DE2742670C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Temperierungs- und Belüftungsvor
richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei solchen Temperierungs- und Belüftungsvorrichtungen kann die
Temperatur der dem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luft je nach
dem Verhältnis zwischen den Luftdurchsätzen durch den Frisch
luftkanal und den Temperierluftkanal, dessen Luft i. a. einen
Wärmetauscher durchströmt, eingestellt werden. Schwierigkeiten
ergeben sich, wenn der Beifahrer die Zufuhr von Luft mit höhe
rer Temperatur wünscht als der Fahrer, was häufiger der Fall
ist, da der Kreislauf des meist mehr oder weniger ruhenden Bei
fahrers nicht so stark angeregt ist wie der des Fahrers.
Bei einer bekannten Heizvorrichtung (DE-OS 20 41 809) ist zur
Verteilung der Heizluft auf die Fahrer- bzw. Beifahrerseite
eine Klappe vorgesehen, die die aufgeheizte Luft in der einen
Extremstellung ausschließlich einer auf der Fahrerseite lie
genden Öffnung und in der anderen Extremstellung ausschließ
lich einer auf der Beifahrerseite liegenden Öffnung zuführt.
Damit ist es zwar nicht möglich, die Temperatur der aus den
Öffnungen austretenden Luft auf jeder Seite gesondert einzu
stellen, ein Temperaturunterschied zwischen Fahrer- und Bei
fahrerseite wird vielmehr über die Menge der jeder Seite zu
geführten Luft erzielt, die die Fahrzeugseite entsprechend
unterschiedlich aufheizt. Die wenig aufgeheizte Fahrzeugseite
wird dabei zwangsläufig mit weniger - aufgeheizter - Frisch
luft versorgt, was zu schlechter Durchlüftung dieser Seite
und des weiteren zu einer Querströmung im Fahrzeuginneren
von der stärker beheizten zur schwächer beheizten Seite führt,
die für die Insassen unangenehme Zugwirkungen herbeiführen
kann.
Weiter ist es bekannt, Heizungsanlagen mit zwei Wärmetauschern
auszurüsten (DE-AS 17 53 300), von denen einer der Fahrer- und
der andere der Beifahrerseite zugeordnet ist und die beide
einzeln gesteuert werden können. Diese Heizungsanlagen gestat
ten zwar eine individuelle Temperatureinstellung für jede Fahr
zeugseite, sie sind jedoch aufwendig aufgebaut.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizungs- und
Belüftungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die bei
einfachem Aufbau eine praxisgerechte Temperatursteuerung für
jede Fahrzeugseite gestattet.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Mit der erfindungsgemäß in der Mischkammer vorgesehenen Luft
leitvorrichtung, die beispielsweise eine in einem der Kanäle
angelenkte und in die Mündung des Kanals einragende schwenk
bare Klappe sein kann, läßt sich immer dann, wenn der Misch
kammer sowohl durch den Frischluftkanal hindurch auf Außen
temperatur befindliche Frischluft als auch durch den Tempe
rierluftkanal hindurch temperierte Luft zugeführt wird, die
Temperatur der in der Mischkammer entstehenden Mischluft
seitenabhängig steuern. Ist die Luftleitvorrichtung bei
spielsweise in der Mündung des Frischluftkanals angeordnet
und leitet sie die Frischluft nach links, so erhält die rech
te Hälfte der Mischkammer weniger Frischluft und mehr tempe
rierte Luft als die linke Hälfte. Entsprechend wird die linke
Fahrzeughälfte weniger temperiert als die rechte Seite; trotz
dem aber sind die beiden Fahrzeugseiten zugeführten Luftströme
etwa gleich, da der Druck in der Mischkammer überall etwa kon
stant ist. Dies führt dazu, daß im Fahrzeuginnern kein Querzug
entsteht und beide Fahrzeugseiten wirksam vor Kondenswasser
bildung geschützt sind. Bei den extremen Betriebsstellungen der
Temperierungs- und Belüftungsvorrichtung, in denen entweder nur
der Frischluftkanal oder nur der Temperierluftkanal offen ist,
ist der Schieber wirkungslos. Dies ist ohne Nachteil, da im
ersteren Fall maximal gelüftet werden soll, d. h. eine Tempe
rierung überhaupt nicht gewünscht ist, und im zweiten Fall maxi
mal temperiert werden soll, was beispielsweise unmittelbar
nach dem Losfahren zum schnellen Aufheizen oder zum raschen
Abkühlen des Fahrzeuginneren erwünscht ist. In beiden Fällen wird
der Fahrer die Vorrichtung ähnlich wie der Beifahrer benutzen
wollen. In allen Arbeitsstellungen der Temperierungs- und Be
lüftungsvorrichtung ist mittels des Schiebers eine individuelle
Temperatureinstellung für jede Fahrzeugseite möglich.
Es versteht sich, daß die durch den Temperierluftkanal der
Mischkammer zugeführte Luft gegenüber der Außenluft sowohl
aufgeheizt als auch abgekühlt sein kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die
Luftleitvorrichtung ein Schieber, der einen Teil der Mündung
eines Kanals verschließt.
Vorteilhafterweise ist der Schieber in der Mündung des Tempe
rierluftkanals angeordnet. Dadurch wird die Strömung durch
den Frischluftkanal, die bei maximaler erwünschter Lüftung
möglichst stark sein soll, nicht beeinträchtigt.
Für eine ausreichende Wirksamkeit des Schiebers genügt es, wenn
dieser etwa 40% der Breite der Mündung überdeckt. Bevorzugt
erstreckt sich die Mündung des Temperierluftkanals über die
gesamte Breite der Mischkammer; dadurch werden größtmögliche
Temperaturunterschiede zwischen den Seiten der Mischkammer
möglich.
Wenn die Mischkammer so angeordnet ist, daß sie den Frisch
luftkanal verlängert, und der Temperierluftkanal etwa senk
recht zum Frischluftkanal unmittelbar neben diesem in die
Mischkammer mündet, verlängert der Schieber vorteilhafterweise
die ihm benachbarte Wand des Frischluftkanals. Mit dieser
Ausbildung wird eine optimale Wirksamkeit des Schiebers er
reicht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich
nungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellt dar
Fig. 1 einen vereinfachten senkrechten Schnitt
durch eine Temperier- und Lüftungsvor
richtung,
Fig. 2 eine Teilschnittansicht der Vorrichtung
gemäß der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3a Kurven, die die Luftaustrittstemperaturen
fahrer- und beifahrerseitig in Abhängigkeit
von der Stellung eines Temperaturdrehknopfes
bei verschiedenen Stellungen des Schiebers
angeben und
Fig. 3b zu Fig. 3a gehörende Schalterstellungen.
Gemäß Fig. 1 und 2 weist eine im dargestellten Fall als Heizungs-
und Belüftungsvorrichtung ausgebildete Temperier- und Belüftungs
vorrichtung ein Gehäuse 5 auf, in dessen vorderem Teil ein Radial
gebläse 7 angeordnet ist. Im mittleren Teil des Gehäuses 5 schließt
sich an den Auslaß 9 des Radialgebläses 7 ein im wesentlichen ge
radliniger Frischluftkanal 11 an, der in eine Mischkammer 13 führt.
Ebenfalls vom Auslaß 9 des Radialgebläses 7 in die Mischkammer 13
führt ein Heizkanal 15, in dem ein Wärmetauscher 17 angeordnet ist.
Im Auslaß 9 des Radialgebläses befindet sich eine Leitklappe 19,
die so verstellbar ist, daß die aus dem Auslaß 9 strömende Luft
wahlweise nur dem Frischluftkanal 11 oder nur dem Heizkanal 15
oder beiden Kanälen 11 und 15 zugeführt wird. Die Mündung des
Heizkanals 15 in die Mischkammer 13 ist mit einer Klappe 21 ver
schließbar, die mit der Leitklappe 19 gekoppelt ist und den Heiz
kanal verschließt, wenn diesen auch die Leitklappe 19 verschließt.
Vom oberen Bereich der Mischkammer 13 geht im hinteren Teil des
Gehäuses 5 ein Anschluß 23 ab, der sich in eine links- und eine
rechtsseitige sowie gegebenenfalls eine mittlere Leitung ver
zweigt, welche Leitungen zu Entfrosterdüsen für die Windschutz
scheibe sowie gegebenenfalls die Seitenscheiben des Fahrzeugs
verzweigen. Der Anschluß 23 ist mittels einer Klappe 25 verschließ
bar.
Der untere Bereich der Mischkammer 13 verzweigt sich über seine
gesamte Breite in einen Anschluß 27 und einen Anschluß 29, wobei
eine Verteilklappe 31 wahlweise den Anschluß 27 oder den Anschluß
29 verschließt. Vom Anschluß 27 geht nach jeder Seite eine Leitung
33 bzw. 35 ab, die mit fahrer- bzw. beifahrerseitigen Belüftungs
düsen, beispielsweise im Armaturenbrett des Fahrzeugs, verbunden
sind. Der Anschluß 29 verzweigt sich in Leitungen, die zu Aus
trittsdüsen im Fußbereich des Kraftfahrzeuginnenraumes führen.
Die Einstellvorrichtungen für die Klappen 19, 21, 25 und 27 sind
nicht dargestellt und an sich bekannter Art.
In der Mündung des Heizkanals 15 in die Mischkammer 13 ist ein
Schieber 37 angeordnet, der quer zur Breite des Heizkanals bei
spielsweise mittels eines Seilzugs 39 (Fig. 2) beweglich ist.
Der Schieber 37 ist so geformt, daß er die ihm benachbarte Innen
wand 41 des Frischluftkanals stetig verlängert und überdeckt etwa
30% bis 45% der Breite des Heizkanals 15. Der Schieber 37 ist
in am Gehäuse 5 ausgebildeten Leisten 43 und 45, die gleichzeitig
Anschläge für die Klappen 21, 25 und 31 bilden, geführt, so daß
er denjenigenTeil des Querschnitts des Heizkanals 15, den er
entsprechend seiner jeweiligen Lage gerade überdeckt, abdichtet.
Die Querschnitte des Auslasses 9, der Kanäle 11 und 15 und der
Anschlüsse 23, 27 und 29 sind vorteilhafterweise etwa recht
eckig und erstrecken sich über die gesamte Breite des Gehäuses
5, so daß die Klappen 19, 21, 25 und 31 die zugehörigen Kanäle
bzw. Durchlässe sicher verschließen bzw. freigeben und große
Strömungsquerschnitte erzielt werden.
Die Funktion der Heizungs- und Belüftungsvorrichtung ist folgende:
Es sei zunächst angenommen, daß sich alle Klappen in der in Fig. 1
dargestellten Stellung befinden und der Schieber, der in Fig. 3a
in einer Zwischenstellung dargestellt ist, in der Mitte der Mün
dung des Heizkanals 15 ist. Der Wärmetauscher 17 wird ständig von
warmen Wasser durchspült, so daß die durch den Heizkanal 15 strö
mende Luft aufgeheizt wird. Die durch den Frischluftkanal 11
strömende Frischluft, die Außentemperatur hat, vermengt sich in
der Mischkammer 13 mit der aus dem Heizkanal 15 austretenden
Warmluft. Dabei bleibt jedoch eine gewisse Temperaturschichtung
von oben nach unten gemäß Fig. 1 erhalten, so daß relativ kühle
Luft in den Anschluß 23, Luft einer mittleren Temperatur in
den Anschluß 27 und relativ warme Luft in den Anschluß 29 ge
langt, was im Fahrzeuginneren zu einer bei Heizbedingungen
optimalen horizontalen Temperaturverteilung führt. Durch Ein
stellung der Klappen 25 und 31 kann die Luftverteilung zwischen
oben und unten verändert werden.
Der Schieber 37 wirkt folgendermaßen:
Befindet der Schieber 37 sich in der Mitte der Austrittsöffnung
des Heizkanals 15 und damit in der Mittelebene des Gehäuses, so
sind die Strömungsverhältnisse, bezogen auf die Mittelebene,
symmetrisch, was entsprechend auch für die Temperaturverteilung
gilt; rechtsseitig und linksseitig herrschen im Fahrzeuginneren
die gleichen Temperaturen. Lediglich in der Mitte der Mischkammer
13 ist die Temperatur etwas abgesenkt, da in diesen Bereich keine
Warmluft einströmt. In diesen Bereich wird daher verstärkt aus
dem Frischluftkanal Frischluft einströmen. Es ergibt sich somit
ein zur Mitte hin leicht abgesenktes Temperaturprofil, das auch
in den Anschlüssen 23, 27 und 29 erhalten bleibt. Wenn von die
sen Anschlüssen Leitungen nicht nur seitlich zu den Fahrzeugsei
ten ausgehen sondern auch im mittleren Bereich zum mittleren
Bereich des Fahrzeuginnenraums, so wird diesem mittleren Bereich
nicht ganz so warme Luft zugeführt wie den seitlichen Bereichen,
ein Effekt, der sehr erwünscht ist, da dort die insbesondere durch
die Seitenscheiben bedingte Abkühlung nicht so groß ist und ent
sprechend nur weniger Heizleistung benötigt wird.
Wird der Schieber 37 nach links verschoben (Fig. 2), so verdeckt
er zunehmend die linke Seite des Heizkanals 15, wodurch in die
sen Bereich der Mischkammer 13 weniger Warmluft gelangt. Gemäß
Fig. 2 strömt somit aus dem linken Bereich der Mischkammer 13
kühlere Luft ab als aus dem rechten Bereich, entsprechend wird
die linke Seite des Fahrzeuginnenraums weniger stark geheizt
als die rechte Seite. Die umgekehrten Verhältnisse liegen vor,
wenn der Schieber nach rechts verschoben wird.
Die Fig. 3a und 3b erläutern den Betrieb der Heizungs- und Be
lüftungsvorrichtung zusammenfassend:
Fig. 3b zeigt oben einen Drehknopf 47, der mit den Klappen 19
und 21 zusammenarbeitet und diese in der Stellung 0 so hält,
daß der Heizkanal 15 geschlossen ist, und in der Stellung 100
so hält, daß der Heizkanal 15 geöffnet ist, so daß der ständig
von Kühlwasser durchströmte Wärmetauscher 17 Luft aufheizt. Die
keilförmige Spirale um den Drehknopf 47 symbolisiert den einge
stellten Grad der Erwärmung.
In Fig. 3b unten ist ein Schiebeknopf dargestellt, der über
den Seilzug 39 mit dem Schieber 37 verbunden ist. Ist der Schie
beknopf 49 nach links gestellt, so bewegt sich auch der Schieber
37 nach links und umgekehrt. Die Keile über dem Schiebeknopf 49
symbolisieren die linksseitige und rechtsseitige Erwärmung. Der
Schiebeknopf 49 könnte auch als Überblendregler gleichzeitig mit
dem Drehknopf 47 bewegbar in Art einer "Stereowaage" angeordnet
sein.
Steht der Schiebeknopf 49 in der Stellung I (Mitte), so ergibt
sich linksseitig und rechtsseitig z. B. in den Leitungen 33 und
35 die in Fig. 3a mit I bezeichnete Temperaturkurve, wenn der
Drehknopf 47 von 0 nach 100 (Abszisse) gedreht wird.
In der Stellung II des Schiebeknopfes 49 (Mitte links) ergibt
sich folgendes:
Solange die Klappen 19 und 21 den Heizkanal 15 verschließen
(Stellung des Drehknopfes 47 auf 0) ist die Lage des Schiebers
37 ohne Einfluß; die Mischkammer wird links- und rechtsseitig
ausschließlich von auf Außentemperatur befindlicher Frischluft
durchströmt, die durch den Frischluftkanal 11 einströmt. Linke
und rechte Seite des Fahrzeuginnenraumes werden lediglich mit
Frischluft versorgt, wie es z. B. im Sommerbetrieb erforderlich
ist. Wenn die Klappen 19 und 21 zunehmend geöffnet werden
(Stellung des Drehknopfes 47 zwischen 0 und 100), wird der
Schieber 37 wirksam; der linken Seite der Mischkammer wird
weniger Warm- und mehr Frischluft zugeführt als der rechten;
die rechte Fahrzeugseite wird entsprechend der Kurve II in Fig.
3a stärker beheizt als die linke Fahrzeugseite, die entspre
chend der Kurve IV beheizt wird.
Sobald die Leitklappe 19 in einer Stellung ist, in der sie den
Frischluftkanal 11 verschließt, und die Klappe 21 den Heizkanal
15 voll öffnet (Stellung 100 des Drehknopfes 47), hat der Schie
ber 37 wiederum keinen Einfluß mehr auf die Temperaturverteilung
in der Mischkammer 13, da dieser nur noch Warmluft zugeführt
wird. Beide Fahrzeugseiten werden etwa gleich stark aufgeheizt.
In der Stellung III des Schiebeknopfes ergeben sich die Kurven
II und V für die rechts- und linksseitige Fahrzeugaufheizung;
in den Stellungen IV und V ergeben sich entsprechend für die
rechte Fahrzeugseite die Kurven IV und V und für die linke
Fahrzeugseite die Kurven II und III.
Selbstverständlich kann die beschriebene Heizungs- und Lüf
tungsvorrichtung auch zusammen mit einem Kühlaggregat verwen
det werden, das dem Einlaß des Radialgebläses 7 vorgeschaltet
ist, und dadurch zu einer Klimaanlage ausgebaut werden.
Claims (6)
1. Temperierungs- und Belüftungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge,
mit einer Mischkammer, in die ein Frischluftkanal und ein
Temperierluftkanal münden, und die sich in Strömungsrichtung
der Luft hinter den Mündungen der Kanäle in wenigstens zwei
Leitungen verzweigt, von denen die eine zu einer fahrer
seitig, die andere zu einer beifahrerseitig im Fahrzeuginnen
raum angeordneten Öffnung führt, wobei die Kanäle in einer
mittleren Ebene der Mischkammer in diese einmünden und die
Leitungen auf je einer Seite der mittleren Ebene abzweigen,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Mündung eines der
Kanäle (11, 15) in die Mischkammer (13) eine quer zur
mittleren Ebene der Mischkammer bewegliche Luftleitvorrich
tung (37) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Luftleitvorrichtung ein Schieber (37) ist, der einen
Teil der Mündung eines der Kanäle (11, 15) verschließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schieber (37) in der Mündung des Temperierluftkanals
(15) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß der Schieber (37) etwa 40% der Breite der Mün
dung eines der Kanäle überdeckt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Mündung des Temperierluftkanals
(15) sich über die gesamte Breite der Mischkammer (13) er
streckt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die
Mischkammer den Frischluftkanal verlängert und der Tempe
rierluftkanal etwa senkrecht zum Frischluftkanal unmittel
bar neben diesem in die Mischkammer mündet, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schieber (37) die ihm benachbarte
Wand (41) des Frischluftkanals (11) verlängert.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AUDI AG, 8070 INGOLSTADT, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |