DE2455339C3 - Vorrichtung zum Heizen und Belüften von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Heizen und belüften von Kraftfahrzeugen mit einem beheizbaren Warmliiftkanal und einem Kaltluftbypaß, einem Gebläse sowie einer Einrichtung zum Mischen der Kalt- und Warmluft, wobei die Mischlul't den Ausströmdüsen im Fahrgastraum zugeleitet wird.

Bei der Erfindung handelt es sich also um eine sogenannte Mischlufll.cizimg, bei der ein ständig erhitzter Luftstrom mit einem Kaltluftstrom in einem bestimmten Verhältnis gemischt werden soll. Es soll auch insbesondere d;ibei üvr Kallliil'tsirom allein zur Wirkung kommen können, was insbesondere bei Sommerbetrieb wünschenswert und notwendig für eine intensive Belüftung des Fahrgastraumes ist.

Es ist bei Mischluftheizungen bekannt, die Regelung der Mischluft, d. h. deren Temperatur durch eine Verstellung von Klappen im Luftluhrungssystem herbeizuführen. Derartige Regelklappen ergeben jedoch besondere Probleme. So ist es bei Verwendung von einer Regelklappe im allgemeinen so, daß bei einem für die Belüftung groß gewählten Kaltluftquerschnitt eine gute Regelung bzw. Mischung der Luft erst nach einem größeren Weg der Klappe und damit auch des Bedienungshebels einsetzt. Eine lineare Regelung ist somit nicht gegeben. Zur Vermeidung dieses Machteiles kann man auch an der schwenkbaren Klappe einen in den Kaltluftkanal hineinreichenden Widerstand anbringen, der den Querschnitt des Kaltluftkanals von vornherein drosselt, aber eine bessere Regelung ergibt. Der Nachteil dieser Anordnung ist der, daß der Querschnitt des Kaltluftkanals vermindert wird, so daß insbesondere im Sommer die Belüftung des Fahrgastraumes zu gering wird. Neben der relativ schlechten Regelung haben die Klappen noch den Nachteil einer schlechten Abdichtung sowie einer ungewollten Leitschaufelwirkung. Ihr Platzbedarf ist darüber hinaus beträchtlich und, wenn sie entgegen der Strömungsrichtung der Luft bewegt werden, ihre Betätigung schwergängig bzw. ungleichmäßig.

Es ist auch bereits bekannt, bei einer Klimaanlage eine Scheibe zu verwenden, die zwei Durchbrüche aufweist, die jeweils mit zwei von insgesamt drei je einem Luftkanal zugeordneten Öffnungen sich teilweise decken können, wodurch immer die Luft aus zwei Kanälen gemischt wird (DT-OS 22 11 091). Eine solche Regelscheibe ist jedoch für eine Mischluftheizung für Kraftfahrzeuge nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Mischen der Kalt- und Warmluft der eingangs genannten Art unter Vermeidung der geschilderten Nachteile bezüglich Aufbau und Steuerung der Luftströme zu vereinfachen. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Einrichtung von einem in an sich bekannter Weise etwa halbkreisförmig ausgebildeten Regelscheibensemgent gebildet ist und tier Warmlufikanal sowie der Kaltluftbypaß je eine etwa halbkreisförmige Durchströmöffnung besitzen, die sich zu einer Kreisfläche ergänzen und je von dem

Kegelscheibensegment abdeckbar simi. Die genaue Formgebung der Durehströmöffnungen und/oder des Regelseheibensegmenles wird in an sich bekannter Weise entsprechend der gewünschten Regelcharakterisiik ausgeführt.

l^iis Regelscheibcnsegincnl kann ii Strömungsrichtung gesehen vor oder hinter dem Wärmetauscher ungeordnet sein. Ils wird jedoch eine Anordnung bevorzugt, bei der das Rcgelseheibensegment wie die Umschaltklappe in der DT-RS 8 98 85b /wischen dem Wärmetauscher und dem in Sirömungsrichtung dahinter liegenden Gebläse angeordnet ist. Zweckmäßig befinden sich die Durchströmöffnungen für die KaIt- und Warmluft in einer Platte und sind durch einen Mittelsteg voneinander getrennt, der die Drehachse für das Regelscheibensegment aufnimmt. Für die Drehung des Regelscheibensegmentes kommt zweckmäßig ein Seilzug zur Verwendung, für den das Regelscheibensegment bzw. dessen Welle mit einer Seilrolle versehen ist.

Um eine gute Abdichtung der l..u^rislröme in der jeweiligen .ScbJicß.sidJung de.s Regel.seheiben.segmenle.v zu erreichen, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Durchströniöifnungen in der Platte von einem Dichtring umgeben, gegen den das Regelscheibensegment sich zumindest in der Stellung anlegt, in der es eine der beiden Durchströmöffnungen vollständig abschließt. Damit jedoch die Bewegung des Regelscheibensegmentes durch Reibungskräfte nicht erschwert wird, ist es zweckmäßig, wenn das Regelseheibensegmeni unter der Wirkung einer Feder steht, die nur in der jeweiligen Schließstellung des Regelscheibensegmentes für den Warmluftkanal oder Kaltuftbypaü wirksam ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, daß die Welle des Regelscheibensegnientcs in einem Lagerbock axial verschiebbar geführt ist, zwischen dem und dem Regelscheibensegment sich eine Druckfeder befindet, wobei der Lagerbock auf der der Feder abgewandten Stirnseile mit Schrägflächen derart versehen ist, daß jeweils gegenüberliegend zwei Verliefungen und zwei Erhöhungen gebildet sind und ein quer zur Längsachse der Welle durch diese hindurchgehender Stift mit den Schrägflächen zusammenwirkt.

LIm bei Kaltluftbetrieb zu vermeiden, daß eine Aufheizimg des Kaltluftstromes durch den parallel zum Kallluftbypaß angeordneten Wärmetauscher erfolgt, schlägt die Erfindung weiterhin vor, die Trennwand zwischen Warmluftkanal und Kaltluftbypaß bis zur Einlaßöffnung für die Frischluft vorzuziehen. Diese Maßnahme setzt allerdings voraus, daß das Regelscheibensegmcnt und das Gebläse hinter dem Wärmetauscher angeordnet sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben, in welchen zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine vereinfachte Heizungs- und Lüftungsanordnung mit angrenzenden Karosserieteilen,

Fig.2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. I in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie lll-lll in Fig.2 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 das linke Ende des I .agerhockes im Schnitt und

F i g. 5 eine Ansicht des Lagerbockes in Richtung des Pfeiles A in vergrößertem Maßstab.

In I·' ig. 1 bezeichnet I die Windschutzscheibe. 2 den oberen Teil des Armaturenbrettes und 3 l.uftschlitze in dem an die Windschutzscheibe 1 anschließenden Karosserieblech 4. Mil 5 ist ein Luttsammelkaslen bezeichnet, in den ein zur Luftführung dienende?· Kanalsystem 6 hineinragt, bzw. von dorl seinen Ausgang nimmt. Das Kanalsystem 6 ist durch eine s Trennwand 7 in einen Warmluftkanal 8 und einen Kallluflbypal.} 9 imlerteilt. Im Warmluftkanal 8 befindet sich der Wärmelauscher 10, der dauernd vom Kühlwasser des Motors durchströmt ist und somit Wärme an durchströmende Luft im Kanal 8 abgeben

ίο kann, sobald der Motor seine Betriebswärme erreicht hat. Mil Il sind die Anschlüsse für den Wärmetauscher IO bezeichnet.

Die Trennwand 7 endet innerhalb des Kanalsystems 6 an oder nahe einer Platte 15, die, wie I·' i g. 2 zeigt, zwei

is halbkreisförmige Durchströmöffnungen 16 und 17 besitzt, die durch einen Steg 18 voneinander getrennt sind. Die öffnung 16 ist dem Kaltluftbypaß 9 und die öffnung 17 dem Warmlufikanal 8 zugeordnet. In der Platte 15, d. h. im Steg 18 oder auch an der Trennwand 7 ist eine Welle 14 gelagert, mit der <:as etwa halbkreisförmige Reyel.scbeibensegment 20 fest verbunden ist. Das Regelscheibensegnieni 20 ist in Fig.2 in einer Stellung gezeichnet, in der es die Durchströmöffnung 16 etwa zu dreiviertel und die Durchströmöffnung 17 zu einem Viertel abschließt Entsprechend dem Verhältnis der offenen Flächen der Durchströmöffnungen wird Kalt- und Warmluft in diesem Verhältnis gemischt. Durch die Formgebung des Regehcheibensegmentes 20 und insbesondere der Durehströmöffnun-

.10 gen 16 und 17, die von der Halbkreisform dann etwas abweicht, kann die Regelcharakteristik verändert und damit jeweils günstig (linear) ausgelegt werden.

Das Regelscheibensegment 20 ist mit der Welle i9 zusammen drehbar. In diesem Falle sitzt, z. B. auf der Welle 19 eine Seilrolle 22, die von einem Seilzug 2.3 od. dgl. betätigt wird, der mit einer I landhabe 24, die am oder in der Nähe des Armaturenbrettes 2 sich befindet, verbunden ist. In den F i g. 1 und 2 ist der Seilzug 23 schematisch angedeutet. Das Regelscheibensegment 20 kann auch in jeder anderen Weise und auch für sich allein ohne Welle 19, z. B. mittels Kniehebel bewegt werden. Das Regelscheibensegmcnt 20 kann jede Durchströmöffnung 16 bzw. 17 für sich allein vollständig abschließen, so daß nur Kaltluft oder nur Warmluft dem Fahrgastraum zugeführt wird.

In Strömungsrichtung gesehen hinter dem Regclseheibcnsegment 20 ist das Gebläse 26 angeordnet, dessen Motor mit 27 bezeichnet ist. Auch das Gebläse 26 ist nur schcmalisch dargestellt. Hinter dem Gebläse 26 befindet sich eine Klappe 28, durch die die Misrhluft oder auch nur Kalt- oder Warmluft durch einen Kanal 29 den Entfrosterdüsen 30 oder einen Kanal 31 dem Fußraum 32 zugeführt wird. Die Klappe 28 ist dabei in üblicher, jedoch nicht dargestellter Weise vom Armaturenbrett aus zu betätigen. Auf die Anordnung der Klappe 28 und des Gebläses 26 sowie überhaupt auf die Ausbildung und Anordnung des Mischraumes und der Luftführungskanäle kommt es bei der Erfindung natürlich nicht an, die bei jeder Heizungs- und

ho Belüftungsanordnung sinngemäß verwendet werden kann.

Eine gute Abdichtung /wischen dem Regelscheibensegment 20 und den Rändern 35 (Fig. i) der Durchströmöffnungen 16 und 17 ist insbesondere in der

<>s jeweiligen Schließstellung, und da besonders wieder dann gewünscht, wenn das Regelscheibensegment 20 die Durchströmöl'fnung 17 des Warmlultkanals 8 abschließt. In diesem Falle soll keine auch noch so

geringe Aufheizung des Kaltluftstromes erfolgen. Die Abdichtung kann zweckmäßigerweise mittels eines an den Rändern 35 befindlichen Dichtringes 36 erfolgen, an den das Regclscheibenscgment 20 anliegt. Damit das Regelscheibensegmcnt 20 sich jedoch leicht bewegen läßt, wird es nur in der jeweiligen Schließstellung an den Dichtring 36 gepreßt.

In F i g. 3 ist an der Trennwand 7 ein Lagerbock 38 für die Welle 19 angeordnet. Auf der Welle 19 sitzen wieder drehfest und unverschiebbar das Rcgelschcibcnscgmcnt 20 sowie die Seilrolle 22 für den Seilzug. Zwischen Lagerbock 38 und Regclscheibenscgment 20 befindet sich eine Feder 40, die versucht, das Regelscheibensegmcnt 20 mit der Welle 19 gegen den Dichtring 36 zu drücken. Der Lagerbock 38 ist in F i g. 3 an seinem linken Ende mit schiefen Ebenen oder Schrägflächen 41 versehen, durch die Erhöhungen 42 und Vertiefungen 43 gebildet werden (F" i g. 4 und 5). Ein durch das linke Ende der Welle 19 quer hindurchgehender Stift 44 gelangt in die Vertiefungen 43, wenn das Regelscheibensegment 20 sich in den Schließstellungen befindet. Dann ist die Feder 40 in der l.age. das Rcgclscheibensegment 20 an den Dichtring 36 anzupressen. Bei einer Drehung des Regelscheibensegmentes 20 aus den Sehließstellungen heraus wird dieses durch die Sehrägfläohcn 41 von dem Dichtring 36 abgehoben. Die Steigung der Schrägflächen 41 braucht natürlich nur klein zu sein, so daß zwischen diesen und dem Stift 44 Selbsthemmung vorhanden ist.

Um ferner bei voügeöffneter Durchströmöffnung 16 für die Kaltluft keine Aufwärmung derselben zu erhallen, empfiehlt es sich, wie in F i g. 1 dargestellt, die Trennwand 7 bis zur Einlaßöffnung der Kalllufi vorzuziehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung /um I lei/on uiul llcliiften von

Kraftfahrzeugen mil einem beheizbaren Wariniultkanal iiiul einem Kalt Ulf tbypa ΙΛ. einem Gebläse '· sowie einer Einrichtung /um Mischen tier Kalt- uiul Warmluft, wobei die Mischluft den Aussirömclüsen im Fahrgastraum zugeleitet wird, dadurch gelt e η η ζ e i c h η e t, daß die Einrichtung von einem in an sich bekannter Weise etwa halbkreisförmig "' ausgebildeten Kegelscheibensegment (20) gebildet ist und der Warmliiftkanal (8) sowie der Kaltluftbypaß (9) je eine etwa halbkreisförmige Durchströmöffnung (17 bzw. 16) besitzen, die sich zu einer Kreisfläche ergänzen und je von dem Regelscheibensegment (20) abdeckbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung der DurchströmölT-niingen (17 bzw. 16) und/oder des Regelscheibensegmentes (20) in an sich bekannter Weise entsprechend der gewünschten Regefcharakteristik ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelscheibensegmenl (20) /wischen dem Wärmetauscher (10) und dem in Strömungsricliiung dahinter liegenden Gebläse (26) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (19) des Regclschcibensegmenies (20) an der Trennwand (7) zwischen Warmliiftkanal (8) und Kaltluftbypaß (9) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnungen (16, 17) in einer Plane (15) sich befinden und durch einen Miltelslcg (18) voneinander getrennt sind, durch den die Welle (19) für das Regclscheibcnscgment (20) hindurchgeführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelscheibensegment (20) mit einer Seilrolle (22) für den Antrieb mittels eines Seilzugcs (23) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Regelscheibenscgmentcs(20) mittels eines Hcbclgetriebes erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmöffnungen (16, 17) in der Platte (15) von einem Dichtring (36) umgeben sind, gegen den das Regclscheibcnsegment (20) sich zumindest in der Stellung anlegt, in der sie eine der beiden Durchströmöffnungen (16 bzw. 17) vollständigabschließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rcgelscheibenscgmcnt (20) unter der Wirkung einer Feder (40) steht, die nur in der jeweiligen Schließstellung das Segment (20) gegen den Dichtring (36) drückt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelscheibensegment (20) auf der Welle (19) drehfest und unverschiebbar gelagert ist, die in einem Lagerbock (38) axial verschiebbar geführt ist, wobei zwischen Lagerbock (38) und Segment (20) eine Druckfeder (40) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (.38) auf der der Feder (40) abgewandten Stirnseite mit Schrägflii- (>5 chen (41) derart versehen ist, daß jeweils gegenüberliegend zwei Vertiefungen (4.5) gebildet sind und ein quer zur Längsachse der Welle (19) durch diese hindurchgehender Stift (44) mit den Schrägfläehen (41) zusammenwirkt.

12, Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (7) zwischen Warmluftkanal (8) und Kaiiluftbypaß (9) bis zur Einlaßöffnung für die Frischluft vorgezogen ist.