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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung für
ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Die Erfindung betrifft außerdem ein, mit einer derartigen
Klimatisierungseinrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Aus
der
DE 197 31 369
C1 ist eine gattungsgemäße Klimatisierungseinrichtung
bekannt, welche in einem Hauptluftkanal einen Verdampfer sowie einen
Wärmetauscher aufweist. Zur Gewährleistung einer
Beschlagfreiheit der Fahrzeugscheiben unter bestimmten Randbedingungen
und Betriebszuständen der Klimatisierungseinrichtung, ist
dem Verdampfer ein Kaltluft-Bypasskanal zugeordnet, der vom Hauptluftkanal
abzweigt und in einen Kaltluftkanal mündet und mindestens
ein erstes Absperrorgan enthält. Des Weiteren ist im Kaltluftkanal
in Luftströmungsrichtung gesehen vor einer Mündungsstelle des
Kaltluftbypasskanals ein zweites Absperrorgan angeordnet. Bei geöffnetem
ersten Absperrorgan und geschlossenem zweiten Absperrorgan wird
die zum Trocknen des Verdampfers durch diesen hindurchströmende
Luft über eine Ablüftungsöffnung im Kanalabschnitt
zwischen dem Verdampfer und dem zweiten Absperrorgan abgeführt,
während der Fahrzeuginnenraum über den Kaltluft-Bypasskanal
belüftet wird. Zur Gewährleistung der Beschlagfreiheit
ist dabei jedoch eine aufwändige Steuerungs- und Klappentechnik
erforderlich.
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Aus
der
DE 10 2005
022 208 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungseinrichtung
bekannt, welche zumindest aus einem Gebläse, einem Kältemittel
durchströmten und im Wesentlichen vertikal ausgerichteten
Verdampfer sowie aus weiteren Funktionselementen besteht. Um einer übermäßigen
Kondensatanhäufung an der Verdampferoberfläche
nach einer Außerbetriebnahme der Klimatisierungseinrichtung
vorzubeugen, läuft das Gebläse über einen
vorgebbaren Zeitraum nach, wobei vorwiegend ein unterer Bereich
des Verdampfers durch den nachlaufenden Luftstrom beaufschlagt wird,
da sich insbesondere dort ein Übermaß an Kondensat
sammelt.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für eine gattungsgemäße Klimatisierungseinrichtung
eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, mit welcher
insbesondere eine Beschlagfreiheit von Fahrzeugscheiben gewährleistet werden
kann.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände
der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Klimatisierungseinrichtung
für ein Kraftfahrzeug mit einem jeweils in einem Hauptluftkanal
angeordneten Verdampfer und einem Wärmetauscher, einen
den Wärmetauscher umgehenden Kaltluft-Bypasskanal vorzusehen,
dessen Eingang zwischen dem Verdampfer und dem diesem nachgeschalteten
Wärmetauscher liegt und im Bereich dieses Eingangs eine
verstellbare Strömungsleiteinrichtung vorzusehen, welche
sowohl in der Lage ist, eine Strömung durch den Kaltluft-Bypasskanal
als auch eine Strömung durch einen in diesem Bereich beginnenden
Abluftkanal zu beeinflussen, das heißt insbesondere zu
steuern. Demnach liegt ein Eingang des Abluftkanals ebenfalls im
Bereich des Eingangs des Kaltluft-Bypasskanals, also im Wesentlichen
zwischen dem Verdampfer und dem Wärmetauscher bzw. auf
alle Fälle stromab des Verdampfers. Im Unterschied zum
Stand der Technik, ist mit der erfindungsgemäßen
Strömungsleiteinrichtung eine kostengünstige und
insbesondere kompakt bauende Lösung gefunden worden, mit
welcher zuverlässig gewährleistet werden kann,
dass insbesondere in Situationen, in welchen viel Kondensat in einen
Fahrzeuginnenraum befördert werden würde, also
beispielsweise bei einem Motorneustart oder bei einer Tunneldurchfahrt
in heißen Ländern, die übermäßige
Zufuhr von feuchter Luft in den Fahrzeuginnenraum unterbunden und
dadurch eine ausreichende Beschlagfreiheit erreicht werden kann.
Die Gewährleistung der Beschlagfreiheit, insbesondere in kritischen
Situationen, trägt zu einer signifikanten Steigerung der
Fahrsicherheit bei, wodurch durch die kostengünstige und
konstruktiv einfache Lösung nicht nur ein technischer Fortschritt
erzielt werden kann, sondern zugleich auch ein positiver Einfluss auf
die Fahrsicherheit erreicht werden kann.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Lösung, weist die verstellbare Strömungsleiteinrichtung
eine schwenkbare Klappe auf, die in einer ersten Schwenkstellung
den Eingang des Kaltluft-Bypasskanals öffnet und gleichzeitig
den Eingang des Abluftkanals schließt, während
sie in einer zweiten Stellung den Eingang des Kaltluft-Bypasskanals
schließt und gleichzeitig den Eingang des Abluftkanals öffnet.
Somit wird zur Steuerung bzw. Regulierung der einzelnen Luftströmungen durch
den Abluftkanal bzw. durch den Kaltluft-Bypasskanal lediglich eine
einzige schwenkbare Klappe benötigt, die beispielsweise
in Situationen, in welchen mit einem erhöhten Feuchtigkeitsaufkommen zu
rechnen ist, in ihre zweite Stellung, in welcher sie den Eingang
des Kaltluft-Bypasskanals schließt und den Eingang des
Abluftkanals öffnet, verstellt wird, so dass die in dieser
Situation mit einer hohen Feuchtigkeitsfracht belastete Luft nicht
in den Fahrzeuginnenraum geblasen, sondern vielmehr über
den Abluftkanal in die Umgebung ausgestoßen wird. Hat sich
einer bestimmten Betriebsdauer die Feuchtigkeitsfracht reduziert,
so kann die schwenkbare Klappe zumindest teilweise in Richtung ihrer
ersten Stellung verschwenkt werden, wodurch der Kaltluft-Bypasskanal
zumindest teilweise geöffnet und gleichzeitig der Abluftkanal
zumindest teilweise geschlossen werden. Durch eine derartige ausgebildete
Strömungsleiteinrichtung kann eine besonders kostengünstige und
gleichzeitig kompakt bauende Einrichtung geschaffen werden, welche
mit lediglich einer einzigen schwenkbaren Klappe in der Lage ist,
gleichzeitig zwei Kanalöffnungen bezüglich eines
jeweiligen Durchflussquerschnittes zu steuern.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lösung, ist zwischen dem Verdampfer und dem Wärmetauscher
zumindest eine Temperaturmischeinrichtung in der Art wenigstens
einer Temperaturmischklappe angeordnet, welche vorzugsweise mit
der wenigstens einen Klappe der Strömungsleiteinrichtung
antriebsgekoppelt ist. Eine derartige Ausführungsform würde
einen Antrieb sowohl der Klappe der Strömungsleiteinrichtung
als auch der wenigstens einen Temperaturmischklappe mit lediglich
einer einzigen Antriebseinrichtung ermöglichen, wodurch
separate Steuerungs- und Antriebseinrichtungen entfallen können.
Denkbar ist hierbei insbesondere, dass die wenigstens eine Temperaturmischklappe
einen Strömungsquerschnitt durch den Wärmetauscher
verschließt, während die wenigstens eine Klappe
der Strömungsleiteinrichtung den Eingang zum Kaltluft-Bypasskanal verschließt,
sofern eine Belüftungssituation zu erwarten ist, bei welcher
die von der Klimatisierungseinrichtung zu befördernde Luft
eine hohe Feuchtigkeitsfracht trägt. Bei einer derartigen
Antriebskopplung und einer gleichzeitigen hohen Feuchtigkeitsfracht
der zu fördernden Luft, würde somit diese ausschließlich über
den Abluftkanal in die Umgebung abgegeben werden, bis ihre Feuchtigkeitsfracht
soweit abgesunken ist, dass eine beschlagfreie Belüftung des
Fahrzeuginnenraums möglich ist.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch
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1 eine
Schnittdarstellung durch eine Klimatisierungseinrichtung mit einer
erfindungsgemäßen verstellbaren Strömungsleiteinrichtung,
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2 eine
Darstellung wie in 1, jedoch mit einer anders ausgebildeten
Strömungsleiteinrichtung,
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3 eine
Darstellung wie in 2, jedoch mit einer weiteren
Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Strömungsleiteinrichtung.
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Entsprechend
der 1, weist eine erfindungsgemäße
Klimatisierungseinrichtung 1, welche beispielsweise in
einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann, einen jeweils in einem
Hauptluftkanal 4 angeordneten Verdampfer 2 zur
Erzeugung von Kaltluft und einen Wärmetauscher 3 zur
Erzeugung von Warmluft auf. Der Wärmetauscher 3 kann
dabei beispielsweise von warmer bis heißer Kühlflüssigkeit
einer nicht gezeigten Kühleinrichtung eines Verbrennungsmotors
durchflossen sein und aus der heißen Kühlflüssigkeit
die Energie für die Erwärmung der Luft beziehen.
Darüber hinaus ist ein den Wärmetauscher 3 umgehender
Kaltluft-Bypasskanal 5 vorgesehen, dessen Eingang 6 im
Wesentlichen zwischen dem Verdampfer 2 und dem Wärmetauscher 3 liegt. Darüber
hinaus ist ein mit der Umgebung kommunizierender Abluftkanal 7 vorgesehen,
dessen Eingang 6' ebenfalls im Bereich des Eingangs 6 des
Kaltluft-Bypasskanals 5 liegt. Erfindungsgemäß ist
nun zwischen dem Wärmetauscher 3 und dem Verdampfer 2 eine
verstellbare Strömungsleiteinrichtung 8 vorgesehen,
welche in der Lage ist, sowohl eine Luftströmung durch
den Kaltluft-Bypasskanal 5 als auch durch den Abluftkanal 7 zu
beeinflussen, das heißt insbesondere zu steuern.
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Gemäß der 1,
weist die Strömungsleiteinrichtung 8 eine schwenkbare
Klappe 9 auf, die in einer ersten Schwenkstellung, welche
gemäß der 1 mit unterbrochen
gezeichneter Linie gezeichnet ist, den Eingang 6 des Kaltluft-Bypasskanals 5 öffnet
und gleichzeitig den Eingang 6' des Abluftkanals 7 schließt,
während sie in einer zweiten Stellung, welche gemäß der 1 mit
durchgezogener Linie gezeichnet ist, den Eingang 6 des
Kaltluft-Bypasskanals schließt und gleichzeitig den Eingang 6' des
Abluftkanals 7 öffnet. Selbstverständlich
ist es dabei auch denkbar, dass die erfindungsgemäße
Strömungsleiteinrichtung 8 nicht nur eine einzige
Klappe, sondern mehrere davon aufweist, wodurch eine besonders feine
Steuerung der durch den Kaltluft-Bypasskanal 5 und durch
den Abluftkanal 7 strömenden Luftströmung
ermöglicht wird.
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Unmittelbar
stromauf des Wärmetauschers 3 ist gemäß der 1 eine
Temperaturmischeinrichtung 10 mit insgesamt drei Temperaturmischklappen 11 angeordnet,
welche in der Art einer verstellbaren Jalousie ausgebildet sind.
Bei einer hohen zu erwartenden Feuchtigkeitsfracht der im Hauptkanal 4 strömenden
Luft, wird die Klappe 9 der Strömungsleiteinrichtung 8 in
ihre zweite Stellung überführt, in welcher sie
den Eingang 6 des Kaltluft-Bypasskanals 5 verschließt
und den Eingang 6' des Abluftkanals 7 öffnet.
Demgemäß kann die nun aufgrund des am Verdampfer 2 anhaftenden
Kondensats mit einer hohen Feuchtigkeitsfracht belastete Luft über
den Abluftkanal 7 in die Umgebung abgelassen werden. Zugleich sind
in diesem Fall vorzugsweise die Temperaturmischklappen 11 der
Temperaturmischeinrichtung 10 geschlossen, so dass keine
Luftströmung durch den Wärmetauscher 3 erfolgt.
In dieser Stellung kann somit ein unerwünschter Beschlageffekt
an den Fahrzeugscheiben zuverlässig verhindert werden.
Dabei ist denkbar, dass diese Stellung der Klappe 9 und
der Temperaturmischklappen 11 lediglich kurze Zeit, beispielsweise
kurz nach einem Motorneustart bzw. nach einer Tunneldurchfahrt in
heißen Ländern, aufrechterhalten wird, so dass
nach einer langsam eintretenden Reduzierung der Feuchtigkeitsfracht
beispielsweise die Temperaturmischklappen 11 leicht geöffnet
werden können, so dass eine Belüftung des Fahrzeuginnenraums
mit Frischluft über den Wärmetauscher 3 möglich
ist. Durch die am Wärmetauscher 3 bewirkte Erwärmung
der Luft, kann diese mehr Feuchtigkeit aufnehmen, wodurch auch der
Fahrzeuginnenraum erwärmt und mehr Feuchtigkeit kondensatfrei
speichern kann.
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Wie
der 1 weiter zu entnehmen ist, ist stromab des Wärmetauschers 3 ein
Luftfilter 12 angeordnet, welcher beispielsweise auch als
Pollenfilter ausgebildet sein kann, und welcher sich gemäß der 1 bis
in den Kaltluft-Bypasskanal 5 hineinerstreckt. Dies ergibt
Vorteile im Package, im Kundendienst und in der Aerodynamik.
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Der
Luftfilter 12 muss nicht zwischen Gebläse und
Verdampfer liegen. Ferner kann der Luftfilter 12 einfach
seitlich in den Fußraum ausgezogen werden.
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Aerodynamische
Vorteile werden dadurch erzielt, dass der Luftfilter 12 in
gleicher Strömungsrichtung liegt wie der Wärmetauscher
(weniger Umlenkungen). Durch die erfindungsgemäße
Verhinderung von Feuchtluft kann der Luftfilter 12 risikolos
hinter dem Wärmetauscher 3 angeordnet werden (s. 1)
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Durch
die erfindungsgemäße Ausführungsform
der Klimatisierungseinrichtung 1 kann eine kompakt bauende
und gleichzeitig kostengünstig zu realisierende Strömungsleiteinrichtung 8 geschaffen werden,
welche vorzugsweise mit lediglich einer einzigen Klappe 9 sowohl
einen Strömungsdurchfluss durch den Kaltluft-Bypasskanal 5 als
auch durch den Abluftkanal 7 steuert bzw. beeinflusst.
Vorzugsweise ist dabei ebenfalls vorstellbar, dass wenigstens eine Temperaturmischklappe 11 und
die wenigstens eine Klappe 9 der Strömungsleiteinrichtung 8 über
eine gemeinsame Antriebseinrichtung verstellbar angetrieben sind,
das heißt die beiden Klappen 9 und 11 stehen
vorzugsweise in Wirkverbindung miteinander.
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Betrachtet
man die 2 und 3, so fällt auf,
dass die Temperaturmischeinrichtung 10 jeweils lediglich
eine einzige Temperaturmischklappe 11 und nicht wie in 1 gezeigt,
insgesamt drei Temperaturmischklappen 11 umfasst. Vorzugsweise
sind dabei die Temperaturmischklappe 11 und die Klappe 9 der
Strömungsleiteinrichtung 8 um eine gemeinsame Schwenkachse 13 (vgl. 3)
schwenkbar gelagert. Wie den 2 und 3 weiter
zu entnehmen ist, ist in den gezeigten Fällen der Luftfilter 12 in
Strömungsrichtung vor dem Verdampfer 2 angeordnet.
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Gemäß den 2 und 3 ist
die Stellung der Klappe 9, bei welcher sie den Kaltluft-Bypasskanal 5 verschließt,
mit unterbrochen gezeichneter Linie dargestellt, während
die Stellung, bei welcher sie den Eingang 6 des Kaltluft-Bypasskanals 5 öffnet,
mit durchgezogener Linie gezeichnet ist. In umgekehrter Weise ist
dabei die Stellung der Temperaturmischklappe 11 dargestellt.
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Mit
der erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung 8 ist
es somit auf kostengünstige und kompakt bauende Weise möglich,
einer Klappe 9 der Strömungsleiteinrichtung 8 mehrere
Funktionen zuzuordnen, mit Hilfe welcher eine zuverlässige
Beschlagfreiheit in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges gewährleistet
werden kann. Im Unterschied zum Stand der Technik ist dabei die
Strömungsleiteinrichtung konstruktiv deutlich einfacher
aufgebaut.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19731369
C1 [0002]
- - DE 102005022208 A1 [0003]