DE3107324C3 - Heiz- und Lüftungsanlage für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz- und Lüftungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist häufig zweckmäßig, Durchsatz und Temperatur der Lüftungsluft in verschiedenen Teilen des Fahrgastraumes eines Fahrzeuges individuell zu regeln. Es ist bekannt, zu diesem Zweck die dem Führersitz und den einzelnen Fahr­ gastsitzen zugeführte Lüftungsluft in zwei völlig getrenn­ ten Heiz- und Lüftungsanlagen zu erwärmen. Diese Lösung ist aber teuer und beansprucht viel Bauraum.

Es sind andere Lösungen des angesprochenen Problems be­ kannt, bei denen versucht wird, nicht erwärmte und erwärm­ te Lüftungsluft in voneinander getrennten Luftströmen in den Fahrgastraum austreten zu lassen. Durch eine Regelung mit verschiedenen Klappen, beispielsweise gemäß der DE-OS 27 57 651, oder Schiebern, beispielsweise gemäß der DE-OS 27 42 670, können verschiedenen Teilen des Fahrgastraumes verschiedene Anteile an erwärmter und nicht erwärmter Luft zugeteilt werden. Dabei entsteht jedoch ein unter Umstän­ den beträchtlicher Querstrom; die Lüftungslufttemperatur an verschiedenen Düsen kann deshalb nur innerhalb bestimm­ ter Grenzen verändert werden. Es ist nicht möglich, an einer Auslaßöffnung im Fahrgastraum nur erwärmte und an einer anderen Auslaßöffnung des Fahrgastraumes nur nicht erwärmte Luft abzugeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heiz- und Lüftungsanlage zu schaffen, die eine weitgehend unter­ schiedliche Regelung der Lüftungsluft an beiden Seiten des Fahrgastraumes ermöglicht.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Aus der erfindungsgemäßen Anordnung der Zwischenwand im Lüftungsgehäuse ergibt sich eine fertigungstechnisch ein­ fache und billige Anlage zum Erwärmen von Lüftungsluft und Zuleiten derselben zu verschiedenen Auslaßöffnungen im Fahrgastraum.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Lüftungsgehäuse,

Fig. 2 die Draufsicht auf eine als Zwischenwand vorge­ sehene Platte,

Fig. 3 eine Ansicht einer Betätigungstafel für die Lüf­ tungsanlage und

Fig. 4 eine Schrägansicht des Lüftungsgehäuses.

Die dargestellte Lüftungsanlage hat ein Lüftungsgehäuse 1, das in einem Fahrzeug angeordnet ist und dazu dient, Lüf­ tungsluft mehreren Düsen zuzuleiten, die in den Fahrgast­ raum des Fahrzeuges münden. Das vorzugsweise aus Kunst­ stoff hergestellte Lüftungsgehäuse 1 hat zwei Gehäusehälf­ ten 2, deren Trennebene in der Längsrichtung angeordnet ist, in der das Lüftungsgehäuse 1 von Luft durchströmbar ist. Die Gehäusehälften 2, von denen eine in Fig. 1 darge­ stellt ist, sind zumindest annähernd gleich, jedoch spie­ gelbildlich zu einander ausgebildet. In einer quergerich­ teten Ausnehmung 3 des Lüftungsgehäuses 1 ist ein nicht dargestelltes Kreiselgebläse angeordnet, das einen üblichen, an das Lüftungsgehäuse 1 anschraubbaren Befe­ stigungsflansch aufweist. Das Gebläse ist so ausgelegt, daß es Luft über einen Luftansaugkanal und einen axialen Einlaß ansaugt und dann in eine Einlaßkammer 6 im Lüf­ tungsgehäuse 1 bläst.

Zwischen den Gehäusehälften 2 ist ein Wärmetauscher 7 angeordnet, der sich an einer Seitenwand 8 des Lüftungs­ gehäuses 1 abstützt. Die Gehäusehälften 2 weisen mehrere nicht dargestellte Vorsprünge auf, die zur weiteren Ab­ stützung des Wärmetauschers 7 dienen. An jeder der beiden Gehäusehälften 2 ist ein Querträger 9 ausgebildet. Bei der Montage kommen die beiden Querträger 9 zur gegenseitigen Anlage. Die Querträger 9 dienen zur weiteren Abstützung des Wärmetauschers 7 und sorgen ferner für eine Wärme­ isolierung des Wärmetauschers 7 gegen einen Kaltluftkanal 10 im Lüftungsgehäuse 1. Der Wärmetauscher 7 ist für kon­ tinuierlichen Durchfluß von erwärmtem Kühlmittel aus dem Fahrzeugmotor ausgelegt und weist hierfür ein Zulei­ tungsrohr und ein Ableitungsrohr auf, die beide nicht dargestellt sind.

Gemäß Fig. 4 ist zwischen den Gehäusehälften 2 im Lüf­ tungsgehäuse 1 eine längsgerichtete Zwischenwand 11 in Form einer ebenen Platte angeordnet, die den von den bei­ den Gehäusehälften 2 begrenzten Raum in zwei längsgerich­ tete Teilräume trennt. Die in Fig. 2 in Draufsicht darge­ stellte Zwischenwand 11 erstreckt sich über ungefähr die gesamte Länge des Lüftungsgehäuses 1, außer dem Raum, der vom Gebläse eingenommen wird, reicht jedoch in die Einlaß­ kammern 6 hinein. Die Zwischenwand 11 teilt das Lüftungs­ gehäuse 1 in zwei spiegelbildlich gleiche Teilräume, durch die hindurch Lüftungsluft zu Öffnungen im Fahrgastraum des Fahrzeuges geleitet werden kann, die beispielsweise in geringem Abstand vom Führersitz bzw. von einem Fahrgast­ sitz angeordnet sind. In der nachfolgenden Beschreibung wird nur einer der längsgerichteten Teilräume des Lüf­ tungsgehäuses 1 erwähnt.

Die Einlaßkammer 6 steht mit dem Kaltluftkanal 10 und einem Warmluftkanal 12 in Verbindung. Die beiden Kanäle 10 und 12 können als parallele Zweigleitungen des jeweils anderen betrachtet werden. Zum Regeln der an den Warmluft­ kanal 12 abgegebenen Luftmenge ist an einem Einlaß 14 die­ ses Kanals eine Klappe 13 schwenkbar angeordnet. Die hier eingeleitete Luft wird durch den Wärmetauscher 7 geschickt, in dem sie in an sich bekannter Weise erwärmt wird. Der Warm­ luftkanal 12 hat an seinem Auslaß 15 ebenfalls eine schwenk­ bar gelagerte Klappe 16, mit der sich die den Warmluftkanal 12 durchströmende Luftmenge exakt regeln läßt. Die Klappe 16 ist mit der erstgenannten Klappe 13 so verbunden, daß ein Verbindungsglied 17 einen Hebel 18 zum Schwenken der Klappe 13 mit einem Hebel 19 zum Schwenken der Klappe 16 verbindet.

Luft, die nur durch den Kaltluftkanal 10 geleitet wird, wird nicht erwärmt. Die Querträger 9 bilden dabei eine Wärme­ isolierung gegenüber dem Warmluftkanal 12 und dem Wärme­ tauscher 7.

Die Luftströme, die durch den Kaltluftkanal 10 und den Warm­ luftkanal 12 des Lüftungsgehäuses 1 geleitet werden, werden danach in einer Mischkammer 20 miteinander vermischt, wobei die Anteile an Kalt- und Warmluft die Temperatur der aus der Mischkammer 20 ausströmenden Luft bestimmen. Diese Luft wird einer Verteilerkammer 21 zugeleitet, aus der die Lüftungs­ luft auf verschiedene Düsen im Fahrgastraum des Fahrzeuges aufgeteilt wird.

Die Verteilerkammer 21 ist eine im Lüftungsgehäuse 1 aus­ gebildete zylindrische Kammer, in deren Umfang eine Einlaß­ öffnung 23 und drei Auslaßöffnungen 24, 25 und 26 angeordnet sind. In der Verteilerkammer 21 ist eine Verteilerklappe 22 schwenkbar angeordnet, welche die in die Verteilerkammer 21 einströmende Luft auf die verschiedenen Auslaßöffnungen 24, 25 und 26 aufteilt, nämlich auf die dem Armaturenbrett zu­ geordnete Auslaßöffnung 24, die für den Boden- oder Fußraum vorgesehene Auslaßöffnung 25 und/oder die für die Sicherung der Beschlag- und Eisfreiheit vorgesehene Auslaßöffnung 26. Die Auslaßöffnungen 24, 25 und 26 sind in der Verteilerkammer 21 innerhalb eines Sektors kleiner als 180° angeordnet. Die Einlaßöffnung 23 ist außerhalb dieses Sektors angeordnet.

Die schwenkbar gelagerte Verteilerklappe 22 weist vorzugs­ weise eine zumindest annähernd ebene und rechteckige Platte auf, die an einer Klappenwelle 27 befestigt ist. Letztere ist im Lüftungsgehäuse 1 an der Mittellinie der Verteiler­ kammer 21 schwenkbar gelagert. Mit der Klappenwelle 27 ist ein Hebel 54 starr verbunden, der über eine nicht darge­ stellte herkömmliche Drahtvorrichtung mit einer Einstellvor­ richtung verbunden ist, welche in eine Betätigungstafel 28 für die Bedienungseinrichtung des Fahrzeuges eingegliedert ist.

Ebenso wie die im Lüftungsgehäuse 1 angeordneten anderen Klappen 13 und 16 weist die Verteilerklappe 22 vorzugsweise einen an sie angeklebten Belag 41 aus Schaumkunststoff auf, durch den die Abdichtung bei geschlossener Verteilerklappe 22 verbessert wird. Die Klappen 13 und 16 und die Verteiler­ klappe 22 sind mit ihren zugehörigen Wellen starr verbunden. Diese Wellen sind je in einem die Zwischenwand 11 durchsetzen­ den Loch 42 gelagert und im Lüftungsgehäuse 1 angeordnet.

In Übereinstimmung mit dem weiter oben genannten Sachverhalt beschränkt sich die vorstehende Beschreibung auf eine Hälfte des Innenraumes des Lüftungsgehäuses 1, da die andere Hälfte ähnlich aufgebaut ist und eine ähnliche Funktion hat. Die eine Hälfte des Lüftungsgehäuses 1 leitet Lüftungsluft Aus­ lässen in einer Hälfte des Fahrgastraumes des Fahrzeuges zu, die andere Hälfte der Lüftungsanlage Auslässen an der an­ deren Seite des Fahrgastraumes. Dies ermöglicht eine indivi­ duelle Regelung der Lüftungsluft an den entsprechenden Fahr­ gastraumseiten des Fahrzeuges.

Die Einstellvorrichtung für die im Lüftungsgehäuse 1 angeord­ nete Verteilerklappe 22 hat zwei parallele Betätigungsschie­ ber 29 und 30, die vorzugsweise nebeneinander angeordnet und in eine gemeinsame Betätigungstafel 28 am Armaturenbrett des Fahrzeuges eingegliedert sind. Jeder der Betätigungsschieber 29 und 30 ist so ausgelegt, daß er beim Verschieben die zuge­ hörige Verteilerklappe 22 schwenkt. Wenn der Betätigungs­ schieber 29 oder 30 in eine untere Stellung 31, die soge­ nannte Nullstellung, gebracht ist, nimmt die entsprechende Verteilerklappe 22 eine Stellung ein, in der sie die Verbin­ dung zwischen der Einlaßöffnung 23 und den zugehörigen Aus­ laßöffnungen 24, 25 und 26 in der Verteilerkammer 21 unter­ bricht. In dieser in Fig. 2 mit 32 bezeichneten Stellung liegt die Verteilerklappe 22 an zwei Anschlägen 33 und 34 abdichtend an, die in der Verteilerkammer 21 angeordnet sind.

Beim Verschieben des Betätigungsschiebers 29 oder 30 nach oben wird die entsprechende Verteilerklappe 22 im Uhrzeiger­ sinn gedreht. In einer Stellung, die etwa einem Drittel des Gesamtverstellweges des Betätigungsschiebers 29 oder 30 ent­ spricht, nimmt die Verteilerklappe 22 eine Stellung ein, in der die gesamte Lüftungsluft zu den Auslaßöffnungen 24 für das Armaturenbrett geht. Diese Stellung wird als Armaturen­ brettstellung bezeichnet und ist in Fig. 1 mit dem Bezugs­ zeichen 36 markiert. Bei weiterem Verstellen des Betätigungs­ schiebers 29 oder 30 in eine etwa zwei Dritteln seines Ge­ samtregelweges entsprechende Stellung, nimmt die Verteiler­ klappe 22 eine Stellung ein, in der ein Teil der Lüftungsluft zur Auslaßöffnung 25 für den Fußraum und der andere Teil zur Entfroster-Auslaßöffnung 26 geleitet wird. Diese Stellung wird Fußraumstellung genannt und ist in Fig. 1 mit 38 be­ zeichnet. In der oberen Endstellung 39 des Betätigungs­ schiebers 29 oder 30 nimmt die Verteilerklappe 22 eine Stellung ein, in der Luft nur den Entfroster-Auslaßöffnungen 26 zugeführt wird. Diese Stellung wird Entfrostungsstellung genannt und ist in Fig. 1 mit 40 bezeichnet. Die Verteiler­ klappen 22 können auch zwischen den vorstehend beschriebenen Grundstellungen 32, 36, 38 und 40 gelegene Zwischenstellungen einnehmen, in denen die Lüftungsluft auf die verschiedenen Auslaßöffnungen 24, 25 und 26 im Verhältnis zur Einstellung der Betätigungsschieber 29 und 30 aufgeteilt wird.

Die Betätigungstafel 28 für die beiden Verteilerklappen 22 umfaßt die vorstehend beschriebenen zwei Betätigungsschie­ ber 29 und 30. Da diese nebeneinander und parallel zueinander angeordnet sind, lassen sie sich bequem einzeln und gemeinsam einstellen.

Von den Auslaßöffnungen 24, 25 und 26 der Verteilerkammer 21 weg wird die Lüftungsluft verschiedenen Düsen im Fahrgast­ raum des Fahrzeuges zugeteilt. So wird die Luft nicht dar­ gestellten Armaturenbrettdüsen über einen quer zum Fahrzeug angeordneten Lüftungskanal 43 zugeleitet, der an das Lüftungs­ gehäuse 1 direkt angeschlossen ist. Der Lüftungskanal 43 ist in der Mitte getrennt, so daß jeder Seite des Fahrzeuges Luft getrennt zugeleitet werden kann.

Die Versorgung der Fahrzeug-Fußraumdüsen besorgen mit dem Lüftungsgehäuse 1 fest bzw. einstückig verbundene Kanäle 44. Die Aufteilung des Lüftungsluftstromes auf den Führersitz und den Fahrgastsitz nimmt die Zwischenwand 11 vor, die gemäß Fig. 2 eine Zunge aufweist, die den Kanal 44 in zwei Kanal­ hälften teilt.

Zwischen den als Verteilerkanäle für die Fußraumdüsen dienen­ den Kanälen 44 und dem eigentlichen Lüftungsgehäuse 1 ist ein geschlossener Raum 45 gebildet, der Luft aus der Auslaß­ öffnung 26 zu Entfrostungsdüsen leitet. Der Raum 45 wird durch die Zwischenwand 11 ebenfalls in zwei Hälften geteilt. Da­ durch, daß jede Gehäusehälfte 2 ein Verbindungsstück 46 auf­ weist, läßt sich Luft aus den Auslaßöffnungen 26 zu den Ent­ frostungsdüsen auch mit Schläuchen oder ähnlichen herkömm­ lichen Mitteln leiten.

Zum Betätigen der den Luftstrom im Warmluftkanal 12 regelnden Klappen 13 und 16 ist am Armaturenbrett des Fahrzeuges eine Betätigungstafel 47 angeordnet, die zwei Betätigungsschie­ ber 48 und 49 aufweist, von denen der eine für die Fahrgast­ seite und der andere für die Führerseite im Fahrzeugchassis vorgesehen ist. Die Betätigungsschieber 48 und 49 sind neben­ einander und parallel zueinander angeordnet, so daß sie ebenso einfach zu betätigen sind wie die Betätigungsschieber 29 und 30 zum Einstellen der Lüftungsluft.

Jeder der Betätigungsschieber 48 und 49 ist über ein Kabel mit einem Hebel 50 verbunden, der an der drehbar gelagerten Welle für die Klappe 16 befestigt ist, die den Auslaß 15 des Warmluftkanals 12 steuert. Die Klappe 16 ist über den an ihrer Welle befestigten Hebel 19 und das Verbindungsglied 17 mit dem Hebel 18 an der Welle für die Klappe 13 am Einlaß 14 des Warmluftkanals 12 verbunden. Folglich werden durch Schwen­ ken des Hebels 50 auch die Klappen 13 und 16 entsprechend geschwenkt. Wenn die Klappe 13 am Einlaß 14 des Warmluftkanals 12 vollständig geschlossen ist, ist auch die Klappe 16 für den Auslaß 15 des Warmluftkanals 12 vollständig geschlos­ sen und umgekehrt. Geschlossene Klappen 13 und 16 des Warm­ luftkanals 12 bedeuten, daß die gesamte Lüftungsluft durch den Kaltluftkanal 10 strömt.

Die untere Endstellung jedes der Betätigungsschieber 48 und 49 entspricht vollständig geschlossenen Klappen 13 und 16 und ist in Fig. 3 mit 51 bezeichnet. In der oberen Endstel­ lung 52 jedes der Betätigungsschieber 48 und 49 sind die Klap­ pen 13 und 16 vollständig geöffnet, wobei die Klappen 13 an den Einlässen 14 der Warmluftkanäle 12 die Kaltluftkanäle 10 verschließen, so daß die gesamte Lüftungsluft durch die Warm­ luftkanäle 12 strömt und so stark wie möglich erwärmt wird. In Stellungen zwischen den Endstellungen 51 und 52 kann der Lüftungsluftstrom so aufgespalten werden, daß ein Teilstrom durch den Warmluftkanal 12 und der andere Teilstrom durch den Kaltluftkanal 10 geht. Folglich läßt sich die Lüftungs­ luft abhängig von den Anteilen an Kalt- und Warmluft auf eine optimale Temperatur erwärmen.

Bei einer in Fig. 3 dargestellten vorteilhaften Ausführungs­ form sind die beiden Betätigungstafeln 28 und 47 nebenein­ ander am Armaturenbrett des Fahrzeuges angeordnet. Zusätz­ lich weist das Armaturenbrett einen Betätigungsknopf 53 für ein im Lüftungsgehäuse 1 angeordnetes elektrisches Gebläse auf. Beim Drehen des Betätigungsknopfes 53 werden verschiede­ ne elektrische Widerstände eingeschaltet, wodurch dem Gebläse zum Regeln seiner Drehzahl verschiedene Spannungen zugespeist werden. Dadurch läßt sich die Menge Lüftungsluft verändern, die das Lüftungsgehäuse 1 durchströmt.

Claims (7)

1. Heiz- und Lüftungsanlage für ein Fahrzeug mit einem Lüftungsgehäuse (1), das einen von Luft durchströmbaren Raum bildet, in dem ein Gebläse, ein Wärmetauscher und mehrere Klappen zum Regeln des Luftstroms enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftungsgehäuse (1) in Strömungsrichtung der Luft geteilt ist und zwei Gehäusehälften (2) hat, zwischen denen eine separate Zwischenwand (11) angeordnet ist, die wenigstens einen Teil des Lüftungsgehäuses (1) in zwei spiegelbildlich gleiche Teilräume trennt, von denen jeder einen Kaltluftkanal (10), einen Warmluftkanal (12), eine Mischkammer (20) und eine Verteilerkammer (21) zum Zuleiten von Lüftungsluft zu verschiedenen Auslässen im Fahrgastraum des Fahrzeuges enthält.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischen­ wand (11) wenigstens eine ebene, zwischen den Gehäusehälf­ ten (2) angeordnete Platte aufweist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vertei­ lerkammer (21) eine zumindest annähernd zylindrische Trom­ mel ist, die eine Verteilerklappe (22) mit einer diametral angeordneten Platte enthält, welche um die Mittelachse der Verteilerkammer (21) schwenkbar ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vertei­ lerkammer (21) wenigstens drei Auslaßöffnungen (24, 25, 26) hat, die innerhalb eines Sektors von höchstens 180° angeordnet sind, und daß die Auslaßöffnungen (24, 25, 26) jeder Verteilerkammer (21) über getrennte Kanäle (43, 44, 45) und/oder Leitungen mit verschiedenen Auslässen im Fahrgastraum des Fahrzeuges verbunden sind, welche vor­ zugsweise in geringem Abstand vom Führersitz bzw. von den Fahrgastsitzen des Fahrzeuges angeordnet sind.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaß­ öffnungen (24, 25, 26) einer Verteilerkammer (21) im Lüf­ tungsgehäuse (1) mit Auslässen im Fahrgastraum des Fahr­ zeuges an einer Seite der Längsmittelebene des Fahrzeuges und die Auslaßöffnungen (24, 25, 26) der anderen Vertei­ lerkammer (21) mit Auslässen im Fahrgastraum des Fahrzeu­ ges an der anderen Seite der Längsmittelebene verbunden sind.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Betätigungs­ schieber (29, 30) und Verteilerklappen (22) zur indivi­ duellen Regelung der Lüftungsluft an jeder Seite des Fahr­ gastraumes vorgesehen sind.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Betätigungs­ schieber (48, 49) zur individuellen Erwärmung der Lüf­ tungsluft an jeder Seite des Fahrgastraumes vorgesehen sind.