsteile 15 zwangsweise in eine unter Druck stehende Anlage mit einer Trennwand 33 der Gehäuseeinheit 1, wodurch die Dichtungseigenschaften der Dichtungsteile geneigt sind, verbessert zu werden. Die Dichtungsteile 15 sind so aufgebaut, um nicht die ganze Zeit in Anlage mit der Trennwand 33 zu sein, sind aber so aufgebaut, um an diesen nur dann anzuliegen, wenn dies erforderlich ist. Dies hilft somit die Verschlechterung in den Dichtungseigenschaften für eine lange Zeit zu verhindern und daher werden die Dichtungseigenschaften verbessert. Überdies ist beim Gleitbewegen der Mischklappe keine Reibung vorhanden, wodurch nur eine bevorzugte Größe für die Betätigungskraft erforderlich ist.
Wie in der 4 gezeigt, bezüglich der Zähne des teilweise verzahnten Zahnrades 20, um den Klappenhauptkörper 12 in die Richtung zu bewegen, die mit der Richtung schneidet, in der der Klappenhauptkörper 12 an dem Ende seiner Gleitbewegung gleit-bewegt wird, ist die Höhe der Zähne 20a, gebildet an den Enden von in der Nähe derselben der teilweise verzahnten Zahnräder 20 größer ausgebildet, als die der verbleibenden Zähne 20b, um somit die Zähne 20a länger als die anderen zu machen, und wenn der Antriebsabschnitt die teilweise verzahnten Zahnräder 20 antreibt und dreht, bewegen die längeren Zähne 20a den Klappenhauptkörper 12 entlang der Nutnocken 19, während sie gegen den Klappenhauptkörper 12 über die Zahnstangen 17, gebildet in dem Klappenhauptkörper 12, drücken.
Andererseits, um die Zahnstangen 17, die, wie in der Fig. Gezeigt, in dem Klappenhauptkörper 12 gebildet sind, ist die Höhe der zähne 17a, gebildet an den oberen und unteren Enden oder in der Nähe derselben der Zahnstangen 17 größer als die von den anderen Zähnen 17b gemacht, so dass die Zähne 17a länger als die anderen gemacht sind. Mit anderen Worten, der radiale Abstand zwischen der Spitze der jeweiligen Zähne von der Drehmitte 0 ist konstruiert, um sich allmählich zu verändern, so dass die längeren Zähne 17a der Zahnstangen 17 in sicheren Kämmeingriff mit den längeren Zähnen 20a der teilweise verzahnten Zahnräder 20 gebracht werden, um dadurch den Klappenhauptkörper 12 dazu zu bringen, den Nutnocken 19 zu folgen.
Als nächstes wird der Betrieb des Ausführungsbeispieles beschrieben. Luft von der Einlasseinheit wird in die Gehäuseeinheit von der Lufteinlassöffnung 31, vorgesehen unter dem Verdampfer 2, eingeleitet und wird, wenn sie durch den Verdampfer 2 hindurchgeht, gekühlt. Luft, die so durch den Verdampfer 2 hindurchgegangen ist, steigt dann nach oben und erreicht die Mischklappe 5. Luft, die durch den Verdampfer 2 hindurchgegangen ist, wird durch die Mischklappe 5 veranlasst, in den Warmluftkanal 3 und in den Bypasskanal 6 zu verzweigen und die in den Warmluftkanal 3 eingeleitete Luft geht durch den Heizerkern 4, um erwärmt zu werden, um Warmluft zu werden, während Luft von dem Bypasskanal 6 strömt, wie sie ist, d. h., als Kaltluft, wodurch diese zwei Arten von Luft dann miteinander in der Mischzone 8 gemischt werden und auf die gewünschte Luft eingestellt wird.
Luft, die auf die gewünschte Temperatur eingestellt ist, wird dann von den Auslässen OV, Od, Of entsprechend des Luftklimatisierungsmodus, der durch den Fahrer oder den Fahrgast festgelegt worden ist, abgegeben. Der Modus der Luftklimatisierung wird durch die Betätigung eines Luftklimatisierungs-Steuerhebels oder dergleichen, vorgesehen innerhalb des Fahrgastraumes, festgelegt.
Da dieses Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, um seine Wirksamkeit zu zeigen, wenn das Kältemittel im Maximalbetrieb ist, wird unter Bezug auf die 1 ein Betrieb, wenn die Kühlung auf dem Maximum ist, beschrieben.
Zu der Zeit der maximalen Kühlung wird, wie in 1 gezeigt, der Lüftungsmodus ausgewählt. Der def-Fußauslass Odf ist nämlich durch die Lüftungsklappe Dv vollständig geschlossen, während die Lüftung Ov geöffnet beibehalten wird. Zusätzlich ist die Mischklappe 5 an dem äußersten rechten Ende in der 1 positioniert und die stromaufwärtige Seite des Heizerkerns ist durch die Mischklappe 5 vollständig geschlossen.
Wenn die Mischklappe 5, wie oben beschrieben, positioniert ist, geht Luft, die durch den Verdampfer 2 hindurchgegangen ist und die daher gekühlt worden ist, um Kaltluft zu sein, durch den Bypasskanal 6 hindurch und kommt in den Lüftungsauslass Ov. Dann wird die Kaltluft, die in den Lüftungsauslass Ov gekommen ist, in den Fahrgastraum nach dem Durchgehen durch die Lüftungsauslass Ov abgegeben.
Insbesondere in diesem Ausführungsbeispiel, da die Oberfläche des Ausdehnungsabschnittes 12b des Klappenhauptkörpers 12 der Mischklappe 5, mit der die Luftströmung in direkten Kontakt gebracht wird, in einer konvexen Weise in die Richtung stromauf der Luftströmung gekrümmt ist, strömt die Luft, die durch den Verdampfer 2 hindurchgegangen ist und die in die Richtung zu der Mischklappe 5 in eine Richtung strömt, die durch den Pfeil A in der 1 angezeigt ist, in die Richtung, die durch den Pfeil A' in derselben Fig. Angezeigt ist, während sie entlang der Oberfläche des Ausdehnungsabschnittes 12b der Mischklappe 5 geführt wird. Somit besteht kein Risiko einer Strömung F von Luft, die in den Bypasskanal 6, der sich plötzlich verengt, strömt, und im Gegenteil, die Strömung wird breiter als die in der 7 beschriebene. Als ein Ergebnis davon wird ein Risiko der Luftströmungsgeschwindigkeit beseitigt, um nicht auf zu schnell erhöht zu werden, und im Gegensatz dazu wird die Luftströmungsgeschwindigkeit niedriger als die in der 7 beschriebene.
Demzufolge ist es mit diesem Aufbau, der die gleitend bewegbare Mischklappe hat, möglich, das Risiko von kondensiertem Wasser, das in dem Verdampfer 2 erzeugt wird, und dass aus dem Lüftungsauslass Ov durch die Unterstützung der Luftströmung aus dem unteren Abschnitt zu dem oberen Abschnitt in der Gehäuseeinheit 1 gesprüht wird, zu reduzieren, während die Gehäuseeinheit 1 kompakt gemacht wird.
Insbesondere erfordert bei der in der 1 gezeigten Einheit, in der der Verdampfer 2 und der Heizerkern 4 jeweils in dem Gehäuseeinheit 1 im Wesentlichen horizontal angeordnet sind, die Planung von Kaltluft, die durch den Bypasskanal 6 hindurchgeht, um direkt in die Richtung zu dem Lüftungsauslass Ov zu strömen, und daher kann die Reduzierungswirkung von versprühtem kondensierten Wasser erheblich an den Tag gelegt werden.
6 ist eine schematische Schnittdarstellung, die eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage entsprechend eines weiteren Ausführungsbeispieles zeigt. Unter Weglassen der Beschreibung von ähnlichen Merkmalen, die zu denen in der 1 beschriebenen ähnlich sind, werden nur die Hauptunterschiede beschrieben.
In einer in der 6 gezeigten Kraftfahrzeug-Klimaanlage sind jeweils ein Verdampfer 2 und ein Heizerkern 4 im Wesentlichen vertikal angeordnet und es ist ein Fußklappe Df für das Führen von Warmluft aus dem Warmluftkanal 3 durch einen Abschnitt zwischen der Klappe und einer Rückseite der Mischklappe 5, die in einer konvexen Weise zu einer Mischzone 8 eingekrümmt wird, wenn ein Fußauslass Of geöffnet ist.
Zusätzlich sind jeweils eine Lüftungsklappe Dv und eine Defrosterklappe Dd zum Schließen und/oder Öffnen, ein Lüftungsauslass Ov und ein Entfrosterauslass Od in Richtungen, die durch Pfeile in der 6 angezeigt sind, vorgesehen.
Die Mischklappe 5 ist derart angeordnet, dass die Klappe in im Wesentlichen vertikalen Richtungen, die durch die Pfeile in der 6 gezeigt sind, gleiten kann. Eine Gleitvorrichtung für das Bewegen der Mischklappe 5 ist in der Fig. weggelassen. Die in der 6 gezeigte Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist derart angeordnet, dass die rechte Seite der Kraftfahrzeug-Klimaanlage in die Richtung zu dem Fahrer und zu den Fahrgästen (zu der Seite des Fahrgastraums des Fahrzeuges), während die linke Seite derselben in die Richtung der Motorraumes des Fahrzeuges ausgerichtet ist. Zusätzlich werden gleiche Bezugszahlen den Teilen gegeben, die zu denen in der 1 beschriebenen ähnlich sind.
Entsprechend dieses Ausführungsbeispieles können zusätzlich zu den Wirkungen, die mit dem vorherigen Ausführungsbeispiel erhalten werden, die folgenden Wirkungen erhalten werden.
Es kann nämlich der Kanal für die Luft, die durch den Heizerkern 4 hindurchgegangen ist, durch den Vorteil der Rückseite der Mischklappe 5, die in einer konkaven Weise gekrümmt ist, vergrößert werden, und dieser Aufbau kann letztlich die Gehäuseeinheit in einer Längsrichtung des Fahrzeuges kompakt machen. Überdies kann selbst in einem Zustand, in dem die Fußklappe Df geöffnet ist, da der breite Luftkanal sicher gestellt werden kann, der Lüftungsöffnungswiderstand reduziert werden. Da überdies die Luft entlang der konkav gekrümmten Rückseite der Mischklappe 5 strömt, ist ein erhöhtes Volumen von Luft, insbesondere verteilt in dem Fußauslass Of, vorgesehen, wenn die vollständig erwärmte Luft verteilt wird.
Wenn die Fußklappe Df in dem geöffneten Zustand ist, kann sie selbst als eine Luftführung für das Führen von Warmluft aus dem Warmluftkanal 3 in die Mischzone 8 dienen. Wenn demzufolge die Warmluft auf die gewünschte Temperatur gebracht worden ist, können die Warmluft und die Kaltluft miteinander in der Mischzone 8 ausreichend gemischt werden, wodurch die Mischeigenschaften verbessert werden.
Alternativ kann in Bezug auf die oben vorgestellten Ausführungsbeispiele, während die Oberfläche des Ausdehnungsabschnittes 12b der Mischklappe 5, mit der die Luft in direkten Kontakt gebracht wird, derart aufgebaut ist, dass der Querschnitt derselben in einer bogenförmigen Form gebildet ist, jede andere Form als die bogenförmige Form in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Oberflä che in der Nähe des zentralen Abschnittes der Mischklappe, mit der die Luft in direkten Kontakt gebracht wird, in Richtung zu der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung in einer konvexen Weise gekrümmt ist.
Wie bisher beschrieben worden ist, da die Oberfläche in der Nähe des zentralen Abschnittes der Mischklappe, mit der die Luft in direkten Kontakt gebracht wird, in die Richtung zu der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung in einer konvexen Weise gekrümmt ist, strömt die Luft, die in die Richtung zu der Mischklappe 5 strömt, nachdem sie durch den Verdampfer 2 hindurchgegangen ist, während sie entlang der Oberfläche der Mischklappe geführt wird, und es wird ein Risiko der Strömung von Luft, die in den Kaltluftkanal strömt, der plötzlich verengt wird, beseitigt. Dies wiederum beseitigt ein Risiko, dass die Luftströmungsgeschwindigkeit auf zu schnell erhöht wird. Demzufolge ist es bei dem Aufbau, der die gleitend bewegbare Mischklappe hat, möglich, das Sprühen von kondensierten Wasser, das in dem Verdampfer erzeugt wird, zu reduzieren, während die Gehäuseeinheit kompakt beibehalten wird.
Wie bisher beschrieben worden ist, da die Auslegung den Kaltluftdurchgang durch den Kaltluftkanal erfordert, um direkt in die Richtung zu dem Auslass zu strömen, wird die Wirksamkeit beachtlich, in dem das Sprühen von kondensiertem Wasser reduziert wird.
Wie bisher beschrieben worden ist, kann der Kanal für die Luft, die durch den Heizerkern 4 hindurchgegangen ist, durch den Vorteil der Mischklappe, die in einer konkaven Weise gekrümmt ist, vergrößert werden, und dieser Aufbau kann letztlich die Gehäuseeinheit in einer Längsrichtung des Fahrzeuges kompakt ausbilden. Da überdies der breite Luftkanal sicher gestellt werden kann, kann der Lüftungsöffnungswiderstand reduziert werden. Da überdies die Luft entlang der konkav gekrümmten Rückseite der Feststellklappe strömt, wird ein erhöhtes Luftvolumen insbesondere dann geschaffen, wenn vollständig erwärmte Luft verteilt wird.
Wie bisher beschrieben worden ist, kann selbst wenn die Fußklappe geöffnet ist, der breite Luftkanal sicher gestellt werden und kann die Fußklappe selbst als eine Führung für das Führen von Warmluft aus dem Warmluftkanal in die Mischzone funktionieren. Demzufolge können, wenn die Luft auf eine Temperatur der Warmluft gebracht worden ist, die Warmluft und die Kaltluft in der Mischzone ausreichend miteinander gemischt werden, wobei die Mischeigenschaften durch verbessert werden.
Wie bisher beschrieben worden ist, können die Mischklappe und die drehbaren Zahnräder stromauf der Mischklappe kompakt zwischen dem Verdampfer und dem Heizerkern in der Gehäuseeinheit angeordnet werden.

Claims

Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die aufweist: eine Gehäuseeinheit (1); einen Verdampfer (2), angeordnet in der Gehäuseeinheit (1); einen Heizerkern (4), angeordnet in der Gehäuseeinheit (1); eine Mischklappe (5), vorgesehen zwischen dem Verdampfer (2) und dem Heizerkern (4), um gleitbar bewegt zu werden, wobei sich die Mischklappe (5) bewegt, um dadurch Luft zu veranlassen, durch den Verdampfer (2) hindurchzugehen, um sich in einem vorbestimmten Verhältnis zu verzweigen, in (i) einen Warmluftkanal (3), wo der Luft gestattet ist, durch den Heizerkern (4) hindurchzugehen, und (ii) einem Bypasskanal (6), wo die Luft veranlasst wird, den Heizerkern (4) zu umgehen; eine Mischzone (8), in die Kaltluft, die durch den Bypass (6) hindurchgeht, und Warmluft, die durch den Warmluftkanal (3) hindurchgeht, gesandt wird, um dadurch die Kaltluft und die Warmluft zu mischen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche der Mischklappe (5), die dem Verdampfer (2) zugewandt ist, einen im Wesentlichen flachen Umfangsabschnitt (12a) und einen inneren, domartigen Ausdehnungsabschnitt (12b) hat, wobei der innere domartige Ausdehnungsabschnitt (12b) in die Richtung zu dem Verdampfer (2) expandiert ist.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (2) und der Heizerkern (4) im Wesentlichen horizontal in der Gehäuseeinheit (1) angeordnet sind, und dass der Verdampfer (2) an einem unteren Teil der Gehäuseeinheit (1) angeordnet ist und der Heizerkern (4) oberhalb des Verdampfers (2) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (2) und der Heizerkern (4) jeweils im Wesentlichen vertikal angeordnet sind.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Warmluftkanal (3) geschickte Warmluft veranlasst wird, entlang der Oberfläche des expandierten Abschnittes (12b) der Mischklappe (5), die konkav gekrümmt ist, zu strömen.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (1) eine Fußklappe hat, um die Warmluft, die von dem Warmluftkanal (3) in die Mischzone (8) gesandt wird, zwischen der konkav-gekrümmten Oberfläche des expandierten Abschnittes (12b) der Mischklappe (5) und der Fußklappe hindurch zuführen.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischklappe (5) eine Zahnstange (17) aufweist, um in Kämmeingriff mit einem Zahnrad (20) gebracht zu werden, das in Bezug auf die Luftströmung stromaufseitig an der Mischklappe angebracht ist und die Zahnstange (17) in die Richtung stromabseitig der Luftströmung konkav gekrümmt ist.