DE10317039A1 - Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr sowie deren Verwendung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr mit einem Verdampfer (2) und einem Heizkörper (3), wobei ein Luftstrom auf mindestens zwei Luftkanäle (A, B) aufgeteilt wird, wobei ein erster Luftkanal (A) den entsprechenden ersten Teilluftstrom durch den Verdampfer (2) und den Heizkörper (3) leitet und ein zweiter Luftkanal (B) den entsprechenden zweiten Teilluftstrom an dem Verdampfer (2) und dem Heizkörper (3) vorbeiführt, sowie die Verwendung einer derartigen Vorrichtung in einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie deren Verwendung.
  • Es ist bekannt, einen von einem Gebläse kommenden Luftstrom auf verschiedene Teilluftströme zu verteilen. Hierbei wird zumindest einer der Teilluftströme durch einen luftseitig beladbaren Kältespeicher mit einem Latentmedium geführt. Gemäß einer in der DE 101 24 757 A1 offenbarten Ausführungsform ist in Luftströmungsrichtung gesehen ein Verdampfer vor einem Kältespeicher angeordnet (vergleiche siebtes Ausführungsbeispiel und 9 der entsprechenden Offenlegungsschrift). Dabei ist ein Umgehungsdurchlass vorgesehen, durch den die Luft den Verdampfer und den Kältespeicher umgehen kann, wobei im Einlassabschnitt eine drehbar angeordnete plattenartige Umgehungsklappe angeordnet ist, welche den Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses einstellt. Eine derartige Vorrichtung lässt jedoch noch Wünsche offen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr, insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen, bei der ein erster Luftkanal einen entsprechenden ersten Teilluftstrom durch einen Verdampfer und einen Heizkörper leitet und ein zweiter Luftkanal einen entsprechenden zweiten Teilluftstrom an dem Verdampfer und/oder dem Heizkörper vorbei führt. Hierbei wird der zweite Teilluftstrom insbesondere am Verdampfer vorbeigeführt. Bevorzugt kann der zweite Teilluftstrom wahlweise am Heizkörper vorbeigeführt oder durch den Heizkörper geführt werden. Durch die Führung eines Teilluftstroms vorbei am Verdampfer und gegebenenfalls auch vorbei am Heizkörper, das heißt die Verringerung des Luftmassestroms, wird der Energieverbrauch zum Betreiben des Kältekreislaufs gesenkt. Der Heizkörper kann bei laufendem Motor und laufendem Kältemittelverdichter durch die Verdampferluft auf eine niedrige Temperatur abgekühlt werden und bei vorübergehend abgestelltem Motor und Kältemittelverdichter durch den kalten Heizkörper strömende Luft abkühlen.
  • Vorzugsweise ist der erste Luftkanal nicht vollständig verschließbar und/oder der zweite Luftkanal vollständig verschließbar.
  • In Luftströmungsrichtung gesehen ist vorzugsweise der Verdampfer vor dem Heizkörper angeordnet.
  • Bevorzugt befindet sich zwischen dem Verdampfer und dem Heizkörper eine mittels einer Verschlussvorrichtung öffen- und schließbare Öffnung zwischen dem ersten und dem zweiten Luftkanal, welche insbesondere die zuvor erwähnte Wahlmöglichkeit zwischen einer Vorbeiführung am Heizkörper und einer Durchführung durch den Heizkörper bietet. Dabei verschließt die Verschlussvorrichtung in einer Endstellung die Öffnung und in ihrer anderen Endstellung den zweiten Luftkanal.
  • Im Anströmbereich des Verdampfers sind bevorzugt mehrere Luftkanäle vorgesehen, insbesondere drei. Dabei ist insbesondere mindestens einer der mehreren Luftkanäle mittels einer Verschlussvorrichtung verschließbar und mindestens einer der mehreren Luftkanäle nicht verschließbar. Im Falle von drei Luftkanälen im Anströmbereich des Verdampfers sind vorzugsweise zwei derselben mittels zweier Verschlussvorrichtungen verschließbar.
  • Die Verschlussvorrichtungen werden vorzugsweise durch Klappen, Schieber, Folien, Jalousien, Drehschieber und/oder Blenden gebildet.
  • Bevorzugt handelt es sich beim Verdampfer um einen Speicherverdampfer.
  • Im ersten Luftkanal ist bevorzugt ein thermischer Speicher angeordnet, der separat oder im Verdampfer integriert sein kann, wird bei laufendem Motor und laufendem Kältemittelverdichter durch die Verdampferluft auf niedrige Temperatur abgekühlt und kann bei vorübergehend abgestelltem Motor und Kältemittelverdichter durch oder um den kalten thermischen Speicher strömende Luft abkühlen. Als thermischer Speicher kann auch ein Zuheizer vorgesehen sein, der bei laufendem Motor und laufendem Kältemittelverdichter durch die Verdampferluft auf eine niedrige Temperatur abgekühlt werden und bei vorübergehend abgestelltem Motor und Kältemittelverdichter durch den kalten Zuheizer strömende Luft abkühlen.
  • Vorzugsweise ist ein Ventil für den Heizkörper zur Unterbrechung des Kühlmittelstroms vorgesehen. Dadurch kann die Speicherwirkung des Heizkörpers erhöht werden.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Luftverteilung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Luftverteilung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Luftverteilung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Luftverteilung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
  • 5 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Luftverteilung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, und
  • 6 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Luftverteilung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr teilt einen von einem Gebläse 1 kommenden Luftkanal auf in zwei Luftkanäle A und B, wobei der Luftkanal A den entsprechenden ersten Teilluftstrom durch einen Verdampfer 2 und einen Heizkörper 3 leitet und der zweite Luftkanal B den entsprechenden zweiten Teilluftstrom an dem Verdampfer 2 und dem Heizkörper 3 vorbeiführt. Dabei ist der zweite Luftkanal B mittels einer Verschlussvorrichtung 4, welche vorliegend durch eine Luftklappe gebildet wird, vollständig verschließbar (vgl. gepunktete Darstellung der Luftklappe in 1). In der anderen Endstellung der Luftklappe wird der erste Luftkanal A teilweise von der Luftklappe versperrt und – auf Grund der Ausgestaltung der Luftklappe – der zweite Luftkanal B vollständig geöffnet, wobei die Luftklappe eine gewisse Trichterfunktion aufweist.
  • Für die Regelung der Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr kann die Verdampfer-Luftaustrittstemperatur auf einen festen Wert eingestellt werden. Dabei kann die Temperatur des Verdampfers 2 bei laufendem Motor und laufendem Kältemittelverdichter sehr niedrig gewählt werden, so dass bei vorübergehend abgestelltem Motor und Kältemittelverdichter eine gewisse Zeit lang durch den Verdampfer strömende Luft abgekühlt werden kann. Gemäß diesem und den folgenden Ausführungsbeispielen handelt es sich beim Verdampfer 2 um einen sogenannten Speicherverdampfer, der durch spezielle Einlagerungen ein großes Speicherpotential besitzt und die Komforterhaltungszeit bei abgestelltem Motor und Kältemittelverdichter deutlich verlängert.
  • Der den Heizkörper 3 durchströmende Kühlmittelstrom kann mittels eines Ventils 6 abgesperrt werden, so dass die thermische Speicherwirkung des Heizkörpers 3 erhöht wird.
  • Das Verhältnis des ersten zum zweiten Teilluftstrom kann ausgehend von einem großen zweiten Teilluftstrom beginnend vom Zeitpunkt eines Motorstopps hin zu größeren Anteilen des ersten Teilluftstroms variiert werden, um die Mischlufttemperatur möglichst lange ausreichend niedrig zu halten.
  • Gemäß dem zweiten, in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist nach dem Verdampfer 2 und vor dem Heizkörper 3 eine Öffnung zwischen den beiden Luftkanälen A und B vorgesehen, welche durch eine weitere Verschlussvorrichtung 5 öffen- und schließbar ist. Hierbei wird die Verschlussvorrichtung 5 durch eine Luftklappe gebildet, welche in ihrer einen Endstellung die Öffnung vollständig verschließt und in ihrer anderen Endstellung den zweiten Luftkanal B vollständig verschließt, so dass im zweiten Fall der entsprechende Teilluftstrom gemeinsam mit dem ersten Teilluftstrom, welcher den Verdampfer 2 durchströmt hat, den Heizkörper 3 durchströmt. Durch die weitere Verschlussvorrichtung 5 wird eine variable Mischung der beiden Teilluftströme ermöglicht, wobei diese weitere Verschlussvorrichtung 5 insbesondere der Luftentfeuchtung und Lufterwärmung dient.
  • In den 3 und 4 sind ein drittes beziehungsweise viertes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei denen die Verschlussvorrichtung 4 im Gegensatz zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel nicht durch eine schwenkbare Luftklappe sondern durch einen Schieber gebildet ist. Ansonsten entsprechen diese Ausführungsbeispiele dem zuvor beschriebenen ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel, bei dem im Anströmbereich des Verdampfers 2 mehrere parallel zueinander verlaufende Luftkanäle vorgesehen sind. Hierbei sind am Einlass zu den Teilluftkanälen des Luftkanals A zwei Verschlussvorrichtungen 4a, 4b vorgesehen, welche die ihnen zugeordneten Teilluftkanäle des Luftkanals A vollständig verschließen können, wobei die Verschlussvorrichtung 4a auch den zweiten Luftkanal B vollständig verschließen kann. Ein beabstandet vom Luftkanal B angeordneter Teilluftkanal des Luftkanals A ist nicht mittels einer Verschlussvorrichtung verschließbar, so dass er beständig von einem Teilluftstrom durchströmt wird.
  • Gemäß dem in 6 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel ist, entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel eine mittels einer weiteren Verschlussvorrichtung 5 verschließbare Öffnung zwischen den beiden Luftkanälen A und B vorgesehen. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem fünften Ausführungsbeispiel.
    • 1
    Gebläse
    2
    Verdampfer
    3
    Heizkörper
    4, 4a, 4b
    Verschlussvorrichtung
    5
    Verschlussvorrichtung
    6
    Ventil
    A
    erster Luftkanal
    B
    zweiter Luftkanal

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr mit einem Verdampfer (2) und einem Heizkörper (3), wobei ein Luftstrom auf mindestens zwei Luftkanäle (A, B) aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass erster Luftkanal (A) den entsprechenden ersten Teilluftstrom durch den Verdampfer (2) und den Heizkörper (3) leitet und ein zweiter Luftkanal (B) den entsprechenden zweiten Teilluftstrom an dem Verdampfer (2) und/oder dem Heizkörper (3) vorbei führt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Luftkanal (A) nicht vollständig verschließbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Luftkanal (B) vollständig verschließbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Luftströmungsrichtung gesehen der Verdampfer (2) vor dem Heizkörper (3) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdampfer (2) und dem Heizkörper (3) eine mittels einer Verschlussvorrichtung (5) öffen- und schließbare Öffnung zwischen dem ersten und dem zweiten Luftkanal (A und B) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (5) in einer Endstellung die Öffnung verschließt und in ihrer anderen Endstellung den zweiten Luftkanal (B) verschließt.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anströmbereich des Verdampfers (2) mehrere Luftkanäle (A) vorgesehen sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der mehreren Luftkanäle mittels einer Verschlussvorrichtung (4a, 4b) verschließbar ist und mindestens einer der mehreren Luftkanäle (A) nicht verschließbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Luftkanal (B) mittels einer Verschlussvorrichtung (4; 4a) verschließbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtungen (4, 4a, 4b, 5) durch Klappen, Schieber, Folien, Jalousien, Drehschieber und/oder Blenden gebildet werden.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (2) ein Speicherverdampfer ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Luftkanal (A) ein thermischer Speicher angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (6) für den Heizkörper (3) zur Unterbrechung des Kühlmittelstroms vorgesehen ist.
  14. Verwendung einer Vorrichtung zur Regelung der Luftzufuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.
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