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Dokumentenidentifikation DE102006016487A1 05.07.2007
Titel Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70327 Stuttgart, DE
Erfinder Arold, Klaus, 71069 Sindelfingen, DE
DE-Anmeldedatum 07.04.2006
DE-Aktenzeichen 102006016487
Offenlegungstag 05.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.07.2007
IPC-Hauptklasse B60H 1/00(2006.01)A, F, I, 20060407, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Heizungswärmetauscher (3) und zwei in Durchströmungsreihenfolge dahinter angeordneten Mischluftkammern (40, 50) von denen jede separat temperierbar ist und einen die Mischlufttemperatur erfassenden Temperatursensor (41, 51) aufweist. Um eine Klimaanlage mit weiter verbesserter Temperiergüte zu schaffen, weisen beide Mischluftkammern (40, 50) eine zugeordnete Mischluftklappe (4, 5) auf über welche die Mischlufttemperatur einstellbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Klimaanlage ist in der DE 31 05 430 A1 offenbart. Die Klimaanlage weist einen Heizungswärmetauscher und zwei in Durchströmungsreihenfolge dahinter angeordnete Mischluftkammern auf, die dazu vorgesehen sind zwei Klimatisierungszonen des Kraftfahrzeugs unabhängig voneinander temperieren zu können. Zur Verbesserung der Temperiergüte der Klimaanlage ist jede der Mischluftkammern, in denen die vom Wärmetausche abströmende Luft homogenisiert wird, mit einem die Mischlufttemperatur erfassenden Temperatursensor versehen. Die gezeigte Klimaanlage weist einen dauerdurchströmten Wärmetauscher auf, so dass die Mischlufttemperatur durch Steuerung des den Wärmetauscher durchsetzenden Luftstroms einstellbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klimaanlage mit weiter verbesserter Temperiergüte zu schaffen.

Die Aufgabe wird durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Klimaanlage weist einen Heizungswärmetauscher und zwei in Durchströmungsreihenfolge dahinter angeordnete Mischluftkammern auf, die dazu vorgesehen sind zwei Klimatisierungszonen des Kraftfahrzeugs unabhängig voneinander temperieren zu können. Dem Wärmetauscher ist zur Einstellung niedrigerer Lufttemperaturen und/oder zur Entfeuchtung der Luft ein Kältemittelverdampfer vorgeschaltet, der mit Frischluft oder Umluft beaufschlagbar ist. Zur Verbesserung der Temperiergüte der Klimaanlage ist jede der Mischluftkammern mit einem die Mischlufttemperatur erfassenden Temperatursensor versehen. Darüber hinaus weisen beide Mischluftkammern eine Mischluftklappe auf, die alleine oder zusammen mit weiteren Mischluftklappen einen den Heizungswärmetauscher durchsetzenden Warmluftstrom und einen den Heizungswärmetauscher umgehenden Kaltluftstrom drosselnd und/oder sperrend steuern. Durch die direkte Einstellung der Mischlufttemperatur über Steuerung eines der Mischluftkammer zugeführten Kaltluft- und eines der Mischluftkammer zugeführten Warmluftstromes, die jeweils mittels eines die Mischlufttemperatur erfassenden Mischluftsensors geregelt wird, kann eine besonders hohe Temperiergüte erreicht werden.

Bei einer besonderen Ausgestaltung der Klimaanlage sind Mischluftklappen vorgesehen, die auf Warm- und Kaltluftstrom wirken. Dadurch kann die Bauteilevielfalt, die Herstellkosten und die Komplexität der Anlage reduziert und damit das Regelverhalten und die Abstimmung der Regelung vereinfacht werden.

Um eine besonders funktionssichere Klimaanlage bereitzustellen sind bei einer Ausführungsform der Anlage Mischluftklappen vorgesehen, die als Schiebeklappen ausgebildet sind und somit entlang ihrer flächigen Erstreckung verfahrbar sind. Dabei können die Klappen beispielsweise mit dem Klappenkörper selbst, oder mit separaten Führungskörpern in Schienen oder Kulissen geführt sein.

Bei einer Ausführungsform der Klimaanlage sind die als Schiebeklappen ausgeführten Mischluftklappen stromab des Wärmetauschers angeordnet. Dadurch wird einerseits eine Mischluftaufheizung im Mischraum durch Rezirkulation am nichtdurchströmten Wärmetauscher stark verringert. Des Weiteren kann die Schiebeklappe Luftleitfunktionen übernehmen, wobei Warm- und Kaltluft beispielsweise zur besonders intensiven Vermischung an der Schiebeklappe entlang auf eine im Wesentlichen geschlossene Gehäuseecke zu geleitet werden kann.

Um eine verbesserte Regelcharakteristik der Luftmischeinrichtung der Klimaanlage zu erreichen sind bei einer Ausführungsform der Klimaanlage für jede der Mischluftkammern zwei Mischluftklappen vorgesehen, von denen eine als Kaltluftklappe und eine als Warmluftklappe dient. Dabei kann durch entsprechend abgestimmte Gangunterschiede der Kaltluftklappe und Warmluftklappe untereinander beispielsweise eine stärker lineare Regelcharakteristik erreicht werden.

Eine Ausführungsform der Klimaanlage weist für jede der Mischluftkammern eine Kaltluftklappe und eine Warmluftklappe auf, die jeweils über einen separaten Antrieb verfügen. Dadurch ist eine besonders feine Abstimmung der Regelcharakteristik – beispielsweise mit besonderem Hystereseausgleich – oder auch eine zusätzliche Luftmengensteuerung oder -regelung für die getrennten Klimatisierungszonen des Fahrzeugs ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung.

Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage mit je einer Mischluftklappe pro Mischluftkammer,

2 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage mit je zwei Mischluftklappen pro Mischluftkammer,

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Klimaanlage 1, die pro Mischluftkammer 40 über je eine Mischluftklappe 4 verfügt. Die Klimaanlage 1 weist einen Kältemittelverdampfer 2 auf, durch den die der Fahrzeugkabine zugeführte Frischluft oder Umluft gekühlt und/oder entfeuchtet werden kann. Nach dem Kältemittelverdampfer 2 wird die Luft entweder durch einen Heizungswärmetauscher 3 hindurch oder über zwei Kaltluftkanäle an diesem vorbei zwei separaten Mischluftkammern 40 und 50 zugeführt. Dabei steuern zwei Mischluftklappen 4 und 5, die sowohl den Warmluftstrom als auch den Kaltluftstrom absperren können, die Luftmengen welche durch den Heizungswärmetauscher 3 oder an ihm vorbeigeführt werden. Somit wird durch Stellung der Mischluftklappen 4 und 5 die Mischlufttemperaturen in den jeweils zugeordneten Mischluftkammern 40 und 50 gesteuert. Da die Mischlufttemperaturen durch die zugehörigen, in den Mischluftkammern 40 und 50 positionierten Mischluftsensoren 41 und 51 erfasst werden und durch Veränderung der Stellung der Mischluftklappen 4 und 5 sofort verändert werden können kann eine sehr hohe Temperiergüte der Klimaanlage erreicht werden.

Die Mischluftklappen 4 und 5 sind in ihrer jeweiligen Warmstellung, in der der den Heizungswärmetauscher 3 umgehende Kaltluftkanal abgesperrt ist und der den Heizungswärmetauscher 3 durchsetzende Warmluftstrom maximal freigegeben ist mit durchgezogener Linie und in ihrer Kaltstellung in der der den Heizungswärmetauscher 3 durchsetzende Warmluftstrom abgesperrt ist und der den Heizungswärmetauscher 3 umgehende Kaltluftkanal maximal freigegeben ist mit gestrichelter Linie gezeichnet. Zwischen diesen beiden Positionen werden die Mischluftklappen 4 und 5 im Wesentlichen entlang ihrer flächigen Erstreckung verschoben, so dass sie in Mischstellungen die Luft in Richtung der durchgehend geschlossenen Mittelwand der Klimaanlage und der daran anschließenden geschlossenen Ecke leitet. Dadurch können Warm- und Kaltluft besonders gut vermischt werden.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Klimaanlage, bei der für jede Mischluftkammer 40 und 50 zwei Mischluftklappen 4 und 6 beziehungsweise 5 und 7 vorgesehen sind, von denen eine 4 beziehungsweise 5 auf den den Kaltluftkanal durchsetzenden am Heizungswärmetauscher 3 vorbeigeleiteten Kaltluftstrom wirkt und diesen absperrt, drosselt oder maximal freigibt und eine zweite 6 beziehungsweise 7 auf den den Heizungswärmetauscher 3 durchsetzenden Warmluftstrom wirkt und diesen absperrt, drosselt oder maximal freigibt. Jede dieser Mischluftklappen 4, 5, 6 oder 7 verfügt über einen separaten Antrieb, so dass in beiden Mischluftzonen sowohl der Kaltluftstrom als auch der Warmluftstrom einzeln in ihrer Größe steuerbar sind. Dadurch sind sowohl die jeweilige Mischlufttemperatur, die vom zugehörigen Mischluftfühler der jeweiligen Zone erfasst wird, als auch in Abstimmung mit der Gebläseansteuerung der Klimaanlage die Luftmenge für jede der Zonen separat einstellbar.

Die durch die Kombination der über Warm- und Kaltluftstrom wirkenden Luftmischeinrichtung und des die Mischtemperatur unmittelbar erfassenden Mischluftsensors ermöglichte hohe Temperiergüte der Klimaanlage ist bei diesem Ausführungsbeispiel analog dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel gegeben. Dabei weist die Klimaanlage 1 einen Kältemittelverdampfer 2 auf, durch den die der Fahrzeugkabine zugeführte Frischluft oder Umluft gekühlt und/oder entfeuchtet werden kann. Nach dem Kältemittelverdampfer 2 wird die Luft entweder durch einen Heizungswärmetauscher 3 hindurch oder über zwei Kaltluftkanäle an diesem vorbei zwei separaten Mischluftkammern 40 und 50 zugeführt. Dabei steuern die Mischluftklappen 4, 5, 6 und 7 sowohl den Warmluftstrom als auch den Kaltluftstrom, also die Luftmengen welche durch den Heizungswärmetauscher 3 oder an ihm vorbeigeführt werden. Somit wird durch Stellung der Mischluftklappen 4, 5, 6 und 7 die Mischlufttemperaturen in den jeweils zugeordneten Mischluftkammern 40 und 50 gesteuert. Da die Mischlufttemperaturen durch die zugehörigen, in den Mischluftkammern 40 und 50 positionierten Mischluftsensoren 41 und 51 erfasst werden und durch Verstellung der Mischluftklappen 4, 5, 6 und 7 sofort verändert werden können kann eine sehr hohe Temperiergüte der Klimaanlage erreicht werden.


Anspruch[de]
Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Heizungswärmetauscher und zwei in Durchströmungsreihenfolge dahinter angeordneten Mischluftkammern von denen jede separat temperierbar ist und einen die Mischlufttemperatur erfassenden Temperatursensors aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Mischluftkammern eine zugeordnete Mischluftklappe aufweisen über welche die Mischlufttemperatur einstellbar ist. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischluftklappen sowohl die Warmluft als auch die Kaltluft der Mischluftkammer steuern. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischluftklappen als Schiebeklappen gestaltet sind, die entlang ihrer flächigen Erstreckung verfahrbar sind. Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebeklappen stromab des Wärmetauschers angeordnet sind. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Mischluftkammern zwei Mischluftklappen aufweisen, von denen eine als Kaltluftklappe und eine weitere als Warmluftklappe vorgesehen ist. Klimaanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Mischluftklappen einen separaten Antrieb aufweisen.






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