Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für
Kraftfahrzeuge, insbesondere in Verbindung mit einer
Heizungs- oder Klimaanlage, gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bei einer bekannten Belüftungsvorrichtung mit einem
einteiligen Luftfilter im Luftführungskanal (DE 36 42 443 C2)
ist der Luftfilter schwenkbar an der Kanalwand gehalten und
wird zur Erhöhung des Luftdurchsatzes in den Betriebsarten
"Lüften" und "Defrosten" aus seiner den
Luftdurchtrittsquerschnitt des Luftführungskanals
überspannenden Wirkstellung an die Kanalwand angeschwenkt, so
daß er aus dem Luftstrom herausgenommen ist und sein
Luftwiderstand den vom Gebläse maximal lieferbaren
Luftdurchsatz nicht länger reduziert. Die schwenkbewegliche
Anordnung des als Schadstoffilter, z. B. Kohleaktivfilter,
ausgebildeten Luftfilters ist wegen seiner relativ großen
Masse nicht unproblematisch und erfordert einen konstruktiv
aufwendigen Schwenkmechanismus, soll eine hohe Standzeit der
Belüftungsvorrichtung sichergestellt werden.
Bei einer bekannten Belüftungsvorrichtung der eingangs
genannten Art (DE 37 06 220 C1) hat man den Luftfilter aus
Gründen der Reinigung und Regenerierung mittels
Gegenluftstrom zweigeteilt, wobei der eine Filterteil fest im
Luftführungskanal angeordnet und der andere Filterteil um
eine an dem einen Filterteil gehaltenen Schwenkachse
schwenkbar ausgebildet ist. Im Filterbetrieb decken beiden
Filterteile zusammen den Luftdurchtrittsquerschnitt des
Luftführungskanals ab. In der Betriebsart "Lüften" oder
"Defrosten" wird der schwenkbare Filterteil um einen spitzen
Winkel in Richtung auf den festen Filterteil hin
abgeschwenkt, so daß nunmehr innerhalb des Luftführungskanals
ein filterloser Bypass für den Luftstrom geschaffen wird. In
dieser Betriebsart durchströmt allerdings ein Teil des vom
Gebläse gelieferten Luftstroms den schwenkbaren
Luftfilterteil in Gegenrichtung, wodurch dieser gereinigt und
regeneriert wird. Dieser Reinigungsluftstrom wird durch eine
hinter dem Luftfilterteil angeordnete verschließbare Öffnung
im Luftkanal nach außen abgeführt und steht zum Lüften des
Fahrzeuginnenraums oder zum Defrosten der Frontscheibe nicht
zur Verfügung. Der Luftdurchsatz in diesen Betriebsarten kann
damit nicht maximiert werden.
Bei einer bekannten Belüftungsvorrichtung der eingangs
genannten Art (DE 36 10 687 A1) besteht jeder Filterteil aus
einem Kunststoffrahmen, der in mehrere Abschnitte unterteilt
ist, die wechselweise freigelassen und mit einem
Filtermaterial, z. B. Aktivkohle, gefüllt sind. Die quer zur
Kanalachse sich erstreckende Breite der Abschnitte ist so
gewählt, daß die die Abschnitte begrenzenden Randstege des
Kunststoffrahmens sich im Filterbetrieb, bei dem alle mit
Filtermaterial gefüllten Abschnitte der beiden Filterteile
miteinander den gesamten Luftdurchtrittsquerschnitt des
Luftführungskanals überdecken, überlappen. Trotzdem kann
nicht verhindert werden, daß zwischen den einzelnen mit
Filtermaterial gefüllten Abschnitten der beiden Filterteile
Spalte verbleiben, durch welche Luft ungefiltert
hindurchtritt, insbesondere, wenn aus Gründen der robusten
Funktionssicherheit der Schiebemechanik große Fertigungs- und
Einbautoleranzen zugelassen werden müssen. Wird für den
Bypassbetrieb der eine Filterteil quer zur Kanalachse
verschoben, so liegen die mit Filtermaterial gefüllten
Abschnitte und die filtermaterialfreien Abschnitte jeweils
deckungsgleich hintereinander und der Absorptionsfilter gibt
50% des Querschnitts des Luftführungskanals für den
ungehinderten Luftdurchsatz frei, wobei der Luftdurchsatz auf
die durch die Abschnitte ohne Filtermaterial der Filterteile
gebildeten Strömungskanäle aufgeteilt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Belüftungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu
verbessern, daß trotz eines robusten Verschiebemechanismus
für die Filterverschiebung mit extrem geringen Anforderungen
an einzuhaltende Fertigungstoleranzen im Filterbetrieb eine
vollständige Luftfilterung gewährleistet ist.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung hat den Vorteil,
daß der verschiebliche Filterteil mit einer einfachen
robusten Mechanik problemlos parallel zum anderen Filterteil
verschoben werden kann und dadurch entweder der gesamte
Luftdurchtrittsquerschnitt des Luftführungskanals vom Filter
abgedeckt ist (Filterbetrieb) oder im Bypassbetrieb zum
Entlüften und Defrosten ein optimaler Strömungsweg für den
Luftstrom freigegeben ist. Durch den in das Filtergehäuse
eingebauten Führungsschacht wird eine robuste Konstruktion
für die Aufnahme des verschieblichen Filterteils erzielt, die
weder Toleranz- noch Funktionsprobleme, auch nicht
langfristig, mit sich bringt. Durch die Abdeckung des
Führungsschachtes mittels der Klappe, die bei
Filterverschiebung automatisch aufgestoßen wird, werden im
Filterbetrieb Luftnebenwege für ungefilterte Luft innerhalb
des Luftführungskanals verhindert. Die vollständige
Ausfüllung jedes Filterteils mit Filtermaterial führt zu
einer vereinfachten Herstellung der Filterrahmen und damit
zur Kostensenkung.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei
zeigt die Zeichnung ausschnittweise einen Längsschnitt einer
Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, schematisch
dargestellt.
Die in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch dargestellte
Belüftungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge kann in Verbindung
mit einer Heizungsanlage oder in Verbindung mit einer
Klimaanlage betrieben werden. Die Belüftungsvorrichtung weist
einen Luftführungskanal 10 auf, an dem eingangsseitig ein
Gebläse 11 und ausgangsseitig die Heizungs- oder Klimaanlage
angeschlossen ist, von welcher aus über einen
Luftverteilerkasten aufgeheizte oder klimatisierte Luft an
verschiedene Stellen des Fahrzeuginnenraums geführt wird, die
dort über Luftaustrittsdüsen in den Fahrzeuginnenraum
einströmt. Im Luftführungskanal 10 ist ein Luftfiltersystem
12 so angeordnet, daß es den gesamten
Luftdurchtrittsquerschnitt des Luftführungskanals 10
überdeckt. Das Luftfiltersystem 12 kann als Staubfilter oder
als Schadstoffilter, z. B. Kohleaktivfilter, ausgeführt sein.
Da einerseits das Luftfiltersystem 12 dem Luftstrom einen
erheblichen Luftwiderstand entgegensetzt, der zur Reduzierung
des von dem Gebläse 11 maximal erzeugten Luftstroms führt,
und man andererseits in der Betriebsart "Lüften" und
"Defrosten" den zur Verfügung stehenden maximalen Luftstrom
voll nutzen will, ist das
Luftfiltersystem 12 so ausgebildet, daß es teilweise aus dem
Luftdurchtrittsquerschnitt des Luftführungskanals 10 entfernt
werden kann und so im Luftführungskanal 10 ein Bypass 13
entsteht, durch den der vom Gebläse erzeugte Luftstrom
ungehindert hindurchströmen kann. Hierzu ist das Luftfiltersystem
12 in zwei Luftfilterteile 121 und 122 unterteilt, die in
Strömungsrichtung versetzt hintereinander angeordnet sind.
Der eine Luftfilterteil 121 ist fest und der andere
Luftfilterteil 122 quer zur Achse des Luftführungskanals 10
verschieblich angeordnet. Im Filterbetrieb überdecken beide
Filterteile 121, 122 vollständig den
Luftdurchtrittsquerschnitt des Luftführungskanals 10, wie
dies in der Zeichnung ausgezogen dargestellt ist. Im
Bypassbetrieb wird der obere Luftfilterteil 122 nach unten vor
den unteren Luftfilterteil 121 verschoben g wie dies in der
Zeichnung strichpunktiert dargestellt ist, so daß der Bypass 13
für den maximalen Luftstrom freigegeben ist.
Jeder Filterteil 121, 122 ist mit einem Rahmen 14 bzw. 15 an
einer schematisch angedeuteten Filteraufnahme 16 abgestützt,
die im Luftführungskanal 10 wandseitig abragt. In der unteren
Kanalwand ist eine Ausbauchung 101 vorgesehen, damit der
Luftdurchtrittsquerschnitt des Bypasses 13 genügend groß
gehalten werden kann. Der Luftfilterteil 121 ist mit seinem
Rahmen 14 austauschbar in der Filteraufnahme 16 gehalten,
während der Filterteil 122 in einem im Luftführungskanal 10
wandseitig ausgebildeten Führungsschacht 17 verschieblich
einliegt. Der Führungsschacht 17 ist durch eine Klappe 18,
an der sich die zugeordnete Stirnseite des Filterteils 122
im Filterbetrieb abstützt, geteilt. Die Klappe 18 ist
schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachse mit 19 gekenn
zeichnet ist. Eine Schließfeder 20, die beispielsweise als
eine auf der Schwenkachse 19 sitzende Drehfeder ausgebildet
sein kann, legt die Klappe 18 an die zugeordnete Stirnseite
des Filterteils 122 an. Wird nunmehr für den Bypassbetrieb
der Filterteil 122 durch eine nicht dargestellte Stellein
richtung nach unten bewegt, wird von dem Rahmen 15 des
Filterteils 122 die Klappe 18 in ihre von der Zeichnung
strichpunktiert dargestellte Offenstellung verschwenkt. Beim
zurückschieben des Filterteils 122 nach oben in seine Stel
lung für Filterbetrieb wird die Klappe 18 durch die Schließ
feder 20 wieder zurückgeführt und eine Dichtwirkung zur
Filteraufnahme 16 hin erreicht.