DE19627018A1 - Klimaanlage für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug und insbesondere eine Einbaugestaltung einer Klimatisierungsein­ heit, bei der ein Wärmetauscher zum Klimatisieren von Luft, um Blasluft eines Gebläses von einem unteren Bereich aus ein­ zuführen, unter einem im wesentlichen nahezu horizontalen Winkel eingebaut ist.

In jüngster Zeit ist die Forderung zur Verkleinerung einer Klimatisierungseinheit aufgestellt worden, um den Raum des Fahrgastraums zu vergrößern. In Hinblick auf die Verkleine­ rung der Klimatisierungseinheit ist eine Struktur des zentral angeordneten Typs, d. h. eine Klimatisierungseinheit, die im Zentralbereich des Fahrzeugs angeordnet ist, bei der ein Heizkern und ein Verdampfer zum Kühlen einstückig in Längs­ richtung des Fahrzeugs angeordnet sind und nur ein Gebläse so angeordnet ist, daß es in Breitenrichtung aus dem zentralen Bereich des Fahrzeugs versetzt bzw. verschoben werden kann, vorgeschlagen worden, um die Klimatisierungseinheit in Brei­ tenrichtung des Fahrzeugs (d. h. vom Fahrzeug aus gesehen nach rechts und nach links) zu verkleinern.

Entsprechend der Gestaltung für diesen zentral angeordneten Typ, ist es, da der Heizkern und der Verdampfer zum Kühlen konzentriert im Zentralbereich des Fahrzeugs eingebaut sind, leicht, den Raumbedarf innerhalb des Armaturenbretts zu ge­ währleisten. Jedoch ist der Wärmetauscher zum Klimatisieren von Luft (d. h. der Verdampfer oder der Heizkern) so angeord­ net, daß er im wesentlichen vertikal in einem engen Raum in Fahrzeuglängsrichtung steht, und ist es daher notwendig, einen Luftkanalbereich einzubauen, um Blasluft von einem Ge­ bläse aus an der Fahrzeugvorderseite des Verdampfers einzu­ führen. In gleicher Weise ist es notwendig, einen Luftkanal­ bereich einzubauen, um Blasluft, die durch den Heizkern hin­ durchgeströmt ist, an der fahrzeugseitigen Rückseite des Heizkerns einzuführen.

Da Luftkanalbereiche an der Vorder- und der Rückseite des Verdampfers und des Heizkerns notwendig sind, ergibt sich somit das Problem, daß die Abmessung in Fahrzeuglängsrichtung größer wird.

Da die Abmessung in Fahrzeuglängsrichtung größer wird, kann es weiter schwierig werden, einen Raum an der fahrzeugseiti­ gen Rückseite des Heizkerns zu schaffen, in dem ein Schaltbe­ reich für die Luftauslaß-Betriebsart zum Schalten der Luft­ auslaß-Betriebsart eingebaut ist. Aus diesem Grunde kann eine Einbaugestaltung, bei der der Schaltbereich für die Luftaus­ laß-Betriebsart oberhalb des Verdampferkerns angeordnet ist, vorgesehen werden; jedoch ist in diesem Fall der Schaltbe­ reich für die Luftauslaß-Betriebsart weiterhin oberhalb des vertikal stehenden Heizkerns eingebaut. Dementsprechend tritt auch das Problem auf, daß die Abmessung in Höhenrichtung grö­ ßer wird.

Wie oben angegeben kann die Forderung zur Verkleinerung der Klimatisierungseinheit für ein Fahrzeug nicht in geeigneter Weise erfüllt werden, und zwar auch nicht mit der Gestaltung des zentral angeordneten Typs.

Aus diesem Grund hat die Anmelderin in der japanischen Pa­ tentanmeldung 6-227 592 und in der japanischen Patentanmel­ dung 6-240 362 eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorgeschla­ gen, die geeignet ist, den Raumbedarf für einen Wärmetauscher in vertikaler Richtung extrem klein auszubilden, indem von einer Gestaltung Gebrauch gemacht wird, bei der sowohl der Verdampfer als auch der Heizkern im wesentlichen horizontal derart angeordnet sind, daß sie einander überlappen. Demzu­ folge ist es möglich, die Höhenabmessung im Vergleich mit der herkömmlichen zentral angeordneten Einheit genügend zu ver­ kleinern.

Da bei der von der Anmelderin zuvor vorgeschlagenen Klimati­ sierungseinheit der Heizkern im wesentlichen horizontal ange­ ordnet ist und Luft von unten nach oberhalb des Heizkerns ge­ blasen wird, selbst wenn die Luft mittels des Heizkerns er­ wärmt wird und in Richtung auf den oberen Bereich der Klima­ tisierungseinheit strömt, ist es jedoch notwendig, die Warm­ luft vom oberen Bereich der Klimatisierungseinheit zu einer dem Fußraum zugewandten Luftauslaßöffnung zum Fußbereich des bzw. der Fahrgäste einzuführen.

Aus diesem Grund stören, wenn ein dem Fußraum zugewandter Luftkanal, der sich vom oberen Bereich der Klimatisierungs­ einheit aus nach unten erstreckt, eingebaut ist, um die Warm­ luft vom oberen Bereich der Klimatisierungseinheit durch den dem Fußraum zugewandten Luftauslaß zum Fußbereich des Fahr­ gastes bzw. der Fahrgäste einzuführen, der dem Fußraum zuge­ wandte Luftkanal und das Spiralgehäuse des Gebläses einander, und muß der dem Fußraum zugewandte Luftkanal in einem geboge­ nen Zustand eingebaut werden, um dem Spiralgehäuse des Geblä­ ses auszuweichen.

Demzufolge wird durch den Einbau des dem Fußraum zugewandten Luftkanals die Verkleinerung der Klimatisierungseinheit be­ hindert, und kann weiter der Luftströmungswiderstand vergrö­ ßert werden.

Bei der durch JP-Y 2-5-3 365 offenbarten Klimaanlage für den Bau von Fahrzeugen ist eine Gestaltung vorgeschlagen worden, bei der ein Verdampfer und ein Heizkern je im wesentlichen horizontal angeordnet sind, wobei sie einander überlappen. Jedoch ist bei dieser Klimaanlage ein Gebläsekörper als eine separate Einheit des Körpers der Klimaanlage, in der der Ver­ dampfer und der Heizkern eingebaut sind, ausgebildet, sind ein Einlaßanschluß und ein Auslaßanschluß des Gebläsekörpers mit dem Körper der Klimaanlage während des Kühlbetriebs und während des Heizbetriebs in entgegengesetzten Richtungen ver­ bunden, und wird Luft von unten nach oben innerhalb des Kör­ pers der Klimaanlage während des Kühlbetriebs und von oben nach unten innerhalb des Körpers der Klimaanlage während des Heizbetriebs geblasen.

Da eine extrem komplizierte Arbeit zur manuellen Befestigung und Lösung erforderlich ist, um die Verbindungsrichtung des Einlaßanschlusses und des Auslaßanschlusses des Gebläsekör­ pers zwischen dem Kühlbetrieb und dem Heizbetrieb hinsicht­ lich des Körpers der Klimaanlage zu schalten bzw. zu verän­ dern, besteht daher das Problem, daß der Betrieb der Klimaan­ lage erheblich behindert bzw. erschwert ist, was es unmöglich macht, sie bei einem Fahrzeug wie einem Personenwagen oder dergleichen anzubringen bzw. zu verwenden.

In Hinblick auf die vorstehend angegebenen Gesichtspunkte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug zu schaffen, bei der ein Wärmetauscher zum Klimatisieren von Luft, mindestens ein Wärmetauscher zum Hei­ zen (Heizkern) im wesentlichen horizontal angeordnet ist, um Luft von unten nach oberhalb des Wärmetauschers zum Heizen zu blasen, wodurch die Klimatisierungseinheit verkleinert und der Luftströmungswiderstand wirkungsvoller bei einfachem Auf­ bau verringert werden kann.

Die erfindungsgemäße Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum besitzt ein Gebläse zum Blasen von klimatisier­ ter Luft, einen Heiz-Wärmetauscher, der im wesentlichen hori­ zontal angeordnet ist und in dem mittels des Gebläses gebla­ sene Blasluft von seiner Unterseite aus zum Aufheizen und Ab­ geben der Blasluft nach oben eingeführt wird, einen dem Fuß­ raum zugewandten Luftauslaß, der zum Fußbereich des Fahrgast­ raums hin offen ist, um dorthin klimatisierte Luft zu führen, und einen dem Fußraum zugewandten Luftkanal, um die mittels des Heiz-Wärmetauschers erhitzte klimatisierte Luft vom obe­ ren Bereich des Heiz-Wärmetauschers aus zu dem dem Fußraum zugewandten Luftauslaß hin einzuführen. Der dem Fußraum zuge­ wandte Luftkanal besitzt einen Durchtrittsbereich, der durch einen auslaßseitigen Weg des Gebläses hindurchgeht.

Auf diese Weise, wird, da der Heiz-Wärmetauscher im wesentli­ chen horizontal angeordnet ist, die Blasluft von der Unter­ seite aus eingeführt, und wird die Luft nach oben herausge­ führt, und kann daher die Abmessung der Klimaanlage in Fahr­ zeuglängsrichtung ohne einen Luftkanal in Fahrzeuglängsrich­ tung der Klimaanlage erheblich verkleinert werden.

Da des weiteren der Raumbedarf für den Wärmetauscherbereich in vertikaler Richtung gleichzeitig verkleinert werden kann, ist es leicht und einfach, die Klimaanlage in dem Fahrzeug einzubauen.

Da der dem Fußraum zugewandte Luftkanal vorgesehen ist, um mittels des Heiz-Wärmetauschers erhitzte klimatisierte Luft vom oberen Bereich des Wärmetauschers aus zu den tieferlie­ genden dem Fußraum zugewandten Luftauslässen einzuführen und Durchtrittsbereiche, die zum Hindurchtritt durch einen aus­ laßseitigen Weg des Gebläses ausgebildet sind, in diesen dem Fußraum zugewandten Luftkanälen angeordnet sind, ist es des weiteren nicht notwendig, daß die dem Fußraum zugewandten Be­ lüftungskanäle, die sich vom oberen Bereich des Heiz-Wärme­ tauschers aus nach unten erstrecken, so angeordnet sind, daß sie im Bypaß zu dem auslaßseitigen Weg des Gebläses geführt sind, und können die dem Fußraum zugewandte Luftkanäle im we­ sentlichen geradlinig nach unten angeordnet sein. Demzufolge kann die Vergrößerung des Luftströmungswiderstandes der dem Fußraum zugewandten Luftkanäle auf ein Minimum herabgesetzt sein.

Wenn ein Schaltbereich für die Auslaß-Betriebsart oberhalb des Heiz-Wärmetauschers angeordnet ist, um die Luftströmungs­ richtung der mittels des Heiz-Wärmetauschers erhitzten Luft zu schalten bzw. zu verändern, ist die extrem lästige manuell durchzuführende Abnahmearbeit unnötig, und kann die Luftströ­ mungsrichtung leicht und einfach geschaltet werden. Da der Raumbedarf für den Wärmetauscherbereich in vertikaler Rich­ tung verkleinert werden kann, kann darüber hinaus die verti­ kale Gesamtabmessung der Klimaanlage auf einen kleinen Wert herabgesetzt werden, dies selbst dann, wenn der Schaltbereich für die Luftauslaß-Betriebsart oberhalb des Heiz-Wärmetau­ schers angeordnet ist.

Wenn der Durchtrittsbereich für den dem Fußraum zugewandten Luftkanals so ausgebildet ist, daß er eine Querschnittsge­ stalt mit Stromlinienform für die Strömung der Blasluft vom Gebläse aus besitzt, kann der Luftströmungswiderstand der durch den Durchtrittsbereich hindurchtretenden Luft in hohem Maße verringert werden, und kann die Blasluft glatt strömen.

Wenn der Durchtrittsbereich des dem Fußraum zugewandten Luft­ kanals so ausgebildet ist, daß er eine Querschnittsgestalt besitzt, die einen Zungenbereich des Spiralgehäuses bildet, kann der dynamische Druck in günstiger Weise durch den Zun­ genbereich des Durchtrittsbereichs zu einer statischen Druck­ komponente umgewandelt werden. Auf diese Weise kann ein plötzlicher Vergrößerungsverlust am auslaßseitigen Weg des Spiralgehäuses unterdrückt und ein nachteiliger Einfluß auf die Strömungsleistung minimiert werden.

Wenn der Durchtrittsbereich des dem Fußraum zugewandten Luft­ kanals in einer mindestens zweischichtigen Kanalstruktur aus­ gebildet ist und eine Wärmeisolations-Luftschicht in einem mittleren Bereich der zweischichtigen Kanalstruktur ausgebil­ det ist, kann weiter der Wärmeübertragungskoeffizient an den Kanalwänden des Durchtrittsbereich verringert werden, und kann der Wärmeaustausch zwischen der durch die Durchtrittsbe­ reiche hindurchströmenden heißen Luft und der durch den aus­ laßseitigen Weg des Spiralgehäuses hindurchströmenden Luft mit geringer Temperatur auf eine geringe Größe herabgesetzt werden, und kann damit der Abfall der Temperatur der zu den Füßen der Fahrgäste geblasenen heißen Luft verringert bzw. unterdrückt werden.

Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Aus­ führungsformen bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefüg­ ten Zeichnungen, in denen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht, die einen Zustand an­ gibt, bei dem eine Vorrichtung einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung in einem Fahrzeug eingebaut ist;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht, die einen Zustand angibt, bei dem die Vorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung in einem Fahrzeug eingebaut ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht zu Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von Fig. 4;

Fig. 6 eine auseinandergezogene Darstellung eines Verfah­ rens zum Zusammenbau der Vorrichtung der ersten Ausführungsform;

Fig. 7 eine im wesentlichen perspektivische Ansicht der Vorrichtung der ersten Ausführungsform;

Fig. 8 eine Schnittansicht eines Schaltbereichs für die Be­ triebsart mit der Angabe eines Betriebsartzustandes für den Kopfraum-Luftauslaß gemäß der ersten Aus­ führungsform;

Fig. 9 eine Schnittansicht eines Schaltbereichs für die Be­ triebsart mit der Angabe eines Betriebsartzustandes für die Luftauslaß in zwei Richtungen gemäß der er­ sten Ausführungsform;

Fig. 10 eine Schnittansicht eines Schaltbereichs für die Be­ triebsart mit der Angabe eines Betriebsartzustandes für den Fußraum-Luftauslaß gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 11 eine Schnittansicht eines Schaltbereichs für die Be­ triebsart mit der Angabe eines Betriebsartzustandes für den Fußraum/Defroster-Luftauslaß gemäß der er­ sten Ausführungsform;

Fig. 12 eine Schnittansicht eines Schaltbereichs für die Be­ triebsart mit der Angabe des Betriebsartzustandes für den Defroster-Luftauslaß gemäß der ersten Aus­ führungsform;

Fig. 13 eine Draufsicht mit der Angabe einer zweiten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 14A eine wesentliche Querschnittsansicht mit der Angabe einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 14B eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIVB-XIVB von Fig. 14A;

Fig. 15A eine wesentliche Schnittansicht mit der Angabe einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 15B eine Schnittansicht entlang der Linie XVB-XVB von Fig. 15A;

Fig. 16A eine wesentliche Querschnittsansicht mit der Angabe einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 16B eine Schnittansicht entlang der Linie XVIB-XVIB von Fig. 16A;

Fig. 17A eine wesentliche Schnittansicht mit der Angabe einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform und

Fig. 17B eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVIIB-XVIIB von Fig. 17A.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Be­ zugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Zunächst wird eine erste Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 12 beschrieben.

Gemäß Fig. 1 und 2 sind ein Motorraum A und ein Fahrgastraum B eines Fahrzeugs durch eine Trennwandplatte C (im allgemei­ nen als Feuerschutzwand bezeichnet und aus Stahlblech herge­ stellt) voneinander getrennt. Eine Gebläseeinheit 1 einer Klimaanlage ist derart angeordnet, daß sie in Fahrzeugbrei­ tenrichtung W aus dem Zentralbereich eines Armaturenbretts P innerhalb des Fahrgastraums B verschiebbar ist (bei einem rechts gesteuerten Fahrzeug in Fahrzeugbreitenrichtung W nach links verschiebbar). In den Zeichnungen bezeichnen L die Fahrzeuglängsrichtung, H die Fahrzeughöhenrichtung und M (s. Fig. 3 und Fig. 4) eine zentrale Stellung der Fahrzeugbrei­ tenrichtung W. Der obere Teil des Pfeils L in Fig. 1 zeigt zum Vorderteil des Fahrzeugs (Motorraum), und der untere Teil des Pfeils L zeigt zum Heck des Fahrzeugs.

Die Gebläseeinheit 1 besitzt einen Innenluft/Außenluft- Schaltkasten 11 zum Schalten und zum Einführen der Innenluft im Fahrgastraum als Innenluft oder der Außenluft außerhalb des Fahrgastraums als Außenluft. Ein Außenluft-Einlaßanschluß 12 und ein Innenluft-Einlaßanschluß 13 münden im Innen­ luft/Außenluft-Schaltkasten 11, und eine Innenluft/Außenluft- Schaltklappe (nicht dargestellt) zum Öffnen und Schließen dieser beiden Einlaßanschlüsse 12 und 13 ist innerhalb des Innenluft/Außenluft-Schaltkastens 11 eingebaut. Des weiteren ist ein Filterelement 11a (s. Fig. 4) zum Entfernen von Staub oder dergleichen aus der vom Außenluft-Einlaßanschluß 12 und vom Innenluft-Einlaß 13 aus eingeführten Luft innerhalb des Innenluft/Außenluft-Schaltkastens 11 eingebaut.

Ein Gebläse 14 ist unterhalb des Innenluft/Außenluft-Schalt­ kastens 11 gemäß Darstellung in Fig. 4 und 6 angeordnet. Das Gebläse 14 besteht aus einem Mehrschaufel-Zentrifugallüfter (Sciroccolüfter) 15, einem Motor 16 zum Antrieb des Lüfters und einem Spiralgehäuse 17. Am Spiralgehäuse 17 ist ein oberer Abdeckbereich 17c gemäß Darstellung in Fig. 6 ange­ bracht bzw. angebaut, und im oberen Abdeckbereich 17c ist ein glockenförmiger Einlaßanschluß 18 vorgesehen.

Die Drehwelle 16a (Fig. 6) des Lüfters 15 ist im wesentlichen vertikal angeordnet. Durch die Rotation des Lüfters 15 wird Luft vom Innenluft/Außenluft-Schaltkasten 11 aus durch das Filterelement 11a hindurch angesaugt, und diese Luft strömt durch den glockenförmigen Einlaßanschluß 18 am oberen Bereich des Spiralgehäuses 17 hindurch, so daß die Luft im wesentli­ chen horizontal (bei Betrachtung in Fig. 1 von der linken Seite des Fahrgastraums B zur rechten Seite) in Richtung auf einen Auslaß im Spiralgehäuse 17 geblasen wird.

Ein Klimatisierungseinheit 2, in die ein Wärmetauscher zum Klimatisieren von Luft (was weiter unten noch beschrieben wird) eingebaut ist, ist am Zentralbereich in Fahrzeugbrei­ tenrichtung W des Armaturenbretts P innerhalb des Fahrgast­ raums B angeordnet. Ein Verdampfer (Wärmetauscher zum Kühlen) 21 eines Kühlkreises ist in einem im wesentlichen horizonta­ len Zustand in der Luftklimatisierungseinheit 2 angeordnet, so daß Luft, die mittels der obenbeschriebenen Gebläseeinheit 1 geblasen wird, von unten aus dort einströmt.

Ein Heizkern (Wärmetauscher zum Heizen) 22 ist in einem im wesentlichen horizontalen Zustand an der stromabwärtigen Luftseite des Verdampfers 21 eingebaut. Der Heizkern 22 macht vom Motorkühlwasser (heißem Wasser) als Heizquelle Gebrauch. Ein Schaltbereich 23 für die Auslaßluft-Betriebsart ist im oberen Bereich (auf der stromabwärtigen Luftseite) des Heiz­ kerns 22 innerhalb des Fahrgastraums angeordnet.

Bei dieser Ausführungsform wird von einem Heißwasser-Regel­ ventil zur Regelung des Heißwasser-Stroms zum Heizkern 22 als Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der klimatisierten Luft Gebrauch gemacht. Der Heißwasser-Strom zum Heizkern 22 wird mittels eines Heißwasser-Regelventils 24 geregelt, um so die Größe der Luftaufheizung mittels des Heizkerns 22 zu regeln, wodurch die Temperatur der in den Fahrgastraum einge­ führten Luft geregelt wird.

Der Schaltbereich 23 für die Luftauslaß-Betriebsart dient zur Schaltung der Luftauslaß-Betriebsart zum Fahrgastraum hin und ist mit einem dem Kopfraum zugewandten Luftkanal 25, der mit einem dem Kopfraum zugewandten (oberen) Luftauslaß (nicht dargestellt) in Verbindung steht, um Luft in Richtung auf den Kopf eines Fahrgastes im Fahrgastraum zuzuführen, mit einem dem Fußraum zugewandten Luftkanal 27 und mit einem Defroster- Luftkanal 28 ausgestattet, der mit einem Defroster-Luftauslaß (nicht dargestellt) in Verbindung steht, um Luft in Richtung auf die Innenfläche der Windschutzscheibe zuzuführen.

Der dem Fußraum zugewandte Luftkanal 27 ist am oberen Bereich des Schaltbereichs 23 für die Luftauslaß-Betriebsart an der dem Motor zugewandten Vorderseite (an der Seite zwischen Motor und Fahrgastraum) angeordnet und an in Fahrzeugbreiten­ richtung W beiden Enden in zwei Kanäle aufgeteilt, d. h. einen fahrerseitigen dem Fußraum zugewandten Luftkanal 27 und einen beifahrerseitigen dem Fußraum zugewandten Luftkanal 27B. Je­ weils an ihrem unteren Ende mündet ein fahrerseitiger dem Fußraum zugewandter Luftauslaß 26A oder ein beifahrerseitiger dem Fußraum zugewandter Luftauslaß 26B geöffnet, um Luft in Richtung auf den Fußbereich der Fahrgäste im Fahrgastraum zu blasen.

Der Schaltbereich 23 für die Luftauslaß-Betriebsart schaltet diese Vielzahl von Luftkanälen 25, 27 und 28 in einen geöff­ neten bzw. geschlossenen Zustand mittels einer Klappenein­ richtung (einer plattenförmigen Klappe, einer Drehklappe mit bogenförmiger äußerer Umfangsfläche und einer Filmklappe).

Da der Schaltbereich 23 für die Luftauslaß-Betriebsart ein solcher bekannten Aufbaus ist, wird hier auf seine Beschrei­ bung verzichtet; bei dieser Ausführungsform ist gemäß Dar­ stellung in Fig. 5 und Fig. 8 bis 12 der Schaltbereich 23 für die Luftauslaß-Betriebsart jedoch derart ausgebildet, daß ein oberer Bereich eines oberen Kunststoffgehäuseteils 29c (s. Fig. 5 und Fig. 6) der Klimatisierungseinheit 2 mit bogenför­ migem Querschnitt mit einer Drehklappe 23a dort drehbar ein­ gebaut ist. Die Drehklappe 23a ist aus Kunststoff oder der­ gleichen in einer Gestalt mit einer bogenförmigen Umfangsflä­ che, zu der hin eine Luftdurchtritt-Öffnung 23b mündet, so ausgebildet, daß sie sich mit einem Wellenabschnitt 23c als Zentrum dreht. Der Wellenabschnitt 23c ist drehbar in einem Lagerloch (nicht dargestellt) aufgenommen bzw. gelagert, das im oberen Kunststoffgehäuseteil 29c der Luftklimatisierungs­ einheit 2 vorgesehen ist.

Die Vielzahl der Luftkanäle 25, 27 und 28 wird somit zum Öff­ nen oder Schließen durch Auswahl der Drehstellung dieser Drehklappe 23a derart geschaltet, daß eine Vielzahl bekannter Luftauslaß-Betriebsarten geschaltet werden kann, die eine in Fig. 8 dargestellte dem Kopfraum zugewandte (Kopfraum) Luft­ auslaß-Betriebsart, eine in Fig. 9 dargestellte in zwei Rich­ tungen (B/L) blasende Betriebsart, eine in Fig. 10 darge­ stellte dem Fußraum zugewandte (Fußraum) Luftauslaß-Betriebs­ art, eine in Fig. 11 dargestellte Fußraum/Defroster (F/D) duale Luftauslaß-Betriebsart, eine in Fig. 12 dargestellte Defroster (DEF) Luftauslaß-Betriebsart usw. umfassen.

Bei dieser Ausführungsform des fahrerseitigen dem Fußraum zu­ gewandten Luftkanals 27A und des beifahrerseitigen dem Fuß­ raum zugewandten Luftkanals 27b, die sich von in Breitenrich­ tung W beiden Enden des dem Fußraum zugewandten Luftkanals 27, der am oberen Bereich des Schaltbereichs 23 für die Luft­ auslaß-Betriebsart angeordnet ist, erstrecken, ist der bei­ fahrerseitige dem Fußraum zugewandte Luftkanal 27B in der nachfolgend angegebenen Weise eingebaut.

Der beifahrerseitige dem Fußraum zugewandte Luftkanal 27B, der sich nach unten erstreckt, besitzt an seinem mittleren Bereich einen verjüngten Erweiterungsbereich 27C, und die Querschnittsfläche des verjüngten Erweiterungsbereichs 27C erweitert sich allmählich. Der verjüngte Erweiterungsbereich 27C ist in eine Vielzahl (bei dieser Ausführungsform in drei) Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F an seinem unteren Be­ reich aufgeteilt. Der obenbeschriebene beifahrerseitige dem Fußraum zugewandte Luftkanal 27B mündet an den jeweiligen freien Enden dieser Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F.

Wie in der vergrößerten Ansicht von Fig. 7A dargestellt ist, besitzt der verjüngte Erweiterungsbereich 27C eine geschlos­ sene Fläche mit drei offenen Bereichen 27C′, 27C′ und 27C′ an seinem unteren freien Ende, so daß die oberen Enden der Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F mit diesen drei offenen Bereichen 27C′, 27C′ bzw. 27C′ in Verbindung stehen (s. Fig. 5).

Jeder der Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F ist in Hin­ blick darauf vorgesehen, durch einen auslaßseitigen Weg 17a des Spiralgehäuses 17 des Gebläses 14 gemäß Darstellung in Fig. 3, Fig. 5 und Fig. 7B hindurchzuführen. Jeder der Durch­ trittsbereiche 27D, 27E und 27F ist in Hinblick darauf ausge­ bildet, daß er einen Querschnitt mit einer Stromliniengestalt für die durch den auslaßseitigen Weg 17a des Spiralgehäuses 17 strömende Luft besitzt.

Das Spiralgehäuse 17 ist in der Form einer logarithmischen Spirale ausgebildet, deren Ursprung ein Zungenbereich (Nasenbereich) 17b bildet, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Der Bereich, entlang dessen die Gestalt eine logarithmischen Spi­ rale ausgebildet ist (der Windungswickelbereich vom Zungenbe­ reich 17b zu einer Stelle 17d, an der die Gestalt der log­ arithmischen Spirale endet), ist mit 240° bis 270° ausgebil­ det.

Der Zungenbereich 17b ist an einer Stelle angeordnet, wobei er sich um einen vorbestimmten Winkel von einem Bezugskreis der logarithmischen Spirale ausbreitet. Ein Spalt t kleiner Größe ist zwischen dem Zungenbereich 17b und dem Außendurch­ messer des Zentrifugallüfters 15 vorgesehen, und der Spalt t mißt normalerweise etwa 10% des Außendurchmessers des Zentri­ fugallüfters 15. Ein Lüfter des Radialtyps oder ein Zentrifu­ gallüfter des Turbotyps mit einer großen statischen Druckkom­ ponente wird als Zentrifugallüfter 15 verwendet, und der Zen­ trifugallüfter 15 besitzt eine Schaufel mit im wesentlichen bogenförmigem Querschnitt.

Die Gestalt der logarithmischen Spirale des Spiralgehäuses 17 findet ihren Ausdruck in einer Konfiguration mit einer Radius r entsprechend der nachstehend angegebenen Gleichung (1).

r = r₀·exp (n·Θ) (1)

wobei
r0: der Radius des Zentrifugallüfters 15 ist,
n: das Erweiterungsverhältnis der Gestalt der logarithmi­ schen Spirale ist
Θ: der vorbestimmte Windungswinkel vom Bezugskreis der Ge­ stalt der logarithmischen Spirale ist.

Der auslaßseitige Weg 17a des Spiralgehäuses 17 ist in einer Gestalt ausgebildet, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung L erweitert, indem die Gestalt der logarithmischen Spirale des Spiralgehäuses 17 eine Gestalt mit dem Radius r annimmt bzw. besitzt, und demzufolge kann der auslaßseitige Weg 17a des Spiralgehäuses 17 glatt mit dem einlaßseitigen Luftweg des Verdampfers verbunden werden, dessen Länge in Fahrzeuglängs­ richtung L ausreichend größer als das Gebläse 14 ist, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Ein temperaturempfindliches Expansionsventil 21a (Fig. 6) ist im Verdampfer 21 als Vorrichtung zur Reduzierung des Drucks zum Dekomprimieren und Expandieren des darin strömenden Kühl­ mittels vorgesehen.

Des weiteren ist der Verdampfer 21 in solcher Weise angeord­ net, daß er gegenüber der Horizontalebene leicht geneigt ist, um die Abgabeleistung für kondensiertes Wasser, das durch das Kühlen erzeugt wird, zu verbessern. Das heißt, der Verdampfer 21 ist in einer Weise angeordnet, daß er in Richtung auf die vordere Seite (in Fig. 4 zur rechten Seite hin) der mittels des Gebläses geblasene Luft einer tiefer liegenden Seite bzw. Stelle des Verdampfers nach unten geneigt ist, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Es wird bevorzugt, daß der Neigungswinkel α (Fig. 4) des Verdampfers 21 im Bereich von 10° bis 30° liegt und noch wei­ ter bevorzugt bei etwa 10° liegt, so daß die Menge des vom Verdampfer 21 zurückgehaltenen Wassers klein wird.

Des weiteren ist ein Rohr (nicht dargestellt) des Verdampfers 21 so angeordnet, daß es sich in einer Richtung identisch zur Blasrichtung (einer Richtung von links nach rechts gemäß Fig. 4) der geblasenen Luft erstreckt und dadurch das kondensierte Wasser durch die geblasene Luft an der Oberfläche des Rohres zusammengedrückt und zu dem vorderen Neigungsende (dem in Fig. 4 rechten Endbereich) verschoben bzw. gedrückt wird.

Das vom Verdampfer 21 erzeugte kondensierte Wasser wird aus einer Abführungsleitung 21c für kondensierte Flüssigkeit ab­ gegeben, die an einer unteren Stelle des vorderen Neigungsen­ des des Verdampfers 21 an einem unteren Ende (stromaufwärtige Luftseite) des Verdampfers 21 vorgesehen ist. Das Rohr 21c ist einstückig am untersten Bereich eines unteren Kunststoff­ gehäuseteils 29a ausgebildet (Fig. 6).

Fig. 6 zeigt die Art des Zusammenbaus der Vorrichtung bei dieser Ausführungsform. Der Lüfter 15 des Gebläses 14 wird, nachdem er einstückig mit Drehwelle 16a des Motors 16 verbun­ den worden ist, innerhalb des Spiralgehäuses 17 angeordnet, das einstückig im unteren Kunststoffgehäuseteil 29a ausgebil­ det ist, und der Motor 16 wird im Spiralgehäuse 17 mittels eines Flanschbereichs 16b desselben eingebaut und befestigt.

Der Verdampfer 21 wird an einer Anbaufläche des unteren Ge­ häuseteils 29a angebracht bzw. angebaut und bei sandwicharti­ ger Erfassung seiner oberen Seite mit einem mittleren Kunst­ stoffgehäuseteil 29b zwischen den beiden Gehäuseteilen 29a und 29b befestigt.

Der glockenförmige Einlaßanschluß 18 mündet im oberen Abdeck­ teil 17c des Spiralgehäuses 17, das mit dem mittleren Gehäu­ seteil 29b einstückig ausgebildet ist, und der Innen­ luft/Außenluft-Schaltkasten 11 ist oberhalb dieses glocken­ förmigen Einlaßanschlusses 18 angeordnet und einstückig mit dem Spiralgehäuse eingebaut.

Der Heizkern 22 und das Heißwasser-Regelventil 24 sind an einer Anbaufläche des mittleren Gehäuseteils 29b angebracht bzw. angebaut, und bei sandwichartiger Erfassung seiner obe­ ren Seite mit dem oberen Kunststoffgehäuse 29c zwischen den beiden Gehäuseteilen 29b und 29c befestigt.

Der Schaltbereich 23 für die Luftauslaß-Betriebsart ist am oberen Gehäuseteil 29c angeordnet, und die Drehklappe 23a ist dort eingebaut. Des weiteren ist der dem Fußraum zugewandte Luftkanal 27, der aus Kunststoff hergestellt und als separa­ ter Körper ausgebildet ist, mit dem oberen Gehäuseteil 29c verbunden. In gleicher Weise sind, obwohl in Fig. 6 nicht dargestellt, der dem Kopfraum zugewandte Luftkanal 25 und der Defroster-Luftkanal 28, die aus Kunststoff hergestellt und als eigenständige Körper ausgebildet sind, mit dem oberen Ge­ häuseteil 29c verbunden.

Jedes der Gehäuseteile 29a, 29b und 29c, die Luftkanäle 25, 27 und 28 und der Innenluft/Außenluft-Schaltkasten 11 sind mit Hilfe von nachgiebigen Metallclipsen, Schrauben oder der­ gleichen entfernbar verbunden.

Weiter bezeichnet in Fig. 4 und in Fig. 6 D₁ eine separate Fläche zwischen dem unteren Gehäuseteil 29a und dem mittleren Gehäuseteil 29b, und bezeichnet D₂ eine separate Fläche zwi­ schen dem mittleren Gehäuseteil 29b und dem oberen Gehäuse­ teil 29c.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der vorliegenden Ausfüh­ rungsformen mit ihrem oben erörterten Aufbau beschrieben.

Gemäß Fig. 2 strömt Luft (Pfeil a in Fig. 4), die aus dem Einlaß/Auslaßluft-Schaltkasten 11 ausströmt, im wesentlichen horizontal (Pfeile b und b₁ bis b₄ gemäß Fig. 3 und Fig. 4) innerhalb des Spiralgehäuses 17 mittels des Gebläselüfters 15, strömt diese Luft entlang der drei Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F des beifahrerseitigen dem Fußraum zugewand­ ten Luftkanals 27B in dem auslaßseitigen Weg 17a des Spiral­ gehäuses 17, und strömt diese Luft in den unteren Bereich des Verdampfers 21, wie mittels des Pfeils c in Fig. 4 darge­ stellt ist. Die Blasluft strömt, nachdem sie mittels des Ver­ dampfers 21 entfeuchtet und gekühlt worden ist, weiter nach oben (Pfeil d), wird in den Heizkern 22 eingeführt und wird dort aufgeheizt.

Bei dieser Ausführungsform wird das Heißwasser-Regelventil 24 zur Regelung des Heißwasserstroms zum Heizkern 22 als eine Einrichtung zur Regelung der Temperatur der klimatisierten Luft verwendet, und wird sozusagen ein Strömungsregelungs- Wiederaufwärmverfahren verwendet, um eine gewünschte Auslaß­ lufttemperatur durch Regelung des Heißwasserstroms an diesem Heißwasser-Regelventil 24 zu erreichen. Mittels des Heizkerns 22 auf die gewünschte Temperatur wieder aufgeheizte klimati­ sierte Luft strömt in den Schaltbereich 23 für die Auslaß­ luft-Betriebsart des oberen Gehäuseteils 29c, wie mittels des Pfeils e dargestellt ist, und wird dort mittels der Dreh­ klappe 23a auf die vorbestimmten Kanäle verteilt, wie in Fig. 8-12 dargestellt ist.

Luft, die in den Heizeinrichtungs-Luftkanal 27 eingeströmt ist, wird in zwei Ströme in der Fahrzeugbreitenrichtung W aufgeteilt, wie mittels des Pfeils f₁ und des Pfeils f₂ ange­ geben ist. Der eine Strom f₁ strömt durch den fahrerseitigen dem Fußraum zugewandten Luftkanal 27a und wird aus dem fah­ rerseitigen dem Fußraum zugewandten Luftauslaß 26a zu dem fahrerseitigen Fußbereich geblasen, wie mittels des Pfeils g₁ angegeben ist.

Des weiteren strömt der andere Strom f₂ durch den beifahrer­ seitigen dem Fußraum zugewandten Luftkanal 27b, den eingezo­ genen Erweiterungsbereich 27c und weiter durch die drei Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F, und wird dieser Strom vom beifahrerseitigen dem Fußraum zugewandten Luftauslaß 26b zu dem beifahrerseitigen Fußbereich geblasen, wie mittels des Pfeils g₂ angegeben ist.

Bei dieser Ausführungsform wird die vorstehend angegebene Arbeitsweise mittels des obenbeschriebenen Aufbaus durchge­ führt, und kann die nachfolgend angegebene Wirkung erreicht werden.

Der Verdampfer 21 und der Heizkern 22 sind beide im wesentli­ chen horizontal in einer Gestaltung und Zuordnung angeordnet, bei der die eine Einrichtung die andere Einrichtung über­ lappt, so daß Blasluft von der unteren Seite dieser Wärmetau­ scher aus eingeführt und Luft von einer oberen Seite aus ab­ gegeben wird und daher kein Blasluft-Kanalbereich in Fahr­ zeuglängsrichtung L der Klimatisierungseinheit 2 benötigt wird und die Abmessung der Luftklimatisierungseinheit 2 in Fahrzeuglängsrichtung L stark verkleinert werden kann.

Da der vertikale Raumbedarf für den Wärmetauscherbereich gleichzeitig verkleinert werden kann, ist es zusätzlich leicht und einfach, die Klimatisierungseinheit 2 in einem Fahrzeug einzubauen bzw. unterzubringen.

Gemäß Darstellung in Fig. 6 sind die meisten Bauteile der Klimaanlage so ausgebildet, daß sie in vertikaler Richtung zusammengebaut werden können, und ist es bei der Herstellung möglich, die Klimaanlage zusammenzubauen, indem die Teile in Richtung von unten nach oben gestapelt werden, und kann die Anzahl der Montagearbeitsschritte verringert werden.

Der Verdampfer 21 ist nach unten in Richtung auf den vorderen Bereich der Luftströmungsrichtung der von dort nach unten ge­ blasenen Luft geneigt, und das Rohr des Verdampfers 21 ist ebenfalls in Luftströmungsrichtung (in der linken und der rechten Richtung in Fig. 3 und Fig. 4) angeordnet, und das an der Oberfläche des Rohres kondensierte Wasser wird mittels der Blasluft weggedrückt, in einfacher Weise an dem vorderen Neigungsende (dem rechten Ende in Fig. 4) des Verdampfers 21 gesammelt und fällt herunter.

Das kondensierte Wasser wird an einen äußeren Bereich von einem Abgaberohr 21a für kondensierte Flüssigkeit aus abgege­ ben, das am vorderen Neigungsende des Verdampfers 21 vorgese­ hen ist. Aus diesem Grunde kann das kondensierte Wasser leicht vom Verdampfer 21 aus abgegeben werden.

Da das kondensierte Wasser des Verdampfers 21 zu einer strom­ aufwärtigen Luftseite strömt und fällt, wird das fallende kondensierte Wasser mittels der Hochtemperatur-Blasluft vor dem Kühlen erwärmt. Folglich sinkt die Außenflächentemperatur des unteren Gehäuseteils 29a nicht stark ab, und ist daher die Frost- bzw. Eisbildung am unteren Gehäuseteil 29a in er­ heblichem Maße verringert oder ausgeschaltet, kann eine Iso­ lierung (Wärmeisoliermaterial), normalerweise an der Innen­ seite des Gehäuses angebracht, entfallen bzw. weggelassen werden, und können die Kosten weiter gesenkt werden.

Des weiteren kann entsprechend dem beabsichtigten Einbau des Heizvorrichtungs-Luftkanalsystems bei dieser Ausführungsform die nachfolgend angegebene Wirkung erreicht werden.

Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist der fahr­ gastseitige dem Fußraum zugewandte Luftkanal 27B durch den eingezogenen Erweiterungen 27C in drei Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F verzweigt, mündet der beifahrerseitige dem Fußraum zugewandte Luftkanal 27B an jedem der freien Endbe­ reiche dieser Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F, und ist jeder der Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F so angeordnet, daß er durch den auslaßseitigen Weg 17a des Spiralgehäuses 17 des Gebläses 14 läuft, und kann der beifahrerseitige dem Fuß­ raum zugewandte Luftkanal 27B im wesentlichen geradlinig vom Endbereich des dem Fußraum zugewandten Luftkanals 27 aus nach unten angeordnet sein, der am oberen Bereich des Schaltbe­ reichs 23 für die Luftauslaß-Betriebsart vorgesehen ist.

Demzufolge kann der Luftströmungswiderstand des beifahrersei­ tigen dem Fußraum zugewandte Luftkanals 27B ähnlich bzw. in gleicher Weise wie der fahrerseitige dem Fußraum zugewandte Luftkanal 27A verringert werden.

Da jeder der Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F so ausge­ bildet ist, daß er einen Querschnitt mit Stromliniengestalt für die durch den auslaßseitigen Weg 17a des Spiralgehäuses 17 strömende Luft aufweist, kann die Vergrößerung des Luft­ strömungswiderstands des Weges 17a durch dessen Hindurchfüh­ rung durch jeden der Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F auf ein Minimum unterdrückt werden.

Durch die Ausbildung von Abschnitten der drei separaten Durchtrittsbereiche 27D, 27E und 27F derart, daß das Luft­ strömungsverhältnis zum Verdampfer 21 im wesentlichen gleich­ förmig wird, kann darüber hinaus die Gleichmäßigkeit der zur gesamten Oberfläche des Verdampfers 21 strömenden Luft er­ reicht werden, und kann die Kühlkapazität des Verdampfers 21 verbessert werden.

Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Fig. 13 entspricht Fig. 3 der ersten Ausführungsform; bei der zweiten Ausführungsform ist ein einziger Durchtrittsbereich 27G als Durchtrittsbereich vorgesehen, der mit dem eingezoge­ nen Erweiterungsbereich 27C in Verbindung steht, der unmit­ telbar im beifahrerseitigen dem Fußraum zugewandten Luftkanal 27B angeordnet ist. Der einzige Durchtrittsbereich 27G ist so angeordnet, daß er durch den auslaßseitigen Weg 17a des Spi­ ralgehäuses 17 führt, und der beifahrerseitige dem Fußraum zugewandte Luftauslaß 26B mündet am freien Endbereich (unteren Endbereich).

Bei der zweiten Ausführungsform ist der Durchtrittsbereich 27G so ausgebildet, daß er einen Querschnitt mit Stromlinien­ gestalt für die durch den auslaßseitigen Weg 17a strömende Luft aufweist, und der Durchtrittsbereich 27G ist auch so ausgebildet, daß er einen Querschnitt aufweist, der als Spi­ ral-Zungenbereich des Spiralgehäuses 17 fungiert.

Das heißt, die Gestalt des freien Endbereichs der bezüglich der stromaufwärtigen Luftseite des Durchtrittsbereich 27G ist in einer bogenförmigen Gestalt mit einem Radius R identisch dem Krümmungsradius R des Zungenbereichs 17b ausgebildet, und die Fläche 27H des Durchtrittsbereichs 27G, dessen Fläche 27H der äußeren Umfangsfläche des Zentrifugallüfters 15 zugewandt ist, ist in identischer Gestalt einer logarithmischen Spirale wie das Spiralgehäuse 17 ausgebildet (d. h. die Gestalt einer logarithmischen Spirale mit dem Radius r, die durch die oben­ beschriebene Gleiche (1) ausgedrückt ist).

Durch eine solche Ausbildung des Durchtrittsbereich 27G fun­ giert der Endbereich des Durchtrittsbereichs 27G als zweiter Zungenbereich 17b′, und kann daher der dynamische Druck der Blasluft mit einer hohen dynamischen Druckkomponente, die vom Zentrifugallüfter 15 abgegeben wird, in günstigerer Weise zu einer statischen Druckkomponente mittels des zweiten Zungen­ bereichs 17b′ am auslaßseitigen Weg 17a des Spiralgehäuses 17 umgewandelt werden. Auf diese Weise kann ein plötzlicher Ver­ größerungsverlust am auslaßseitigen Weg 17a des Spiralgehäu­ ses 17 unterdrückt bzw. überwunden werden, und kann ein nach­ teiliger Einfluß auf die Blasleistung minimiert werden.

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Bei der zweiten und der dritten Ausführungsform sind die Durchtrittsbereiche 27D, 27E, 27F und 27G so angeordnet, daß sie durch den auslaßseitigen Weg 17a des Spiralgehäuses 17 laufen, und daher erfährt, wenn die mittels des Heizkerns 22 aufgeheizte heiße Luft durch die Durchtrittsbereiche 27D, 27E, 27F und 27G strömt, die heiße Luft mit der Niedertempe­ raturluft, die durch den auslaßseitigen Weg 17a strömt, einen Wärmeaustausch, und wird ihre Temperatur abgesenkt. Demzu­ folge kann die Temperatur der vom beifahrerseitigen dem Fuß­ raum zugewandten Luftkanal 27B geblasenen Heißluft, wenn die Außenluft-Temperatur niedrig ist, niedriger sein als eine be­ vorzugte Temperatur in Hinblick auf das Heizempfinden.

Dieses Problem ist dadurch bedingt, daß die Kanalwand der Durchtrittsbereiche 27D, 27E, 27F und 27G, die durch den aus­ laßseitigen Weg 17a laufen, aus einer Einschichtstruktur aus dünnen Kunststoffkissen mit einer Dicke von etwa 2 mm herge­ stellt ist. Angesichts dessen ist bei der dritten Ausfüh­ rungsform der Wärmeübertragungskoeffizient an der Kanalwand dadurch verkleinert, daß die Kanalwand der Durchtrittsberei­ che 27D, 27E, 27F und 27G in einer mindestens doppelschichti­ gen Kanalstruktur ausgebildet ist und eine Wärmeisolations- Luftschicht in einem mittleren Bereich der doppelschichtigen Kanalstruktur ausgebildet ist, wodurch der Wärmeaustausch zwischen der genannten Heißluft und der Niedertemperaturluft auf eine kleine Größe herabgesetzt.

Das heißt, bei der dritten Ausführungsform ist das untere Kunststoffgehäuseteil 29b, das in Fig. 6 dargestellt ist, in ein oberseitiges erstes Gehäuseteil 290 und ein unterseitiges zweites Gehäuseteil 281 gemäß Darstellung in Fig. 14 aufge­ teilt, und ist das oberseitige erste Gehäuseteil 290 in einer Mehrschicht-Querschnittsgestalt aus zwei Schichten ausgebil­ det, um an dem unterseitigen zweiten Gehäuseteil 291 verbun­ den zu werden. Durch die Realisierung dieses Aufbaus ist eine Wärmeisolations-Luftschicht 290c zwischen der äußeren Um­ fangswand 290a und der inneren Umfangswand 290b des obersei­ tigen ersten Gehäuseteils 290 ausgebildet.

Durch die Ausbildung der Wärmeisolations-Luftschicht 290c ist der Wärmeübertragungskoeffizient an der Kanalwand der Durch­ trittsbereiche 27D bis 27G verkleinert, und kann der Wärme­ austausch zwischen der heißen Luft und der Niedertemperatur­ luft auf eine kleine Größe herabgesetzt werden.

Versuchen und einer Untersuchung der Erfinder entsprechend sinkt dann, wenn die Kanalwand der Durchtrittsbereiche 27D bis 27G aus einer Einschicht-Struktur aus dünnen Kunststoff­ kissen mit einer Dicke von etwa 2 mm hergestellt ist, bei einer Außenlufttemperatur von -10°C die Temperatur der zum Inneren des Fahrgastraumes geblasenen heißen Luft um 4°C bis 5°C; bei der dritten Ausführungsform kann jedoch durch die Realisierung der inneren und äußeren Doppelschichtwände 290a und 290b mit einer Wandflächendicke von etwa 2 mm und durch die Ausbildung der dazwischen liegenden Wärmeisolations-Luft­ schicht 290c das Absinken der Heißluft-Blastemperatur auf 1°C oder weniger herabgesetzt werden.

Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Gemäß Darstellung in Fig. 15 ist eine Vielzahl von Rippen 290d, die zwischen der äußeren Umfangswand 290a und der inne­ ren Umfangswand 290b des oberseitigen ersten Gehäuseteils 290 wie bei der obenbeschriebenen dritten Ausführungsform ange­ ordnet und mit diesen verbunden sind, einstückig ausgebildet. Auf diese Weise ist die Starrheit bzw. Steifigkeit des ober­ seitigen ersten Gehäuseteils 290 verbessert, und ist die Ge­ stalt der Durchtrittsbereiche 27D bis 27G (d. h. der Zwischen­ raum zwischen der inneren und der äußeren Wand 290a und 290b) durch diese Rippen 290d stabilisiert.

Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Bei der fünften Ausführungsform, die in Fig. 16 dargestellt ist, ist eine äußere Umfangswand 291a, die der äußeren Um­ fangswand 290a der dritten Ausführungsform entspricht, am un­ terseitigen zweiten Gehäuseteil 291 ausgebildet, und ist die Wärmeisolations-Luftschicht 290c zwischen der äußeren Um­ fangswand 291a und der inneren Umfangswand 290b des obersei­ tigen ersten Gehäuseteils 290 ausgebildet.

Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Bei der sechsten Ausführungsform, die in Fig. 17 dargestellt ist, ist eine Vielzahl von Rippen 290e, die an der äußeren Umfangsseite vorstehen, einstückig an der inneren Umfangswand 290b des oberseitigen ersten Gehäuseteils 290 vorgesehen, und ist der Zwischenraum zwischen der inneren Wand 290a und der äußeren Wand 290b durch diese Rippen 290e stabilisiert.

Weiter kann die vorliegende Erfindung in gegenüber den vor­ stehend beschriebenen und erläuterten Ausführungsformen ande­ ren zahlreichen Arten realisiert werden. Beispielsweise sind die Durchtrittsbereiche 27D bis 27G des beifahrerseitigen dem Fußraum zugewandten Luftkanal 27B bei jeder der obenbeschrie­ benen Ausführungsformen im unteren Gehäuseteil 29a ausgebil­ det; jedoch ist es auch möglich, diese Durchtrittsbereiche 27D bis 27G sowohl im unteren Gehäuseteil 29a als auch im mittleren Gehäuseteil 29b auszubilden.

In ähnlicher Weise ist es auch möglich, daß die Doppel­ schicht-Kanalwandstruktur der Durchtrittsbereiche 27D bis 27G, die in Fig. 14 bis Fig. 17 angegeben ist, sowohl im un­ teren Gehäuseteil 29a als auch im mittleren Gehäuseteil 29b ausgebildet ist. Es ist unnötig darauf hinzuweisen, daß es auch möglich ist, daß die Durchtrittsbereiche 27D bis 27G eine Mehrschicht-Kanalwandstruktur aus drei oder mehr Schich­ ten besitzen können.

Des weiteren kann eine Luftmischklappe als Einrichtung zur Regelung der Temperatur anstelle des Strömungsregelungs-Wie­ dererwärmungsverfahrens verwendet werden, das von dem Heiß­ wasser-Regelventil 24 Gebrauch macht, und kann eine platten­ förmige Klappe anstelle einer Drehklappe 23a als Einrichtung zum Schalten der Durchtritte des Schaltbereichs 23 für die Luftauslaß-Betriebsart verwendet werden.

Obwohl die Erfindung vollständig in Verbindung mit bevorzug­ ten Ausführungsformen beschrieben worden ist, sind zahlreiche Änderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich. Diese Änderungen und Modifikationen sind als unter den Rahmen der in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung fallend zu verstehen.

Claims (12)

1. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, um­ fassend:
ein Gebläse (14) zum Blasen klimatisierter Luft;
einen Heiz-Wärmetauscher (22), der im wesentlichen horizontal angeordnet ist und in den mittels des Gebläses (14) geblasene Luft von seiner Unterseite aus eingeführt wird, zum Aufheizen und Abgeben der Blasluft nach oben;
einen Fußraum-Luftauslaß (26A, 26B), der zum Fußbereich im Fahrgastraum hin geöffnet ist, um dort klimatisierte Luft zu­ zuführen, und
einen Fußraum-Luftkanal (27, 27A, 27B) zum Einführen der mit­ tels des Heiz-Wärmetauschers (22) erwärmten klimatisierten Luft von einem oberen Bereich des Heiz-Wärmetauschers (22) aus zum Fußraum-Luftauslaß (26A, 26B), wobei
der Fußraum-Luftkanal (27, 27A, 27B) einen Durchtrittsbereich (27A-27G) aufweist, der durch einen auslaßseitigen Weg (17a) des Gebläses (14) hindurchgeht.

2. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Durchtrittsbereich (27D-27G) des Fußraum-Luftkanals (27, 27A, 27B) so ausgebildet ist, daß er einen Querschnitt mit Stromliniengestalt entlang der Strömung der vom Gebläse (14) aus geblasenen Luft aufweist.

3. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Durchtrittsbereich (27D-27G) des Fußraum-Luftkanals (27, 27A, 27B) in einer mindestens doppelschichtigen-Kanalstruktur (290a, 290b, 291a) ausgebildet ist und wobei eine Wärmeisola­ tions-Luftschicht (290c) im mittleren Bereich der doppel­ schichtigen-Kanalstruktur (290a, 290b, 291a) ausgebildet ist.

4. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei
der Fußraum-Luftkanal in mehrere Luftkanäle (27, 27A, 27B) verzweigt ist und
der Durchtrittsbereich (27D-27G) in einem der mehreren Luftkanäle (27, 27A, 27B) vorgesehen ist.

5. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei
das Gebläse (14) so vorgesehen ist, daß es aus einem Zentral­ bereich in Fahrzeugbreitenrichtung (W) des Armaturenbrettbe­ reichs (P) im Fahrgastraum verschiebbar ist und
der Heiz-Wärmetauscher (22) im Zentralbereich vorgesehen ist.

6. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Gebläse (14) mit einem Zentrifugallüfter (15) und einem Spiralgehäuse (17) zum dortigen Einbau des Zentrifugallüfters (15) ausgestattet ist und
der Durchtrittsbereich (27D-27G) so ausgebildet ist, daß er durch einen auslaßseitigen Weg (17a) des Spiralgehäuses (17) läuft.

7. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Durchtrittsbereich (27D-27G) so ausgebildet ist, daß er eine Querschnittsgestalt aufweist, die ein Zungenabschnitt (17b′) des Spiralgehäuses (17) ist.

8. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, weiter um­ fassend:
einen Kühl-Wärmetauscher (21), der im wesentlichen horizontal unterhalb des Heiz-Wärmetauschers (22) angeordnet ist und in den vom Gebläse (14) geblasene Blasluft von der Unterseite aus eingeführt wird, um die Blasluft zu kühlen und nach oben abzugeben, und
einen Schaltbereich (23) für die Luftauslaß-Betriebsart, der an der bezüglich des Luftstroms abwärtigen Seite des Heiz- Wärmetauschers (22) angeordnet ist, um die Luftströmungsrich­ tung der mittels des Heiz-Wärmetauschers (22) erwärmten Luft zu schalten, wobei
der Fußraum-Luftkanal (27, 27A, 27B) so gestaltet ist, daß er klimatisierte Luft, deren Luftströmungsrichtung mittels des Schaltbereichs (23) für die Luftauslaß-Betriebsart geschaltet worden ist, in den Fußraum-Luftauslaß (26A, 26B) einführt.

9. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei
das Gebläse (14) so vorgesehen ist, daß es aus einem Zentral­ bereich in Fahrzeugbreitenrichtung (W) des Armaturenbrettbe­ reichs (P) im Fahrgastraum verschiebbar ist und
der Kühl-Wärmetauscher (21), der Heiz-Wärmetauscher (22) und der Schaltbereich (23) für die Luftauslaß-Betriebsart im zen­ tralen Bereich angeordnet sind.

10. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, weiter um­ fassend
einen Außenluft/Innenluft-Schaltkasten (11) zum derartigen Schalten, daß Innenluft im Fahrgastraum und Außenluft von au­ ßerhalb des Fahrgastraums eingeführt wird, wobei
das Spiralgehäuse (17) mit einem Lufteinlaßanschluß (18) aus­ gestattet und im wesentlichen horizontal angeordnet ist;
der Innenluft/Außenluft-Schaltkasten (11) oberhalb des Spi­ ralgehäuses (17) angeordnet ist,
der Zentrifugallüfter (14) so angeordnet ist, daß er aus dem Innenluft/Außenluft-Schaltkasten (11) durch den Luftaufnahme­ anschluß (17) hindurch angesaugte Luft im wesentlichen hori­ zontal bläst, und
der luftauslaßseitige Weg (17a) des Spiralgehäuses (17) mit einem Luftweg an der bezüglich des Luftstroms abwärtigen Seite des Kühl-Wärmetauschers (21) verbunden ist.

11. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der Durchtrittsbereich als mehrere Durchtrittsbereiche (27D- 27G) ausgebildet ist und jeder Abstand der mehreren Durch­ trittsbereiche (27D-27G) in solcher Weise eingestellt ist, daß das Luftströmungsverhältnis zum Kühl-Wärmetauscher (21) im wesentlichen einheitlich ist.

12. Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei der Schaltbereich (23) für die Luftauslaß-Betriebsart oberhalb des Heiz-Wärmetauschers (22) angeordnet ist.