DE102004056814A1

DE102004056814A1 - air conditioning

Info

Publication number: DE102004056814A1
Application number: DE102004056814A
Authority: DE
Inventors: Andrew Rowntree; Thomas Alberternst; Graham R. Johnstone; Graham Kirby; Michael Fietz
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2004-01-28
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2024-11-25
Also published as: DE102004056814B4; DE102004056813B4; DE102004056813A1; DE102004056814C5; DE102004056813C5

Abstract

The system has a main air-conditioning module (2) with two heat exchangers (4, 6) for heating and cooling, respectively. The module creates, in cooperation with a multiple zones module (10`), an air flow (8). The heat exchanger (6) is engaged in or comes in contact with the multiple zones module in order to permit air circulation through it, when the zones module is disposed on the air-conditioning module. An independent claim is also included for a configuration of multiple zones air-conditioning system.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.object The present invention is an air conditioner having the features the preamble of the main claim.

Klimaanlagen für den Kfz-Bereich sind dazu eingerichtet, zumindest einen nach den Wünschen des Benutzers konditionierbaren, d.h. in seiner Stärke bzw. seiner Temperatur frei einstellbaren Luftstrom zu erzeugen.air conditioning for the Automotive area are set to at least one according to the wishes of the User conditionable, i. in its strength or its temperature to generate freely adjustable air flow.

Um einen solchen Luftstrom zu erzeugen, wird Umgebungsluft über ein Gebläse angesaugt und nach Passieren eines Filters in die Konditioniereinheit der Klimaanlage eingespeist. Dort wird die angesaugte Umgebungsluft über einen Wärmetauscher, in dem ein verflüssigtes Kältemittel verdampft wird, auf eine definierte Ausgangstemperatur abgekühlt. Diese Ausgangstemperatur liegt typisch unterhalb von 10°C, oftmals im Bereich von 4°C. Mit der Abkühlung der angesaugten Luft geht auch eine Entfeuchtung einher. Auf diese Weise wird ein kalter Luftstrom mit definierter Ausgangstemperatur und definierter Ausgangsluftfeuchtigkeit erzeugt.Around To generate such an air flow is ambient air over fan aspirated and after passing a filter in the conditioning unit the air conditioning fed. There, the sucked ambient air over a Heat exchanger, in a liquefied one refrigerant is evaporated, cooled to a defined starting temperature. These Starting temperature is typically below 10 ° C, often in the range of 4 ° C. With the cooling The sucked air is also accompanied by dehumidification. To this The way is a cold air flow with a defined outlet temperature and defined output humidity generated.

Ein Teilstrom hiervon wird durch einen weiteren Wärmetauscher geleitet, in dem ein erwärmtes Medium, z.B. die Kühlflüssigkeit des Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs, zirkuliert. Da die Temperatur des Kühlmittels im Betrieb des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen konstant ist, wird auf diese Weise ein warmer Teilluftstrom mit im Wesentlichen konstanter Temperatur erzeugt. Der somit zur Verfü gung stehende kalte Teilluftstrom und der warme Teilluftstrom werden dann in einem durch geeignete Stellelemente zu steuernden Mischungsverhältnis einer Mischkammer zugeführt.One Part of this flow is passed through another heat exchanger in which a heated medium, e.g. the cooling liquid of the drive unit of the motor vehicle, circulates. As the temperature of the refrigerant is substantially constant during operation of the motor vehicle is in this way a warm partial air flow with a substantially constant temperature generated. The thus avail avail standing cold partial airflow and the warm partial airflow become then in a mixing ratio to be controlled by suitable adjusting elements Fed mixing chamber.

Die Mischkammern vorbekannter Klimaanlagen beruhen auf einer kontrollierten Durchmischung der der Mischkammer zugeführten warmen und kalten Teilluftströme. Diese Durchmischung erfolgt dergestalt, dass sich innerhalb der Mischkammer eine Mischzone mit Scherschicht ausbildet, in der ein stabiles Temperaturprofil längs einer Achse vorliegt. Charakteristisch für diese Mischkammern ist, dass die Strömungspfade der zugeführten warmen bzw. kalten Teilluftströme nicht geradlinig durch die Mischkammer hindurch treten. Anschaulich gesprochen tritt ein wärmerer konditionierter Luftstrom im Allgemeinen nicht auf der dem Eintrittsort des warmen Teilluftstroms gegenüberliegenden Seite aus der Mischkammer aus. Vielmehr tritt der in der Mischkammer erzeugte wärmere Luftstrom in der Regel unter einem Winkel von etwa 90° gegenüber der Strömungsrichtung des eintretenden warmen Teilluftstroms aus der Mischkammer aus. Versteht man unter dem Strömungspfad des wärmeren Teilluftstroms in der Mischkammer den Strömungsweg, der sich vom Eintrittsort des warmen Teilluftstroms zum Austrittort des wärmeren konditionierten Luftstrom, so verläuft der Strömungspfad des warmen Teilluftstroms durch die Mischkammer nicht geradlinig sondern abgewinkelt. Gleiches gilt für den Strömungspfad des kalten Teilluftstroms. In einer konventionellen Mischkammer treffen die eintretenden warmen und kalten Teilluftströme dergestalt aufeinander, dass sie unter einem Winkel aufeinanderprallen und unter Ausbildung einer zwischen den abgelenkten Teilluftströmen liegenden Scherschicht zu den ihren jeweiligen Austrittsorten abgelenkt werden. Die Temperatur der aus der Mischkammer austretenden Teilströme ist dabei im wesentlichen von der Anordnung der Austrittsöffnungen bestimmt, da über die Anordnung der Austrittsöffnung bestimmt wird, welcher räumliche Bereich der Scherschicht der Austrittsöffnung zugeleitet wird.The Mixing chambers of prior air conditioners are based on a controlled Mixing of the mixing chamber supplied hot and cold partial air streams. These Mixing is done in such a way that within the mixing chamber forms a mixing zone with a shear layer, in which a stable temperature profile along one Axis is present. Characteristic of these mixing chambers is that the flow paths the supplied warm or cold partial air flows do not pass straight through the mixing chamber. clear spoken enters a warmer conditioned airflow generally not at the entry location the warm partial airflow opposite Side out of the mixing chamber. Rather, the occurs in the mixing chamber produced warmer Air flow usually at an angle of about 90 ° to the flow direction the incoming warm partial air flow from the mixing chamber. Understand the flow path the warmer Partial air flow in the mixing chamber the flow path extending from the entry point the warm partial air flow to the outlet of the warmer conditioned air flow, so goes the flow path the warm partial air flow through the mixing chamber is not straight but angled. The same applies to the flow path of the cold partial air flow. In a conventional mixing chamber, the incoming warm and cold partial air flows such that they collide at an angle and forming a lying between the deflected partial air streams Shear layer are deflected to their respective exit locations. The temperature of the exiting from the mixing chamber streams is here essentially determined by the arrangement of the outlet openings, as over the Arrangement of the outlet opening it is determined which spatial Area of the shear layer of the outlet opening is fed.

Auf diese Weise ist es möglich, durch Auswahl der räumlichen Lage eines Auslasses längs dieser Achse die Temperatur des aus dem Auslass ausströmenden konditionierbaren Luftstroms einzustellen. Insbesondere ist es möglich, verschiedene Auslässe aus der Mischkammer vorzusehen, die an verschiedenen Stellen längs der genannten Achse angeordnet sind. Somit ist es möglich, ohne Verände rung des Mischungsverhältnisses der zugeführten kalten und warmen Luftströme mehrere konditionierte Luftströme zu erzeugen, die verschiedene Temperaturen aufweisen. Dabei ist in der Regel die Temperaturdifferenz zwischen den Luftströmen oder das Verhältnis der Temperatur der Luftströme durch die Auswahl der Auslassorte aus der Mischkammer vorbestimmt.On this way it is possible by selecting the spatial Location of an outlet along this axis the temperature of the effluent from the outlet conditionable Adjust air flow. In particular, it is possible to have different outlets to provide the mixing chamber, at different locations along the arranged axis are arranged. Thus, it is possible without changes of the mixing ratio the supplied cold and warm airflows several conditioned air streams to produce, which have different temperatures. It is usually the temperature difference between the air streams or The relationship the temperature of the air streams predetermined by the selection of the outlet locations from the mixing chamber.

Wird das Mischungsverhältnis der einströmenden warmen und kalten Teilluftströme durch Betätigung der entsprechenden Stellelemente verändert, so ändert sich somit die Temperatur sämtlicher aus der Mischkammer austretenden konditionierten Luftströme gleichzeitig. Das bedeutet, dass die einzelnen erzeugten Luftströme nicht individuell konditionierbar sind, vielmehr sind sie gemeinschaftlich konditionierbar. Dennoch kann die Erzeugung von nicht individuell konditionierbaren Luftströmen für die Klimatisierung eines Kraftfahrzeuginnenraums vorteilhaft sein, da die physiologischen Anforderungen beispielsweise an die Temperatur der in den Kraftfahrzeuginnenraum eingeblasenen Luftströme für unterschiedliche Partien des menschlichen Körpers unterschiedlich sind. So sind die unteren Extremitäten, insbesondere die Füße, besonders kälteempfindlich, so dass hier das Einblasen wärmerer Luft als im Bereich des Armaturenbretts/der Konsole physiologische Vorteile mit sich bringt und vom Benutzer des Kraftfahrzeugs als angenehm empfunden wird.Becomes the mixing ratio the inflowing warm and cold partial air flows by operation changed the corresponding control elements, so the temperature changes all out the mixing chamber exiting conditioned air flows simultaneously. This means that the individual air flows generated are not are individually conditioned, but they are jointly conditionable. Nevertheless, the generation of non-individually conditionable airflows for air conditioning a motor vehicle interior be advantageous because the physiological Requirements for example, the temperature of the in the motor vehicle interior blown air streams for different Different parts of the human body are. So the lower extremities, especially the feet, are special sensitive to cold, so that here the blowing warmer Air as in the area of the dashboard / console physiological Benefits and by the user of the motor vehicle as is pleasant.

Nachteilig an dem vorstehend beschriebenen „Schichtmischerkonzept" ist jedoch, dass zur Erzielung des erwähnten statischen Temperaturprofils das Einblasen der warmen und kalten Teilluftströme in der Regel von einem Ende der Mischkammer ausgehend erfolgt. Hierdurch ergibt sich eine starke geometrische Beschränkung für die Wahl der Strömungswege der der Mischkammer zugeführten warmen und kalten Teilluftströme, was eine Beschränkung der konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten mit sich bringt.adversely however, in the "layer mixer concept" described above, that to achieve the mentioned static temperature profile blowing in the warm and cold Partial air flows in usually takes place starting from one end of the mixing chamber. hereby there is a strong geometric constraint on the choice of flow paths the supplied to the mixing chamber warm and cold partial air flows, what a limitation the constructive design options brings with it.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die eine Mischkammer aufweist, welche eine alternative Zuführung der zu vermischenden warmen und kalten Teilluftströme ermöglicht.task The present invention is therefore an air conditioning system for a motor vehicle indicate that has a mixing chamber, which is an alternative feed allows to be mixed warm and cold partial airflows.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.Is solved this object by an air conditioner with the features of the main claim.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Verwendung einer Mischkammer für die erfindungsgemäße Klimaanlage, die keine Verwendung von dem aus dem Stand der Technik vorbekannten „Schichtmischer"-Konzept macht. Vielmehr wird vorliegend ein neuartiges Mischerkonzept vorgeschlagen, welches im Rahmen der vorliegenden Erfindung als „Kreuzmischer" bezeichnet wird.The The present invention is based on the use of a mixing chamber for the air conditioning according to the invention which does not make use of the prior art "layer mixer" concept In the present case, a novel mixer concept is proposed, which in the context of the present invention is referred to as a "cross mixer".

Wie bisher wird zur Erzeugung zumindest eines wärmeren und eines kälteren gemeinschaftlich konditionierbaren Luftstroms eine Mischkammer in der Klimaanlage vorgesehen. In dieser Mischkammer werden wie bisher ein warmer und ein kalter Teilluftstrom in einem durch geeignete Stellelemente wählbaren Verhältnis miteinander vermischt. Jedoch wird in Abweichung zum bisher realisierten Schichtmischerkonzept nicht im Wesentlichen die Ausbildung einer Scherschicht für eine Durchmischung der in die Mischkammer eingeblasenen warmen und kalten Teilluftströme angestrebt.As So far, at least one warmer and a colder is jointly conditionable to produce Air flow provided a mixing chamber in the air conditioning. In this Mixing chamber as before a warm and a cold partial air flow in a selectable by suitable control elements relationship with each other mixed. However, in deviation to the previously realized layer mixer concept not essentially the formation of a shear layer for mixing sought in the mixing chamber blown warm and cold partial air flows.

Erfindungsgemäß wird nun dieses allgemeine Konzept umgesetzt, indem der Mischkammer ein kalter und ein warmer Teilluftstrom dergestalt zugeführt werden, dass sich die ausbildenden Strömungswege des warmen und des kalten Teilluftstroms in der Mischkammer kreuzen.According to the invention will now implemented this general concept by making the mixing chamber a cold and a warm partial air flow are supplied in such a way that the forming flow paths of the warm and cold partial air flow in the mixing chamber.

Dieses neuartige Konzept des „Kreuzmischers" kann gezielt verbessert werden, indem die sich auf diese Weise in der Mischkammer ausbildende Mischzone durch geeignete Mittel so dimensioniert wird, dass sich der warme und kalte Teilluftstrom in der Mischzone nur unvollständig durchmischen. Diese nur unvollständige Durchmischung kann gefördert werden, indem Strömungsteiler in den Strömungswegen des kalten und/oder das warmen Teilluftstroms angeordnet werden, die nur einen gewissen Anteil der Teilluftströme der Mischzone zuführen und den Restanteil mit nur geringer Berührung des jeweils anderen Teilluftstroms zur einem Auslass führen.This novel concept of the "cross mixer" can be targeted improved be formed by the thus forming in the mixing chamber Mixing zone is dimensioned by suitable means so that the warm and cold partial air flow in the mixing zone only incompletely mix. These only incomplete Blending can be encouraged be by flow divider in the flow paths the cold and / or the warm partial air flow are arranged, which supply only a certain proportion of the partial air flows of the mixing zone and the remainder with only a slight touch of the other partial air flow lead to an outlet.

Anschaulich gesprochen wird hierzu in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dem in die Mischkammer eintretenden warmen Teilluftstrom ein gewisser Anteil abgezweigt. Der verbleibende (warme) Anteil des warmen Teilluftstroms durchtritt die Mischkammer auf einem im Wesentlichen gradlinigen ersten Strömungs weg und gelangt auf diese Weise zu einem ersten Auslass. Dem in die Mischkammer eintretenden kalten Teilluftstrom wird ebenfalls ein gewisser Teil abgezweigt, wobei der verbleibende (kalte) Rest des kalten Teilluftstroms die Mischkammer auf einem im Wesentlichen geradlinig oder S-förmig verlaufenden zweiten Strömungsweg zu einem zweiten Auslass aus der Mischkammer durchquert. Die jeweils abgezweigten warmen bzw. kalten Luftströme werden in der Mischkammer kontrolliert dem jeweils kalten bzw. warmen Restluftstrom beigemischt.clear this is spoken in a preferred embodiment of this in the mixing chamber incoming warm partial air flow diverted a certain proportion. The remaining (warm) portion of the warm partial air flow passes through the mixing chamber on a substantially rectilinear first flow away and thus gets to a first outlet. In the Mixing chamber entering cold partial air flow is also a branched off some part, with the remaining (cold) remainder of the cold partial air flow the mixing chamber on a substantially straight or S-shaped extending second flow path traverses a second outlet from the mixing chamber. The respectively diverted hot or cold air streams are in the mixing chamber controlled mixed with the respective cold or warm residual air flow.

Die weiterhin vorgeschlagene gezielte Dimensionierung der Mischzone kann auf verschiedene Weise geschehen, so beispielsweise durch Einführung geeigneter strömungsleitender Mittel in der Mischkammer. Weiterhin kann die Größe der sich ausbildenden Mischzone durch geeignete Strömungsführung des warmen und kalten Teilstroms in der Mischkammer beeinflusst werden, so beispielsweise durch Einströmenlassen der warmen und kalten Teilluftströme in die Mischkammer unter geeignet gewählten Winkeln.The furthermore proposed targeted dimensioning of the mixing zone can be done in different ways, for example by introducing appropriate ones senior flow Agent in the mixing chamber. Furthermore, the size of the forming mixing zone by suitable flow guidance of hot and cold substream are influenced in the mixing chamber, so for example by inflow the warm and cold partial air flows into the mixing chamber suitably chosen Angles.

Im Einzelfall können sich besondere Vorteile ergeben, wenn der warme und der kalte Teilluftstrom in der Mischzone im Gegenstrom geführt werden. Dabei soll unter Gegenstrom verstanden werden, dass die vektorielle Größe „Strömungsrichtung" des einen Teilluftstroms eine Komponente aufweist, die entgegen der Strömungsrichtung des anderen Teilluftstroms gerichtet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die Strömungsrichtungen beider Teilluftströme in der Mischzone einen Winkel von 90° oder größer miteinander einschließen. Eine solche Strömungsführung ist für die Umsetzung des erfindungsgemäßen „Kreuzmischer"-Konzepts jedoch nicht zwingend erforderlich.in the Individual case can special advantages arise when the warm and the cold partial airflow in the mixing zone in countercurrent become. It should be understood by countercurrent that the vectorial variable "flow direction" of the one partial air flow a component which is opposite to the flow direction of the other partial air flow is directed. This means in particular that the flow directions both partial air flows enclose an angle of 90 ° or greater in the mixing zone. A such flow guide is for the However, implementation of the "cross mixer" concept according to the invention is not absolutely necessary.

Als besonders vorteilhaft hat es sich weiterhin erwiesen, wenn die Ausdehnung der Mischzone durch strömungsleitende Mittel, die in der Mischkammer selbst angeordnet sind, begrenzt wird. Hier hat es sich bewährt, einen Kamin als strömungsleitendes Mittel in der Mischkammer anzuordnen. Vorteilhaft wird ein solcher Kamin beispielsweise im Strömungsweg des warmen Teilluftstroms, der sich in der Mischkammer ausbildet, stromabwärts der Mischzone angeordnet. Alternativ ist es auch möglich, den Kamin im Strömungsweg des kalten Teilluftstroms stromabwärts der Mischzone, d.h., stromabwärts des Kreuzungspunkts beider Teilluftströme anzuordnen.It has furthermore proven particularly advantageous if the expansion of the mixing zone is limited by flow-conducting means which are arranged in the mixing chamber itself. Here it has proven useful to arrange a chimney as a flow-conducting agent in the mixing chamber. Advantageously, such a fireplace, for example in the flow away the warm partial airflow, which forms in the mixing chamber, arranged downstream of the mixing zone. Alternatively, it is also possible to arrange the chimney in the flow path of the cold partial air flow downstream of the mixing zone, ie, downstream of the point of intersection of the two partial air streams.

Wird ein Kamin als strömungsleitendes Mittel in der Mischkammer vorgesehen, so ist es von besonderem Vorteil, wenn die Eintrittsfläche des Kamins einen Öffnungsquerschnitt aufweist, der kleiner ist als die Eintrittsfläche der Eintrittsöffnung desjenigen Teilluftstroms in die Mischkammer, in dessen Strömungsweg der Kamin angeordnet ist. Anschaulich gesprochen bedeutet dies, dass der Kamin einen kleineren Teilstrom des durch die Mischzone hindurch getretenen Teilluftstroms, in dessen Strömungsweg er angeordnet ist, ausschneidet. Somit wirkt der Kamin auch als Strömungsteiler.Becomes a fireplace as a flow-conducting Means provided in the mixing chamber, it is of particular advantage if the entrance area the fireplace has an opening cross-section which is smaller than the entrance surface of the inlet opening of the one Partial air flow into the mixing chamber, arranged in the flow path of the fireplace is. Put simply, this means that the fireplace has a smaller one Partial flow of the passed through the mixing zone partial air flow, in its flow path he is arranged, cut out. Thus, the fireplace also acts as Flow divider.

Besondere Vorteile ergeben sich weiterhin, wenn der Eintrittsöffnung eines der warmen bzw. kalten Teilluftströme einen Auslass für einen konditionierbaren Luftstrom gegenüberliegend angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich für einen durch die Mischkammer hindurch tretenden (warmen oder kalten) Teilluftstrom ein im Wesentlichen gradliniger Strömungsweg in der Mischkammer. Hingegen kann der Strömungsweg des anderen warmen oder kalten Teilluftstroms durch die Mischkammer durch Einführung weiterer strömungsleitender Mittel in der Mischkammer aus seinem gradlinigen Verlauf abgelenkt werden, sofern dies z.B. durch bauliche Gegebenheiten erforderlich ist. Insbesondere kann die Umlenkung dergestalt erfolgen, dass der sich ausbildende Strömungsweg teilweise in Gegenrichtung zum gradlinig verlaufenden ersten Strömungsweg verläuft. Es hat sich besonders bewährt, als strömungsleitendes Mittel in der Mischkammer eine Prallfläche für den umzulenkenden Teilluftstrom auszubilden.Special Benefits continue to arise when the inlet opening of a the warm or cold partial air flows an outlet for a conditionable air flow is arranged opposite. In this way results for a passing through the mixing chamber (hot or cold) Partial air flow a substantially straight-line flow path in the mixing chamber. On the other hand, the flow path of the other can be warm or cold partial air flow through the mixing chamber by introducing more senior flow Means in the mixing chamber are deflected out of its straight-line course, if this is e.g. is required by structural conditions. In particular, the deflection can take place in such a way that the forming flow path partly in the opposite direction to the rectilinear first flow path runs. It has proven to be particularly effective as a flow-conducting agent in the mixing chamber an impact surface for the rerouting To form part air flow.

Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen „Schichtmischer"-Klimaanlage ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen, die nicht einschränkend zu verstehen sind und anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:Further Advantages and features of the "layer mixer" air conditioning according to the invention will be apparent from the dependent claims and the embodiments described below, not restrictive are to be understood and explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing demonstrate:

1 einen Schnitt durch eine Mehrzonen-Klimaanlage mit zwei Mischkammern, 1 a section through a multi-zone air conditioning system with two mixing chambers,

2 eine perspektivische Schnittdarstellung der Mischkammer des Fondmoduls der Klimaanlage aus 1, und 2 a perspective sectional view of the mixing chamber of the rear module of the air conditioner 1 , and

3 ein weiterer perspektivischer Schnitt durch die Mischkammer aus 2. 3 another perspective section through the mixing chamber 2 ,

1 zeigt einen Schnitt durch eine Mehrzonen-Klimaanlage 1 für die unabhängige Konditionierung von zwei Zonen eines Kfz, insbesondere der ersten Sitzreihe und des Fondbereichs des Kfz. Dabei ist der Schnitt in der Symmetrieebene des Hauptklimamoduls 2 der Klimaanlage 1 ausgeführt. In der Einbaulage im Kfz ist diese Symmetrieebene im Allgemeinen in Fahrtrichtung sowie in vertikaler Richtung orientiert. 1 shows a section through a multi-zone air conditioning 1 for the independent conditioning of two zones of a motor vehicle, in particular the first row of seats and the rear area of the motor vehicle. Here is the section in the plane of symmetry of the main climate module 2 the air conditioning 1 executed. In the installed position in the vehicle this symmetry plane is oriented generally in the direction of travel and in the vertical direction.

Die Klimaanlage 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist in verschiedene Module unterteilt, die auf einfache Weise austauschbar sind und im betriebsbereiten Zustand der Klimaanlage 1 dicht miteinander verbunden sind. Die Klimaanlage weist ein Hauptklimamodul 2 mit einem Grundkörper 34 auf. Mit dem Grundkörper 34 ist einlassseitig ein Luftzufuhrmodul 3 verbunden, in dem ein Gebläse 26 angeordnet ist. Das Gebläse 26 dient zur Ansaugung von Umgebungsluft. Dabei sind der Grundkörper 34 des Hauptklimamoduls 2 und das Luftzufuhrmodul 3 so ausgebildet, dass das Luftzufuhrmodul 26 wahlweise auf der rechten oder auf der linken Seite (in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen) vom Hauptklimamodul 2 angeordnet werden kann. Die erfindungsgemäße Mehrzonen-Klimaanlage 1 ist somit zum Einbau sowohl in rechtsgelenkte als auch in linksgelenkte Kraftfahrzeuge geeignet. Die vom Gebläse 26 in das Luftzufuhrmodul 3 gesaugte Umgebungsluft wird über einen im Luftzufuhrmodul angeordneten (optionalen) Filter 32 (aus 1a nicht ersichtlich) ins Innere des Grundkörpers 34 des Hauptklimamoduls 2 geleitet.The air conditioner 1 according to this embodiment is divided into various modules that are easily replaceable and in the ready state of the air conditioner 1 are tightly interconnected. The air conditioning has a main climate module 2 with a basic body 34 on. With the main body 34 On the inlet side is an air supply module 3 connected in which a blower 26 is arranged. The fan 26 serves for intake of ambient air. Here are the main body 34 the main climate module 2 and the air supply module 3 designed so that the air supply module 26 optionally on the right or on the left side (seen in the direction of travel of the motor vehicle) from the main climate module 2 can be arranged. The inventive multi-zone air conditioning 1 is thus suitable for installation in both right-hand drive and left-hand drive vehicles. The blower 26 into the air supply module 3 extracted ambient air is supplied via an (optional) filter located in the air supply module 32 (out 1a not visible) into the interior of the body 34 the main climate module 2 directed.

Die vom Gebläse 26 angesaugte Umgebungsluft tritt durch ein Luftfilter 32 in den Grundkörper 34 des Hauptklimamoduls 2 ein. Unmittelbar nach dem Filter 32 ist der erste Wärmetauscher 4 angeordnet, in dem ein verflüssigtes Kältemittel verdampft wird. Die hierbei auftretende Kälteentwicklung dient dazu, die angesaugte Umgebungsluft auf eine definierte Ausgangstemperatur, beispielsweise 4°C, abzukühlen und die enthaltene Luftfeuchte auszukondensieren.The blower 26 sucked ambient air passes through an air filter 32 into the main body 34 the main climate module 2 one. Immediately after the filter 32 is the first heat exchanger 4 arranged in which a liquefied refrigerant is evaporated. The resulting cold development serves to cool the intake ambient air to a defined starting temperature, for example 4 ° C, and condense the contained air moisture.

Nach Durchtritt durch den ersten Wärmetauscher 4 wird die abgekühlte getrocknete Luft auf mehrere Strömungswege aufgeteilt, die in 2 als gestrichelte Linien angedeutet sind. Ein erster Strömungsweg 29 führt einen ersten Teil des aus dem ersten Wärmetauscher 4 austretenden Luftstroms durch den im Inneren des Grundkörpers 34 angeordneten zweiten Wärmetauscher 6 sowie ein nachfolgend angeordnetes elektrisches Heizelement 26. Der zweite Wärmetauscher 6 ist mit dem Kühlmittelkreislauf des Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs verbunden. Das hierin zirkulierende Kühlmittel hat eine relativ hohe Temperatur, die typisch etwa 100°C beträgt. Das nachgeschaltete elektrische Heizelement 26, welches optional vorgesehen ist, kann zugeschaltet werden, wenn die Wärmeanforderung in der Klimaanlage durch die Verlustwärme des Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs nicht mehr erfüllt werden kann. Dieser Zustand kann beispielsweise in der Warmlaufphase des Antriebsaggregats auftreten. Ein zusätzliches Heizelement 26 kann jedoch auch ständig erforderlich sein, sofern das zum Einsatz kommende Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs einen hohen Wirkungsgrad und somit eine geringe Verlustwärme aufweist. Beispielhaft hierfür seien die modernen Common-Rail-Dieselmotoren genannt.After passing through the first heat exchanger 4 the cooled dried air is divided into several flow paths, which in 2 are indicated as dashed lines. A first flow path 29 performs a first part of the first heat exchanger 4 exiting air flow through the inside of the body 34 arranged second heat exchanger 6 and a subsequently arranged electrical heating element 26 , The second heat exchanger 6 is connected to the coolant circuit of the drive unit of the motor vehicle. The coolant circulating therein has a relatively high temperature, which is typically about 100 ° C. The downstream electric heating element 26 , which is optionally provided, can be added be switched when the heat demand in the air conditioner can no longer be met by the heat loss of the drive unit of the motor vehicle. This condition can occur, for example, in the warm-up phase of the drive unit. An additional heating element 26 However, it may also be necessary at all times, provided that the drive unit of the motor vehicle used has high efficiency and thus low heat loss. Examples of this are the modern common-rail diesel engines called.

Nachdem der abgezweigte erste Teilluftstrom über den ersten Strömungsweg 29 durch den zweiten Wärmetauscher 6 sowie das optionale Heizelement 26 hindurch getreten ist, hat er sich erwärmt und tritt als erster warmer Teilluftstrom 16 von unten in die im Hauptklimamodul 2 angeordnete erste Mischkammer 12 der erfindungsgemäßen Mehrzonen-Klimaanlage 1 ein.After the branched first partial air flow over the first flow path 29 through the second heat exchanger 6 as well as the optional heating element 26 he has warmed up and enters the first warm partial airflow 16 from below into the main climate module 2 arranged first mixing chamber 12 the multi-zone air conditioning system according to the invention 1 one.

Auf einem zweiten Strömungsweg 31 durchtritt ein zweiter zu Beginn kalter Teilluftstrom ebenfalls den zweiten Wärmetauscher 6 sowie das optionale Heizelement 26, wobei dieser zweite Strömungsweg 31 durch Barrieren vom ersten Strömungsweg 29 getrennt ist. Auf dem zweiten Strömungsweg 31 wird ein zweiter warmer Teilluftstrom 20 erzeugt, der von oben in eine in einem separaten Fondmodul 10 angeordnete zweite Mischkammer 14 eintritt.On a second flow path 31 A second partial cold air stream, which at the beginning is cold, also passes through the second heat exchanger 6 as well as the optional heating element 26 , wherein this second flow path 31 through barriers from the first flow path 29 is disconnected. On the second flow path 31 becomes a second warm partial airflow 20 generated from the top into one in a separate rear module 10 arranged second mixing chamber 14 entry.

Ein dritter Strömungsweg 28, der wiederum durch Barrieren vom ersten Strömungsweg 29 getrennt ist, führt einen ersten kalten Teilluftstrom 18 von unten in die erste Mischkammer 12. Das Mischungsverhältnis zwischen erstem warmem Teilluftstrom 16 und erstem kaltem Teilluftstrom 18 wird mittels einer abgewinkelten Mischklappe 58 eingestellt.A third flow path 28 in turn, through barriers from the first flow path 29 is separated, performs a first partial cold air flow 18 from below into the first mixing chamber 12 , The mixing ratio between first warm partial airflow 16 and first cold partial airflow 18 is by means of an angled mixing flap 58 set.

Auf einem vierten Strömungsweg 30 gelangt schließlich ein letzter kalter Teilluftstrom vom ersten Wärmetauscher 4 zur zweiten Mischkammer 14, in die er seit lich als zweiter kalter Teilluftstrom 22 eintritt. Das Mischungsverhältnis von zweitem warmem Teilluftstrom 20 und zweitem kaltem Teilluftstrom 22 wird mittels einer verstellbaren Mischklappe 60 eingestellt.On a fourth flow path 30 Finally, a last cold partial air flow from the first heat exchanger 4 to the second mixing chamber 14 into which he has since been the second cold partial airflow 22 entry. The mixing ratio of second warm partial airflow 20 and second cold partial airflow 22 is by means of an adjustable mixing flap 60 set.

Die erfindungsgemäße Mehrzonen-Klimaanlage mit einem Hauptklimamodul 2 und einem Fondmodul 10 wird dabei durch Einsetzen des Fondmoduls 10 in den Grundkörper 34 des Hauptklimamoduls 2 in den betriebsbereiten Zustand versetzt, wobei eine Fügeverbindung beider Module hergestellt wird. In 2 ist dabei die sich an den aufeinander liegenden Fügeflächen beider Module ausbildende Stoßstelle 50 zwischen dem Grundkörper 34 des Hauptklimamoduls 2 und dem Fondmodul 10 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Die Verbindung zwischen Hauptklimamodul 2 und Fondmodul 10 ist dabei überdruckdicht ausgebildet. Das Fondmodul 10 wird vorzugsweise nach dem Einsetzen in das Hauptklimamodul 2 in seiner Lage durch Verschraubung mit dem Hauptklimamodul 2 fixiert. Dabei ist das Fondmodul 10 so ausgebildet, dass der vorstehend beschriebene erste Strömungsweg 29, der in die erste, im Hauptklimamodul 2 angeordnete Mischkammer 12 führt, erst dann ausgebildet wird, wenn das Fondmodul 10 am Hauptklimamodul 2 angeordnet wird. Weiterhin wird der zweite Strömungsweg 31, der sich durch das Hauptklimamodul 2 und das Fondmodul 10 hindurch erstreckt, erst ausgebildet, wenn das Fondmodul 10 am Hauptklimamodul 2 angeordnet ist.The multi-zone air conditioning system according to the invention with a main air conditioning module 2 and a rear module 10 is doing this by inserting the rear module 10 into the main body 34 the main climate module 2 put into the ready state, with a joint connection of both modules is made. In 2 is here at the joint surfaces lying on both surfaces forming joint 50 between the main body 34 the main climate module 2 and the rear module 10 indicated by a dash-dotted line. The connection between the main climate module 2 and rear module 10 is formed overpressure-tight. The rear module 10 is preferably after insertion into the main climate module 2 in its position by screwing with the main climate module 2 fixed. Here is the fund module 10 formed so that the above-described first flow path 29 Being in the first, in the main climate module 2 arranged mixing chamber 12 leads, is trained only when the rear module 10 at the main climate module 2 is arranged. Furthermore, the second flow path 31 that goes through the main climate module 2 and the rear module 10 extends through, formed only when the rear module 10 at the main climate module 2 is arranged.

Sowohl der erste Strömungsweg 29 als auch der zweite Strömungsweg 31 erstrecken sich durch den zweiten Wärmetauscher 6 sowie das optionale Heizelement 26. Auf diese Weise wird eine besonders raumsparende Konfiguration der efindungsgemäßen Mehrzonen-Klimaanlage realisiert. Indem sich Fondmodul 10 und Hauptklimamodul 2 sowohl den zweiten Wärmetauscher 6 als auch das optionale Heizelement 26 teilen und indem sowohl der erste Strömungspfad 29, der zur ersten Mischkammer 12 des Hauptklimamoduls 2 führt, als auch der zweite Strömungsweg 31, der zur zweiten Mischkammer des Fondmodul 10 führt, durch ein und denselben zweiten Wärmetauscher 6 sowie durch ein und dasselbe zusätzliche Heizelement 26 verlaufen, können wesentliche konstruktive Merkmale verwirklicht werden. So ist es möglich, auf einen weiteren (zweiten) Wärmetauscher bzw. ein zweites optionales Heizelement im Fondmodul 10 zu verzichten. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauform der erfindungs gemäßen Mehrzonen-Klimaanlage.Both the first flow path 29 as well as the second flow path 31 extend through the second heat exchanger 6 as well as the optional heating element 26 , In this way, a particularly space-saving configuration of the inventive multi-zone air conditioning is realized. By rear module 10 and main climate module 2 both the second heat exchanger 6 as well as the optional heating element 26 divide and adding both the first flow path 29 leading to the first mixing chamber 12 the main climate module 2 leads, as well as the second flow path 31 leading to the second mixing chamber of the rear module 10 leads, through one and the same second heat exchanger 6 and by one and the same additional heating element 26 run, significant design features can be realized. So it is possible to another (second) heat exchanger or a second optional heating element in the rear module 10 to renounce. This allows a particularly compact design of fiction, contemporary multi-zone air conditioning.

Die erste Mischkammer 12, welche im Hauptklimamodul 2 ausgebildet ist, entspricht in ihrer Funktionsweise den bei vorbekannten Klimaanlagen bereits vielfach realisierten Mischkammern. Das zugrunde liegende Mischerkonzept wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als „Schichtmischer" bezeichnet. Der ersten Mischkammer 12 werden der erste warme Teilluftstrom 16 sowie der erste kalte Teilluftstrom 18 von unten zugeführt. In der ersten Mischkammer 12 werden der erste und zweite Teilluftstrom 16, 18 dergestalt durchmischt, dass sich innerhalb der ersten Mischkammer 12 in vertikaler Richtung eine Scherschicht mit festem Temperaturprofil einstellt. Dies bedeutet, dass je nach Anordnung eines Auslasses aus der ersten Mischkammer 12 ein konditionierbarer Luftstrom 8, 9 austritt, dessen Temperatur von der genauen Anordnung des Auslasses in vertikaler Richtung abhängt. Von diesem Konstruktionsprinzip wird im Stand der Technik regelmäßig Gebrauch gemacht. Es ermöglicht, mit einer Mischkammer, der ein warmer und ein kalter Teil Luftstrom zugeführt wird, mehrere konditionierbare Luftströme zu erzeugen, die unterschiedliche Temperaturen aufweisen. In der Regel werden jedoch die auf diese Weise erzeugten unterschiedlich temperierten Luftströme nicht unabhängig voneinander konditionierbar sein. Vielmehr besteht in der Regel zwischen den erzeugten konditionierbaren Luftströmen eine Temperaturdifferenz. Diese kann durch geeignete Auslegung der Klimaanlage über einen möglichst großen Temperatur- und Lüftungsbereich konstant gehalten werden.The first mixing chamber 12 , which in the main climate module 2 is formed, corresponds in its operation to the already known in many air conditioning mixing chambers. The underlying mixer concept is referred to in the context of the present invention as a "layer mixer." The first mixing chamber 12 become the first warm partial airflow 16 as well as the first cold partial airflow 18 supplied from below. In the first mixing chamber 12 become the first and second partial air flow 16 . 18 so mixed that within the first mixing chamber 12 sets a shear layer with a fixed temperature profile in the vertical direction. This means that, depending on the arrangement of an outlet from the first mixing chamber 12 a conditionable airflow 8th . 9 outlet, whose temperature depends on the exact arrangement of the outlet in the vertical direction. This design principle is regularly used in the art. It allows to condition several with a mixing chamber to which a warm and a cold part airflow is supplied generate air streams that have different temperatures. In general, however, the differently tempered air streams generated in this way will not be able to be conditioned independently of one another. Rather, there is usually a temperature difference between the generated conditioned air streams. This can be kept constant by suitable design of the air conditioner over the largest possible temperature and ventilation area.

Im Fall der vorliegenden Mehrzonen-Klimaanlage 1 sind im Bereich der ersten Mischkammer 12 drei Auslässe 42, 44 und 46 vorgesehen. Im oberen Bereich der Mischkammer 12 sind ein Defrost-Auslass 42 sowie ein vorderer Panelauslass 44 angeordnet. Aus dem Defrost-Auslass 42 sowie dem vorderen Panelauslass 44 treten konditionierbare Luftströme 7 und 8 aus, deren Temperatur etwas voneinander verschieden ist.In the case of the present multi-zone air conditioning 1 are in the area of the first mixing chamber 12 three outlets 42 . 44 and 46 intended. In the upper area of the mixing chamber 12 are a defrost outlet 42 and a front panel outlet 44 arranged. From the defrost outlet 42 as well as the front panel outlet 44 enter conditioned airflows 7 and 8th whose temperature is slightly different from each other.

In vertikaler Richtung deutlich tiefer an der ersten Mischkammer 12 angeordnet ist ein vorderer Fußraumauslass 46, aus dem deutlich wärmere Luft aus der ersten Mischkammer 12 herausgeleitet wird. Auf diese Weise werden mit nur einer ersten Mischkammer 12 (kältere) erste konditionierbare Luftströme 7 und 8 er zeugt, die aus den Auslässen 42 und 44 austreten, sowie ein (wärmerer) zweiter konditionierbarer Luftstrom 9, der aus dem Fußraumauslass 46 austritt. Die absolute und relative Stärke der aus den Auslässen 42, 44 und 46 ausströmenden Luftströme 8 sowie 9 wird mittels des Gebläses 26 sowie Mischklappen gesteuert, die im Bereich der Auslässe angeordnet sind. Dabei sind die Mischklappen, die erste Mischkammer 12 sowie ggf. die Klimaanlagensteuerung vorteilhaft so ausgestaltet, dass sich Stärke und Temperatur der aus den Auslässen 42, 44 sowie 46 austretenden Luftströme 7, 8 und 9 nur unwesentlich ändern, wenn nur eine einzelne Mischklappe verstellt wird.In the vertical direction significantly lower at the first mixing chamber 12 arranged is a front Fußraumauslass 46 , from the much warmer air from the first mixing chamber 12 is led out. In this way, with only a first mixing chamber 12 (colder) first conditioned air streams 7 and 8th he testifies that from the outlets 42 and 44 emerge, as well as a (warmer) second conditioned airflow 9 coming out of the footwell outlet 46 exit. The absolute and relative strength of the outlets 42 . 44 and 46 outflowing air streams 8th such as 9 is by means of the blower 26 as well as mixing flaps, which are arranged in the area of the outlets. The mixing valves are the first mixing chamber 12 and possibly the air conditioning control advantageously designed so that the strength and temperature of the outlets 42 . 44 such as 46 exiting air streams 7 . 8th and 9 only insignificant change if only a single mixing flap is adjusted.

Die zweite Mischkammer 14, die im Fondmodul 10 ausgebildet ist, beruht hingegen auf einem neuen strömungsmechanischen Mischerkonzept, welches im Rahmen der vorliegenden Erfindung als „Kreuzmischer" bezeichnet wird. Wie aus 1 ersichtlich ist, wird der zweite warme Teilluftstrom 20 der Mischkammer 14 von oben zugeführt. Hingegen wird der weiterhin zugeführte zweite kalte Teilluftstrom 22 der Mischkammer 14 von der Seite zugeführt. Daher kreuzen sich die Strömungswege 70, 72 des warmen und des kalten Teilluftstroms 20, 22 in der zweiten Mischkammer 14 unter einem Winkel von etwa 135°. Insbesondere wird hier eine teilweise Gegenstromführung beider Teilluftströme in der sich ausbildenden Mischzone 66 verwirklicht. In Bezug auf das erfindungsgemäße Konzept des „Kreuzmischers" kann diese Gegenstromführung in bestimmten Fällen positive Wirkung haben. Das Konzept des Kreuzmischers ist jedoch nicht auf eine solche Strömungsführung beschränkt. Vielmehr lässt es sich vorteilhaft über einen weiten Bereich von Kreuzungswinkeln realisieren, der sich ohne weiteres von 35° bis 155° erstreckt. Durch strömungstechnische Optimierung der Mischkammer 14 und insbesondere des dort vorgesehenen Kamins 68, auf den im Folgenden noch genauer eingegangen wird, lässt sich dieser Winkelbereich ggf. noch vergrößern.The second mixing chamber 14 in the rear module 10 is formed, however, based on a new fluidic mixer concept, which is referred to in the context of the present invention as a "cross mixer" 1 can be seen, the second warm partial air flow 20 the mixing chamber 14 fed from above. On the other hand, the second partial cold air stream which is still supplied is used 22 the mixing chamber 14 supplied from the side. Therefore, the flow paths intersect 70 . 72 of warm and cold partial airflow 20 . 22 in the second mixing chamber 14 at an angle of about 135 °. In particular, here is a partial countercurrent flow of both partial air flows in the forming mixing zone 66 realized. With regard to the concept of the "cross-mixer" according to the invention, this countercurrent flow can in certain cases have a positive effect, but the concept of the cross-mixer is not limited to such a flow guide, rather it can be realized advantageously over a wide range of crossing angles, which can easily be realized from 35 ° to 155 °, through fluidic optimization of the mixing chamber 14 and in particular the fireplace provided there 68 , will be discussed in more detail below, this angle range can possibly be increased.

Dem Eintrittsort des warmen Teilluftstroms 20 in die zweite Mischkammer 14 gegenüberliegend angeordnet ist ein Fußraumauslass 40 aus der Mischkammer 14, der zur Versorgung des Fußraums des Fondbereichs mit einem wärmeren konditionierbaren Luftstrom 25 vorgesehen ist. Dabei ist der Fußraumauslass 40 für den Fondbereich im Wesentlichen unterhalb der zweiten Mischkammer 14 angeordnet. Hingegen ist seitlich der zweiten Mischkammer gegenüberliegend dem Eintrittsort des zweiten kalten Teilluftstroms 22 ein Panelauslass 38 für den Fondbereich angeordnet. Aus diesem Panelauslass 38 tritt ein gegenüber dem Fußraumauslass 40 etwas kühlerer zweiter konditionierbarer Luftstrom 24 aus. Das genaue Temperaturverhältnis der konditionierbaren Luftströme 24 und 25 kann durch die Durchmischungsverhältnisse im „Kreuzmischer" eingestellt werden. Diese Mischungsverhältnisse sind im Wesentlichen durch die strömungsmechanischem Eigenschaften der zweiten Mischkammer 14 bestimmt. Daher sind die Luftströme 24 und 25 bezüglich der Temperatur nicht unabhängig voneinander konditionierbar. Mittels einer weiteren abgewinkelten Mischklappe 64 kann jedoch die relative Stärke der aus den Auslässen 38 und 40 austretenden Luftströme 24 und 25 variiert werden.The entry point of the warm partial airflow 20 into the second mixing chamber 14 arranged opposite is a Fußraumauslass 40 from the mixing chamber 14 to supply the footwell of the rear area with a warmer conditioned airflow 25 is provided. Here is the footwell outlet 40 for the rear area substantially below the second mixing chamber 14 arranged. By contrast, the side of the second mixing chamber opposite to the entry point of the second partial cold air flow 22 a panel outlet 38 arranged for the fund area. From this panel outlet 38 occurs opposite the footwell outlet 40 slightly cooler second conditionable airflow 24 out. The exact temperature ratio of the conditioned air streams 24 and 25 can be adjusted by the mixing ratios in the "cross mixer." These mixing ratios are essentially due to the flow-mechanical properties of the second mixing chamber 14 certainly. Therefore, the air flows 24 and 25 can not be conditioned independently of one another with respect to temperature. By means of another angled mixing flap 64 However, the relative strength of the outlets can 38 and 40 exiting air streams 24 and 25 be varied.

2 verdeutlicht die strömungsmechanischen Verhältnisse innerhalb der als „Kreuzmischer" ausgebildeten zweiten Mischkammer 14 der erfindungsgemäßen Klimaanlage. Über einen zweiten Strömungsweg 31 wird der zweiten Mischkammer 14 ein zweiter warmer Teilluftstrom 20 zugeführt. Dieser tritt von oben in die zweite Mischkammer ein. Die Stärke dieses zweiten warmen Teilluftstroms 20 wird mittels einer Verschlussklappe 62 reguliert. Weiterhin tritt ein zweiter kalter Teilluftstrom 22 über eine seitlich angeordnete Zutrittsöffnung in die zweite Mischkammer 14 ein, wobei diese Zutrittsöffnung deutlich unterhalb der Zutrittsöffnung für den zweiten warmen Teilluftstrom 20 angeordnet ist. Der in die zweite Mischkammer 14 eingetretene zweite warme Teilluftstrom 20 durchquert eine Mischzone 66 und wird zu einem Fußraumauslass 40 für den Fondbereich geführt. Der in horizontaler Strömungsrichtung in die zweite Mischkammer 14 eingetretene zweite kalte Teilluftstrom 22 trifft auf eine Prallfläche 56 und wird von dieser nach oben in Richtung auf die Mischzone 66 umgelenkt. Dabei umströmt er vor der Mischzone 66 den als Kamin 68 in die zweite Mischkammer 14 hineinragenden Fußraumauslass 40 für den Fondbereich. Dieser Kamin 68 endet erst bei Erreichen der Mischzone 66, die sich im Zentrum der zweiten Mischkammer 14 befindet. 2 illustrates the fluid mechanical conditions within the designed as a "cross mixer" second mixing chamber 14 the air conditioning system of the invention. Via a second flow path 31 becomes the second mixing chamber 14 a second warm partial airflow 20 fed. This enters from above into the second mixing chamber. The strength of this second warm partial airflow 20 is by means of a flap 62 regulated. Furthermore, a second cold partial airflow occurs 22 via a laterally arranged access opening into the second mixing chamber 14 a, wherein this access opening well below the inlet opening for the second warm partial air flow 20 is arranged. The in the second mixing chamber 14 occurred second warm partial air flow 20 crosses a mixing zone 66 and becomes a footwell outlet 40 led for the fund area. The in the horizontal flow direction in the second mixing chamber 14 occurred second cold partial air flow 22 meets a baffle 56 and gets up from this towards the mixing zone 66 diverted. He flows around in front of the mixing zone 66 the as a fireplace 68 into the second mixing chamber 14 protruding footwell outlet 40 for the fund area. This fireplace 68 ends only when the mixing zone is reached 66 located in the center of the second mixing chamber 14 located.

Erfindungsgemäß wird nun mit dem Kamin 68 ein Teil des zweiten der Mischkammer 14 zugeführten warmen Teilluftstroms 20 nach Durchqueren der Mischzone 66 aus der zweiten Mischkammer 14 herausgeführt. Dabei ist der Öffnungsquerschnitt der oberen Öffnung des Kamins 68, die der Mischzone 66 zu gewandt ist, kleiner als die Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung 54 des zweiten warmen Teilluftstroms 20 in die zweite Mischkammer 14. Erfindungsgemäß streicht daher ein im Wesentlichen durch die Flächenverhältnisse bestimmter Anteil des zweiten warmen Teilluftstroms 20 in den Kamin 68 hinein. Dieser Anteil des zweiten warmen Teilluftstroms 20 wird daher im Wesentlichen ohne Vermischung mit dem zweiten kalten Teilluftstrom 22 unmittelbar nach Eintritt in die Mischzone 66 wieder aus der zweiten Mischkammer 14 herausgeführt. Eine relevante Durchmischung mit dem zweiten kalten Teilluftstrom 22 hat hier nicht stattgefunden, so dass nur eine gewisse Abkühlung des aus dem Fußraumauslass 40 für den Fondbereich austretenden konditionierbaren Luftstroms 25 gegenüber dem einströmenden zweiten warmen Teilluftstrom 20 stattgefunden hat.According to the invention now with the fireplace 68 a part of the second of the mixing chamber 14 supplied warm partial airflow 20 after passing through the mixing zone 66 from the second mixing chamber 14 led out. Here is the opening cross section of the upper opening of the fireplace 68 that of the mixing zone 66 is facing, smaller than the cross-sectional area of the inlet opening 54 the second warm partial airflow 20 into the second mixing chamber 14 , According to the invention, therefore, a portion of the second warm partial air flow determined essentially by the area ratios passes out 20 in the fireplace 68 into it. This proportion of the second warm partial airflow 20 Therefore, it is essentially without mixing with the second cold partial air flow 22 immediately after entering the mixing zone 66 again from the second mixing chamber 14 led out. A relevant mixing with the second partial cold air flow 22 did not take place here, leaving only some cooling off of the footwell outlet 40 for the rear area exiting conditioning airflow 25 opposite the incoming second warm partial airflow 20 took place.

Der nicht von der Eintrittsöffnung 52 des Kamins 68 eingefangene Teil des zweiten warmen Teilluftstroms 20 wird in der Mischzone 66 mit dem am Kamin 68 vorbei streichenden zweiten kalten Teilluftstrom 22 vermischt. Hierdurch tritt eine wesentliche Abkühlung auf. Daher tritt aus dem seitlich angeordneten Hinteren Panelauslass 42 ein wesentlich kühlerer zweiter konditionierbarer Luftstrom 24 aus. Deutlich ist zu erkennen, dass sich der Strömungsweg 70 des warmen Teilluftstroms 20 praktisch gradlinig durch die zweite Mischkammer 14 erstreckt. Weiter ist zu erkennen, dass sich der Strömungsweg 72 des kalten Teilluftstroms 22 nicht gradlinig durch die zweite Mischkammer 14 erstreckt. Der in waagerechter Richtung einströmende zweite kalte Teilluftstrom 22 trifft nach seinem Eintritt in die zweite Mischkammer 14 auf eine schräg ausgebildete Fläche, die als Prallfläche 56 ausgebildet ist. Diese Prallfläche 56 leitet den kalten Teilluftstrom 22 in senkrechte Richtung um, so dass er im Bereich der Mischzone 66 in Gegenrichtung zum warmen Teilluftstrom 20 strömt. In der Mischzone 66 bilden die Strömungswege 70 und 72 des warmen und des kalten Teilluftstroms einen Winkel α miteinander aus, der im gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich von 135° liegt. Wie bereits erwähnt kann eine solche Gegenstromführung vorteilhafte Wirkung zeigen, sie ist aber für das erfindungsgemäße „Kreuzrmischer"-Konzept nicht zwingend erforderlich. Insbesondere kann auch eine Strömungsführung mit einem Kreuzungswinkel von 90° und darunter, d.h. vollständig ohne Gegenstrom, vorteilhaft sein. Hier ergeben sich dem Fachmann vielfältige Möglichkeiten, die Zuführung der im „Kreuzmischer" zu vermischenden Teilluftströme in weiten Grenzen an die baulichen Gegebenheiten der in der Konzeption befindli chen Klimaanlage anzupassen.The not of the entrance opening 52 of the fireplace 68 captured part of the second warm partial airflow 20 will be in the mixing zone 66 with the at the fireplace 68 passing second cold partial air stream 22 mixed. As a result, a significant cooling occurs. Therefore emerges from the laterally arranged rear panel outlet 42 a much cooler second conditioning airflow 24 out. It can be clearly seen that the flow path 70 the warm partial airflow 20 practically straight through the second mixing chamber 14 extends. It can also be seen that the flow path 72 of cold partial airflow 22 not straight through the second mixing chamber 14 extends. The flowing in the horizontal direction second cold partial airflow 22 meets after his entry into the second mixing chamber 14 on an inclined surface, which serves as a baffle 56 is trained. This baffle 56 directs the cold partial airflow 22 in the vertical direction, so that it is in the area of the mixing zone 66 in the opposite direction to the warm partial airflow 20 flows. In the mixing zone 66 form the flow paths 70 and 72 the warm and the cold partial air flow an angle α with each other, which is in the illustrated embodiment in the range of 135 °. As already mentioned, such a countercurrent flow can have an advantageous effect, but it is not absolutely necessary for the inventive "Kreuzrmischer" concept, In particular, a flow guidance with a crossing angle of 90 ° and below, ie completely without counterflow, can be advantageous the expert many opportunities to adapt the supply of mixing in the "cross mixer" partial air flows within wide limits of the structural conditions of the design in the concept befindli conditioning.

Die Größe der Mischzone 66, in der sich die warmen und kalten Teilluftströme 20, 22 teilweise durchmischen, wird im gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen davon bestimmt, wie weit der Kamin 68 in das Zentrum der zweiten Mischkammer 14 hineinragt. Somit kann die Temperaturdifferenz der erzeugten Luftströme 24 und 25 insbesondere durch die Dimensionierung des Kamins 68 mitbestimmt werden.The size of the mixing zone 66 in which are the warm and cold partial air currents 20 . 22 partially mixing, in the embodiment shown is essentially determined by how far the fireplace 68 into the center of the second mixing chamber 14 protrudes. Thus, the temperature difference of the generated air streams 24 and 25 in particular by the dimensions of the fireplace 68 be determined.

3 zeigt eine perspektivische Teilschnittdarstellung der zweiten Schnittkammer 14 gesehen vom Hauptmodul aus Richtung des Defrostauslasses 42 für den Fondbereich gesehen. Deutlich erkennbar ist der mittig in der zweiten Mischkammer 14 angeordnete Kamin 68, der auf drei Seiten vom zweiten kalten Teilluftstrom 22 umströmt wird. Die seitlich rechts und links am Kamin 68 vorbeiführenden Strömungspfade 72 führen einen wesentlichen Teil des einströmenden kalten Teilluftstroms 22 zum Defrostauslass 42 für den Fondbereich. Dabei tritt nur eine geringfügige Vermischung mit denjenigen Anteilen des warmen Teilluftstroms 22 auf, die nicht vom Öffnungsquerschnitt 52 des Kamins 68 aufgenommen werden. Der auf dem mittig verlaufenden Strömungsweg 72 strömende Anteil des kalten Teilluftstroms 22 hingegen gerät in intensiven Kontakt mit dem vom Öffnungsquerschnitt 52 des Kamins 68 eingefangenen Anteils des warmen Teilluftstroms 22. Dabei wird er mit diesem intensiv vermischt und zum Fußraumauslass 40 für den Fondbereich geführt. Aus 4 ist ersichtlich, dass der Kamin 68 als Strömungsteiler sowohl für den zweiten kalten Teilluftstrom 22 als auch für den zweiten warmen Teilluftstrom 20 fungiert. 3 shows a perspective partial sectional view of the second cutting chamber 14 seen from the main module from the defrost outlet 42 seen for the fund area. Clearly visible is the center in the second mixing chamber 14 arranged fireplace 68 on the three sides of the second cold partial airflow 22 is flowed around. The side right and left of the fireplace 68 passing flow paths 72 lead a substantial portion of the incoming cold partial airflow 22 to defrost outlet 42 for the fund area. In this case, only a slight mixing occurs with those portions of the warm partial air flow 22 not on the opening cross-section 52 of the fireplace 68 be recorded. The on the middle running flow path 72 flowing proportion of the cold partial air flow 22 however, it comes into intensive contact with the opening cross-section 52 of the fireplace 68 captured portion of the warm partial air flow 22 , He is intensively mixed with this and the Fußraumauslass 40 led for the fund area. Out 4 it can be seen that the fireplace 68 as a flow divider for both the second partial cold air flow 22 as well as for the second warm partial airflow 20 acts.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass es für die praktische Realisierung einer nach dem „Kreuzmischer"-Konzept arbeitenden Mischkammer ohne weiteres möglich ist, die Zuführung von warmen und kalten Teilluftströmen zur Mischkammer gegenüber dem diskutierten Ausführungsbeispiel zu variieren, insbesondere auch zu vertauschen, da gravitative Einflüsse bzw. ein Auftrieb bei den in Rede stehenden Dimensionen der Mischkammer des „Kreuzmischers" praktisch vernachlässigbar sind.In conclusion, be noted that it was for the practical realization of a working according to the "cross mixer" concept Mixing chamber readily possible is, the feeder of warm and cold partial air streams to the mixing chamber opposite the discussed embodiment to vary, especially to swap, since gravitational influences or a buoyancy in the dimensions of the mixing chamber in question of the "Kreuzmischers" practically negligible are.

Aus 3 sind schließlich die verschiedenen Auslässe für konditionierbare Luft ströme ersichtlich, die am Fondmodul 10 ausgebildet sind. Durch Einführung einer mittig angeordneten Trennebene kann das gezeigte Einzonen-Fondmodul 10 auf einfache Weise zu einem Zweizonen-Fondmodul weitergebildet werden, welches dann zwei getrennt steuerbare zweite Mischkammern 14a und 14b ausbildet. Aus der zweiten Mischkammer 14 führen ein hinterer Panelauslass 38 sowie ein hinterer Fußraumauslass 40 für den Fondbereich heraus. Aus dem Auslass 38 strömt ein zweiter (unhabhängig vom ersten konditionierbaren Luftstrom 8) konditionierbarer kühlerer Luftstrom 24 aus. Aus dem Auslass 40 strömt ein weiterer wärmerer konditionierbarer Luftstrom 25 aus, dessen Temperatur in einem festen Verhältnis zur Temperatur des zweiten konditionierbaren Luftstroms 24 steht.Out 3 Finally, the various outlets for conditioned air flows are visible, the rear module 10 are formed. By introducing a centrally arranged parting plane, the single-zone rear module shown 10 in a simple way to a two-zone rear module on are formed, which then two separately controllable second mixing chambers 14a and 14b formed. From the second mixing chamber 14 lead a rear panel outlet 38 and a rear footwell outlet 40 for the fund area out. From the outlet 38 flows a second (regardless of the first conditioned air flow 8th ) Conditionable cooler airflow 24 out. From the outlet 40 another warmer conditionable air stream flows 25 whose temperature is in a fixed ratio to the temperature of the second conditioned air stream 24 stands.

Ergänzend sei festgestellt, dass alle vorstehen beschriebenen Zuordnungen der Auslässe der erfindungsgemäßen Klimaanlage 1 beispielhaft zu verstehen sind. Selbstverständlich ist es möglich, die von der Klimaanlage 1 bereitgestellten unterschiedlich konditionierten Luftströme frei den verschiedenen Lüftungsauslässen des Kfz zuzuführen. Insbesondere sind auch die angegebenen Temperaturunterschiede zwischen Fußraumauslässen einerseits und Panel- bzw. Defrostauslässen andererseits beispielhaft zu verstehen und können gezielt an die Anforderungen des Kfz-Herstellers angepasst werden.In addition, it should be noted that all the above-described assignments of the outlets of the air conditioning system according to the invention 1 to be understood by way of example. Of course it is possible that of the air conditioning 1 provided differently conditioned air flows freely to the various ventilation outlets of the vehicle. In particular, the specified temperature differences between Fußraumauslässen on the one hand and panel or Defrostauslässen on the other hand to understand by way of example and can be tailored to the requirements of the vehicle manufacturer.

Die gezeigten strömungsmechanischen aktiven Stellelemente wie Verschluss- und Mischklappen können beispielsweise auf Wellen gelagert und mittels üblicher Stellmotoren, insbesondere Schrittmotoren, betätigt werden. Die Ansteuerung dieser aktiven Stellelemente erfolgt dabei bevorzugt über eine zentrale Klimaanlagensteuerung, die die Befehle der Benutzer des Kraftfahrzeugs empfängt und die Stellelemente geeignet zur Umsetzung der Benutzereingaben verstellt.The shown fluidics active control elements such as shutter and mixing valves can, for example, waves stored and by usual Actuators, especially stepper motors are operated. The control This active control elements is preferably carried out via a central air conditioning control, which commands the users of the Motor vehicle receives and the control elements suitable for implementing the user inputs adjusted.

11: Mehrzonen-KlimaanlageMulti-zone air conditioning
22: HauptklimamodulMain climate control module
33: LuftzufuhrmodulAir supply module
44: erster Wärmetauscherfirst heat exchangers
66: zweiter Wärmetauschersecond heat exchangers
77: weiterer vorderer konditionierbarer LuftstromAnother front conditionable airflow
88th: erster vorderer konditionierbarer Luftstrom (=erster konditionierbarer Luftstrom)first front conditionable airflow (= first conditionable Airflow)
8a8a: erster vorderer rechter konditionierbarer Luftstromfirst front right conditioned airflow
8b8b: erster vorderer linker konditionierbarer Luftstromfirst front left conditioned airflow
99: zweiter vorderer konditionierbarer Luftstromsecond front conditionable airflow
9a9a: zweiter vorderer rechter konditionierbarer Luftstromsecond front right conditioned airflow
9b9b: zweiter vorderer linker konditionierbarer Luftstromsecond front left conditioned airflow
1010: Fondmodulfond module
1212: erste Mischkammerfirst mixing chamber
12a12a: erste rechte Mischkammerfirst right mixing chamber
12b12b: erste linke Mischkammerfirst left mixing chamber
1414: zweite Mischkammersecond mixing chamber
14a14a: zweite rechte Mischkammersecond right mixing chamber
14b14b: zweite linke Mischkammersecond left mixing chamber
1616: erster warmer Teilluftstromfirst warm partial airflow
1818: erster kalter Teilluftstromfirst cold partial airflow
2020: zweiter warmer Teilluftstromsecond warm partial airflow
2222: zweiter kalter Teilluftstromsecond cold partial airflow
2424: erster hinterer konditionierbarer Luftstrom (= zweiterfirst rear conditionable air flow (= second
: konditionierbarer Luftstrom)conditionable Airflow)
24a24a: erster hinterer rechter konditionierbarer Luftstromfirst rear right conditioned airflow
24b24b: erster hinterer linker konditionierbarer Luftstromfirst rear left conditionable airflow
2525: zweiter hinterer konditionierbarer Luftstromsecond rear conditionable airflow
25a25a: zweiter hinterer rechter konditionierbarer Luftstromsecond rear right conditioned airflow
25b25b: zweiter hinterer linker konditionierbarer Luftstromsecond rear left conditionable airflow
2626: Heizelementheating element
2828: dritter Strömungswegthird flow
2929: erster Strömungswegfirst flow
3030: vierter Strömungswegfourth flow
3131: zweiter Strömungswegsecond flow
3232: Filterfilter
3434: Grundkörperbody
3636: Gebläsefan
3838: Panelauslass FondPanelauslass rear
38a38a: rechter Panelauslass Fondright Panel outlet rear
38b38b: linker Panelauslass Fondleft Panel outlet rear
4040: Fußraumauslass Fondfoot outlet rear
40a40a: rechter Fußraumauslass Fondright foot outlet rear
40b40b: linker Fußraumauslass Fondleft foot outlet rear
4242: Defrostauslassdefrost outlet
42a42a: rechter Defrostauslassright defrost outlet
42b42b: linker Defrostauslassleft defrost outlet
4444: vorderer Panelauslassfront Panelauslass
44a44a: vorderer rechter Panelauslassfront right panel outlet
44b44b: vorderer linker Panelauslassfront left panel outlet
4646: vorderer Fußraumauslassfront foot outlet
46a46a: vorderer rechter Fußraumauslassfront right footwell outlet
46b46b: vorderer linker Fußraumauslassfront left footwell outlet
5050: Stoßstellejoint
5252: Öffnungsquerschnitt KaminOpening cross-section fireplace
5454: Eintrittsöffnunginlet opening
5656: Prallflächebaffle
5858: erste abgewinkelte Mischklappefirst Angled mixing flap
6060: Mischklappemixing flap
6262: Verschlussklappeflap
6464: zweite abgewinkelte Mischklappesecond Angled mixing flap
6666: Mischzonemixing zone
6868: Kaminfireplace
7070: erster Strömungswegfirst flow
7272: zweiter Strömungswegsecond flow
7474: Eintrittsöffnung kalter TeilluftstromInlet cold Partial air flow
76a76a: rechter Fond-Anschlussauslassright Fond-terminal outlet
76b76b: linker Fond-Anschlussauslassleft Fond-terminal outlet

Claims

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior with a mixing chamber ( 14 ), which is arranged by means of controlled mixing of a hot and a cold partial air flow ( 20 . 22 ) at least one warmer and one colder conditioned air stream ( 24 . 25 ), characterized in that the flow paths ( 70 . 72 ) of the warm partial air flow ( 20 ) and the cold partial air flow ( 22 ) in the mixing chamber ( 14 ).

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 1, characterized in that at the intersection of the hot and the cold partial air flow ( 20 . 22 ) a mixing zone ( 66 ), the mixing zone ( 66 ) is dimensioned so that the warm and the cold partial air flow ( 20 . 22 ) in the mixing zone ( 66 ) mix only incompletely.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 1, characterized in that the warm and the cold partial air flow ( 20 . 22 ) in the mixing zone ( 66 ) are conducted in countercurrent.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 1, characterized in that to limit the expansion of the mixing zone ( 66 ) flow-conducting means in the mixing chamber ( 14 ) are provided.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 4, characterized in that as a flow-conducting means a chimney ( 68 ) in the mixing chamber ( 14 ) is arranged.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 5, characterized in that the chimney ( 68 ) in the flow path of the warm partial air flow ( 20 ) in the mixing chamber ( 14 ) downstream of the mixing zone ( 66 ) is arranged.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 6, characterized in that the chimney ( 68 ) an opening cross-section ( 52 ), which is smaller than the cross-sectional area of the inlet opening ( 54 ) of the warm partial air flow ( 20 ) into the mixing chamber ( 14 ).

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 5, characterized in that the chimney ( 68 ) in the flow path of the cold partial air flow ( 22 ) in the mixing chamber ( 14 ) downstream of the mixing zone ( 66 ) is arranged.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 8, characterized in that the chimney ( 68 ) an opening cross-section ( 52 ), which is smaller than the cross-sectional area of the inlet opening ( 74 ) of the cold partial air flow ( 22 ) into the mixing chamber ( 14 ).

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 1, characterized in that in the mixing chamber ( 14 ) of the inlet opening ( 54 ) of the warm partial air flow ( 20 ) opposite an outlet ( 40 ) for the warmer conditioned airflow ( 25 ) is angeord net.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 1, characterized in that in the mixing chamber ( 14 ) of the inlet opening ( 74 ) of the cold partial air flow ( 22 ) opposite an outlet ( 42 ) for the colder conditioned airflow ( 24 ) is arranged.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 1, characterized in that one of the in the mixing chamber ( 14 ) entering warm and cold partial air streams ( 20 . 22 ) before entering the mixing zone ( 66 ) through in the mixing chamber ( 14 ) formed flow-conducting means is deflected so that the flow directions of the partial air streams ( 20 . 22 ) in the mixing zone at an angle between 25 ° and 155 °.

Air conditioning ( 1 ) for the air conditioning of a motor vehicle interior according to claim 12, characterized in that as a flow-conducting means an impact surface ( 56 ) is trained.