DE102023001515A1 - Air conditioning device of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung (5) eines Fahrzeugs (1). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Dachhimmel (4) des Fahrzeugs (1) eine Vielzahl von mittels einer Steuereinheit einzeln ansteuerbaren Luftausströmdüsen (6) zur Klimatisierung des gesamten Innenraums (2) des Fahrzeugs (1) vorgesehen ist.The invention relates to an air conditioning device (5) of a vehicle (1). According to the invention, a plurality of air outlet nozzles (6) which can be controlled individually by means of a control unit are provided in the headliner (4) of the vehicle (1) for air conditioning of the entire interior (2) of the vehicle (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung eines Fahrzeugs.The invention relates to an air conditioning device of a vehicle.
Im Betrieb von Fahrzeugen ist es aus Komfortgründen wünschenswert, den Insassen des Fahrzeugs eine effiziente Klimatisierung auch für den immer größer werdenden Innenraum des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, d.h. je nach Erfordernissen und Umgebungsbedingungen eine effektive und effiziente Beheizung oder Kühlung des Innenraums des Fahrzeugs zu ermöglichen.When operating vehicles, for reasons of comfort, it is desirable to provide the occupants of the vehicle with efficient air conditioning, even for the ever-increasing interior of the vehicle, i.e. to enable effective and efficient heating or cooling of the interior of the vehicle depending on the requirements and environmental conditions .
Die hierzu eingesetzten Klimatisierungsvorrichtungen besitzen zur Beheizung oder Kühlung des Innenraums des Fahrzeugs Luftaustrittsdüsen zur Ausströmung von temperierter Luft, wobei die Luftaustrittsdüsen üblicherweise im Cockpit beziehungsweise im Armaturenbrett des Fahrzeugs und gegebenenfalls noch zusätzlich in der Mittelkonsole im Fondbereich des Fahrzeugs angeordnet sind.
Hierdurch ist je nach Umgebungsbedingungen und Vorgaben der Insassen des Fahrzeugs und/oder der eingenommenen Sitzposition der Insassen des Fahrzeugs im Fahrzeug allerdings eine komfortable Klimatisierung für die Insassen des Fahrzeugs oftmals nicht oder nur eingeschränkt möglich, d.h. eine komfortable Beheizung oder eine komfortable Kühlung kann für die Insassen des Fahrzeugs oftmals nicht oder nur eingeschränkt bereitgestellt werden.The air conditioning devices used for this purpose have air outlet nozzles for the outflow of tempered air for heating or cooling the interior of the vehicle, the air outlet nozzles usually being arranged in the cockpit or in the dashboard of the vehicle and possibly also in the center console in the rear area of the vehicle.
As a result, depending on the environmental conditions and specifications of the vehicle's occupants and/or the seating position occupied by the vehicle's occupants in the vehicle, comfortable air conditioning for the vehicle's occupants is often not possible or only possible to a limited extent, that is, comfortable heating or comfortable cooling can be provided for them Occupants of the vehicle are often not provided or only provided to a limited extent.
Zur Thematik Klimatisierungsvorrichtung eines Fahrzeugs ist aus der
Weiterhin ist in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimatisierungsvorrichtung eines Fahrzeugs anzugeben, bei der auf einfache Weise ein komfortabler und effizienter Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung und eine vorteilhafte Luftverteilung der klimatisierten Luft im Innenraum des Fahrzeugs ermöglicht wird.The invention is based on the object of specifying an air conditioning device for a vehicle in which a comfortable and efficient operation of the air conditioning device and an advantageous air distribution of the conditioned air in the interior of the vehicle are made possible in a simple manner.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Klimatisierungsvorrichtung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by an air conditioning device of a vehicle with the features of patent claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.Advantageous developments of the invention are part of the further patent claims.
Erfindungsgemäß weist die Klimatisierungsvorrichtung eines Fahrzeugs eine Vielzahl von mittels einer Steuereinheit einzeln ansteuerbaren Luftausströmdüsen auf, die im Dachhimmel des Fahrzeugs flächig verteilt angeordnet sind, vorzugsweise über die gesamte Fläche des Dachhimmels des Fahrzeugs verteilt angeordnet sind.According to the invention, the air conditioning device of a vehicle has a plurality of air outlet nozzles that can be controlled individually by means of a control unit and are arranged in a distributed manner in the headliner of the vehicle, preferably distributed over the entire surface of the headliner of the vehicle.
Durch den gesamten Luftstrom der im Dachhimmel des Fahrzeugs flächig verteilten Luftausströmdüsen, wird eine effektive und komfortable Klimatisierung des gesamten Innenraums des Fahrzeugs ermöglicht, insbesondere aber auch eine individuell vorgebbare effektive und komfortable Klimatisierung für alle Fahrzeugsitze im Innenraum des Fahrzeugs.The entire air flow from the air outlet nozzles distributed over the roof of the vehicle enables effective and comfortable air conditioning of the entire interior of the vehicle, but in particular also individually predeterminable effective and comfortable air conditioning for all vehicle seats in the interior of the vehicle.
Die Luftausströmdüsen können dabei eine beliebige Formgebung und damit einen beliebigen Strömungsquerschnitt aufweisen, der je nach gewünschtem Ausströmverhalten gewählt wird. Beispielsweise können die Luftausströmdüsen eine kugelförmige Formgebung mit einem kreisförmigen Strömungsquerschnitt aufweisen.The air outflow nozzles can have any shape and thus any flow cross section, which is selected depending on the desired outflow behavior. For example, the air outlet nozzles can have a spherical shape with a circular flow cross section.
Vorzugsweise ist die Strömungsrichtung des Luftstroms der im Dachhimmel des Fahrzeugs angeordneten Luftausströmdüsen vertikal in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) ausgerichtet und damit quasi als Art Luftvorhang mit erwärmter und/oder gekühlter Luft für die sich auf einem Fahrzeugsitz befindlichen Insassen ausgebildet. Vorzugsweise weist der Luftstrom der Luftausströmdüsen nur eine relativ geringe Ausströmgeschwindigkeit auf und ist damit durch ein laminares Strömungsverhalten charakterisiert.Preferably, the flow direction of the air flow of the air outlet nozzles arranged in the roof lining of the vehicle is aligned vertically in the vertical direction of the vehicle (z direction) and is therefore designed as a kind of air curtain with heated and / or cooled air for the occupants located on a vehicle seat. Preferably, the air flow from the air outlet nozzles only has a relatively low outflow speed and is therefore characterized by laminar flow behavior.
Durch die Steuereinheit zur Vorgabe beziehungsweise Einstellung des an der jeweiligen Luftausströmdüse im Dachhimmel des Fahrzeugs ausströmenden Luftstroms kann damit Insbesondere die (vertikale) Ausströmrichtung und/oder die Ausströmweite und/oder das Ausströmvolumen und/oder die Ausströmgeschwindigkeit des ausströmenden Luftstroms an der jeweiligen Luftausströmdüse eingestellt beziehungsweise vorgegeben werden und damit auch die entsprechenden Größen des gesamten Luftstroms aller angesteuerten Luftausströmdüsen im Dachhimmel des Fahrzeugs.In particular, the (vertical) outflow direction and/or the outflow width and/or the outflow volume and/or the outflow speed of the outflowing air flow at the respective air outflow nozzle can be set or are specified and thus also the corresponding sizes of the total air flow of all controlled air outlet nozzles in the roof lining of the vehicle.
Vorzugsweise können durch entsprechende Ansteuerung der jeweiligen Luftausströmdüsen und insbesondere durch Aktivierung oder Deaktivierung bestimmter Luftausströmdüsen, auch bestimmte Klimatisierungsbereiche im Innenraum des Fahrzeugs mit charakteristischen Klimatisierungseigenschaften ausgebildet werden, wodurch für die sich auf den Fahrzeugsitzen des Fahrzeugs befindlichen Insassen eine individuell gewünschte und komfortable Klimatisierung realisiert werden kann.Preferably, by appropriately controlling the respective air outlet nozzles and in particular by activating or deactivating them Certain air outlet nozzles, also certain air conditioning areas in the interior of the vehicle are designed with characteristic air conditioning properties, whereby an individually desired and comfortable air conditioning can be realized for the occupants located on the vehicle seats of the vehicle.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein Bedienelement vorgesehen, über das von einem Bediener zentral eine Auswahl der anzusteuernden Luftausströmdüsen und deren Ausströmcharakteristik wie Ausströmrichtung beziehungsweise Ausströmwinkel und/oder Ausströmweite und/oder Ausströmvolumen beziehungsweise Ausströmintensität und/oder Ausströmgeschwindigkeit einstellbar beziehungsweise vorgebbar ist.In a preferred development of the invention, at least one control element is provided, via which an operator can centrally set or predefine a selection of the air outflow nozzles to be controlled and their outflow characteristics such as outflow direction or outflow angle and/or outflow width and/or outflow volume or outflow intensity and/or outflow speed.
Dieses Bedienelement kann beispielsweise im Fahrzeug angeordnet sein, beispielsweise im Bereich des Armaturenbretts des Fahrzeugs, und kann auch Teil einer größeren Bedieneinheit beziehungsweise eines Bedienkomplexes sein.This control element can, for example, be arranged in the vehicle, for example in the area of the dashboard of the vehicle, and can also be part of a larger control unit or a control complex.
Als Bedienelement kann zusätzlich oder alterbnativ auch ein von einem Bediener mitzuführendes mobiles elektronisches Endgerät vorgesehen sein, beispielsweise ein Mobiltelefon eines Insassen des Fahrzeugs.Additionally or alternatively, a mobile electronic terminal to be carried by an operator, for example a cell phone of an occupant of the vehicle, can also be provided as a control element.
Insbesondere wird bei einer entsprechenden Betätigung eines Bedienelements ein elektrisches Betätigungssignal generiert und dieses Betätigungssignal der nachgeschalteten Steuereinheit zugeführt und von dieser verarbeitet. Hieraus wird von der Steuereinheit ein Steuersignal generiert und entsprechend dieses Steuersignals als Ausgangssignal der Steuereinheit dann die gewünschte Verstellung beziehungsweise Einstellung der jeweiligen Luftausströmdüsen vorgenommen.In particular, when a control element is actuated accordingly, an electrical actuation signal is generated and this actuation signal is fed to the downstream control unit and processed by it. From this, a control signal is generated by the control unit and the desired adjustment or setting of the respective air outlet nozzles is then carried out in accordance with this control signal as an output signal from the control unit.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Luftausströmdüsen mittels Aktuatoren betätigbare Luftleitelemente aufIn a preferred development of the invention, the air outlet nozzles have air guide elements that can be actuated by means of actuators
Insbesondere ist jeweils mindestens ein Aktuator zur Einstellung beziehungsweise Variation der Ausströmrichtung des aus einer Luftausströmdüse ausströmenden Luftstroms und/oder zur Einstellung beziehungsweise Variation des Ausströmvolumens (der Intensität) des aus einer Luftausströmdüse ausströmenden Luftstroms und/oder zur Einstellung beziehungsweise Variation der Ausströmweite (Wurfweite) des aus einer Luftausströmdüse ausströmenden Luftstroms vorgesehen.In particular, there is at least one actuator for adjusting or varying the outflow direction of the air flow flowing out of an air outflow nozzle and/or for adjusting or varying the outflow volume (intensity) of the air flow flowing out of an air outflow nozzle and/or for adjusting or varying the outflow width (throw distance) of the Air flow flowing out of an air outlet nozzle is provided.
Der jeweilige Aktuator steuert die entsprechenden Luftleitelemente in der jeweiligen Luftausströmdüse zur Einstellung des aus der Luftausströmdüse ausströmenden Luftstroms an, wozu beispielsweise die Winkelstellung und/oder der Querschnitt und/oder die laterale Position dieser Luftleitelemente verändert wird.The respective actuator controls the corresponding air guide elements in the respective air outlet nozzle to adjust the air flow flowing out of the air outlet nozzle, for which purpose, for example, the angular position and/or the cross section and/or the lateral position of these air guide elements is changed.
Alternativ hierzu können die Luftausströmdüsen auch von einem Insassen des Fahrzeugs manuell verstellt werden, beispielsweise können mehrere Luftausströmdüse gemeinsam verstellt werden, beispielsweise durch Betätigung eines Schiebers oder eines ähnlichen Bedienelements.Alternatively, the air outlet nozzles can also be adjusted manually by an occupant of the vehicle; for example, several air outlet nozzles can be adjusted together, for example by operating a slide or a similar control element.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Klimatisierungsvorrichtung in einem in einem autonomen Fahrmodus betreibbaren Fahrzeug vorgesehen, in dem die Insassen des Fahrzeugs beliebige Sitzpositionen einnehmen können und für die dann dennoch in allen Fällen eine komfortable Klimatisierung bereitgestellt werden kann.In a further preferred development, the air conditioning device is provided in a vehicle that can be operated in an autonomous driving mode, in which the occupants of the vehicle can assume any seating position and for which comfortable air conditioning can then still be provided in all cases.
Bei der vorgestellten Klimatisierungsvorrichtung eines Fahrzeugs mit einer Vielzahl von Luftausströmdüsen ist eine einfache, effektive und komfortable Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs mit einer individuell an die Insassen des Fahrzeugs anpassbaren Luftverteilung realisierbar, insbesondere auch bei beliebigen von den Insassen des Fahrzeugs eingenommenen Sitzpositionen im Fahrzeug.In the air conditioning device presented for a vehicle with a large number of air outlet nozzles, simple, effective and comfortable air conditioning of the interior of the vehicle can be achieved with an air distribution that can be individually adapted to the vehicle's occupants, in particular in any seating position in the vehicle occupied by the vehicle's occupants.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des von den Luftausströmdüsen vertikal ausströmenden Luftstroms mit geringer Geschwindigkeiten und einer großen Ausströmflläche ist auch die Lautstärke des Luftstroms recht gering. Da der von den Luftausströmdüsen vertikal ausströmende laminare Luftstrom als von oben im Fahrzeug her bewegender Luftvorhang mit einer großen Ausströmflläche realisiert ist, kann der gesamte Körper der sich auf den Fahrzeugsitzen des Fahrzeugs befindlichen Insassen des Fahrzeugs mit temperierter Luft, d.h. mit erwärmter Luft und/oder mit gekühlter Luft, umströmt werden.Due to the design according to the invention of the air flow flowing vertically from the air outlet nozzles at low speeds and a large outflow area, the volume of the air flow is also quite low. Since the laminar air flow flowing vertically from the air outlet nozzles is implemented as an air curtain moving from above in the vehicle with a large outflow area, the entire body of the vehicle occupants located on the vehicle seats of the vehicle can be supplied with tempered air, i.e. with heated air and/or with cooled air flowing around it.
Somit wird auch ein direktes und punktuelles Anstrahlen der Insassen des Fahrzeugs mit einem Luftstrom vermieden, so dass auch kein störender Luftzug auftritt, der insbesondere von empfindlichen Insassen des Fahrzeugs als unangenehm empfunden wird. Ebenso kann durch diese Ausbildung des Luftstroms die Verbreitung von Krankheitserregern wie Viren etc. und damit das Infektionsrisiko für die Insassen des Fahrzeugs signifikant reduziert werdenThis also avoids direct and selective illumination of the occupants of the vehicle with an air flow, so that no disruptive draft occurs, which is particularly unpleasant for sensitive occupants of the vehicle. This design of the air flow can also significantly reduce the spread of pathogens such as viruses etc. and thus the risk of infection for the vehicle's occupants
Durch die gesamte Ausnutzung des Dachhimmels als Ausströmfläche der Luftausströmdüsen ist an jedem Sitzplatz des Fahrzeugs und in jeder dort von Insassen des Fahrzeugs eingenommenen Sitzposition eine Versorgung mit temperierter Luft, d.h. mit erwärmter Luft und/oder mit gekühlter Luft, sichergestellt.By fully utilizing the roof lining as an outflow surface of the air outlet nozzles, a supply of temperature-controlled air, i.e. with heated air and/or with cooled air, is ensured at every seat of the vehicle and in every seating position occupied there by the vehicle's occupants.
Die durch gezielte Ansteuerung von Luftausströmdüsen, d.h. durch gezieltes Öffnen und Schließen von Luftausströmdüsen, realisierbaren Klimatisierungsbereiche, können bestimmte Körperregionen der Insassen individuell und unabhängig voneinander klimatisiert und temperiert werden.The air conditioning areas that can be achieved through targeted control of air outlet nozzles, ie through targeted opening and closing of air outlet nozzles, can be used to air-condition and temperature control certain body regions of the occupants individually and independently of one another.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of to abandon invention.
Dabei zeigen:
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1 Eine schematische Ansicht eines Ausschnitts des Innenraums eines Fahrzeugs mit einer Klimatisierungsvorrichtung. -
2 Eine schematische Ansicht eines Ausschnitts des Innenraums eines Fahrzeugs mit verschiedenen über die Klimatisierungsvorrichtung klimatisierten Fahrzeugsitzen.
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1 A schematic view of a section of the interior of a vehicle with an air conditioning device. -
2 A schematic view of a section of the interior of a vehicle with various vehicle seats that are air-conditioned via the air conditioning device.
Gemäß der
Zur Klimatisierung des gesamten Innenraums 2 des Fahrzeugs 1 sind im Dachhimmel 4 des Fahrzeugdachs 3 eine Vielzahl von Luftausströmdüsen 6 einer Klimatisierungsvorrichtung 5 flächig verteilt über die gesamte Fläche des Dachhimmels 4 angeordnet.To air condition the
Durch den Luftstrom dieser Luftausströmdüsen 6 wird ein in einer vertikalen Strömungsrichtung 7 von oben nach unten gerichteter, d.h. vom Dachhimmel 4 des Fahrzeugdachs 3 in Richtung der Fahrzeugsitze 9 gerichteter, temperierter „Luftvorhang“ als gesamter Luftstrom 10 der Luftausströmdüsen 6 ausgebildet, der somit auf alle vier Fahrzeugsitze 9 des Fahrzeugs 1 Einfluss nehmen kann.The air flow from these air outflow nozzles 6 forms a temperature-controlled “air curtain” that is directed in a vertical flow direction 7 from top to bottom, i.e. from the headliner 4 of the vehicle roof 3 in the direction of the
Insbesondere wird durch den sich mit einem laminaren Strömungsverhalten ausbreitenden Luftvorhang als gesamter Luftstrom 10 der Luftausströmdüsen 6 eine angenehme Klimatisierung der einzelnen Fahrzeugsitze 9 des Fahrzeugs 1 und damit auch eine angenehme und komfortable Klimatisierung für die sich auf den Fahrzeugsitzen 9 des Fahrzeugs 1 befindlichen Insassen des Fahrzeugs 1 ermöglicht. Dieser Luftvorhang als gesamter Luftstrom 10 der Luftausströmdüsen 6 kann insbesondere den gesamten Körper der sich auf den Fahrzeugsitzen 9 des Fahrzeugs 1 befindlichen Insassen des Fahrzeugs 1 mit temperierter beziehungsweise klimatisierter Luft einhüllen und damit auch alle Körperteile der sich auf den Fahrzeugsitzen 9 des Fahrzeugs 1 befindlichen Insassen des Fahrzeugs 1 bei Bedarf erwärmen beziehungsweise kühlen.In particular, the air curtain, which spreads out with a laminar flow behavior as the
In der
Hierbei kann eine selektive Anwahl beziehungsweise Auswahl der aktiven Luftausströmdüsen 6 der Klimatisierungsvorrichtung 5 getroffen werden, d.h. eine Auswahl der einen temperierten Luftstrom ausströmenden Luftausströmdüsen 6 der Klimatisierungsvorrichtung 5. Hieraus ergibt sich dann ein charakteristischer gesamter Luftstrom der Klimatisierungsvorrichtung 5 aus der Überlagerung des Luftstroms aller aktiven Luftausströmdüsen 6 der Klimatisierungsvorrichtung 5.Here, a selective selection or selection of the active air outflow nozzles 6 of the air conditioning device 5 can be made, i.e. a selection of the air outflow nozzles 6 of the air conditioning device 5 that flow out a tempered air flow. This then results in a characteristic overall air flow of the air conditioning device 5 from the superposition of the air flow of all active air outflow nozzles 6 of the air conditioning device 5.
Diese Auswahl der aktiven Luftausströmdüsen 6 der Klimatisierungsvorrichtung 5 kann beispielsweise mittels eines Bedienelements im Fahrzeugs 1 und/oder über ein Anwendungsprogramm auf einem Smartphone eines Insassen 8 des Fahrzeugs 1 getroffen werden, wodurch auch bestimmte Klimatisierungsbereiche innerhalb des Innenraums 2 des Fahrzeugs 1 gebildet werden können und/oder bereits vorkonfigurierte Klimatisierungsbereiche innerhalb des Innenraums 2 des Fahrzeugs 1 ausgewählt werden können.This selection of the active air outlet nozzles 6 of the air conditioning device 5 can be made, for example, by means of a control element in the vehicle 1 and/or via an application program on a smartphone of an occupant 8 of the vehicle 1, whereby certain air conditioning areas can also be formed within the
So wird in der
Im Übrigen können auch weitere Funktionen beziehungsweise Funktionalitäten der Klimatisierungsvorrichtung 5 über ein Bedienelement oder eine Bedieneinheit im Fahrzeugs 1 und/oder über ein Anwendungsprogramm auf einem Smartphone eines Insassen 8 des Fahrzeugs 1 angewählt beziehungsweise ausgewählt werden, beispielsweise die Klimatisierungstemperatur der Klimatisierungsvorrichtung 5 und/oder die Gebläsestufe der Klimatisierungsvorrichtung 5.Furthermore, further functions or functionalities of the air conditioning device 5 can also be selected or selected via a control element or an operating unit in the vehicle 1 and/or via an application program on a smartphone of an occupant 8 of the vehicle 1, for example the air conditioning temperature of the air conditioning device 5 and/or the Fan speed of the air conditioning device 5.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R230 | Request for early publication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final |