DE3635246A1

DE3635246A1 - Heiz- und belueftungseinrichtung fuer den fahrgastraum eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3635246A1
Application number: DE19863635246
Authority: DE
Inventors: Erhard Bartsch
Original assignee: Iveco Magirus AG
Current assignee: Iveco Magirus AG
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1986-10-16
Publication date: 1988-04-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz- und Belüftungseinrichtung für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges gemäß Oberbe griff des Anspruchs 1.

Heiz- und Belüftungseinrichtungen in Kraftfahrzeugen haben die Aufgabe, die Fensterflächen von Kondenswasser und Ver eisung freizuhalten und den Fahrgastraum mit Frischluft der gewünschten Temperatur zu versorgen. Dabei ist neben der Temperaturhöhe vor allem deren Schichtung für das Behaglichkeitsempfinden der Fahrzeuginsassen von Bedeu tung. Es hat sich herausgestellt, daß eine Schichtung, die einen gleichmäßigen Übergang von einem warmen Fuß raum auf einen kühleren bzw. temperierten Kopfraum bil det, als besonders angenehm empfunden wird. Um dies bei jeder Einstellung des Temperaturniveaus zu gewährleisten, muß eine gleichmäßige, von der Außentemperatur und der Fahrgeschwindigkeit unabhängige Temperaturschichtung sichergestellt sein.

Bekannte Einrichtungen weisen ein Stellglied auf, das das Mischungsverhältnis aus Kalt- und Warmluft regelt. Diese Mischluft wird mittels eines zweiten Stellgliedes auf den Fußraum und die Defrosterdüsen aufgeteilt. Die entströmende Luft weist dabei eine stets übereinstimmende Temperatur auf. Eine Temperaturdifferenz zwischen Fuß- und Kopfbereich ist nicht gegeben.

Aus DE-PS 26 55 554 ist eine Heiz- und Belüftungseinrich tung der eingangs genannten Art bekannt, bei der im Grund satz eine einmal eingestellte Temperaturschichtung des Innenraums aufrechterhalten bleibt. Mittels einer Ver teilerklappe kann je nach Wasserventilstellung eine in der Höhe und in der Menge vorgegebene Lufttemperatur in einem bestimmten Verhältnis zu den übrigen Warmluftaus strömern (Defroster und Fußausströmer) aus den "Frisch luftausströmern" gerufen werden. Die bekannte Heiz- und Belüftungseinrichtung ist vergleichsweise kompliziert im Aufbau. Die Ver teilerklappe hinter dem Gebläse ist zwischen zwei End stellungen schwenkbar, in denen entweder der Warmluft kanal oder der Kaltluftkanal mit der Gebläsemündung ver bunden ist. Die Gesamtvorrichtung ist so ausgelegt, daß die Frischluftmenge des Kaltluftkanals nur begrenzt dosiert, d. h. geregelt werden kann. Entweder ist der Kaltluftkanal vollständig geschlossen oder aber es wird selbst bei einer geringen Verschwenkung der Verteilerklappe bereits soviel kalte Frischluft dem Kaltluftkanal zugeleitet, daß die gewünschte Temperaturschichtung nicht mit der gewünschten Feinheit eingestellt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der bekannten Vorrichtung nach DE-PS 26 55 554 und mithin die Schaffung einer Heiz- und Belüftungseinrichtung der eingangs genann ten Art, die bei besonders einfachem Aufbau mit Hilfe ein facher konstruktiver Mittel eine präzise Verteilung des vom Gebläse geförderten Luftstromes bei gleichmäßiger Vermischung der Frischluft mit der Wärmetauscherluft ermöglicht, so daß ein gewünschtes exakt einstellbares Temperaturgefälle in den Ausströmern gewährleistet ist.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ange gebenen Merkmale.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 14. Durch die Erfin dung steht im Bereich der Frischluftausströmer stets die exakt eingestellte Lufttemperatur entsprechend einer vor gegebenen Temperaturcharakteristik je nach Ventilstellung und Temperatur der übrigen Ausströmer (Defroster- und Fuß ausströmer) zur Verfügung, und zwar durch eine zusätzlich zur Verteilerklappe vorgesehene Feinregulierungseinrich tung, die dafür Sorge trägt, daß die durch den Kaltluft kanal geleitete Frischluftmenge besonders fein im Verhält nis zur Wärmetauscherluft dosiert werden kann. Die ver gleichsweise geringe durch den Kaltluftkanal geleitete Frischluftmenge wird von Haus aus in einem sehr unruhigen Strömungsbild den Verteilerdüsen zusammen mit der Wärme tauscherluft des Warmluftkanals zugeführt, daß sich Kalt luft und Wärmetauscherluft gleichmäßig vermischen und mit hin ein gewünschtes Temperaturgefälle in den Ausströmern gewährleisten. Die Verteilerklappe bleibt hierbei zumin dest in einer bestimmten Zwischenposition stehen, worauf die Feinregulierungseinrichtung wirksam wird und über "Schikanen" den Luftmengenstrom des Kaltluftkanals be grenzt bzw. regelt.

Vorgegeben ist eine Lufttemperaturcharakteristik, bei der die Frischlufttemperatur zu den übrigen Ausströmtempera turen in einem bestimmten Verhältnis steht. Die Luft temperatur wird dadurch eingestellt, daß die Verteiler klappe über dem Wasserventilweg in bestimmten Positionen stehen bleibt. Der jeweilige Luftstrom und die jeweilige Lufttemperatur werden dadurch erreicht, daß die Verteiler klappe mit dem festen Gehäuseteil wie folgt Schikanen für den Frischluftdurchtritt bildet:

- Verteilerklappe mit Labyrinth,
- Verteilerklappe mit kammartigen, gelochten oder ge schlitzten, übereinanderlappenden Luftdurchlässen,
- Verteilerklappe mit zusätzlich angelenkter Feinregulie rungsklappe, die vorzugsweise an der Anlenkachse der Verteilerklappe angelenkt ist,
- Verteilerklappe mit einer am Gehäuseteil unabhängig von der Verteilerklappe angeordneten weiteren Fein regulierungsklappe,
- Verteilerklappe mit einer an der Verteilerklappe und am Gehäuseteil angeordneten "Nase".

Um eine gleichmäßig verteilte, der vorgegebenen Tempera turcharakteristik entsprechende Lufttemperatur zu er reichen, ist in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfin dung vorgesehen,

- auf der Warmluftseite unmittelbar hinter dem Wärme tauscher Zusatzdeflektoren und/oder eine Absperr klappe zwischen Warmluft- und Kaltluftkanal einzu bauen, welche in ihrer Extremstellung den Warmluft kanal vom Kaltluftkanal absperrt und in den Zwischen stellungen der Vermischung förderlich ist,
- die Vorderseite des Wärmetauschers mit Luftleitelemen ten oder "Schikanen" zu versehen, und
- die Vorderseite des Wärmetauschers mit einem Lochblech zu versehen, welches unterschiedliche Lufteintritts öffnungen aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein Schaubild einer Lufttemperaturcharakteristik, bei der die Frischlufttemperatur (1 a) zu den übrigen Ausströmern (1 b) in einem bestimmten Verhältnis steht, wobei die relative Lufttempera tur über dem relativen Wasserventilweg aufgetragen ist,

Fig. 2 bis 4 schematische Schnitte durch eine Heiz- und Belüftungseinrichtung in unterschiedlichen Ausfüh rungsvarianten,

Fig. 5 bis 8 vier Ausführungsvarianten der Einzelheit Y der Fig. 4,

Fig. 9 eine Heiz- und Belüftungseinrichtung im Bereich der Verteilerklappe mit zusätzlicher Feinregu lierungsklappe, die an der Anlenkachse der Ver teilerklappe angelenkt ist,

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Schnittansicht mit einer weiteren gehäuseangelenkten Feinregulierungs klappe, und

Fig. 11 eine weitere Ausführungsvariante ähnlich den Fig. 9 und 10 mit einer Nase im Kaltluftkanal und einem Deflektor an der Verteilerklappe.

Gemäß Fig. 1 ist eine Lufttemperaturcharakteristik (25) vorgegeben, bei der die Frischlufttemperatur (1 a) zu den übrigen Ausströmtemperaturen (1 b) in einem bestimmten Ver hältnis steht, wobei die Positionen der Verteilerklappe (9) in der Feinreguliereinrichtung (11) mit (A), (B) und (C) dargestellt sind.

Die Lufttemperatur (1 b) wird in einer Heiz- und Belüftungs einrichtung erreicht, die in unterschiedlichen Ausführungs varianten in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist.

Die Heiz- und Belüftungseinrichtung (1) gemäß den Fig. 2 bis 4 umfaßt wahlweise in einem Gehäuse lufteintritts seitig einen Verdampfer (10), dem ein Gebläse (2) zum För dern von Außenluft nachgeordnet ist. Dem Gebläse (2) ist ein Warmluftkanal (3) mit einem Wärmetauscher (5) nachge ordnet. Parallel zum Warmluftkanal (3) verläuft ein den Wärmetauscher (5) einseitig umgehender Kaltluftkanal (4), der ebenfalls dem Gebläse (2) nachgeordnet ist.

Zwischen Gebläse ( 2) und Warmluft-/Kaltluftkanal (3 bzw. 4) ist eine wärmetauscherseitig um eine Anlenkachse (16) ange lenkte Verteilerklappe (9) vorgesehen, welche den vom Ge bläse geförderten Luftstrom (D) in der gewünschten Weise zwischen dem Warmluftkanal (3) und dem Kaltluftkanal (4) verteilt. Die Verteilerklappe (9) kann hierbei ihre erste Endstellung (C) einnehmen, bei der der Warmluftkanal ( 3) vollständig geöffnet und der Kaltluftkanal (4) vollständig geschlossen ist. In ihrer anderen Extremstellung, d. h. in ihrer zweiten Endstellung (A) verschließt die Verteiler klappe (9) vollständig den Warmluftkanal (3), während der Kaltluftkanal (4) vollständig geöffnet ist. Ferner kann die Verteilerklappe (9) Zwischenstellungen, insbe sondere die Zwischenstellung (B) einnehmen, die nachfol gend noch erörtert wird.

Schließlich umfaßt die Heiz- und Belüftungseinrichtung (1) für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs eine dem Wärme tauscher (5) nachgeordnete Kammer (6) im Warmluftkanal (3), die mit dem Kaltluftkanal (4) verbunden werden kann. Von der Kammer (6) gehen Leitungen (7) aus, die zu Defroster düsen für die Windschutzscheibe und zu Luftaustrittsdüsen für den Fußraum führen. Eine Frischluftleitung ( 8), die zu Belüftungsdüsen im Bereich des Armaturenbrettes führt, kann mit Luft aus dem Warmluftkanal (3) und/oder Luft aus dem Kaltluftkanal (4) beaufschlagt werden.

Erfindungsgemäß ist eine Feinregulierungseinrichtung (11) im Bereich der Verteilerklappe (9) vorgesehen, die letzt lich den jeweilig gewünschten Luftstrom bzw. die jeweilig gewünschte Lufttemperatur einstellt. Insbesondere ist eine Feinregulierungseinrichtung (11) in Form einer Labyrinth abdichtung (13) gemäß den Fig. 4 und 5 vorgesehen, wobei der vorderste abgewinkelte nicht angelenkte Teil (12) der Verteilerklappe (9) in einer Verteilerklappen-Zwischen stellung (B) im Bereich der ersten Endstellung (C) mit einem Abschnitt der Kaltluftkanalwand (14) zusammenwirkt.

Der abgewinkelte nicht angelenkte Teil (12) der Verteiler klappe (9), der in der gezeigten Zwischenstellung (B) nicht mit der Kaltluftkanalwand (14) in Berührung steht, schafft einen engen Spalt, durch den Gebläseluft in den Kaltluft kanal (4) strömen kann.

Die Ausführungsvariante nach Fig. 6 sieht eine Feinregu lierungseinrichtung (11) in Form einer abgewinkelten Ver teilerklappe (9) vor, deren vorderstes nicht angelenktes Teil (12) gelocht ist und mit entsprechenden Öffnungen in der Kaltluftkanalwand (14) für eine Feinregulierung zusam menwirkt.

Die Ausführungsvariante nach Fig. 7 veranschaulicht eine Schlitzausbildung im vordersten nicht angelenkten Teil (12) der Verteilerklappe (9) mit entsprechenden Gegen schlitzen in der Kaltluftkanalwand (14). In Fig. 8 ist eine kammartige Ausbildung des vordersten nicht ange lenkten Teils (12) der abgewinkelten Verteilerklappe (9) gezeigt mit entsprechenden kammartigen Ausbildungen in der gehäusefesten Kaltluftkanalwand (14).

Als Feinregulierungseinrichtung (11) kann, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist, auch eine zusätzliche Fein regulierungsklappe (15) vorgesehen sein, die an der An lenkachse (16) der Verteilerklappe (9) angelenkt ist. In Fig. 9 sind Verteilerklappe ( 9) und zusätzliche Feinregulierungsklappe (15) in ihren beiden Endstellun gen (A, C bzw. A′, C′) gezeigt, sowie in ihrer Zwischen stellung (B bzw. B′), in denen die Feinregulierung des Kaltluftstroms erfolgt.

Die Ausführungsvariante nach Fig. 10 entspricht grund sätzlich derjenigen nach Fig. 9. Die Feinregulierungs klappe (17) ist hierbei an der Kaltluftkanalwand (14) angelenkt.

In Fig. 11 ist eine Verteilerklappe (9) gezeigt, deren Feinregulierungseinrichtung (11) in Form eines an der Verteilerklappe (9) befestigten Deflektors (19) ausge bildet ist, der mit einer gehäusefesten Nase (18) in der Zwischenstellung (B) zusammenwirkt, um nach Art einer Labyrinthdichtung den Kaltluftkanalstrom feinzuregeln.

Die vorgenannten Feinregulierungseinrichtungen (11) sor gen grundsätzlich für eine ausreichende Verwirbelung im Kaltluftkanal (4), so daß Frischluft des Kaltluftkanals mit der Wärmetauscherluft gleichmäßig vermischt wird, um ein gewünschtes exaktes Temperaturgefälle in den Aus strömern (Frischluftausströmer zu den übrigen Ausströ mern für die Enteisung und den Fußraum) zu gewährleisten. Um die gleichmäßige Verteilung der der vorgegebenen Tempera turcharakteristik entsprechenden Lufttemperatur ferner zu bewirken, sind zweckmäßigerweise auf der Warmluftseite unmittelbar hinter dem Wärmetauscher (5) entweder Zusatz deflektoren (23) oder eine zusätzliche Klappe (24) ein gebaut, welche gleichzeitig als Absperrklappe für die Frischluftdüsen dienen kann (vgl. Fig. 4).

Die gleichmäßige Vermischung wird ferner gefördert durch auf der Vorderseite des Wärmetauschers (5) angeordnete Luftleitelemente (22) gemäß Fig. 3, wobei ein Luftleit element (20) gemäß Fig. 2 auch an der Anlenkachse (16) der Verteilerklappe (9) befestigt sein kann.

Eine weitere Ausführungsvariante für eine gute Vermischung ist ferner in Fig. 4 veranschaulicht, wonach auf der Vor derseite des Wärmetauschers (5) ein Lochblech (21) ange ordnet ist, welches unterschiedlich dimensionierte Luft durchtrittsöffnungen besitzt.

Alle in der Beschreibung erwähnten und/oder in der Zeich nung dargestellten neuen Merkmale für sich oder in sinn voller Kombination sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims

1. Heiz- und Belüftungseinrichtung (1) für den Fahrgast raum eines Kraftfahrzeuges, mit

- einem Gebläse (2) zum Fördern von Außenluft,
- einem dem Gebläse (2) nachgeordneten Warmluftkanal (3) mit einem Wärmetauscher (5),
- einem dem Gebläse (2) nachgeordneten, den Wärmetauscher (5) einseitig umgehenden Kaltluftkanal (4),
- einer dem Wärmetauscher (5) nachgeordneten Kammer (6) im Warmluftkanal (3), die mit dem Kaltluftkanal (4) verbunden oder verbindbar ist,
- von der Kammer ( 6) ausgehende Leitungen (7), die zu Defrosterdüsen für die Windschutzscheibe und/oder zu Luftaustrittsdüsen für den Fußraum führen,
- einer zu Belüftungsdüsen führenden Frischluftleitung (8), die mit Luft aus dem Warmluftkanal (3) und/oder Kaltluftkanal (4) beaufschlagbar ist, und
- einer dem Wärmetauscher (5) vorgeordneten Verteiler klappe (9) zum Verteilen des von dem Gebläse (2) ge förderten Luftstromes (D) zwischen dem Warmluftkanal (3) und dem Kaltluftkanal (4), wobei die Verteiler klappe (9) in ihrer ersten Endstellung (C) bei voll ständiger Öffnung des Warmluftkanals ( 3) den Kalt luftkanal (4) vollständig schließt und in ihrer zweiten Endstellung (A) bei vollständiger Öffnung des Kaltluftkanals (4) den Warmluftkanal vollständig schließt,

dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Verteiler klappe (9) eine Feinregulierungseinrichtung (11) zum Verteilen des vom Gebläse (2) geförderten Luftstromes (D) vorgesehen ist.

2. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der vorderste nicht ange lenkte Teil (12) der Verteilerklappe (9) in einer Zwischenstellung (B) Teil einer Labyrinthabdichtung (13) im Bereich der Kaltluftkanalwand (14) ist (Fig. 5).

3. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorderste nicht ange lenkte Teil (12) der Verteilerklappe (9 ) kammartig, gelocht oder geschlitzt ausgebildet ist, wobei ent sprechende Ausbildungen an der Kaltluftkanalwand (14) in einer Verteilerklappen-Zwischenstellung (B) vorge sehen sind (Fig. 6, 7, 8).

4. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorderste nicht angelenkte Teil (12) der Verteilerklappe (9) abgewinkelt ausgebildet ist.

5. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verteiler klappe (9) eine zusätzliche Feinregulierungsklappe (15) angelenkt ist.

6. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Feinregu lierungsklappe (15) an der Anlenkachse (16) der Ver teilerklappe (9) angelenkt ist (Fig. 9).

7. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Fein regulierungsklappe (17) an der Kaltluftkanalwand (14) angelenkt ist (Fig. 10).

8. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche und/oder die weitere Feinregulierungsklappe (15 bzw. 17) nach Art der Verteilerklappe (9) ausgebildet ist.

9. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kaltluft kanalwand (14) zumindest eine weitere in den Kanal (4) vorstehende Nase (18) angeordnet ist, die mit einem an der Verteilerklappe (9) und/oder der Feinregulie rungsklappe (15) angeordneten Deflektor (19) nach Art einer Labyrinthabdichtung in einer Verteilerklappen- Zwischenstellung (B) zusammenwirkt (Fig. 11).

10. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Warmluftkanal (3) zwischen Gebläse (2) und Wärmetauscher (5) zumin dest ein Luftleitelement ( 20, 22) angeordnet ist (Fig. 2, 3).

11. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Warmluftkanal (3) vor dem Wärmetauscher (5) ein Lochblech (21) ange ordnet ist (Fig. 4).

12. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach Anspruch 11, da durch gekennzeichnet, daß das Lochblech (21) unter schiedlich dimensionierte Luftdurchtrittsöffnungen aufweist.

13. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach einem der An sprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (6) Zusatzdeflektoren (23) vorgesehen sind (Fig. 4).

14. Heiz- und Belüftungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzdeflektor als Absperrklappe (24) zwischen Warmluft- und Kaltluft kanal (3, 4) ausgebildet ist (Fig. 4).