DE19826990A1 - Luftmischeinrichtung für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Luftmischeinrichtung für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines KraftfahrzeugesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Luftmischeinrichtung für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges zum Mischen von Kalt- und Warmluftströmen, mit einem Kaltlufteinlaß und einem Warmlufteinlaß sowie einem Auslaß für einen Mischluftstrom, mit mehreren aus parallelen Kanalwänden (42) gebildeten Kanälen (40a und 40b), die sich an die Lufteinlässe anschließen, und mit aus mehreren Lamellen (44a, 44b, 46a, 46b) aufgebauten Jalousieklappen (48, 50) zum Öffnen und Schließen der Einlässe. Um eine verbesserte Luftmischeinrichtung bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist, einen geringen Bauraum für die Mischung von Kalt- und Warmluft ermöglicht und die trotz des geringen Bauraums eine optimale Vermischung von Kalt- und Warmluft bewirkt, wobei die Vermischung von Kalt- und Warmluft über den Mischluftstromquerschnitt variabel sein soll, um über den Luftauslaßquerschnitt hinweg ein gewünschtes Temperaturprofil des Mischluftstroms erhalten zu können, wird vorgeschlagen, daß jeweils eine Lamelle (44a bzw. 44b bzw. 46a bzw. 46b) einen einzelnen Kanaleinlaß abdeckt und die Lamellen einzeln oder gruppenweise ansteuerbar sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Luftmischeinrichtung für eine Heizungs- oder Kli
maanlage eines Kraftfahrzeuges zum Mischen von Kalt- und Warmluft ge
mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 0 303 850 ist eine gattungsgemäße Luftmischeinrichtung be
kannt, die einen Kaltlufteinlaß und einen Warmlufteinlaß sowie einen Auslaß
für einen Mischluftstrom aufweist und die mehrere, aus parallelen Kanal
wänden gebildete Kanäle aufweist, die sich an die Lufteinlässe anschließen.
Kaltluftseitig und warmluftseitig ist jeder zweite Kanal im wesentlichen ge
schlossen, so daß jeder zweite Kanal Warmluft und die dazwischen liegen
den Kanäle Kaltluft führen und so am Auslaß der Luftmischeinrichtung eine
gute Durchmischung kalter und warmer Luft vorliegt. Der Kaltlufteinlaß und
der Warmlufteinlaß sind jeweils durch, aus mehreren Lamellen aufgebaute
Jalousieklappen verschließbar.
Zwar kann mit einer derartigen Luftmischeinrichtung eine gute Durch
mischung kalter und warmer Luft auf relativ kleinem Bauraum erreicht wer
den, jedoch kann die Vermischung in keiner Weise variiert werden. Lediglich
die Gesamtmenge der in die Luftmischeinrichtung einströmenden Kalt- oder
Warmluft kann durch die eingangsseitigen Jalousieklappen geregelt werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
eine verbesserte Luftmischeinrichtung für eine Heizungs- oder Klimaanlage
bereitzustellen, die einfach aufgebaut ist, einen geringen Bauraum für die
Mischung von Kalt- und Warmluft ermöglicht und die trotz des geringen Bau
raums eine optimale Vermischung von Kalt- und Warmluft bewirkt, wobei die
Vermischung von Kalt- und Warmluft über den Mischluftstromquerschnitt
variabel sein soll, um über den Luftauslaßquerschnitt hinweg ein gewünsch
tes Temperaturprofil des Mischluftstroms erhalten zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gattungsgemäße
Luftmischeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß jeweils eine Lamelle einen einzelnen
Kanaleinlaß abdeckt und die Lamellen einzeln oder gruppenweise ansteuer
bar sind. Dadurch kann jedem Kanal eine bestimmte Menge Kalt- und/oder
Warmluft zugeführt werden, so daß an den Ausgängen der parallel verlau
fenden Kanäle, die gemeinsam den Luftauslaß der Luftmischeinrichtung bil
den, ein gewünschtes Temperaturprofil über den Mischraumquerschnitt ein
stellbar ist. Ein über den Luftauslaßquerschnitt einstellbares Temperatur
profil ist besonders vorteilhaft, da dann Luftführungskanäle, die Luft vom
Mischraum zu den verschiedenen Ausströmern, wie Mitteldüsen, Seitendü
sen, Defrosterdüse und Fußausströmer, führen, unmittelbar an den Luftaus
laß angrenzen können, wobei gewünschte Temperaturdifferenzen der zu
den verschiedenen Ausströmern geführten Luft möglich sind.
Dadurch kann bei Einsatz der erfindungsgemäßen Luftmischeinrichtung in
einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges Bauraum, der bis
her zur Lufttemperierung durch Kalt- und Warmluftmischung notwendig war,
eingespart werden. Es hat sich gezeigt, daß bis zu 20% Bauraum einge
spart werden kann.
Vorteilhafterweise ist jeder Kanal sowohl zum Kaltlufteinlaß als auch zum
Warmlufteinlaß hin öffenbar, so daß bereits in einzelnen Kanälen eine
Durchmischung von Kalt- und Warmluft erfolgen kann.
Um in Querrichtung zu den Kanälen, am Auslaß der Luftmischeinrichtung,
eine homogene Durchmischung zu erreichen, ist kaltluftseitig und/oder
warmluftseitig jede zweite Lamelle gleichsinnig ansteuerbar, so daß in einer
Jalousieklappe zwei Gruppen von Lamellen gebildet sind und somit jeder
zweite Kanal Luft gleicher Temperatur enthält.
Bevorzugt sind die Lamellen einer Gruppe über ein Koppelglied miteinander
koppelbar, so daß mit einem einzigen Stellglied alle Lamellen einer Gruppe
ansteuerbar sind.
In einer einfachen ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Koppelglied
eine linear verschiebbare Schubstange.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Koppelglied eine Antriebswelle mit
in Längsrichtung der Welle beabstandeten, identisch ausgerichteten Füh
rungsnuten, in denen jeweils ein Führungsstift einer Lamelle einer Gruppe
geführt ist.
Wenn die Antriebswelle aus mehreren Abschnitten aufgebaut ist, und jeder
Abschnitt eine der Führungsnuten aufweist, und die Abschnitte zum Einstel
len einer gewünschten Winkelstellung zweier benachbarter Abschnitte zu
einander festlegbar sind, kann ein bestimmtes Temperaturprofil des Misch
luftstroms eingestellt werden. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße
Luftmischeinrichtung an verschiedene Geometrien von Heizungs- oder Kli
maanlagen verschiedener Fahrzeuge optimal angepaßt werden.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, wonach eine Antriebswelle
vorgesehen ist, über die die beiden Gruppen einer Jalousieklappe ansteuer
bar sind und bei dem die beiden Gruppen der anderen Jalousieklappe über
Schubstangen betätigbar sind, die ebenfalls durch die Antriebswelle betätig
bar sind, indem die Schubstangen jeweils ein Führungsglied aufweisen, das
jeweils in einer weiteren Führungsnut der Antriebswelle geführt ist. Bei die
ser Ausführungsform ist lediglich ein einziger Stellmotor zum Antrieb der
Antriebsweile notwendig, mit dem somit sämtliche Lamellen beider Jalou
sieklappen betätigbar sind. Je nach Ausgestaltung der Führungsnuten sind
gewünschte Öffnungs- und Schließcharakteristiken der Lamellen der Jalou
sieklappen einstellbar.
Für eine einfache Herstellung und Montage der erfindungsgemäßen Luftmi
scheinrichtung ist vorgesehen, daß die Luftmischeinrichtung lufteinlaßseitig
Rahmen aufweist, in die die Jalousieklappen einclipsbar sind, wobei die Ja
lousieklappen mit ihren Lamellen einstückig ausgebildet sind.
In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung sind die Kanalwände aus
ebenen Platten gebildet, die vorteilhafterweise über die lufteinlaßseitigen
Rahmen gehalten sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges im
Querschnitt mit einer erfindungsgemäßen
Luftmischeinrichtung;
Fig. 2 und 3 perspektivische Ansichten der erfindungs
gemäßen Luftmischeinrichtung;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Grund
körpers der erfindungsgemäßen Luftmisch
einrichtung;
Fig. 5 und 6 Ansichten von Jalousieklappen der Luft
mischeinrichtung;
Fig. 7 eine Antriebswelle der Luftmischeinrichtung;
Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie XIII-XIII
aus Fig. 3;
Fig. 9 Steuerkurven der Lamellen der Jalousie
klappen der Luftmischeinrichtung.
Eine in Fig. 1 im Querschnitt teilweise dargestellte Klimaanlage 10 weist
einen Verdampfer 12 zur Erzeugung von Kaltluft (durchgezogene Pfeile 14)
und einen Heizkörper 16 zur Erzeugung von Warmluft (gestrichelte Pfeile
18) sowie Luftstromsteuerelemente 20, 22 und 24 auf. Die verschiedenen
Komponenten der Klimaanlage 10 sind in einem Gehäuse 26 angeordnet.
Über das Luftstromsteurelement 22 wird einem Mischraum 28 die Kaltluft 14
und über das Luftstromsteuerelement 24 die Warmluft 18 zugeführt. An den
Mischraum 28 schließen sich - nicht dargestellte - Luftführungskanäle an,
die die auf eine gewünschte Temperatur gemischte Luft den einzelnen Aus
strömern, beispielsweise Fußausströmer, Mitteldüse, Seitendüsen, Defroster
düsen, zuführen. Die Luftstromsteuerelemente 22 und 24 sind Teil einer
Luftmischeinrichtung 30 zum Mischen der Kaltluft 14 und Warmluft 18.
Die in den Fig. 2 und 3 perspektivisch dargestellte Luftmischeinrichtung 30
weist einen in Fig. 4 dargestellten Grundkörper 32 auf, der gebildet ist aus
zwei Rahmen 34 und 36, die sich an einer ihrer Längsseiten berühren und
miteinander einen Winkel α einschließen, der in dem dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel ca. 90° beträgt. Die Rahmen 34 und 36 sind über parallel ver
laufende Platten 38 verbunden, die sich in Strömungsrichtung der Kalt- und
Warmluft 14 und 18 in den Luftmischraum 28 erstrecken. Dadurch sind zwi
schen den parallel verlaufenden Platten 38 Kanäle 40a und 40b gebildet, so
daß die Platten 38 Kanalwände 42 bilden. Jeder zweite Kanal ist mit 40a
und die anderen Kanäle mit 40b bezeichnet.
Der Rahmen 34 bildet einen Kaltlufteinlaß und der Rahmen 36 einen
Warmlufteinlaß. Die zum Luftmischraum 28 hin offenen Seiten der Kanäle
40a und 40b bilden einen Auslaß für die Mischluft (Fig. 1).
Die in Fig. 5 und 6 näher dargestellten Luftstromsteuerelemente 22 und
24 sind als aus mehreren Lamellen 44a und 44b, bzw. 46a und 46b aufge
baute Jalousieklappen 48 und 50 ausgebildet. Die Lamellen 44a und 44b,
bzw. 46a und 46b sind jeweils in einem Halterahmen 52 bzw. 54 drehbar
gehalten. Die Jalousieklappen 48 und 50 sind mit ihren Halterahmen 52 und
54 in die Rahmen 34 und 36 des Grundkörpers 32 einclipsbar, so daß der
Kaltlufteinlaß durch die Jalousieklappe 48 und der Warmlufteinlaß durch die
Jalousieklappe 50 öffen- und verschließbar ist.
Die Lamellen 44a und 44b, 46a und 46b sind derart ausgebildet, daß jede
einzelne Lamelle jeweils einen einzelnen Kanaleinlaß abdeckt, so daß die
Kanäle 40a kaltluftseitig durch die Lamellen 44a und warmluftseitig durch
die Lamellen 46a abdeckbar sind. Analog sind die Kanäle 40b kaltluft- bzw.
warmluftseitig durch die Lamellen 44b bzw. 46b verschließbar.
Jede zweite Lamelle 44a der Jalousieklappe 48 ist mittels einer linear ver
schiebbaren, ersten Schubstange 56 betätigbar, so daß die Lamellen 44a
miteinander gekoppelt sind und eine erste Gruppe von Lamellen bilden. Die
Lamellen 44b sind in gleicher Weise über eine zweite Schubstange 58
ebenfalls zu einer Gruppe, deren einzelne Lamellen nur gemeinsam ansteu
erbar sind, verbunden. Die Schubstangen 56 und 58 weisen jeweils ein -
nicht dargestelltes - Führungsglied auf, das jeweils in einer Führungsnut 60
bzw. 62 einer in dem Grundkörper 32 gelagerten Antriebswelle 64 geführt
ist.
Die Lamellen 46a und 46b weisen jeweils einen Führungsstift 66a, bzw. 66b
auf, die jeweils in auf der Antriebswelle 64 angeordneten Führungsnuten
68a bzw. 68b führbar sind. Die Führungsnuten 68a sind untereinander iden
tisch ausgebildet und ebenfalls die Führungsnuten 68b (Fig. 7). Bei Drehen
der Antriebswelle 64 werden somit sämtliche Lamellen 76a bzw. 76b gleich
sinnig angesteuert.
Somit sind sämtliche Lamellen über die eine Antriebswelle 64 ansteuerbar.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 9 mehrere Steuerkurven,
wobei auf der Abszisse der Drehwinkel der Antriebswelle 64 und auf der
Ordinate der Öffnungsgrad des jeweiligen Kanaleinlasses aufgetragen ist.
Die Kurve durchgezogene Linie B1 zeigt den Öffnungsgrad der Lamellen
44a, die Kurve gestrichelte Linie B2 den Öffnungsgrad der Lamellen 44b, die
punktierte Kurve A1 den Öffnungsgrad der Lamellen 46b und die strichpunk
tierte Kurve A2 den Öffnungsgrad der Lamellen 46a. Aus den Steuerkurven
ist ersichtlich, daß verschiedene Luftmischungen eingestellt werden können.
Bei Drehwinkel 0° sind alle kaltluftseitigen Kanaleinlässe geöffnet und alle
warmluftseitigen Kanaleinlässe geschlossen und beim Drehwinkel 270° ist
der Kaltlufteinlaß vollständig verschlossen und der Warmlufteinlaß vollstän
dig geöffnet. Dazwischen liegen verschiedene Mischstellungen, in denen
eine unterschiedliche Mischung von Kalt- und Warmluft erreicht wird. Bei
spielsweise bei einem Drehwinkel von 80° ist jeder zweite Kanal 40a kaltluft
seitig geöffnet und die anderen Kanäle 40b kaltluftseitig geschlossen und
warmluftseitig ist ebenfalls jeder zweite Kanal 40b geöffnet.
In einer - nicht näher dargestellten - Ausführungsform der Erfindung ist die
Antriebswelle aus mehreren Abschnitten aufgebaut, die sich an den in Fig. 7
gestrichelt dargestellten Linien 70 aneinanderfügen, so daß jeder Abschnitt
eine der Führungsnuten 68a und eine der Führungsnuten 68b aufweist. Die
einzelnen Abschnitte sind gegeneinander in einer gewünschten Winkelstel
lung festlegbar. Dadurch werden die Lamellen 46a und 46b zwar immer
noch gleichsinnig angetrieben, jedoch sind sie nicht unbedingt parallel zu
einander ausgerichtet, so daß bei einer bestimmten Winkelstellung der An
triebswelle 64 einzelne Kanäle 40a und 40b warmluftseitig unterschiedlich
weit geöffnet sind. Diese Variabilität ist wünschenswert, wenn das Tempera
turprofil des Mischluftstroms über den Querschnitt des Mischraums auf eine
bestimmte Klimaanlage mit einer bestimmten Geometrie abgestimmt werden
soll.
Die Luftmischeinrichtung besteht bevorzugt aus Kunststoff, wobei vorteilhaf
terweise die Lamellen einer Jalousieklappe einstückig ausgebildet sind und
zur Montage der kompletten Jalousieklappe lediglich in den entsprechenden
Rahmen eingeklipst werden müssen.
Claims (12)
1. Luftmischeinrichtung für eine Heizungs- oder Klimaanlage (10) eines
Kraftfahrzeuges zum Mischen von Kalt- (14) und Warmluftströmen
(16), mit einem Kaltlufteinlaß und einem Warmlufteinlaß sowie einem
Auslaß für einen Mischluftstrom, mit mehreren aus parallelen Kanal
wänden (42) gebildeten Kanälen (40a und 40b), die sich an die
Lufteinlässe anschließen und mit aus mehreren Lamellen (44a und
44b bzw. 46a und 46b) aufgebauten Jalousieklappen (48 und 50) zum
Öffnen und Schließen der Einlässe, dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils eine Lamelle (44a bzw. 44b bzw. 46a bzw. 46b) einen einzel
nen Kanaleinlaß abdeckt und die Lamellen (44a, 44b, 46a, 46b) ein
zeln oder gruppenweise ansteuerbar sind.
2. Luftmischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Kanal (40a bzw. 40b) sowohl zum Kaltlufteinlaß als auch
zum Warmlufteinlaß hin öffenbar ist.
3. Luftmischeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß kaltluftseitig und/oder warmluftseitig jede zweite Lamel
le (44a bzw. 44b bzw. 46a bzw. 46b) gleichsinnig ansteuerbar ist, so
daß in einer Jalousieklappe (48 bzw. 50) zwei Gruppen von Lamellen
(44a und 44b bzw. 46a und 46b) gebildet sind.
4. Luftmischeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lamellen (44a bzw. 44b bzw. 46a bzw. 46b) einer Gruppe
über ein Koppelglied miteinander koppelbar sind.
5. Luftmischeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Koppelglied eine linear verschiebbare Schubstange (56, 58)
ist, mit der die Lamellen (44a bzw. 44b) einer Gruppe verbunden sind.
6. Luftmischeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Koppelglied eine Antriebswelle (64) ist mit in Längsrichtung
der Antriebswelle (64) beabstandeten, identisch ausgebildeten Füh
rungsnuten (68a, 68b), in denen jeweils ein Führungsstift (66a bzw.
66b) einer Lamelle (46a bzw. 46b) einer Gruppe geführt ist.
7. Luftmischeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle aus mehreren Abschnitten aufgebaut ist und
jeder Abschnitt eine der Führungsnuten aufweist und die Abschnitte
zum Einstellen einer gewünschten Winkelstellung zweier benachbar
ter Abschnitte zueinander, festlegbar sind.
8. Luftmischeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Jalousieklappen (48 und
50) jeweils wenigstens zwei Gruppen von Lamellen (44a und 44b
bzw. 46a und 46b) aufweisen und die Lamellen (44a und 44b) der
Gruppen einer der Jalousieklappen (48) über die Schubstangen (56
und 58) und die Lamellen (46a und 46b) der Gruppen der anderen
Jalousieklappe (50) über die Antriebswelle (64) gekoppelt sind und
die Schubstangen (56 und 58) jeweils ein Führungsglied aufweisen,
das jeweils in einer weiteren Führungsnut (60, 62) der Antriebswelle
(64) geführt ist.
9. Luftmischeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß einlaßseitig Rahmen (34 und 36) vor
gesehen sind, in die die Jalousieklappen (48 und 50) einklipsbar sind.
10. Luftmischeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (44a und 44b bzw. 46a
und 46b) jeweils einer Jalousieklappe (48 bzw. 50) einstückig aus
gebildet sind.
11. Luftmischeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwände (42) aus ebenen
Platten (38) gebildet sind.
12. Heizungs- oder Klimaanlage mit einer Luftmischeinrichtung nach ei
nem der vorhergehenden Ansprüche.
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