-
Diese Erfindung betrifft Fahrzeugheizungs-, -klimatisierungs- und
-lüftungsmodule sowie Gehäuse dafür.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Fahrzeugheizungs-, -klimatisierungs- und -lüftungsmodule (im
Allgemeinen nur als Klimatisierungsmodule bezeichnet oder als HLK-Module
abgekürzt) bestehen im Prinzip aus einem hohlen Kunststoffgehäuse, in
welchem Wärmetauscher und verschiedene Luftstromlenkeinrichtungen
enthalten sind. Diese Bauteile empfangen, temperieren, und lenken in
Zusammenarbeit den Strom aus umgewälzter Luft von einem
oberstromigen Gebläse zu und durch mehrere unterstromige Auslässe innerhalb des
Fahrzeugs um. Verschiedene Ventile, im Allgemeinen in der Form von
Schwingtüren/Klappen, wählen die Auslässe aus, zu welchen die Luft
schließlich austritt, und diese werden im Allgemeinen als Modusventile
bezeichnet. Luft kann in den so genannten Enteisungs- oder
Entfeuchtungsmodi hoch zu der Windschutzscheibe ausströmen, oder an
verschiedenen Auslässen an mittleren Höhen, oder zu unteren, zum Boden
geleiteten Auslässen, oder zu beiden. Die Auslässe an mittleren Höhen werden
oft als "Klimatisierungs"-Auslässe und die Bodenauslässe als "Heizgerät"-
Auslässe bezeichnet, basierend auf der Temperatur der Luft, welche im
Allgemeinen an diesen Auslässen am angenehmsten empfunden wird,
obwohl Luft einer beliebigen Temperatur durch einen beliebigen Auslass
geleitet werden kann.
-
Die Temperatur der Luft, die schließlich einen beliebigen Auslass erreicht,
wird im Allgemeinen durch ein so genanntes Wiederaufheiz- und
Luftmischsystem bestimmt, das den Verdampfer und das Heizgerät in Serie
verwendet. Ein so genanntes Temperaturventil wählt und teilt den
Luftstrom durch heiße und/oder kalte Quellen und ist typischerweise wieder
eine Schwingtür/Klappe. Der Verdampfer ist der größere der zwei
Wärmetauscher, und erstreckt sich über die gesamte Breite des Gehäuses, so
dass die gesamte umgewälzte Luft zuerst diesen passiert, unabhängig
davon, ob der Verdampfer kalt und eingeschaltet oder ausgeschaltet ist.
Das Heizgerät, das unterstromig von dem Verdampfer liegt, ist bedeutend
kleiner, so dass gekühlte (oder zumindest ungeheizte) Luft, die den
Verdampfer passiert hat, selektiv durch das Heizgerät durchgeleitet oder um
dieses herum umgelenkt werden kann.
-
Ein typisches HLK-Modul nach dem Stand der Technik mit
Wiederaufheizung und Luftmischung ist in Fig. 1 gezeigt. Das Gehäuse 10 enthält
einen in herkömmlicher Weise dimensionierten und angeordneten
Verdampfer 12 und ein Heizgerät 14. Für eine bessere Analyse der
Arbeitsweisen des Moduls kann das Innere des Gehäuses 10 gedanklich in vier
Quadranten, A, B, C und D aufgeteilt werden, basierend auf der
Raumhüllkurve, die in unvermeidlicher Weise von dem Verdampfer 12 und dem
Heizgerät 14 eingenommen wird. Der größere oberstromige Verdampfer 12
nimmt den gesamten Raum sowohl des unteren als auch des oberen
oberstromigen Quadranten A und B ein. Das kleinere unterstromige
Heizgerät 14 nimmt nur den unteren unterstromigen Quadranten C ein,
während es den oberen unterstromigen Quadranten D im Wesentlichen leer
lässt. Der Quadrant D sieht jedoch Raum für die Schwingbewegung einer
Temperaturventil-Tür 16 vor, welche die endgültige Lufttemperatur durch
Bestimmen des Grades, bis zu welchem Luft aufgeheizt wird, die zuerst
den oberstromigen Verdampfer 12 passiert hat, bestimmt.
-
Der Grad des Aufheizens des Luftstroms wird nicht durch Verändern der
Temperatur des Heizgerätes 14 verändert, welches durch einen im Prinzip
konstanten Strom von heißer Motorkühlflüssigkeit durchströmt wird,
sondern durch Verändern der Proportion des Luftstromes über und durch
dieses. Die Temperaturklappe 16 wird in Verbindung mit einer Ablenkung
18 vor der unterstromigen Fläche des Heizgerätes 14 so bewegt, dass
selektiv der gesamte Luftstrom durch das Heizgerät 14 blockiert wird, der
gesamte Luftstrom durchgelassen wird, oder der Luftstrom teilweise
durchgelassen wird. Jegliche Luft, die durch das Heizgerät 14 strömt, wird
dann die hintere Fläche des Heizgerätes 14 hinauf und in einen
Mischkammerbereich, der allgemein bei E angezeigt ist, hinein geleitet, der
außerhalb der soeben beschriebenen vier Quadranten liegt. Innerhalb der
Mischkammer E wird jegliche Luft, die gerade den Verdampfer 12 passiert
hat, mit jeglicher Luft, die durch das Heizgerät 14 (wie durch die Stellung
der Temperaturklappe 16 bestimmt) hindurch geleitet wurde, vermischt,
um eine endgültige mittlere Temperatur zu erreichen. Von der
Mischkammer E wird temperierte Luft dann durch einen beliebigen Auslass oder
beliebige Auslässe, die der Bediener auswählt, einschließlich des oberen
Enteisungs-Auslasses 20, des "A/C"-Auslasses 22 an mittlerer Höhe, oder
des zum Boden geleiteten "Heizgerät"-Auslasses 24, geleitet.
-
Während das grundlegende Wiederaufheizsystem, das gerade beschrieben
wurde, über Jahre gut funktioniert hat, zeigen kleinere Fahrzeuge einen
Bedarf nach kompakteren Modulen und Gehäusen. Schwingende
Ventiltüren brauchen unvermeidlich ein halbzylindrisches Volumen, in dem sie
sich bewegen können, und sind auch per se nicht linear in ihrem
Ansprechverhalten. Das heisst, sie neigen dazu, sich so zu verhalten, als ob
sie entweder vollständig offen oder vollständig geschlossen wären, und sie
eignen sich nicht gut dafür, einen "teilweise offenen" Zustand zu schaffen.
So genannte "Filmventile", in welchen ein laufendes Band mit einer
zentralen Öffnung einen präzise dimensionierten Strömungspfad und eine
verbesserte Linearität des Luftstromes vorsieht, finden zunehmendere
Verwendung als Reaktion auf das Linearitätsproblem.
-
Beispiele für Filmventilsysteme können aus der USPN 5,326,315 und
5,154,223 entnommen werden. Im Allgemeinen mischen jedoch solche
Systeme die Luft noch immer deutlich unterstromig von dem Heizgerät,
und deutlich außerhalb der minimalen Raumhüllkurve, die in
unvermeidlicher Weise von dem Verdampfer und dem Heizgerät eingenommen wird.
Der Raum zwischen dem Verdampfer und dem Heizgerät ist
typischerweise leer und wird von keinem besonderen Aufbau beansprucht. In einem
Fall ist ein Filmband in dem Raum zwischen dem Verdampfer und dem
Heizgerät angeordnet, wie in der USPN 5,162,020 zu sehen ist. Jedoch ist
sogar dort die Mischzone deutlich unterstromig von dem Heizgerät
angeordnet, so dass die Verwendung eines Filmventils per se nicht besonders
viel dazu beiträgt, das gesamte Modul kompakter zu machen, auch wenn
es bei der Bestimmung der endgültigen Lufttemperatur präziser ist.
-
Ein weiterer neuerer Trend in der Konstruktion war der Versuch, Raum zu
sparen, indem das HLK-Modul in den Aufbau des Fahrzeuges selbst
integriert wird, insbesondere durch Verwendung des Armaturenbretts, von
Fahrzeugquerträgern oder von beiden, um Luftstromleitungen vorzusehen.
Zum Beispiel sind in der ebenfalls dem Inhaber des vorliegenden Patentes
erteilten USPN 5,709,601 die Luftleitungen und das HLK-Modul beide
unterhalb der Armaturenbrettanordnung untergebracht. Auf Grund der
Breite des HLK-Moduls ist die gesamte Armaturenbrettanordnung in
entsprechender Weise ebenfalls sehr breit. Während dies Potential für den
Einbau in größere Minivans und Sport-Utility-Fahrzeuge besitzt, ist es für
kleinere Fahrzeuge potentiell nicht so nützlich. Frühere Patente, wie etwa
USPN 4,391,465; 4,733,739; und 5,005,898 haben alle ähnliche
Konstruktionen vorgeschlagen, doch alle sind auf Grund der Nichtbezahlung
von Aufrechterhaltungsgebühren aufgegeben worden. Es ist klar, dass
ohne eine kompaktere Konstruktion für das HLK-Modul selbst seine
Integration und sein Einbau in den Aufbau der Fahrzeugkarosserie nur
beschränkt sein wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Ein kompaktes Klimatisierungsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung
ist durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
-
Die Breite des offenbarten grundlegenden Gehäusemoduls ist bedeutend
reduziert, wobei der obere unterstromige Quadrant als die endgültige
Luftmischkammer dient. Dies wird durch die Verwendung eines
neuartigen Temperaturventils vom Filmtyp, das in dem ansonsten unbenutzten
Raum zwischen dem Verdampfer und dem Heizgerät angeordnet ist, und
eines Luftstromablenkungskanals, der den Luftstrom vom Heizgerät
zurück und hinauf in den oberen unterstromigen Quadranten hinein leitet,
wo er mit jeglicher Luftströmung gemischt wird, die gerade den
Verdampfer passiert hat, möglich gemacht. Die reduzierte Breite des
Modulgehäu
ses gestattet es, dass es einfacher in einen Querträger der
Fahrzeugkarosserie integriert werden kann.
-
In der bevorzugten offenbarten Ausführungsform sind der Verdampfer
und das Heizgerät von im Prinzip herkömmlicher Größe und Orientierung,
wobei das Heizgerät diagonal über den oberstromigen unteren Quadranten
verläuft. Eine erste Fläche des Heizgerätes ist allgemein nach oben und zu
dem Verdampfer gerichtet, während die gegenüberliegende Fläche nach
unten und nach vorne gerichtet ist. Das neuartige Temperaturventil
umfasst ein Filmband, das zwischen dem Verdampfer und dem Heizgerät in
einer grundlegenden V-Form angeordnet ist, mit einem oberstromigen
Schenkel, der die oberstromigen und unterstromigen Quadrantenpaare
trennt, und einem unterstromigen Schenkel, der die erste Fläche des
Heizgerätes abdeckt. Eine einzelne Öffnung in dem Filmband kann
zwischen den beiden Schenkeln des V vor und zurück bewegt werden, um
eine Strömung durch den Verdampfer und das Heizgerät in umgekehrter
Proportion selektiv zu blockieren oder zu gestatten. Ein
Luftstromablenkungskanal verläuft von dem unteren oberstromigen Quadranten zu der
unteren Fläche des Heizgerätes, so dass jegliche Luft, die durch das
Filmband daran gehindert wird, nur gerade durch den Verdampfer zu strömen,
in umgekehrter Strömung durch das Heizgerät zurück und nach oben in
den oberen unterstromigen Quadranten geleitet wird. Dort wird sie mit
jeglicher Luft, die gerade den Verdampfer passiert hat, gemischt, um eine
endgültige Nettotemperatur zu erreichen. Es wird keine Mischkammer
außerhalb der grundlegenden Raumhüllkurve des Wärmetauschers
benötigt, wodurch die gesamte Breite des Gehäusemoduls bedeutend reduziert
wird.
-
In der offenbarten Ausführungsform wird auch ein Filmband-Modusventil
verwendet, das in einer L-Form ausgerichtet ist, die dem Temperaturventil
gegenüberliegt, wodurch die gemischte Luft effektiv innerhalb des oberen
unterstromigen Quadranten eingegrenzt wird. Öffnungen in dem
Modusventilband werden ebenfalls vor und zurück verschoben, um Luft aus der
Mischkammer selektiv zu dem gewünschten Auslass zu leiten. Die
Verwendung von zwei Ventilen vom Filmbandtyp, so wie sie an oder innerhalb
der Grenzen der Raumhüllkurve des Wärmetauschers angeordnet sind,
dient dazu, das Gehäusemodul so kompakt wie möglich zu halten, so dass
es strukturell einfacher in einen Querträger des Fahrzeugaufbaues oder
Ähnliches integriert werden kann, wodurch der Bedarf an zusätzlichen
Luftstromleitungen beseitigt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Diese und andere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
schriftlichen Beschreibung und den Zeichnungen hervor, in welchen:
-
Fig. 1 ein Querschnitt durch ein Modul und Gehäuse nach dem Stand
der Technik ist;
-
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Fahrzeug-Insassen- oder
Rückseite einer bevorzugten Ausführungsform eines kompakten
Gehäuses, das gemäß der Erfindung hergestellt wurde, und des
Fahrzeugquerträgers, in welchen es integriert werden kann, ist;
-
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der gegenüberliegenden oder
Vorderseite des in Fig. 2 dargestellten Aufbaus ist;
-
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht wie Fig. 1 ist, jedoch den unteren
Teil des Gehäuses in auseinander gebautem Zustand zeigt, um
den inneren Aufbau des Gehäuses und des Trägers offen zu legen;
-
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht nur des Gehäuses ist, wobei die
obere Abdeckung des Gehäuses entfernt ist;
-
Fig. 6 eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der
verschiedenen in Fig. 5 eingeschlossenen Bauteile ist;
-
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Tragrahmen für die zwei
Filmbänder ist;
-
Fig. 8 eine Draufsicht des Temperaturventil-Filmbandes in einem
ausgerollten Zustand ist;
-
Fig. 9 eine Draufsicht des Modusventil-Filmbandes in einem
ausgerollten Zustand ist;
-
Fig. 10 eine seitliche Querschnittsansicht der zwei Filmbänder und deren
Tragrahmen ist;
-
Fig. 11 eine Ansicht entlang der Linie 11-11 von Fig. 12 ist, die den so
genannten Enteisungs-Modus zeigt, in welchem völlig heiße Luft
in erster Linie zu den Enteisungsauslässen, und in geringfügigem
Ausmaß auch in die zum Boden gerichteten Auslässe hinein
geleitet wird;
-
Fig. 12 eine Ansicht wie Fig. 11 ist, jedoch den so genannten
Entfeuchtungsmodus zeigt, wobei Luft mit mittlerer Temperatur in
geringfügigem Ausmaß zu den Enteisungsauslässen, aber
hauptsächlich zu den Bodenauslässen geleitet wird;
-
Fig. 13 eine Ansicht wie Fig. 12 ist, jedoch den Vollheizungsmodus zeigt,
wobei völlig heiße Luft im Wesentlichen gesamt zu den
Bodenauslässen geleitet wird, und nur so genannte "aus dem Heizgerät
entwichene Luft" zu den Enteisungsauslässen geleitet wird;
-
Fig. 14 eine Ansicht ist, die den so genannten Zwei-Niveau-Modus zeigt,
wobei Luft mit mittlerer Temperatur teilweise zu den Auslässen
bei mittlerer Höhe und teilweise zu den Bodenauslässen geleitet
wird; und
-
Fig. 15 ein Ansicht wie Fig. 14 ist, wobei nun jedoch völlig kalte Luft nur
zu den Wandauslässen geleitet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Unter Bezugnahme zuerst auf Fig. 2 wird eine bevorzugte
Ausführungsform eines HLK-Modulgehäuses gemäß der Erfindung allgemein bei 30
angezeigt, und von der Rück- oder Insassenseite dargestellt, wie es in
einen Querträger eines Fahrzeugaufbaus eingebaut worden ist, der
allgemein bei 32 angezeigt ist. Der Träger 32 kann aus nicht metallischen, aus
Platten geformten Verbund- oder spritzgegossenen Kunststoffteilen
gebildet werden. Der Grund dafür ist eine allgemein W-förmige Aussteifung, die
darin vibrationsgeschweisst oder geklebt ist, und ihm ausreichende
Festigkeit gibt, um einen herkömmlichen Stahl- oder Aluminiumträgerzu
ersetzen. Die Aussteifung teilt gleichzeitig den Innenraum des Trägers 32
in mehrere sich der Länge nach erstreckende Kammern, die
günstigerweise Luftstromleitungen für ein HLK-System bieten können. Hier wird ein
breiterer hinterer Kanal 34 verwendet, um Luft zu den Seiten und in den
Fahrgastraum hinein zu leiten, während ein engerer, vorderer Kanal 36
verwendet wird, um Luft zu den Seiten zum Enteisen der Seitenfenster zu
leiten. Strukturträger wie der Träger 32 wurden vorgeschlagen, um HLK-
Module darunter zu tragen, wobei der Lufstrom von diesem nach oben
und in Kanäle innerhalb des Trägers hinein geleitet wird. Solche Träger
haben jedoch eine engeschränkte Breite W, was es unpraktisch macht, die
im Allgemeinen viel breiteren HLK-Gehäuse physisch direkt in den Träger
hinein einzubauen. Es ist praktischer, die HLK-Module einfach unter den
Träger in der vertikalen Richtung V zu hängen, welche nicht so
eingeschränkt ist. Das gemäß der Erfindung hergestellte Gehäuse 30 ist
kompakt und schmal genug, um zu gestatten, dass zumindest sein oberer
Abschnitt direkt in den Träger 32 hinein integriert werden kann, wie
unten ersichtlich.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 3, 4 und 6 ist das Gehäuse 30 von
vorne und hinten dargestellt, im vom Träger 32 entfernten Zustand. Im
Allgemeinen ist das Gehäuse 30 oben offen, und besitzt eine kompakte
Breite W, die der Breite des Trägers 32 nahe genug kommt, um
zuzulassen, dass ein Teil des Trägers 32 die Oberseite des Gehäuses 30
abschließt, und kann dadurch erfolgreich in den Gesamtaulbau integriert
werden. Insbesondere ist in die Mitte des Trägers 32 eine obere
Abdeckung 38 eingebaut, die aus dem selben Material wie der Träger 32
gebil
det ist. Die obere Abdeckung 38 besitzt eine vordere Trennwand 40, die
sich weit genug nach vorne erstreckt, um die Oberseite des Verdampfers
12 abzudecken, aber der Großteil von ihm hat die allgemeine Form einer
stark abgestumpften Pyramide, so dass er genau in die Mitte des Trägers
32 hinein passt. Dort wird er durch (Ultra)Schallschweißen, Klebstoff oder
ein beliebiges anderes Befestigungsverfahren am Platz gehalten, um dort
tatsächlich ein integraler, struktureller Teil des Trägers 32 zu werden. Die
obere Abdeckung 38 enthält mehrere Auslässe und innere Trennwände,
die mit den Trägerkanälen 34 und 36 so ausgerichtet sind, dass sie
umgewälzte Luft, die in die Abdeckung 38 von dem Gehäuse 30 eintritt, in die
Kanäle hinein und/oder anderswo in den Fahrgastraum hinein zu leiten.
An diesem Punkt wird die umgewälzte Luft bereits eine endgültige
Mischtemperatur innerhalb des Gehäuses 30 erreicht haben, wie unten
detailliert erklärt wird. Zwei Rückwandauslässe 42 weisen zu den Insassen,
und zwei Seitenwandauslässe 44 öffnen sich in jede Seite des hinteren
Trägerkanals 34 hinein. Zwei vordere Enteisungsauslässe 46 weisen zu
der nicht dargestellten Windschutzscheibe, und zwei seitliche
Enteisungsauslässe 48 öffnen sich in den vorderen Trägerkanal 36 hinein. Eine
zentrale, sich der Länge nach erstreckende Trennwand 50 trennt die
Wandauslässe 42 und 44 von den Enteisungsauslässen 46 und 48 ab.
Eine zentrale, sich der Breite nach erstreckende Trennwand 52 trennt jede
Seite des hinteren Trägerkanals 34, wodurch die Fähigkeit zur Bildung
eines Mehrzonen-Luftstroms geschaffen wird, wie unten detailliert
ausgeführt wird.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 ist das Gehäuse 30 im
Prinzip ein hohler Kunststoffkasten mit offenen Enden, der aus dem
selben Kunststoffmaterial wie derzeitige HLK-Gehäuse geformt ist. Im
Gegensatz zu der oberen Abdeckung 38 ist das Gehäuse 30 nicht direkt
einteilig mit dem Träger 32, und muss so nicht steif genug sein, um
strukturell in diesen integriert zu werden. Die Wände des Gehäuses 30 sind
geschlossen, mit Ausnahme einer Reihe von drei Bodenkanalauslässen
54, welche sich in andere, unten beschriebene Kanäle hinein öffnen. Wie
angemerkt, wird das obere Ende des Gehäuses 30 schließlich durch die
mit dem Träger einteilige obere Abdeckung 38 geschlossen, während das
untere Ende durch einen unten beschriebenen Aufbau abgeschlossen
wird, welcher eine zusätzliche Funktion außer dem einfachen Abschließen
schafft. Ein in herkömmlicher Weise dimensionierter und angeordneter
Verdampfer 56 ist groß genug, um sich im Wesentlichen über die gesamte
Breite und Höhe der Innenseite des Gehäuses 30 zu erstrecken. Ein in
herkömmlicher Weise dimensioniertes und angeordnetes Heizgerät 58 ist
in einem Abstand unterstromig von dem Verdampfer 56 angeordnet, und
ist gleich breit, aber bedeutend kürzer. Wie offenbart, ist das Heizgerät 58
geringfügig von dem Verdampfer 56 weg geneigt, diagonal über den
unteren unterstromigen Quadranten C, mit einer oberen Fläche, die allgemein
zu dem Verdampfer 56 hin ausgerichtet ist, und einer gegenüberliegenden
unteren Fläche. Innerhalb des Gehäuses 30, zwischen den zwei in einem
Abstand auseinander angeordneten Wärmetauschern 56 und 58, ist ein
allgemein V-förmiger Tragrahmen für das Temperaturband angeordnet,
der allgemein bei 60 angezeigt ist. Dem Rahmen 60 diagonal
gegenüberliegend befindet sich ein allgemein L-förmiger Tragrahmen für das
Modusband, allgemein bei 62 angezeigt. Details zu Aufbau und Position der
Tragrahmen 60 und 62 werden als Nächstes angegeben.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 ist der Tragrahmen 60 für
das Temperaturband ein starrer Formteil aus Kunststoff mit einer im
Wesentlichen symmetrischen V-Form und einem eingeschlossenen Winkel
von etwa fünfundvierzig Grad. In dem oberstromigen Schenkel des V wird
ein zentrales Kaltluftfenster 64 von einem Paar gleich dimensionierter, in
der Mitte gerippter, seitlicher Kaltluftfenster 66 flankiert. In dem
unterstromigen Schenkel des V wird ein zentrales Heißluftfenster 70 von
einem Paar gleich dimensionierter, in der Mitte gerippter, seitlicher
Heißluftfenster 72 flankiert. Ein Temperaturventil-Filmband, das allgemein
und in seiner Gesamtheit bei 74 angezeigt ist, wird so angepasst, dass es
auf den Rahmen 60 befestigt werden kann, und besteht aus drei
schmaleren und separaten Bändern, die ein Zentralband 74c, das von zwei
Seitenbändern 74s flankiert wird, umfassen. Das Zentralband 74c hat eine
zentrale Öffnung 76c, die im Wesentlichen in der Größe an die zentralen
Fenster 64 und 70 des Tragrahmens angepasst ist. Jedes Seitenband 74s
besitzt eine zentral angeordnete Öffnung 76s, die im Wesentlichen in der
Größe an die Seitenfenster 66 und 72 des Tragrahmens angepasst ist.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 7 und 9 ist der Tragrahmen 62 für
das Modusband ebenfalls ein starrer Formteil aus Kunststoff, jedoch mit
einer allgemeinen L-Form und einem eingeschlossenen Winkel von
neunzig Grad. In dem vertikalen Schenkel wird ein zentrales Fenster 78 von
einem Paar identischer Seitenfenster 80 flankiert. In dem horizontalen,
oberen Schenkel wird ein Paar identischer, mit Rippen versehener
Wandauslassfenster 82 durch eine sich der Länge nach erstreckenden Rippe 84
von einer Linie aus fünf ähnlich dimensionierten Enteisüngsfenstern 86
getrennt. Der zentrale Bereich zwischen den Wandauslassfenstern 82 ist
massiv. Ein Modusventil-Filmband 88, das so angepasst ist, dass es auf
dem Rahmen 62 befestigt werden kann, ist ein einzelnes Band mit einer
ersten zentralen Öffnung 90c. Die erste zentrale Öffnung 90c wird von
einem Paar geringfügig kürzerer erster Seitenöffnungen 90s flankiert. Das
Modusband 88 besitzt auch einen zweiten Satz von ähnlich
dimensionierten Öffnungen 92c und 92s, die axial in einem Abstand von dem ersten
Satz von Bandöffnungen 90 angeordnet sind. Das Modusband 88 ist ein
einzelnes Band, wird jedoch durch ein Paar paralleler Begrenzungsschlitze
93 geschnitten.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 10 und 11 und nochmals auf Fig. 6
sind die Temperaturfilmbänder 74c und 74s durch Rollen 94 auf der
Außenseite ihres Tragrahmens 60 befestigt, mit den Seitenbändern 74s an
den nach außen gerichteten Seiten des Rahmens 60, und dem zentralen
Temperaturband 74c dazwischen. Die Bänder 74c und 74s können,
einzeln oder in Übereinstimmung, vor und zurück gewickelt werden, um so
die verschiedenen Bandöffnungen mit deren jeweiligen ausgerichteten
Rahmenfenstern nur in dem oberstromigen Schenkel des V, oder nur dem
unterstromigen Schenkel, oder in irgendeinem umgekehrten Verhältnis
der beiden (1/3 ~ 2/3), wie weiter unten genauer beschrieben, in
Übereinstimmung zu bringen. In ähnlicher Weise ist das Modusfilmband 88 durch
drei Rollen 96 auf ders Innenseite seines Tragrahmens 62 befestigt, wobei
die Öffnungen 90s und 92s an den nach außen gerichteten Seiten des
Rahmens 62 und die zentralen Öffnungen 90c und 92c dazwischen
angeordnet sind. Die zwei Rahmen 60 und 62 liegen sich im Prinzip diagonal
gegenüber, wie am besten in Fig. 10 zu sehen ist. Wie am besten in Fig. 6
zu sehen ist, ist ein paralleles Paar so genannter Teilungswände 98 eng
zwischen diesen fest gehalten und mit den Aussparungsschlitzen 93 des
Modusbandes ausgerichtet, um eine ungehinderte Bandbewegung zu
gestatten. Diese schaffen das Potential, selektiv individuell temperierte
Luft zu der Fahrerseite, der Beifahrerseite, oder gerade hinaus in den
Fahrgastraum hinein zu liefern. Die Teilungswände 98 beeinflussen die
grundlegende Kompaktheit der Erfindung jedoch nicht, da sie in
ansonsten leerem Raum eingeschlossen sind.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 2, 3 und 11 wird nun die
Anordnung der verschiedenen oben beschriebenen Bauteile beschrieben. Der
Verdampfer 56 und das Heizgerät 58 passen in das Gehäuse 30 in einer
herkömmlichen Orientierung. Der Tragrahmen 60 des Temperaturbandes,
mit seinen Bändern 74, ist in den Raum zwischen dem Verdampfer 56
und dem Heizgerät 58 eingesetzt, wobei sein oberstromiger Schenkel
parallel zu der oberstromigen Fläche des Verdampfers 56 ist, und sein
unterstromiger Schenkel parallel zu der oberen Fläche des Heizgerätes 58
ist und diese abdeckt. Der Tragrahmen 62 für das Modusventilband 88 ist
in das Gehäuse 30 dem Tragrahmen 60 des Temperaturbandes diagonal
gegenüberliegend eingesetzt, und bildet mit diesem allgemein eine
vierseitige Umfassung. Die zentralen und Seitenfenster 78 und 80 sind mit den
drei Bodenkanalauslässen 54 des Gehäuses 30 in Übereinstimmung
gebracht. Das Gehäuse 30 mit seinen verschiedenen internen Bauteilen
ist an die Unterseite der oberen Abdeckung 38 durch ein beliebiges
Sicherungsverfahren, entweder durch permanente Sicherung, wie zum Beispiel
Klebstoff, oder bequemer durch abnehmbare Sicherungen verbunden und
abgedichtet. Während dies geschieht, setzt sich die der Länge nach
erstreckende Trennwand 50 innerhalb der oberen Abdeckung 38 in die Rippe
84, und die Oberseite des Verdampfers wird durch die vordere Trennwand
40 abgedeckt. Die Trennwand 50 trennt die Auslässe 42 und 44 in der
Abdeckung 38 von den Auslässen 46 und 48. Darüber hinaus sind in der
offenbarten Ausführungsform die zwei Seitenwandauslässe 44
voneinander durch die senkrechte, sich der Breite nach erstreckende Trennwand
52 getrennt. Die Enteisungsfenster 86 an der anderen Seite der sich der
Länge nach erstreckenden Trennwand 50 öffnen sich nur zu den
verschiedenen Enteisungsauslässen 46 und 48. Die Unterseite des Gehäuses
30 wird durch eine untere Abdeckung 100 geschlossen, welche in einem
Abstand von der unteren Fläche des Heizgerätes 58 angeordnet ist. Um
die Anordnung zu vervollständigen, ist eine Reihe von drei zum Boden
geleiteten Kanälen 102 zu den Bodenkanalauslässen des Gehäuses
angepasst. Der von diesen am zentralsten Gelegene würde vorzugsweise unter
dem vorderen Sitz und im Bereich der hinteren Sitze in den Fahrgastraum
hinein verlaufen.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 2 und 11, und nochmals auf Fig. 1
kann die grundlegende Bauweise und die interne Ausrichtung der
Bauteile der Erfindung mit der Modulbauweise nach dem Stand der Technik, die
oben beschrieben wurde, verglichen werden. Die zwei Verdampfer 12-56
und die zwei Heizgeräte 14-58 weisen eine im Wesentlichen gleiche
Größe und Orientierung innerhalb der zwei Gehäuse 10 ~ 30 auf. In der
Folge kann das Innere des Gehäuses 30 ebenso gedanklich in die selben
vier Quadranten A-D eingeteilt werden, welche die Raumhüllkurve
definieren, die in unvermeidlicher Weise von den zwei Wärmetauschern 56
und 58 eingenommen wird. Der Tragrahmen 60 des Temperaturventild
teilt im Prinzip den unteren oberstromigen Quadranten C von den zwei
oberstromigen Quadranten A und B, und ist in einem Raum angeordnet,
der in der Konstruktion von Fig. 1 nicht beansprucht ist. Der Tragrahmen
62 des Modusventils liegt an der oberen Grenze des oberen
unterstromigen Quadranten D, ohne sich aus diesem heraus zu erstrecken. Daher
erstreckt sich das Gehäuse 30 im Gegensatz zu dem herkömmlichen
Gehäuse 10 der Breite nach nicht wesentlich aus der grundlegenden
minimal erforderlichen Raumhüllkurve, die von den Wärmetauschern
eingenommen wird, heraus, obwohl die untere Abdeckung 100 sich in der
vertikalen Richtung weiter nach unten erstreckt. Da das Gehäuse 30 in
der sich in der Breite erstreckenden Richtung kompakter ist, kann seine
Oberseite durch eine obere Abdeckung 38 abgeschlossen werden, von
welcher die Mehrheit nach oben und in den relativ schmalen Träger 32
hinein eingepasst werden. Die internen Bauteile innerhalb des Gehäuses
30 wirken so, wie sie ausgerichtet sind, mit der internen Struktur des
Trägers 32 zusammen, in welchen die obere Abdeckung 38 integriert ist,
um verschiedene Luftströmungsmodi und Temperaturen zu schaffen, die
als Nächstes im Detail beschrieben werden.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 11 bis 15 wird die relative Position
der internen Bauteile und der resultierende Luftstrom (durch Pfeile
angezeigt) für verschiedene Modi und Temperaturen dargestellt. Im
Allgemeinen kann ein Modus in erster Linie als eine Funktion der gewählten
Luftauslassstellung gedacht werden, egal ob er zur Windschutzscheibe geleitet
(Enteisung und Entfeuchtung), zum Boden geleitet (Heizung) oder zum
Wandauslass bei mittlerer Höhe geleitet ("a/c") ist. Die Luftauslassstellung
ihrerseits ist eine Funktion der Stellung des Modusbandes 88, welche
beliebig von einem Fahrzeuginsassen, typischerweise dem Fahrer,
ausgewählt werden kann. In zweiter Linie schließt der Modus eine Auswahl ein,
ob der Verdampfer 56 eingeschaltet ist oder nicht (das Heizgerät 58 ist
immer heiß). Das Aktivieren des Verdampfers 56 wird vorzugsweise eine
automatische Vorgabe der Modusauswahl sein, jedoch keine unabhängige
Auswahl als solche. Bei der Bewegung durch die Fig. 11 und 15 wird das
Modusband 88 progressiv "auf"- oder nach links gerollt, wobei die Modi
Enteisen, Entfeuchten, "Heizung", Zwei-Niveau und "Klimatisierung"
durchlaufen werden. Die Modi "Heizung" und "Klimatisierung" sind dabei
tatsächlich als technische Termini zu verstehen, insofern als die
Temperatur der Luft, die ausgewählt wurde, in der Tat weit variieren kann, nicht
nur sehr heiß für "Heizung" oder sehr kalt für "Klimatisierung". Die
Temperatur der Luft für einen beliebigen Modus wird unabhängig auf Basis
der Stellung der Temperaturbänder 74s und 74c gewählt. Die Stellung der
Bauteile und die Luftströmung für jeden Modus wird unten im Detail
beschrieben.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 2 und 11 wird der Enteisungsmodus
illustriert. Mit der Auswahl des Enteisungsmodus wird das Modusband 88
in die Stellung gerollt, wo der zweite Satz Modusband-Öffnungen 92c und
92s vollständig mit den Enteisungsfenstern 86 des Tragrahmens
ausgerichtet ist, und die Wandauslassfenster 82 vollständig durch massive
Abschnitte des Modusbandes 88 blockiert sind. Darüber hinaus sind die
Fenster 78 bzw. 80 in dem Tragrahmen jeweils teilweise mit dem ersten
Satz von Öffnungen 90c bzw. 90s des Modusbandes ausgerichtet. Das
Regelungssystem würde für den Enteisungsmodus logisch ebenfalls so
konfiguriert werden, dass alle Temperaturbänder 74s und 74c
übereinstimmend in die selbe Stellung bewegt werden, welche, wie dargestellt,
eine "vollständig heiße" Stellung ist, welche die
Temperaturbandöffnungen 76c und 76s mit deren jeweiligen Heißluftfenstern 70 und 72
in dem Tragrahmen vollständig ausrichtet. In dem speziellen Querschnitt
sind jedoch dort, wo dieser vorgenommen wurde, nur die Seitenöffnungen
76s und das seitliche Heißluftfenster 72 zu sehen. Umgekehrt sind die
Kaltluftfenster 64 und 66 völlig geschlossen und durch den massiven
unterstromigen Schenkel der Temperaturfilmbänder 74s und 74c
blockiert, so dass die Austrittsfläche des Verdampfers/Heizgerätes 56
blo
ckiert ist. Die gesamte eintretende Luft passiert zuerst den Verdampfer 56,
der eingeschaltet ist, um sicherzustellen, dass die eintretende Luft
entfeuchtet wird, bevor sie wieder aufgeheizt wird. Da die Kaltluftfenster 64
und 66 blockiert sind, wird die gesamte Luft, die den Verdampfer 56
passiert hat, nach unten aus der Unterseite des Quadranten A heraus in
den Ablenkkanal, der durch die untere Abdeckung 100 gebildet wird,
hinein und zurück hinauf in den Quadranten D gedrückt. Die Luft strömt
tatsächlich rückwärts durch das Heizgerät 58. Es gibt dort keine kalte
Luft zum "Mischen" mit der getrockneten, aufgeheizten Luft in dem
Quadranten D, also bleibt sie heiß und strömt hauptsächlich nach oben durch
die Enteisungsfenster 86 und zuletzt in die obere Abdeckung 38 hinein.
Von dort strömt heiße Luft durch die vorderen Enteisungsauslässe 46
aus, wo sie an der Windschutzscheibe wirkt, und durch die seitlichen
Enteisungsauslässe 48 und in beide Richtungen zu den Seiten durch den
schmaleren vorderen Trägerkanal 36 zu den seitlichen Glasoberflächen.
Ein kleiner Bruchteil der heißen Luft in dem Quadranten D "entweicht"
durch die geringfügig offenen Fenster 78 und 80, durch die
Bodenkanalauslässe 54 und in die Bodenkanäle 102 hinein.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 2 und 12 kann der Entfeuchtungs-
Modus etwas kürzer beschrieben werden, wobei der gerade beschriebene
"Enteisungs"-Modus von Fig. 11 als anfänglicher Ausgangspunkt dient.
Höchst bedeutsam im Vergleich zu der Stellung von Fig. 11 ist, dass das
Modusband 88 geringfügig "auf-" oder nach links gerollt wurde. Das
Verschieben des Bandes 88 in die Stellung von Fig. 12 bringt einen kleineren
Anteil des zweiten Satzes von Öffnungen 92 in Übereinstimmung mit den
Enteisungsfenstern 86, und einen größeren Anteil des ersten Satzes von
Öffnungen 90 in Übereinstimmung mit den Fenstern 78 und 80. In der
Folge strömt vergleichsweise mehr Luft durch die Bodenkanalauslässe 54
aus und in die Bodenkanäle 102 hinein als im reinen Enteisungsmodus.
Die Temperaturbänder 74c und 74s wurden aufgerollt, um ihre
Bandöffnungen 76c und 76s etwa jeweils zur Hälfte mit ihren Kaltluftfenstern 64,
66 und Heißluftfenstern 70, 72 des Tragrahmens in Übereinstimmung zu
bringen. Dies ermöglicht eine in etwa zur Hälfte abgelenkte und wieder
aufgeheizte Luftströmung nach oben und durch das Heizgerät 58 wie
gerade beschrieben, und eine in etwa zur Hälfte gerade durch den
Verdampfer 56, welcher noch immer zur Entfeuchtung eingeschaltet ist,
durchströmende Luftströmung. Wie bei den anderen Modi könnte eine
beliebige Temperatur, das heißt, eine beliebige Stellung der
Temperaturbänder 74s und 74c gewählt werden, aber die dargestellte geteilte
Strömung illustriert das Mischen der Temperatur besser. Die zwei geteilten
Luftströme kommen wieder zusammen und werden im Quadranten D
gemischt. Es sollte angemerkt werden, dass jeder der geteilten Luftströme
tatsächlich seinen Ausgang von einer deutlich niedrigen Position, etwa am
unteren Ende des V, in den Quadranten D hinein nimmt, und so einen
ausreichend weiten Raum und genügend Zeit hat, um gemischt zu
werden. Auch zwingt die geneigte Orientierung des Heizgerätes 58 in
Verbindung mit dem umgekehrten Luftstrom durch dieses den aufgeheizten
Luftstrom geringfügig zurück und in den Kaltluftstrom durch den
Verdampfer 56 hinein, was ebenfalls den Mischvorgang unterstützt.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 13 wurde der Heizungsmodus
gewählt, und zwar mit vollständig heißer Luft. Das Regelungssystem würde
nun vorzugsweise den Verdampfer 56 deaktivieren. Das Modusband 88
wurde nun progressiv weiter aus der Stellung von Fig. 12 aufgerollt, um
nur einen sehr kleinen Anteil des zweiten Satzes von Öffnungen 92 in
Übereinstimmung mit den Enteisungsfenstern 86 zu bringen, und nur
den ersten Satz von Öffnungen 90 völlig in Übereinstimmung mit den
Fenstern 78 und 80 zu bringen. In diesem speziellen Querschnitt ist
jedoch nur das seitliche Heizgeräte-Fenster 80 zu sehen. Im Gegensatz zu
der Enteisungs- und Entfeuchtungs-Luft, wobei nur heiße (oder
zumindest "wieder aufgeheizte") Luft die logische Wahl wäre, gibt es in dieser
offenbarten Ausführungsform die Möglichkeit, für die verschiedenen
Fahrzeuginsassen unterschiedliche Temperaturen für den Luftstrom, der
letztendlich die Bodenkanäle 102, oder die Wandauslässe 42 und 44, oder
beide verlässt, zu wählen. Diese Fähigkeit wird durch die Trennung des
Temperaturbandes 74 in die drei unabhängig beweglichen Bänder 74c
und 74s geschaffen, die in Verbindung mit den Teilungswänden 98 und
der sich der Breite nach erstreckenden Trennwand 52 arbeiten. Wenn
keine insassenspezifische Temperaturauswahl notwendig wäre, würden
die Bänder 74s und 74c einfach zu einem Band 74 mit den selben
genauen Öffnungen 76c und 76s vereinigt, und die Teilungswände 98 und die
sich der Breite nach erstreckende Trennwand 52 würden weggelassen.
Fig. 13 stellt die Situation dar, in welcher zumindest der Insasse auf der
Beifahrerseite vollständig heiße Luft ausgewählt hat. Das
Fahrzeugregelungssystem würde vorzugsweise, wie oben angezeigt, den Kompressor
und Verdampfer 56 abschalten, und würde auch das Temperaturband 74s
auf der Seite des Fahrgastes in die gezeigte Stellung rollen, in welcher die
Öffnung 76s nur mit dem seitlichen Heißluftfenster 72 völlig in
Übereinstimmung gebracht ist, und sie das seitliche Kaltluftfenster 66 vollständig
blockiert. Luft, die den abgeschalteten Verdampfer 56 passiert, bleibt auf
Umgebungstemperatur, und wird vollständig nach unten durch die untere
Abdeckung 100 und nach oben durch den Heizgeräte-Wärmetauscher 58
abgelenkt, wo sie aufgeheizt wird, und wo sie durch das Teilungsfenster
98 daran gehindert wird, durch die Seite zu strömen. Wie dargestellt
könnte wieder, solange es keine "kalte" Luft zum Mischen gibt, das
Temperaturband 74s so angeordnet werden, dass etwas Luft mit
Umgebungstemperatur den Verdampfer 56 gerade passieren und sich mit der
aufgeheizten Luft vermischen kann. Ob gemischt oder nicht strömt die heiße
Luft dann hauptsächlich durch das offene seitliche Heizgeräte-Fenster 80,
durch den ausgerichteten Bodenkanalauslass 54, und nach unten durch
den zum Boden gerichteten Kanal 102. Es sollte im Sinn behalten werden,
dass auf Grund der Tatsache, dass es nur ein einzelnes Modusband gibt,
Luft auch durch das zentrale Fenster 78 und durch das andere seitliche
Heizgerätefenster 80 auf der Fahrerseite strömt, aber mit einer
Temperatur, die durch die Stellung der anderen Temperaturbänder 74c und 74s
bestimmt wird. Ein kleiner Anteil der Luft "entweicht" auch durch das
Enteisungsfenster 86, um sicherzustellen, dass immer eine gewisse
Entfeuchtung der Windschutzscheibe auf vorgegebener Basis existiert.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 14 wurde das Modusband 88 aus
der Stellung von Fig. 13 noch weiter aufgerollt, um die Öffnungen etwa 50
: 50 zwischen den Wandauslassfenstern 82 und den Fenstern 78 und 80
aufzuteilen; dies ist der so genannte "Zwei-Niveau-Modus". Dieser Begriff
bezieht sich auf die Aufteilung des Auslassniveaus für die ausströmende
Luft. Das Fahrzeugregelungssystem würde im Zwei-Niveau-Modus den
Verdampfer 56 vorzugsweise automatisch wieder einschalten, doch die
Temperatur der letztendlich gelieferten Luft würde von dem Ausmaß
abhängen, in welchem Luft, die den Verdampfer 56 passiert, nach oben
und durch das ständig heiße Heizgerät 58 zum Wiederaufheizen abgelenkt
wird, oder nicht. Hier hat (zumindest) der Insasse auf der Beifahrerseite
eine Temperatureinstellung gewählt, die zumindest das Temperaturband
74s auf der Beifahrerseite in die gezeigte Stellung bringt, um etwa die
Hälfte des Luftstroms nach unten und nach oben durch das Heizgerät 58
abzulenken. Einzigartig für den Zwei-Niveau-Modus ist, dass ein
gründliches Mischen der Luftströme nicht erforderlich oder erwünscht ist, da der
heiße Luftstrom, der nach oben durch das Heizgerät 58 strömt,
vorzugsweise durch den Bodenkanalauslass 54 und den Bodenkanal 102 auf der
Beifahrerseite strömt, und der Luftstrom, der direkt den Verdampfer 56
passiert, vorzugsweise durch die Wandauslässe 42 und 44 strömt
(zumindest jene Wandauslässe 42 und 44 auf der Beifahrerseite, da diejenigen
auf der Fahrerseite Luft unterschiedlicher Temperatur empfangen
könnten), Etwas Luft vermischt sich natürlich. Diese Schichtung des
Luftstromes ist für einen kühlen, aber sonnigen Tag gedacht, wenn kühlere Luft
zum Kopf- und Brustbereich des Insassen gewünscht wird, aber wärmere
Luft zu den Füßen. Die besondere geneigte, niedrige Orientierung des
offenbarten Heizgerätes 58 hilft bei dieser Teilung oder Schichtung der
Lufttemperatur.
-
Unter folgender Bezugnahme auf Fig. 15 wird die relative Position der
internen Bauteile für den so genannten Kaltluft- oder "a/c"-Modus
illustriert. Das Regelungssystem des Fahrzeuges würde natürlich dafür sorgen,
dass der Kompressor und Verdampfer 56 eingeschaltet werden. Das
Modusband 88 wurde aus der Stellung von Fig. 14 sogar noch weiter in die
Stellung aufgerollt, in welcher sein erster Satz von Öffnungen 90
vollständig mit den Wandauslassfenstern 82 seines Tragrahmens in
Übereinstimmung ist. Der zweite Satz von Öffnungen 92 ist nun vollständig auf
die oberste Rolle 96 aufgerollt. Die anderen Fenster 80 und 86 des
Modusband-Tragrahmens sind vollständig durch massive Abschnitte des
Modusbandes 88 blockiert. Hier wird die vollständig kalte Temperatur
dargestellt, und bei dieser gegebenen Temperaturauswahl ist zumindest
das Temperatur-Seitenband 74s auf der Beifahrerseite aufgerollt, so dass
die Seitenbandöffnung 76s vollständig mit dem Kaltluftfenster 66 des
Tragrahmens ausgerichtet ist. Da das Kaltluftfenster 66 vollständig offen
ist, ist im Gegensatz dazu das gegenüberliegende Heißluftfenster 72
vollständig durch den unterstromigen Schenkel des Temperatur-Filmbandes
74s geschlossen, so dass die obere Fläche des Heizgerätes 58 blockiert ist.
Andererseits passiert die gesamte Luft, die durch den Verdampfer 56
gekühlt wird, gerade das Kaltluftfenster 66 auf der Beifahrerseite und die
ausgerichtete Temperaturband-Seitenöffnung 76s. Keine Luft kann das
Heizgerät 58 passieren, da dessen obere Fläche blockiert ist. Die kalte
Luft, welche die Bandöffnung 76s auf der Beifahrerseite passiert, wird
ebenfalls durch die Teilungswand eingegrenzt und daran gehindert,
hinüber zu dem anderen Wandauslassfenster 82 auf der Fahrerseite zu
blasen. Es sollte im Sinn behalten werden, dass alle Bänder 74 gleichzeitig in
die selbe Stellung bewegt werden könnten. Kalte Luft, welche das
Temperaturband/die Temperaturbänder 74 passiert, wird durch und nach
oben in den vierten Quadranten D hinein gedrückt, doch gibt es keine
abgelenkte heiße Luft, mit der sie gemischt werden könnte. Stattdessen
passiert die völlig kalte Luft das Wandauslassfenster 82 an der
Beifahrerseite, und strömt nach oben in die obere Abdeckung 38 hinein, und
effektiv in das Innere des Trägers 32 hinein. An diesem Punkt wird die kalte
Luft durch die dazwischen eingebrachte, sich der Breite nach
erstreckende Trennwand 52 daran gehindert, zu der Fahrerseite zu strömen, und
durch die sich der Länge nach erstreckende Trennwand 50 wird sie daran
gehindert, nach vorne zu den Enteisungsauslässen 46 und 48 zu strömen.
In der Folge kann kalte Luft aus dem Inneren der oberen Abdeckung 38
nur durch den Seitenwandauslass 44 auf der Beifahrerseite (und von dort
in eine Richtung durch den hinteren Kanal 34 des Trägers) und durch den
Rückwandauslass 42 der Beifahrerseite passieren. Darüber hinaus würde
die längere Zentralbandöffnung 90c in dem "a/c"-Modus bewirken, dass
das zentrale Fenster 78 offen bleibt, obwohl dies in dem speziellen
Querschnitt von Fig. 15 nicht sichtbar ist. Die Strömung durch das zentrale
Fenster 78 lässt eine gewisse Luftströmung nach außen durch den
zentralen Bodenkanalauslass 54, den zentralen Bodenkanal 102, und zu dem
hinteren Fahrgastraum zu. Wiederum wäre der grundlegende, in Fig. 15
gezeigte Luftstrom der selbe, wenn die Mehrzonenfähigkeit nicht
erforderlich wäre, doch die drei Temperaturbänder 74s und 74c würden wie ein
einziges funktionieren (oder in Wirklichkeit ein einziges Band sein), und
die Teilungswände 98 und die sich der Breite nach erstreckende
Trennwand 52 würden beseitigt werden.
-
Modifikationen der bevorzugten offenbarten Ausführungsform wären
möglich. Der fundamentale Vorteil der Erfindung wie offenbart ist die
relative Orientierung der Bauteile, und insbesondere die Position des
Temperaturbandes 74, die es dem oberen unterstromigen Quadranten D
gestattet, als die Luftmischkammer zu dienen, mit der daraus folgenden
Kompaktheit des gesamten Gehäuses 30. Als eine Alternative zu der
dargestellten geneigten, diagonalen Position könnte das Heizgerät 58 in
beinahe horizontaler Orientierung angeordnet sein, jedoch noch immer
vollständig innerhalb des unteren unterstromigen Quadranten C, und wobei
noch immer seine erste oder obere Fläche allgemein zu dem Quadranten D
hin ausgerichtet ist. Der Luftstrom durch das Heizgerät 58 wäre noch
immer die Umkehrung der normalen Strömung, das heißt, nach oben
durch das Heizgerät 58 und in den Quadranten D hinein. In diesem
alternativen Fall würden die zwei Schenkel des Temperaturbandes/der
Tem
peraturbänder 74 mehr in einer L-förmigen als in einer V-förmigen
Konfiguration ausgerichtet sein, jedoch würde der oberstromige Schenkel des
selben noch immer dazu dienen, die oberstromigen (A, B) von den
unterstromigen (C, D) Quadranten zu trennen, und der unterstromige
Schenkel des selben würde noch immer dazu dienen, die erste, obere
Fläche des Heizgerätes 58 abzudecken. Die diagonale Orientierung des
Heizgerätes 58 erlaubt jedoch, dass ein breiterer Wärmetauscher in einen
Quadranten C von gegebener Größe passt. Wie bereits angemerkt,
könnten die Teilungswände 98 und die Trennung des Temperaturbandes 74 in
drei separate, unabhängig bewegliche Bänder beseitigt werden, wenn die
Fähigkeit zur individuellen Temperaturauswahl nicht erwünscht wäre.
Wenn ein ausreichend steifes Material für das Temperaturband sich als
selbsttragend erweisen würde, könnten die Tragrahmen 60 und 62
beseitigt werden. Die Rahmen 60 und 62 erlauben jedoch, ein flexibleres
Bandmaterial zu verwenden; außerdem schaffen sie einen bequemen
Rahmen für die Hinzufügung der Teilungswände 98. Potentiell könnten an
Stelle des Modusbandes 88 unterschiedliche Modusventile verwendet
werden. Jedoch wirken, wie gezeigt, das besondere L-förmige Modusband
88 und der Tragrahmen 62 auf Grund der Tatsache, dass sie an der
oberen und hinteren Grenze des "Quadranten D", diagonal dem
Temperaturband/den Temperaturbändern gegenüber, liegen, in einzigartiger Weise
mit dem V-förmigen Temperaturband 74 zusammen, um die Luftströme
innerhalb des Quadranten D einzufangen, bevor diese zu den gewählten
Auslässen ausströmen. Daher ist klar, dass es nicht beabsichtigt ist, die
Erfindung auf die offenbarte Ausführungsform allein zu beschränken.