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Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeuginnenraumheiz- und/oder -klimaanlage,
umfassend eine Mischkammer, die mit behandelter Luft versorgt werden
kann und die in Verbindung steht mit einem Entfrostungsaustritt,
einem Belüftungsaustritt
und einem Fußraumaustritt,
sowie Verteilermittel, die dazu dienen, die Austritte zu steuern.
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In
den bekannten Anlagen bzw. Vorrichtungen dieses Typs empfangt die
Mischkammer einen Luftfluß bzw.
eine Luftströmung
bei einer eingestellten Temperatur, resultierend aus dem Mischen
eines Kaltluftflusses und eines Warmluftflusses, bei einstellbaren
bzw. regelbaren Proportionen bzw. Anteilen. Um dies zu erreichen,
umfaßt
eine Anlage üblicherweise
einen Kaltluftzweig und einen Warmluftzweig, die durch zumindest
eine Klappe gesteuert sind, welche üblicherweise Mischklappe oder
Temperaturklappe genannt wird und eine fahnenartige Klappe, eine
Schmetterlingsklappe, eine angelenkte Klappe, eine Schalenklappe
etc. sein kann.
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Die
Mischkammer, welche den behandelten Luftfluß bzw. die behandelte Luftströmung (Kaltluft, Warmluft
oder klimatisierte Luft) empfängt,
versorgt bzw. speist wiederum die drei vorangenannten Ausgänge bzw.
Austritte. Der Entfrostungsaustritt steht mit einer oder mehreren
Düsen in
Verbindung, die an der Basis der Windschutzscheibe des Fahrzeuges vorgesehen
sind, wobei der Belüftungsaustritt
mit Luftausströmern
bzw. Luftausstromdüsen
in Verbindung steht, die an dem Armaturenbrett vorgesehen sind,
und wobei der Fußaustritt
bzw. Fußraumaustritt mit
Düsen in
Verbindung steht, die in dem unteren Abschnitt des Innenraumes vorgesehen
sind, und zwar in dem Bereich der Füße der Insassen. Beispielsweise
zeigt die Druckschrift
FR
2 746 714 A1 eine solche Anordnung von Mischkammer und
Ausgängen.
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Die
Verteilung der behandelten Luft zwischen den drei vorangehend genannten
Austritten bzw. Ausgängen
erfolgt durch Verteilermittel, welche generell durch Klappen gebildet
sind, deren Position von dem Benutzer eingestellt bzw. geregelt
werden kann, und zwar abhängig
von dem gewünschten
lüftungstechnischen
bzw. aerothermischen Komfort.
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Somit
sind Anlagen des vorangenannten Typs bekannt, in welchen der Enteisungs-
bzw. Entfrostungsaustritt, der Belüftungsaustritt und der Fußaustritt
in getrennten Leitungen bzw. Kanälen
ausgebildet sind, wobei die Luftverteilung zwischen diesen Ausgängen bzw.
Austritten durch separate Klappen erfolgt, was prinzipiell zu dem
Nachteil führt,
daß der Gesamteinbauraum
der Anlage bzw. Vorrichtung erhöht
ist. Die Druckschrift
DE
195 05 336 A1 zeigt nebeneinander angeordnete Luftströmungskanäle mit Luftklappen,
die entlang einer gemeinsamen Schwenkachse im Gehäuse gelagert
und zwecks voneinander unabhängiger
Steuerung durch koaxial zu der Schwenkachse angeordnete Übertragungselemente
angetrieben werden. Eine weitere Möglichkeit der Anordnung von
Mischkammer und separaten Luftaustrittskanälen ist in der Druckschrift
EP 0 558397 A1 8 offenbart.
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Es
ist ebenfalls bekannt, den Entfrostungsaustritt und den Belüftungsaustritt
in einem gemeinsamen Kanal bzw. einer gemeinsamen Leitung auszubilden
und diese Ausgänge
bzw. Austritte durch eine einzelne Klappe zu steuern. Diese Lösung erfordert
jedoch die Verwendung einer Klappe mit großen Abmessungen mit einem winkelmäßig bedeutsamen Ausschlag,
wodurch erneut Bauraumprobleme resultieren.
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Ferner
haben diese bekannten Lösungen den
Nachteil, daß die
vorangehend genannten Austritte durch Luft versorgt bzw. gespeist
werden, welche bei nicht homogener Temperatur vorliegt.
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Die
Erfindung hat im wesentlichen zur Aufgabe, die vorangenannten Nachteile
zu überwinden.
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Sie
schlägt
zu diesem Zweck eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vor,
in welcher zumindest zwei der Austritte für Entfrostung bzw. Enteisung,
Belüftung
und Füße bzw.
Fußraum
benachbart bzw. aneinander grenzend und durch einen gemeinsamen
Kanal bzw. eine gemeinsame Leitung begrenzt sind, wobei die Verteilermittel
zumindest zwei Klappen vom Schmetterlingstyp umfassen, die in dem
gemeinsamen Kanal bzw. der gemeinsamen Leitung aufgenommen sind,
wobei jede Klappe zumindest zwei Flügelpaare umfaßt, jeweils
einen der Luftaustritte steuernd.
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Somit
erfolgt die Steuerung von zumindest zwei Austritten durch zumindest
zwei Schmetterlingsklappen, die in ein und demselben Kanal angeordnet
sind und jeweils zumindest zwei Flügelpaare aufweisen.
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Die
zwei Klappen sind von geringerer Größe als eine einzelne Klappe
und verfügen
ferner über geringere
Ausschläge,
wodurch sie weniger weit in das Volumen der Mischkammer hineinragen.
Hieraus resultiert eine Verbesserung der Mischqualität an Kaltluft
und Warmluft.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
jede Klappe zumindest ein erstes Flügelpaar, welches einen ersten
Luftaustritt steuert, und zumindest ein zweites Flügelpaar,
welches einen zweiten Luftaustritt steuert. Diese Klappen sind schwenkbar um
parallele Achsen montiert, und zwar zwischen einer ersten Position,
in welcher die ersten Flügelpaare gemeinsam
den ersten Austritt verschließen,
während
die zweiten Flügelpaare
gemeinsam den zweiten Austritt öffnen,
und einer zweiten Position, in welcher die ersten Flügelpaare
gemeinsam den ersten Austritt öffnen,
während
die zweiten Flügelpaare
gemeinsam den zweiten Austritt schließen bzw. versperren.
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Vorteilhafterweise
ist der erste Austritt ein Entfrostungs- bzw. Enteisungsaustritt,
wobei der zweite Austritt der Belüftungsaustritt ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist ein Austritt unter den Austritten Belüftung, Entfrostung und Füße in zwei
Abschnitte aufgeteilt, die zwei Lateral- bzw. Seitenbereiche des
gemeinsamen Kanales einnehmen und den anderen der Austritte einfassen
bzw. umrahmen, welcher einen mittleren Abschnitt des gemeinsamen
Kanals einnimmt, wobei jede der Klappen ein Zentral- bzw. Mittelflügelpaar umfaßt, welches
durch zwei Seiten- bzw. Lateralflügelpaare eingefaßt bzw.
umrandet ist.
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Vorteilhafterweise
nimmt der Belüftungsaustritt
die seitlichen oder lateralen Abschnitte des Kanals bzw. der Leitung
ein, während
der Entfrostungsaustritt den mittleren Abschnitt besetzt.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung sind das erste Flügelpaar und das zweite Flügelpaar
von jeder Klappe winkelmäßig versetzt.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
sind die Flügel
des ersten Flügelpaares
und die Flügel
des zweiten Flügelpaares
von zumindest einer der Klappen im wesentlichen coplanar.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
bilden die Flügel
des ersten Flügelpaares
und die Flügel
des zweiten Flügelpaares
von zumindest einer der Klappen unter sich einen stumpfen Winkel.
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Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung liegen die jeweiligen
Flügel
der ersten Flügelpaare
in der Belüftungsposition
im wesentlichen coplanar vor, um gemeinsam den Entfrostungsaustritt
zu schließen,
während
in der Entfrostungsposition die jeweiligen Flügel der zweiten Flügelpaare
im wesentlichen coplanar vorliegen, um gemeinsam den Belüftungsaustritt
zu schließen.
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Die
Erfindung sieht ebenfalls vor, daß die Vorrichtung Steuermittel
umfaßt,
um die Klappen in koordinierter Weise zu schwenken.
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Bei
einer Ausführungsform
wirken die Steuermittel, um die Klappen in derselben Richtung zu schwenken.
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Beispielhaft
können
die Steuermittel zwei gezahnte Sektoren enthalten, die drehfest
miteinander verbunden sind und jeweils mit zwei Zahnrädern in Eingriff
treten können,
die jeweils auf die Achsen der zwei Klappen aufgepreßt sind.
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In
der folgenden Beschreibung, welche lediglich beispielhaft erfolgt,
wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen
gilt:
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1 ist
eine Teilschnittansicht einer Heiz- und/oder Klimaanlage gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
dargestellt in der Belüftungsposition,
wobei der Schnitt dargestellt ist entlang Linie I-I von 2.
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2 ist
eine Aufsicht, aufgenommen in der Richtung des Pfeiles II von 1.
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3 ist
eine Teilschnittansicht entlang der Linie III-III von 2,
wobei die Vorrichtung bzw. Anlage in der Belüftungsposition vorliegt.
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4 ist
eine analoge Ansicht zu 2, wobei die Klappen in der
Entfrostungsposition dargestellt sind.
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5 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die die Struktur der
zwei Klappen in der Entfrostungsposition darstellt.
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6 ist
eine Ansicht analog zu 1, wobei die Klappen in der
Entfrostungsposition dargestellt sind.
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7 ist
eine Ansicht analog zu 3, wobei die Klappen in der
Entfrostungsposition dargestellt sind.
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8 und 9 sind
Schnittansichten analog zu den 1 und 3 von
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
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10 und 11 sind
Schnittansichten analog zu den 6 und 7 bezüglich dieser zweiten
bevorzugten Ausführungsform.
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Unter
anfänglicher
Bezugnahme auf 1 ist eine Anlage bzw. Vorrichtung 10 zum
Beheizen des Innenraumes H eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die
Anlage umfaßt
ein Gehäuse 12 (teilweise
dargestellt), in welchem eine Mischkammer 14 begrenzt ist, die
am Austritt eines Frischluftzweiges 16 und eines Warmluftzweiges 18 ausgebildet
ist. Der letztere enthält
einen Wärmetauscher 20,
der durch einen Heizkörper
gebildet ist, welcher durch das Fluid durchströmt wird, welches zu Kühlzwecken
des Fahrzeugmotors dient. In der Mischkammer 14 ist eine
Mischklappe 22, vom Trommeltyp, aufgenommen, und zwar schwenkbar
um eine Achse 24 montiert, und umfaßt eine Wandung 26 von
kreiszylindrischer Form. Die Zweige 16 und 18 werden
mit Luft versorgt, die durch die Verwendung eines Gebläses 28 (teilweise
dar gestellt) beaufschlagt ist.
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Die
Mischklappe 22 ist schwenkbar zwischen zwei Extrempositionen,
jeweils entsprechend einer Position „nur warm" und einer Position „nur kalt", wobei sie auch zwischengelagerte Positionen einnehmen
kann. Hieraus resultiert, daß die
Mischkammer 14 durch Luft mit eingestellter Temperatur
in an und für
sich bekannter Weise gespeist bzw. beschickt werden kann.
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Die
Mischkammer 14 steht in Verbindung mit einem gemeinsamen
Kanal 30 (1 und 2), welcher
einen rechteckförmigen
Schnitt aufweist, der durch zwei sich parallel zu der Achse 24 der
Klappe 22 erstreckenden Längswandungen 32 und
durch zwei Lateral- bzw. Seitenwandungen 34 begrenzt ist. Der
Kanal bzw. die Leitung 30 ist innerlich durch zwei schräg verlaufende
Wandungen 36 (1 und 2) in drei
Bereiche aufgeteilt: einen mittleren Bereich 38, welcher
einem Entfrostungsaustritt entspricht, und zwei seitliche bzw. Lateralbereiche
bzw. Abschnitte 40, die einen Belüftungsaustritt bilden.
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Der
Entfrostungsaustritt 38 dient dazu, Entfrostungs-/Beschlags-reduzierende
-Düsen
der Windschutzscheibe zu versorgen, während der Belüftungsaustritt 40,
welcher doppelt bzw. zweischichtig ausgebildet ist, dazu dient,
die Belüftungsdüsen bzw.
Luftausströmer
zu versorgen, die im wesentlichen an dem Armaturenbrett (nicht dargestellt)
des Fahrzeugs angeordnet sind.
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Schließlich versorgt
die Mischkammer 14 einen unteren Austritt 42,
welcher „Fußaustritt" genannt wird, und
eine oder mehrere Düsen
(nicht dargestellt), die hin zu dem unteren Abschnitt des Innenraumes
H in dem Bereich der Füße der Insassen münden. Der
Austritt 42 wird durch eine Schwenkklappe 44 vom
Schmetterlingstyp gesteuert, die schwenkbar um eine Achse 46 montiert
ist. Der Austritt 42 versorgt bzw. speist zumindest eine
Belüftungsdüse bzw.
einen Luftausströmer,
der im unteren Abschnitt des Innenraumes vorgesehen ist.
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In
der Leitung 30 sind zwei Klappen 48 und 50 vom
Schmetterlingstyp angeordnet, schwenkbar um jeweilige Achsen 52 und 54 montiert
(1 und 2). Diese Achsen erstrecken
sich parallel zueinander und zu den Längsseiten 32 des Kanals
bzw. der Luftleitung 30.
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Die
Klappe 48 (2 und 5) umfaßt ein erstes
Paar, welches aus zwei Flügeln 56 vom Schmetterlingstyp
gebildet ist und die miteinander einen Winkel von nahezu 120° bilden.
Diese zwei Flügel
dienen dazu, in den mittleren bzw. Zentralbereich des Kanals ausgelenkt
bzw. -geklappt zu werden, welcher den Entfrostungsaustritt bildet.
Beidseitig des ersten Flügelpaares 56 sind
zwei zweite Paare angeordnet, jeweils aus zwei Flügeln 58 gebildet,
die miteinander einen Winkel benachbart zu bzw. von etwa 120° bilden,
wobei die zwei Flügelpaare 58 denselben
Winkelversatz zeigen und winkelmäßig versetzt
sind bezüglich
des ersten Flügelpaars 56.
Die zwei Flügelpaare 58 können sich
jeweils in den zwei Lateralbereichen bzw. -abschnitten versetzen
bzw. bewegen, welche den Belüftungsaustritt 40 bilden.
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Die
Klappe 50 umfaßt
ein erstes Paar, gebildet aus zwei Flügeln 60, vom Schmetterlingstyp,
im wesentlichen in derselben Ebene angeordnet und verkeilt an einem
mittleren Abschnitt der Achse 54. Beidseitig des Flügelpaares 60 sind
zwei zweite Flügelpaare 62 angeordnet,
ebenfalls vom Schmetterlingstyp. Die zwei Flügelpaare 62 liegen
coplanar vor und verfügen über einen
Winkelversatz von etwa 90° mit
Bezug auf das erste Flügelpaar 60.
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Das
erste Flügelpaar 56 der
Klappe 48 und das erste Flügelpaar 60 der Klappe 50 dienen
dazu, gemeinsam wechselzuwirken, um den Entfrostungsaustritt 38 zu öffnen oder
zu schließen,
während
die zweiten Flügelpaare 58 der
Klappe 48 und die zweiten Flügelpaare 62 der Klappe 50 dazu
dienen, gemeinsam wechselzuwirken, um den Belüftungsaustritt 40 zu öffnen oder
zu schließen.
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Wie
man es in 1 erkennen kann, umfaßt die Anlage
bzw. Vorrichtung Steuermittel, um die Klappen 48 und 50 in
koordinierter Weise zu schwenken. Diese Steuermittel umfassen zwei
gezahnte Sektoren 64 und 66, die mit einem Hebel 68 verbunden
sind, der schwenkbar um eine Achse 70 montiert ist. Die
Sektoren 64 und 66 greifen jeweils in zwei Zahnräder bzw.
Ritzel 72 und 74 ein, jeweils an den Achsen 52 und 54 der
Klappen aufgepreßt
bzw. aufgeklemmt bzw. verkeilt. Die Klappen können in derselben Richtung
verschwenkt werden, zwischen zwei Extrempositionen, unter der Einwirkung
der Steuermittel, wobei der winkelmäßige Ausschlag der Klappe 48 größer als
90° ist,
und wobei jener der Klappe 50 benachbart zu 90° bzw. nahezu
90° ist.
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In
der Belüftungsposition, 1, 2 und 3,
befindet sich ein Flügel 56 der
Klappe 48 in derselben Ebene wie ein Flügel 60 der Klappe 50, wobei
diese somit gemeinsam den Entfrostungsaustritt 38 sperren
(3). In dieser selben Position sind die Flügel 58 der
Klappe 48 und die Flügel 62 der Klappe 50 voneinander
beabstandet (1), so daß ein Fluß bzw. Flux bzw. eine Strömung an
behandelter Luft, kommend von der Mischkammer 14, durch die
zwei Seiten- bzw. Lateralabschnitte des Kanals treten kann.
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Die
Klappen sind schwenkbar hin zu einer anderen Extremposition, Entfrostungsposition
genannt, wie sie in den 4 bis 7 dargestellt
ist.
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In
der Entfrostungsposition befindet sich in jedem Lateral- bzw. Seitenabschnitt
des Kanals ein Flügel 58 der
Klappe 48 im wesentlichen in derselben Ebene, wie ein Flügel 62 der
Klappe 50, um gemeinsam den Verschluß des Belüftungsaustrittes 40 zu
sichern. Im Gegensatz hierzu liegen die Flügel 56 der Klappe 48 und
die Flügel 60 der
Klappe 50 beabstandet vor, so daß es einer Luftströmung, ausgehend von
der Mischkammer 14, ermöglicht
ist, durch den zentralen bzw. mittleren Bereich bzw. Abschnitt des Kanals
bzw. der Leitung zu treten. Selbstverständlich können die Klappen auch andere
zwischengelagerte Positionen einnehmen, so daß ein Durchtritt der Luftströmung sowohl
durch den Entfrostungsaustritt als auch den Belüftungsaustritt ermöglicht ist.
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Unter
nunmehriger Bezugnahme auf die 8 bis 11 ist
eine alternative Ausführungsform
dargestellt. Der maßgebliche
Unterschied besteht darin, daß die
jeweiligen Flügel
von jedem Flügelpaar
der Klappe 50 nicht mehr coplanar wie in der vorangegangenen
Ausführungsform
sind, sondern vielmehr miteinander einen stumpfen Winkel bilden, welcher
annähernd
170° beträgt. Diese
spezifische Ausbildung ermöglicht
es, die Klappe 50 stärker
hin zu dem oberen Ende des Kanals 30 zu versetzen (wenn
in der Zeichnung betrachtet).
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In
den 8 und 9 sind die Klappen in der Belüftungsposition
dargestellt. Die Flügelpaare 58 und 62 sind
beabstandet, um einen Luftfluß durchtreten
zu lassen (8), während einer der Flügel 56 in
derselben Ebene vorliegt wie ein Flügel 60 (9), wodurch
es ermöglicht
ist, vollständig
den Entfrostungsaustritt zu verschließen.
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Inder
Entfrostungsposition (10 und 11) tragen
die Flügel 58 und 62 dazu
bei, den Belüftungsaustritt
zu schließen
(10), während die
Flügel 56 und 60 beabstandet
sind, um den Entfrostungsaustritt freizugeben.
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Die
Ausbildung der zwei Klappen ermöglicht es,
den erforderlichen Bauraum der Vorrichtung bzw. Anlage zu reduzieren,
da die Größe und der
Ausschlag der zwei Klappen stärker
beschränkt
sind als dies der Fall bei einer Einzelklappe ist Ferner ermöglicht es
die Erfindung, homogenere Lufttemperaturen zwischen den unterschiedlichen
Mündungen
zu erhalten.
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Der
Hebel 68 ist mit Steuermitteln (nicht dargestellt) verbunden,
welche ebenfalls das Schwenken der Misch- bzw. Temperaturklappe 62 sowie
der Klappe 44 steuern bzw. regeln, und zwar abhängig von
dem durch die Fahrzeuginsassen gewünschten aerothermischen Komfort.
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Das
Mischen der Ströme
an Kaltluft und Warmluft kann durch eine Mischklappe unterschiedlichen
Typs erfolgen. Ebenfalls kann die Steuerung der Klappen 48 und 50 auch
durch andere mechanische Mittel mit unterschiedlichen Kinematiken
erzielt werden.