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Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Eine derartige Belüftungsvorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 199 19 132 A1 bekannt und weist ein Gehäuse auf, in dem ein Verdampfer zum Kühlen einer Luftströmung und stromab davon ein Wärmetauscher zum Erwärmen der Luftströmung angeordnet sind. Stromab des Wärmetauschers ist im Gehäuse eine Trennwand ausgebildet, die zwei Luftkanäle voneinander trennt, die jeweils zu einem eigenen Luftaustritt des Gehäuses führen. Die beiden separaten Kanäle sind vorzugsweise unterschiedlichen Fahrzeugseiten zugeordnet; während der eine Kanal der Fahrerseite zugeordnet ist, dient der andere Kanal zur Versorgung der Beifahrerseite mit temperierter Luft. Um die Luftströmungen in den beiden Kanälen individuell temperieren zu können, ist bei der bekannten Belüftungsvorrichtung stromab des Wärmetauschers für jeden Kanal eine Mischkammer vorgesehen, in der die vom Wärmetauscher kommende Warmluft in Abhängigkeit einer Klappenstellung mehr oder weniger mit der vom Verdampfer kommenden und am Wärmetauscher vorbeigeführten Kaltluft mischbar ist. Ebenso ist es möglich, in der jeweiligen Mischkammer die Warmluft vollständig auszuregeln, so daß nur die Kaltluft aus dem jeweiligen Kanal austritt. Bei dieser Art von Temperaturregelung handelt es sich um eine sogenannte „luftgeführte Temperaturregelung”.
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Die
DE 198 15 166 A1 offenbart eine Klimaanlage mit einer durch eine Trennwand verlaufenden doppelwandigen Rohrleitung.
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Bei einer anderen Bauart wird der komplette Luftstrom durch den Wärmetauscher geleitet, wobei dann die Temperaturregelung über die Durchflußmenge des Wärmetauschermediums geregelt wird; sogenannte „heizmittelgeführte Temperaturregelung”. Es ist klar, daß bei einer derartigen heizmittelgeführten Temperaturregelung der Wärmetauscher zweiteilig ausgebildet und entweder aus zwei nebeneinander angeordneten, parallel durchströmten und separat regelbaren Wärmetauschern besteht oder durch einen Wärmetauscher gebildet ist, der zwar einen zentralen Heizmittel-Zulauf, jedoch zwei separate und unabhängig voneinander regelbare Heizmittel-Rückläufe besitzt. Die Strömungswege für das Heizmittel sind in einem derartigen Wärmetauscher dann entsprechend so geführt, daß die Temperaturen in den Strömungen der beiden Kanäle unabhängig voneinander einstellbar sind.
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Zur Kühlmittelversorgung des Verdampfers ist dieser an wenigstens eine Verdampferzulaufleitung sowie an wenigstens eine Verdampferrücklaufleitung angeschlossen. In entsprechender Weise ist auch der Wärmetauscher zur Heizmittelversorgung an wenigstens eine Wärmetauscherzulaufleitung und an wenigstens eine Wärmetauscherrücklaufleitung angeschlossen.
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Üblicherweise werden Verdampfer und Wärmetauscher so in das Gehäuse eingesetzt, daß die Anschlüsse für die zugehörigen Leitungen an der Außenseite des Gehäuses angeordnet sind. Bei bestimmten Einbaukonfigurationen, insbesondere bei einer für den Einbau in einem Fond eines Fahrzeugs vorgesehenen Belüftungsvorrichtung, ist es jedoch nicht möglich, alle Anschlüsse außen am Gehäuse anzuordnen. In diesem Fall müssen die zugehörigen Leitungen dann innerhalb des Gehäuses verlegt werden. Hierbei entstehen vielfältige Probleme: Die im Gehäuse verlegten Leitungen verlaufen in den Kanälen und sind somit der Luftströmung ausgesetzt. Hierbei kann es zu unerwünschten Geräuschentwicklungen kommen. Des weiteren wird in nachteiliger Weise der Strömungswiderstand erhöht, so daß leistungsfähigere Gebläse eingesetzt oder verringerte Leistungen in Kauf genommen werden müssen. Außerdem ist eine thermische Isolierung der Leitungen erforderlich, um beispielsweise eine unerwünschte Aufheizung der gekühlten Luftströmung durch eine Umströmung der heißen Heizmittelzulaufleitung zu vermeiden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Belüftungsvorrichtung der eingangs genannten Art eine Ausführungsform anzugeben, bei der die Leitungsführung innerhalb des Gehäuses verbessert ist.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Belüftungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Trennwand hohl auszubilden und innerhalb der Trennwand wenigstens eine der Leitungen zu verlegen. Durch diese Maßnahme ist die innerhalb der Trennwand verlegte Leitung nicht der Luftströmung ausgesetzt, so daß die Leitung den Strömungswiderstand nicht erhöht, keine Geräuschentwicklung hervorruft und keine thermische Isolierung benötigt. Die erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht somit eine erhebliche Vereinfachung der Leitungsführung innerhalb des Gehäuses.
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Zweckmäßig ist die Trennwand an einer Stirnseite des Gehäuses aus dem Gehäuse herausgeführt. Durch diese Bauweise vereinfacht sich ein luftdichtes Herausführen der Leitungen aus dem Gehäuse.
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Vorzugsweise endet der in der Trennwand ausgebildete Hohlraum an der Außenseite des Gehäuses offen, wobei dann im offenen Ende des Hohlraums ein Abschlußelement angeordnet ist, das von der jeweiligen, im Hohlraum verlegten Leitung durchdrungen ist. Dieses Abschlußelement weist einerseits eine Stütz- und Positionierfunktion für die jeweilige durchgeführte Leitung auf. Andererseits kann dieses Abschlußelement auch eine Dichtfunktion aufweisen. Beispielsweise besteht das Abschlußelement aus einem geeigneten Material, daß sich sowohl dichtend um die jeweils durchgeführte Leitung anlegt als auch dichtend dem Querschnitt im Hohlraum der Trennwand ausfüllt.
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Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung kann die Trennwand bis an den Wärmetauscher herangeführt sein. Durch eine entsprechende Positionierung eines Wärmetauscheranschlusses kann die zugehörige Wärmetauscherleitung dann direkt vom Wärmetauscher in den Hohlraum der Trennwand eindringen, ohne zuvor mit der Luftströmung in Kontakt zu sein. Zweckmäßig kann die Trennwand dichtend am Wärmetauscher anliegen.
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Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die Trennwand an ihrem stromauf liegenden Ende keilförmig ausgebildet sein und sich stromab bis zum Hohlraum aufweiten. Durch diese Merkmale besitzt die Trennwand einen minimalen Strömungswiderstand; in entsprechender Weise reduziert sich auch die Geräuschentwicklung.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Gehäuse wenigstens aus einer Oberschale und einer Unterschale zusammengebaut sein. Wobei die Trennwand zweiteilig ausgebildet ist, wobei das eine Trennwandteil einstückig mit der Oberschale und das andere Trennwandteil einstückig mit der Unterschale hergestellt ist und wobei sich die Trennwandteile beim Zusammenbau von Oberschale und Unterschale zur Trennwand komplettieren. Diese Bauweise erleichtert die Herstellung des mit der hohlen Trennwand ausgestatteten Gehäuses. Zweckmäßig ist dabei die Herstellung von Kunststoffspritzgußteilen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine perspektivische Ansicht auf ein Gehäuse einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung,
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2 einen Längsschnitt durch das Gehäuse im Bereich einer Trennwand und
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3 einen Querschnitt durch das Gehäuse im Bereich der Trennwand.
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Entsprechend 1 weist eine erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung 1 ein Gehäuse 2 auf, das üblicherweise mehrschalig hergestellt ist. In der her gezeigten Ausführungsform besitzt das Gehäuse 2 eine Oberschale 3, eine Unterschale 4, sowie zwei Seitenschalen 5 und 6. Die einzelnen Schafen 3, 4, 5, 6 werden separat voneinander, z. B. in einer Kunststoffspritzgußtechnik, hergestellt und nach dem Einsetzen der Komponenten zum Gehäuse 2 zusammengebaut. Die einzelnen Schalenelemente 3, 4, 5, 6 können beispielsweise durch Reibschweißen miteinander verbunden werden.
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An einer in 1 dem Betrachter zugewandten Stirnseite des Gehäuses 2 sind in der gezeigten Ausführungsform drei Leitungen 7, 8 und 9 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt. An dieser Stirnseite zeigt das Gehäuse 2 außerdem zwei weitere Öffnungen 10 und 11, durch die weitere Anschlüsse oder Leitungen aus dem Gehäuse 2 herausgeführt werden können.
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Entsprechend den Schnittansichten der 2 und 3 enthält das Gehäuse 2 in seinem Inneren einen Verdampfer 12 und einen bezüglich einer Durchströmungsrichtung des Gehäuses 2 stromab des Verdampfers 12 angeordneten Wärmetauscher 13. Im Gehäuse 2 ist außerdem zumindest stromab des Wärmetauschers 13 eine Trennwand 14 ausgebildet, die stromab des Wärmetauschers 13 zwei Kanäle 15 und 16 voneinander trennt, die jeweils zu einem separaten Luftaustritt 17 bzw. 18 (vgl. 1) führen.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Trennwand 14 doppelwandig ausgebildet und enthält zwischen Ihren Seitenwänden 25 und 26 einen Hohlraum 19. In diesem Hohlraum 19 verlaufen die obengenannten Leitungen 7, 8 und 9 zumindest teilweise. Die untere Leitung 7 kann beispielsweise als Verdampferzulaufleitung oder Verdampferrücklaufleitung ausgebildet sein. Die mittlere Leitung 8 kann beispielsweise eine Wärmetauscherrücklaufleitung bilden, während die obere Leitung 9 beispielsweise eine Wärmetauscherzulaufleitung ausbilden kann.
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Die Trennwand 14 ist bis an den Wärmetauscher 13 herangeführt und kann diesen teilweise überdecken (vgl. insbesondere 2). An ihrem stromauf liegenden Ende ist die Trennwand 14 zweckmäßig keilförmig ausgebildet. Die Trennwand 14 besitzt dadurch eine aerodynamisch günstige Form. Die Formgebung der Trennwand 14 ist dabei so gewählt, daß hier die obere Leitung 9 unmittelbar vom Wärmetauscher 13 frontal in den Hohlraum 19 der Trennwand 14 eindringt. In entsprechender Weise dringt auch die untere Leitung 7 unmittelbar am Verdampfer 12 frontal in den Hohlraum 19 der Trennwand 14 ein. Durch diese Bauweise kann eine Umströmung dieser beiden Leitungen 7 und 8 weitgehend vermieden werden, so daß einerseits der Strömungswiderstand und gleichzeitig die Gefahr einer Geräuschentwicklung reduziert sind. Darüber hinaus kann eine thermische Isolierung der Leitungen 7 und 9 entfallen, da diese Isolierung bereits durch die gegenüber der Luftströmung abgedichtete Trennwand 14 erfolgt.
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Im Unterschied zu den Leitungen 7 und 9 ist die mittlere Leitung 8 nicht frontal sondern seitlich in den Hohlraum 19 eingeleitet, das heißt die mittlere Leitung 8 durchdringt eine der Seitenwände 25 und 26 der Trennwand 14. Die mittlere Leitung 8 verläuft daher außerhalb des Hohlraums 19 in einem der Kanäle 15 bzw. 16. In der hier gezeigten Ausführungsform verläuft die mittlere Leitung 8 entsprechend 3 im links dargestellten Kanal 15 und tritt durch die linke Seitenwand 25 in den Hohlraum 19 ein. Da diese mittlere Leitung 8 somit der Luftströmung ausgesetzt ist, muß diese Leitung 8 thermisch isoliert werden, so daß in den 2 und 3 eine entsprechende Isolationsschicht 20 dargestellt ist.
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Wie aus 1 hervorgeht ist die Trennwand 14 an der dem Betrachter zugewandten Stirnseite aus dem Gehäuse 2 herausgeführt. Der Hohlraum 19 endet dabei an der Außenseite des Gehäuses 2 offen.
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Entsprechend 2 kann in diesem offenen Ende des Hohlraums 19 ein Abschlußelement 21 untergebracht sein, das von den drei im Hohlraum 19 verlegten Leitungen 7, 8, 9 durchdrungen ist. Das Abschlußelement 21 dient dabei zur Unterstützung und Positionierung der Leitungen 7, 8 und 9. Des weiteren erfüllt das Abschlußelement eine Dichtfunktion gegenüber den Leitungen 7, 8, 9 einerseits und gegenüber den Seitenwänden 25, 26 der Trennwand 14 andererseits.
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Gemäß 3 ist die Trennwand 14 zweiteilig ausgebildet. Ein in 3 oben dargestelltes oberes Trennwandteil 22 weist einen U-förmigen Querschnitt auf. Ebenso besitzt das darunter dargestellte untere Trennwandteil 23 einen U-förmigen Querschnitt. Während das obere Trennwandteil 22 einstückig mit der Oberschale 3 ausgebildet ist, bildet das untere Trennwandteil 23 mit der Unterschale 4 ein einteiliges Bauteil. Beim Zusammenbau der Gehäuseschalen 3, 4, 5, 6 wirken auch die beiden Trennwandteile 22 und 23 zur Komplettierung der Trennwand 14 zusammen. Bei der Ausführungsform gemäß 3 sind die beiden Trennwandteile 22 und 23 so dimensioniert, daß das obere Trennwandteil 22 das untere Trennwandteil 23 seitlich im Bereich der Seitenwände 25, 26 überlappt. Entsprechende Einführschrägen 24 vereinfachen dabei den Zusammenbau.
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Bei einer anderen Ausführungsform können die beiden Trennwandteile 22 und 23 auch so dimensioniert und geformt sein, daß sie im Bereich ihrer Seitenwände 25, 26 beim Zusammenbau des Gehäuses 2 auf Stoß aneinander anliegen. Ebenso ist es möglich, an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Trennwandteilen 22 und 23 eine Nut-Feder-Verbindung auszubilden, so daß die freien Enden der Trennwandteile 22 und 23 formschlüssig ineinander greifen. Sofern ein Reibschweißverfahren zum Verbinden der Gehäuseschalen 3, 4, 5, 6 angewandt wird, kann es bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Trennwandteile 22, 23 auch gleichzeitig zu einer Schweißverbindung zwischen den Trennwandteilen 22 und 23 kommen.
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Die Leitungen, die im Gehäuse 2 vollständig im Hohlraum 19 verlaufen, also her die Leitung 7 und die Leitung 9, können bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform im Hohlraum 19 an die Trennwand 14 angeformt, z. B. angespritzt, sein.
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Da mit Hilfe der erfindungsgemäß hohl ausgebildeten Trennwand 14 die Leitungen 7, 8, 9 strömungstechnisch günstig an der in 1 dem Betrachter zugewandten Stirnseite aus dem Gehäuse 2 herausgeführt werden können, eignet sich die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung 1 in besonderer Weise für einen mittigen Einbau in einem Fondraum eines Kraftfahrzeugs. Die zur Kühlmittelversorgung bzw. Heizmittelversorgung dienenden Leitungen 7, 8, 9 können dann besonders einfach, platzsparend und geradlinig zum Motorraum des Fahrzeugs geführt werden, in dem beispielsweise ein Kompressor des Kühlmittelkreises der Belüftungsvorrichtung untergebracht ist und in dem der Heizmittelkreis der Belüftungsvorrichtung beispielsweise an einem Kühlkreis der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs angeschlossen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Belüftungsvorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Oberschale von 2
- 4
- Unterschale von 2
- 5
- Seitenschale von 2
- 6
- Seitenschale von 2
- 7
- Leitung
- 8
- Leitung
- 9
- Leitung
- 10
- Öffnung
- 11
- Öffnung
- 12
- Verdampfer
- 13
- Wärmetauscher
- 14
- Trennwand
- 15
- Kanal
- 16
- Kanal
- 17
- Luftaustritt
- 18
- Luftaustritt
- 19
- Hohlraum
- 20
- Isolierung
- 21
- Abschlußelement
- 22
- Trennwandteil
- 23
- Trennwandteil
- 24
- Einführschräge
- 25
- Seitenwand von 14
- 26
- Seitenwand von 14
