DE19651279B4

DE19651279B4 - Klimaanlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19651279B4
Application number: DE19651279A
Authority: DE
Inventors: Kazushi Kariya Shikata; Yukio Kariya Uemura; Kenji Kariya Suwa; Hiroshi Kariya Nonoyama; Hikaru Kariya Sugi; Manabu Kariya Miyata; Yuichi Kariya Shirota
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2016-12-11
Also published as: DE19651279A1; US6213198B1

Abstract

Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, umfassend:
ein Klimatisierungsgehäuse (1, 101, 201), in dem ein Außenluft-Ansaugeinlaß (2, 102, 202) und ein Innenluft-Ansaugein-laß (3, 131, 132, 103, 231, 203) zum Ansaugen von Außenluft bzw. Innenluft am einen Ende (1a, 101a, 201a) ausgebildet sind und eine Defrosteröffnung (13, 107, 207) zum Ausblasen von Luft mindestens zur Windschutzscheibe des Fahrzeugs und eine Fußraumöffnung (15, 105, 205) zum Ausblasen von Luft in Richtung auf die Füße eines Fahrgastes im Fahrgastraum am anderen Ende (1b, 101b, 201b) ausgebildet sind;
eine Trennwandplatte (22–26, 110', 210) zum Begrenzen und Ausbilden des Inneren des Klimatisierungsgehäuses (1, 101, 201) in einen ersten Luftkanal (20, 111, 211), der von dem Außenluft-Ansaugeinlaß (2, 102, 202) aus zur Defrosteröffnung (13, 107, 207) hin ausgebildet ist, und einen zweiten Luftkanal (21, 112, 212), der vom Innenluft-Ansaugeinlaß (3, 131, 132, 103, 231, 203) aus zur Fußraumöffnung (15, 105, 205) hin ausgebildet...

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, die die Leistung der Enteisung der Windschutzscheibe sowie die Heizleistung für den Fahrgastraum zu verbessern in der Lage ist.

Eine herkömmliche Fahrzeug-Klimaanlage der obenangegebenen Gattung ist in JP 5-124426 A offenbart. Im Klimatisierungsgehäuse dieser Fahrzeug-Klimaanlage sind ein Innenlufteinlaß und ein Außenlufteinlaß an einem Ende ausgebildet, und sind am anderen Ende ein Fußraum-Luftauslaß, ein Defroster-Luftauslaß und ein Kopfraum-Luftauslaß ausgebildet.

Im Klimatisierungsgehäuse ist eine Trennwandplatte vorgesehen, die dessen Inneres in einen ersten Luftkanal, der sich vom Innenlufteinlaß zum Kopfraum-Luftauslaß und zum Fußraum-Luftauslaß erstreckt, und einen zweiten Luftkanal aufteilt, der sich vom Außenlufteinlaß zum Defroster-Luftauslaß hin erstreckt.

Für das Aufheizen des Fahrgastraums beim Enteisen der Windschutzscheibe wird die Fußraum/Defroster-Betriebsart gewählt, bei der die vom Außenluft-Ansaugeinlaß angesaugte Außenluft vom Defroster-Luftauslaß aus durch den ersten Luftkanal hindurch in Richtung auf die Windschutzscheibe ausgeblasen wird und bei dem die vom Innenluft-Ansaugeinlaß aus angesaugte Innenluft vom Fußraum-Luftauslaß aus durch den zweiten Luftkanal hindurch in Richtung auf die Füße des Fahrgastes im Fahrgastraum ausgeblasen wird.

Da die Außenluft mit geringer Feuchtigkeit zur Windschutzscheibe hin ausgeblasen wird, wird auf diese Weise die Lei stung der Enteisung der Windschutzscheibe verbessert. Da die Innenluft in den zweiten Luftkanal eingesaugt wird, nachdem sie bereits aufgeheizt worden ist, wird weiter die Heizleistung des Heiz-Wärmetauschers, der im zweiten Luftkanal vorgesehen ist, verringert, und wird demzufolge die Heizleistung verbessert.

Gegenwärtig wird bei Fahrzeugen (beispielsweise Diesel-Fahrzeugen, Elektrofahrzeugen etc.), die eine ausreichende Heizleistung nur schwer gewährleisten können, stark gefordert, daß die Heizlast des Heiz-Wärmetauschers weiter verringert wird.

In Hinblick auf die obenangegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug zu schaffen, die die obenangegebene Forderung erfüllen kann.

Im allgemeinen ist es zum Enteisen der Windschutzscheibe notwendig, eine vorbestimmte Luftmenge mit gereinger Feuchtigkeit von der Defrosteröffnung aus in Richtung auf die Windschutzscheibe auszublasen.

Entsprechend ist es bei der Klimaanlage, bei der die Außenluft durch einen ersten Luftkanal hindurch zur Windschutzscheibe ausgeblasen wird und die Innenluft durch einen zweiten Luftkanal hindurch zu den Füßen eines Fahrgastes ausgeblasen wird, notwendig, eine vorbestimmte Luftmenge mit geringer Feuchtigkeit durch den ersten Luftkanal hindurch in Richtung auf die Windschutzscheibe auszublasen.

Zur Befriedigung des obenangegebenen Bedürfnisses ist die vorbestimmte Luftmenge nicht nur durch die Außenluft mit geringer Feuchtigkeit, sondern durch die Außenluft mit geringer Feuchtigkeit im ersten Luftkanal und die Innenluft mit geringer Feuchtigkeit, nachdem sie mit Hilfe eines Entfeuchtungsmittels entfeuchtet worden ist und durch einen Innenluft-Mischkanal hindurch in den ersten Luftkanal eingemischt wird, gebildet. Im Wege der Erfindung kann die Belüftungslast verringert werden, während die Leistung der Enteisung der Windschutzscheibe aufrechterhalten bleibt, und kann demzufolge die Heizkapazität vergrößert werden.

Des weiteren wird bei der Erfindung nur die Innenluft im Innenluft-Mischkanal mit Hilfe des Entfeuchtungsmittels entfeuchtet, und kann daher das Entfeuchtungsmittel im Vergleich mit dem Fall klein gestaltet werden, bei dem die Innenluft im Innenluft-Mischkanal und im zweiten Luftkanal entfeuchtet wird.

Das Entfeuchtungsmittel kann aus einem elektrischen Element bestehen. Auf diese Weise kann, selbst wenn der Temperaturunterschied zwischen der Innenluft im Innenluft-Mischkanal und der Außenluft im ersten Luftkanal klein ist, die Entfeuchtungskapazität auf der Wärmeabsorptionsseite des elektrischen Elements vollständig genutzt werden, indem die Größe des am elektrischen Element angelegten bzw. verbrauchten elektrischen Stroms eingestellt wird.

Des weiteren kann ein Bestimmungsmittel die Bedingungen für das Ausblasen klimatisierter Luft mit geringer Feuchtigkeit von der Defrosteröffnung aus bestimmen. Wenn mit Hilfe des Bestimmungsmittels bestimmt wird, daß die Bedingungen für das Ausblasen klimatisierter Luft mit geringer Feuchtigkeit erfüllt sind, wird das elektrische Element in Betrieb genommen.

Auf diese Weise wird, wenn das Entfeuchten notwendig ist, das elektrische Element automatisch in Betrieb genommen. Daher wird die Arbeitsbelastung des Fahrgastes überwunden, und wird der Entfeuchtungsvorgang automatisch mittels des elektrischen Elements durchgeführt, wenn ein Entfeuchten notwendig ist. Das Entfeuchtungsmittel kann ein Wasseradsorptionsmittel zum Adsorbieren von Wasser in der Innenluft aufweisen.

Des weiteren kann ein Teilkanal, der zur Außenseite des er sten Luftkanals führt, ausgebildet sein, und kann das Wasseradsorptionsmittel des Entfeuchtungsmittels so vorgesehen bzw. angeordnet sein, daß es dem Innenluft-Mischkanal und dem Teilkanal zugewandt ist. Des weiteren kann das Heizmittel zum Aufheizen von Luft teilweise an der luftstromaufwärtigen Seite des Wasseradsorptionsmittels, das im Teilkanal vorgesehen ist, und eines Schaltmittels zum derartigen Schalten vorgesehen sein, daß das im Innenluft-Mischkanal vorgesehene Wasseradsorptionsmittel im Teilkanal vorgesehen und das im Teilkanal befindliche Wasseradsorptionsmittel im Innenluft-Mischkanal vorgesehen ist.

Auf diese Weise adsorbiert das im ersten Innenluftkanal befindliche Wasseradsorptionsmittel weiterhin Wasser aus der Luft im Innenluft-Mischkanal, steigt die Menge des adsorbierten Wassers allmählich an, und sinkt die Adsorptionsfähigkeit allmählich. Das Schaltmittel schaltet das im Innenluft-Mischkanal befindliche Wasseradsorptionsmittel derart, daß es im Teilkanal angeordnet wird.

Wenn das Wasseradsorptionsmittel so geschaltet bzw. bewegt wird, daß es im Teilkanal vorgesehen ist, strömt, da das Heizmittel an der stromaufwärtigen Seite des Wasseradsorptionsmittels vorgesehen ist, mittels des Heizmittels aufgeheizte Luft durch das Wasseradsorptionsmittel hindurch. Das am Wasseradsorptionsmittel adsorbierte Wasser wird durch Wärmeaustausch mit der Wärme von Luft mit hoher Temperatur verdampft und abgeführt. Auf diese Weise wird das zum Teilkanal geschaltete Wasseradsorptionsmittel wieder in einen adsorptionsfähigem Zustand zurückversetzt.

Da das wieder in den adsorptionsfähigen Zustand zurückversetzte Wasseradsorptionsmittel im Teilkanal mittels des Schaltmittels so geschaltet bzw. bewegt wird, daß es im ersten Innenluftkanal angeordnet ist, kann es wieder Wasser in der Luft im Innenluft-Mischkanal adsorbieren.

Wie oben beschrieben wird bei der Erfindung das Schalten der Stellung des Wasseradsorptionsmittels mit Hilfe des Schaltmittels wiederholt durchgeführt, und kann daher ein Wasseradsorptionsvorgang im Innenluft-Mischkanal mit Hilfe des Wasseradsorptionsmittels wiederholt durchgeführt werden. Da nur die Luft im Teilkanal mit Hilfe des Heizmittels aufgeheizt wird, kann die Kapazität des Heizmittels im Vergleich mit dem Fall verringert werden, bei dem die gesamte in den Fahrgastraum auszublasende Luft aufgeheizt wird.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
1 eine strukturelle Ansicht des gesamten Lüftungssystems einer ersten Ausführungsform;
2A eine strukturelle Ansicht der Trocknungsmitteleinheit 31 der ersten Ausführungsform;
2B eine auseinandergezogene Ansicht eines Gehäusebereichs 32;
3 ein Blockdiagramm des Regelsystems der ersten Ausführungsform;
4 eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise unter Darstellung des Zustandes der Fußraum-Betriebsart bei der ersten Ausführungsform;
5 eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise unter Darstellung des Zustandes der Defroster-Betriebsart bei der ersten Ausführungsform;
6 eine strukturelle Ansicht des gesamten Lüftungssystems in dem Fall, bei dem die erste Ausführungsform für eine Standardgegend verwendet wird;
7A und 7B strukturelle Ansichten der Trocknungsmitteleinheit 31 einer zweiten Ausführungsform;
8 einen schematischen Schnitt durch ein Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
9A eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung einer Modulstruktur eines Peltierelement;
9B ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung einer Einheit einer Peltierelement-Baugruppe;
10 eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung der Anbringungsbauweise der Peltierelement-Baugruppe;
11 ein Diagramm mit der Darstellung des Leistungskoeffizienten der Modulstruktur des Peltierelements;
12 eine schematische Schnittansicht der Klimaanlage für ein Fahrzeug nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
13 eine schematische Schnittansicht der Fahrzeug-Klimaanlage der fünften Ausführungsform;
14 eine schematische Schnittansicht der Fahrzeug-Klimaanlage der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
15 eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung der Anbringungsbauweise der Peltierelement-Baugruppe der siebten Ausführungsform der Erfindung;
16 eine schematische Schnittansicht der Fahrzeug-Klimaanlage der siebten Ausführungsform der Erfindung;
17 eine schematische Schnittansicht der Fahrzeug-Klimaanlage der achten Ausführungsform der Erfindung;
18 eine schematische Schnittansicht der Fahrzeug-Klimaanlage der neunten Ausführungsform der Erfindung und
19 eine schematische Schnittansicht der Fahrzeug-Klimaanlage der zehnten Ausführungsform der Erfindung.
Nachfolgend wird die erste Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 bis 6 beschrieben, bei der die Erfindung bei einer Klimaanlage für ein Dieselfahrzeug Anwendung findet, das für eine kalte Gegend geeignet ist.
1 ist eine Ansicht der Bauweise mit der schematischen Darstellung des gesamten Lüftungssystems bei dieser Ausführungsform. Gemäß 1 ist ein Klimatisierungsgehäuse 1 an einer Endseite mit einem Außenluft-Ansaugeinlaß 2 zum Ansau gen von Außenluft, einem ersten Innenluft-Ansaugeinlaß 3 und einem zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4, zum Ansaugen von Innenluft ausgebildet. Im Klimatisierungsgehäuse 1 ist eine Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 5 zum selektiven Öffnen oder Schließen des Außenluft-Ansaugeinlasses 2 und des zweiten Inneluft-Ausaugeinlasses 4 und eine innere Schließklappe 6 zum Öffnen oder Schließen des ersten Innenluft-Ansaugeinlasses 3 vorgesehen. Diese Klappen 5 und 6 sind durch Antriebsmittel 36 bzw. 37 (insbesondere Servo-Motoren, s. 3) angetrieben.
Im Klimatisierungsgehäuse 1 sind des weiteren ein erster Lüfter 8 und ein zweiter Lüfter 9 vorgesehen, die durch den gleichen Gebläsemotor 7 angetrieben sind. Der erste Lüfter 8 erzeugt einen Luftstrom in Richtung auf eine Defrosteröffnung 13 oder eine Kopfraumöffnung 14 (die weiter unten beschrieben werden) in einem ersten Luftkanal 20 (der weiter unten beschrieben wird). Der zweite Lüfter 9 erzeugt einen Luftstrom in Richtung auf eine Fußraumöffnung 15 (die weiter unten beschrieben wird) in einem zweiten Luftkanal 21 (der weiter unten beschrieben wird). Bei dieser Ausführungsform ist der Durchmesser des ersten Lüfters 8 größer als derjenige des zweiten Lüfters 9.
Ein Verdampfer 10 zum Kühlen von Luft im Klimatisierungsgehäuse 1 ist an einer luftstromabwärtigen Seite der Lüfter 8 und 9 im Klimatisierungsgehäuse 1 vorgesehen. Der Verdampfer 10 ist im Klimatisierungsgehäuse 1 in einer solchen Weiche vorgesehen, daß die gesamte Luft im Klimatisierungsgehäuse 1 durch den Verdampfer 10 hindurch strömt. Der Verdampfer 10 ist ein Wärmetauscher, der einen Kühlkreis mit einem Kondensator (nicht dargestellt), Druckreduziermitteln (nicht dargestellt) zusätzlich zu einem Kompressor (nicht dargestellt) bildet, der von dem Motor des Fahrzeugs angetrieben wird.
Ein Heizkern 11 (Heiz-Heizkern) zum Aufheizen der Luft im Klimatisierungsgehäuse 1 ist an der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 10 im Klimatisierungsgehäuse 1 vorgesehen. Der Heizkern 11 ist im Klimatisierungsgehäuse 1 so vorgesehen, daß er einen Bypaßkanal bildet, in dem Luft im Klimatisierungsgehäuse 1 im Bypaß zum Heizkern 11 strömt. Der Bypaßkanal ist in 1 nicht dargestellt, weil er hinter dem Heizkern 11 an der Rückseite des Zeichenblattes angeordnet ist. Der Heizkern 11 ist ein Wärmetauscher, in dem Kühlwasser des Motors zum Aufheizen der Luft im Klimatisierungsgehäuse 1 unter Verwendung des Kühlwassers als Wärmequelle strömt.
Eine Luftmischklappe 12 zum Einstellen des Verhältnisses zwischen der durch den Heizkern 11 strömenden Menge kühler Luft und der durch den Bypaßkanal strömenden Menge kühler Luft ist an der luftstromaufwärtigen Seite des Heizkerns 11 angeordnet. Die Luftmischklappe 12 ist mittels eines Antriebsmittels 38 (insbesondere eines Servomotors, s. 3) angetrieben.
An dem am weitesten stromabwärts gelegenen Ende des Klimatisierungsgehäuses 1 sind eine Defrosteröffnung 13, eine Kopfraumöffnung 14 und eine Fußraumöffnung 15 ausgebildet.
Ein Defrosterkanal (nicht dargestellt) ist mit der Defrosteröffnung 13 verbunden. Die in den Defrosterkanal eingeführt klimatisierte Luft wird aus dem Defroster-Luftauslaß am stromabwärtigen Ende des Defrosterkanals in Richtung auf die Innenfläche der Windschutzscheibe ausgeblasen.
Ein zentraler Kopfraumkanal und ein seitlicher Kopfraumkanal sind mit der Kopfraumöffnung 14 verbunden. Die in den zentralen Kopfraumkanal eingeführte klimatisierte Luft wird vom zentralen Kopfraum-Lufauslaß am stromabwärtigen Ende des zentralen Kopfraumkanals in Richtung auf den Oberkörper eines Fahrgasts im Fahrgastraum ausgeblasen, und die in den seitlichen Kopfraumkanal eingeführte klimatisierte Luft wird vom seitlichen Kopfraum-Luftauslaß am stromabwärtigen Ende des seitlichen Kopfraumkanals in Richtung auf die Seite der Windschutzscheibe ausgeblasen.
Ein Fußraumkanal (nicht dargestellt) ist mit der Fußraumöffnung 15 verbunden, und die in den Fußraumkanal eingeführte klimatisierte Luft wird vom Fußraum-Luftauslaß am stromabwärtigen Ende des Fußraumkanals in Richtung auf die Füße des Fahrgasts im Fahrgastraum ausgeblasen.
An den luftstromaufwärtigen Seiten der Öffnungen 13 bis 15 sind eine Defrosterklappe 16, eine Kopfraumklappe 17 und eine Fußraumklappe 18 vorgesehen. Die Defrosterklappe 16 öffnet oder schließt einen Luft-Einströmkanal, der zum Defrosterkanal führt; die Kopfraumklappe 17 öffnet oder schließt einen Luft-Einströmkanal, der zum zentralen Kopfraumkanal führt; und die Fußraumklappe 18 öffnet oder schließt einen Luft-Einströmkanal, der zum Fußraumkanal führt.
Diese Klappen 16 bis 18 sind durch Antriebsmittel 39 bis 41 (insbesondere Servomotoren, s. 3) angetrieben.
Der Luft-Einströmkanal, der zum seitlichen Kopfraumkanal führt, ist durch die Klappen 16 bis 18 nicht geöffnet oder geschlossen. Ein Luft-Auslaßgitter bzw. eine entsprechende Jalousie (nicht dargestellt) zum Öffnen oder Schließen des seitlichen Kopfraum-Luftauslasses, das bzw. die vom Fahrgast manuell betätigt wird, ist in der Nähe des seitlichen Kopfraum-Luftauslasses vorgesehen, und der Luft-Einströmkanal, der zum seitlichen Kopfraumkanal führt, wird durch das Luft-Auslaßgitter bzw. die entsprechende Jalousie geöffnet oder geschlossen.
Ein Abgabeauslaß 19 für kondensierte Flüssigkeit zur Abgabe kondensierter Flüssigkeit, die vom Verdampfer erzeugt wird, aus dem Klimatisierungsgehäuse heraus ist an einer in Fallrichtung unteren Stelle des Verdampfers 10 ausgebildet.
Im Klimatisierungsgehäuse 1 sind erste bis fünfte Trennwandplatten 22 bis 26 zur Begrenzung und Ausbildung eines ersten Luftkanals 20, der sich vom Außenluft-Ansaugeinlaß 2 aus zur Defrosteröffnung 13 und zur Kopfraumöffnung 14 hin erstreckt, und eines zweiten Luftkanals 21 vorgesehen, der sich vom ersten Innenluft-Ansaugeinlaß 3 aus zur Fußraumöffnung 15 im Klimatisierungsgehäuse hin bei der Fußraum-Betriebsart und bei der Fußraum/Defroster-Betriebsart erstreckt. Von diesen Trennwandplatten sind die erste Trennwandplatte 22 und die zweite Trennwandplatte 23 lösbar im Klimatisierungsgehäuse 1 angebracht.
Ein vorbestimmter Spalt ist zwischen einem Ende 26a der fünften Trennwandplatte 26 und der Innenwandfläche des Klimatisierungsgehäuses 1 vorgesehen, und eine Verbindungsöffnung 27 zur Herstellung einer Verbindung des ersten Luftkanals 20 mit dem zweiten Luftkanal 21 ist mittels des Spalts ausgebildet. Die Verbindungsöffnung 27 wird durch die Fußraumklappe 18 geöffnet oder geschlossen.
Ein vorbestimmte Spalt ist zwischen dem einen Ende 23a der zweiten Trennwandplatte 23 und der Innenwandfläche des Klimatisierungsgehäuses 1 vorgesehen, und die zweite Trennwandplatte 23 wird in Richtung auf den zweiten Luftkanal 21 gegenüber der ersten Trennwandplatte 22 verschoben.
Bei der Fußraum-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Betriebsart (die weiter unten beschrieben werden) ist ein erster Innenluftkanal 28, der sich vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 aus zum ersten Luftkanal 20 hin durch einen Kanal zwischen der ersten Trennwandplatte 22 und der zweiten Trennwandplatte 23 erstreckt, im Klimatisierungsgehäuse 1 ausgebildet, und ist ein zweiter Innenluftkanal 29 (Teilkanal), der sich vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 aus zum zweiten Luftkanal 21 hin durch einen Kanal zwischen der zweiten Trennwandplatte 23 und der Innenwandfläche des Klimatisierungsgehäuses 1 erstreckt, ausgebildet.
Ein vorbestimmter Spalt ist zwischen dem einen Ende 22a der ersten Trennwandplatte 22 und der Innenwandfläche des Klimatisierungsgehäuses 1 vorgesehen, und eine Verbindungsöffnung 30 zur Herstellung einer Verbindung des ersten Luftkanals 20 mit dem ersten Innenluftkanal 28 ist durch den Spalt gebildet. Die Verbindungsöffnung 30 ist durch die Innenluft- und Außenluftschaltklappe 5 vollständig verschlossen, wenn sich die Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 5 in der in 1 mit einer ausgezogenen Linie dargestellten Stellung befindet.
Im Klimatisierungsgehäuse 1 ist eine Trocknungsmitteleinheit 31 oberhalb des ersten Innenluftkanals 28 und des zweiten Innenluftkanals 29 vorgesehen. Die Trocknungsmitteleinheit 31 ist im Klimatisierungsgehäuse 1 entfernbar vorgesehen. Der Aufbau der Trocknungsmitteleinheit 31 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Gemäß Darstellung in 2A besitzt die Trocknungsmitteleinheit 31 einen Gehäusebereich 32, der über dem ersten Innenluftkanal 28 und dem zweiten Innenluftkanal 29 angeordnet ist, und ist eine Heizeinrichtung 33 im zweiten Innenluftkanal 29 zum Aufheizen von Luft angeordnet, wenn ein elektrischer Strom zugeführt wird.
Insbesondere besitzt der Gehäusebereich 32 gemäß Darstellung in 2B ein Paar Gehäuse 34 und zwei Trocknungsmittelpakkungen 35. Das Gehäuse 34 ist derart gestaltet, daß ein gitterförmiger Bereich 34b am Boden eines hohlen Zylinderbereichs 34a vorgesehen ist, und das Zentrum ist mittels eines Plattenelements 34c in zwei Teile unterteilt. Im Trocknungsmittelpackung 35 ist ein kugelförmiges Trocknungsmittel (insbesondere Silikagel, nicht dargestellt) zum Adsorbieren von in der Luft enthaltenem Wasser mittels eines Tuchs oder eines porösen Elements eingewickelt und in der Gestalt einer halben Säule ausgebildet.
Diese beiden Trocknungsmittelpackungen 35 werden in den bei den mittels des Plattenelements 34c des einen Gehäuses 34 durch Aufteilung gebildeten Kammern eingesetzt. Dann wird das andere Gehäuse 34 dem einen Gehäuse 34 gegenüberliegend angeordnet, und werden diese beiden Gehäuse 34 durch einen Klaueneingriff oder mittels einer Schraube miteinander verbunden, wodurch der Gehäusebereich 32 gebildet wird.
Ein Antriebsmittel 42 (Schaltermittel und Bewegungsmittel, insbesondere ein Servomotor, s. 3) zum Antrieb bzw. zur Bewegung des Gehäusebereichs 32 entlang des Umfangs des hohlen Zylinderbereichs 34a steht mit dem Gehäusebereich 32 in Verbindung.
Nachfolgend wird der Aufbau des erfindungsgemäßen Steuersystems unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Signale von Schaltern (beispielsweise von einem Temperatureinstellschalter zum Einstellen einer gewünschten Temperatur, der von einem Fahrgast betätigt wird) an einer Steuertafel 44, die an der Frontfläche im Fahrgastraum vorgesehen ist, Signale von einer Gruppe von Sensoren 45 (beispielsweise von einem Innenluft-Temperatursensor, einem Außenluft-Temperatursensor, einem Sonnenlichtmengen-Sensor und dergleichen) zum Feststellen von Umgebungsfaktoren im Fahrgastraum und Signale von einem ersten und einem zweiten Feuchtigkeitssensor 46 bzw. 47 zum Feststellen der Luftfeuchtigkeit vor und hinter der Trocknungsmitteleinheit 31 im ersten Innenluftkanal 38 werden an einer Steuervorrichtung 43 zum Steuern der Antriebsmittel 7, 36 bis 42 und der Heizvorrichtung 33 eingegeben.
Die Steuervorrichtung 43 führt eine vorbestimmte Arbeit auf der Grundlage der Signale der Steuertafel 44 und der Sensoren 45 bis 47 durch und gibt Steuersignale an die Antriebsmittel 7, 36 bis 42 und die Heizvorrichtung 33 ab.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ent sprechend den einzelnen Luftauslaß-Betriebsarten auf der Grundlage der Signale der Steuertafel 44 und der Sensoren 45 bis 47 beschrieben.
(Fußraum-Betriebsart)
Wenn die Luftauslaß-Betriebsart die Kopfraum-Betriebsart zum Ausblasen hauptsächlich kühler Luft in Richtung auf den Oberkörper eines Fahrgastes im Fahrgastraum ist, sind die Klappen 5, 6, 16 bis 18 zu den in 4 dargestellten Stellungen gesteuert.
Die aus dem zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 angesaugte Innenluft strömt durch den ersten Luftkanal 20 und den ersten Innenluftkanal 28 und wird zur Kopfraumöffnung 14 hingeführt. Die von dem ersten Innenluft-Ansaugeinlaß 3 aus angesaugte Innenluft strömt durch den zweiten Luftkanal 21 und die Verbindungsöffnung 24 und wird zur Kopfraumöffnung 14 hin geführt. Die zur Kopfraumöffnung 14 hin geführte Innenluft wird in Richtung auf den Oberkörper eines Fahrgastes im Fahrgastraum durch den zentralen Kopfraum-Kanal hindurch ausgeblasen. Wenn die Luftauslaß-Jalousie geöffnet ist, wird die Innenluft gleichzeitig in Richtung auf die Seite der Windschutzscheibe durch den seitlichen Kopfraum-Kanal hindurch ausgeblasen.
(Bi-Level-Betriebsart [Doppel-Bebtriebsart])
Wenn die Luftauslaß-Betriebsart die Bi-Level-Betriebsart zum Ausblasen hauptsächlich von kühler Luft in Richtung auf den Oberkörper eines Fahrgastes im Fahrgastraum und zum Ausblasen hauptsächlich von warmer Luft in Richtung auf die Füße des Fahrgastes im Fahrgastraum vom Fußraum-Luftauslaß aus ist, sind die Klappen 5, 6, 16 und 17 zu der in 4 dargestellten Stellung gesteuert. Die Klappe 18 ist zu der Stellung gesteuert, in der sowohl die Fußraumöffnung 15 als auch die Verbindungsöffnung 25 in einem gewissen Ausmaß geöffnet sind.
Entsprechend strömt die vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 angesaugte Innenluft durch den ersten Luftkanal 20 und den ersten Innenluftkanal 28 hindurch, und wird sie zur Fußraumöffnung 15 hingeführt. Die vom ersten Innenluft-Ansaugeinlaß 3 aus angesaugte Innenluft strömt durch den zweiten Luftkanal 21 und wird zur Kopfraumöffnung 14 durch die Verbindungsöffnung 27 hindurch geführt. Die zur Kopfraumöffnung 14 geführte Innenluft wird in Richtung auf den Oberkörper des Fahrgastes im Fahrgastraum ausgeblasen, und die zur Fußraumöffnung 15 geführte Innenluft wird in Richtung auf die Füße des Fahrgastes im Fahrgastraum ausgeblasen. Wenn die Luftauslaß-Jalousie geöffnet ist, wird gleichzeitig die Innenluft in Richtung auf die Seite der Windschutzscheibe durch den seitlichen Kopfraum-Kanal hindurch ausgeblasen.
(Defroster-Betriebsart)
Wenn die Luftauslaß-Betriebsart die Defroster-Betriebsart zum Ausblasen hauptsächlich von warmer Luft in Richtung auf die Innenfläche der Windschutzscheibe ist, sind die Klappen 5, 6, 16 bis 18 zu der in 4 dargestellten Stellung gesteuert.
Entsprechend strömt die vom Innenluft-Ansaugeinlaß 2 aus angesaugte Außenluft durch den ersten Luftkanal 21 und den ersten Innenluftkanal 28 hindurch, und wird diese Luft zur Defrosteröffnung 13 hingeführt. Die zur Defrosteröffnung 13 geführte 13 geführte Außenluft wird in Richtung auf die Innenfläche der Windschutzscheibe ausgeblasen. Wenn die Luftauslaßjalousie geöffnet ist, wird die Außenluft gleichzeitig in Richtung auf die Seite der Windschutzscheibe durch den seitlichen Kopfraumkanal hindurch ausgeblasen.
(Fußraum-Betriebsart)
Wenn die Luftauslaß-Betriebsart die Fußraum-Betriebsart zum Ausblasen hauptsächlich von warmer Luft in Richtung auf die Füße des Fahrgastes im Fahrgastraum und zum Ausblasen einer kleinen Menge warmer Luft in Richtung auf die Innenfläche der Windschutzscheibe vom Defroster-Luftauslaß ist, sind die Klappen 5, 6, 16 bis 18 zu der in 5 dargestellten Stellung gesteuert.
Entsprechend strömt die vom Außenluft-Ansaugeinlaß 2 angesaugte Außenluft durch den ersten Luftkanal 20, und wird diese Luft zur Defrosteröffnung 13 geführt. Ein Teil der vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 aus angesaugten Innenluft wird in den ersten Luftkanal 20 durch den ersten Innenluftkanal 28 hindurch eingeführt und zur Defrosteröffnung 13 geführt. Die zur Defrosteröffnung 13 geführte Mischung von Innenluft und Außenluft wird in Richtung auf die Innenfläche der Windschutzscheibe ausgeblasen. Wenn die Luftauslaßjalousie geöffnet ist, wird die Mischung gleichzeitig in Richtung auf die Seite der Windschutzscheibe durch den seitlichen Kopfraum-Kanal hindurch ausgeblasen.
Da in der durch den ersten Innenluftkanal 28 strömenden Luft enthaltenes Wasser mittels der Trocknungsmittelpackungen 35 (2) der Trocknungsmitteleinheit 31 adsorbiert wird, wird die in den ersten Luftkanal 20 durch den ersten Innenluftkanal 28 hindurch geführte Innenluft getrocknet. Entsprechend wird ein Anstieg der Luftfeuchtigkeit im ersten Luftkanal 20 unterdrückt bzw. überwunden, und wird Luft mit geringer Feuchtigkeit vom Defroster-Luftauslaß und vom seitlichen Kopfraum-Luftauslaß aus ausgeblasen.
Andererseits wird die vom ersten Innenluft-Ansaugeinlaß 3 angesaugte Innenluft zur Fußraumöffnung 15 hin durch den zweiten Luftkanal 21 hindurch geführt. Der verbleibende Teil der vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 aus angesaugten Innenluft wird in den zweiten Luftkanal 21 durch den zweiten Innenluftkanal 29 hindurch eingeführt und zur Fußraumöffnung 15 geführt. Die zur Fußraumöffnung 15 geführte Innenluft wird in Richtung auf die Füße des Fahrgastes im Fahrgastraum durch den Fußraum-Kanal hindurch ausgeblasen.
Die durch den zweiten Innenluftkanal 29 strömende Innenluft wird mittels der Heizvorrichtung 33 (2) zu warmer Luft aufgeheizt und strömt durch die Trocknungsmittelpackung 35 (2) der Trocknungsmitteleinheit 31, die im zweiten Innenluftkanal 29 angeordnet ist. Wenn Wasser in der Trocknungsmittelpackung 35 adsorbiert wird, wird das Wasser im Wege des Wärmeaustausches mit der warmen Luft verdampft und abgegeben. Auf diese Weise wird die Trocknungsmittelpackung 35 wieder in einen adsorptionsfähigen Zustand verbracht.
Wenn jedoch die Fußraum-Betriebsart weiter fortgeführt wird, wächst die Menge des in der Trocknungsmittelpackung 35 im ersten Innenluftkanal 28 adsorbierten Wassers allmählich an, so daß die Adsorptionsfähigkeit der Trocknungsmittelpackung 35 allmählich abnimmt. Da in diesem Fall ein Unterschied zwischen dem Feststellungswert des ersten Feuchtigkeitssensors 46 und dem Feststellungswert des zweiten Feuchtigkeitssensors 47 einen vorbestimmten Wert überschreitet, dreht nach dieser Feststellung die Steuervorrichtung 43 dem Gehäusebereich 32 (2) um 180°.
Demzufolge wird die Trocknungsmittelpackung 35, die im ersten Innenluftkanal 28 angeordnet war, so verstellt bzw. bewegt, daß sie im zweiten Innenluftkanal 29 angeordnet ist, und wird die Trocknungsmittelpackung 35, die im zweiten Innenluftkanal 29 angeordnet war, so verstellt bzw. bewegt, daß sie im ersten Innenluftkanal 28 angeordnet ist.
Auf diese Weise ist die Trocknungsmittelpackung 35, die wieder in einen adsorptionsfähigem Zustand im zweiten Innenluftkanal 29 verbracht worden ist, im ersten Innenluftkanal 28 angeordnet, und ist die Trocknungsmittelpackung 35, die im ersten Innenluftkanal 28 zuviel Wasser adsorbiert hat, im zweiten Innenluftkanal 29 angeordnet.
Die Trocknungsmittelpackung 35, die jetzt im ersten Innen luftkanal 28 angeordnet ist, beginnt, wieder Wasser aus der Innenluft im ersten Innenluftkanal 28 zu adsorbieren, und die Trocknungsmittelpackung 35, die neuerdings im zweiten Innenluftkanal 29 angeordnet ist, beginnt, den adsorptionsfähigen Zustand wieder zu erlangen.
Bei der Fußraum-Betriebsart messen die Ansaugeinlaß-Luftmengen der Ansaugeinlässe 2 bis 4 75 m³/h, 150 m³/h bzw. 85 m³/h, und messen die Mengen der aus den Öffnungen 13 bis 15 ausgeblasenen Luft 60 m³/h, 90 m³/h bzw. 150 m³/h. Luft mit einer Menge von 10 m³/h tritt noch aus dem Abgabeauslaß 19 für kondensierte Flüssigkeit aus.
(Fußraum/Defroster-Betriebsart)
Wenn die Luftauslaß-Betriebsart die Fußraum/Defroster-Betriebsart zum Ausblasen im wesentlichen der gleichen Menge warmer Luft sowohl vom Fußraum-Luftauslaß als auch vom Defroster-Luftauslaß aus ist, sind die Klappen 5, 6 und 17 bis 18 zu den in 1 dargestellten Stellung gesteuert. Die Klappe 16 ist zu der Stellung gesteuert, bei der die in die Defrosteröffnung 13 einströmende Luftmenge im Vergleich zu der in 1 dargestellten Stellung ansteigt. Die Funktion der Fußraum/-Defroster-Betriebsart ist dieselbe wie diejenige der Fußraum-Betriebsart.
Wie oben beschrieben werden bei dieser Ausführungsform bei der Fußraum-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Betriebsart zur Durchführung der Enteisung der Windschutzscheibe und der Heizung des Fahrgastraums nicht nur die Außenluft, sondern auch die mittels der Trocknungsmitteleinheit 31 getrocknete Innenluft in den ersten Luftkanal 20 eingesaugt. Daher kann die Heizlast des Heizkerns 11 im ersten Luftkanal 20 verringert werden, während die Leistung der Enteisung der Windschutzscheibe aufrechterhalten bleibt.
Dies bedeutet, daß die Heizkapazität für den Fahrgastraum durch den ersten Luftkanal 20 hindurch im Vergleich mit dem Fall verbessert werden kann, bei dem nur die Außenluft in den ersten Luftkanal 20 eingesaugt wird. Daher kann die Heizkapazität für den gesamten Fahrgastraum durch den ersten und den zweiten Luftkanal 20 bzw. 21 hindurch erheblich verbessert werden. Entsprechend ist es sehr wirksam, die Klimaanlage für ein Fahrzeug zu verwenden, das wirtschaftlich bzw. sparsam mit Kraftstoff umgeht, wie beispielsweise für ein Dieselfahrzeug, bei dem es schwierig ist, eine große Heizkapazität zu gewährleisten, insbesondere für eine kalte Gegend, wie bei dieser Ausführungsform.
Da bei dieser Ausführungsform nur die Innenluft im ersten Innenluftkanal 20 mittels der Trocknungsmitteleinheit 31 entfeuchtet wird, kann die Trocknungsmitteleinheit 31 im Vergleich mit dem Fall klein gestaltet werden, bei dem die gesamte in den Fahrgastraum ausgeblasene Luft entfeuchtet wird.
Bei dieser Ausführungsform wird das Wasser in der Innenluft im ersten Innenluftkanal 28 mittels der Trocknungsmittelpakkung 35 im ersten Innenluftkanal 28 adsorbiert, während die Trocknungsmittelpackung 35 im zweiten Innenluftkanal 29 wieder in den adsorptionsfähigen Zustand zurückversetzt wird, und 2 wenn die Wasseradsorptionsmenge der Trocknungsmittelpakkung 35 im ersten Innenluftkanal 28 eine vorbestimmte Menge überschreitet, wird der Gehäusebereich 32 um 180° gedreht. Daher kann die Wasseradsorption in der Innenluft im ersten Innenluftkanal 28 mittels der Trocknungsmittelpackung 35 wiederholt bzw. erneut durchgeführt werden.
Des weiteren wird bei dieser Ausführungsform Luft, die mittels der Trocknungsmittelpackung 35 im zweiten Innenluftkanal 29 erzeugt worden ist, d.h. warme Luft, die mittels der Heizvorrichtung 33 aufgeheizt worden ist, nicht in den Fahrgastraum abgegeben, sondern in den zweiten Luftkanal 21 eingeführt. Daher ist es möglich, die Heizmenge bzw. -leistung der Heizvorrichtung 33 zum Aufheizen des Fahrgastraums wirksam zu verwenden.
Da bei dieser Ausführungsform des weiteren nur die Luft im zweiten Innenluftkanal 29 mittels der Heizvorrichtung 33 aufgeheizt wird, kann die Kapazität der Heizvorrichtung 33 im Vergleich mit dem Fall verringert werden, bei die gesamte in den Fahrgastraum ausgeblasene Luft aufgeheizt wird.
Da die erste Trennwandplatte 22, die zweite Trennwandplatte 23 und die Trocknungsmitteleinheit 31 am Klimatisierungsgehäuse 1 entfernbar angebracht sein können, können diese Bauteile 22, 23 und 31 vom Klimatisierungsgehäuse 1 entfernt werden. Auf diese Weise kann die Klimaanlage für eine Standardgegend verwendet werden, wie in 6 dargestellt ist. 6 zeigt den Zustand der Fußraum-Betriebsart.
Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform werden nur Teile oder Bauteile beschrieben, die sich von denjenigen der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform unterscheiden.
Die Trocknungsmitteleinheit 31 kann gemäß Darstellung in 7A und 7B abgeändert sein. Das heißt, es sind zwei Gehäusebereiche 32a und 32b zur dortigen Aufnahme der Trocknungsmittelpackung 35 (2), drei Klappen 48 bis 50 und eine Heizvorrichtung 33 vorgesehen.
Wenn die Klappen 48 bis 50 in der Stellung gemäß 7A angeordnet sind, strömt ein Teil der vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 (1) angesaugten Innenluft durch den Gehäusebereich 32a hindurch, und wird Wasser im Gehäusebereich 32a adsorbiert und in den ersten Luftkanal 20 (1) geführt. Das heißt, der Gehäusebereich 32a ist im ersten Innenluftkanal 28 angeordnet.
Der übrige Teil der vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 angesaugten Innenluft wird mittels der Heizvorrichtung 33 auf geheizt, strömt dann durch den Gehäusebereich 32b hindurch, um die Trocknungsmittelpackung 35 im Gehäusebereich 32b wieder in den adsorptionsfähigen Zustand zu versetzen, und wird in den zweiten Luftkanals 21 (1) eingeführt. Das heißt, der Gehäusebereich 32b ist im zweiten Innenluftkanal 29 angeordnet.
Wenn die Klappen 48 bis 50 gemäß Darstellung in 7B angeordnet sind, strömt ein Teil der vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 angesaugten Innenluft durch den Gehäusebereich 32b, und wird Wasser im Gehäuse 32b adsorbiert und in den ersten Luftkanal 20 geführt. Das heißt, der Gehäusebereich 32b ist umgeschaltet und im ersten Innenluftkanal 28 angeordnet.
Der übrige Teil der vom zweiten Innenluft-Ansaugeinlaß 4 angesaugten Innenluft wird mittels der Heizvorrichtung 33 aufgeheizt, strömt dann durch den Gehäusebereich 32a hindurch, um die Trocknungsmittelpackung 35 im Gehäusebereich 32a wieder in den adsorptionsfähigen Zustand zu versetzen, und wird in den zweiten Luftkanal 21 geführt. Das heißt, der Gehäusebereich 32b ist im zweiten Innenluftkanal 29 angeordnet.
Wie oben beschrieben kann durch Wiederholen der Zustände von 7A und 7B die Adsorption von Wasser in der Innenluft im ersten Innenluftkanal 28 mittels der Trocknungsmitteleinheit 31 wiederholt werden.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird, wenn der Unterschied zwischen dem Feststellungswert des ersten Feuchtigkeitssensors 46 und dem Feststellungswert des zweiten Feuchtigkeitssensors 47 gleich einem vorbestimmten Wert oder größer ist, der Gehäusebereich 32 gedreht oder werden die Klappen 48 bis 50 betätigt; wenn jedoch eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der Feststellungswert des zweiten Feuchtigkeitssensors 47 den Wert der vorbestimmten Feuchtigkeit angenommen hat, können der Gehäusebereich 32 und die Klappen 48 bis 50 betätigt werden.
Darüber hinaus wird bei jeder der obenbeschriebenen Ausführungsformen die Trocknungsmittelpackung 35 im zweiten Innenluftkanal 29 zwar mittels der Heizvorrichtung 33 zum Aufheizen von Luft wieder hergestellt, wenn ein elektrischer Strom dort zugeführt wird; jedoch kann auch ein Heißwasser-Wärmetauscher anstelle der Heizvorrichtung 33 zur Wiederherstellung der Trocknungsmitteleinheit 31 verwendet werden.
Des weiteren wird bei jeder der obenbeschriebenen Ausführungsformen zwar Silikagel als Trocknungsmittel in der Trocknungsmittelpackung 35 verwendet; jedoch kann auch Zeolit verwendet werden.
Des weiteren wird bei jeder der obenbeschriebenen Ausführungsformen die Erfindung zwar bei einer Klimaanlage für ein Dieselfahrzeug verwendet. Jedoch kann die Erfindung auch bei einer Klimaanlage für andere Fahrzeuge verwendet werden, die in Hinblick auf den Kraftstoff sparsam sind, oder für ein Elektromotorfahrzeug. Kurz ausgedrückt, ist die Erfindung besonders wirksam, wenn die Erfindung bei einer Klimaanlage für Fahrzeuge verwendet wird, bei denen es schwierig ist, eine Heizquelle sicherzustellen.
Nachfolgend wird die dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Klimaanlage der dritten Ausführungsform ist beispielsweise bei einem Dieselfahrzeug mit einem dort eingebauten Dieselmotor eingebaut. Da die mittels des Dieselmotors erzeugte Heizmenge im allgemeinen klein ist im Vergleich zu derjenigen eines Otto-Motors, ist es schwierig, in der Winterzeit eine ausreichende Heizkapazität zu erreichen.
Der schematische Aufbau der Klimaanlage für ein Fahrzeug dieser Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 ist eine schematische Schnittan sicht der Klimaanlage für ein Fahrzeug. Die Oberseite des Zeichnungsblatts fällt mit der oberen Richtung des Fahrzeugs zusammen.
Die Fahrzeugklimaanlage ist mit einem Gehäuse 101 ausgestattet, das dabei einen Luftkanal zum Einführen von Luft in den Fahrgastraum bildet. Das Gehäuse 101 ist an seinem einen Ende 101a mit einem Außenlufteinlaß 102, einem ersten Innenlufteinlaß 131 und einem zweiten Innenlufteinlaß 132, an seinem anderen Ende 101b mit einem Fußraum-Luftauslaß 105 zum Ausblasen klimatisierter Luft in Richtung auf die Füße eines Fahrgastes, einem Kopfraum-Luftauslaß 106 zum Ausblasen klimatisierter Luft in Richtung auf den Oberkörper des Fahrgasts und einem Defroster-Luftauslaß 107 zum Ausblasen klimatisierter Luft in Richtung auf die Windschutzscheibe ausgestattet.
Das Innere des Gehäuses 101 ist am einen Ende 101a in eine Außenluft-Führungsbahn 113, durch die hindurch Außenluft mindestens vom Außenlufteinlaß 102 aus strömt, und eine Innenluft-Führungsbahn 114, durch die hindurch Innenluft mindestens vom ersten Innenlufteinlaß 131 aus strömt, mittels eines ersten Trennwandelements 110' unterteilt.
Eine Peltierelement-Baugruppe (elektrisches Element) 108 ist am ersten Trennwandelement 110' vorgesehen. Die Peltierelement-Baugruppe 108 gibt Wärme an die Außenluft in der Außenluft-Führungsbahn 113 zum Aufheizen der Außenluft ab und absorbiert Wärme von der Innenluft in der Innenluft-Führungsbahn 114 zum Kühlen und Entfeuchten der Innenluft. Die Bauweise der Peltierelement-Baugruppe 108 wird weiter unten im Detail beschrieben. Im Gehäuse 101 ist ein Bereich, der unterhalb der Peltierelement-Baugruppe 108 angeordnet ist, d.h. an der Unterseite des Zeichnungsblattes von 8, mit einer Drainage (nicht dargestellt) ausgebildet, damit an der Peltierelement-Baugruppe 108 anhaftendes Wasser herunterfällt.
An der luftstromabwärtigen Seite der Peltierelement-Baugruppe 108 sind eine erste und eine zweite Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109a und 109b angeordnet. Die erste Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109 stellt die von der Außenluft-Führungsbahn 113 aus eingeführte Außenluftmenge und die von der Innenluft-Führungsbahn 114 aus eingeführte Innenluftmenge ein; und die zweite Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109b stellt die von der Außenluft-Führungsbahn 114 eingeführte Außenluftmenge und die vom zweiten Innenlufteinlaß 132 aus eingeführte Innenluftmenge ein.
An den luftstromabwärtigen Seiten der ersten und zweiten Innenluft- und Außenluft-Schaltklappen 109a und 109b ist ein Gebläse 104 angeordnet. Ein erster Luftkanal 111 zur Verbindung eines ersten Blasbereichs 141 des Gebläses 104 mit dem Fußraum-Luftauslaß 105 und ein zweiter Luftkanal 114 zur Verbindung eines zweiten Blasbereichs 142 des Gebläses 104 mit dem Kopfraum-Luftauslaß 106 sind mittels eines zweiten Trennwandelements 110 begrenzt und ausgebildet, das an der luftstromabwärtigen Seite des Gebläses 104 vorgesehen ist.
Das Gebläse 104 besitzt einen ersten Blasbereich 141 zum Ansaugen von Luft an der Seite der ersten Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109a, um die Luft zur Seite des ersten Luftkanals 111 zuzuführen, und einen zweiten Blasbereich 142 zum Ansaugen von Luft an der Seite der zweiten Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109, um die Luft zur Seite des zweiten Luftkanals 112 zuzuführen, und diese beiden ersten und zweiten Blasbereiche 141 und 142 werden mittels eines Motors 143 gleichzeitig gedreht.
An der luftstromabwärtigen Seite des Gebläses 104 ist ein Verdampfer 120 vorgesehen, um den ersten und den zweiten Luftkanal 111 und 112 vollständig zu verschließen, und an der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 120 ist ein Heizkern (Heiz-Wärmetauscher) 122 angeordnet, um den ersten und den zweiten Luftkanal 111 und 112 teilweise zu verschließen. Darüber hinaus verschließt der Heizkern 122 etwa die Hälfte der Seite der zweiten Trennwandplatte 110 des ersten und des zweiten Luftkanals 111 und 112; und Bypaßkanäle 123a und 123b sind am oberen Teil und am unteren Teil in 8 des Heizkerns 122 ausgebildet. Das Verhältnis der den Bypaßkanälen 123a und 123b zugeführten Luftmenge und der dem Heizkern 122 zugeführten Luftmenge wird mittels der Luftmischklappen 121a und 121b eingestellt, die an der luftstromaufwärtigen Seite des Heizkerns 104 angeordnet sind, um die Temperatur der ausgeblasenen Luft einzustellen. Die Luftmischklappen 121a und 121b werden gleichzeitig betätigt, um mit etwa linearer Symmetrie das zweite Trennwandelement 110 zu öffnen oder zu schließen.
Eine Fußraum-Schaltklappe 151, eine Kopfraum-Schaltklappe 161 und eine Defroster-Schaltklappe 171 sind am Fußraum-Luftaus-laß 105, am Kopfraum-Luftauslaß 106 bzw. am Defroster-Luftauslaß 107 angeordnet, so daß die Luftauslässe 105, 106 und 107 durch diese Schaltklappen 151, 161 bzw. 171 geöffnet oder geschlossen werden. Eine Öffnung 110 zur Verbindung des ersten Luftkanals 111 mit dem zweiten Luftkanal 112 ist im zweiten Trennwandelement 110 ausgebildet, und die Fußraum-Schaltklappe 151 öffnet oder schließt die Öffnung 110a gleichzeitig.
Ein Armaturenbrett (nicht dargestellt), das an der Frontfläche im Fahrgastraum vorgesehen ist, besitzt einen Betätigungsbereich für die Klimaanlage; der Betätigungsbereich ist mit einem Schalter 190 zum Schalten der Luftauslaß-Betriebsarten ausgestattet. Der Schalter 190 für die Luftauslaß-Betriebsarten wird durch den Fahrgast ausgewählt und betätigt. Die Luftauslaß-Betriebsarten umfassen eine Fußraum-Betriebsart zum Ausblasen klimatisierter Luft hauptsächlich vom Fußraum-Luftauslaß 105 aus und zum Ausblasen einer kleinen Menge vom Defroster-Luftauslaß 107 aus, eine Fußraum/Defroster-Betriebsart zum Ausblasen im wesentlichen der gleichen Menge klimatisierter Luft vom Fußraum-Luftauslaß 105 und vom Defroster-Luftauslaß 107, eine Defroster-Betriebsart zum Ausblasen klimatisierter Luft vom Defroster-Luftauslaß 107 aus, eine Bi-Level-Betriebsart (Doppel-Betriebsart) zum Ausblasen im wesentlichen der gleichen Menge klimatisierter Luft vom Kopfraum-Luftauslaß 106 aus und vom Fußraum-Luftauslaß 105 aus und eine Kopfraum-Betriebsart zum Ausblasen klimatisierter Luft vom Kopfraum-Luftauslaß 106 aus.
Wenn ein Ausgangssignal des Schalters 190 zum Schalten der Luftauslaß-Betriebsart an eine Steuervorrichtung 189 abgegeben wird, werden die Fußraum-Schaltklappe 151, die Kopfraum-Schaltklappe 161 und die Defroster-Schaltklappe 171 und die ersten und zweiten Innenluft- und Außenluft-Schaltklappen 109a und 109b mittels der Steuervorrichtung 189 entsprechend den vorgenannten Betriebsarten gesteuert.
Das Einschalten oder Ausschalten eines Schalters 187 der Peltierelement-Baugruppe 108 bei dieser Ausführungsform wird ebenfalls durch die Steuervorrichtung (Bestimmungsmittel) 189 gesteuert. Insbesondere wenn Betriebsarten, die die Aufrechterhaltung des Enteisens der Windschutzscheibe bei wirksamer Reduzierung der Heizlast erforderlich machen, d.h. die Fußraum-Betriebsart oder Fußraum/Defroster-Betriebsart, bei dieser Ausführungsform mittels des Schalters 190 zum Schalten der Luftauslaß-Betriebsart ausgewählt werden, steuert die Steuervorrichtung 189 so, daß der Schalter 187 der Peltierelement-Baugruppe 108 eingeschaltet wird.
Nachfolgend wird die Bauweise der Peltierelement-Baugruppe 108 im Detail unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben. 9A zeigt eine Modulstruktur 108a, die ein Peltierelement umfaßt, und 9B zeigt eine Einheit der Peltierelement-Baugruppe 108.
Gemäß Darstellung in 9A ist die Modulstruktur 108a, die das Peltierelement umfaßt, derart ausgebildet, daß eine Konfiguration, bei der ein Halbleiter 181 des P-Typs und ein Halbleiter 182 des N-Typs mittels einer Elektrode 183 in Reihe zueinander angeschlossen sind, mittels rechteckiger Aluminiumoxid-Isoliersubstrate 184a und 184b sandwichartig gestaltet ist. Eine Elektrode 183a an einem Bereich, in dem ein elektrischer Strom vom Halbleiter 182 des N-Typs zum Halbleiter 181 des P-Typs fließt, ist auf der Seite des Aluminiumoxid-Isoliersubstrats 184a am unteren Teil gemäß 9A angeschlossen, und eine Elektrode 183b an einem Bereich, an dem ein elektrischer Strom vom Halbleiter 181 des P-Typs des Halbleiters 182 des N-Typs fließt, ist an der Seite des Aluminiumoxid-Isoliersubstrats 184b am oberen Teil gemäß 9A angeschlossen.
Gemäß Darstellung in 9B sind Rippen 186a und 186b, die aus Aluminium hergestellt sind, an den Aluminiumoxid-Isoliersubstraten 184 und 184b der Modulstruktur 108a über Aluminiumsubstrate 185a und 185b angebracht, um bei dieser Ausführungsform eine Einheit der Peltierelement-Baugruppe 108 zu bilden.
Eine Folie (nicht dargestellt), die. aus einem Material mit einer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Silber, Silicium oder dergleichen, hergestellt ist, ist an der Oberfläche der Aluminiumsubstrate 185a und 185b ausgebildet. Eine Folie, die aus einem Isoliermaterial mit einer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, ist auch an den Aluminium-Isoliersubstraten 184a und 184b ausgebildet. Auf diese Weise ist die Wärmeübertragung zwischen der Modulstruktur 108a und den Rippen 186 und 186b verbessert.
Wenn ein elektrischer Strom in die Modulstruktur 108a fließt, strahlt die Elektrode 183a Wärme ab, und absorbiert die Elektrode 183a Wärme. Hierbei ist die Menge der Strahlungswärme gleich der Menge der Absorptionswärme. Auf diese Weise kann beispielsweise die Menge der absorbierten Wärme an der Wärmeabsorptionsseite zwangsweise vergrößert werden, indem die Strahlungsmenge auf der Strahlungsseite zwangsweise vergrößert wird.
Da jedes Aluminiumoxid-Isoliersubstrat 184 und 184b, jedes Aluminiumsubstrat 185a und 185b und jede Rippe 186 und 186b aus einem Material mit einer hervorragenden Wärmeübertragungseigenschaft hergestellt ist, absorbiert die Elektrode 183a Wärme an der Seite der Rippe 186 über das Aluminiumoxid-Isoliersubstrat 184a und das Aluminiumsubstrat 185a, und wird mittels der Elektrode 183b erzeugte Wärme an die Seite der Rippe 186b über das Aluminiumoxid-Isoliersubstrat 184b und das Aluminiumsubstrat 185b übertragen.
In 10 ist eine Vielzahl der obengenannten einzelnen Einheiten elektrisch parallel angeschlossen, so daß die Modulstruktur 108a in einer Ebene angeordnet bzw. ausgebildet ist, um die Peltierelement-Baugruppe 108 zu bilden; und die Peltierelement-Baugruppe 108 ist am ersten Trennwandelement 110' so vorgesehen, daß die Rippe 186a und die Rippe 186b an der Seite der Innenluft-Führungsbahn 114 bzw. an der Seite der Außenluft-Führungsbahn 113 angeordnet sind.
Wenn ein elektrischer Strom in die Peltierelement-Baugruppe 108 fließt, wird Wärme der in die Innenluft-Führungsbahn 114 eingeführten Innenluft durch die Peltierelement-Baugruppe 108 absorbiert, wird die Innenluft gekühlt und entfeuchtet, wird Wärme an die in die Außenluft-Führungsbahn 114 eingeführte Außenluft abgegeben, und wird die Außenluft aufgeheizt. Die Stromversorgung der Peltierelement-Baugruppe 108 umfaßt eine Batterie 188, die am Fahrzeug angeordnet ist.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise dieser wie oben angegeben gestalteten Ausführungsform beschrieben.
Wenn die Fußraum-Betriebsart mittels des Schalters 190 für die Luftauslaß-Betriebsart gewählt wird, steuert gemäß 8 die Steuervorrichtung 189 so, daß die Innenluft des zweiten Innenlufteinlasses 132 in den ersten Luftkanal 111 mittels der ersten Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109a einge führt wird und die Außenluft der Außenluft-Führungsbahn 113 und die Innenluft der Innenluft-Führungsbahn 114 in den zweiten Luftkanal 112 mittels der zweiten Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109b eingeführt wird.
Die Steuervorrichtung 189 steuert des weiteren so, daß der Fußraum-Luftauslaß 105 mittels der Fußraum-Schaltklappe 151 geöffnet wird und gleichzeitig die Öffnung 110a des zweiten Trennwandelements 110 geschlossen wird, der Kopfraum-Luftauslaß 106 mittels der Kopfraum-Schaltklappe 161 geschlossen wird, der Defroster-Luftauslaß 107 mittels der Defroster-Schaltklappe 171 etwas geöffnet wird, die Bypaßkanäle 123a und 123b mittels der Luftmischklappen 121a und 121b bei maximalem Heizbetrieb etwas geöffnet werden und die gesamte durch den Verdampfer 120 hindurchströmende Luft durch den Heizkern 122 hindurchströmt.
Wärme der Innenluft mit verhältnismäßig hoher Feuchtigkeit in der Innenluft-Führungsbahn 114 wird mittels der Peltierelement-Baugruppe 108 über die Finne 186a an der Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 absorbiert; und die mittels der Peltierelement-Baugruppe 108 erzeugte Wärme wird an die Außenluft mit verhältnismäßig niedriger Feuchtigkeit in der Außenluft-Führungsbahn 113 über die Rippe 186b auf der Strahlungsseite abgestrahlt, wodurch die Außenluft aufgeheizt wird. Die an der Peltierelement-Baugruppe verbrauchte elektrische Leistung liegt bei etwa 200 bis 300 W.
In der Nähe der Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite wird in der Innenluft enthaltener Wasserdampf zu kondensierter Flüssigkeit niedergeschlagen. Die kondensierte Flüssigkeit haftet an der Oberfläche der Rippe 186a an, fällt entlang der Rippe 186a nach unten und wird über die am unteren Teil der Peltierelement-Baugruppe 108 im Gehäuse 101 ausgebildeten Drainage vom Fahrzeug weg abgeführt. Auf diese Weise wird die Innenluft in der Innenluft-Führungsbahn 114 entfeuchtet, und wird die entfeuchtete Innenluft in den zweiten Luftkanals 112 eingeführt. Nur der Teil der Wärme, der absorbiert worden ist, wird in die Außenluft in der Außenluft-Führungsbahn 113 abgestrahlt; und die so aufgeheizte Außenluft wird ebenfalls in den zweiten Luftkanal 112 eingeführt. Die in der von einem Peltierelement gebildeten Modulstruktur 108a erzeugte Joule'sche Wärme wird ebenfalls an die Außenluft abgegeben, deren Temperatur niedriger als diejenige der Innenluft ist.
11 zeigt ein Diagramm, das den theoretischen Leistungskoeffizienten COP (= Q/W; Q: von der Wärmeabsorptionsseite aus an die Strahlungsseite des Peltierelements übertragene Wärmemenge; W: am Peltierelement verbrauchte elektrische Leistung) der Modulstruktur des Peltierelements (Literatur: "Thermoelectric Semiconductor and its application" von Kinichi Kamimura und Isao Nishida, veröffentlicht von Nikkan Kogyo Newspaper Ltd.). In diesem Diagramm gibt die Abszissenachse der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur auf der Strahlungsseite und der Temperatur auf der Wärmeabsorptionsseite der Modulstruktur 108a an. Es ist aus diesem Diagramm zu ersehen, daß mit größer werdendem Temperaturunterschied der Leistungskoeffizient kleiner wird.
Wie oben beschrieben wird auf der Strahlungsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 Wärme an die Außenluft mit verhältnismäßig niedriger Temperatur (etwa –10°C bis 0°C) abgegeben, während auf der Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 Wärme von der Innenluft mit verhältnismäßig hoher Temperatur (etwa 25°C) absorbiert wird. Das heißt, daß, da die Strahlungsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 durch die Außenluft gekühlt wird und die Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 durch die Innenluft aufgeheizt wird, es möglich ist, der Temperaturunterschied zwischen der Strahlungsseite und der Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 zu verkleinern.
Es ist durch die Erfinder festgestellt worden, daß dann, wenn die an der Peltierelement-Baugruppe 108 verbrauchte elektri sche Leistung bei etwa 200 bis 300 W liegt, der Temperaturunterschied bei etwa 0°C bis 10°C liegt. Bei dieser Ausführungsform sind die Rippe 186b auf der Strahlungsseite und die Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 in der Außenluft-Führungsbahn 113 bzw. der Innenluft-Führungsbahn 114 angeordnet. Auf die Weise kann der Betrieb mit hoher Effizienz durchgeführt werden, d.h. der Leistungskoeffizient COP der Peltierelement-Baugruppe 108 liegt bei 3 oder höher.
Selbst wenn der Temperaturunterschied zwischen der Innenluft und der Außenluft klein ist, kann somit der Entfeuchtungsvorgang vollständig durchgeführt werden. Es ist daher möglich, Wärme von der Innenluft mit verhältnismäßig hoher Feuchtigkeit zu absorbieren, um die Innenluft wirksam zu kühlen und zu entfeuchten. Es ist möglich, klimatisierte Luft einschließlich der Innenluft nach Entfeuchten und der Außenluft mit verhältnismäßig hoher Feuchtigkeit vom Defroster-Luftauslaß 107 aus auszublasen, wodurch ein Gefrieren der Windschutzscheibe verhindert wird.
Des weiteren wird Wärme von der Innenluft in der Innenluft-Führungsbahn 114 absorbiert, und steigt folglich die Heizlast der Innenluft an, strahlt jedoch die Außenluft in der Außenluft-Führungsbahn 113 Wärme ab, und nimmt folglich die Heizlast der Außenluft ab. Auf diese Weise kann im Gehäuse 101 ein Anstieg der Heizlast auf der Innenluftseite durch ein Absinken der Heizlast auf der Außenluftseite ausgeglichen werden.
Andererseits kann der Entfeuchtungsvorgang vollständig mittels der Peltierelement-Baugruppe 108 durchgeführt werden, und ist es daher möglich, das Entfeuchten der Innenluft wirksam durchzuführen, um die Menge der in den zweiten Luftkanal 112 eingeführten Innenluft zu vergrößern. Die Innenluft mit verhältnismäßig geringer Heizlast nach dem Entfeuchten wird in den zweiten Luftkanal 112 eingeführt, was die Bildung von klimatisierter Luft mit niedriger Feuchtigkeit erforderlich macht; und die nicht entfeuchtete Innenluft aus dem zweiten Innenlufteinlaß 132 wird in den ersten Luftkanal 111 eingeführt. Auf diese Weise kann die Menge der in das Gehäuse 101 eingeführten Innenluft ausreichend vergrößert werden, und kann die Heizleistung wirksam verbessert werden.
Da die an der Peltierelement-Baugruppe 108 anliegende elektrische Leistung etwa 200 bis 300 Watt ausmacht, kann die Stromversorgung für die Peltierelement-Baugruppe 108 leicht von der am Fahrzeug angebrachten Batterie 188 aus bezogen werden.
Wie oben beschrieben wird die Peltierelement-Baugruppe 108 bei der Fußraum-Betriebsart benutzt, jedoch werden auch bei der Defroster-Betriebsart die erste und die zweite Innenluft- und Außenluftschaltklappen 109a und 109b so gesteuert, daß die Peltierelement-Baugruppe 108 benutzt wird, um Innenluft und Außenluft in den zweiten Luftkanal 112 einzuführen. Demzufolge kann die gleiche Wirkung wie bei der Fußraum-Betriebsart erreicht werden.
In dem Fall der Kopfraum-Betriebsart, der Bi-Level-Betriebsart und der Defroster-Betriebsart ist es notwendig, klimatisierte Luft mit geringer Feuchtigkeit vom Kopfraum-Luftauslaß 106 oder vom Defroster-Luftauslaß 107 aus auszublasen; diese Betriebsarten erfordern keine hohe Heizkapazität im Vergleich mit der Fußraum-Betriebsart oder der Fußraum/Defroster-Betriebsart; und daher steuert die Steuervorrichtung 189 so, daß die Peltierelement-Baugruppe 108 nicht in Betrieb steht und nur die Außenluft vom Außenlufteinlaß 102 mittels der zweiten Innenluft und Außenluftschaltklappe 109b in den zweiten Luftkanal 112 eingeführt. wird.
Nachfolgend wird die vierte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Bei der vierten Ausführungsform gemäß Darstellung in 12 ist das erste Trennwandelement 110' der oben beschriebenen dritten Ausführungsform so angeordnet, daß es sich von der Grenzlinie zwischen dem ersten Blasbereich 141 und dem zweiten Blasbereich 143 des Gebläses 104 aus zur luftstromaufwärtigen Seite des Verdampfers 120 erstreckt, und ist das zweite Trennwandelement 110 so angeordnet, daß es sich von einem unteren Bereich in 12 des ersten Trennwandelements 110' aus zum zentralen Bereich der Seitenfläche des Verdampfers 120 erstreckt. Die Peltierelement-Baugruppe 108 ist am ersten Trennwandelement 110' angeordnet.
Bei der Fußraum-Betriebsart wird gemäß Darstellung in 12 die Innenluft in den ersten Blasbereich 141 eingeführt, und wird Außenluft in den zweiten Blasbereich 142 mittels der ersten und der zweiten Innenluft- und Außenluft-Schaltklappen 109a und 109b eingeführt. An der luftstromabwärtigen Seite des Gebläses 104 wird die Innenluft des ersten Blasbereichs 141 in die Innenluft-Führungsbahn 114 am unteren Teil des ersten Trennwandelements 110' von 12 eingeführt, und wird die Außenluft vom zweiten Blasbereich 142 aus in die Außenluft-Führungsbahn 113 am oberen Teil des ersten Trennwandelements 110' von 12 eingeführt.
Die Innenluft wird mittels der Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 gekühlt und entfeuchtet. Die Außenluft wird mittels der Rippe 186b auf der Strahlungsseite aufgeheizt; die aus entfeuchteter Innenluft und aufgeheizter Außenluft bestehende gemischte Luft wird mittels des Heizkerns 122 aufgeheizt und vom Defroster-Luftauslaß 107 aus ausgeblasen.
Da die Menge der in den zweiten Luftkanal 112 eingeführten Innenluft bei der vierten Ausführungsform in zufriedenstellender Weise ähnlich zu der obenbeschriebenen dritten Ausführungsform eingeführt werden kann, ist es möglich, die Heizleistung wirksam zu verbessern. Das Einführungsverhältnis von Innenluft zu der in den zweiten Luftkanal 112 eingeführten Gesamtluftmenge ist durch die Anordnung des ersten Trennwandelements 110' und des zweiten Trennwandelements 110 bestimmt. Das Gehäuse 101 ist im voraus so gestaltet, daß das Einführungsverhältnis ein vorbestimmtes Einführungsverhältnis ist.
Die Peltierelement-Baugruppe 108 ist unmittelbar vor dem Verdampfer 120 angeordnet. Auf diese Weise kann eine Drainage für die am Verdampfer 120 anhaftenden Tröpfchen, die ursprünglich in der Nähe des Verdampfers 120 vorgesehen ist, auch als Drainage für Tröpfchen Verwendung finden, die an der Peltierelement-Baugruppe 108 anhaften.
Nachfolgend wird die fünfte Ausführungsform beschrieben.
Bei der fünften Ausführungsform sind am Ende 101a des Gehäuses 101 ein Außenlufteinlaß 102 und ein Innenlufteinlaß 103 vorgesehen, und ist das dritte Trennwandelement 110' der dritten Ausführungsform an der luftstromabwärtigen Seite der Einlässe 102 und 103 angeordnet. Die Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 109 ist an der luftstromabwärtigen Seite der Peltierelement-Baugruppe 108 gemäß Darstellung in 13 vorgesehen.
Bei der Fußraum-Betriebsart wird gemäß Darstellung in 13 Innenluft und Außenluft in die Innenluft-Führungsbahn 114 bzw. die Außenluft-Führungsbahn 113 eingeführt, wird die Innenluft mittels der Rippe 186a an der Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 gekühlt und entfeuchtet, und wird die Außenluft mittels der Rippe 186b auf der Strahlungsseite aufgeheizt. Gemischte Luft aus der aufgeheizten Außenluft und einer kleinen Menge der entfeuchteten Innenluft im zweiten Blasbereich 142 wird mittels des Heizkerns 122 aufgeheizt und vom Defroster-Luftauslaß 107 aus ausgeblasen.
Bei der fünften Ausführungsform kann die Menge der in den zweiten Luftkanal 112 eingeführten Luft ausreichend vergrö ßert werden, um die Heizleistung wirksam zu verbessern. Da nur eine einzige Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109 vorgesehen ist, sind die Kosten gering.
Nachfolgend wird die sechste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Bei der fünften Ausführungsform ist das Gehäuse 1 in den ersten Luftkanal 111 und den zweiten Luftkanal 112 unterteilt. Bei der sechsten Ausführungsform ist jedoch gemäß Darstellung in 14 das zweite Trennwandelement 110 (s. 13) weggelassen, und ist das erste Trennwandelement 110' nur in der Nähe des Außenlufteinlasses 102 und des Innenlufteinlasses 103 angeordnet. Auf diese Weise wird ein Gebläse 104 verwendet, das ausschließlich aus einem Gebläsebereich 141 besteht, ist der Heizkern 122 näher am unteren Teil in 14 angeordnet, und ist eine einzige Luftmischklappe 121 vorgesehen.
Bei der Fußraum-Betriebsart werden gemäß Darstellung in 14 Innenluft und Außenluft in die Innenluft-Führungsbahn 114 und die Außenluft-Führungsbahn 113 eingeführt. Die Innenluft wird mittels der Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 gekühlt und entfeuchtet, und die Außenluft wird mittels der Rippe 186b auf der Strahlungsseite aufgeheizt. Eine große Menge aufgeheizter Außenluft und eine kleine Menge entfeuchteter Innenluft werden mittels der Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109 in das Gebläse 104 eingeführt, und gemischte Luft aus der Außenluft und der Innenluft wird mittels des Heizkerns 122 aufgeheizt und vom Defroster-Luftauslaß 107 und vom Fußraum-Luftauslaß 105 aus ausgeblasen.
Entsprechend der sechsten Ausführungsform kann bei der Klimaanlage für ein Fahrzeug, bei der das Gehäuse 101 nicht in einen ersten Luftkanal 111 (s. 13) und einen zweiten Luftkanal 112 (s. 13) unterteilt ist, die Innenluft in der Innenluft-Führungsbahn 114 mittels der Peltierelement- Baugruppe 108 entfeuchtet werden, um die Menge der in das Gehäuse 101 eingeführten Innenluft ausreichend zu vergrößern. Daher kann die Heizleistung wirksam verbessert werden.
Nachfolgend wird die siebte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Bei der dritten bis sechsten Ausführungsform ist die Innenluft-Führungsbahn 114 parallel zu der Außenluft-Führungsbahn 113 angeordnet; bei dieser Ausführungsform ist jedoch die Innenluft-Führungsbahn 114 rechtwinklig zur Außenluft-Führungsbahn 113 angeordnet. Die Peltierelement-Baugruppe 108 ist an einem Bereich angeordnet, an dem die Innenluft-Führungsbahn 114 die Außenluft-Führungsbahn 113 rechtwinklig kreuzt.
Im besonderen strömt die Außenluft von der Oberseite der Papierfläche in 15 zu der darunter liegenden Seite, und strömt die Innenluft in 15 von der rechten Seite zur linken Seite der Peltierelement-Baugruppe 108. Die Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite und die Rippe 186b auf der Strahlungsseite sind abwechselnd und rechtwinklig zueinander angeordnet. Das heißt, die Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite jeder Modulstruktur 108a wird zugleich als Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite der der genannten Modulstruktur 108a benachbarten nächsten Modulstruktur 108a verwendet. Auf diese Weise sind beispielsweise vier Modulstrukturen 108a miteinander laminiert.
Demzufolge strömt die von der rechten Seite zur linken Seite in 15 strömende Innenluft durch die Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite, wird aus dieser Luft Wärme absorbiert, und wird diese Luft entfeuchtet, und strömt von der Oberseite der Papierfläche von 15 zur darunter liegenden Seite strömende Außenluft durch die Rippe 186b auf der Strahlungsseite, und wird diese Außenluft dort aufgeheizt.
16 zeigt das Gehäuse 101 zur Aufnahme der Peltierele ment-Baugruppe 108 dieser Ausführungsform. In 16 fällt die vertikale Papierrichtung mit der tatsächlichen vertikalen Richtung zusammen. Eine Trennwandplatte 195 trennt den Motorraum vom Fahrgastraum. Der erste und der zweite Luftkanal 111 bzw. 112 sind auf der rechten Seite des Zeichnungsblatts auf der Unterseite desselben abgebogen, um so klimatisierte Luft in den Fahrgastraum einzuführen.
Das Gehäuse 101 ist mit einem dritten Innenlufteinlaß 133 zusätzlich zum ersten und zum zweiten Innenlufteinlaß 131 bzw. 132 ausgebildet, und des weiteren ist ein gefalteter Filter 196 im Gehäuse 101 angeordnet, um Staub und schlechten Geruch der Innenluft und der Außenluft zu entfernen. Des weiteren ist auch eine Drainage 101c für kondensierte Flüssigkeit der Peltierelement-Baugruppe 108 ausgebildet.
Öffnungs/Schließ-Klappen 102a und 132a sind im Außenlufteinlaß 102 und im zweiten Innenlufteinlaß 132 vorgesehen, um den Außenlufteinlaß 102 und den zweiten Innenlufteinlaß 132 zu öffnen oder zu schließen; eine Öffnung 180 als Luftkanal hinter der Peltierelement-Baugruppe 108 ist auf der luftstromabwärtigen Seite der Peltierelement-Baugruppe 108 vorgesehen; und eine Öffnungs/Schließ-Klappe 180a ist in der Öffnung 180 vorgesehen. Des weiteren ist eine Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109 zwischen dem Außenlufteinlaß 102 und dem dritten Innenlufteinlaß 133 angeordnet.
Bei der Fußraum-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Betriebsart wird die Peltierelement-Baugruppe 108 so betrieben, daß der Außenlufteinlaß 102 durch die Klappe 102a geöffnet ist, daß der dritte Innenlufteinlaß 133 durch die Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109 verschlossen ist und daß die Öffnung 180 durch die Klappe 180a geöffnet ist, um die entfeuchtete Innenluft und die aufgeheizte Außenluft in den zweiten Luftkanal 112 einzuführen. Wenn keine Heizung benötigt wird, wird die Peltierelement-Baugruppe 108 nicht betrieben, ist der Außenlufteinlaß 102 durch die Klappe 102a verschlossen, ist der dritte Innenlufteinlaß 133 durch die Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 109 geöffnet und ist die Öffnung 180 durch die Klappe 180a verschlossen, um keine Entfeuchtung und keine Erhitzung durchzuführen.
In dem Fall, bei dem die Temperatur der Außenluft extrem niedrig ist (etwa –20°C mißt), wird die Abstrahlungswärme von der Rippe 186b auf der Strahlungsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 extrem groß. Die Wärmeabsorptionsmenge in der Rippe 186a (s. 15) ist ebenfalls extrem groß. Dementsprechend kann an der Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite anhaftende kondensierte Flüssigkeit gefrieren.
Andererseits ist ein Temperatursensor (nicht dargestellt) an der Rippe 186a an der Wärmeabsorptionsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 vorgesehen. Wenn die mittels des Temperatursensors festgestellte Temperatur eine Temperatur ist, bei der die kondensierte Flüssigkeit gefriert, beispielsweise 13°C mißt, wird die Klappe 102a in Richtung des Schließens des Außenluft-Einlasses 102 bewegt, um die Menge der einzuführenden Außenluft zu verringern. Auf diese Weise nimmt die Strahlungsmenge auf der Strahlungsseite der Peltierelement-Baugruppe 108 und die Menge der absorbierten Wärme auf der Wärmeabsorptionsseite entsprechend ab, so daß die Temperatur der Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite ansteigt, wodurch das Gefrieren der kondensierten Flüssigkeit verhindert wird.
Wenn die festgestellte Temperatur des Temperatursensors eine Temperatur ist, die ausreichend höher als die Gefriertemperatur der kondensierten Flüssigkeit ist und die geeignet ist für eine weitere Verbesserung der Entfeuchtungsleistung, beispielsweise bei 3°C liegt, wird die Klappe 102a in Richtung des Öffnens des Außenluft-Einlasses 102 bewegt, um die Menge der einzuführenden Außenluft zu vergrößern. Auf diese Weise sinkt die Temperatur der Rippe 186a auf der Wärmeabsorptionsseite zur weiteren Verbesserung der Entfeuchtungsleistung.
Bei der dritten Ausführungsform wird in der Fußraum-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Betriebsart die Peltierelement-Baugruppe 108 betrieben, um die Innenluft und die Außenluft in den zweiten Luftkanal 112 einzuführen; jedoch kann in dem Fall, bei dem die Klimatisierungsluft mit niedriger Feuchtigkeit und hoher Temperatur vorzugsweise vom Defroster-Luftaus-laß 107 aus wie bei der Defroster-Betriebsart in der Winterzeit ausgeblasen wird, die Peltierelement-Baugruppe 108 betrieben werden, um die Innenluft und die Außenluft in den zweiten Luftkanal 112 einzuführen. Demzufolge kann die Heizlast der Luft im zweiten Luftkanal 112 im Vergleich damit, daß nur die Außenluft in den zweiten Luftkanal 112 eingeführt werden, verringert werden, und kann diese Luft mittels des Heizkerns 122 wirksam aufgeheizt werden.
Des weiteren kann bei der dritten bis sechsten Ausführungsform, wenn der Verdampfer 120 nicht betrieben wird und wenn klimatisierte Luft mit niedriger Feuchtigkeit für das Ausblasen vom Defroster-Luftauslaß 107 benötigt wird, die Steuervorrichtung 189 so steuern, daß der Schalter 187 der Peltierelement-Baugruppe 108 eingeschaltet wird.
Bei der obenbeschriebenen dritten bis siebten Ausführungsform sind zwar vier Modulstrukturen 108a zur Bildung der Peltierelement-Baugruppe 108 zusammenlaminiert worden; jedoch kann die Peltierelement-Baugruppe 108 auch aus einer einzelnen Modulstruktur 108a ausgebildet sein, und können fünf oder mehr Modulstrukturen 108a zur Bildung der Peltierelement-Baugruppe 108 zusammenlaminiert sein.
Des weiteren sind bei der siebten Ausführungsform zwar der Außenlufteinlaß 102, die Außenluft-Führungsbahn 113, der erste Innenlufteinlaß 131 und die Innenluft-Führungsbahn 114 am Gehäuse 101 einstückig gegossen ausgebildet; jedoch können diese Elemente auch separat ausgebildet sein.
Des weiteren sind bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen die Innenluft-Führungsbahn 114 und die Außenluft-Führungsbahn 113 parallel zueinander oder rechtwinklig zueinander angeordnet; jedoch kann die Innenluft-Führungsbahn 114 auch so angeordnet sein, daß sie der Außenluft-Führungsbahn 113 zugewandt ist.
Bei der Modulstruktur 108a (s. 9B) bei der obenbeschriebenen Ausführungsform kann ein Wärmeisolierelement zur Wärmeisolierung zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmestrahlungsseite in einem Raum zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Wärmestrahlungsseite vorgesehen sein. Dieses Wärmeisolierelement kann aus einem Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Urethanschaum, hergestellt sein. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, daß Wärme zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Strahlungsseite geliefert oder empfangen wird, wodurch verhindert wird, daß der Temperaturunterschied zwischen der Wärmeabsorptionsseite und der Strahlungsseite abnimmt.
Nachfolgend wird die achte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
17 ist eine schematische Schnittansicht einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, die beispielsweise bei einem Dieselfahrzeug mit einem Dieselmotor angebracht ist.
Gemäß Darstellung in 17 ist die Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Gehäuse 201 ausgestattet, das aus Kunststoff hergestellt ist und das einen Luftkanal zur Einführung von Luft in Richtung auf den Fahrgastraum bildet. Dieses Gehäuse 201 besitzt einen Innenluft- und Außenluft-Schaltbereich 201A und einen Klimatisierungseinheits-Bereich 201B, die miteinander verbunden sind. Am einen Ende 201a des Gehäuses 201 sind ein Außenlufteinlaß 202, ein erster Innenlufteinlaß 231 und ein zweiter Innenlufteinlaß 232 vorgesehen, und am anderen Ende 201b sind eine Fußraumöffnung 205, die mit einem Fußraum-Luftauslaß (nicht dargestellt) zum Ausblasen klimatisierter Luft in Richtung auf die Füße des Fahrgastes verbunden ist, eine Kopfraumöffnung 206, die mit einem Kopfraum-Luftauslaß (nicht dargestellt) zum Ausblasen klimatisierter Luft in Richtung auf den Oberkörper des Fahrgastes verbunden ist, und eine Defrosteröffnung 207, die mit einem Defroster-Luftauslaß (nicht dargestellt) zum Ausblasen klimatisierter Luft in Richtung auf die Windschutzscheibe verbunden ist, vorgesehen.
Der Innenluft- und Außenluft-Schaltbereich 210a ist mittels einer Teil-Trennwandplatte 200 in eine Außenluft-Führungsbahn 213, durch die hindurch Außenluft vom Außenlufteinlaß 202 aus strömt, und eine Innenluft-Führungsbahn 214, durch die hindurch Innenluft vom zweiten Innenlufteinlaß 232 strömt, unterteilt. Die Teil-Trennwandplatte 200 ist mit einem Heizrohr 208 zum Absorbieren von Wärme aus der Innenluft in der Innenluft-Führungsbahn 214 und zum Abstrahlen von Wärme an die Außenluft in der Außenluft-Führungsbahn 213 ausgestattet.
Das Heizrohr 208 erstreckt sich durch die Teil-Trennwand 200 hindurch, so daß es die Innenluft-Führungsbahn 214 und Außenluft-Führungsbahn 213 kreuzt. Im Heizrohr 208 zirkuliert ein Heizmedium vom Wärmeabsorptionsbereich 208a, der in der Innenluft-Führungsbahn 214 angeordnet ist, zu einem Wärmeabsorptionsbereich 208b, der in der Außenluft-Führungsbahn 213 angeordnet ist. Der Wärmeabsorptionsbereich 208a des Heizrohrs 208 und der Wärmeabstrahlungsbereich 208b sind in Fallrichtung nach unten bzw. entgegengesetzt angeordnet.
Auf der Seite des Wärmeabsorptionsbereich 208a absorbiert das Wärmemedium Wärme aus der Innenluft mit verhältnismäßig hoher Temperatur, und wird das Wärmemedium verdampft. Das spezifische Gewicht des Wärmemediums, das verdampft worden ist, ist klein, und das Wärmemedium bewegt sich in Richtung auf die obere Seite des Wärmeabstrahlungsbereichs 208b. Dann strahlt auf der Seite des Wärmeabstrahlungsbereichs 208b das Wärmeme dium Wärme an die Außenluft mit verhältnismäßig niedriger Temperatur ab, und wird das Wärmemedium kondensiert. Das spezifische Gewicht des kondensierten Wärmemediums ist groß, und das Wärmemedium bewegt sich zur unteren Seite des Wärmeabsorptionsbereichs 208a. Auf diese Weise zirkuliert das Wärmemedium im Heizrohr 208.
An der Oberfläche des Wärmeabsorptionsbereich 208a und des Wärmeabstrahlungsbereich 208b des Heizrohrs 208 sind Wärmeübertragungsrippen 280a und 280b zur Erleichterung bzw. Ermöglichung des Wärmeaustausches zwischen dem Wärmemedium und der Innenluft und der Außenluft vorgesehen. Im Gehäuse 201 ist eine Drainage (nicht dargestellt) für am Heizrohr 208 anhaftende Tröpfchen in einem Bereich ausgebildet, der unterhalb des Heizrohrs 208 liegt.
An der stromabwärtigen Seite des Heizrohrs 208 sind eine erste und eine zweite Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209a und 209b angeordnet. Die Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209b ist am stromabwärtigen Ende der Teil-Trennwandplatte 200 angeordnet, um das Einführungsverhältnis zwischen der Menge der von der Außenluft-Führungsbahn 213 aus eingeführten Außenluft und der Menge der von der Innenluft-Führungsbahn 214 aus eingeführten Innenluft einzustellen. Die Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209a ist in der Nähe des ersten Innenluft-Einlasses 231 angeordnet, um das Einführungsverhältnis zwischen der Menge der von der Außenluft-Führungsbahn 213 eingeführten Außenluft und der Menge der vom zweiten Innenlufteinlaß 232 aus eingeführten Innenluft einzustellen.
An den luftstromabwärtigen Seiten der ersten und der zweiten Innenluft- und Außenluft-Schaltklappen 209a und 209b ist ein Gebläse 204 angeordnet. Das Gebläse 204 erzeugt einen Luftstrom vom einen Ende 201a zu Gehäuses 201 aus zu dessen anderem Ende 201B hin und besitzt Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 241 und 242, einen Lüfterantriebsmotor 243 und ein aus Kunststoff hergestelltes Spiralgehäuse 244. Das Spiralgehäuse 244 ist mittels einer Trennwandplatte 210 in einen ersten Luftkanal 211, durch den hindurch Blasluft des Mehrschaufel-Zentrifugallüfters 241 strömt, und einen zweiten Luftkanal 212 aufgeteilt, durch den hindurch Blasluft des Mehrschaufel-Zentrifugallüfters 242 strömt.
Demzufolge wird Außenluft in der Außenluft-Führungsbahn 213 oder Innenluft vom ersten Innenlufteinlaß 231 in den ersten Luftkanal 211 eingeführt; und wird Außenluft in der Außenluft-Führungsbahn 213 oder Innenluft von der Innenluft-Führungsbahn 214 in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt. Der erste und der zweite Luftkanal 211 bzw. 214 erstrecken sich in Richtung auf das andere Ende 201B des Gehäuses 201; der erste Luftkanal 211 steht mit der Fußraumöffnung 205 in Verbindung; und der zweite Luftkanal 212 steht mit der Kopfraumöffnung 206 und der Defrosteröffnung 207 in Verbindung.
In der Klimatisierungseinheit 201B ist an der luftstromabwärtigen Seite des Gebläses 204 ein Verdampfer 220 so angeordnet, daß er den ersten und den zweiten Luftkanal 211 und 212 vollständig verschließt; und an der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 220 ist ein Heizkern 222 so angeordnet, daß er einen Teil des ersten und des zweiten Luftkanals 211 bzw. 212 verschließt. Insbesondere verschließt der Heizkern 222 etwa die Hälfte des ersten und des zweiten Luftkanals 211 bzw. 212 an der Trennwandplatte 210. Im Gehäuse 201 sind Bypaßkanäle 223a und 223b am oberen Bereich unter dem unteren Bereich des Heizkerns 222 gemäß 17 ausgebildet. Die Luftmischklappen 221a und 221b, die an der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 220 und an der luftstromaufwärtigen Seite des Heizkerns 222 angeordnet sind, stellen das Verhältnis der den Bypaßkanälen 223a und 223b zugeführten Luft und der Menge der dem Heizkern 222 zugeführten Luft ein, um die Temperatur der Ausblasluft einzustellen. Die Luftmischklappen 221a und 221b werden gleichzeitig betätigt, so daß sie in linearer Symmetrie zur Trennwandplatte 210 geöffnet oder ge schlossen werden.
Die Fußraumöffnung 205, die Kopfraumöffnung 206 und die Defrosteröffnung 207 sind mit einer Fußraum-Schaltklappe 251, einer Kopfraum-Schaltklappe 261 und Defroster-Schaltklappe 271 ausgestattet, so daß die Öffnungen 205, 206 und 207 mittels dieser Schaltklappen 251, 261 bzw. 271 geöffnet oder geschlossen werden. Die Trennwandplatte 210 ist mit einer Verbindungsöffnung 210a zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem ersten Luftkanal 211 und dem zweiten Luftkanal 212 ausgebildet, und die Fußraum-Schaltklappe 251 schließt oder öffnet gleichzeitig die Verbindungsöffnung 210a.
Am Armaturenbrett (nicht dargestellt), das an der Vorderseite des Fahrgastraumes vorgesehen ist, ist ein Betätigungsbereich für die Klimaanlage vorgesehen; und der Betätigungsbereich ist mit einem Luftauslaß-Betriebsart-Schalter (nicht dargestellt) zum Schalten der Luftauslaß-Betriebsarten und mit einem Lufttemperatur-Einstellschalter zum Einstellen der Temperatur der in den Fahrgastraum auszublasenden Luft ausgestattet.
Der Luftauslaß-Betriebs-Schalter wird vom Fahrgast gewählt und betätigt. Die Luftauslaß-Betriebsarten umfassen eine Fußraum-Betriebsart zum Ausblasen klimatisierter Luft hauptsächlich von der Fußraumöffnung 205 aus und zum Ausblasen einer kleinen Menge klimatisierter Luft von der Defrosteröffnung 207 aus, eine Fußraum/Defroster-Blasart zum Ausblasen im wesentlichen der gleichen Menge klimatisierter Luft von der Fußraumöffnung 205 aus und der Defrosteröffnung 207 aus, eine Defroster-Betriebsart zum Ausblasen klimatisierter Luft von der Defrosteröffnung 207 aus, eine Bi-Level-Betriebsart zum Ausblasen im wesentlichen der gleichen Menge klimatisierter Luft von der Kopfraumöffnung 206 aus und der Fußraumöffnung 205 aus und eine Kopfraum-Betriebsart zum Ausblasen klimatisierter Luft von der Kopfraumöffnung 206 aus.
Arbeitssignale des Luftauslaß-Betriebsart-Schalters, des Lufttemperatur-Einstellschalters und dergleichen werden an die Steuervorrichtung (nicht dargestellt) weitergegeben. Die Steuervorrichtung führt einen vorbestimmte Arbeitsweise auf der Grundlage der Betriebssignale durch und gibt auf der Grundlage des Arbeitsergebnisses Steuersignale an die Fußraum-Schaltklappe 251, die Kopfraum-Schaltklappe 261, die Defroster-Schaltklappe 271, die erste und die zweite Inneznluft- und Außenluft-Schaltklappen 209a, 209b und an die Luftmischklappen 221a, 221b ab, um diese Klappen zu betätigen und zu steuern.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise dieser wie oben beschrieben gestalteten Ausführungsform beschrieben.
Wenn die Fußraum-Betriebsart mittels des Luftauslaß-Betriebsart-Schalters gewählt wird, werden die erste und die zweite Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209a, 209b mittels der Steuervorrichtung gemäß Darstellung in 17 mittels der ausgezogenen Linie so gesteuert, daß nur die Innenluft vom ersten Innenlufteinlaß 231 in den ersten Luftkanal 211 eingeführt wird und daß die Außenluft von der Außenluft-Führungsbahn 213 und die Innenluft von der Innenluft-Führungsbahn 214 in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt werden.
Gleichzeitig werden die Fußraum-Schaltklappe 251, die Kopfraum-Schaltklappe 261 und die Defroster-Schaltklappe 271 mittels der Steuervorrichtung gemäß Darstellung in 17 mittels der ausgezogenen Linie so gesteuert, daß die Fußraumöffnung 205 vollständig geöffnet wird, daß die Verbindungsöffnung 210a der Trennwandplatte 210 geschlossen wird, daß die Kopfraumöffnung 206 geöffnet wird und daß die Defrosteröffnung 207 etwas geöffnet wird. Beispielsweise werden bei maximalem Heizbetrieb die Luftmischklappen 221a und 221b mittels der Steuervorrichtung gemäß Darstellung in 17 mittels der ausgezogenen Linie so gesteuert, daß die Bypaßkanäle 223a und 223b geschlossen werden und daß die gesamte Luft, die durch den Verdampfer 220 hindurch geströmt ist, durch den Heizkern 222 hindurchströmt.
Im Heizrohr 208 absorbiert der Wärmeabsorptionsbereich 208a Wärme aus der Innenluft mit verhältnismäßig hoher Feuchtigkeit, und strahlt der Wärmeabstrahlungsbereich 208b Wärme an die Außenluft mit verhältnismäßig geringer Feuchtigkeit ab. Folglich wird die durch die Innenluft-Führungsbahn 214 strömende Innenluft gekühlt und entfeuchtet, und wird die durch die Außenluft-Führungsbahn 213 strömende Außenluft aufgeheizt. Dann wird der Wasserdampf in der Innenluft zu kondensierter Flüssigkeit niedergeschlagen, und die kondensierte Flüssigkeit haftet an der Fläche der Wärmeübertragungsrippe 280a des Wärmeabsorptionsbereichs 208a an, fällt entlang der Fläche nach unten und wird durch die Drainage hindurch nach außerhalb des Fahrzeugs abgegeben.
Dann wird die klimatisierte Luft, die aus Innenluft nach Entfeuchten und Außenluft mit verhältnismäßig geringer Feuchtigkeit gemischt ist, von der Defrosteröffnung 207 aus ausgeblasen. Auf diese Weise ist es möglich, die Heizlast des Heizkerns 222 zu verringern, während die Winschutzscheibe enteist wird.
Wärme wird aus der Innenluft in der Innenluft-Führungsbahn 214 absorbiert, und die Temperatur der Innenluft sinkt ab. Die Wärme wird an die Außenluft in der Außenluft-Führungsbahn 213 abgegeben, und die Temperatur der Außenluft steigt an. Im Gehäuse 201 kann das Absinken der Temperatur der Innenluft durch den Anstieg der Temperatur der Außenluft ausgeglichen werden.
Da die Innenluft mit verhältnismäßig hoher Temperatur zusätzlich zu der Außenluft mit verhältnismäßig niedriger Temperatur in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt wird, kann der Temperaturunterschied zwischen dem zweiten Luftkanal 212 und dem ersten Luftkanal 211, in dem nur die Innenluft eingeführt wird, verringert werden. Entsprechend kann der Temperaturunterschied zwischen der in den Fahrgastraum von der Fußraumöffnung 205 aus ausgeblasenen Luft und der in den Fahrgastraum von der Defrosteröffnung 207 ausgeblasenen Luft verringert werden, wodurch das Problem überwunden bzw. unterdrückt wird, daß das Heizgefühl des Fahrgastes beeinträchtigt wird.
Die Erfinder haben durch Versuche festgestellt, daß durch Einstellen der Temperatur der Außenluft auf –20°C, der relativen Feuchtigkeit der Außenluft auf 100 (absolute Feuchtigkeit: 0,6 g/kg), der Temperatur der Innenluft auf 25°C, der relativen Feuchtigkeit der Innenluft auf 30% (absolute Feuchtigkeit: 5,9 g/kg), der Menge der vom Außenlufteinlaß 202 aus eingeführten Außenluft auf 90 m³/h, der Menge der vom ersten Innenlufteinlaß 231 aus eingeführten Innenluft auf 80 m³/h und der Menge der vom zweiten Innenlufteinlaß 232 eingeführten Innenluft auf 30 m³/h das Enteisen der Windschutzscheibe im Fahrgastraum aufrechterhalten werden kann.
Es ist festgestellt worden, daß die Entfeuchtungsmenge, erreicht durch das Entfeuchten mittels des Heizrohrs 208, bei 165 g/h liegt und daß der Entfeuchtungsbetrieb wirksam durchgeführt werden kann. Es ist allgemein bekannt, daß die Strahlung im Wärmeabstrahlungsbereich 208b des Heizrohrs 208 dazu verwendet werden kann, die Entfeuchtungskapazität des Heizrohrs 208 zu verbessern. Die Menge der Außenluft zum Wärmeabstrahlungsbereich 208b des Heizrohrs 208 ist im allgemeinen im Vergleich zu der Menge der Innenluft zum Wärmeabsorptionsbereich 208a des Heizrohrs 208 vergrößert und die Entfeuchtungskapazität des Heizrohrs 208 kann wirksam verbessert werden.
Bei der obenbeschriebenen Arbeitsweise wird das Heizrohr 208 bei der Fußraum-Betriebsart betrieben. Auch bei der Defroster-Betriebsart wird das Heizrohr 208 so betrieben, daß die erste und die zweite Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209a und 209b so gesteuert werden, daß die Innenluft und die Außenluft in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt werden. Demzufolge kann die gleiche Wirkung wie bei der Fußraum-Betriebsart erreicht werden.
Im Fall der Kopfraum-Betriebsart, der Bi-Level-Betriebsart und der Defroster-Betriebsart muß klimatisierte Luft mit geringer Feuchtigkeit aus der Kopfraumöffnung 206 oder Defrosteröffnung 207 ausgeblasen werden, ist eine große Größe der Heizkapazität bei diesen Betriebsarten im Vergleich zu der Fußraum-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Betriebsart nicht erforderlich, und wird daher nur die Außenluft vom Außenlufteinlaß 202 aus in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt, und wird das Heizrohr 208 nicht betrieben.
Nachfolgend wird die neunte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 18 beschrieben.
Gemäß Darstellung in 18 sind eine Außenluft-Führungsbahn 213 und Innenluft-Führungsbahn 214 auf der stromabwärtigen Seite des Gebläses 204 ausgebildet. Die Teil-Trennwandplatte 200 erstreckt sich von der Grenzlinie zwischen dem Mehrschaufel-Zentrifugallüfters 241 und dem Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 242 des Gebläses 204 in Richtung auf die stromabwärtige Seite und teilt das Gehäuse 201 an der stromabwärtigen Seite des Gebläses 204 in einen Bereich für den Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 241 und einen weiteren Bereich für den Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 242. Der Raum auf der Seite des Mehrschaufel-Zentrifugallüfters 241, der durch die Teil-Trennwandplatte 200 abgeteilt ist, ist durch den dem Gebläse 204 benachbarten Bereich einer Trennwandplatte 210 weiter in zwei Teile unterteilt.
Auf diese Weise ist die stromabwärtige Seite des Gebläses 204 definiert und ausgebildet zu einem ersten Luftkanal 211, in dem Innenluft vom ersten Innenlufteinlaß 231 aus durch den Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 241 hindurch eingeführt wird, und eine Innenluft-Führungsbahn 214, in der bereits in den ersten Luftkanal 211 eingeführte Innenluft eingeführt wird, und eine Außenluft-Führungsbahn 213, in der Außenluft von dem Außenlufteinlaß 202 aus durch den Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 242 hindurch eingeführt wird.
Bei der Fußraum-Betriebsart werden die erste und die zweite Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209a und 209b zu der in 18 mittels einer ausgezogenen Linie angegebenen Stellung bewegt, und wird demzufolge Innenluft in das Mehrschaufel-Zentrifugalgebläse 241 und Außenluft in das Mehrschaufel-Zentrifugalgebläse 242 eingeführt. Dann werden nicht entfeuchtete Innenluft, mittels des Heizrohrs 208 entfeuchtete Innenluft und mittels des Heizrohrs 208 aufgeheizte Außenluft in den ersten Luftkanal 211 bzw. den zweiten Luftkanal 212 eingeführt.
Auf diese Weise wird die gleiche Wirkung wie bei der obenbeschriebenen achten Ausführungsform erreicht. Das Einführungsverhältnis der Innenluft zur gesamten in den zweiten Luftkanal eingeführten Luft wird durch die Anordnung- der Teil-Trennwandplatte 200 und der Trennwandplatte 210 bestimmt. Die Trennwandplatte 210 ist vorab so gestaltet, daß ein vorbestimmtes Einführungsverhältnis erreicht wird.
Das Heizrohr 208 kann unmittelbar vor dem Verdampfer 220 angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine Drainage für am Verdampfer 220 anhaftende Tröpfen, die ursprünglich in der Nähe des Verdampfers 220 vorgesehen ist, auch als Drainage für am Heizrohr 208 anhaftende Tröpfchen verwendet werden.
Nachfolgend wird die zehnte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 19 beschrieben.
Bei der zehnten Ausführungsform ist nur ein Innenlufteinlaß 203 am einen Ende 201a des Gehäuses 201 ausgebildet. Die Innenluft-Führungsbahn 214 bei jeder der achten und Ausführungsform ist weggelassen. Das Innere des Gehäuses 201 ist durch die Trennwandplatte 210 zu einem ersten Luftkanal 211 mit einem Ende, in das Innenluft vom Innenlufteinlaß 203 aus eingeführt wird, und einem anderen Ende, das mit der Fußraumöffnung 205 in Verbindung steht, und einen zweiten Luftkanal 212 mit einem Ende, in das Außenluft vom Außenlufteinlaß 202 aus eingeführt wird, und einem anderen Ende, das mit der Defrosteröffnung 207 in Verbindung steht, begrenzt und ausgebildet.
An den stromabwärtigen Seiten des Außenlufeinlasses 202 und des Innenlufteinlasses 203 ist ein Heizrohr 208 vorgesehen, das sich durch die Trennwandplatte 210 hindurch erstreckt, um so den ersten Luftkanal 211 und den zweiten Luftkanal 212 zu kreuzen. In der Trennwandplatte 210 ist an einer stromabwärtigen Seite des Heizrohrs eine Verbindungsöffnung 215 (Innenluft-Führungsbahn in Anspruch 2) zur Verbindung des ersten Luftkanals 211 mit dem zweiten Luftkanal 212 ausgebildet. Eine Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209 zum Öffnen und Schließen der Verbindungsöffnung 215 ist in der Nähe der Verbindungsöffnung 215 vorgesehen.
Bei der Fußraum-Betriebsart werden gemäß Darstellung in 19 die Innenluft und die Außenluft in den ersten Luftkanal 211 bzw. den zweiten Luftkanal 212 eingeführt, wird die Innenluft mittels der Wärmeübertragungsrippe 280a des Wärmeabsorptionsbereichs 208a des Heizrohrs 208 gekühlt und entfeuchtet, und wird die Außenluft mittels der Wärmeübertragungsrippe 280b des Wärmeabstrahlungsbereichs 208b aufgeheizt. Die Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209 ist an einer in 19 dargestellten Stelle angeordnet, und ein Teil der Innenluft im ersten Luftkanal 211 wird in den zweiten Luftkanal 212 über die Verbindungsöffnung 215 eingeführt.
Dann werden die mittels des Heizrohrs 208 aufgeheizte Außenluft und eine kleine Menge der mittels des Heizrohrs 208 entfeuchteten Innenluft in den Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 242 eingeführt, und wird die mittels des Heizrohrs 208 ent feuchtete Innenluft in den Mehrschaufel-Zentrifugallüfter 241 eingeführt. Da die mittels des Heizrohrs 208 entfeuchtete Innenluft in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt wird, wird eine Enteisung der Winschutzscheibe durchgeführt.
Auf diese Weise kann das Verhältnis zwischen der Menge der Innenluft unter Berücksichtigung der Enteisungsleistung und der Menge der gesamten in den Fahrgastraum eingeblasenen Luft im Vergleich zu der herkömmlichen Art vergrößert werden, und kann die Heizleistung des Heizkerns 222 verbessert werden. Des weiteren wird nicht nur die Außenluft, sondern auch die entfeuchtete Innenluft in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt, und kann der Temperaturunterschied zwischen dem zweiten Luftkanal 212 und dem ersten Luftkanal 211 im Vergleich zu der herkömmlichen Art verringert werden.
Die Erfinder haben durch Versuche festgestellt, daß bei dieser Ausführungsform beispielsweise durch Einstellen der Temperatur der Außenluft auf –20°C, der relativen Feuchtigkeit der Außenluft auf 100% (absolute Feuchtigkeit: 0,6 g/kg), der Temperatur der Innenluft auf 25°C, der relativen Feuchtigkeit der Innenluft auf 30% (absolute Feuchtigkeit: 5,9 g/kg), der Einführungsmenge der Außenluft vom Außenlufteinlaß 202 aus auf 100 m³/h und der Einführungsmenge der Innenluft vom Innenlufteinlaß 203 aus auf 100 m³/h die Enteisungsleistung an der Windschutzscheibe im Fahrgastraum aufrechterhalten werden kann. Die mittels des Heizrohrs 208 erreichte Entfeuchtungsmenge lag bei 10 g/h.
Bei der achten und der neunten Ausführungsform ist die Innenluft-Führungsbahn 214 zwar im Gehäuse 201 ausgebildet, jedoch kann die Verbindung zum zweiten Luftkanal 212 durch das Äußere des Gehäuses 201 hindurch vom ersten Innenlufteinlaß 231 oder vom zweiten Innenlufteinlaß 232 aus ausgebildet sein.
Des weiteren wird bei der obenbeschriebenen zehnten Ausführungsform die mittels des Heizrohrs 208 entfeuchtete Innen luft in den zweiten Luftkanal 212 mittels der Innenluft- und Außenluft-Schaltklappe 209 eingeführt; jedoch kann die mittels des Heizrohrs 208 entfeuchtete Innenluft in ausschließlich den ersten Luftkanal 212 eingeführt werden.
Bei der achten Ausführungsform werden bei der Fußraum-Betriebsart und der Fußraum/Defroster-Betriebsart die Innenluft und die Außenluft in die Innenluft-Führungsbahn 214 bzw. die Außenluft-Führungsbahn 213 eingeführt, und wird das Heizrohr 208 betrieben; jedoch können bei dem Fall, bei dem klimatisierte Luft mit geringer Feuchtigkeit und hoher Temperatur in bevorzugter Weise vom Defroster-Luftauslaß 207 aus bei der Defroster-Betriebsart in der Winterzeit ausgeblasen wird, die Innenluft und die Außenluft in die Innenluft-Führungsbahn 214 bzw. die Außenluft-Führungsbahn 213 eingeführt werden, und wird das Heizrohr 208 betrieben. Demzufolge kann die Heizlast des Heizkerns 222 im Vergleich mit dem Fall verringert werden, bei dem ausschließlich die Außenluft in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt wird. Da die in den zweiten Luftkanal 212 eingeführte Innenluft mittels des Heizrohrs 208 entfeuchtet wird, kann weiterhin die Enteisung der Windschutzscheibe durchgeführt werden.
Weiter können auch bei der Kopfraum-Betriebsart und der Bi-Level-Betriebbart bei der obenbeschriebenen achten Ausführungsform die Innenluft und die Außenluft in den zweiten Luftkanal 212 eingeführt werden, und kann das Heizrohr 208 betrieben werden, in der gleichen Weise wie bei der Fußraum-Betriebsart.
Obwohl die Erfindung vollständig in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, ist zu beachten, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann erkennbar sind. Solche Änderungen oder Modifikationen sind als unter den Rahmen der vorliegenden Erfindung gemäß deren Definitionen in den beigefügten Ansprüchen zu verstehen.

Claims

Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, umfassend: ein Klimatisierungsgehäuse (1, 101, 201), in dem ein Außenluft-Ansaugeinlaß (2, 102, 202) und ein Innenluft-Ansaugein-laß (3, 131, 132, 103, 231, 203) zum Ansaugen von Außenluft bzw. Innenluft am einen Ende (1a, 101a, 201a) ausgebildet sind und eine Defrosteröffnung (13, 107, 207) zum Ausblasen von Luft mindestens zur Windschutzscheibe des Fahrzeugs und eine Fußraumöffnung (15, 105, 205) zum Ausblasen von Luft in Richtung auf die Füße eines Fahrgastes im Fahrgastraum am anderen Ende (1b, 101b, 201b) ausgebildet sind; eine Trennwandplatte (22–26, 110', 210) zum Begrenzen und Ausbilden des Inneren des Klimatisierungsgehäuses (1, 101, 201) in einen ersten Luftkanal (20, 111, 211), der von dem Außenluft-Ansaugeinlaß (2, 102, 202) aus zur Defrosteröffnung (13, 107, 207) hin ausgebildet ist, und einen zweiten Luftkanal (21, 112, 212), der vom Innenluft-Ansaugeinlaß (3, 131, 132, 103, 231, 203) aus zur Fußraumöffnung (15, 105, 205) hin ausgebildet ist; einen Heiz-Wärmetauscher (11, 122, 222), der im ersten und im zweiten Luftkanal (20, 21, 111, 112, 211, 212) vorgesehen ist, um Luft im ersten und im zweiten Luftkanal (20, 21, 111, 112, 211, 212) aufzuheizen; und ein Gebläse (7–9, 104, 204) zum Erzeugen eines Luftstroms vom einen Ende im ersten und des zweiten Luftkanals aus zu dessen anderen Ende hin (20, 21, 111, 112, 211, 212); ein Mittel zur Ausbildung eines Innenluft-Mischkanals (28, 114, 110e, 214, 215) zum Einmischen von Innenluft in den ersten Luftkanal (20, 111, 211); und ein Entfeuchtungsmittel (31, 108, 208) zum Entfeuchten der Innenluft, die durch den Innenluft-Mischkanal (28, 114, 110e, 214, 215) strömt, wobei die Innenluft, die mittels des Entfeuchtungsmittels (31, 108, 208) entfeuchtet worden ist, in den ersten Luftkanal (20, 111, 211). durch den Innenluft-Mischkanal (28, 114, 110e, 214, 215) hindurch eingemischt wird.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das Entfeuchtungsmittel ein elektrisches Element (108), das im Klimatisierungsgehäuse (101) so vorgesehen ist, daß es dem Innenluft-Mischkanal (114, 110e) und dem ersten Luftkanal (111) zugewandt ist, zum Absorbieren von Wärme aus der Innenluft, die durch den Innenluft-Mischkanal (114, 110e) strömt und zum Abstrahlen der absorbierten Wärme an die Außenluft aufweist, die durch den ersten Luftkanal (111) strömt, wenn eine elektrischer Strom angelegt ist.
Klimaanlage nach Anspruch 2, weiter umfassend: ein Bestimmungsmittel (189) zum Bestimmen der Bedingungen für das Ausblasen klimatisierter Luft mit geringer Feuchtigkeit von der Defrosteröffnung (107) aus, wobei, wenn die genannten Bedingungen durch das Bestimmungsmittel (189) bestimmt sind, das elektrische Element (108) in Betrieb genommen wird.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das Entfeuchtungsmittel (31) ein Wasseradsorptionsmittel (32) zum Adsorbieren von Wasser in der Innenluft im Innenluft-Mischkanal (28) aufweist.
Klimaanlage nach Anspruch 4, weiter umfassend: ein Mittel zum Ausbilden eines Teilkanals (29), der zum Äußeren des ersten Luftkanals (20) führt, wobei das Heizmittel (33) an der luftstromaufwärtigen Seite des Wasseradsorptionsmittels (32) im Teilkanal (29) zum Aufheizen der Luft vorgesehen ist, und ein Schaltmittel (42, 48–50) zum Schalten des Wasseradsorptionsmittels (32), das im Innenluft-Mischkanal (28) vorgesehen ist, derart, daß es im Teilkanal (29) vorgesehen, ist und zum Schalten des Wasseradsorptionsmittels (32), das im Teilkanal (29) vorgesehen ist, derart, daß es im Innenluft-Mischkanal (28) vorgesehen ist, wobei das Wasseradsorptionsmittel (32) so vorgesehen ist, daß es dem Innenluft-Mischkanal (28) und dem Teilkanal (29) zugewandt ist.
Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei das Schaltmittel ein Mittel zum Bewegen des Wasseradsorptionsmittels (32), das im Innenluft-Mischkanal (28) vorgesehen ist, in den Teilkanal (29) und zum Bewegen des Wasseradsorptionsmittels (32), das im Teilkanal (29) vorgesehen ist, in den Innenluft-Mischkanal (28) hinein.
Klimaanlage nach Anspruch 5, wobei der Teilkanal (29) zum Innenluft-Mischkanal (28) führt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei das Entfeuchtungsmittel ein Heizrohr (208) aufweist, das im Klimatisierungsgehäuse (201) so vorgesehen ist, daß es dem Innenluft-Mischkanal (214, 215) und dem ersten Luftkanal (211) zugewandt ist, wobei das Heizrohr in seinem Inneren ein Heizmedium abgedichtet enthält, um Wärme aus der Innenluft, die durch den Innenluft-Mischkanal (214, 215) strömt, zu absorbieren, um die Innenluft zu entfeuchten, und um die adsorbierte Wärme an die Außenluft abzustrahlen, die durch den ersten Luftkanal (211) strömt.
Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, umfassend: ein Klimatisierungsgehäuse (101), in dem ein Außenluft-Einführungskanal (113) und ein Innenluft-Einführungskanal (114) zum Einführen von Außenluft bzw. Innenluft am einen Ende (101a) ausgebildet sind und ein Luftauslaß (105, 106, 107) zum Ausblasen von Luft in den Fahrgastraum am anderen Ende (101b) ausgebildet ist; einen Heizwärmetauscher (122), der im Klimatisierungsgehäuse (101) vorgesehen ist, zum Aufheizen der Luft in Klimatisierungsgehäuse (101); ein Gebläse (104) zum Erzeugen eines Luftstroms vom Außenluft-Einführungskanal (113) oder vom Innenluft-Einführungskanal (114) aus zum Luftauslaß (105, 106, 107) hin im Klimatisierungsgehäuse (101; und ein elektrisches Element (108), das im Klimatisierungsgehäuse (101) so vorgesehen ist, daß es dem Innenluft-Einführungskanal (114) und dem Außenluft-Einführungskanal (113) zugewandt ist, zum Absorbieren von Wärme aus der Innenluft, die durch den Innenluft-Einführungskanal (114) strömt, und zum Abstrahlen der absorbierten Wärme an die Außenluft, die durch den Außenluft-Einführungskanal (113) strömt, wenn ein elektrischer Strom zugeführt wird.
Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, umfassend: ein Klimatisierungsgehäuse (101), in dem ein Außenluft-Ansaugeinlaß (102) und ein Innenluft-Ansaugeinlaß (131, 132, 103) zum Ansaugen von Außenluft bzw. Innenluft am einen Ende (101a) ausgebildet sind und eine Defrosteröffnung (107) zum Ausblasen von Luft mindestens in Richtung zu der Windschutzscheibe des Fahrzeugs und eine Fußraumöffnung (105) zum Ausblasen von Luft in Richtung auf die Füße eines Fahrgastes im Fahrgastraum am anderen Ende (101b) ausgebildet sind; eine Trennwandplatte (110') zum Begrenzen und Ausbilden des Inneren des Klimatisierungsgehäuse (101) in einen ersten Luftkanal (112, 113), der vom Außenluft-Ansaugeinlaß (102) aus zur Defrosteröffnung (107) hin ausgebildet ist, und einen zweiten Luftkanal (111, 114), der vom Innenluft-Ansaugeinlaß (131, 132, 103) aus zur Fußraumöffnung (105) hin ausgebildet ist; einen Heiz-Wärmetauscher (122), der im ersten und im zweiten Luftkanal (113, 114) vorgesehen ist, um die Luft im ersten und im zweiten Luftkanal (113, 114) zu erwärmen; ein Gebläse (104) zum Erzeugen eines Luftstroms vom einen Ende aus in Richtung zum anderen Ende hin im ersten und im zweiten Luftkanal (113, 114); ein elektrisches Element (108), das im Klimatisierungsgehäuse (101) so vorgesehen ist, daß es dem Innenluft-Einführungska nal (114) und dem Außenluft-Einführungskanal (113) zugewandt ist, zum Absorbieren von Wärme aus der Innenluft, die durch den zweiten Luftkanal (111, 114) strömt, und zum Abstrahlen der absorbierten Wärme an die Außenluft, die durch den ersten Luftkanal (112, 113) strömt, wenn ein elektrischer Strom zugeführt wird.
Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, umfassend: ein Klimatisierungsgehäuse (201), in dem ein Außenluft-Ansaugeinlaß (202) und ein Innenluft-Ansaugeinlaß (231, 203) zum Ansaugen von Außenluft bzw. Innenluft am einen Ende (201a) ausgebildet sind und eine Defrosteröffnung (207) zum Ausblasen von Luft mindestens in Richtung auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs und eine Fußraumöffnung (205) zum Ausblasen von Luft in Richtung auf die Füße eines Fahrgastes im Fahrgastraum am anderen Ende (201b) ausgebildet sind; eine Trennplatte (210) zum Begrenzen und Ausbilden des Inneren des Klimatisierungsgehäuses (201) in einen zweiten Luftkanal (212), der von dem Außenluft-Ansaugeinlaß (202) aus zu der Defrosteröffnung (207) hin ausgebildet ist, und einen ersten Luftkanal (211), der vom Innenluft-Ansaugeinlaß (231, 203) zur Fußraumöffnung (205) hin ausgebildet ist; einen Heiz-Wärmetauscher (222), der im ersten und im zweiten Luftkanal (212, 211) vorgesehen ist, um Luft im ersten und im zweiten Luftkanal (212, 211) aufzuheizen; ein Gebläse (204) zur Erzeugung eines Luftstroms von dem einen Ende in Richtung auf das andere Ende in dem ersten und dem zweiten Luftkanal (211, 212); und ein Heizrohr (208), das im Klimatisierungsgehäuse (201) derart vorgesehen ist, daß es dem Innenluft-Mischkanal (214, 215) und dem ersten Luftkanal (211) zugewandt ist, wobei das Heizrohr ein Heizmedium in seinem Inneren abgedichtet enthält, zum Absorbieren von Wärme aus der durch den zweiten Luftkanal (212) strömenden Luft, um die Innenluft zu entfeuchten, und zum Abstrahlen der adsorbierten Wärme an die durch den ersten Luftkanal (211) strömende Außenluft.