DE10039282A1 - Heiz- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Es wird eine Heiz- oder Klimaanlage beschrieben, bei der zur Steuerung der in eine Mischkammer einmündenden Kaltluft mindestens zwei übereinander liegende Klappen vorgesehen sind, die unabhängig von einander steuerbar sind, so dass auf diese Weise die Temperaturschichtung in der Mischkammer feinfühlig beeinflussbar ist, um einen möglichst hohen Klimakomfort im Fahrgastraum zu erreichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse mit einem Einlasskanal zur Zuführung von Frisch- oder Umluft und mit einem von diesem abzweigenden Warmluftkanal, in dem ein Heizkörper angeordnet ist, sowie mit einer hinter dem Heizkörper liegenden Misch­ kammer, die zum Einlasskanal hin durch eine steuerbare Schließeinrichtung absperrbar ist.

Eine Heiz- oder Klimaanlage dieser Art ist aus der DE 196 49 512 A1 bekannt. Der Heizkörper ist dort in einem U-förmig vom Einlasskanal aus nach unten geführten Warmluftkanal angeord­ net, und oberhalb des Heizkörpers ist die Schließeinrichtung in Form einer Schwenkklappe angeordnet, welche die Mischkam­ mer gegenüber der Frisch- oder Umluftzufuhr absperren oder freigeben kann. Auch im Warmluftkanal befindet sich eine Schwenkklappe, welche die Warmluftzufuhr zur Mischkammer steuert. Wegen der Anordnung der Schwenkachse für die Schließeinrichtung in der Mitte des Einlasskanals für Frisch­ luft zur Mischkammer und wegen der dadurch bedingten unglei­ chen Strömungsverhältnisse beim Öffnen der Klappe ist zum Teil nur eine ungenügende Vermischung von Kalt- und Warmluft innerhalb der Mischkammer und insbesondere in Richtung zu den oberen Ausströmdüsen möglich. Dies auch deshalb, weil dort ein Kanalfortsatz zur Führung des Warmluftstromes zu den De­ frosterauslassöffnungen vorgesehen ist, der mittig durch die Mischkammer verläuft.

Auch die Bauart der EP 0 709 270 B1 sieht zur Steuerung von Warm- und Kaltluft schwenkbare Klappen vor, welche es auch nicht ermöglichen, eine gezielte und dosierte Vermischung von Warm- und Kaltluft zu erreichen, um beispielsweise eine be­ stimmte Temperaturverteilung in der Klimaanlage und eine Tem­ peraturschichtung im Fahrzeuginnenraum zu erreichen. Dies gilt besonders dann, wenn angestrebt wird, dass die Luft, die im oberen Bereich in den Fahrzeugraum eintritt, etwas kühler gehalten ist als jene, die durch die Fußraumbelüftungsdüsen austritt, um so den Lüftungs- und Klimatisierungskomfort für die Fahrzeuginsassen so hoch wie möglich zu halten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Heiz- oder Klimaanlage der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass eine wesentlich feinere Temperaturver­ teilung im Fahrzeug durch entsprechende Mischung in der Mischkammer erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Heiz- oder Klimaan­ lage der eingangs genannten Art vorgesehen, dass als Schließ­ einrichtung mindestens zwei getrennt voneinander steuerbare Klappen vorgesehen sind.

Durch diese Ausgestaltung wird es beispielsweise möglich, wenn die beiden Klappen parallel zueinander und untereinander an der Mündung des Einlasskanals vorgesehen sind, die Kalt­ luftzufuhr im oberen Bereich der Einlassöffnung mehr zu dros­ seln als im unteren Bereich oder umgekehrt, so dass auch schon in der Mischkammer eine Temperaturschichtung erreicht wird, die dazu ausgenützt werden kann, wie vorher angedeutet, die aus den oberen Belüftungsdüsen austretende Luft in ihrer Temperatur etwas niedriger zu halten, als die in Richtung zu den Fußräumen strömende Luft.

In Weiterbildung der Erfindung können beide Klappen in einer oberhalb des Heizkörpers liegenden Verbindungsöffnung zwi­ schen Einlasskanal und Mischkammer angeordnet sein, und sie können auch Teile einer Art Jalousie sein. In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass jede der Klappen über einen individuellen Antrieb verstellbar ist. Möglich ist es aber auch, die Klappen über eine gemeinsame Kurvenscheibe zu steuern, wobei der Kurvenverlauf zum Öffnen oder Schließen der einzelnen Klappen unterschiedlich von der einer benach­ barten Klappe ist. Auf diese Weise lässt sich eine vorbe­ stimmbare Öffnungsfolge der Klappen erzielen, was natürlich auch durch entsprechende elektrische Steuerung von Einzelan­ trieben der Klappen möglich ist.

Bei einer Heiz- oder Klimaanlage, bei der der Heizkörper in einem von unten in die Mischkammer mündenden Umlenkkanal liegt, kann dessen Verbindungsöffnung in Weiterbildung der Erfindung zur Mischkammer hin mit einer Verschlussklappe ver­ sehen sein, so dass - in an sich bekannter Weise - auch die Warmluftzufuhr zur Mischkammer beeinflussbar ist.

Bei einer solchen Ausführungsform kann in der Mischkammer ein mit der Entfrosterdüse in Verbindung stehender Eintrittsstut­ zen angeordnet sein, der kurz vor der Verbindungsöffnung des Umlenkkanals zur Mischkammer mündet. Durch diesen Eintritts­ stutzen wird dann unabhängig von der Kaltluftzufuhr, die zu­ mindest zum Teil seitlich an dem Eintrittsstutzen vorbei­ streicht, gezielt Warmluft zu den Entfrosterdüsen geleitet. Dabei kann sich der Eintrittsstutzen in zwei jeweils zu seit­ lichen Defrosterdüsen führende Arme verzweigen, so dass es unabhängig von der Kaltluftzufuhr in die Mischkammer auch möglich wird, gezielt Warmluft in den Stutzen zu den Defros­ terdüsen zu leiten. Auch bei einer solchen Ausführungsform ist die Möglichkeit, die Kaltluft durch Steuerung mehrerer Klappen unterschiedlich in die Mischkammer eintreten zu las­ sen von Vorteil, denn es kann dann dafür gesorgt werden, dass der Großteil von Kaltluft seitlich an den Einführstutzen für die Defrosterdüsen vorbeiströmt und dadurch die Temperatur der aus den Defrosterdüsen ausströmenden Luft nicht nennens­ wert erniedrigt.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Heiz- o­ der Klimaanlage nach der Erfindung,

Fig. 2 die Ansicht des zum Fußraum führenden Austrittsstut­ zen der Heiz- oder Klimaanlage der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen,

Fig. 3 den Teilschnitt durch die Heiz- oder Klimaanlage der Fig. 1 in Richtung der Schnittlinie III-III gesehen,

Fig. 4 den Teilschnitt durch die Einrichtung nach Fig. 1 längs der Schnittlinie IV-IV,

Fig. 5 die Draufsicht auf den Luftaustrittsbereich der Heiz- oder Klimaanlage nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles V gesehen und

Fig. 6 eine andere Ausführungsform einer Heiz- oder Klimaan­ lage nach der Erfindung.

In den Fig. 1 bis 5 ist eine Heiz- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug gezeigt, die mit einem äußeren Gehäuse 20, mit einem Einlasskanal 21 und einem in diesem Einlasskanal ange­ ordneten Verdampfer 22 versehen ist. Der Einlasskanal 21 setzt sich hinter dem Verdampfer 22 in einem Kanalteil 21a fort, der sich in einen Warmluftkanal 23 und in einen Kalt­ luftteil verzweigt, der durch zwei übereinander angeordnete Klappen 1 und 2 in eine hinter diesen liegende Mischkammer 24 geleitet wird. Der Warmluftkanal 23 erstreckt sich zunächst vom Verdampfer 22 aus nach unten und ist mit einem Heizkörper 4 ausgerüstet, der etwa bis zur unteren Umlenkbegrenzung des Warmluftkanales 23 reicht. Der Warmluftkanal führt in Form des hinter dem Heizkörper 4 liegenden Teiles 23a nach oben zur Mischkammer 24 und ist gegenüber dieser durch eine Schwenkklappe 3 absperrbar, die je nach Stellung mehr oder weniger Warmluft in die Mischkammer 24 hereinläßt. Unmittel­ bar hinter der Klappe 3 ist ein Eintrittsstutzen 5 vorgese­ hen, der sich, wie Fig. 4 zeigt, in zwei seitliche Arme 5a und 5b zu schlitzartigen Austrittsdüsen 6 hin verzweigt, die jeweils zu dem Defrosterausströmer 7 führen, der noch mit ei­ ner gesonderten Verschlussklappe 25 versehen ist. Es ist aber auch möglich, dass die beiden Arme 5a, 5b in einen gemeinsa­ men Kanal 5c münden, der die erwärmte Luft über die gesamte Breite des Entfrosterkanales 6b verteilt, wie das in Fig. 4 und 5 gestrichelt angedeutet ist.

In der Mischkammer 24 befinden sich außerdem Leitschaufeln 8, die dazu dienen, die jeweils in die Mischkammer eintretenden Luftströme aufzuteilen und die gewünschte Temperaturmischung zu erreichen.

Beidseitig neben dem aufsteigenden Ast 23a des Warmluftkana­ les befinden sich von der Mischkammer 24 aus nach unten abge­ hende Luftleitkanäle 11, 14 und 12, von den die Kanäle 11 und 12 in bekannter Weise zum Fuß und Fondraum führen, während ein Schacht 14 temperierte Luft zur Mittelkonsole hinten links und rechts führt. Dies geht insbesondere auch aus Fig. 3 noch deutlicher hervor, wo auch die hinter den Drehklappen 9, 10, die links und rechts jeweils über den Kanälen 11 bzw. 14 sitzen, nach unten abgehenden Kanälen 17 und 18 zum Fuß­ raum zu erkennen sind. Eine Wand 13 bildet dabei zwischen den Fußraumkanälen 17, 18 (Fig. 3) den Schacht 14, der die tempe­ rierte Luft zur Mittelkonsole hinten links und rechts führt.

In der Fig. 1 rechts oben sind die von der Mischkammer 24 aus in den Fahrzeuginnenraum führenden Ausströmer 15 gezeigt, die ebenfalls durch eine eigene Klappe 26 verschließbar sind.

Die beiden im Einlasskanal 21a angeordneten Klappen 1 und 2 liegen, wie Fig. 1 zeigt, übereinander und oberhalb des Heiz­ körpers 4. Ihre jeweiligen Schwenkachsen 1a und 2a verlaufen parallel zueinander und sind jeweils mit einem eigenen An­ trieb verbunden, der es beispielsweise erlaubt, die Klappe 2 zu schließen und die Klappe 1 z. B. nur zum Teil zu öffnen. In diesem Fall gelangt nahezu ausschließlich Warmluft in die Mischkammer 24 und durch den Eintrittsstutzen 5 zu den De­ frosterdüsen 7 bzw. je nach Steuerung der Klappen 9, 10 bzw. 26 in den Fahrgastraum, wobei dann allerdings die Klappe 3 geöffnet sein muß. Eine solche Beaufschlagung der Mischkammer wird für den Fall einer notwendigen Defrostung der Wind­ schutzscheibe und einer möglichst schnellen Aufheizung des Fahrgastraumes vorzusehen sein. Möglich ist es aber auch, die Klappe 1 zu öffnen und die Klappe 2 zu schließen, so dass dann ein wesentlich größerer Anteil kalter Luft zu den Ausströmern 7, 15 gelangen kann und die Mischung der zuströ­ menden kalten Luft mit der aus dem Kanal 23a kommenden Warm­ luft im wesentlichen erst im oberen Teil der Mischkammer er­ folgt. Dies ist anders, wenn die untere Klappe geöffnet wird, weil in diesem Fall die Vermischung von Warm- und Kaltluft auch schon im unteren Bereich der Mischkammer 24 eintritt. Die Anordnung von zwei untereinander liegenden, aber unabhän­ gig voneinander steuerbaren Einlassklappen bringt daher Vor­ teile im Hinblick auf die gewünschte Vermischung von Kalt- und Warmluft in der Mischkammer. Die Ausgestaltung kann daher auch dazu ausgenützt werden, die für den Klimakomfort im Fahrgastraum notwendige Temperaturaufteilung zu erreichen, die eine höhere Temperatur im Bereich der Fußaustrittsdüsen gegenüber der Temperatur aus den oberen Ausströmern 15 vor­ sieht.

Die Fig. 6 zeigt eine Variante der Ausführungsform der Fig. 1 insofern, als hier anstelle von zwei in getrennten Durchläs­ sen angeordneten Klappen 1, 2 eine Jalousieklappe 16 mit drei Jalousieklappen in einer Durchgangsöffnung angeordnet ist. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind daher auch mit gleichen Be­ zugszeichen versehen worden. Die drei Klappen 27, 28 und 29 der Jalousie 16 sind so ausgelegt, dass sie ebenfalls unab­ hängig voneinander verschwenkbar sind. Dies kann, wie vorher schon anhand der Ausführungsform der Fig. 1 angedeutet, durch jeweils eigene elektrische Antriebsmotoren geschehen, die entsprechend von außen ansteuerbar sind. Möglich ist es aber auch, die drei Klappen 28, 27, 29 über eine gemeinsame Kur­ venscheibe anzutreiben, die für jede der Klappen eine eigene Steuerkurve aufweist und so ausgelegt ist, dass einem be­ stimmten Verdrehwinkel der Kurvenscheibe unterschiedliche Öffnungsstellungen der Klappen 27 bis 29 zugeordnet sind.

Eine solche Steuerung über eine Kurvenscheibe kann natürlich auch bei der Ausführungsform der Fig. 1 für die beiden Klap­ pen 1 und 2 vorgesehen werden.

Claims (8)

1. Heiz- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (20) mit einem Einlasskanal (21, 21a) zur Zufüh­ rung von Frisch- oder Umluft und mit einem von diesem ab­ zweigenden Warmluftkanal (23), in dem ein Heizkörper (4) angeordnet ist, sowie mit einer hinter dem Heizkörper liegenden Mischkammer (24), die zum Einlasskanal (21a) hin durch eine steuerbare Schließeinrichtung absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Schließeinrichtung mindestens zwei getrennt voneinander steuerbare Klappen (1, 2, 27, 28, 29) vorgesehen sind.

2. Heiz- oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Klappen (1, 2, 27, 28, 29) parallel zueinander in einer oberhalb des Heizkörpers (4) liegen­ den Verbindungsöffnung zwischen Einlasskanal (21a) und Mischkammer (24) angeordnet sind.

3. Heiz- oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Klappen (27, 28, 29) Teile einer Ja­ lousie (16) sind.

4. Heiz- oder Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Klappen (1, 2, 27, 28, 29) über einen individuellen Antrieb verstellbar ist.

5. Heiz- oder Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (1, 2, 27, 28, 29) über eine gemeinsame Kurvenscheibe steuerbar sind.

6. Heiz- oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Heizkörper (4) in einem von unten in die Mischkammer (24) mündenden Umlenkkanal (23, 23a) liegt, dessen Verbindungsöffnung zur Mischkammer mit ei­ ner Verschlussklappe (3) versehen ist.

7. Heiz- oder Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass in der Mischkammer (24) ein mit der Ent­ frosterdüse (7) in Verbindung stehender Eintrittsstutzen (5) angeordnet ist, der kurz vor der Verbindungsöffnung des Umlenkkanales (23a) zur Mischkammer (24) mündet.

8. Heiz- oder Klimaanlage nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sich der Eintrittsstutzen (5) in zwei je­ weils zu seitlichen Defrosterdüsen (6) führende Arme (5a, 5b) verzweigt oder aus einem, sich über die ganze Breite des Entfrosterkanals erstreckenden Kanal (5c) besteht.