DE1455863A1 - Klimaanlage fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Klimaanlage fÜr Kraftfahrzeuge Klimaanlagen> insbesondere für Kr-aZtfahrzeugeg sind meist als kompakte Baueinheiten ausgebildete so daß sie leicht ausbaubar sind, in verschiedenen Fahrze ugtypen verwendete ausserhalb des Fahrzeuges zusammengebaut und anschliessend als geschlossene Einheit in das Fahrzeug eingebaut werden können. Wenn solche Anlagen in ein Kraftfahrzeug eingebaut werdenp ist es jedoch erforderliche ihre Speiaung durch eine Wärmequelleg wie beIspielsweise das Kühlwasser des Motorsp den elektrischen Anschluß ihres eingebauten Gebläses und insbesondere die Verteilung der klimatisierten Luft zu den verschiedenen Stellen des Fahrzeuginnenraumos, sorgfältig zu untersuchen und auszuarbeiten. Diese Luftverteilung erfolgt meist durch Leitungen mit verhältnismässig grossen Querschnitteng für welche in den Karosserieteilen Durchführungen vorgesehen werden müssen. Ausserdem beanspruchen diese Klimaanlagen immer mehr Raumg um den wachsenden Anforderungen der modernen Bequemlichkeit gerecht zu werden und ihr Einbau in den Fahrzeugen erfcggt oft auf Kosten des im Fahrzeuginneren für die Insassen zur Verfügung stehenderi Raumes, Die Erfindung hat sich die Beseitigung dieser Nachteile zum Ziel gesetzt und schlägt zu diesem Zweck eine sehr wirksame Klimaanlage vorg die mit geringen Kosten hergestellt werden kann, wobei in grossem Umfang Träger und Leitungsführungen verwendet werden kÖnneng die in der Karosserie ohnehin vorgesehen sind, um diese zu versteifen. Gegenstand der Erfindung ist deshalb eine Klimaanlage mit einem Wärmetaus'cher mit grosser Oberfläche und sehr grosser Längep durch welchen ein Luftstrom streichtg so daß eine die ganze Breite des Fahrzeuginnenraumes ausfüllende Luftschicht entsteht und auf diese Weise die für die Fahrzeuginsassen unangenehmen Konzentrationen warmer oder kalter Luft vermieden werden. Dieser Wärmetauscher ist in einer Durchbrechung einer Wand angeordnet, welche zwei lange Kammern in Querrichtung unterteiltg deren eine die Aussenluft aufnimmt und deren andere dazu dients die klimatisierte Luft in den Fahrzeuginnenraum zu verteilen. Diese beiden Kammerng welche zusammen einen Kasten bildeng werden von Teilen der Karosserie und/oder der Karosserie-Innenverkleidung gebildety insbesondere von Hohlträgerng welche die größtmöglichey mit den Abmessungen des Fahrzeugs vereinbare Länge aufweisen. Solche Träger können vorteilhaft Querträger sein und an der einen oder anderen der nachfolgend aufgeführten Stellen angeordnet seinl - an der Unterseite der Windschutzscheibeg unter dem Windlaufblech, - unterhalb des Rückblickfensters, - im vorderen und/oder hinteren Teil des Fahrzeugsv - im Rahmen, wobei eine Frischluftzufuhr von aussen vorgesehen werden muß. Es können jedoch auch Längsträger eines Fahrzeuges für diesen Zweck verwendet werden (z.Be die unterhalb der Fensteröffnungen eines Omnibusses verlaufenden Längsträger). Eine Klimaanlage gemäß der Erfindung läßt sich sehr leicht einbauens weil der Wärmetauschert ganz oder in Teileng an einer oder an mehreren Stellen angeordnet werden kann. Für diese Anordnung kommeng ausser den oben angeführten Stellen, auch andere beliebige Stellen in Frage, vorausgesetztg daß die Belüftung des Fahrzeuges in zweckmässiger Neise durch eines der nachfolgenden Mittel durchgeführt werden kann: a) durch dynamischen Über- und Unterdruckg wobei die Lufteinlaß-und -auslaßöffnungen in zweckmässiger WEd-se in der Xurosserieoberfläche angeordnet sind; b) durch eines oder mehrere Gebläseg welche Luft durch den ivärmetauscher fördern (wobei die Gebläse sowohl in Strömungsrichtung vor dem Närmetauscherl in der mit der Aussenluft in Verbindung stehenden Kammert als auch hinter dem 'Närmetauscher, in der mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung stehenden Kammer) als auch zwischen diesen Kammern angeordnet sein können); c) durch eines oder mehrere Gebläsei die im Fahrzeuginnenraum einen Unterdruck erzeugen und auf diese Weise Luft durch den ivärmetauscher in den Innenraum saugen* Die Drehachse der in der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendeten Gebläse kann parallelg senkrecht oder auch schräg zur Hauptachse des Kastens verlaufen; die Gebläse können als Kreisel-» Schrauben- oder sonstige Gebläse ausgebildet seine Sie können unmittelbar neben dem WärmetauBcher angeordnet und so lang sein# daß sie ihn ganz bedecken; sie können jedoch auch an einem Ende des Kastens angeordnet sein. Die Verteilung der Luft im Fahrzeuginnenraum erfolgt von der in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher gelegenen Kammer aus vorzugsweise durch bereits vorhandene Luftführungeng welche von C> verso hiedenen Teilen der Karosserie und/oder des Rahmens gebildet werden. Die Luft tritt durch Verteilerorgane aus, wobei beispielsweise längliche Klappen mit nur einer Drehachse Verwendung finden, mittels welcher der klimatisierte Luftstrom nach Belieben gerichtet werden kann oder beliebige andere Vorrichtungen. Die Erfindung ist nachstehend anhand mehrerer schematischer Beispiele und praktischer Ausführungsformen näher beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen t Fig. 19 2 und 3 drei schematische Darstellungen des Einbauea einer Klimaanlage gemäß der Erfindung in ein Kraftfahrzeug; Fig- 4 und 5 eine schematische Grundform eines Kastens für die Klimaanlage gemäß der Erfindungi Fig. 6 und 7 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in perspektiviaoher Darstellungg bzw* im schnitt in der senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeugs; Fig. 8 und 9 in gleicher Darstellung eine zweite und die Fig. lo und 11 eine dritte Ausführungsform; Fig.12 eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform der Erfindung; Fig.13 und 14 die Vorrichtung nach Fig. 12 im Schnitt in der senkrechten Längsmittelebene des Fahrzeuges und zwar in z#vei verschiedenen Betriebsstellungen; Fig,15 eine fünfte Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung; Fig.16 und 17 die Vorrichtung nach Fig. 15 im senkrechten Schnitt in der Ebene Q der Fig. 151 in zwei verschiedenen Betriebsstellungen; Pig.18 einen senkrechten Schnitt in der Ebene F oder R der Fig-15 und Fig.19 in Verbindung mit Fige 159 ein Elektrogebläse» welches die Luft aus dem Fahrzeuginnenraum nach aussen fördert. Ein mit einer Klimaanlage gemäß der Erfindung versehener Kraftwagen ist in Fig. 1 in gestrichelten Linien schematisch dargestellt. In dieser Figur ist mit A ein Kasten bezeichnety der$ gemäß der Erfindungg die Hauptbestandteile der Klimaanlage enthält. In der dargestellten Ausführungsform besteht dieser Kasten aus einemg unterhalb der 'Windschutzscheibe C angeordneteng hohlen 4uerträger. Die Aussenluft wird durch Öffnungen U angesaugty durchströmt den Kasteng in welchem sie der erforderlichen Behandlung unterzogen wird, gelangt aus diesem durch die Öffnungen Xg Yp Z in den Fahrzäuginnenraum und verläßt diesen bei V. Dieser Luftdurchsatz kann entweder nur mittels des auf die Be-*egung des Fahrzeuges zurückzufÜhrendeng dynamischen Effekt oder durch Zwangsbelüftung mittels einer Vorrichtung erfolgeng die mindestens ein Gebläse umfaßt. Eine solche Zwangsbelüftungs-Einrichtung kann in dem Kasten A untergebracht sein. Sie kann auchg wie Fig. 2 zeigt, aus einem oder mehreren Gebläsen B besteheng welche so angeordnet sind, daß sie Luft aus dem Fahrzeuginneren nach aussen fördern und dadurch im Innenraum einen Unterdruck erzeugeng wodurch bei U Frischluft angesaugt wird. In einery in Fig- 3 dargesteilteng abgeänderten Ausführungsform befindet sich der Kasten A in zwei Längsträgerng welche unterhalb der Fensteröffnungen eines Omnibusses angeordnet sind. In seiner allgemeinsten Form (Fig- 4 und 5) weist ein-Kasten gemäß der Erfindung innerhalb einer geradeng prismatischen,Fläche 1, 29 3x 49 5 (Fig- 4) eine Trennwand Kp mit einer Durchbrechung auf, in welcher ein Wärmetauscher E mit grossem Durchsatzvermögen angeordnet isty dessen Länge so groß ist, wie es die Abmessungen des Kastens A und die übrigeng innerhalb dieses Kastens angeordneten Einrichtungen zulassen. Der Kasten wird durch die Trennwand K in zwei Kammern L und-M unterteiltg wobei die erstere in Verbindung mit der Aussenluft steht, welche sie durch die Öffnungen U erhält und, teilweise oder ganz, in den Wärmetauscher E weiterleitet, während die zweite * Kammer M die aus dem Wärmetauscher kommende Luft aufnimmt und durch Öffnungen, wie X$ y2 Z, dem Fahrzeuginnenraum zuführt. Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung kann sich der Kasten in einemg unterhalb der Windschutzscheibe C angeordneten, hohlen Querträger befinden. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen weisen alle diese bevorzugte Anordnung auf. Die in den Fige 6 und 7 dargestelbe Ausführungsform umfaßt ein Kreiselgebläse S mit waagrechterAchseg das von einem Elektromotor T angetrieben wird. Dieses Gebläse ist sehr langgestreckt, so daß es die ganze Länge des Wärmetauschers E einnimmt. Es ist neben dem Wärmetauscher angeordnet. Durch Rohrstutzen Fg deren Öffnungen mittels Klappen-steuerbar sind, die vom Fahrzeuginneren ausg beispielsweise durch Hebel ' FV betätigt werden könneng kann Luft aus der Kammer L unmittelbar in das Pahrzeuginnere geleitret werdeng ohne daß sie vorher den Wärmetauscher 9 durchströmt. Eine Klappe X und ein Hebel Z 1 , 1 steuern in gleicher Welse den Strom der aus der Kammer M austretendeng erwärmten Luft. Bei der in den Figo 8 und 9 dargestellten Ausführungsform ist das Gebläse S ebenfalls ein KreiBelgeb1äBey hat jedoch eine senkrechte Drehachse. Der Elektromotor T ist hi - er unterhalb des Gebläses angeordnet. An die vergitterte Lufteinlaßöffnung U schließt sich eine Art Hutze an, welche die Luft in den Raum unter der Bughaube leitet» Auch bei dieser Ausführungsform strbmt ein Teil der vom G-ebläse angesaugten Luft durch den Wärmetausch-9,r 3 und gelangt bei X und Z in den Innenraum$ während ein -anderer Teil durch die Rohrstut'zen F unmittelbar in den Innenraumgelangt. Gemäß der in den Fig, lo und 11 dargestellten Ausführungsform sind an den Enden des Kastens zwei Endkammern G vorgesehen. In den Wänden, welche die Kammern G von d-er Kammer L trenneng sind zwei Schraubengebläse 8 mit ihren Motoren T gelagert. Die Lufteinlaß-Öffnungen U befinden sich im oberen Teil der Kammern G. ])ie durch die Öffnungen U in die Kammern G gesaugte Frischluft gelangt in die Kammer Lp'sodann durch den Wärmetauscher E in die Kammer M und von dort durch die Auslaßöffnungen X und Z in den Fahrzeuginnenraum. Gemäß einer, in den Fig. 12e 139 und 14 dargestellten, Ausführungsform der Erfindung sind zwei Schraubengebläse mit waagr'echter Drehachse vorgesehen, welche in den Rohrstutzen F angeordnet sind. Die Lufteinlaßöffnungen U werden in diesem Fall durch Klappen U 1 gesteuert. Die Behandlung oder Klimatisierung der Luft erfolgt in zwei Stufen. In der ersten Stufe (Fig- 13) sind die Klappen U 1 geöffnet und die Gebläse 5 fördern Frischluft unmittelbar von der Kammer L in das Fahrzeuginnere. In der zweiten Stufe (Fig, 14) sind die Klappen U 1 geschlossen. Die Gebläse S werden mit entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben und saugen durch die Rohrstutzen F die Luft aus dem Innenraum in die Kammer 1. Von dort strömt sie durch den Wärmetauscher E und gelangt in die Kammer Mg von wo sie erneut dem Innenraum zugeführt wird. Äuf diese Weise erfolgt eine 'Umwälzung der Luft. Bei der in den Fige 15 bis 19 dargestellten Äuaführungsform ist das von einem Motor T (Fig, 19) angetriebene Gebläse S im Fahrzeuginnenraum angeordnet» wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, ao daß es die luft aus dem Innenraum nach aussen fördert. Der Wärmetauscher E hat eine zylindrische Form und nimmt die ganze t> Länge des Kastens ein. Die Kammer L isty wie bei den vorhergehenden AusführungsfOrmeng durchgehend ausgebildet und erhält Frischluft durch die Lufteinlaßöffnungen U. Die hintere Kammer M ist durch zwei Trennwände J und J in einen Mittelteil M und 1 2 1 zwei Aussenteile 1'.' unterteilt. Der Mittelteil M steht an sei-2 1 ner Oberseite über eine Klappe X i mit dem Fahrzeuginnenraum In Verbindung. Aus'Fig. 16, welche einen Schnitt in einer senkrechten Ebene der Fig. 15 darstellt, ist ersichtlichy daß der obere Teil Ki der die Kammern L und M voneinander trennenden Wand K umgebogen ist und eine Klappe Hl, die um eine, zur Achse des Wäruietäuschers E parallele, Achse I schwenkbar ist, durch Verschwenken entweder gegen den Wandteil K 1 zur Anlage gebracht werden (Fig.16) oder aber so eingestellt werden kanng daß ihre Krümmung sich der Form des härmetauschers anschmiegt (Fig- 17). Das Verschwenken der Klappe-H 1 erfolgt durch bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte, Mittel. In jeder der beiden Aussenkammern M 2 schließt sich der obere Teil der Trennwand K an eine feststehendeg rinnenförmige Abdeckung H 2 an, wie dies Fig. 18 zeigt.-Zusätzlich zu den oberen Klappen X 2 sind diese Aussenkammern unten mit Auslaßdüsen Z versehen. Diese Vorrichtung arbeitet wie folgts Die in die Kammer L eintretende Frischluft wird in die drei hinteren Kammern gesaugt. In der Mittelkammer M 1 strömtg bei angehobener Klappe H, (Fig. 16) die gesamte# von L nach M, Übertretende Luft durch den Wärmetauscher. Wird die Klappe H 1 nach unten geschwenkt, (Fig- 17)t so strömt ein Teil der Luft durch den Wärmetauscher, wie durch die Pfeile a angedeutett während ein anderer Teil der Luft den Wärmetauscher nicht durchströmt und den durch die Pfeile b angedeuteten Weg nimmt. Durch Verändern der Stellung der Klappe H 1 kann man somit jeden beliebigen Mischungsgrad von erwärmter Luft und Frischluft erzielen. In jeder der beiden Aussenkammern X 2 kann die Luft nur durch den 'Närmetauscher strömeng so daß die oberen Auslaßöffnungen X und die unteren luslaßöffnungen Z nur Warmluft in den Fahrzeuginnenraum abgeben können. Es versteht sichp daß im Rahmen der Erfindung ausser den vorstehend beschriebenen Mittelnp auch jede beliebige andere Kombination zum Regeln der Warm- und Kaltluft in der Mittelkammer M 1 und den beiden Aussenkammern M 2 verwendet werden kann*

Claims (2)

1. Pate nt ansprüche a 1. Klimaanlage für Kraftfahrzeugeg gekennzeichnet durch einen ein-oder mehrteiligen Wärmetauscher grosser Längeg wobei jedes dieser Teile in einer Durchbrechung einer mittleren Längstrennwand eines Kastens angeordnet isty der von einem Bestandteil der Karosserie oder der Karosserieverkleidung gebildet wird und die größteg mit den Abmessungen des Fahrzeuges vereinbare Länge aufweist, so daß der Kasten durch die besagte Trennwand in zwei Kammern unterteilt wirdy deren erste Trischluft aufnimmt und deren zweite dem Fahrzeuginnenraum Luft zuführt) die aus der ersten Luft nach aussen.
2. 2. Klimaanlage nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnotg daß mindestens ein Kasten von einem hohlen Querträger des Fahrzeuges ge- bildet wirdp der an einer der folgenden Stellen angeordnet ist# a) unterhalb der Windschutzscheibe# b) unterhalb des Rückblickfenstersp a) im vorderen und/oder hinteren Teil des Fahrzeugeig d) im Rahmeng wobei eine Frischluftzufuhr von aussen vorgesehen ist. 3. Klimaanlage nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet., daß. mindestens ein Kasten von einem hohlen Längsträgerg beispielsweise von einem entlang der Fensteröffnungen eines Omnibusses verlaufenden Längsträgert gebildet wird. Klimaanlage nach Anspruch ly dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Fördern der Luft aus einem oder mehreren Gebläsen besteheng welche sich innerhalb des Kastens befinden und an einer der folgenden Stellen angeordnet sindt a) in der mit der Äussenluft in Verbindung stehenden Kammerg b) in der mit dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung stehenden Kammerg a) an der die beiden Kammern voneinander trennenden'Nand. 5. Klimaanlage nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet» daß die Mittel zum Fördern der Luft aus einem oder mehreren Gebläsen besteheng welche ausserhalb des Kastensq jedoch innerhalb des Fahrzeugesq derart angeordnet sindg daß sie im Fahrzeuginnenraum einen Unterdruck erzeugen und dadurch Frischluft durch den tiärmetauscher ansaugen. 6. Ausführungsform einer Klimaanlage nach Merkmal a) des Anspruches 49 gekennzeichnet durch ein einziges Kreiselgebläse mit waagrechterg parallel zur Längsrichtung des Wärmetauschers verlaufender Achseg welches nahe am Wärmetauscher angeordnet ist, wobei die Abmessungen des Kreißelgebläses so gewählt sindy daß die Projektion des Gebläses auf eine senkrechte, dem'Wärmetauscher parallele Ebene die Projektion des Wärmetauschers auf die gleiche Ebene überdeckt. 7- Ausführungsform einer Klimaanlage nach Merkmal a) des Anspruches 4, dadurch gekennzeichnety daß nur ein Gebläse mit senkrechter Achse vorgesehen ist. 8. Ausführungsform einer Klimaanlage nach Anspruch 6 oder 79 dadurch gekennzeichnetg daß Luftführungen die erste Kammer, durch die zweite Kammerg unmittelbar mit dem Fahrzeuginnenraum verbindeng so daßy unter Verwendung an sich bekannter Steuerorgane für die Luftführungg nicht erwärmte Frischluft aus der ersten Knmmer in beliebiger Menge unmittelbar dem Fahrzeuginnenraum zugeführt werden kann. 9- AusfÜllrungsform einer Klimaanlage nach 1--erkmal a) des Lnspruches 49 gekennzeichnet durch zwei Schraubengebläse mit waagrechtert parallel zur Längsrichtung des Wärmetauschers verlaufender Achse» die an Trennwänden der ersten Kammer angeordnet sind) welche die erste Kammer von zwei Aussenkammern trennen, wobei die letzteren mit der Aussenluft in Verbindung stehen. lo. Ausführungsform einer Klimaanlage nach Merkmal a) des Anspruches 49 gekennzeichnet durch zwei Schraubengebläse, die in zwei Luftführungen angeordnet sindv welche die erste Kammer unmittelbar mit dem Fahrzeuginnenraum verbindeng so daß die Behandlung der Luft in zwei verschiedenen Stufen durchgeführt werden kanne wobei die erste Stufe darin bestehtt daß Frischluft durch die Gebläse unmittelbar aus der ersten Kammer in den Fahrzeuginnenraum gefördert wirdp worauf die Verbindung der ersten Kammer mit der Aussenluft unterbrochen und durch Umkehren der Drehrichtung der Gebläset die Luft aus dem Fahrzeuginnenraum durch den Wärmetauscher gefördert und umgewälzt wird. 11. Klimaanlage nach Anspruch 59 dadurch gekennzeichnetg daß sich über einen Teil der Länge der Durchbrechungt in welche der Wärmetauscher eingesetzt isty eine Klappe mit waagrechter Drehachse erstrecktg die vom Armaturenbrett aus betätigbar ist und mit demt über die entsprechende Länge geborgen ausgeführten, oberen Teil der Trennwand so zusammenarbeitet, daß dem Fahrzeuginnenraum nach Belieben eine Frischluftmenge zugeführt werden kanng welche den Wärmetauscher nicht durchströmt hat.