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Querverweis auf betroffene Anmeldungen
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 14/010,647, welche am 27. August 2013 angemeldet wurde, und den Vorteil der provisorischen US-Anmeldung Nr. 61/694,974, welche am 30. August 2012 angemeldet wurde. Die gesamten Offenbarungen von den oben genannten Anmeldungen werden hier durch eine Bezugnahme mit einbezogen.
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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HVAC-System) für ein Fahrzeug. Noch genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein zweckbestimmtes Bodenlüften, welches Luft in Richtung zu dem Bodenauslass leitet, wenn das HVAC-System in dem Frontmodus oder einem Instrumentenbrettmodus ist.
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Hintergrund
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen betreffend die vorliegende Erfindung bereit, welche nicht notwendigerweise Stand der Technik sind.
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Es sind Fahrzeuge bekannt, HVAC-Systeme einzubeziehen, um den Komfort der Menschen im Inneren der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zu verbessern. Die HVAC-Systeme heizen und kühlen Luft, welche durch das HVAC-System geblasen wird, unter Verwenden eines Heizwärmetauschers und/oder eines Kühlwärmetauschers. Der Heizwärmetauscher verwendet üblicherweise das Kühlmittel eines Motors als eine Wärmequelle zum Aufheizen der Luft. Der Kühlwärmetauscher ist üblicherweise ein Verdampfer, welcher ein Teil von einem Klimatisierungssystem in dem Fahrzeug ist, das durch den Motor des Fahrzeugs angetrieben wird. Die Luft, welche durch das HVAC-System geblasen wird, kommt von einer Außenluft des Fahrzeugs her, einer Innenluft der Fahrgastzelle des Fahrzeugs oder einer Kombination von der Außenluft des Fahrzeugs und der Innenluft der Fahrgastzelle von dem Fahrzeug. Die Luft, welche durch das HVAC-System geblasen wird, wird klimatisiert (aufgeheizt/gekühlt) und wird sodann in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs durch einen oder mehrere Lüftungsauslässe geleitet.
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Obwohl diese HVAC-Systeme von Fahrzeugen für ihre beabsichtigten Zwecke funktioniert haben, bleiben einige Nachteile. Das Luftverteilungssystem innerhalb dieser HVAC-Systeme ist zum Beispiel konstruiert, um einen Defrostermodus bereitzustellen, in welchem Luft zu der vorderen Windschutzscheibe durch einen Defrosterauslass geleitet wird, einen Frontmodus, in welchem Luft durch Lüftungsöffnungen in dem Armaturenbrett in Richtung zu einem oberen Abschnitt von dem Körper der Insassen geleitet wird, und einen Bodenmodus, in welchem Luft in Richtung zu den Bodenauslässen geleitet wird, welche Luft in Richtung zu den Füßen der Insassen leiten. Üblicherweise wird der Defrostermodus zum Entfernen eines Beschlags der Windschutzscheibe verwendet, der Frontmodus wird während eines Kühlens der Fahrgastzelle verwendet, und der Bodenmodus wird während eines Heizens der Fahrgastzelle verwendet.
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Einige HVAC-Systeme erlauben eine Kombination von Modi, welche durch den Insassen einzustellen sind. Diese Kombination von Modi kann ein Defroster-/Fußmodus, ein Front-/Fußmodus oder dasjenige sein, was als ein Zwei-Level-Modus bezeichnet wird, oder irgendeine andere Kombination von zwei oder mehr Modi. Bei einem anderen als diesen Zwei-Level-Modi leitet das typische HVAC-System sämtliche Luft zu den Lüftungsöffnungen in dem Armaturenbrett, wenn der Frontmodus ausgewählt ist, und sämtliche Luft zu den Bodenlüftungsöffnungen, wenn der Bodenmodus ausgewählt ist.
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Bei einigen Konstruktionen kann es vorteilhaft sein, immer etwas von der klimatisierten Luft zu den Bodenlüftungsöffnungen zu liefern. Ein ständiges Liefern von einer gewissen Luftströmung zu den Bodenlüftungsöffnungen wird die Zirkulation von Luft zu den Füßen der Insassen sicherstellen. Wenn zum Beispiel das HVAC-System auf den Frontmodus eingestellt ist während des Kühlens der Fahrgastzelle, kann es vorteilhaft sein, eine kleine Menge einer kalten Luftströmung zu den Bodenlüftungsöffnungen zu liefern, um das Komfortniveau für die Insassen in dem Fahrzeug zu erhöhen.
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Zusammenfassung
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Erfindung bereit und ist nicht eine umfassende Offenbarung von ihrem vollständigen Umfang oder von sämtlichen von ihren Merkmalen.
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Die vorliegende Erfindung stellt die Gestaltung mit einem HVAC-System bereit, welches eine kleine Menge von einer Luftströmung zu den Bodenlüftungsöffnungen bereitstellt, wenn das HVAC-System auf den Frontmodus eingestellt ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Klappe vorgesehen, welche zwischen dem Frontmodus und dem Bodenmodus schaltet. In dem Frontmodus unterbindet die Klappe eine Luftströmung zu den Bodenlüftungsöffnungen, und in dem Bodenmodus unterbindet die Klappe eine Luftströmung zu den Lüftungsöffnungen in dem Armaturenbrett. Das Klimatisierungsgehäuse ist mit einem Lüftungsdurchlass einer Bodenlüftungsöffnung versehen, welcher es einer spezifischen Menge an klimatisierter Luft erlaubt, die Klappe zu umgehen, welche eine Luftströmung zu den Bodenlüftungsöffnungen unterbindet. Auf diese Weise wird eine spezifische Menge von einer Luftströmung an den Bodenlüftungsöffnungen vorgesehen, wenn das HVAC-System in dem Frontmodus ist.
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Weitere Bereiche einer Anwendbarkeit werden aus der hier gegebenen Beschreibung offensichtlich werden. Die Beschreibung und spezielle Beispiele in dieser Zusammenfassung sind lediglich für die Zwecke einer Darstellung beabsichtigt und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfing der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
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Zeichnungen
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Die Zeichnungen, welche hier beschrieben sind, dienen lediglich für die Zwecke einer Darstellung von ausgewählten Ausführungsformen und nicht von sämtlichen möglichen Umsetzungen und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
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1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem HVAC-System in Ubereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, welches dort schematisch dargestellt ist;
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2 ist eine Schnittansicht von einem Klimatisierungsgehäuse von dem HVAC-System, welches in der 1 dargestellt ist;
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3 ist eine perspektivische Ansicht von dem Klimatisierungsgehäuse, das in der 2 dargestellt ist; und
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4 ist eine vergrößerte Perspektivansicht von dem Bypassdurchlass in dem Klimatisierungsgehäuse, das in den 2 und 3 dargestellt ist.
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Entsprechende Bezugszeichen geben entsprechende Teile durch die verschiedenen Ansichten von den Zeichnungen hindurch an.
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Detaillierte Beschreibung
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Beispielhafte Ausführungsformen werden nun vollständiger mit einer Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Beispielhafte Ausführungsformen sind derart vorgesehen, dass diese Offenbarung vollständig sein wird und dem Fachmann des Gebiets den Umfang vollständig übermitteln wird. Verschiedene spezielle Details sind ausgeführt, wie zum Beispiel Beispiele von speziellen Komponenten, Einrichtungen und Verfahren, um ein vollständiges Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu bieten. Es wird einem Fachmann des Gebiets verständlich sein, dass spezielle Details nicht eingesetzt werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen umgesetzt werden können und dass keine davon zum Begrenzen des Umfangs der Erfindung ausgelegt werden sollte.
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Die Begrifflichkeit, welche hier verwendet wird, dient lediglich für den Zweck eines Beschreibens von besonderen beispielhaften Ausführungsformen und ist nicht dazu beabsichtigt, beschränkend zu sein. So wie sie hier verwendet werden, können die Singularformen „ein”, „eine” und „der/die/das” dazu beabsichtigt sein, ebenso die Pluralformen zu umfassen, sofern der Zusammenhang nicht deutlich etwas anderes angibt. Die Begriffe „aufweisen”, „aufweisend”, „umfassend” und „aufweisend” sind einschließend und spezifizieren daher das Vorhandensein von den angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Betriebsweisen, Elementen und/oder Komponenten, jedoch schließen sie nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Betriebsweisen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon aus. Die Verfahrensschritte, Vorgänge und Betriebsweisen, welche hier beschrieben sind, sind nicht dahingehend auszulegen, dass sie notwendigerweise ihre Leistung in der besonderen Reihenfolge erfordern, welche diskutiert oder dargestellt ist, wenn es nicht speziell als eine Reihenfolge von Leistungen identifiziert ist. Es ist ebenso zu verstehen, dass zusätzliche oder alternative Schritte eingesetzt werden können.
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Wenn ein Element oder eine Schicht bezeichnet wird, „auf” zu sein, „in Eingriff mit” zu sein, „verbunden mit” zu sein oder „gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer Schicht zu sein, kann es direkt auf, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt mit dem anderen Element oder anderen Schicht sein, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn im Gegensatz dazu ein Element bezeichnet wird als „direkt auf” zu sein, „direkt im Eingriff mit” zu sein, „direkt verbunden mit” zu sein oder „direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder einer Schicht zu sein, können dort keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein Andere Begriffe, welche zum Beschreiben der Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, sollten auf ähnliche Art und Weise interpretiert werden (z. B. „zwischen” versus „direkt zwischen”, „angrenzend” versus „direkt angrenzend” usw.). So wie er hier verwendet wird, umfasst der Begriff „und/oder” jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren von den zugehörigen aufgelisteten Gegenständen bzw. Elementen.
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Obwohl die Begriffe erster, zweiter, dritter usw. hier zum Beschreiben von verschiedenen Elementen, Komponenten, Bereichen, Schichten und/oder Abschnitten verwendet werden können, sollten diese Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht auf diese Begriffe beschränkt werden. Diese Begriffe können lediglich zum Unterscheiden von einem Element, Komponente, Bereich, Schicht oder Abschnitt von einem anderen Bereich, Schicht oder Abschnitt verwendet werden Begrifflichkeiten wie zum Beispiel „erste”, „zweite” und andere numerische Begriffe bedeuten, wenn sie hier verwendet weiden, nicht eine Abfolge oder Reihenfolge, wenn es nicht deutlich durch den Zusammenhang angegeben ist. Somit könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, welche unten diskutiert werden, als ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
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Räumliche relative Begriffe, wie zum Beispiel „innere”, „äußere”, „neben”, „unter” „unterer”, „über”, „obere” und ähnliche, können hier für die Erleichterung einer Beschreibung verwendet werden, um eine Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu einem anderen Element(en) oder Merkmal(en) zu beschreiben, so wie in den Figuren dargestellt Räumliche relative Begriffe sind zum Umfassen von verschiedenen Ausrichtungen der Vorrichtung in der Verwendung oder im Betrieb zusätzlich zu der Ausrichtung beabsichtigt, welche in den Figuren dargestellt ist. Wenn die Vorrichtung zum Beispiel in den Figuren umgedreht wird, würden Elemente, welche „unter” oder „neben” anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben sind, sodann ausgerichtet sein „über” den anderen Elementen oder Merkmalen. Der beispielhafte Begriff „unter” kann somit sowohl eine Ausrichtung von oberhalb als auch von unterhalb umfassen. Die Vorrichtung kann auf andere Art und Weise ausgerichtet sein (gedreht um 90° oder bei anderen Ausrichtungen) und die räumlichen relativen Beschreibungen, welche hier verwendet werden, dementsprechend interpretiert werden.
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Mit einer Bezugnahme auf die 1 bis 4 ist ein Fahrzeug 10 dargestellt, welches ein HVAC-System 12 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung einbezieht. Das HVAC-System 12 ist üblicherweise in der Instrumententafel eines Fahrzeugs 10 angeordnet und kühlt entweder Luft oder wärmt Luft auf, welche durch das HVAC-System 12 strömt. Um die Luft zu kühlen, nimmt das HVAC-System 12 einen Verdampfer (nicht gezeigt) in einem Klimatisierungsgehäuse 14 auf, welches ein Teil von einem Klimatisierungssystem von dem Fahrzeug ist. Um die Luft aufzuheizen, nimmt das HVAC-System 12 einen Heizwärmetauscher 16 in dem Klimatisierungsgehäuse 14 auf, welcher üblicherweise ein Kühlmittel eines Motors von einem Motorkühlsystem (nicht gezeigt) von einem Fahrzeug 10 empfängt.
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Das HVAC-System 12 weist ein Klimatisierungsgehäuse 14 auf, welches einen konventionellen Lüfter (nicht gezeigt) aufweist, welcher auf einer stromaufwärtigen Seite von dem Verdampfer (nicht gezeigt) angeordnet ist. Ein Kältemittel eines niedrigen Drucks, welches in dem Verdampfer strömt, absorbiert Wärme von der Luft in dem Klimatisierungsgehäuse 14 für eine Verdampfung. Eine Innenluft-/Außenluft-Schaltbox (nicht gezeigt) ist üblicherweise an der Saugseite von dem konventionellen Lüfter vorgesehen. Die Luft im Inneren der Fahrgastzelle (Innenluft) und/oder die Luft außen von der Fahrgastzelle (Außenluft) wird durch die Innenluft-/Außenluft-Schaltbox in das Klimatisierungsgehäuse 14 durch den konventionellen Lüfter eingeführt.
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Das Klimatisierungsgehäuse 14 nimmt auf der stromabwärtigen Seite von dem Verdampfer den Heizwärmetauscher 16 auf. Heißes Wasser (Kühlmittel) von dem Motor des Fahrzeugs (nicht gezeigt) wird zu dem Heizwärmetauscher 16 durch eine Wasserpumpe (nicht gezeigt) geleitet. Ein Wasserventil (nicht gezeigt) kann zum Steuern des Strömungsvolumens von dem Kühlmittel des Motors eingesetzt werden, welches zu dem Heizwärmetauscher 16 geliefert wird.
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Das Klimatisierungsgehäuse 14 umfasst einen Kaltluftbereich 30 unmittelbar stromabwärts von dem Verdampfer und unmittelbar stromaufwärts von dem Heizwärmetauscher 16. Eine Luftmischklappe 32 steuert die Menge an kalter Luft von dem Kaltluftbereich 30, welche durch den Heizwärmetauscher 16 geleitet wird, und die Menge von Luft, welche durch den Bypassdurchlass 34 für Kühlluft geleitet wird, welcher den Heizwärmetauscher 16 umgeht. Während die Luftmischklappe 32 als eine schwenkende Klappe dargestellt ist, ist es innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, irgendeine Art von einer im Stand der Technik bekannten Klappe zu verwenden. Ein zweiter Bypassdurchlass 36 für Kaltluft ist an der Seite von dem Heizwärmetauscher 16 von dem Bypassdurchlass 34 für Kaltluft vorgesehen. Der Bypassdurchlass 36 für Kaltluft leitet kalte Luft zu einem Luftverteilungssystem 38 für hintere Insassen, welches Luft zu dem hinteren Sitzbereich des Fahrzeugs 10 leitet. Das Luftverteilungssystem 38 umfasst eine Klappe 40, welche die Luftströmung zu dem hinteren Sitzbereich zwischen einem hinteren Frontkanal 44 und einem hinteren Fußkanal 42 schaltet.
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Die Luftmischklappe 32 kann zum Leiten einer Luftströmung zu dem Bypassdurchlass 34 für Kaltluft angeordnet sein und zum Unterbinden einer Luftströmung, welche zu dem Heizwärmetauscher 16 geht, um eine Luftströmung durch den Heizwärmetauscher 16 zu leiten und um eine Luftströmung zu unterbinden, welche zu dem Bypassdurchlass 34 für Kaltluft geht, oder um es einer Luftströmung zu erlauben, zu sowohl dem Bypassdurchlass 34 für Kaltluft als auch durch den Heizwärmetauscher 16 zu gehen in Abhängigkeit von der Temperaturanforderung, welche für das HVAC-System 12 eingestellt ist. Eine Luft, welche durch den Heizwärmetauscher 16 geleitet wird, strömt zu einem Warmluftbereich 50. Der Warmluftbereich 50 steht mit dem Luftverteilungssystem 38 und einem Warm-/Kalt-Mischungsbereich 52 in Kommunikation. Eine Klappe 54 steuert die Menge an Luft von dem Warmluftbereich 50 und dem Bypassdurchlass 36 für Kaltluft, welche zu dem hinteren Sitzbereich des Fahrzeugs 10 geht.
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Der Warm-/Kalt-Mischungsbereich 52 empfängt warme Luft von dem Warmluftbereich 50 und kalte Luft von dem Bypassdurchlass 34 für Kaltluft. Die warme und die kalte Luft werden zusammen gemischt, um die klimatisierte Luft bei der Temperatur bereitzustellen, welche durch das HVAC-System 12 eingestellt ist. Die klimatisierte Luft wird von dem Warm-/Kalt-Mischungsbereich 52 zu einem oder mehreren Auslässen geliefert, welche durch ein Klimatisierungsgehäuse 14 definiert sind. Ein Klimatisierungsgehäuse 14 definiert einen Defrosterauslass 60, welcher Luft zu einer Windschutzscheibe 62 von dem Fahrzeug 10 leitet, einen Frontauslass 64, welcher Luft zu einer Mehrzahl von Lüftungsöffnungen in dem Armaturenbrett leitet, welche die Luft zu dem oberen Abschnitt von der Fahrgastzelle des Fahrzeugs 10 leiten, und einen Fußauslass 68, welcher Luft zu einer oder mehreren Fußlüftungsöffnungen leitet, welche Luft zu dem unteren Abschnitt von der Fahrgastzelle leiten.
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Eine Defrosterklappe 70 leitet eine Luftströmung zu dem Defrosterauslass 60 und/oder zu dem Frontauslass 64 und dem Fußauslass 68. Während die Defrosterklappe 70 als eine kreisförmige, schwenkende Klappe dargestellt ist, ist es innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, irgendeine Art von einer im Stand der Technik bekannten Klappe zu verwenden. Die Defrosterklappe 70 kann eingestellt werden, um sämtliche Luft zu dem Defrosterauslass 60 zu leiten, um sämtliche Luft zu dem Frontauslass 64 und dem Fußauslass 68 zu leiten oder um Luft zu sowohl dem Defrosterauslass 60 als auch dem Frontauslass 64 und dem Fußauslass 68 zu leiten.
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Eine Front-/Fußklappe 72 leitet eine Luftströmung zu dem Frontauslass 64 und/oder dem Fußauslass 68 Während die Front-/Fußklappe 72 als eine flache, schwenkende Klappe dargestellt ist, ist es innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, irgendeine im Stand der Technik bekannte Art von Klappe zu verwenden. Die Front-/Fußklappe 72 kann eingestellt werden, um eine Luftströmung zu dem Frontauslass 64 zu unterbinden, um eine Luftströmung zu dem Fußauslass 68 zu unterbinden oder um eine Luftströmung zu sowohl dem Frontauslass 64 als auch dem Fußauslass 68 zu erlauben.
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Das Klimatisierungsgehäuse 14 definiert einen offenen Luftbypassdurchlass 80, welcher es einer spezifizierten Menge von einer Luftströmung erlaubt, die Front-/Fußklappe 72 zu umgehen und eine Luftströmung zu dem Fußauslass 68 bereitzustellen, wenn die Front-/Fußklappe 72 positioniert ist, um eine Luftströmung zu dem Fußauslass 68 zu unterbinden. Wenn somit die Front-/Fußklappe 72 eine Luftströmung zu dem Fußauslass 68 unterbindet, wird es einer spezifizierten Menge an Luft ermöglicht, die Front-/Fußklappe 72 durch den Luftbypassdurchlass 80 zu umgehen und diese spezifizierte Menge von einer Luftströmung dem Fußauslass 68 bereitzustellen.
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Die vorangegangene Beschreibung von den Ausführungsformen wurde für die Zwecke einer Darstellung und Beschreibung gegeben. Sie ist nicht dazu beabsichtigt, vollständig zu sein oder die Erfindung zu beschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale von einer besonderen Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht dazu beabsichtigt, diese besondere Ausführungsform zu beschränken, sondern sind dort, wo es anwendbar ist, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn es nicht speziell gezeigt oder beschrieben ist. Dieselbige kann ebenso auf verschiedene Art und Weise variiert werden. Solche Variierungen sind nicht als eine Abweichung von der Erfindung anzusehen, und sämtliche solcher Modifikationen sind dazu beabsichtigt, innerhalb des Umfangs der Erfindung umfasst zu sein.