DE19627655A1 - Heizvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Heizvorrichtung, die von einem Strömungs-Regelventil zur Regelung des Durchsatzes von Heißwasser Gebrauch macht. Insbesondere kann die Erfin­ dung vorzugsweise bei einer Heizvorrichtung für ein Fahrzeug Anwendung finden.

In herkömmlicher Weise ist als System zur Regelung der Tempe­ ratur der Blasluft einer Fahrzeug-Klimaanlage mit einer Heiß­ wasser-Heizvorrichtung ein Verfahren zur Regelung der Tempe­ ratur der Blasluft durch Regeln des Durchsatzes des Heißwas­ sers zu den Wärmetauschern zum Heizen bekannt. Die Regelung des Heißwasser-Durchsatzes besitzt im Vergleich mit dem Mi­ schen von Luft zur Regelung der Temperatur der Blasluft die nachfolgend angegebenen Vorteile.

Bei der Klimaanlage mit der Regelung des Heißwasser-Durch­ satzes kann, da ein Raum für das Mischen von kühler Luft und heißer Luft, der bei der Klimaanlage mit dem Mischen von Luft erforderlich ist, nicht erforderlich ist, das Volumen des Luftströmungs-Kanalsystems, soweit es den weggefallenen Mischraum betrifft, verkleinert sein. Da der Luftmischraum entfallen ist, kann des weiteren der Luftströmungswiderstand verringert sein, und können die verbrauchte elektrische Ener­ gie des Gebläses und das Luft-Blasgeräusch reduziert sein.

Eine Fahrzeug-Klimaanlage, die von der obenbeschriebenen Re­ gelung des Heißwasser-Durchsatzes Gebrauch macht, ist bereits durch die Offenbarung der JP-A-59-114 118 vorgeschlagen wor­ den.

Bei dieser Fahrzeug-Klimaanlage werden gemäß Darstellung in Fig. 14 sowohl der Heißwasserdurchsatz zu einem ersten Reiz­ kern 101 als auch der Heißwasserdurchsatz zu einem zweiten Heizkern 102 mittels eines Strömungsregelventils 103 gere­ gelt. Wenn das System in einer Betriebsart mit dem Ausblasen in zwei Richtungen betrieben wird, bei der die Luft sowohl von einem oberen Luftauslaß 104 als auch von einem Fußraum- Luftauslaß 105 aus in den Fahrgastraum eingeblasen wird, be­ trieben wird, wird ein Öffnungsventil 106 geschlossen, um die Heißwasser-Zuführung zum ersten Heizkern 101 zu unterbinden, und wird dadurch die Temperatur der vom oberen Luftauslaß 104 aus geblasenen Luft abgesenkt, und wird die Temperatur der vom Fußraum-Luftauslaß 105 aus geblasenen Luft erhöht.

Die Funktion des Öffnungsventils 106 besteht ausschließlich darin, zwischen der Zuführung und dem Anhalten der Zuführung von Heißwasser zu dem ersten Heizkern 101 umzuschalten, nicht jedoch darin, die Menge der Heißwasser-Zuführung zum ersten Heizkern 101 und zum zweiten Heizkern 102 linear zu regeln. Selbst wenn die Temperatur sowohl für die rechte als auch für die linke Seite auf der Grundlage des beispielsweise in der obengenannten Veröffentlichung beschriebenen Verfahrens unab­ hängig geregelt wird, wird die Luft, die durch den ersten Heizkern 101 hindurchgetreten ist, zum Fahrersitz geblasen, und wird die Luft, die durch den zweiten Heizkern 102 hin­ durchgetreten ist, zu dem dem Fahrersitz benachbarten Beifah­ rersitz geblasen. Daher kann die Temperatur der zu jedem Sitz geblasenen Luft nicht linear geregelt werden.

In Hinblick auf das vorstehend angegebene Problem ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Heizvorrichtung zu schaffen, bei der ein erster Wärmetauscher und ein zweiter Wärmetauscher in einem ersten Kanal bzw. einem zweiten Kanal angeordnet sind, die von einem Heißwasserkreis abgezweigt sind, wobei ein erster Raum im Fahrgastraum mittels des ersten Wärmetauschers und ein zweiter Raum im Fahrgastraum mittels des zweiten Wär­ metauschers beheizt werden und wobei das Beheizen des ersten Raums und des zweiten Raums durch lineare Regelung des Heiß­ wasserdurchsatzes zu jedem der Wärmetauscher unabhängig von­ einander möglich ist.

Erfindungsgemäß ist bei einer Heizvorrichtung zum Beheizen eines Fahrgastraums mittels eines ersten Wärmetauschers und eines zweiten Wärmetauschers, die in einem Heißwasserkreis angeordnet sind, ein Gesamtdurchsatz-Regelventil innerhalb eines Heißwasserkreises zur Regelung der Gesamtdurchsatz des Heißwassers angeordnet, das durch den ersten Wärmetauscher oder den zweiten Wärmetauscher strömt, und ist ein Vertei­ lungsventil innerhalb des Heißwasserkreises zur linearen Ver­ teilung des Heißwassers, dessen Durchsatz mittels des Gesamt­ durchsatz-Regelventils geregelt worden ist, zu dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher hin angeordnet.

Auf diese Weise kann das Heißwasser, dessen Durchsatz mittels des Gesamtdurchsatz-Regelventils geregelt worden ist, mittels des Verteilungsventils linear zu dem ersten Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher hin verteilt werden. Daher können die Kapazität des ersten Wärmetauschers zum Beheizen des ersten Raums im Fahrgastraum (oder des Raums) und die Kapazi­ tät des zweiten Wärmetauschers zum Beheizen des zweiten Raums im Fahrgastraum (oder des Raums) linear geregelt werden.

Ein auf Druck reagierendes Ventil kann in einem Bypaßkreis im Heißwasserkreis in Hinblick darauf angeordnet sein, daß es durch einen Anstieg des Heißwasserdrucks geöffnet wird. Auf die Weise können, selbst wenn der Heißwasser-Zuführungsdruck des Motors schwankt, der Heißwasser-Druck am ersten Wärmetau­ scher und der Heißwasserdruck am zweiten Wärmetauscher auf einem konstanten Level gehalten werden. Demzufolge kann die Schwankung der Blasluft-Temperatur geregelt werden.

Das Verteilungsventil kann an einem Bereich, an dem der erste Kanal und der zweite Kanal miteinander verbunden sind, oder an einem Bereich angeordnet sein, von dem aus der Heißwasser­ kreis in den ersten Kanal und den zweiten Kanal aufgeteilt ist. Daher kann die Funktion der Verteilung des Heißwassers, dessen Durchsatz mittels des Gesamtdurchsatz-Regelventils ge­ regelt worden ist, zum ersten Kanal und zum zweiten Kanal mittels eines einzigen Ventils erreicht werden. Der erste und der zweite Wärmetauscher können als ein einziger Wärmetau­ scher gestaltet sein, und des weiteren können das Gesamt­ durchsatz-Regelventil und das Verteilungsventil einstückig mit dem Wärmetauscher ausgebildet sein. Daher können das Ge­ samtdurchsatz-Regelventil, das Verteilungsventil und die Wär­ metauscher in einer integrierten Bauweise zusammengefaßt sein, wodurch die Arbeit für den Einbau dieser Einheit in einem Fahrzeug leicht durchgeführt werden kann.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung bei gemeinsamer Betrachtung mit den bei­ gefügten Zeichnungen, in denen zeigen:

Fig. 1 das Schema des Heißwasserkreises einer ersten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 einen Schnitt mit der Darstellung der Anordnung eines ersten Heizkerns 3A und eines zweiten Heiz­ kerns 3B innerhalb des Luftklimatisierungskanals 11 der ersten Ausführungsform;

Fig. 3 eine aufgeschnittene Teil-Vorderansicht mit der Dar­ stellung der integrierten Bauweise des Gesamtdurch­ satz-Regelventils 4 und des Heizkerns 3 der ersten Ausführungsform;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil von Fig. 3;

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Hauptbereichs von Fig. 3;

Fig. 6A-6H je einen Schnitt durch das Ventilelement des Ge­ samtdurchsatz-Regelventils und Entwicklungsdia­ gramme des Ventilelements;

Fig. 7A-7E Entwicklungsdiagramme des Ventilelements des Ver­ teilungsventils;

Fig. 8 ein Fließdiagramm mit der Darstellung des mittels des Microcomputers der ersten Ausführungsform durchgeführten Regelungsablaufs;

Fig. 9 eine dreidimensionale Darstellung der Beziehungen zwischen der Blasluft-Solltemperatur, dem Öffnungs­ grad des Gesamtdurchsatz-Regelventils und dem Öff­ nungsgrad des Verteilungsventils der ersten Ausfüh­ rungsform;

Fig. 10A und 10B Diagramme mit Versuchsdaten zur Darstellung der Beziehungen zwischen dem Öffnungsgrad des Ver­ teilungsventils und der Blaslufttemperatur, wobei Fig. 10A diese Beziehungen für den Fall zeigt, daß der Öffnungsgrad des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 25° mißt, und Fig. 10B diese Beziehungen für den Fall zeigt, daß der Öffnungsgrad des Gesamtdurch­ satz-Regelventils 4 30° mißt;

Fig. 11A und 11B Diagramme von Versuchsdaten mit der Dar­ stellung der Beziehungen zwischen dem Öffnungsgrad des Verteilungsventils 7 und der Auslaßtemperatur, wobei Fig. 11A diese Beziehungen für den Fall zeigt, daß der Öffnungsgrad des Gesamtdurchsatz-Re­ gelventils 4 40° mißt, und Fig. 11B diese Bezie­ hungen für den Fall zeigt, daß der Öffnungsgrad des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 90° mißt;

Fig. 12 das Schema des Heißwasserkreises eines Vergleichs­ falls;

Fig. 13 das Schema des Heißwasserkreises einer Abwandlung und

Fig. 14 eine schematische Ansicht des Luftklimatisierungssy­ stems mit herkömmlicher Heißwasser-Strömungsrege­ lung.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 12 eine erste Ausführungsform beschrieben, bei der eine Heißwasser- Heizvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage Anwendung findet.

Gemäß Fig. 1 wird eine Wasserpumpe 2 mittels eines wasserge­ kühlten Motors 1 zur Zirkulation von Heißwasser durch einen Heißwasserkreis 17 des Motors 1 hindurch angetrieben. Der Heißwasserkreis 17 verzweigt sich von einem Abzweigungsbe­ reich 17a aus in einen ersten Kanal 17b und einen zweiten Kanal 17c. Jeweils in der Mitte des ersten Kanals 17b und des zweiten Kanals 17c ist ein erster Heizkern 3A und ein zweiter Heizkern 3B angeordnet. Am Verbindungsbereich 17d (Fig. 13) des ersten Kanals 17b und des zweiten Kanal 17c ist ein Ver­ teilungsventil 7 angeordnet.

Sowohl der erste Heizkern 3A als auch der zweite Heizkern 3B sind ein Heiz-Wärmetauscher, der Wärme mit dem vom Motor 1 zugeführten Heißwasser mit der Blasluft in einem Luftklimati­ sierungskanal 12 (Fig. 2) austauscht, um die Blasluft zu er­ hitzen. Der erste Heizkern 3A und der zweite Heizkern 3B be­ stehen aus Hälften des Kernteils eines Heizkerns 3 (Fig. 3).

Ein Gesamtdurchsatz-Regelventil 4 besitzt die Bauweise eines Drei-Wege-Ventils, das mit drei Heißwasser-Einlässen und Heißwasser-Auslässen ausgestattet ist. Der Detailaufbau des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 wird weiter unten beschrieben.

Parallel zum Heizkern 3 ist ein Bypaßkreis 5 angeordnet. Ein Ventil 6 für einen konstanten Differenzdruck (ein auf Druck reagierendes Ventil) öffnet sich, wenn die Druckdifferenz zwischen den Stellen vor und hinter dem Ventil einen vorbe­ stimmten Wert erreicht. Mit dieser Funktion regelt das Ventil 6 für einen konstanten Differenzdruck die Druckdifferenz zwi­ schen den Stellen vor und hinter dem Heizkern 3 auf einen konstanten Wert, und zwar trotz der Schwankung des Abgabe­ drucks der Wasserpumpe 2 infolge einer Veränderung der Dreh­ zahl des Motors 1.

Obwohl dies in Fig. 1 nicht besonders dargestellt ist, sind der Bypaßkreis 5 und das Ventil 6 für einen konstanten Diffe­ renzdruck in dem Gesamtdurchsatz-Regelventil 4 eingebaut, und ist das Gesamtdurchsatz-Regelventil 4 in den Heiz-Wärmetau­ scher 3 als integraler Bestandteil eingebaut. Die Einbau- bzw. Zusammenbaustruktur wird weiter unten noch beschrieben.

Das Verteilungsventil 7 verteilt den mittels des Gesamtdurch­ satz-Regelventils 4 eingestellten Durchsatz des Heißwassers auf den Durchsatz für den ersten Heizkern 3A und den Durch­ satz für den zweiten Heizkern 3B. Der detaillierte Aufbau des Verteilungsventils 7 wird weiter unten beschrieben.

Ein Innenluft-Temperatursensor 8a stellt die Temperatur des Inneren des Fahrgastraums fest; ein Außenluft-Temperatursen­ sor stellt die Temperatur der Außenluft fest; und ein Isola­ tionssensor 8c stellt die Menge des in den Fahrgastraum ein­ gestrahlten Sonnenlichts fest.

Temperatureinstelleinrichtungen 9a und 9b sind an der (nicht dargestellten) Bedienungstafel der Klimaanlage vor den Sitzen im Fahrgastraum vorgesehen. Die Temperatureinstelleinrichtung 9a ist für den Fahrersitz bestimmt, und die Temperaturein­ stelleinrichtung 9b ist für den Beifahrersitz bestimmt. Ein Regler 8 umfaßt ein ROM, ein RAM, einen Microcomputer etc., der ein nachfolgend beschriebenes vorgeschriebenes Verfahren auf der Grundlage der Eingabesignale des Innenluft-Tempera­ tursensors 8a, des Außenluft-Temperatursensors 8b, des Isola­ tionssensors 8c, der Temperatureinstelleinrichtungen 9a und 9b usw. durch und gibt Regelsignale an das Gesamtdurchsatz- Regelventil 4, das Verteilungsventil 7 usw. ab.

Gemäß Fig. 2 bildet ein Luftklimatisierungskanal 11 einen Luftkanal zur Einführung von Luft in den Fahrgastraum. An einem Ende des Luftklimatisierungskanals 11 sind ein Innen­ luft-Einlaß und ein Außenluft-Einlaß (beide nicht darge­ stellt) ausgebildet, und am anderen Ende des Kanals 11 ist eine Vielzahl von Luftauslaß-Gruppen 12 und 13 ausgebildet. Eine Luft-Blaseinrichtung 14 setzt vom Innenluft-Einlaß oder vom Außenluft-Einlaß aus angesaugte Luft unter Druck und bläst sie zu den Luft-Auslaßgruppen 12 und 13.

Ein Kühl-Wärmetauscher 15 kühlt die Luft, die mittels der Luft-Blaseinrichtung 14 zugeführt wird, und ist insbesondere der Verdampfer eines Kühlkreises (nicht dargestellt). Der erste Heizkern 3A und der zweite Heizkern 3B sind im Luftkli­ matisierungskanal 11 insgesamt an der stromabwärtigen Seite vom Verdampfer 15 aus angeordnet. Entsprechend wird die ge­ samte durch den Verdampfer 15 hindurchgeführte Luft mittels des ersten Heizkerns 3A und des zweiten Heizkerns 3B wieder erhitzt.

An der stromabwärtigen Seite vom ersten Heizkern 3A aus ist ein für die Fahrersitzseite bestimmter Kanal 16a zur Einfüh­ rung von Luft, die durch den ersten Heizkern 3A hindurchge­ strömt ist, zur Fahrersitzseite hin ausgebildet. An der stromabwärtigen Seite des zweiten Heizkerns 3B ist ein für die Beifahrersitzseite bestimmter Kanal 16b zur Einführung von Luft, die durch den zweiten Heizkern 3B hindurchgeströmt ist, zur Beifahrersitzseite hin ausgebildet. Die Luft-Auslaß­ gruppe 13 ist an der stromabwärtigen Seite des für die Bei­ fahrersitzseite bestimmten Kanals 16b angeordnet.

Die Luft-Auslaßgruppe 12 verfügt insbesondere über einen seitlichen Kopfraum-Luftauslaß und einen zentralen Kopfraum- Luftauslaß auf der Fahrersitzseite zum Blasen von Luft in Richtung auf den Oberkörper des Fahrers, über einen Fußraum- Luftauslaß auf der Fahrersitzseite zum Blasen von Luft in Richtung auf die Füße des Fahrers und über einen Defroster- Luftauslaß zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenflä­ che der Windschutzscheibe.

Die Luft-Auslaßgruppe 13 verfügt insbesondere über einen seitlichen Kopfraum-Luftauslaß und einen zentralen Kopfraum- Luftauslaß auf der Beifahrerseite zum Blasen von Luft in Richtung auf den Oberkörper des Beifahrers auf den Beifahrer­ sitz, über einen Fußraum-Luftauslaß auf der Beifahrersitz­ seite zum Blasen von Luft in Richtung auf die Füße des Bei­ fahrers und über einen Defroster-Luftauslaß wie oben be­ schrieben.

Der integrierte Aufbau des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4, des Verteilungsventils 7 und Heizkerns 3 werden jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 5 beschrieben. Fig. 3 ist eine ge­ schnittene Teil-Vorderansicht des integrierten Aufbaus des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4, des Verteilungsventil 7 und des Heizkerns 3. Fig. 4 ist eine teilweise aus Fig. 3 ausge­ schnittene Draufsicht bei dem Zustand, bei dem obere Abdec­ kungen 21a und 41a und Segmentzahnräder 27 und 45 entfernt sind. Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptbereichs von Fig. 3. Aus Gründen der zeichnerischen Darstellung sind in Fig. 3 die Bezugslinien und Schraffuren für Detailteile des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 und des Verteilungsventils 7 weggelassen.

Zuerst wird das Gesamtdurchsatz-Regelventil 4 besonders be­ schrieben.

Ein Ventilelement 20 des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 ist zylindrisch aus Kunststoff hergestellt und drehbar innerhalb eines Durchsatz-Regelventilgehäuses 21 angeordnet, das eben­ falls aus Kunststoff hergestellt ist. Das Ventilelement 20 besitzt einen drehbaren zylindrischen Rotor, wobei sich der Schaft gesehen in Fig. 3 und 5 in Richtung nach oben/nach un­ ten erstreckt.

Innerhalb des Durchsatz-Regelventilgehäuses 21 sind einstüc­ kig aus Kunststoff ein erstes Heißwasser-Einlaßrohr 22 zur Aufnahme des Heißwassers des Motors 1, ein erstes Heißwasser- Auslaßrohr 23 zur Rückführung des Heißwassers des Motors 1, ein zweites Heißwasser-Einlaßrohr 24 zur Aufnahme des Heiß­ wassers vom Auslaß des Heizkerns 3 aus und ein zweites Heiß­ wasser-Auslaßrohr 25 zur Führung des Heißwassers vom ersten Heißwasser-Einlaßrohr 22 zum Heizkern 3 ausgebildet. Inner­ halb des Durchsatz-Regelventilgehäuses 21 ist auch der Bypaß­ kreis 5 zur Bypaßführung des Heißwassers vom ersten Heißwas­ ser-Einlaßrohr 22 durch das Ventilelement 20 hindurch zum ersten Heißwasser-Auslaßrohr 23 ausgebildet.

Innerhalb des zylindrischen Ventilelements 20 sind Durchsatz- Regeldurchtritte 20a bis 20c (Fig. 6A-6H) zum Regeln der Öff­ nungsflächen des ersten Heißwasser-Einlaßrohres 22, des zwei­ ten Heißwasser-Auslaßrohres 25 und des Bypaßkreises 5 ent­ sprechend vorgeschriebenen Beziehungen ausgebildet. Eine Welle 26 zur drehbaren Betätigung des Ventilelements 20 ist integral mit dem Ventilelement 20 verbunden und erstreckt sich durch die obere Abdeckung 21a des Durchsatz-Regelventil­ gehäuses 21 hindurch nach oben.

Das vorstehende Ende der Welle 26 ist D-förmig mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt gestaltet. Das D-förmige, vorstehende Ende der Welle 26 ist in das Loch des Drehzen­ trums des Segmentzahnrads 27 eingesetzt und mit dem Segment­ zahnrad verbunden (in der Stellung des Drehzapfens des Seg­ ments), so daß die Welle 26 und das Segmentzahnrad 27 ein­ stückig bzw. gemeinsam gedreht werden können.

Das obere Ende der Welle 26 ist mit einem Potentiometer (einem veränderlichen Widerstand) 28 verbunden, das ein Dreh­ stellungs-Feststellungsmittel zur Feststellung der Drehstel­ lung des Ventilelements 20 ist. Ein Gehäusebereich 28a des Potentiometers 28 ist an der oberen Abdeckung 21a mittels eines Bügels 29 befestigt. Der Regler 10 führt eine Rückkopp­ lungsregelung eines Servomotors 31, der weiter unten noch be­ schrieben wird, auf der Grundlage von Signalen des Potentio­ meters 28 bezüglich der Drehstellung des Ventilelements 20 durch, um das Ventilelement 20 auf die vorbestimmte Stellung einzustellen.

Innerhalb des Durchsatz-Regelventilgehäuses 21 ist integral ein Antriebsmechanismus-Gehäusebereich 30 ausgebildet, inner­ halb dessen der Ventilantriebsmechanismus aufgenommen ist. Innerhalb des Antriebsmechanismus-Gehäusebereichs 30 ist die elektrische Antriebseinrichtung 31 (der Servomotor ist insbe­ sondere ein Gleichstrommotor) angeordnet, und am Endbereich der Welle des Servomotors 31 ist ein Schneckenrad 31a ausge­ bildet.

Das Schneckenrad 31 kämmt mit einem Übersetzungs-Stirnrad 32 und das Übersetzungs-Stirnrad 32 ist mittels eines Lagers (nicht dargestellt) drehbar gelagert, das innerhalb des Durchsatz-Regelventilgehäuses 21 angeordnet ist. Andererseits kämmt ein Schneckenrad 32a, das an der Welle des Überset­ zungs-Stirnrads 32 ausgebildet ist, mit einem Zahnradab­ schnitt 27a des äußeren Umfangsbereichs des Segmentzahnrads 27. Durch die Verwendung des Segmentzahnrads 27 kann die Ge­ schwindigkeitsübersetzung, die bei dem herkömmlichen Mecha­ nismus mehrere Übersetzungsräder bzw. Übersetzungsstufen er­ forderlich macht, mit einem Zahnrad bzw. einer Stufe erreicht werden.

Innerhalb des Bypaßkreises 5, der innerhalb des Ventilgehäu­ ses 21 ausgebildet ist, ist das Ventil 6 für einen konstanten Differenzdruck, das aus Kunststoff hergestellt ist, angeord­ net. Das Ventil 6 für einen konstanten Differenzdruck ist mittels einer Schraubenfeder 6b (Federmittel), die in Berüh­ rung mit der Bodenfläche eines konkaven Bereichs 6a des Ven­ tils angeordnet ist, gesehen in Fig. 3 bis 5 in Richtung nach links (in Ventilschließrichtung) gedrückt. Im Zentralbereich des Ventils 6 für einen konstanten Differenzdruck ist ein Loch 6c ausgebildet, damit eine vorbestimmte Heißwassermenge dort hindurch in den Bypaßkreis 5 selbst dann strömen kann, wenn das Ventil 6 für einen konstanten Differenzdruck ge­ schlossen ist.

Zwischen der Außenwandfläche des Ventils 6 für einen konstan­ ten Differenzdruck und der Innenwandfläche des Heißwasser- Einlaßrohres 24 ist ein Freiraum ausgebildet, damit das Heiß­ wasser vom Verteilungsventil 7 aus dort hindurch in das Heiß­ wasser-Auslaßrohr 23 strömen kann.

Eine Trennwand 33 bildet einen Ventilsitz. Im Zentralbereich der Trennwand 33 ist ein rundes Loch ausgebildet, das durch das Ventil 6 für einen konstanten Differenzdruck geöffnet bzw. geschlossen wird. Das runde Loch ist so ausgebildet, daß sich seine Heißwasser-Einlaßseite zu einer Kegelgestalt er­ weitert, um den Wasserkanalwiderstand zu verringern.

Gemäß Fig. 4 und 5 sind alle Abdichtungselemente 34 und 35, die aus elastischem Material, wie beispielsweise aus Gummi, hergestellt sind, in einer rechteckigen Gestalt mit einer Öffnung im Zentralbereich ausgebildet. Die Abdichtungsele­ mente 34 und 35 sind zwischen der äußeren Umfangsfläche des Ventilelements 20 und der inneren Umfangsfläche des Durch­ satz-Regelventilgehäuses 21 angeordnet. Die Abdichtungsele­ mente 34 und 35 verhindern, daß das Heißwasser direkt von dem/zu dem ersten Heißwasser-Einlaßrohr 22 und dem zweiten Heißwasser-Auslaßrohr 25 zu dem/von dem Bypaßkreis 5 strömt, ohne durch die Durchsatz-Regelkanäle 28a bis 20c des Ventil­ elements 20 hindurchzuströmen.

Die Durchsatz-Regelkanäle 20a bis 20c des Ventilelements 20 sind in einer in Fig. 6A bis 6H dargestellten Gestalt beson­ ders ausgebildet. Der Durchsatz-Regelkanal 20a besitzt einen halbkreisförmigen Bereich 20a-1, einen schlanken Bereich 20a- 2 und ein kleines Loch 20a-3, wie in Fig. 6A-6H dargestellt ist. Der Durchsatz-Regeldurchtritt 20a ist so ausgebildet bzw. angeordnet, daß dann, wenn der Öffnungsgrad des Ventil­ elements 20 innerhalb eines Bereichs von 0° (beim Betrieb ohne Heizung) bis zu einem vorbestimmten Winkel (20° bei die­ ser Ausführungsform) liegt, eine Fläche A1 zum Öffnen des ersten Heißwasser-Einlaßrohres 22 eine konstante Öffnungsflä­ che ist, die durch das kleine Loch 20a-3 bestimmt ist, und daß dann, wenn der Öffnungsgrad des Ventilelements 20 den obengenannten vorbestimmten Bereich überschreitet, die Öff­ nungsfläche A1 entsprechend der Vergrößerung des Öffnungsgra­ des des Ventilelements vergrößert ist.

An der linken Seite des Durchsatz-Regelkanals 20a des Ventil­ elements 20 ist der Durchsatz-Regelkanal 20c als Fortsetzung des Durchsatz-Regelkanals 20a ausgebildet. Der Durchsatz-Re­ geldurchtritt 20a ist so angeordnet bzw. ausgebildet, daß dann, wenn der Öffnungsgrad des Ventilelements 20 innerhalb des Bereichs von 0° bis zudem vorbestimmten Winkel (20° bei dieser Ausführungsform) liegt, eine Fläche A2 zum Öffnen des zweiten Heißwasser-Einlaßrohres 24 eine fast vollständig ge­ öffnete Fläche ist, und daß dann, wenn der Öffnungsgrad des Ventilelements 20 den obenangegebenen vorbestimmten Bereich überschreitet, sich die Öffnungsfläche A2 entsprechend der Vergrößerung des Öffnungsgrades des Ventilelements ver­ kleinert.

Andererseits ist gemäß Darstellung in Fig. 6A-6H eine Öff­ nungsfläche 3A des zweiten Heißwasser-Auslaßrohres 25 (das mit dem Einlaß des Heizkerns 3 verbunden ist), die an der Bo­ denseite des Ventilelements - 20 angeordnet ist, so ausgebil­ det, daß sie Null ist, wenn der Öffnungsgrad des Ventilele­ ments 20 0° mißt, und daß sie allmählich von diesem Zustand bzw. dieser Größe aus entsprechend der Vergrößerung des Öff­ nungsgrades des Ventilelements zunimmt.

Nachfolgend wird das Verteilungsventil 7 besonders beschrie­ ben.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Ventilelement 40 des Ver­ teilungsventils 7 aus Kunststoff in zylindrischer Gestalt ausgebildet und drehbar innerhalb eines Verteilungsventilge­ häuses 41 aufgenommen, das ebenfalls aus Kunststoff herge­ stellt ist. Das Ventilelement 40 besitzt einen drehbaren, zy­ lindrischen Rotor, wobei sich die Welle gesehen in Fig. 3 in Richtung nach oben/nach unten erstreckt.

Innerhalb des Verteilungsventilgehäuses 41 sind ein aus Kunststoff hergestelltes drittes Einlaßrohr 42 ausgebildet, das mit einem ersten Heißwasserdurchtritt 42a zur Aufnahme des Heißwassers vom ersten Heizkern 3A aus und mit einem zweiten Heißwasserdurchtritt 42b zur Aufnahme des Heißwassers von dem zweiten Heizkern 3B aus ausgestattet ist, und ein drittes Heißwasser-Auslaßrohr 43 zur Rückführung des Heißwas­ sers zum zweiten Heißwasser-Einlaßrohr 24 auf der Seite des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 aus Kunststoff ausgebildet.

Innerhalb des zylindrischen Ventilelements 40 sind Durchsatz- Regelkanäle 40a und 40b (Fig. 7A-7E) zur Regelung der Öffnung des dritten Einlaßrohres 42 auf der Grundlage von weiter unten beschriebenen vorbestimmten Beziehungen und ein Durch­ satz-Regelkanal 40c (Fig. 7A-7E) zum vollständigen Öffnen der Öffnungsfläche des dritten Heißwasser-Auslaßrohres 43 im we­ sentlichen bei einem konstanten Wert ausgebildet. Eine Welle 44 zur Drehbetätigung des Ventilelements 40 ist mit diesem integral kombiniert und erstreckt sich durch eine obere Ab­ deckung 41a des Verteilungsventilgehäuses 41 hindurch nach oben.

Das vorstehende Ende der Welle 44 ist D-förmig mit nicht­ kreisförmigem Querschnitt gestaltet, und das D-förmige vor­ stehende Ende der Welle 44 ist integral in das Loch des Dreh­ zentrums eines Segmentzahnrades 45 (in der Stellung des Dreh­ zapfens des Segments) eingesetzt und mit diesem verbunden, so daß die Welle 44 und das Segmentzahnrad 45 einstückig bzw. gemeinsam gedreht werden können.

Das vorstehende Ende der Welle 44 ist mit einem Potentiometer (einem veränderlichem Widerstand) als Drehstellungs-Bestim­ mungseinrichtung zur Bestimmung der Drehstellung des Ventil­ elements 40 verbunden. Ein Gehäusebereich (nicht dargestellt) des Potentiometers ist an einer oberen Abdeckung 41a befe­ stigt. Der obenbeschriebene Regler 10 (Fig. 1) führt eine Rückkopplungsregelung eines Servomotors 47, wie weiter unten beschrieben, auf der Grundlage der Drehstellungssignale des Potentiometers bezüglich des Ventilelements durch, um das Ventilelement 40 in der vorbestimmten Stellung einzustellen.

Innerhalb des Verteilungsventilgehäuses 41 ist ein Antriebs­ mechanismus-Gehäusebereich 46 zur Aufnahme des Ventilan­ triebsmechanismus einstückig ausgebildet. Innerhalb des An­ triebsmechanismus-Gehäusebereichs 46 ist eine elektrische An­ triebseinrichtung 47 (insbesondere ist der Servomotor ein Gleichstrommotor) angeordnet, und am Endbereich der Welle des Servomotors 47 ist ein Schneckenrad 47a ausgebildet.

Das Schneckenrad 47a kämmt mit einem Übersetzungsstirnrad 48, und das Übersetzungsstirnrad 48 ist mittels eines Lagers (nicht dargestellt) gelagert, das innerhalb des Verteilungs­ ventilgehäuses 41 angeordnet ist. Ein Schneckenrad 48a, das an der Welle des Übersetzungsstirnrads 48 ausgebildet ist, ist so angeordnet, daß es mit einem Verzahnungsbereich 45a des äußeren Umfangsbereichs des Segmentzahnrads 45 kämmt. Durch Verwendung des Segmentzahnrads 45 kann die Übersetzung, die bei dem herkömmlichen Mechanismus mehrere Zahnräder bzw. Stufen erforderlich macht, mit einem einzigen Zahnrad bzw. Stufe erreicht werden.

Alle aus elastischem Material, beispielsweise aus Gummi, her­ gestellten Abdichtungselemente sind in rechteckiger Gestalt mit einer Öffnung in ihrem zentralen Bereich ausgebildet. Die Abdichtungselemente 49 und 50 sind zwischen der Außenumfangs­ fläche des Ventilelements 40 und der Innenumfangsfläche des Verteilungsventilgehäuses 41 angeordnet. Die Abdichtungsele­ mente 49 und 50 verhindern, daß Heißwasser direkt von dem/zu dem ersten Heißwasserdurchtritt 42a und dem zweiten Heißwas­ serdurchtritt 42b des dritten Einlaßrohres 42 zu dem/von dem dritten Heißwasser-Auslaßrohr 43 strömt, ohne durch die Durchsatzregelkanäle 40a bis 40c des Ventilelements 40 hin­ durchzuströmen.

Die Durchsatzregelkanäle 40a bis 40c des Ventilelements 40 sind in der in Fig. 7A-7E dargestellten Gestalt besonders ausgebildet. Wie aus Fig. 7A-7E ersichtlich ist, sind sie so angeordnet bzw. ausgebildet, daß dann, wenn der Öffnungsgrad des Ventilelements 40 0° mißt, eine Öffnungsfläche B1 des Durchsatz-Regelkanals 40a, die den ersten Heißwasserdurch­ tritt 42a öffnet, maximal ist und daß andererseits eine Öff­ nungsfläche B2 des Durchsatz-Regelkanals 40b, die den zweiten Heißwasserdurchtritt 40b öffnet, Null ist.

Entsprechend der Vergrößerung des Ventilelement-Öffnungsgra­ des, verkleinert sich die Öffnungsfläche B1, und vergrößert sich die Öffnungsfläche B2. Wenn der Öffnungsgrad des Ventil­ elements 40 90° mißt, ist die Öffnungsfläche B1 Null, und ist die Öffnungsfläche B2 die maximale Öffnungsfläche. Ande­ rerseits ist eine Öffnungsfläche B3 des Durchsatz-Regelkanals 40c, die das dritte Heißwasser-Auslaßrohr 43 öffnet, konstant fast die maximale Öffnungsfläche ohne Rücksicht auf den Öff­ nungsgrad des Ventilelements 40.

Der Heizkern 3 ist gemäß Darstellung in Fig. 3 mit einem heißwassereinlaßseitigen Behälter 3a an einem Endbereich und einem ersten heißwasserauslaßseitigen Behälter 3b und einem zweiten heißwasserauslaßseitigen Behälter 3c am anderen End­ bereich ausgestattet. Zwischen dem einlaßseitigen Behälter 3a und dem ersten auslaßseitigen Behälter 3b und zwischen dem einlaßseitigen Behälter 3a und dem zweiten auslaßseitigen Be­ hälter 3c ist parallel eine Vielzahl von flachen Röhrchen 3d angeordnet, und zwischen jeweils einander benachbarten fla­ chen Röhrchen 3d sind gewellte Rippen 3e angeordnet.

Der Kernbereich besteht aus den flachen Röhrchen 3d und den gewellten Rippen 3e und ist in einen ersten Kernbereich 3f, der dem ersten auslaßseitigen Behälter 3b entspricht, und einen zweiten Kernbereich 3g, der dem zweiten auslaßseitigen Behälter 3c entspricht, aufgeteilt. Sowohl der erste Kernbe­ reich 3f als auch der zweite Kernbereich 3g sind als ein ins­ gesamt durchströmter Typ (Typ mit einer Strömung in einer Richtung) ausgebildet, bei dem das Heißwasser vom auslaßsei­ tigen Behälter 3a in nur einer Richtung zum ersten auslaßsei­ tigen Behälter 3b und zum zweiten auslaßseitigen Behälter 3g strömt.

Bei dieser Ausführungsform besteht der erste Heizkern 3A aus dem einlaßseitigen Behälter 3a, dem ersten Kernbereich 3f und dem ersten auslaßseitigen Behälter 3b; und der zweite Heiz­ kern 3B besteht aus dem einlaßseitigen Behälter 3a, dem zwei­ ten Kernbereich 3g und dem zweiten auslaßseitigen Behälter 3c. Der erste auslaßseitigen Behälter 3b steht mit dem ersten Heißwasserdurchtritt 42a in Verbindung; und der zweite aus­ laßseitigen Behälter 3c steht mit dem zweiten Heißwasser­ durchtritt 42b in Verbindung.

Nachfolgend wird das Regelungsverfahren für das Gesamtdurch­ satz-Regelventil 4 und das Verteilungsventil 7, das von dem Microcomputer des Reglers 10 (Fig. 1) geschlossen durchge­ führt wird, unter Bezugnahme auf das Fließdiagramm von Fig. 8 beschrieben.

Die in Fig. 8 dargestellte Routine beginnt dann, wenn der Zündschalter eines Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird, um dem Regler 10 elektrischen Strom zuzuführen, und der Schalter (nicht dargestellt) der automatischen Klimaanlage wird einge­ schaltet, um die Klimaanlage automatisch zu regeln. Dann wer­ den als nächstes in Schritt 110 die voreingestellte Tempera­ tur auf der Fahrerseite Tset(Dr), die durch die fahrersitz­ seitige Temperatureinstelleinrichtung 9a eingestellt ist, und die voreingestellte Temperatur auf der Beifahrerseite Tset(As), die durch die beifahrersitzseitige Temperaturein­ stelleinrichtung 9b eingestellt ist, eingelesen.

In Schritt 120 werden die Innenlufttemperatur Tr, die durch den Innenluft-Temperatursensor 8a festgestellt worden ist, die Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenluft-Tempera­ tursensor 8b festgestellt worden ist, und die Menge Ts des Sonnenlichts, die durch den Isolationssensor 8c festgestellt worden ist, eingelesen. In Schritt 130 werden die Blasluft- Solltemperatur auf der Fahrersitzseite TAO(Dr) und die Blas­ luft-Solltemperatur auf der Beifahrersitzseite TAO(As) be­ rechnet, indem die in den vorausgehenden Schritten 110 und 120 eingelesenen Werte in den nachfolgenden Gleichungen (1) und (2) eingesetzt werden:

TAO(Dr) = Kset(Dr)* Tset(Dr)-Kr* Tr-Kam* Tam-Ks*Ts+C . . . (1)
TAO(As) = Kset(As)* Tset(As)-Kr* Tr-Kam* Tam-Ks*Ts+D . . . (2)

wobei Kset(Dr), Kset(As), Kr, Kam und Ks Regelfaktoren sind und CD Konstante sind.

In Schritt 140 und 150 werden der Öffnungsgrad des Gesamt­ durchsatz-Regelungsventils 4 und der Öffnungsgrad des Vertei­ lungsventils 7 auf der Grundlage der Werte TAO(Dr) und TAO(As), die im vorausgehenden Schritt 130 berechnet worden sind, und auf der Grundlage des in Fig. 9 dargestellten drei­ dimensionalen Diagramms bestimmt.

Nachfolgend wird das dreidimensionale Diagramm im Detail be­ schrieben.

Das in Fig. 9 dargestellte dreidimensionale Diagramm ist auf der Grundlage von durch Versuche erhaltenen Daten angefertigt worden. Beispiele des dreidimensionalen Diagramms sind in Fig. 10 und 11 dargestellt. In den jeweiligen Diagrammen geben die mit zwei vollständig aus gezogenen Linien darge­ stellten Daten die Temperatur der Luft unmittelbar nach dem Hindurchtritt durch den ersten Kernbereich 3f an, und bezie­ hen sich die Daten der oberen vollständig ausgezogenen Linie auf die bei Betrachtung in Fig. 3 linke Hälfte des ersten Kernbereichs 3f und die Daten der unteren vollständig ausge­ zogene Linie auf die bei Betrachtung in Fig. 3 rechte Hälfte des ersten Kernbereichs 3f.

Die mit gestrichelten Linien dargestellten Daten geben die Temperatur der Luft unmittelbar nach dem Hindurchtritt durch den zweiten Kernbereich 3g an, und die obere gestrichelte Linie bezieht sich auf die bei Betrachtung in Fig. 3 linke Hälfte des zweiten Kernbereichs 3g, und die untere gestri­ chelte Linie bezieht sich auf die bei Betrachtung in Fig. 3 rechte Hälfte des zweiten Kernbereichs 3g.

Das dreidimensionale Diagramm von Fig. 9 ist durch Kombina­ tion zahlreicher Daten erhalten worden, die auf der Grundlage von Daten gemäß den beiden vollständig ausgezogenen Linien und den Daten gemäß den beiden gestrichelten Linien gemittelt worden sind. Bei dieser Ausführungsform ist das dreidimensio­ nale Diagramm im ROM mit der Z-Achse für die Blasluft-Soll­ temperaturen TAO(Dr) und TAO(As) gespeichert.

Alle Daten in den in Fig. 10 und 11 dargestellten vier Dia­ grammen sind durch Versuche erhalten worden, die unter den Bedingungen durchgeführt worden sind, daß die Temperatur der Luft unmittelbar nach dem Hindurchtritt durch den Verdampfer 15 etwa 3°C betrug, die Temperatur der Luft unmittelbar vor dem Hindurchtritt durch den Heizkern 3 etwa 8°C betrug, die Wassertemperatur am Einlaß des Heizkerns 3 (insbesondere in­ nerhalb des zweiten Heißwasser-Auslaßrohres 25) etwa 85° be­ trug und die Wassertemperatur am Auslaß des Heizkerns 3 (insbesondere innerhalb des zweiten Heißwasser-Einlaßrohres 24) etwa 80°C betrug.

Das Verfahren zur Bestimmung sowohl des Öffnungsgrades des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 und als auch des Öffnungsgra­ des des Verteilungsventils 7 werden nachfolgend im Detail be­ schrieben.

Zuerst werden Ebenen ermittelt, die der Blasluft-Solltempera­ tur auf der Fahrersitzseite TAO(Dr) bzw. der Blasluft-Soll­ temperatur auf der Beifahrersitzseite TAO(As), die im voraus­ gehenden Schritt 130 berechnet worden sind, unter den zur X- Y-Ebene von Fig. 9 parallelen Ebenen entsprechen. In jeder Ebene wird eine Linie gezogen, und der Öffnungsgrad des Ge­ samtdurchsatz-Regelventils 4 und der Öffnungsgrad des Vertei­ lungsventils 7 werden bestimmt, indem der Schnittpunkt ver­ wendet wird, der durch die Projektion dieser Linien auf die X-Y-Ebene erhalten wird.

Nachdem der Öffnungsgrad des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 und der Öffnungsgrad des Verteilungsventils 7 wie oben be­ schrieben bestimmt worden sind, werden Regelsignale an die Servomotoren 31 und 47 (Fig. 4) in den nächsten Schritten 160 und 170 derart abgegeben, daß die tatsächlichen Ventilöff­ nungsgrade zu Öffnungsgraden eingestellt werden können, die wie oben beschrieben bestimmt sind. Dann kehrt das Verfahren zum Beginn zurück.

Bei dieser Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, der Gesamtdurchsatz des durch den ersten Heizkern 3A und den zweiten Heizkern 3B strömenden Heißwassers durch das Gesamt­ durchsatz-Regelventil 4 geregelt, und wird das Heißwasser mit dem geregelten Durchsatz linear an den ersten Heizkern 3A und den zweiten Heizkern 3B mittels des Verteilungsventils 7 ver­ teilt. Daher können der Zuführungsdurchsatz von Heißwasser zu dem ersten Heizkern 3A und derjenige zu dem zweiten Heizkern 3B linear geregelt werden. Demzufolge können die Temperatur am Fahrersitz und die Temperatur am Beifahrersitz linear ge­ regelt werden.

Des weiteren ist das Gesamtdurchsatz-Regelventil 4 so gestal­ tet, daß der Servomotor 31 das Ventilelement 20 des zylindri­ schen Rotors dreht und die Strömungsregelkanäle 20a bis 20c des Ventilelements 20 die Öffnungsflächen der Kanäle inner­ halb des ersten Heißwasser-Einlaßrohres 22, des zweiten Heiß­ wasser-Einlaßrohres 24 und des zweiten Heißwasser-Auslaßroh­ res 25 so regeln, daß der Durchsatz des durch das erste Heiß­ wasser-Einlaßrohr 22, das zweite Heißwasser-Einlaßrohr 24 und das zweite Heißwasser-Auslaßrohr 25 strömenden Heißwassers geregelt wird. Daher können die Herstellungskosten des Ge­ samtdurchsatz-Regelventils 4 im Vergleich zu den Herstel­ lungskosten des Solenoidventils, das im allgemeinen bekannt ist, gesenkt werden.

Darüber hinaus ist bei dieser Ausführungsform eine solche An­ ordnung vorgesehen, daß der Bypaßkreis 5 innerhalb des Gehäu­ ses 21 des Gesamtdurchsatz-Regelventils angeordnet ist und daß der Bypaßkreis 5 mit dem Ventil 6 für einen konstanten Differenzdruck ausgestattet ist, das sich bei einem Anstieg des Heißwasserdrucks öffnet. Selbst wenn der Heißwasser-Zu­ führungsdruck des Motors 1 schwankt, kann daher der Heißwas­ serdruck am ersten Heizkern 3A und am zweiten Heizkern 3B konstant gehalten werden, und kann daher die Schwankung der Blaslufttemperatur unterdrückt werden.

Des weiteren ist bei dieser Ausführungsform das Verteilungs­ ventil 7 so gestaltet, daß der Servomotor 47 das Ventilele­ ment 40 des zylindrischen Rotors dreht und daß die Durchsatz- Regelkanäle 40a bis 40c des Ventilelements 40 die Öffnungs­ flächen der Kanäle innerhalb des dritten Heißwasser-Auslaß­ rohres 43 so regeln, daß der Durchsatz des durch das dritte Heißwasser-Einlaßrohr 42 und das dritte Heißwasser-Auslaßrohr 43 strömenden Heißwassers geregelt wird. Daher können die Herstellungskosten des Verteilungsventils 7 im Vergleich zu den Herstellungskosten des Solenoidventils, das allgemein be­ kannt ist, gesenkt werden.

Andererseits ist das Verteilungsventil 7 an dem Bereich 17d angeordnet, an dem sich der erste Kanal 17b und der zweite Kanal 17c wieder vereinigen. Daher kann die Funktion der Ver­ teilung des Heißwassers, dessen Durchsatz mittels des Gesamt­ durchsatz-Regelventils 4 zu sowohl dem ersten Heizkern 3A als auch dem zweiten Heizkern 3B geregelt worden ist, durch ein einziges Ventil übernommen werden.

Bei dieser Ausführungsform sind weiter der erste Heizkern 3A und der zweite Heizkern 3B einstückig zu einem einzigen Heiz­ kern 3 ausgebildet, und sind das Gesamtdurchsatz-Regelventil 4 und das Verteilungsventil 7 einstückig mit dem Heizkern 3 ausgebildet. Daher können das Gesamtdurchsatz-Regelventil 4, das Verteilungsventil 7 und der Heizkern 3 leicht in einem Fahrzeug als eine integrierte Struktur eingebaut oder ange­ bracht werden.

Des weiteren ist bei dieser Ausführungsform eine solche An­ ordnung vorgesehen, daß, nachdem der Gesamtdurchsatz mittels des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4, das mit dem Ventil 6 für den Konstantdifferenzdruck zur Absorption des Heißwasser­ drucks ausgestattet ist, geregelt worden ist, der Durchsatz des Heißwassers mittels des Verteilungsventils 7 zu sowohl dem ersten Heizkern 3A als auch dem zweiten Heizkern 3B ver­ teilt wird. Daher kann, wie als Vergleichsfall in Fig. 12 dargestellt ist, die Anzahl der Teile und Bauteile durch die Weglassung des Ventils 6 für eine konstante Druckdifferenz von dem Verteilungsventil 7 im Vergleich mit einem Fall ver­ ringert werden, bei dem zwei Gesamtdurchsatz-Regelventile 4 zur linearen Regelung des Durchsatzes des Heißwassers sowohl zu dem ersten Heizkern 3A als auch zu dem zweiten Heizkern 3B verwendet werden.

Wie in Fig. 13 dargestellt ist, kann das Verteilungsventil 7 an der Stelle 17a (Fig. 1) angeordnet sein, an der sich der Heißwasserkreis 17 in den ersten Kanal 17b und den zweiten Kanal 17c verzweigt.

Bei jeder obenbeschriebenen Ausführungsform ist eine solche Anordnung vorgesehen, daß dem fahrersitzseitige Raum mittels des ersten Heizkerns 3A und der beifahrersitzseitige Raum mittels des zweiten Heizkerns 3B beheizt werden; jedoch ist die Bauweise nicht auf eine solche Ausbildung beschränkt, vielmehr kann auch vorgesehen sein, daß beispielsweise der Vordersitzraum mittels des ersten Heizkerns 3A und der Hin­ tersitzraum mittels des zweiten Heizkerns 3B beheizt wird.

Bei jeder obenbeschriebenen Ausführungsform ist eine solche Anordnung vorgesehen, daß die Blasluft-Solltemperatur auf der fahrersitzseitigen Seite TAO(Dr) und die Blasluft-Solltempe­ ratur auf der Beifahrersitzseite TAO(As) zur Bestimmung des Öffnungsgrades des Gesamtdurchsatz-Regelventils 4 und des Öffnungsgrades des Verteilungsventils 7 auf der Grundlage dieser Blasluft-Solltemperaturen und des in Fig. 9 darge­ stellten Diagramms berechnet werden. Jedoch ist auch eine solche Ausbildung möglich, daß Mittel für sowohl den ersten Heizkern 3A als auch den zweiten Heizkern 3B vorgesehen wer­ den, um die Temperaturen der Luft unmittelbar nach dem Hin­ durchtritt festzustellen, um so das Gesamtdurchsatz-Regelven­ til 4 und das Verteilungsventil 7 in einer solchen Weise zu regeln, daß die festgestellten Temperaturen als Solltempera­ turen eingestellt werden können.

Auch ist bei jeder obenbeschriebenen Ausführungsform der eine Heizkern 3 in zwei Bereiche aufgeteilt: den ersten Heizkern 3A und den zweiten Heizkern 3B. Jedoch können der erste Heiz­ kern 3A und der zweite Heizkern 3B unabhängig voneinander ge­ staltet sein.

Des weiteren sind bei jeder obenbeschriebenen Ausführungsform die Ventilelemente 20 und 40 so gestaltet, daß sie durch die Servomotoren 31 bzw. 47 elektrisch betrieben werden. Jedoch ist auch eine solche Ausbildung möglich, daß Stifte einstüc­ kig an den oberen Flächen der jeweiligen Segmentzahnräder 27 bzw. 45 ausgebildet sind, und Hebel, Seile etc. mit dem je­ weiligen Stiften verbunden sind.

Auch ist bei jeder obenbeschriebenen Ausführungsform eine solche Ausführungsform möglich, daß ein Verteilungsventil 7 in dem Bereich 17a oder 17d vorgesehen ist. Jedoch ist auch eine Ausbildung bzw. Anordnung derart möglich, daß das Ver­ teilungsventil 7 sowohl im ersten Durchtritt 17b als auch im zweiten Durchtritt 17c vorgesehen ist und der Öffnungsgrad jedes Verteilungsventils 7 geregelt wird.

Obwohl die Erfindung vollständig unter Bezugnahme auf bevor­ zugte Ausführungsformen mit gleichzeitiger Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, ist zu beach­ ten, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen für den Fachmann erkennbar sind. Solche Änderungen und Modifikationen sind als unter den Umfang der durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindung fallend zu verstehen.

Claims (12)

1. Heizvorrichtung für ein mit einem wassergekühlten Motor (1) ausgestattetes Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, umfas­ send:
einen ersten Wärmetauscher (3A), der in einem ersten Kanal (17b) angeordnet ist, der Teil eines Heißwasserkreises (17) zum Zirkulierenlassen von mittels des Motors (1) aufgeheiztem Heißwasser zum Beheizen eines ersten Raumes innerhalb des Fahrgastraums durch Wärmeaustausch zwischen dem Heißwasser und Luft bildet,
einen zweiten Wärmetauscher (3B), der in einem zweiten Kanal (17c) angeordnet ist, der Teil des Heißwasserkreises (17) bildet und parallel zu dem ersten Kanal (17b) angeordnet ist, zum Aufheizen eines zweiten Raumes innerhalb des Fahrgast­ raums durch Wärmeaustausch zwischen dem Heißwasser und Luft; ein Gesamtdurchsatz-Regelventil (4), das innerhalb des Heiß­ wasserkreises (17) angeordnet ist, zum Regeln des Gesamt­ durchsatzes des durch den ersten Wärmetauscher (3A) oder den zweiten Wärmetauscher (3B) hindurchströmenden Heißwassers und ein Verteilungsventil (7), das innerhalb des Heißwasserkrei­ ses (17) zur linearen Verteilung des Heißwassers angeordnet ist, dessen Durchsatz mittels des Gesamtdurchsatz-Regelven­ tils (4) geregelt worden ist, zu dem ersten Wärmetauscher (3A) und zu dem zweiten Wärmetauscher (3B) hin angeordnet ist.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Heißwasserkreis (17) einen Bypaßkreis (5) zur Bypaßumge­ hung des ersten Wärmetauschers (3A) und des zweiten Wärmetau­ schers (3B) umfaßt.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 2, weiter umfassend: ein auf Druck reagierendes Ventil (6), das im Bypaßkreis (5) angeordnet ist und das durch eine Erhöhung des Heißwasser­ drucks geöffnet wird.

4. Heizvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das auf Druck reagierende Ventil (6) einstückig mit dem Ge­ samtdurchsatz-Regelventil (4) ausgebildet und angeordnet ist.

5. Heizvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Gesamtdurchsatz-Regelventil (4) und das auf Druck reagie­ rende Ventil (6) in einem identischen Gehäuse (21) eingebaut sind.

6. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verteilungsventil (7) an einer Stelle angeordnet ist, an der sich der erste Kanal (17b) und der zweite Kanal (17c) miteinander verbinden.

7. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verteilungsventil (7) an einem Bereich angeordnet ist, von dem aus sich der Heißwasserkreis (17) in den ersten Kanal (17b) und den zweiten Kanal (17c) verzweigt.

8. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gesamtdurchsatz-Regelventil (4) an einer stromabwärtigen Seite desjenigen Bereichs angeordnet ist, von dem aus sich der Heißwasserkreis (17) in den ersten Kanal (17b) und dem zweiten Kanal (17c) verzweigt.

9. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gesamtdurch­ satz-Regelventil (4) aufweist:
ein Durchsatz-Regelventilgehäuse (21),
ein erstes Heißwassereinlaßrohr (22), das innerhalb des Durchsatz-Regelventilgehäuses (21) angeordnet ist, zur Füh­ rung des Heißwassers vom Motor (1) aus,
ein erstes Heißwasser-Auslaßrohr (23), das innerhalb des Durchsatz-Regelventilgehäuses (21) angeordnet ist, zur Rück­ führung des Heißwassers zum Motor (1),
ein zweites Heißwasser-Auslaßrohr (25), das innerhalb des Durchsatz-Regelventilgehäuses (21) angeordnet ist, zur Füh­ rung des vom ersten Heißwasser-Einlaßrohr (22) aus aufgenom­ menen Heißwassers zum ersten Wärmetauscher (3A) und zum zwei­ ten Wärmetauscher (3B),
ein zweites Heißwasser-Einlaßrohr (24), das innerhalb des Durchsatz-Regelventilgehauses (21) angeordnet ist, zur Füh­ rung des vom ersten Wärmetauscher (3A) und vom zweiten Wärme­ tauscher (3B) aufgenommenen Heißwassers zum Durchsatz-Regel­ ventilgehäuse (21),
einen Bypaßkreis (5), der innerhalb des Durchsatz-Regelven­ tilgehäuses (21) ausgebildet ist, zur Bypaßführung des vom ersten Heißwasser-Einlaßrohr (22) aufgenommenen Heißwassers direkt zum ersten Heißwasser-Auslaßrohr (22) und
ein Durchsatz-Regelventilelement (20), das innerhalb des Durchsatz-Regelventilgehäuses (21) angeordnet ist, zur Rege­ lung des Öffnungsbereichs eines Heißwasserströmungs-Kanals, der vom ersten Heißwasser-Einlaßrohr (21) aus mit dem zweiten Heißwasser-Auslaßrohr (23) in Verbindung steht.

10. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verteilungs­ ventil (7) aufweist:
ein Verteilungsventilgehäuse (41),
ein drittes Heißwasser-Einlaßrohr (42), das innerhalb des Verteilungsventilgehäuses (41) angeordnet und darin mit dem ersten Heißwasser-Kanal (42a) und dem zweiten Heißwasser- Kanal (42b) ausgestattet ist,
ein drittes Heißwasser-Auslaßrohr (43), das innerhalb des Verteilungsventilgehäuses (41) angeordnet ist, zum Zurückfüh­ ren des vom dritten Heißwasser-Einlaßrohr (42) aufgenommenen Heißwassers zum Motor (1) und
ein Verteilungsventilelement (40), das innerhalb des Vertei­ lungsgehäuses (41) angeordnet ist, zur Regelung des Öffnungs­ bereichs eines ersten Heißwasserströmungs-Kanals, der vom ersten Heißwasser-Kanal (42a) aus mit dem dritten Heißwasser- Auslaßrohr (43) in Verbindung steht, und auch zur Regelung des Öffnungsbereichs eines zweiten Heißwasserströmungs-Ka­ nals, der vom zweiten Heißwasser-Kanal (42b) aus mit dem zweiten Heißwasser-Auslaßrohr (25) in Verbindung steht.

11. Heizvorrichtung nach Anspruch 11, wobei:
der erste Wärmetauscher (3A) aus einem Teil (3a, 3f, 3b) des eines Wärmetauschers (3) besteht und der zweite Wärmetauscher (3B) aus den übrigen Teilen (3a, 3g, 3c) des Wärmetauschers (3) besteht und
wobei das Gesamtdurchsatz-Regelventil (4) und das Vertei­ lungsventil (7) einstückig mit dem Wärmetauscher (3) ausge­ bildet sind.

12. Heizvorrichtung für mit einem wassergekühlten Motor (1) ausgestattetes Fahrzeug mit einem Fahrgastraum, umfassend:
einen ersten Wärmetauscher (3A), der in einem ersten Kanal (17b) angeordnet ist, der Teil eines Heißwasserkreises (17) zum Zirkulierenlassen von mittels des Motors (1) aufgeheiztem Heißwasser zum Beheizen eines ersten Raumes innerhalb des Fahrgastraums durch Wärmeaustausch zwischen dem Heißwasser und Luft bildet,
einen zweiten Wärmetauscher (3B), der in einem zweiten Kanal (17c) angeordnet ist, der Teil des Heißwasserkreises (17) bildet und parallel zu dem ersten Kanal (17b) angeordnet ist, zum Aufheizen eines zweiten Raumes innerhalb des Fahrgast­ raums durch Wärmeaustausch zwischen dem Heißwasser und Luft; ein Gesamtdurchsatz-Regelventil (4), das innerhalb des Heiß­ wasserkreises (17) angeordnet ist, zum Regeln des Gesamt­ durchsatzes des durch den ersten Wärmetauscher (3A) oder den zweiten Wärmetauscher (3B) hindurchströmenden Heißwassers;
ein Verteilungsventil (7), das innerhalb des Heißwasserkrei­ ses (17) zur linearen Verteilung des Heißwassers angeordnet ist, dessen Durchsatz mittels des Gesamtdurchsatz-Regelven­ tils (4) geregelt worden ist, zu dem ersten Wärmetauscher (3A) und zu dem zweiten Wärmetauscher (3B) hin angeordnet ist;
einen Bypaßkreis (5), der innerhalb des Heißwasserkreises (17) angeordnet ist, zur Bypaßumgehung des ersten Wärmetau­ schers (3A) und des zweiten Wärmetauschers (3B) und
ein auf Druck reagierendes Ventil (6), das innerhalb des Heißwasserkreises (17) angeordnet ist und das durch eine Er­ höhung des Heißwasserdrucks geöffnet wird,
wobei der erste Wärmetauscher (3A) und der zweite Wärmetau­ scher (3B) aus einem einzigen Wärmetauscher (3) bestehen und das Gesamtdurchsatz-Regelventil (4), das Verteilungsventil (7), der Bypaßkreis (5) und das auf Druck reagierende Ventil (6) innerhalb eines identischen Gehäuses angeordnet sind.