DE202010016053U1 - Automotive air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend
– ein Gehäuse (1),
– ein Gebläse (2),
– eine Frischlufteinlassöffnung (7) zum Einleiten von Frischluft aus einer Umgebung eines Kraftfahrzeuges,
– eine Umluftlufteinlassöffnung (5) zum Einleiten von Umluft aus einem Innenraum des Kraftfahrzeuges,
– wenigstens eine an der Frischlufteinlassöffnung (7) angeordnete Frischluftklappe (8) zur Steuerung der durch die Frischlufteinlassöffnung (7) einleitbaren Luftmenge,
– wenigstens eine an der Umlufteinlassöffnung (5) angeordnete Umluftklappe (6) zur Steuerung der durch die Umlufteinlassöffnung (5) einleitbaren Luftmenge,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einer vollständig geöffneten Stellung der wenigstens einen Umluftklappe (6) die von der wenigstens einen Umluftklappe (6) freigegebene Strömungsquerschnittsfläche weniger als 60% oder 40% der Querschnittsfläche der Umlufteinlassöffnung (5) und/oder der Frischlufteinlassöffnung (7) beträgt und/oder in einer, insbesondere vollständig, geöffneten Stellung die Geometrie der wenigstens einen Umluftklappe (6) dahingehend ausgebildet ist, dass parallele, auf der wenigstens einen Umluftklappe (6) auftreffende, entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Luft...Automotive air conditioning system comprising
A housing (1),
A blower (2),
A fresh air inlet opening (7) for introducing fresh air from an environment of a motor vehicle,
A circulating air inlet opening (5) for introducing circulated air from an interior of the motor vehicle,
At least one fresh air flap (8) arranged on the fresh air inlet opening (7) for controlling the amount of air which can be introduced through the fresh air inlet opening (7),
At least one recirculation flap (6) arranged on the recirculation inlet opening (5) for controlling the amount of air which can be introduced through the recirculation inlet opening (5),
characterized in that
in a fully open position of the at least one circulating air flap (6), the flow cross-sectional area released by the at least one recirculating air flap (6) is less than 60% or 40% of the cross-sectional area of the recirculating air inlet opening (5) and / or the fresh air inlet opening (7) and / or one, in particular completely, open position, the geometry of the at least one recirculation flap (6) is designed such that parallel, on the at least one recirculation flap (6) impinging, opposite to the flow direction of the air ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugklimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an automotive air conditioning system according to the preamble of claim 1.
Kraftfahrzeugklimaanlagen dienen dazu, die dem Innenraum eines Kraftfahrzeuges zuzuführende Luft zu erwärmen und/oder zu kühlen. Die Kraftfahrzeugklimaanlagen sind mit verschiedenen als Luftklappen ausgebildeten Luftleiteinrichtungen versehen. Die Luftklappen dienen dabei z. B. zu steuern, ob dem Fahrzeuginnenraum Luft aus der Umgebung oder aus dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird. Diese Luftklappen werden als Frischluft- und Umluftklappen bezeichnet. Ferner weist die Kraftfahrzeugklimaanlage außerdem zusätzliche Luftklappen auf welche dazu dienen, die in den Fahrzeuginnenraum leitbare Menge an Luft zu steuern. Zum Bewegen der Luftklappen werden als Aktuatoren beispielweise Stellantriebe mit einem Getriebe und einem Elektromotor verwendet.Automotive air conditioning systems serve to heat and / or to cool the air to be supplied to the interior of a motor vehicle. The motor vehicle air conditioners are provided with various designed as louvers louvers. The louvers are used for. B. to control whether the vehicle interior air from the environment or from the vehicle interior is supplied. These louvers are referred to as fresh air and recirculation flaps. Furthermore, the motor vehicle air conditioning system also has additional air dampers which serve to control the amount of air which can be conducted into the vehicle interior. To move the louvers are used as actuators, for example, actuators with a gear and an electric motor.
Mit einer Frischluftklappe kann eine Frischlufteinlassöffnung an dem Gehäuse geöffnet und verschlossen werden und mit einer Umluftklappe kann eine Umlufteinlassöffnung an dem Gehäuse geöffnet und geschlossen werden. Bei einer geöffneten Frischluftklappe und einer geschlossenen Umluftklappe gelangt der von dem Gebläse abgestrahlte Schall im Wesentlichen in die Umgebung des Kraftfahrzeuges, weil aufgrund der geschlossenen Umluftklappe der Schallweg von dem Gebläse zu dem Innenraum des Kraftfahrzeuges durch die geschlossene Umluftklappe an der Umlufteinlassöffnung verschlossen ist. Bei einem Umschalten in den Umluftbetrieb, d. h. einem Schließen der Frischluftklappe und einem Öffnen der Umluftklappe, kann der von dem Gebläse abgegebene Schall durch die geöffnete Umlufteinlassöffnung in den Innenraum des Kraftfahrzeuges gelangen. Häufig verändert sich dabei auch der Gebläsebetriebspunkt bzw. eine Drehzahl des Gebläses, weil der Luftansaugweg von der Umgebung zu dem Gebläse einen anderen Strömungswiderstand aufweist als der Luftansaugweg vom Innenraum des Kraftfahrzeuges zu dem Gebläse. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einer Luftgüteregelung, die abhängig von der Reinheit der Außenluft automatisch eine Umschaltung zwischen Außen- und Umluftbetrieb einleiten, wird eine derartige Geräuschänderung im Innenraum des Kraftfahrzeuges als störend empfunden.With a fresh air flap, a fresh air inlet opening can be opened and closed on the housing and with a recirculating air flap, a recirculation air inlet opening on the housing can be opened and closed. With an opened fresh air flap and a closed recirculation flap, the sound radiated by the blower passes essentially into the surroundings of the motor vehicle because, due to the closed recirculation flap, the sound path from the blower to the interior of the motor vehicle is closed by the closed recirculation flap on the recirculation inlet opening. When switching to recirculation mode, d. H. closing the fresh air flap and opening the recirculating air flap, the sound emitted by the fan can pass through the open recirculating air inlet opening into the interior of the motor vehicle. Frequently, the fan operating point or a rotational speed of the fan also changes because the air intake path from the surroundings to the fan has a different flow resistance than the air intake path from the interior of the motor vehicle to the fan. In particular, in motor vehicles with an air quality control, which automatically initiate a switch between external and recirculation mode depending on the purity of the outside air, such a change in noise in the interior of the motor vehicle is distracting.
Zur Geräuschreduzierung in dem Fahrzeuginnenraum wurde bereits versucht, einen schallreduzierenden Ansaugkanal von der Umlufteinlassöffnung zu dem Innenraum des Kraftfahrzeuges vorzusehen. Derartige schallreduzierende Luftansaugkanäle reduzieren jedoch nicht im ausreichenden Umfang den von dem Gebläse abgegebenen Schall bei der geöffneten Umluftklappe. Insbesondere bei Frequenzbändern von unterhalb 1 kHz kann von einem derartigen schallreduzierenden Luftansaugkanal der Schall im Wesentlichen nicht gedämmt werden und häufig ist es aus Platzgründen nicht möglich, unterhalb der Instrumententafel einen schallgedämpften Luftansaugkanal bzw. einen schallgedämpften Luftansaugkanal in einer ausreichenden Größe einzubauen.To reduce noise in the vehicle interior, an attempt has already been made to provide a sound-reducing intake duct from the circulating air inlet opening to the interior of the motor vehicle. However, such sound-reducing air intake ducts do not reduce to a sufficient extent the sound emitted by the fan at the open recirculation damper. In particular, at frequency bands below 1 kHz, the sound can not be substantially insulated from such a sound-reducing air intake duct and often it is not possible for reasons of space to install below the instrument panel a sound-damped air intake duct or a sound-damped air intake duct in a sufficient size.
Die
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Kraftfahrzeugklimaanlage zur Verfügung zu stellen, bei der auch bei einer geöffneten Umluftklappe wenig Schall des Gebläses in den Innenraum des Kraftfahrzeuges gelangt.The object of the present invention is therefore to provide an automotive air conditioning system, in which even with an open recirculation flap little sound of the blower enters the interior of the motor vehicle.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend ein Gehäuse, ein Gebläse, eine Frischlufteinlassöffnung zum Einleiten von Frischluft aus einer Umgebung eines Kraftfahrzeuges, eine Umluftlufteinlassöffnung zum Einleiten von Umluft aus einem Innenraum des Kraftfahrzeuges, wenigstens eine an der Frischlufteinlassöffnung angeordnete Frischluftklappe zur Steuerung der durch die Frischlufteinlassöffnung einleitbaren Luftmenge, wenigstens eine an der Umlufteinlassöffnung angeordnete Umluftklappe zur Steuerung der durch die Umlufteinlassöffnung einleitbaren Luftmenge, wobei in einer vollständig geöffneten Stellung der wenigstens einen Umluftklappe die von der wenigstens einen Umluftklappe freigegebene Strömungsquerschnittsfläche weniger als 60% oder 40% der Querschnittsfläche der Umlufteinlassöffnung und/oder der Frischlufteinlassöffnung beträgt und/oder in einer, insbesondere vollständig, geöffneten Stellung die Geometrie der wenigstens einen Umluftklappe dahingehend ausgebildet ist, dass parallele, auf der wenigstens einen Umluftklappe auftreffende, entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Luft gerichtete fiktive Strahlen zu wenigstens 40%, 50% oder 70% von der wenigstens einen Umluftklappe in einen Zuführungskanal reflektierbar sind und die Frischlufteinlassöffnung und die Umlufteinlassöffnung in den Zuführungskanal mündet und/oder die wenigstens eine Umluftklappe tropfenförmig ausgebildet ist.This object is achieved with an automotive air conditioning system, comprising a housing, a fan, a fresh air inlet opening for introducing fresh air from an environment of a motor vehicle, a recirculation air inlet opening for introducing circulating air from an interior of the motor vehicle, at least one arranged on the fresh air inlet opening fresh air flap for controlling by the fresh air intake opening einleitbaren air quantity, at least one arranged on the recirculation air inlet Umluftklappe for controlling the air inlet volume through the Umlufteinlassöffnung, wherein in a fully open position of the at least one Umluftklappe the freed by the at least one Umluftklappe flow cross-sectional area less than 60% or 40% the cross-sectional area of the circulating air inlet opening and / or the fresh air inlet opening and / or in a, in particular completely, open position, the geometry of the at least one recirculation damper is formed so that parallel, impinging on the at least one recirculation damper, directed counter to the flow direction of the air fictitious rays at least 40%, 50% or 70% of the at least one recirculated-air flap can be reflected in a supply channel and the fresh-air inlet opening and the recirculation inlet opening open into the supply channel and / or the at least one recirculating-air flap is drop-shaped.
Bei einer teilweise oder vollständig geöffneten Umluftklappe kann somit aufgrund der Geometrie oder anderer Merkmale der wenigstens einen Umluftklappe kein oder nur sehr wenig Schall von dem Gebläse durch die Umlufteinlassöffnung nach außerhalb des Gehäuses gelangen. Dadurch wird im Umluftbetrieb der Kraftfahrzeugklimaanlage nur sehr wenig Schall von dem Gebläse in den Innenraum des Kraftfahrzeuges geleitet. Bei einem Umschalten vom Frischluftbetrieb in den Umluftbetrieb und umgekehrt kann somit von den Insassen des Kraftfahrzeuges im Innenraum nur eine sehr geringe Geräuschänderung oder keine Geräuschänderung wahrgenommen werden.In the case of a partially or completely opened recirculating-air flap, due to the geometry or other features of the at least one recirculating-air flap, no or only very little noise from the fan can pass through the recirculating-air inlet opening to the outside of the housing. As a result, only very little sound is conducted from the fan into the interior of the motor vehicle in the recirculation mode of the motor vehicle air conditioning system. When switching from the fresh air mode in the recirculation mode and vice versa can be perceived by the occupants of the motor vehicle in the interior only a very small noise change or no noise change.
Insbesondere ist die wenigstens eine Umluftklappe um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert. Vorzugsweise ist dabei die wenigstens eine Umluftklappe von wenigstens einem Aktuator verschwenkbar und insbesondere die wenigstens eine Frischluftklappe von einem gesonderten wenigstens einen Aktuator bewegbar, insbesondere verschwenkbar, um eine weitere Schwenkachse gelagert.In particular, the at least one circulating air flap is mounted pivotably about a pivot axis. Preferably, the at least one recirculating air flap is pivotable by at least one actuator and in particular the at least one fresh air flap of a separate at least one actuator movable, in particular pivotable about a further pivot axis.
In einer weiteren Ausgestaltung entspricht bei einer vollständig geöffneten wenigstens einen Umluftklappe und bei einer geschlossenen wenigstens einen Frischluftklappe der Strömungswiderstand der durch die Umlufteinlassöffnung eingesaugten Luft im Wesentlichen der durch die Frischlufteinlassöffnung eingesaugten Luft bei einer geschlossenen wenigstens einen Umluftklappe und bei einer vollständig geöffneten wenigstens einen Frischluftklappe. Ein im Wesentlichen gleicher Strömungswiderstand bedeutet, dass sich der Strömungswiderstand der von dem Gebläse angesaugten Luft im Frischluftbetrieb und im Umluftbetrieb um weniger als 30%, 20%, 10% oder 5% unterscheidet. Hierzu weist beispielsweise die wenigstens eine Umluftklappe in einer geöffneten, insbesondere vollständig geöffneten Stellung einen entsprechend großen Strömungswiderstand auf, so dass dadurch der im Wesentlichen gleiche Strömungswiderstand zwischen dem Frischluftbetrieb und dem Umluftbetrieb erreicht werden kann.In a further embodiment, in the case of a completely open at least one circulating air flap and in the case of a closed at least one fresh air flap, the flow resistance of the air sucked through the circulating inlet opening essentially corresponds to the air sucked in by the fresh air inlet opening with a closed at least one circulating air flap and with a completely opened at least one fresh air flap. A substantially equal flow resistance means that the flow resistance of the air sucked in by the fan in fresh air mode and in recirculated air mode differs by less than 30%, 20%, 10% or 5%. For this purpose, for example, the at least one recirculation damper in an open, in particular fully open position, a correspondingly large flow resistance, so that thereby the substantially same flow resistance between the fresh air operation and the recirculation mode can be achieved.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist von dem Gehäuse an der Umlufteinlassöffnung eine Ebene aufgespannt und die fiktiven parallelen Strahlen sind im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene ausgerichtet. Im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene ausgerichtet bedeutet dabei, dass die fiktiven parallelen Strahlen mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° senkrecht zu der Ebene ausgerichtet sind.In a supplementary embodiment, a plane is spanned by the housing at the circulating air inlet opening, and the notional parallel rays are aligned substantially perpendicular to the plane. Aligned substantially perpendicular to the plane means that the fictitious parallel rays are aligned with a deviation of less than 30 °, 20 °, 10 ° perpendicular to the plane.
Vorzugsweise sind die fiktiven Strahlen an der Oberfläche der wenigstens einen Umluftklappe nach dem Reflexionsgesetz, d. h. Einfallswinkel gleich Reflexionswinkel, reflektiert.Preferably, the fictitious rays on the surface of the at least one recirculation damper according to the law of reflection, d. H. Angle of incidence equals reflection angle, reflected.
In einer Variante ist in einem Schnitt der wenigstens einen Umluftklappe senkrecht zu der Schwenkachse die wenigstens eine Umluftklappe außenseitig als Kreisbogen ausgebildet und der Mittelpunkt des Kreises des Kreisbogens entspricht im Wesentlichen der Schwenkachse. Bei einer tropfenförmigen Umluftklappe kann ein Teil der Umluftklappe als Kreisbogen ausgebildet sein und der andere Teil der Umluftklappe, welcher sich an dem Kreisbogen oder Kreisbogenabschnitt der wenigstens einen Umluftklappe anschließt, besteht dabei aus zwei ebenen Schenkeln, die in einem spitzen Winkel zueinander ausgerichtet sind und dabei sind die beiden ebenen Schenkel an einem Ende im Wesentlichen tangential zu dem Kreis, welcher den Kreisbogen bildet, ausgerichtet und das andere Ende der beiden Schenkel endet in einem gemeinsamen Punkt oder einem gemeinsamen Ende.In a variant, in a section of the at least one circulating air flap perpendicular to the pivot axis, the at least one circulating air flap on the outside formed as a circular arc and the center of the circle of the circular arc substantially corresponds to the pivot axis. In a drop-shaped recirculation damper, a part of the recirculation damper can be formed as a circular arc and the other part of the recirculation damper, which adjoins the circular arc or circular arc portion of at least one recirculation damper, consists of two flat legs, which are aligned at an acute angle to each other and thereby the two planar legs are aligned at one end substantially tangential to the circle forming the circular arc, and the other end of the two legs terminate at a common point or end.
Zweckmäßig weist die wenigstens eine Umluftklappe wenigstens einen Reflexionsarm und vorzugsweise einen Öffnungsarm auf und in einer vollständig geöffneten Stellung der wenigstens einen Umluftklappe ist der wenigstens eine Reflexionsarm im Wesentlichen parallel zu der von dem Gehäuse an der Umlufteinlassöffnung aufgespannten Ebene ausgerichtet. Der wenigstens eine Reflexionsarm ist dabei vorzugsweise in einer vollständig geöffneten Stellung der wenigstens einen Umluftklappe im Wesentlichen, d. h. mit einer Abweichung von weniger als 30°, 20°, 10° oder 5° parallel zu der Ebene ausgerichtet, welche von dem Gehäuse im Bereich der Umlufteinlassöffnung aufgespannt ist.Suitably, the at least one recirculation flap has at least one reflection arm and preferably an opening arm and in a fully open position of the at least one recirculation flap, the at least one reflection arm is aligned substantially parallel to the plane defined by the housing at the recirculation inlet opening. The at least one reflection arm is preferably substantially in a fully open position of the at least one recirculation damper, d. H. with a deviation of less than 30 °, 20 °, 10 ° or 5 ° aligned parallel to the plane which is spanned by the housing in the region of the recirculation air inlet opening.
In einer weiteren Ausführungsform ist in der vollständig geöffneten Stellung der wenigstens einen Umluftklappe der Öffnungsarm in einem spitzen Winkel, vorzugsweise zwischen 10° und 80°, insbesondere zwischen 20° und 70°, zu der Ebene ausgerichtet.In a further embodiment, in the fully open position of the at least one recirculating-air flap, the opening arm is aligned at an acute angle, preferably between 10 ° and 80 °, in particular between 20 ° and 70 °, to the plane.
Insbesondere ist die wenigstens eine Umluftklappe mit einem Helmholtzresonator versehen und/oder die wenigstens eine Umluftklappe besteht außenseitig wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus einem schallabsorbierenden Material, z. B. Schaumstoff, Faservlies, geschäumtes Material, mikroperforiertes oder mikroporöses Material, insbesondere Kunststoff.In particular, the at least one recirculation damper is provided with a Helmholtz resonator and / or the outside is at least partially a recirculation damper, in particular completely, from a sound-absorbing material, for. As foam, nonwoven fabric, foamed material, microperforated or microporous material, in particular plastic.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Kraftfahrzeugklimaanlage einen Kältemittelverdampfer und/oder eine Heizeinrichtung und/oder einen Luftfilter und/oder wenigstens einen Aktuator zum Bewegen der Frischluft- und Umluftklappe.In a further embodiment, the motor vehicle air conditioning system comprises a refrigerant evaporator and / or a heating device and / or an air filter and / or at least one actuator for moving the fresh air and recirculating air flap.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der wenigstens eine Aktuator ein Elektromotor oder ein Piezoelement.In a further embodiment, the at least one actuator is an electric motor or a piezoelectric element.
Vorzugsweise weist die Kraftfahrzeugklimaanlage wenigstens einen Luftkanal zum Durchleiten von Luft auf.The motor vehicle air conditioning system preferably has at least one air duct for the passage of air.
Insbesondere besteht das Gehäuse der Kraftfahrzeugklimaanlage wenigstens teilweise aus Kunststoff.In particular, the housing of the motor vehicle air conditioning at least partially made of plastic.
In einer weiteren Ausgestaltung weist der Aktuator eine Positionsermittlungseinrichtung zur Erfassung der Lage des Mechanismus, z. B. einer Welle, auf.In a further embodiment, the actuator has a position detection device for detecting the position of the mechanism, for. As a wave on.
Insbesondere ist die Positionsermittlungseinheit mit einer Steuerungseinheit für die Kraftfahrzeugklimaanlage verbunden und mittels der von der Positionsermittlungseinheit erfassten Daten der Aktuator steuerbar zur Erzielung einer bestimmten Lage des Mechanismus bzw. der wenigstens einen Luftklappe.In particular, the position detection unit is connected to a control unit for the motor vehicle air conditioning system and controllable by means of the data detected by the position detection unit of the actuator to achieve a specific position of the mechanism or the at least one air damper.
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Eine Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse
Das Gebläse
Das Gehäuse
Die Umlufteinlassöffnung
Von dem Gehäuse
Die Umluftklappen
In
In
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugklimaanlage wesentliche Vorteile verbunden. Aufgrund der Geometrie der Umluftklappen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Gebläsefan
- 33
- Gebläsenabefan hub
- 44
- Gebläseschaufelfan blade
- 55
- UmlufteinlassöffnungRecirculated air inlet opening
- 6 6
- Umluftklapperecirculation damper
- 77
- FrischlufteinlassöffnungFresh air inlet opening
- 88th
- FrischluftklappeFresh air flap
- 99
- Luftkanalair duct
- 1010
- Zuführungskanalfeed channel
- 1111
- Schwenkachseswivel axis
- 1212
- Ebenelevel
- 1313
- Fiktiver StrahlFictitious beam
- 1414
- Einfallsstrahlincident beam
- 1515
- Reflexionsstrahlreflection beam
- 1616
- Kreisbogenarc
- 1717
- ReflexionsarmLow reflection
- 1818
- Öffnungsarmopening arm
- 1919
- HelmholtzresonatorHelmholtz
- 2020
- Resonatorraumresonator chamber
- 2121
- Resonatoröffnungresonator opening
- 2222
- Schallabsorbierendes MaterialSound absorbing material
- 2323
- Schenkelleg
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 1779255 C3 [0006] DE 1779255 C3 [0006]
Claims (10)
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