DE69611665T2

DE69611665T2 - Heiz-,Belüftungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahzeug

Info

Publication number: DE69611665T2
Application number: DE69611665T
Authority: DE
Inventors: Gilles Elliot; Didier Pommier
Original assignee: Valeo Climatisation SA
Current assignee: Valeo Climatisation SA
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2016-12-14
Also published as: EP0780251B1; US5738579A; EP0780251A1; BR9606031A; AR005164A1; FR2742698B1; CN1160649A; CN1071637C; FR2742698A1; ES2155567T3; DE69611665D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz- und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug und im spezielleren ein Luft-, Heiz- und Verteilergehäuse solch einer Anlage.
Es sind derartige Gehäuse bekannt, die einen Wärmetauscher aufnehmen und versehen sind einerseits mit einem Zugang bzw. Eintritt durch eine Motorventilatoreinheit der Anlage, der mit Luft versorgt wird, und andererseits mit Fuß- und Belüftungsaustritten mit durch jeweils eine erste und eine zweite Klappe gesteuertem Zugang.
Bei den Gehäusen dieser Art verfügen die Klappen üblicherweise über eine einzigartige Funktion, die dazu dient, entweder die Mischung der Luft angesichts der Einstellung deren Temperatur zu erzielen oder die Verteilung von behandelter oder umgewälzter Luft zu erzielen. Es ist demzufolge erforderlich, eine Vielzahl an Luftführungskanälen und eine Vielzahl an Luftbehandlungskammern vorzusehen.
Diese Aufbauart des Gehäuses führt zu beachtlichen Druckverlusten und erfordert ein Volumen, welches häufig inkompatibel ist bezüglich der Ausbildung von aktuellen Fahrzeugen.
Ferner ist insbesondere aus der EP 0 289 405 ein Heiz- und Belüftungsgerät bekannt, umfassend zwei getrennte Abschnitte, die dazu vorgesehen sind, die Erwärmung und Belüftung von zwei Zonen des Innenraums eines Fahrzeugs sicherzustellen. Jeder Abschnitt des Geräts umfaßt zwei Mischklappen, eine Mischzone und eine Verteilerklappe zwischen einem Belüftungsaustritt und einem Fuß-Entfrostungsaustritt. Dieses Gerät umfaßt in jedem seiner Abschnitte eine einzige Mischzone. Es ist somit nicht möglich, unterschiedliche Temperaturen zwischen den Kanälen Füße/Entfrostung und dem Belüftungskanal zu erzielen. Es besteht jedoch ein konstanter Bedarf in dem Bereich der Kraftfahrzeugsklimatisierung, ein kompaktes Gerät aufzubauen, welches es ermöglicht, kühlere bzw. frischere Luft auf dem Niveau des Gesichts und des Körpers des Insassen und wärmere Luft auf dem Niveau der Füße der Insassen und der Entfrostung vorzusehen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es dem Insassen, unterschiedliche Temperaturen auf dem Niveau der Belüftung und auf dem Niveau der Füße und der Entfrostung auszuwählen bzw. einzustellen.
Die FR 2247680 zeigt unter anderem eine Heizanlage, welche dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht. Demzufolge besteht ein Ziel der Erfindung darin, eine Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage anzugeben, die nicht die Nachteile von Anlagen oder Geräten gemäß dem Stand der Technik zeigt, und zwar sowohl bezüglich des Wirkungsgrads, des Bauraums als auch bezüglich des Komforts der Insassen.
Die Erfindung schlägt daher eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Bei dieser Anlage ist das Gehäuse in drei Kanäle unterteilt. Ein erster Kanal verfügt über ein flußaufwärtsliegendes Ende, welches auf dem Niveau des Gehäuseeintritts mündet und über ein flußabwärtsliegendes Ende, welches in, durch die erste Klappe, die darin aufgenommen ist, gesteuerter Weise mit dem Fußaustritt in Verbindung steht bzw. diesbezüglich kommuniziert. Ein zweiter Kanal verfügt über ein flußaufwärtsliegendes Ende, welches auf dem Niveau des Gehäuseeintritts bzw. des Eintritts des Gehäuses mündet, und über ein flußabwärtsliegendes Ende, welches in, durch eine zweite Klappe, die darin aufgenommen ist, gesteuerter Weise mit dem Belüftungsaustritt in Verbindung steht bzw. diesbezüglich kommuniziert. Ein dritter Kanal nimmt den Wärmetauscher in einem mittleren Abschnitt auf und verfügt flußaufwärtsliegend dieses Wärmetauschers über ein flußaufwärtsliegendes Ende, welches in, durch eine dritte Klappe, gesteuerter Weise mit dem Eintritt des Gehäuses kommuniziert bzw. diesbezüglich in Verbindung steht, und flußabwärtsliegend des Wärmetauschers über zwei flußabwärtsliegende Enden, Fußende und Belüftungsende genannt, die in, durch die ersten bzw. zweiten Klappen, gesteuerten Weise mit den Austritten Füße und Belüftung des Gehäuses kommunizieren bzw. diesbezüglich in Verbindung stehen. Die Anlage umfaßt ebenfalls eine Steuereinrichtung, die es ermöglicht, selektiv auf die Klappen einzuwirken, um diese in gewählte Positionen zu bringen.
In dieser Weise wird deutlich die Anzahl an Kanälen und Kammern reduziert, wodurch eine beachtliche Reduzierung des Volumens des Gehäuses und der involvierten Druckverluste ermöglicht wird.
Des weiteren sichern die ersten und zweiten Klappen eine doppelte Funktion bezüglich der Einstellung der Temperatur und der Luftverteilung.
Im vorliegenden Text ist der Sinn von flußaufwärtsliegend und flußabwärtsliegend jener, welcher überlicherweise unter Bezugnahme auf eihen Wärmetauscher verwendet wird. Man versteht somit unter dem Begriff flußaufwärtsliegend eine Position, die sich vor dem Wärmetauscher befindet, und unter dem Begriff flußabwärtsliegend eine Position, die sich diesbezüglich dahinter befindet.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die Anlage zwischen dem Wärmetauscher und den zwei flußabwärtsliegenden Enden Füße und Belüftung des dritten Kanals, eine vierte Klappe, die dafür vorgesehen ist, auf Einwirkung durch die Steuereinrichtung die Anteile an Warmluft, ausgehend von dem Wärmetauscher, bezüglich der Verteilung auf die Austritte Füße und Belüftung einzustellen bzw. zu steuern bzw. zu regeln. Sämtliche der Klappen sind vorteilhafterweise schwenkbar, wobei zumindest die ersten, zweiten und vierten unter ihnen in der Lage sind, eine Vielzahl von unterschiedlichen Positionen einzunehmen.
In einer insbesondere bevorzugten Weise ist der dritte Kanal zwischen den ersten und zweiten Kanälen angeordnet, wobei die Luftströme bzw. Luftflüsse, welche in den mittleren Abschnitten der drei Kanäle zirkulieren, im wesentlichen parallel verlaufen, wodurch es ermöglicht ist, die Abmessungen dieser zu reduzieren und demzufolge noch stärker die Druckverluste zu minimieren bzw. zu reduzieren.
Vorteilhafterweise vertilgt das flußaufwärtsliegende Ende des dritten Kanals über eine generell konusstumpfartige Form, welche es ermöglicht, die Luftverteilung über die Gesamtheit der Frontfläche des Wärmetauschers zu unterstützen.
Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die flußabwärtsliegenden Enden Füße und Belüftung des dritten Kanals im wesentlich senkrecht mit Bezug auf das flußaufwärtsliegende Ende dieses dritten Kanals ausgerichtet bzw. angeordnet. Diese Ausrichtung ermöglicht es noch stärker, den Bauraum des Gehäuses zu reduzieren.
In der folgenden Beschreibung, welche lediglich beispielhaft erfolgt, wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen gilt:
Fig. 1 ist ein Schema, welches im Querschnitt einen Teil der erfindungsgemäßen Heiz- und/oder Klimaanlage in einem ersten Funktions- bzw. Betriebsmodus zeigt.
Fig. 2 zeigt einen Teil der Anlage von Fig. 1 in einem zweiten Betriebs- bzw. Funktionsmodus.
Fig. 3 zeigt einen Teil der Anlage von Fig. 1 in einem dritten Betriebs- bzw. Funktionsmodus.
Fig. 4 zeigt einen Teil der Anlage von Fig. 1 in einem vierten Funktions- bzw. Betriebsmodus.
Fig. 5 zeigt einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Anlage in einem fünften Betriebs- bzw. Funktionsmodus.
Fig. 6 zeigt einen Teil der Anlage von Fig. 1 in einem sechsten Funktions- bzw. Betriebsmodus.
Fig. 7 zeigt einen Teil der Anlage von Fig. 1 in einem siebten Betriebs- bzw. Funktionsmodus.
Unter anfänglicher Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine Heiz- und Belüftungsanlage gemäß der Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
Solch eine Anlage umfaßt erstens eine Steuereinrichtung 1, die unter dem Armaturenbrett des Fahrzeugs aufgenommen ist und (nicht dargestellte) Einstelleinrichtungen bezüglich der aerothermischen Parameter des Innenraums des Fahrzeugs, angeordnet an der Frontfläche des Armaturenbretts umfasst, zweitens ein Luft-, Heiz- und Verteilergehäuse 2, sowie drittens eine Motorventilatoreinheit GMV, umfassend ein Gebläse 3, welches dazu vorgesehen ist, das Gehäuse mit Außenluft oder Umluft zu versorgen.
Die üblichen Architekturen solcher aktuellen Gehäuse sind nicht immer geeignet für moderne Fahrzeuge, so daß die Erfindung eine neuartige Architektur vorschlägt, in welcher das Gehäuse in drei Abschnitte unterteilt ist, welche jeweils einen Kanal ausbilden.
Diese Kanäle sind vorteilhafterweise mit Bezug zueinander in solch einer Weise überlagert, daß die Luftflüsse bzw. Luftströmungen, die sie kanalisieren, jeweils zumindest in ihrem mittleren Abschnitt parallel verlaufen.
Ein erster Kanal 4 ist in dem oberen Abschnitt des Gehäuses 2 vorgesehen. Er umfaßt ein flußaufwärtsliegendes Ende 5, welches auf dem Niveau eines Lufteintritts 6 des Gehäuses 2 mündet, sowie ein flußabwärtsliegendes Ende 7, welches in, durch eine erste Klappe 8, vorteilhafterweise vom schwenkbaren Typ, die in dem Endabschnitt davon angeordnet ist, gesteuerter Weise mit einem Fußaustritt 9, der in dem oberen Abschnitt der Wandung des Gehäuses 2 ausgebildet ist, in Verbindung steht bzw. diesbezüglich kommuniziert. Dieser Austritt ist dazu vorgesehen, mit behandelter oder unbehandelter Luft die Luftausströmmündungen zu versorgen, die auf dem Niveau der Füße der Front- und Heckinsassen angeordnet sind. Gegebenenfalls ist der Austritt auf dem Niveau des Austritts in zwei Abschnitte unterteilt, wobei einer die Fußausströmmündungen und der andere die Entfrostungsausströmer versorgt.
Dieser Kanal ist dazu vorgesehen, zumindest einen Teil der unbehandelten Luft, die aus dem Gebläse tritt, Luft, die im folgenden Frischluft oder Kaltluft genannt wird, flußaufwärtsliegend des Fußaustritts 9 zu kanalisieren bzw. zu führen.
Ein zweiter Kanal 10 ist in dem unteren Abschnitt des Gehäuses 2 vorgesehen. Er umfaßt ein flußaufwärtsliegendes Ende 11, welches auf dem Niveau des Lufteintritts 6 des Gehäuses 2 mündet, und ein flußabwärtsliegendes Ende 12, welches in, durch eine zweite Klappe 13, vorteilhafterweise vom schwenkbaren Typ, die in dem Endabschnitt davon aufgenommen ist, gesteuerter Weise mit einem Belüftungsaustritt 14, dargestellt in dem unteren Heckabschnitt der Wandung des Gehäuses 2, in Verbindung steht bzw. diesbezüglich kommuniziert. Dieser Kanal ist dazu vorgesehen, zumindest einen Teil der Frischluft flußaufwärtsliegend des Belüftungsaustritts 14 zu kanalisieren bzw. zu führen. Der Austritt 14 ist dazu bestimmt, mit behandelter Luft oder unbehandelter Luft die Belüftungsausströmer bzw. -mündungen zu versorgen, die insbesondere auf dem Niveau des Armaturenbretts des Fahrzeugs angeordnet sind.
Ein dritter Kanal 15 ist in dem mittleren Abschnitt des Gehäuses 2 zwischen den ersten und zweiten Kanälen 4 und 10 vorgesehen. Dieser enthält einen Wärmetauscher 16 in einer mittleren Zone und verfügt flußaufwärtsliegend des Wärmetauschers über ein flußaufwärtsliegendes Ende 17, welches in, durch eine dritte Klappe 18, gesteuerter Weise mit der Luftzufuhr 6 des Gehäuses 2 in Verbindung steht bzw. diesbezüglich kommuniziert, sowie flußabwärtsliegend des Wärmetauschers 16 über zwei flußabwärtsliegende Enden, welche Fußende 19 und Belüftungsende 20 genannt werden, und welche in, jeweils durch die ersten und zweiten Klappen 8 und 13, in gesteuerter Weise mit den Fußaustritten 9 und Belüftungsaustritten 14 in Verbindung stehen bzw. diesbezüglich kommunizieren.
Vorteilhafterweise sind das flußabwärtsliegende Ende 7 des ersten Kanals 4 und das flußabwärtsliegende Fußende 19 des dritten Kanals 15 im wesentlichen senkrecht mit Bezug zueinander angeordnet, so daß die erste Klappe 8 in einfacher Weise deren jeweilige Öffnung durch einfache Rotation steuern bzw. verwalten kann. Entsprechendes gilt für das flußabwärtsliegende Ende 12 des zweiten Kanals 10 und das flußabwärtsliegende Ende 20 des dritten Kanals 15, welche im wesentlichen senkrecht mit Bezug zueinander angeordnet sind, so daß die zweite Klappe 13 in einfacher Weise deren jeweilige Öffnung durch einfache Rotation verwalten bzw. steuern bzw. regeln bzw. einstellen kann.
Diese zwei Austritte sind somit an den lateralen oberen und unteren Abschnitten des dritten Kanals ausgebildet, wobei deren Ausrichtung im wesentlichen senkrecht bezüglich jener des flußaufwärtsliegenden Endes 17 des dritten Kanals 15 ist. Die Heckwandung 21 des Gehäuses 2 steht somit dem flußaufwärtsliegenden Ende 17 gegenüber, wodurch die behandelte Luft veranlaßt wird, hin zu einem der flußabwärtsliegenden Enden Füße 19 und Belüftung 20 gerichtet zu werden.
Um dies zu erzielen, sieht man eine vierte Klappe 22 (vorteilhafterweise drehbar) flußabwärtsliegend des Wärmetauschers und flußaufwärtsliegend der flußabwärtsliegenden Fuß- und Belüftungsenden 19, 20 vor. Diese Klappe 22, die dazu bestimmt ist, die Anteile an Warmluft, ausgehend von dem Wärmetauscher zwischen den Fuß- und Belüftungsaustritten 9 und 14 zu verteilen, vertilgt über eine Rotationsachse, die mittig diesbezüglich angeordnet ist, wobei diese Achse im wesentlichen zentriert in dem Kanal vorliegt und über Abmessungen verfügt, die im wesentlichen gleich sind zu jenen des Kanals austrittsseitig des Wärmetauschers 16.
Ferner verfügt der Abschnitt des dritten Kanals 15, welcher sich flußaufwärtsliegend des Wärmetauschers 16 befindet, vorteilhafterweise über eine konusstumpfartige Form, die es somit ermöglicht, in verbesserter Weise eine Verteilung der Kaltluft auf die gesamte flußaufwärtsliegende Fläche 23 des Wärmetauschers 16 zu erzielen. Sämtliche Klappen sind mit der Steuereinrichtung 1 angesichts ihrer kombinierten Positionierungen bzw. Anordnungen, auf die später eingegangen wird, verbunden bzw. gekoppelt.
Es werden nun folgend die prinzipiellen Positionen beschrieben, die durch die Klappen eingenommen werden.
Die erste Klappe 8 kann eine Vielzahl an Positionen einnehmen, unter welchen sich zumindest die vier folgenden befinden:
- eine "geschlossene" Position (siehe Fig. 1), in welcher sie eine Kaltluftströmung hin zu dem Fußaustritt 9 verhindert bzw. hemmt, wobei eine Warmluftströmung, ausgehend von dem Wärmetauscher 16 hin zu diesem Fußaustritt 9, ermöglicht ist bzw. erlaubt ist;
- eine "geöffnete" Position (siehe Fig. 4), in welcher sie eine Warmluftströmung hin zu dem Fußaustritt 9 verhindert bzw. hemmt, während eine Kaltlufiströmung hin zu diesem Fußaustritt 9 ermöglicht ist;
- eine zwischengelagerte Mittelposition (siehe Fig. 5), in welcher sie im wesentlichen die Hälfte des flußabwärtsliegenden Endes 7 des ersten Kanals 4 und die Hälfte des flußabwärtsliegenden Fußendes 19 des dritten Kanals 15 sperrt bzw. schließt, so daß eine Evakuierung einer Warmluft-Kaltluftmischung vom Typ 50% / SO % (oder Mischluft) hin zu dem Fußaustritt 9 ermöglicht ist; und
- eine sogenannte "Einviertel"-Zwischenposition (siehe Fig. 7), in welcher sie im wesentlichen ein Viertel des flußabwärtsliegenden Endes des ersten Kanals und drei Viertel des flußabwärtsliegenden Fußendes 19 des dritten Kanals 15 sperrt bzw. schließt, so daß eine Evakuierung einer Warmluft-Kaltluftmischung (oder "warme Mischluft") vom Typ 75%/25% hin zu dem Fußaustritt ermöglicht bzw. erlaubt.
Die zweite Klappe 13 kann eine Vielzahl an Positionen einnehmen, unter denen sich zumindest die drei folgenden befinden:
eine "geschlossene" Position (siehe Fig. 3), in welcher sie eine Kaltluftströmung hin zu dem Belüftungsaustritt 14 verhindert bzw. hemmt, während eine Warmluftströmung, ausgehend von dem Wärmetauscher 16, hin zu diesem Belüftungsaustritt 14 erlaubt bzw. ermöglicht ist;
- eine "offene" Position (siehe Fig. 1), in welcher sie die Warmluftströmung hin zu dem Belüftungsaustritt 14 verhindert bzw. hemmt, während die Kaltluftströmung hin zu diesem Belüftungsaustritt 14 ermöglicht bzw. erlaubt ist;
- eine "mittlere" Zwischenposition (siehe Fig. 2), in welcher sie im wesentlichen die Hälfte des flußabwärtsliegenden Endes 12 des zweiten Kanals 10 und die Hälfte des flußabwärtsliegenden Belüftungsendes 20 des dritten Kanals 15 sperrt bzw. schließt, so daß somit die Evakuierung einer Warmluft-Kaltluftmischung vom Typ 50% / 50% (oder Mischluft) hin zu dem Belüftungsaustritt 14 erlaubt bzw. ermöglicht ist; und
- eine sogenannte Dreiviertel Zwischenposition (siehe Fig. 7) in welcher sie im wesentlichen drei Viertel des flußabwärtsliegenden Endes 12 des zweiten Kanals 10 und ein Viertel des flußabwärtsliegenden Belüftungsendes 20 des dritten Kanals 15 sperrt, so daß eine Evakuierung einer Warmluft-Kaltluft-Mischung (oder kalte Mischluft) vom Typ 25%/75% hin zu dem Belüftungsaustritt 14 erlaubt bzw. ermöglicht ist.
Selbstverständlich kann man optional eine Vielzahl an zwischengelagerten Positionen andenken, die sich von den genannten mittleren, Einviertel- oder Dreiviertel- Positionen für die ersten und zweiten Klappen unterscheiden. Solche Positionen würden es ermöglichen, nicht gleiche Anteile variabel zwischen 1% und 99% für die Öffnungen der flußabwärtsliegenden Enden bereit zu stellen, die sie jeweils steuern.
Eine vierte Klappe 22 kann eine Vielzahl an Positionen einnehmen, unter denen sich zumindestens die drei folgenden befinden:
- eine "rechte" Position (siehe Fig. 5), in welcher sie die Evakuierung über das flußabwärtsliegende Fußende 19 der Gesamtheit der Warmluft, ausgehend von dem Wärmetausche 16, hin zu dem Fußaustritt 9 veranlaßt;
- eine "linke" Position (siehe Fig. 1), in welcher sie die Evakuierung über das flußabwärtsliegende Belüftungsende 20 der Gesamtheit der Warmluft, ausgehend von dem Wärmetauscher 16, hin zu dem Belüftungsaustritt 14 veranlaßt; und
- eine "mittlere" Zwischenposition (siehe Fig. 7), in welcher sie eine im wesentlichen gleiche Verteilung der Warmluft, ausgehend von dem Wärmetauscher 16, vom Typ 50%/50% jeweils auf die flußabwärtsliegenden Fuß- und Belüftungsaustritte 19, 20 erlaubt.
Selbstverständlich ist es optional möglich, eine Vielzahl an Zwischenpositionen anzudenken, die sich von der genannten mittleren Zwischenposition für die vierte Klappe unterscheiden. Solche Positionen würden es ermöglichen, ungleiche Proportionen vorzusehen, variierend zwischen 1% und 99% für die Öffnungen der flußabwärtsliegenden Enden, die jeweils gesteuert werden.
Die dritte Klappe 18 kann zumindest eine von zwei Positionen einnehmen unter einer "geschlossenen" Position (siehe Fig. 1) und einer "offenen" Position (siehe Fig. 2), in welcher sie den Zugang von Kaltluft zu dem Wärmetauscher 16 verhindert bzw. hemmt oder erlaubt.
Selbstverständlich kann man es vorsehen, daß die dritte Klappe zwischengelagerte Positionen einnehmen könnte.
In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel befindet sich die Anlage in einem sogenannten Kaltbelüftungs-Funktions- bzw. Betriebsmodus, in welchem die erste Klappe 8 in der geschlossenen Position, die zweite Klappe 13 in der offenen Position und die dritte Klappe 18 in einer geschlossenen Position vorliegen.
Die Position der vierten Klappe 22 ist beliebig, z. B. links, da bedingt durch die Position der dritten Klappe 18 sie weder die Luftbehandlung, noch deren Verteilung beeinflußt.
In diesem Funktions- bzw. Betriebsmodus kann die aus dem Gebläse 3 austretende Luft (Pfeil F1) somit lediglich in den zweiten Kanal 10 treten, wo sie hin zu dem Belüftungsaustritt 14 des Gehäuses kanalisiert bzw. geführt wird, und zwar bedingt durch die offene Position der zweiten Klappe 13.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Fig. 2-7 werden weitere Funktions- bzw. Betriebsmodi der erfindungsgemäßen Anlage beschrieben.
Die Anlage kann in einem sogenannten Misch-Lüftungsmodus betrieben werden, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Um dies zu erzielen, wird die erste Klappe 8 in einer geschlossenen Position angeordnet, die zweite Klappe 13 in einer mittleren Zwischenposition und die dritte Klappe 18 in einer offenen Position, wobei die vierte Klappe 22 in der linken Position vorliegt.
Die aus dem Gebläse 3 austretende Luft (Pfeil F2) kann somit lediglich in den zweiten Kanal 10 (Pfeil F3) und den dritten Kanal 18 (Pfeil F4) treten. Der Luftanteil, welcher in den dritten Kanal 15 tritt, wird erwärmt, während er den Wärmetauscher 16 durchquert, und anschließend durch die vierte Klappe 22 veranlaßt, hin zu dem flußabwärtsliegenden Belüftungsende 20 (Pfeil F5) gerichtet zu werden, welches teilweise geöffnet ist, bedingt durch die zwischengelagerte Position der zweiten Klappe 13. Diese Warmluft wird anschließend mit Kaltluft, ausgehend von dem zweiten Kanal 10 (Pfeil F6), gemischt bzw. vermengt, wonach die so vermengte Luft aus dem Gehäuse 2 über den Belüftungsaustritt 14 tritt.
Die Anlage kann ebenfalls in einem sogenannten Warmbelüftungsmodus betrieben werden, wie in Fig. 3 dargestellt. Um dies zu erzielen, werden die ersten und zweiten Klappen 8, 13 in der geschlossenen Position angeordnet, die dritte Klappe 18 in der offenen Position und die vierte Klappe 22 in der linken Position.
Die aus dem Gebläse 3 austretende Luft kann somit lediglich in den dritten Kanal 15 (Pfeil F7) treten, wo sie während des Durchtritts durch den Wärmetauscher erwärmt wird. Anschließend wird diese Warmluft durch die vierte Klappe 22 veranlaßt, hin zu dem flußabwärtsliegenden Belüftungsende 20 (Pfeil F8) gerichtet zu werden, welches vollständig geöffnet ist, bedingt durch die geschlossene Position der zweiten Klappe 13. Schließlich tritt die Luft aus dem Gehäuse 2 über den Belüftungsaustritt 14 aus.
Die Anlage kann ebenfalls in einem Modus "Füße kalt" betrieben werden, wie in Fig. 4 dargestellt. Um dies zu erzielen, werden die erste Klappe 8 in der offenen Position und die zweiten und dritten Klappen 13, 18 in den geschlossenen Positionen angeordnet. Die Position der vierten Klappe 22 ist beliebig, z. B. zwischengelagert mittig.
Die aus dem Gebläse 3 austretende Luft kann somit lediglich in den ersten Kanal 4 (Pfeil F9) treten, wo sie hin zu dem Fußaustritt 9 des Gehäuses 2 kanalisiert wird, und zwar bedingt durch die offene Position der ersten Klappe 8.
Die Anlage kann ebenfalls betrieben werden in einem sogenannten Fuß-Mischluft-Betrieb, wie in Fig. 5 dargestellt. Um dies zu erzielen, werden die erste Klappe 8 in einer Mittelposition, die zweite Klappe 13 in einer geschlossenen Position, die dritte Klappe 18 in einer offenen Position und die vierte Klappe 22 in einer rechten Position angeordnet.
Die aus dem Gebläse 3 austretende Luft (Pfeil F10) kann somit lediglich in den ersten Kanal 4 (Pfeil F 11) und den dritten Kanal 15 (Pfeil F 12) treten. Der Anteil an Luft, welcher in den dritten Kanal 15 tritt, wird während des Durchtritts durch den Wärmetauscher 16 erwärmt und anschließend durch die vierte Klappe 22 veranlaßt, hin zu dem flußabwärtsliegenden Fußende 19 (Pfeil F13) gerichtet zu werden, welches teilweise geöfthet ist, bedingt durch die mittige Zwischenposition der ersten Klappe 8. Die Warmluft wird anschließend mit Kaltluft, ausgehend von dem ersten Kanal, vermischt, wonach die somit erhaltene Mischluft aus dem Gehäuse 2 über den Fußaustritt 9 tritt.
Die Anlage kann ebenfalls in einem sogenannten "Füße warm"-Modus betrieben werden, wie in Fig. 6 dargestellt. Um dies zu erzielen, werden die ersten und zweiten Klappen 8, 13 in geschlossener Position angeordnet, die dritte Klappe 18 in der offenen Position und die vierte Klappe 22 in der rechten Position.
Die aus dem Gebläse 3 austretende Luft kann somit lediglich (Pfeil F14) in den dritten Kanal 15 treten, wo sie während des Durchtritts durch den Wärmetauscher 16 erwärmt wird. Anschließend wird diese Warmluft durch die vierte Klappe 22 veranlaßt, hin zu dem flußabwärtsliegenden Fußende 19 gerichtet zu werden (Pfeil F 15), welches vollständig geöffnet ist, bedingt durch die geschlossene Position der ersten Klappe 8. Schließlich tritt sie aus dem Gehäuse 2 über den Austritt Füße 9 aus.
Die Anlage kann ebenfalls betrieben werden in einem sogenannten "bilevel"- bzw. Zwei- Level-Modus (oder Temperatur-Schichtungsmodus), dargestellt in Fig. 7. Um diesen Modus zu erzielen, werden die ersten und zweiten Klappen 8, 13 in jeweiligen unterschiedlichen Zwischenpositionen angeordnet, die dritte Klappe 18 in der offenen Position und die vierte Klappe 22 in der Mittelposition. Beispielhaft können die erste Klappe 8 in einer zwischengelagerten Einviertel-Position und die zweite Klappe 13 in einer Dreiviertel-Zwischenposition vorliegen.
Die aus dem Gebläse 3 austretende Luft (Pfeil F16) tritt gleichzeitig in die drei Kanäle 4, 10 und 15. Ein erster Anteil der Kaltluft (Pfeil F17) wird hin zu dem Austritt Füße 9 kanalisiert, ein zweiter Anteil an Frischluft bzw. Kaltluft (Pfeil F20) wird hin zu dem Belüftungsaustritt 14 kanalisiert, wobei ein dritter Anteil der Kaltluft (Pfeil F21) in den dritten Kanal 15 tritt, in welchem er während des Durchtritts durch den Wärmetauscher 16 erwärmt wird und anschließend durch die vierte Klappe 22 veranlaßt wird, teilweise (Pfeil F 18) hin zu dem flußabwärtsliegenden Fußende 20 gerichtet zu werden, welches teilweise geöffnet ist, bedingt durch die Zwischenposition der ersten Klappe 8, sowie für einen anderen Teil (Pfeil F 19), im wesentlichen gleich zu dem ersten (dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich), hin zu dem flußabwärtsliegenden Belüftungsende 20, welches ein Viertel geöffnet ist, bedingt durch die zwischengelagerte Dreiviertel-offene-Position der zweiten Klappe 13. Der erste Teil der Warmluft wird anschließend mit Frischluft, ausgehend von dem ersten Kanal 4, gemischt, um warme Mischluft zu bilden, die aus dem Gehäuse 2 über den Fußaustritt 9 tritt, während der zweite Teil der Warmluft anschließend mit Frischluft, ausgehend von dem zweiten Kanal, gemischt bzw. vermengt wird, um lauwarme Luft (oder Kaltmischluft) zu bilden, welche aus dem Gehäuse über den Belüftungsaustritt tritt.
Somit wird ein Temperaturgradient zwischen dem Fußaustritt 9 (wärmer) und dem Belüftungsaustritt 14 dargestellt. Es ist offensichtlich, daß entsprechend den zwischengelagerten Positionen der ersten und zweiten Klappen 8, 13 dieser Temperaturgradient beliebig modifiziert werden kann.
Selbstverständlich sind viele andere Funktions- bzw. Betriebsmodi andenkbar, welche generell Varianten der Funktions- bzw. Betriebsmodi sind, die vorangehend beschrieben wurden und diesbezüglich sich lediglich durch jeweilige Positionskombinationen der vier Klappen unterscheiden.
Somit ist es möglich, Modi anzudenken, in welchen Luft, die die Fuß- und Belüftungsaustritte versorgt, bei gleicher Temperatur, kalter, warmer oder Mischtemperatur vorliegt.
In dem Fall von Warmluft ordnet man die ersten und zweiten Klappen in der geschlossenen Position an, während die dritte Klappe in der offenen Position vorliegt und die vierte Klappe in der Mittelposition.
In dem Fall von Frischluft ordnet man die ersten und zweiten Klappen in einer offenen Position, die dritte Klappe in der geschlossenen Position und die vierte Klappe in einer beliebigen Position an, z. B. mittig.
In dem Fall von Mischluft (halb kalt, halb warm) ordnet man die ersten und zweiten Klappen in mittleren Zwischenpositionen an, wobei die dritte Klappe in der offenen Position und die vierte Klappe in der mittleren Position vorliegen.
Vorangehend wurde eine Heiz- und Belüftungsanlage beschrieben, es ist jedoch offensichtlich, daß die Erfindung ebenfalls anwendbar ist auf eine Heiz-, Belüftungs- und Klimaanlage.
In entsprechender Weise kann die Erfindung angewendet werden auf andere Ausbildungen der Kanäle als jener, die vorangehend beschrieben wurde, vorausgesetzt, daß diese Ausbildungen unter die folgenden Ansprüche fallen.

Claims

1. Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vom Typ, umfassend ein Gehäuse (2), welches einen Wärmetauscher (16) aufweist und mit einem Eintritt (6) versehen ist, der durch eine Motorventilatorgruppe mit Luft versorgt wird, wobei das Gehäuse (2) Fußaustritte (9) und Belüftungsaustritte (14) mit jeweils durch eine erste Klappe (8) und eine zweite Klappe (13) gesteuertem Zugang umfasst, wobei das Gehäuse (2) in drei Kanäle unterteilt ist, gekennzeichnet durch einen ersten Kanal (4), der ein flußaufwärtsliegendes Ende (5) aufweist, welches auf dem Niveau des Eintritts (6) des Gehäuses (2) mündet, sowie ein flußabwärtsliegendes Ende (7), welches in durch die darin enthaltene erste Klappe (8) gesteuerter Weise mit dem Fußaustritt (9) in Verbindung steht, einen zweiten Kanal (10), welcher ein flußaufwärtsliegendes Ende (11) aufweist, welches auf dem Niveau des Eintritts (6) des Gehäuses (2) mündet, sowie ein flußabwärtsliegendes Ende (12), welches in einer durch die darin enthaltene zweite Klappe (13) gesteuerten Weise mit dem Belüftungsaustritt (14) in Verbindung steht, und einen dritten Kanal (15), der den Wärmetauscher (16) in einer mittleren Zone enthält und einerseits flußaufwärtsliegend des Wärmetauschers ein flußaufwärtsliegendes Ende (17) aufweist, welches in durch eine dritte Klappe (18) gesteuerter Weise mit dem Eintritt (6) des Gehäuses (2) in Verbindung steht, sowie andererseits flußabwärtsliegend des Wärmetauschers (16) ein flußabwärts liegendes Ende (19), auch Fußende genannt, gesteuert durch die erste Klappe (8), ausschließlich mit den Fußaustritten (9) in Verbindung stehend, sowie ein flußabwärts liegendes Ende, welches auch Belüftungsende genannt wird, gesteuert durch die zweite Klappe (13), ausschließlich mit den Belüftungsaustritten in Verbindung stehend; wobei eine Steuereinrichtung (1) vorgesehen ist, die selektiv auf die Klappen (8, 13, 18, 22) einwirken kann, um diese in gewählte Positionen zu bringen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen dem Wärmetauscher (16) und den zwei flußabwärtsliegenden Enden "Füße und Belüftung" (19, 20) des dritten Kanals (15) eine vierte Klappe (22) umfaßt, die vorgesehen ist, unter Steuerung der Steuereinrichtung (1) dis Anteile an aus dem Wärmetauscher (16) austretender warmer Luft einzustellen und auf die Fußaustritte (9) und die Belüftungsaustritte (14) zu verteilen.

3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest eine Entfrostungsmündung aufweist, und dass zumindest ein Fußaustritt (9) in zwei Abschnitte unterteilt ist, von denen einer die Fußbelüftungsmündungen und der andere die Entfrostungsmündungen versorgt.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das flußaufwärtsliegende Ende (17) des dritten Kanals (15) eine generell konusstumpfartige Form aufweist, um die Verteilung der aus der Motorventilatorgruppe (GMV) austretenden Luft über die gesamte Frontfläche (23) des Wärmetauschers (16) zu unterstützen.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flußabwärtsliegenden Enden "Füße" (19) und "Belüftung" (20) des dritten Kanals (15) jeweils im wesentlichen senkrecht mit Bezug auf das flußaufwärtsliegende Ende (17) des dritten Kanals (15) angeordnet sind.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (8), die zweiten (13) und vierten (22) Klappen schwenkbar sind.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Klappe (8) in der Lage ist, zumindest eine der vier folgenden Positionen einzunehmen:

- eine "geschlossene" Position, in welcher sie die Strömung von Frischluft hin zu den Fußaustritten (9) verhindert, während eine Warmluftströmung, ausgehend von dem Wärmetauscher (16), hin zu dem Fußaustritt (9) ermöglicht ist;

- eine "offene" Position, in welcher sie die Warmluftströmung hin zu dem Fußaustritt (9) verhindert, wobei die Frischluftströmung hin zu dem Fußaustritt (9) ermöglicht ist;

- eine sogenannte "mittlere Zwischenstellung", in welcher sie teilweise das flußabwärtsliegende Ende (7) des ersten Kanals (4) und das flußabwärtsliegende Fußende (19) des dritten Kanals (15) sperrt, so daß die Evakuierung einer Warmluft/Kaltluft Mischung, auch "Mischluft" genannt, hin zu dem Fußaustritt (9) ermöglicht ist; und

- eine sogenannte "Einviertel-Zwischenstellung", in welcher sie im wesentlichen ein viertel des flußabwärtsliegenden Endes des ersten Kanals und drei Viertel des flußabwärtsliegenden Fußendes (19) des dritten Kanals (15) sperrt, so daß

- eine Evakuierung einer Mischung aus Warmluft und Kaltluft, auch "warme Mischluft" genannt, hin zu dem Fußaustritt (9) ermöglicht ist, und

daß die zweite Klappe (13) in der Lage ist, zumindest eine der folgenden vier Positionen einzunehmen:

- eine "geschlossene" Position, in welcher sie eine Kaltluftströmung hin zu dem Belüftungsaustritt (14) verhindert, wobei eine Warmluftströmung, ausgehend von dem Wärmetauscher (16), hin zu dem Belüftungsaustritt (14) ermöglicht ist;

- eine "offene" Position, in welcher sie die Warmluftströmung hin zu dem Belüftungsaustritt (16) verhindert, wobei eine Frischluftströmung hin zu dem Belüftungsaustritt (14) ermöglicht ist;

- eine "mittlere Zwischenposition", in welcher sie teilweise das flußabwärtsliegende Ende (7) des ersten Kanals (4) und das flußabwärtsliegende Belüftungsende (20) des dritten Kanals (15) sperrt, so daß die Evakuierung einer Mischung aus Warmluft und Kaltluft, auch "Mischluft" genannt, hin zu dem Belüftungsaustritt (14) ermöglicht ist; und

- eine sogenannte "Dreiviertel-Zwischenposition", in welcher sie im wesentlichen drei Viertel des flußabwärtsliegenden Endes (12) des zweiten Kanals und ein Viertel des flußabwärtsliegenden Belüftungsendes (20) des dritten Kanals (15) sperrt, so daß eine Evakuierung einer Mischung aus Warmluft und Kaltluft, auch "kalte Mischluft" genannt, hin zu dem Belüftungsaustritt (14) ermöglicht ist.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Klappe (22) in der Lage ist, zumindest eine der drei folgenden Positionen einzunehmen:

eine "rechts" genannte Position, in welcher sie die Evakuierung der Gesamtheit der von dem Wärmetauscher (16) austretenden Warmluft über das flußabwärtsliegende Fußende (19) hin zu dem Fußaustritt (9) veranlaßt;

- eine "links" genannte Position, in welcher sie die Evakuierung der Gesamtheit der von dem Wärmetauscher (16) austretenden Warmluft über das flußabwärtsliegende Belüftungsende (20) hin zu dem Belüftungsaustritt (14) veranlaßt; und

- eine "Mittel-Zwischenstellung" genannte Position, in welcher sie die Evakuierung der von dem Wärmetauscher (16) ausgehenden Warmluft hin zu den Austritten Füße (9) und Belüftung (14) ermöglicht, wobei das Volumen an zu jedem Austritt evakuierter Warmluft im wesentlichen gleich ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Klappe (18) in der Lage ist, zumindest eine von zwei Positionen einzunehmen, unter einer "geschlossenen" Position und einer "offenen" Position, in welchen sie den Zugang von Luft zu dem Wärmetauscher (16) verhindert bzw. erlaubt.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) ausgebildet ist, um die Klappen (8, 13, 18, 22) in zumindest eine der folgenden Positionen zu bringen:

- eine erste Position, in welcher die erste Klappe (8) in geschlossener Position, die zweite Klappe (13) in offener Position und die dritte Klappe (18) in geschlossener Position vorliegen, wodurch es ermöglicht ist, Frischluft hin zu dem Belüftungsaustritt (14) strömen zu lassen;

- eine zweite Position, in welcher die erste Klappe (8) in geschlossener Position, die zweite Klappe (13) in mittlerer Zwischenposition, die dritte Klappe (18) in offener Position und die vierte Klappe (22) in linker Position vorliegen, wodurch es ermöglicht ist, ein Warm/Kaltluftgemisch, "Mischluft" genannt, hin zu dem Belüftungsaustritt (14) strömen zu lassen;

- eine dritte Position, in welcher die erste (8) und zweite (13) Klappen in geschlossener Position, die dritte Klappe (18) in offener Position und die vierte Klappe (22) in linker Position vorliegen, wodurch es ermöglicht ist, daß Warmluft des dritten Kanals (15) hin zu dem Belüftungsaustritt (14) strömen kann;

- eine vierte Position, in welcher die erste Klappe (8) in offener Position, die zweiten und dritten Klappen (13, 18) in geschlossener Position vorliegen, wodurch es ermöglicht ist, daß Frischluft hin zu dem Fußaustritt (9) strömen kann;

- eine fünfte Position, in welcher die erste Klappe (8) in mittlerer Zwischenposition, die zweite Klappe (13) in geschlossener Position, die dritte Klappe (18) in offener Position und die vierte Klappe (22) in rechter Position vorliegen, wodurch es ermöglicht ist, daß ein Warm/Kaltluftgemisch hin zu dem Fußaustritt (9) strömen kann;

- eine sechste Position, in welcher die erste und zweite Klappe (8, 13) in geschlossener Position, die dritte Klappe (18) in offener Position und die vierte Klappe (22) in rechter Position vorliegen, wodurch es ermöglicht ist, daß Warmluft von dem dritten Kanal (15) hin zu dem Fußaustritt (9) strömen kann; und

eine siebte Position, in welcher die erste und zweite Klappen (8, 13) in jeweils sogenannter Einviertel-Zwischenposition und Dreiviertel-Zwischenposition und die dritte Klappe (18) in offener Position und die vierte Klappe (22) in Mittelposition vorliegen, wodurch es ermöglicht ist, daß ein Warm/Kaltluftgemisch von jeweiligen Warmmischluft- und Kaltmischlufttemperaturen hin zu dem Fußaustritt (9) bzw. dem Belüftungsaustritt (14) strömen kann.