DE3510991A1 - Vorrichtung zum beheizen und/oder klimatisieren eines kraftfahrzeuginnenraums - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Beheizen und/oder Klimatisieren eines Kraftfahrzeuginnenraums

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen und/oder Klimatisieren eines Kraftfahrzeuginnenraums mit einem Gehäuse, das zwischen einer Zuluftöffnung und mehreren an verschiedenen Stellen des Kraftfahrzeuginnenraums mündenden Luftauslässen zwei Luftströmungswege aufweist, von denen einer einen Heizkörper enthält, und mit einer den Luftströmungswegen zugeordneten Luftverteilklappe, die mit wenigstens einem Luftleitelement versehen ist.

Bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art (DE-OS 33 0 2 377) sind die Luftverteilelemente in Form von Prallblechen, Leitblechen oder Winkeln o.dgl. starr an der Luftverteilklappe angebracht. Sie haben die Aufgabe, eine vorgegebene Luft- und Temperaturverteilung im Bereich der Luftauslässe zu verwirklichen. Die Funktion der .Luftleitelemente wird im wesentlichen nur dann benötigt, wenn die Heiz- oder Klimaanlage in einem Zustand betrieben wird, in welchem Warmluft mir Kaltluft gemischt wird, da dann eine bestimmte Temperaturverteilung durch die Luftleitbleche unterstützt werden soll. In anderen Betriebszuständen, insbesondere wenn die Luftverteilklappe den den Heizkörper enthaltenden Strömungsweg absperrt, sind sie ohne Bedeutung für die Funktion der Vorrichtung. Sie stellen allerdings Strömungswiderstände dar, die einen höheren Druckabfall und damit eine erhöhte Geräuschbildung herbeiführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Luftleitelemente bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden und anzuordnen, daß sie nur in vorbestimmten Betriebszuständen der Heiz- oder Klimaanlage wirksam sind und in den übrigen Betriebszuständen die Luftströmungen nicht beeinflussen und vor allen Dingen nicht stören.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Luftleitelement eine Platte dient, die gelenkig mit der Luftverteilklappe verbunden und mit am Gehäuse angebrachten Führungsmitteln derart gehalten ist, daß die abhängig von der Stellung der Luftverteilklappe zwischen einer von der Luftverteilklappe abragenden und einer im wesentlichen parallel zur Luftverteilklappe verlaufenden Position verschwenkbar ist.

Durch diese Ausbildung wird ein bewegliches, über die Luftverteilklappe zwangsgeführtes Luftleitelement geschaffen, das seine Position und damit seine Einwirkung auf die Luftströmung abhängig von der Stellung der Luftverteilklappe und mit dieser zusammen ändert. Es ist dadurch ohne weiteres möglich, die Wirkung der Luftleitelemente auf bestimmte Betriebszustände der Heiz- oder Klimaanlage zu beschranken und in den übrigen Bereichen nahezu auszuschalten. Dabei erfolgt die Verstellung des Luftleitelementes zwangsweise mit der Verstellung der Luftverteilklappe, so daß kein zusätzlicher Antrieb oder zusätzliche Verstellelemente erforderlich sind. Die Art der Bedienung der Heiz- oder Klimaanlage wird somit nicht verändert.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Platte im Bereich der der Zuluftöffnung zugewandten Vorderkante an der Luftverteilklappe angebracht und um eine parallel zu dieser Vorderkante verlaufende Achse verschwenkbar ist. Da die Schwenkachse einer Luftverteilklappe parallel zu ihrer Vorderkante verläuft, ist es somit besonders einfach möglich, die Schwenkbewegung der Luftverteilklappe zum Bewegen der als Luftleitelement dienenden Platte auszunutzen. In .vorteilhafter Weiterbildung wird dabei vorgesehen, daß die Platte in Abstand zu der Achse mit einer einen stationär am Gehäuse angebrachten Teil aufweisenden Führung geführt ist. Dadurch wird die Schwenkbewegung der Luftverteilklappe in eine Relativbewegung der Platte zu der Luftverteilklappe übersetzt.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Platte im Bereich ihres der Achse abgewandten Endes mit einer sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden Schlitzführung versehen ist, in die ein im Abstand zu der Schwenkachse der Luftverteilklappe ortsfest am Gehäuse angeordnetes Führungsteil eingreift. Bei dieser Ausführungsform ist die Stützführung Bestandteil der Platte, während das Führungsteil, vorzugsweise eine Achse oder ein Zapfen stationär angeordnet ist.

Bei einer anderen Ausführungsform wird vorgesehen, daß die Platte in Abstand zu der Achse mit wenigstens einem abragenden, parallel zur Achse gerichteten Führungszapfen versehen ist, der in eine Schlitzführung eingreift, die ortsfest in dem Gehäuse angebracht ist. Diese Schlitzführung kann einen von der Form der Platte unabhängigen, insbesondere gekrümmten Verlauf haben, so daß größere Möglichkeiten bezüglich der Verstellung der Platte in Abhängigkeit von der Stellung der Luftverteilklappe gegeben sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Platte in Querrichtung in mehrere Teilstücke unterteilt ist, die vorzugsweise in Abstand zueinander angeordnet sind. In gleicher Weise ist es selbstverständlich auch möglich, mehrere Platten an der Luftverteilklappe anzuordnen. Dadurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, daß die Beeinflussung der Luftströmung bei manchen Anwendungsfällen nur über einen Teilbereich des Querschnittes des Strömungsweges gewünscht wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Platte einteilig mit einer zur Befestigung an der Luftverteilklappe bestimmten Befestigungslasche aus Kunststoff hergestellt ist, wobei zwischen der Platte und der Befestigungslasche ein Filmscharnier vorgesehen ist. Auf diese Weise wird eine mit geringen Kosten herstellbare, als Luftverteilelement dienende Platte geschaffen, die auch in einfacher Weise mon-

tiert werden kann und gleich die Achse enthält, um die sie verschwenkbar ist.

In der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestllt.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
Schnittes durch eine Vorrichtung zum Be heizen des Innenraums eines Kraftfahrzeuges, bei welcher eine Luftverteilklkappe
einen einen Heizkörper enthaltenden Strömungsweg absperrt,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Stellung, in welcher die Luftverteilklappe den
den Heizkörper enthaltenden Strömungsweg
freigibt und den anderen Strömungsweg vollständig absperrt und

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 in einer
Mittelstellung der Luftverteilklappe, in
welcher Teilluftströme durch beide Strömung swege gefördert werden.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung enthält ein schematisch dargestelltes Gehäuse 1, das bevorzugt aus Kunststoff hergestellt und aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Das Gehäuse 1 enthält eine Zuluftöffnung 2, durch die hindurch in nicht näher dargestellter Weise über ein Gebläse Zuluft zugeführt wird. Wenn die Vorrichtung zum Klimatisieren eines Kraftfahrzeuginnenraums eingesetzt werden soll, so wird im Bereich der Zuluftöffnung 2 noch ein Verdampfer einer Kälteanlage angeordnet, der von der Zuluft durchströmt wird.

In dem der Zuluftöffnung 2 abgewandten Bereich ist das Gehäuse mit mehreren Luftauslässen 3, 4 und 5 versehen, die an ver-

schiedenen Stellen des Kraftfahrzeuginnenraums münden, insbesondere im Bereich einer Windschutzscheibe (Luftauslaß 3), im Bereich , eines Armaturenbrettes (Luftauslaß 4) und im Bereich des Fußraums (Luftauslaß 5). Im Bereich der Luftauslässe 3, 4 und 5 sind in nicht näher dargestellter Weise Luftverteilelemente angeordnet, durch welche die Zuströmung der Luft auf die einzelnen Luftauslässe 3, 4 und 5 gesteuert werden kann.

Zwischen der Zuluftöffnung 2 und den Luftauslässen 3, 4 und 5 ist das Gehäuse durch eine Luftverteilklappe 7 und eine Trennwand 14 in zwei Strömungswege unterteilt. Der in der Zeichnung obere Luftströmungsweg stellt eine direkte Verbindung von der Zuluftöffnung 2 zu den Luftauslässen 3, 4 und 5 dar. Der in der Zeichnung untere Strömungsweg enthält einen Heizkörper 6, der in nicht näher dargestellter Weise mit einem Heizmedium beaufschlagt wird, insbesondere dem Kühlmittel eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges.

Die beiden Luftströmungswege besitzen Lufteintrittsöffnungen, die jeweils von der Vorderkante der Trennwand 14 und Kanten 15 und 16 des Gehäuses 1 begrenzt werden. Die Luftverteilklappe 7, die aus einem mit Schaumstoff bezogenen Kunststoffkörper besteht, erstreckt sich über die gesamte Breite des Gehäuses und ist im Bereich der Vorderkante der Trennwand 14 um eine Schwenkachse 12 verschwenkbar gelagert. Die Luftverteilklappe 7 ist zwischen einer den den Heizkörper 6 enthaltenden Luftströmungsweg vollständig verschließenden Stellung (Fig. 1) und einer den direkten Strömungsweg vollständig verschließenden Stellung (Fig. 2) verschwenkbar. Die Luftverteilklappe 7, die der Zuluftöffnung 2 entgegengerichtet ist, ist in dem der Zuluftöffnung 2 abgewandten Bereich durch einen Ansatz 17 verlängert, der der Kontur der Trennwand 14 angepaßt ist. Dieser Ansatz 17 bildet eine Strömungsleitfläche für die in dem oberen Luftströmungsweg strömende, nicht durch den Heizkörper 6 geführte Kaltluft.

An der Luftverteilklappe 7 ist ein Luftleitelement in Form einer Platte 8 angebracht, durch das insbesondere die nicht durch den Heizkörper geführte Luftströmung derart beeinflußt wird, daß diese Kaltluft stärker zu den oberen Luftauslässen 3 und 4 gelenkt wird, so daß bei einer Zwischenstellung der Luftverteilklappe (Fig. 3) ein geringerer Anteil von Kaltluft über den zu dem Fußraum führenden Luftauslaß 5 geführt wird. Die Wirkung dieses als Platte 8 ausgebildeten Luftleitelementes wird im wesentlichen nur in den Zwischenstellungen der Luftverteilklappe 7 (Fig. 3) und auch in der Heizstellung (Fig. 2) benötigt, in welcher die gesamte Zuluft durch den Heizkörper 6 zuströmt. Im reinen Kaltluftbetrieb (Fig. 1), in welchem der den Heizkörper

6 enthaltende Strömungsweg verschlossen ist, soll das als Platte 8 ausgebildete Luftleitelement ohne Funktion sein. Wie aus Fig. 1 bis 3 hervorgeht, ist deshalb die Platte 8 derart angeordnet, daß sie abhängig von der Position der Luftverteilklappe

7 relativ zu dieser beweglich ist. Die Platte 8 ist ein Kunststoffbauteil, das einteilig mit einer Befestigungslasche 13 ausgebildet ist, die durch Schrauben o.dgl. an der Luftverteilklappe 7 in Abstand zu deren Vorderkante angebracht ist. Zwischen der Platte 8 und der Befestigungslasche 13 ist ein Filmscharnier 10 vorgesehen, das eine parallel zur Vorderkante der Luftverteilklappe 7 und parallel zu deren Schwenkachse 12 verlaufende Achse bildet. Im Bereich des in Strömungsrichtung abgewandten Endes ist die Platte 8 mit einer Schlitzführung 11 versehen, in die ein an dem Gehäuse 1 ortsfest befestigter Führungsstift 9 eingreift. Der Führungsstift 9 ist" in Abstand zu der Schwenkachse 12 angeordnet; beim Verschwenken der Luftverteilklappe 7 gleitet der Führungsstift 9 in der Schlitzführung 11, wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, wobei die Platte 8 sich relativ zu der Luftverteilklappe 7 bewegt und dabei um das eine Achse bildende Filmscharnier 10 verschwenkt.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist. der Führungsstift 9 derart angeordnet, daß die Platte 8 in der Stellung, in welcher die Luftverteilklappe 7 den den Heizkörper 6 enthaltenden Strö-

mungsweg verschließt, praktisch parallel zu der den oberen Luftströmungsweg, den Kaltluftkanal, begrenzenden Fläche liegt. Die als Luftleitelement dienende Platte 8 ist in dieser Stellung praktisch funktionslos und bewirkt vor allem keinen nennenswerten Druckabfall oder störende Geräusche. In den Zwischenstellungen (fig. 3) richtet sich die Platte 8 gegenüber der ihr zugewandten Fläche der Luftverteilklappe 7 auf, so daß sie dann ihre Leitwirkung entfaltet.

In Abwandlung der dargestellten Ausführungεform wird vorgesehen, daß die Platte 8 anstelle der Schlitzführung 11 mit einem oder zwei seitlichen, parallel zu dem als Achse wirkenden Filmscharnier 10 gerichteten Zapfen versehen ist, die in Schlitzführungen der Gehäuseseitenwände geführt sind. Diese Schlitzführungen können einen beliebigen Verlauf aufweisen, insbesondere auch einen gekrümmten Verlauf, so daß es möglich ist, die relative Lage der Platte 8 zu der Luftverteilklappe 7 auch so zu verändern, daß sie von den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Stellungen abweichende Stellungen einnimmt, beispielsweise in der Weise, daß sie in der Stellung der Luftverteilklappe nach Fig. 2 wieder im wesentlichen parallel zu der Luftverteilklappe 7 liegt.

Die Platte 8 kann aus beliebigem Material hergestellt werden, insbesondere aus Kunststoff oder Blech. Sie kann an die Luftverteilklappe auch angespritzt, angeklebt oder angenietet oder auch angeklipst sein.

Die Form, die Breite, die Länge der Platte 8 sowie ihre Lage durch Festlegung des gehäusefesten Führungsstiftes 9 können verschiedene Verteilungen für die Luftströme und die Temperatur erzielt werden, die unabhängig von der Anlagencharakteristik sind.

Claims (9)

DR.-ING. H.H.WILHELM - DIPL.-ING. H.DAUSTER D-7000 Stuttgart 1 Gymnasiumstr. 31B Tel.(0711) 291133/292857 Anmelder; Süddeutsche Kühlerfabrik Stuttgart, den 26.3.1985 Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG D 7307 Mauserstraße 3 Da/Ei 7000 Stuttgart 30 84-B-45 Patent- und Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Beheizen und/oder Klimatisieren eines Kraftfahrzeuginnenraums mit einem Gehäuse, das zwischen einer Zuluftöffnung und mehreren an verschiedenen Stellen des Kraftfahrzeuginnenraums mündenden Luftauslässen zwei Strömungswege aufweist, von denen einer einen Heizkörper enthält, und mit einer den Luftströmungswegen zugeordneten Luftverteilklappe, die mit wenigstens einem Luftleitelement versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Luftleitelement eine Platte (8) dient, die gelenkig mit der Luftverteilklappe (7) verbunden und mit am Gehäuse (1) angebrachten Führungsmitteln (9) derart gehalten ist, daß sie abhängig von der Stellung der Luftverteilklappe (7) zwischen einer von der Luftverteilklappe (7) abragenden und einer im wesentlichen parallel zur Luftverteilklappe verlaufenden Position verschwenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) im Bereich der der Zuluftöffnung (2) zugewandten Vorderkante an der Luftverteilklappe (7) angebracht und um eine parallel zu dieser Vorderkante verlaufende Achse (10) verschwenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) in Abstand zu der Achse (10) mit einer einen stationär am Gehäuse (1) angebrachten Teil (9) aufweisenden Führung (11) geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) sich in Strömungsrichtung bis in einen Bereich des Gehäuses (1) erstreckt, in welchem die beiden Strömungswege zusammentreffen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) im Bereich ihres der Achse (10) abgewandten Endes mit einer sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden Schlitzführung (11) versehen ist, in die ein in Abstand zu der Schwenkachse (12) der Luftverteilklappe (7) ortsfest am Gehäuse (1) angeordnetes Führung.steil (9) eingreift.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) in-Abstand zu der Achse (10) mit wenigstens einem abragenden, parallel zur Achse (10) gerichteten Führungszapfen versehen ist, der in eine Stützführung eingreift, die ortsfest in dem Gehäuse (1) angebracht ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) in Querrichtung in mehrere Teilstücke unterteilt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke der Platte (8) in Querrichtung in Abstand zueinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (8) einteilig mit einer zur Befestigung an der Luftverteilklappe (7) bestimmten Befestigungslasche (13) aus Kunststoff hergestellt ist, wobei zwischen der

Platte (8) und der Befestigungslasche (13) ein Filmscharnier (10) vorgesehen ist.