DE4214862C1

DE4214862C1 - Air conditioning in motor vehicle - has fresh- or circulating air valve shaped as part of cylinder rotating about cylinder axis

Info

Publication number: DE4214862C1
Application number: DE19924214862
Authority: DE
Inventors: Thomas Jaegers; Hassan 8000 Muenchen De Batani
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1992-05-05
Filing date: 1992-05-05
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2012-05-06

Abstract

The motor vehicle ventilation or air conditioning has a fresh air/circulating air switch which connects a fresh air intake channel (2) and/or a circulating air intake channel (3) with a continuation air channel (4).The channels open into a chamber having a switching flap (5). The switching flap has the shape of a cylinder section rotatable about the cylinder axis (6) and possesses a curved surface section (52) such that on turning the flap when the circulating air channel is closed. ADVANTAGE -The ventilation uses a single switching flap in a variety of modes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Belüftungs- oder Klimatisierungsanlage mit einer Frischluft-Umluft-Weiche, die einen Frischluft-Ansaugkanal und/oder einen Umluft- Ansaugkanal mit einem weiterführenden Luftkanal verbin det, wozu diese Kanäle in einer eine Umschaltklappe auf weisenden Kammer münden.The invention relates to a vehicle ventilation or Air conditioning system with a fresh air recirculation switch, which have a fresh air intake duct and / or a recirculation Connect the intake duct to a further air duct Det, what these channels in a switch flap pointing chamber open.

Bei der Klimatisierung von Fahrzeugen, worunter auch die einfache Beheizung oder Belüftung fallen soll, ist es er wünscht, den dem Fahrzeug-Innenraum zugeführten Luftstrom wahlweise aus der Umgebung oder auch aus dem Fahrzeug-In nenraum abziehen zu können. Der erstgenannte Fall stellt den sog. Frischluftbetrieb, der zweitgenannte Fall den sog. Umluftbetrieb dar, selbstverständlich soll auch ein Mischbetrieb möglich sein. Bei bekannten Fahrzeug- Klimatisierungsanlagen, so beispielsweise nach der DE-C- 35 20 413 oder der DE-C-30 36 546 sind hierfür einfache Umschaltklappen vorgesehen, die entsprechende Kanäle mit entsprechenden Kammern verbinden.In the air conditioning of vehicles, including that simple heating or ventilation should drop, it is wishes the air flow supplied to the vehicle interior either from the environment or from the vehicle deduct interior space. The former case poses the so-called fresh air operation, the second case the so-called recirculation mode, of course, should also Mixed operation may be possible. With known vehicle Air conditioning systems, for example according to DE-C- 35 20 413 or DE-C-30 36 546 are simple for this Switchover flaps provided the corresponding channels with connect corresponding chambers.

Bekannt ist es darüber hinaus, im Frischluft-Ansaugkanal ein Drosselorgan, beispielsweise abermals eine Klappe, vorzusehen, um die Menge der von der Umgebung in die Kli matisierungsanlage eintretenden Frischluft, die stark von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges abhängig ist, wie gewünscht zu regeln. Beim bekannten Stand der Technik sind zumindest zwei Klappen erforderlich, um die genann ten Funktionen, d. h. die wahlweise Frischluft-Umluft-An saugung ggf. inklusive Mischen sowie die Frischluftmen genregelung, in einer Fahrzeug-Belüftungs- oder Klimati sierungsanlage zu realisieren. Da dies einen nicht zu vernachlässigenden Aufwand darstellt, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Anlage aufzuzei gen, bei der eine einzige Umschaltklappe auf einfache Weise mehrere Funktionen ausüben kann.It is also known in the fresh air intake duct a throttle device, for example a flap again, to provide the amount of the environment in the Kli Fresh air entering the air conditioning system, which is strongly affected by the driving speed of the vehicle depends on how desired to regulate. In the known prior art at least two flaps are required to be called functions, d. H. the fresh air recirculation option suction, including mixing if necessary, as well as the fresh air regulation, in a vehicle ventilation or air conditioning realization system. Since this is not one represents negligible effort, it is the job of present invention to record such a system gene, with a single flap on simple Way can perform multiple functions.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Um schaltklappe annähernd die Form eines Sektors eines Kreiszylinders besitzt, im wesentlichen um die Zylinder achse verdrehbar ist, und einen derart geformten Mantel flächenabschnitt aufweist, daß durch Verdrehen der Um schaltklappe bei geschlossenem Umluft-Ansaugkanal der freie Mündungsquerschnitt des Frischluft-Ansaugkanales oder des weiterführenden Luftkanales veränderbar ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.To solve this problem it is provided that the order control valve approximately the shape of a sector of a Has circular cylinder, essentially around the cylinder Axis is rotatable, and such a shaped shell surface section has that by turning the order control flap with closed air intake duct of the free cross-section of the fresh air intake duct or the continuing air duct is changeable. Advantageous further developments of the invention are Content of the subclaims.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Umschaltklappe stellt somit ein im Gegensatz zu üblichen, im wesentlichen ebe nen Umschaltklappen, ein räumliches Gebilde dar, so daß diese räumliche Erstreckung in der dritten Dimension dazu genutzt werden kann, den Mündungsquerschnitt eines zwei ten Luftkanales zu verändern und gleichzeitig einen er sten Luftkanal beispielsweise stets abgesperrt zu halten. Weiterhin soll eine derartige Umschaltklappe um eine Drehachse verdrehbar sein. Unter diesen Voraussetzungen erlaubt es der beschriebene Kreiszylindersektor, mit sei nen Seitenflächen, d. h. den gedachten Schnittflächen be züglich des gedachten Kreiszylinders, einen ersten Kanal geschlossen zu halten und gleichzeitig mit dem Mantelflä chenabschnitt die Mündungsöffnung eines zweiten Kanales zu überstreichen und somit dessen freien Mündungsquer schnitt zu beeinflussen.A switching flap designed according to the invention provides in contrast to usual, essentially ebe NEN flaps, a spatial structure, so that this spatial extension in the third dimension can be used, the mouth cross section of a two to change the air duct and at the same time Keep the most air duct closed off, for example. Furthermore, such a switching flap should be one The axis of rotation can be rotated. Under these conditions allows the circular cylinder sector described, with be NEN faces, d. H. the imaginary cut surfaces regarding the imaginary circular cylinder, a first channel keep closed and at the same time with the mantle chenabschnitt the mouth of a second channel to paint over and thus its free muzzle cross to influence cut.

Eine besonders raumsparende Anordnung, bei der die Frischluft-Umluft-Weiche zusätzlich zu der oben beschrie benen Funktion dazu genutzt werden kann, bei im wesentli chen geschlossenem Frischluft-Ansaugkanal den Umluftstrom zu drosseln, ergibt sich, wenn der weiterführende Luftka nal im wesentlichen zwischen dem Umluft-Ansaugkanal und dem Frischluft-Ansaugkanal in der Kammer mündet. Die Drosselung des Umluftstromes bzw. Frischluftstromes er folgt dabei dann jeweils durch Beeinflussung der Mün dungsöffnung des quasi mittig liegenden weiterführenden Luftkanales. Im Sinne einer kompakten Bauweise kann es dabei vorteilhaft sein, wenn die Kammer einen im wesent lichen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt, so daß die Kammergrundfläche sowie die Kammerdeckfläche und die Kam merseitenwände im wesentlichen einen Halbkreiszylinder beschreiben. Der Umluft-Ansaugkanal und der Frischluft- Ansaugkanal sowie der weiterführende Luftkanal münden bei einer derartigen Gestaltung bevorzugt in den Kammer-Sei tenwänden.A particularly space-saving arrangement in which the Fresh air recirculation switch in addition to that described above ben function can be used, in ess Chen closed fresh air intake duct the circulating air flow throttling occurs when the continuing Luftka nal essentially between the air intake duct and the fresh air intake duct opens into the chamber. The Throttling the circulating air flow or fresh air flow then follows each time by influencing the coin opening of the quasi-central continuing Air duct. In terms of a compact design, it can be advantageous if the chamber is essentially one Lichen semicircular cross section, so that the Chamber base as well as the chamber cover and the Kam side walls essentially a semicircular cylinder describe. The recirculated air intake duct and the fresh air Intake duct and the further air duct open at such a design is preferred in the chamber tenwalls.

Weist ein Flächenabschnitt der Umschaltklappe - insbeson dere deren Mantelflächenabschnitt - an einer geeigneten Stelle eine Aussparung auf, so kann bei im wesentlichen vollständigen Umluftbetrieb über diese Aussparung dennoch ein geringer Frischluftstrom in den weiterführenden Luft kanal gelangen. Diese Luftmischstrategie ist bei Fahr zeug-Klimatisierungsanlagen üblich, um stets eine zumin dest geringfügige Erneuerung der im Fahrzeug-Innenraum verbrauchten Luftmassen zu gewährleisten. Die Aussparung kann dabei im Zusammenwirken mit der Kammerwand so ge staltet sein, daß ein definierter Teilquerschnitt freige geben und einem bestimmten Umluftstrom ein bestimmter prozentualer Anteil von Frischluft beigemengt wird.Has a surface section of the switchover flap - in particular their lateral surface section - on a suitable Make a recess, so at essentially complete air recirculation operation via this recess a small fresh air flow in the continuing air channel. This air mixing strategy is at Fahr Air conditioning systems common to always at least one least minor renewal of those in the vehicle interior to ensure used air masses. The recess can so ge in cooperation with the chamber wall be designed that a defined partial cross-section released give and a certain airflow a certain percentage of fresh air is added.

Dies sowie weitere Vorteile der Erfindung werden auch aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbei spieles ersichtlich.This and other advantages of the invention are also apparent from the following description of a preferred embodiment game apparent.

Fig. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch die Kammer einer erfindungsgemäßen Fahrzeug-Klimatisie rungsanlage, Fig. 1 shows a horizontal section through the chamber of an inventive vehicle air-cond optimization unit,

Fig. 2 zeigt diese Kammer in dreidimensionaler Dar stellung ohne Umschaltklappe, während bei Fig. 2 shows this chamber in three-dimensional Dar position without flap, while at

Fig. 3 in der gleichen Darstellung diese Kammer mit der Umschaltklappe gezeigt ist. Fig. 3 in the same representation this chamber is shown with the switching flap.

In eine in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Kammer mün den ein Frischluft-Ansaugkanal 2, ein Umluft-Ansaugkanal 3 sowie ein weiterführender Luftkanal 4. Dieser weiter führende Luftkanal führt zu einem Gebläse (nicht gezeigt) und mündet schließlich im Innenraum eines Fahrzeuges. In der Kammer 1 ist eine Umschaltklappe 5 angeordnet, die es ermöglicht, den weiterführenden Luftkanal 4 mit dem Frischluft-Ansaugkanal 2 und/oder dem Umluft-Ansaugkanal 3 zu verbinden und zugleich den in den weiterführenden Luftkanal 4 gelangenden Luftstrom mengenmäßig zu beein flussen.In a chamber denoted in its entirety by 1 , a fresh air intake duct 2 , a recirculated air intake duct 3 and a further air duct 4 . This continuing air duct leads to a blower (not shown) and finally opens into the interior of a vehicle. In the chamber 1 , a switching flap 5 is arranged, which makes it possible to connect the further air duct 4 with the fresh air intake duct 2 and / or the recirculated air intake duct 3 and at the same time to influence the quantity of the air flow entering the further air duct 4 .

Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, besitzt diese Umschaltklappe 5 im wesentlichen die Form eines Sektors eines Kreiszy linders und ist um die Zylinderachse 6 dieses gedachten Kreiszylinders verdrehbar. Gelagert ist die Zylinderachse 6 in der Kammergrundfläche 7 und der Kammerdeckfläche 8, die jeweils einen im wesentlichen halbkreisförmigen Quer schnitt aufweisen, so daß die Kammerseitenwände im we sentlichen einen Halbkreiszylinder beschreiben, der an die Umschaltklappe 5 unter Berücksichtigung deren Ver drehweges angepaßt ist. Der Frischluft-Ansaugkanal 2, der Umluft-Ansaugkanal 3 sowie der weiterführende Luftkanal 4 münden dabei in den Kammerseitenwänden.As shown in FIGS. 1 and 3, the shape has this switching door 5 is substantially a sector of a Kreiszy Linders and is about the cylinder axis 6 of the imaginary circular cylinder rotatable. The cylinder axis 6 is supported in the chamber base surface 7 and the chamber cover surface 8 , each of which has a substantially semicircular cross-section, so that the chamber side walls essentially describe a semicircular cylinder which is adapted to the reversing flap 5 taking into account the rotational path thereof. The fresh air intake duct 2 , the recirculated air intake duct 3 and the continuing air duct 4 open into the chamber side walls.

In Fig. 1 ist die Umschaltklappe 5 in drei verschiedenen Positionen a, b, c dargestellt. In der mit dem Buchstaben a bezeichneten Position schließt die Umschaltklappe 5 mit ihrer Seitenfläche 51 den Umluft-Ansaugkanal 3 vollstän dig ab. Gleichzeitig sind die Mündungsquerschnitte des Frischluft-Ansaugkanales 2 sowie des weiterführenden Luftkanales 4 vollständig freigegeben, so daß ein Frischluftstrom ungedrosselt und ungehindert in den Fahr zeug-Innenraum gelangen kann. In der mit b bezeichneten Position hingegen versperrt die Umschaltklappe 5 mit ih rem Mantelflächenabschnitt 52 einen Teil des Mündungs querschnittes des weiterführenden Luftkanales 4. Weiter hin ist in dieser Position der Umluft-Ansaugkanal durch die Seitenfläche 51 vollständig abgesperrt. In dieser Po sition kann somit bei geschlossenem Umluft-Ansaugkanal der in den Luftkanal 4 gelangende Frischluftstrom durch die Umschaltklappe 5 gedrosselt werden, wobei das Maß der Drosselung durch geringfügiges Verdrehen der Umschalt klappe 5 um ihre Drehachse/Zylinderachse 6 einstellbar ist.In Fig. 1, the switching flap 5 is shown in three different positions a, b, c. In the position designated by the letter a, the switching flap 5 closes with its side surface 51 the air intake duct 3 completely dig. At the same time, the mouth cross-sections of the fresh air intake duct 2 and the further air duct 4 are completely released, so that a fresh air flow can reach the vehicle interior unthrottled and unhindered. In the position denoted by b, on the other hand, the switchover flap 5 blocks part of the muzzle cross section of the continuing air duct 4 with its surface area section 52 . Further in this position, the air intake duct is completely blocked off by the side surface 51 . The coming into the air duct 4 the fresh air flow can sition in this Po thus closed circulating air intake passage are throttled by the switching door 5, wherein the degree of throttling flap by a slight twisting of the switching 5 is adjustable about its axis of rotation / cylinder axis. 6

Nimmt die Umschaltklappe 5 in Fig. 1 die mit c bezeich nete Position ein, so wird der Umluft-Ansaugkanal 3 na hezu vollständig freigegeben. Hingegen ist der Frischluft-Ansaugkanal 2 teilweise durch die Seitenfläche 53, teilweise auch durch den Mantelflächenabschnitt 52 der Umschaltklappe 5 größtenteils abgesperrt. In dieser Position wirkt eine Aussparung 54 im Mantelflächenab schnitt 52 der Umschaltklappe 5 derart mit dem durch einen Pfeil 9 bezeichneten Abschnitt der Kammerwand 10 zusammen, daß ein definierter Teilquerschnitt des Frischluft-Ansaugkanales 2 freigegeben ist, um bei im we sentlichen vollständigen Umluftbetrieb, d. h. im wesent lichen vollständig geöffnetem Umluft-Ansaugkanal 3 eine kontinuierliche Lufterneuerung sicherzustellen. Darüber hinaus ist es auch möglich, den Frischluft-Ansaugkanal 2 vollständig abzusperren. Hierzu wird die Umschaltklappe 5 weiter gemäß Pfeilrichtung 11 verdreht, bis der sich an die Aussparung 54 anschließende Absatz der Seitenfläche 51 an dem mit dem Pfeil 9 bezeichneten Abschnitt der Kam merwand 10 anliegt.If the switching flap 5 in FIG. 1 takes the position designated by c, the recirculation air intake duct 3 is almost completely released. On the other hand, the fresh air intake duct 2 is largely blocked off partly by the side surface 53 and partly also by the lateral surface section 52 of the switching flap 5 . In this position, a recess 54 in the mantle surface section 52 of the switching flap 5 interacts with the section of the chamber wall 10 indicated by an arrow 9 in such a way that a defined partial cross section of the fresh air intake duct 2 is released in order to be able to operate in a substantially complete air circulation mode, ie in wesent union fully open air intake duct 3 to ensure continuous air renewal. In addition, it is also possible to shut off the fresh air intake duct 2 completely. For this purpose, the switching flap 5 is rotated further in the direction of the arrow 11 until the paragraph of the side surface 51 adjoining the recess 54 abuts the section of the chamber wall 10 indicated by the arrow 9 .

Den räumlichen Figurendarstellungen 2, 3 ist zu entneh men, daß das anhand der Fig. 1 geschilderte Prinzip vor teilhaft in realen Bauteilen umsetzbar ist. Hierzu muß sich lediglich - wie bereits eingangs geschildert - die Umschaltklappe 5 zylindrisch in der dritten zur Zeichen ebene gemäß Fig. 1 senkrechten Dimension erstrecken. Auf engstem Bauraum sowie unter Realisierung der erforderli chen Kanalquerschnitte ist hiermit die geschilderte Frischluft-Umluft-Weichenfunktion einfach umsetzbar. Selbstverständlich sind jedoch auch Abweichungen insbe sondere konstruktiver Art vom gezeigten Ausführungsbei spiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Darüber hinaus sind selbstverständlich weitere Elemente möglich, die der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt sind, so beispielsweise ein über die Zylinder achse 6 an der Umschaltklappe angreifender Stellmotor zur Verdrehung der Umschaltklappe in bzw. gegen Pfeilrichtung 11.The spatial representations of figures 2, 3 can be seen that the principle described with reference to FIG. 1 can be partially implemented in real components. For this purpose - as already described at the outset - the changeover flap 5 only has to extend cylindrically in the third dimension perpendicular to the drawing plane according to FIG. 1. The described fresh air and recirculating air switch function can thus be easily implemented in the tightest of installation spaces and by realizing the required duct cross sections. Of course, however, deviations, in particular of a special constructive nature, from the exemplary embodiment shown are possible without departing from the content of the claims. In addition, of course, other elements are possible which are not shown for the sake of clarity, for example a servomotor engaging the switching flap via the cylinder axis 6 for rotating the switching flap in or against the direction of the arrow 11 .

Claims

1. Fahrzeug-Belüftungs- oder Klimatisierungsanlage mit einer Frischluft-Umluft-Weiche, die einen Frisch luft-Ansaugkanal (2) und/oder einen Umluft-An saugkanal (3) mit einem weiterführenden Luftkanal (4) verbindet, wozu diese Kanäle (2, 3, 4) in einer eine Umschaltklappe (5) aufweisenden Kammer (1) mün den, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltklappe (5) annähernd die Form eines Sektors eines Kreiszylin ders besitzt, im wesentlichen um die Zylinderachse (6) verdrehbar ist, und einen derart geformten Man telflächenabschnitt (52) aufweist, daß durch Verdre hen der Umschaltklappe (5) bei geschlossenem Umluft- Ansaugkanal (3) der freie Mündungsquerschnitt des Frischluft-Ansaugkanales (2) oder des weiterführen den Luftkanales (4) veränderbar ist.1.Vehicle ventilation or air conditioning system with a fresh air recirculation switch which connects a fresh air intake duct ( 2 ) and / or a recirculated air intake duct ( 3 ) with a further air duct ( 4 ), for which purpose these ducts ( 2 , 3 , 4 ) in a chamber ( 1 ) having a switching flap ( 5 ), characterized in that the switching flap ( 5 ) has approximately the shape of a sector of a circular cylinder, essentially rotatable about the cylinder axis ( 6 ), and has such a shaped surface section ( 52 ) that by rotating the switching flap ( 5 ) when the air intake duct ( 3 ) is closed, the free mouth cross section of the fresh air intake duct ( 2 ) or the continuation of the air duct ( 4 ) can be changed.

2. Fahrzeug-Belüftungs- oder Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weiterführende Luft kanal (4) im wesentlichen zwischen dem Umluft-An saugkanal (3) und dem Frischluft-Ansaugkanal (2) in der Kammer (1) mündet. 2. Vehicle ventilation or air conditioning system according to claim 1, characterized in that the further air duct ( 4 ) opens substantially between the recirculation air intake duct ( 3 ) and the fresh air intake duct ( 2 ) in the chamber ( 1 ).

3. Fahrzeug-Belüftungs- oder Klimatisierungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsöffnungen des Umluft-Ansaugkanales (3) und des Frischluft-An saugkanales (2) durch die Seitenfläche(n) (51 oder 53) der Umschaltklappe (5) - dies sind die gedachten Schnittflächen des Kreiszylindersektors - verschlos sen werden.3. Vehicle ventilation or air conditioning system according to claim 1 or 2, characterized in that the mouth openings of the recirculating air intake duct ( 3 ) and the fresh air intake duct ( 2 ) through the side surface (s) ( 51 or 53 ) of the switching flap ( 5 ) - these are the imaginary intersections of the circular cylinder sector - be closed.

4. Fahrzeug-Belüftungs- oder Klimatisierungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelflächenab schnitt (52) der Umschaltklappe (5) eine Aussparung (54) aufweist, um bei im wesentlichen geöffnetem Um luft-Ansaugkanal (3) im Zusammenwirken mit der Kam merwand (10 bzw. deren Abschnitt 9) einen definier ten Teilquerschnitt des Frischluft-Ansaugkanales (2) freizugeben.4. Vehicle ventilation or air conditioning system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Mantelflächenab section ( 52 ) of the switching flap ( 5 ) has a recess ( 54 ) to at substantially open order air intake duct ( 3 ) in cooperation with the Kam merwand ( 10 or its section 9) to release a defined partial cross-section of the fresh air intake duct ( 2 ).

5. Fahrzeug-Belüftungs- oder Klimatisierungsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (1) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt, so daß die Kammergrundfläche (7), die Kammerdeckflä che (8) sowie die Kammerseitenwände (10) im wesent lichen einen Halbkreiszylinder beschreiben, und daß die Ansaugkanäle (2, 3) sowie der weiterführende Luftkanal (4) in den Kammer-Seitenwänden (10) mün den.5. Vehicle ventilation or air conditioning system according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber ( 1 ) has a substantially semicircular cross section, so that the chamber base surface ( 7 ), the Kammerdeckflä surface ( 8 ) and the chamber side walls ( 10 ) describe in wesent union a semicircular cylinder, and that the intake channels ( 2 , 3 ) and the further air channel ( 4 ) in the chamber side walls ( 10 ) mün the.