DE4422120C2 - Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmetauscher zur Erzeugung von Warm­ luft, mit zwei jeweils seitlich an dem Wärmetauscher vorbeige­ führten Kaltluftkanälen sowie mit mehreren, in einen Fahrzeug­ innenraum führenden Luftaustrittsdüsen.

Eine solche Heizungs- oder Klimaanlage ist aus der DE 35 42 626 C2 bekannt. Bei dieser Heizungs- oder Klimaanlage sind zwei Kaltluftkanäle zur Führung von Frischluft jeweils seitlich an einem Wärmetauscher vorbeigeführt. Die an dem Wärmetauscher vorbeigeführte Frischluft wird zu Mitteldüsen geleitet, die in den Innenraum des Kraftfahrzeugs münden. Durch die Aufteilung der Kaltluftkanäle in zwei Leitungen, die seitlich um den Wär­ metauscher herumgeführt sind, kann die Bauhöhe der Klimaanlage relativ gering gehalten werden. Außerdem wird durch die Verle­ gung der Kaltluftkanäle seitlich des Wärmetauschers ein einfa­ cher Ein- und Ausbau des Wärmetauschers erzielt, ohne daß das den Wärmetauscher aufnehmende Gehäuse demontiert werden muß. Da die Anschlußrohre für den Wärmetauscher außerhalb der Kaltluft­ kanäle oberhalb des Wärmetauschers liegen, ist eine Erwärmung der durch die Kaltluftkanäle geleiteten Frischluft ausgeschlos­ sen. Die seitlich an dem Wärmetauscher vorbeigeführten Kalt­ luftkanäle vereinigen sich kurz vor der in den Fahrzeuginnen­ raum mündenden Mitteldüse. In diesem Bereich ist eine Misch­ klappe vorgesehen, die eine zusätzlich Zufuhr von Warmluft zur Mitteldüse aus einem Verteilerkasten hinter dem Wärmetauscher ermöglicht. Da die Frischluft durch die Kaltluftkanäle direkt der Mitteldüse zugeführt wird, ist eine Zufuhr von Frischluft zu den übrigen Luftaustrittsdüsen in den Fahrzeuginnenraum nicht möglich.

Die DE 32 03 424 C2 offenbart eine Klimaanlage, die einen Hauptkaltluftkanal und einen Nebenkaltluftkanal aufweist, die oberhalb und unterhalb eines Wärmetauschers vorbeigeführt sind. In der Klimaanlage wird ein oberer Mischluftkanal und ein unte­ rer Mischluftkanal gebildet, wobei der obere Mischluftkanal in einen oberen Luftauslaß und der untere Mischluftkanal in einen unteren Luftauslaß mündet. Jedem Mischluftkanal ist eine ge­ trennte Luftklappe zugeordnet. Durch die unterschiedlichen Größen der Kaltluftkanäle sind bestimmte, begrenzte Mischungs­ verhältnisse vorgegeben.

Aus der US 4 718 244 ist eine Klimaanlage für ein Kraftfahr­ zeug bekannt, bei der einem Verdampfer ein Wärmetauscher nach­ geschaltet ist. Der Wärmetauscher ist in zwei Teile unterteilt, wobei ein Teil für die Temperierung des Frontbereichs des Fahr­ zeuginnenraums und der andere Teil für die Temperierung des Fondbereichs des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist. Der Wärme­ tauscher ist derart mittig im Klimaanlagengehäuse hinter dem Verdampfer angeordnet, daß sowohl oberhalb als auch unterhalb des Wärmetauschers ein Kaltluftkanal zur Vorbeiführung von Frischluft unter Umgehung des Wärmetauschers ausgebildet ist. Die beiden Eintrittsseiten der beiden Teile des Wärmetauschers sind mit Hilfe von Luftmischklappen absperrbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizungs- oder Klimaanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Vorteile von seitlich an dem Wärmetauscher vorbeigeführten Kaltluftkanälen aufweist und zusätzlich eine verbesserte Verteilung von Frisch­ luftzufuhr in den Fahrzeuginnenraum ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in Strömungsrichtung anschließend an eine Austrittsseite des Wärmetauschers ein Luftmischraumbereich vorge­ sehen ist, in den die seitlichen Kaltluftkanäle münden, und von dem die Luftaustrittsdüsen in den Fahrzeuginnenraum abgezweigt sind, sowie dadurch, daß die Austrittsseite des Wärmetauschers mit wenigstens einer Luftmischklappe zum Einstellen von Mi­ schungsverhältnissen aus Kaltluft und Warmluft versehen ist. Dadurch wird in einem zentralen Luftmischraum die gewünschte Mischung aus Warm- und Kaltluft erzielt und kann direkt in die jeweiligen Luftaustrittsdüsen eingeleitet werden. Umlenkungen des Luftstromes werden dadurch weitgehend vermieden. Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ergibt sich eine sehr kompakte Bau­ weise der Heizungs- oder Klimaanlage. Durch die erfindungsge­ mäße Lösung ist es zudem möglich, Frischluft nicht nur den Mit­ teldüsen, sondern auch den übrigen Luftaustrittsdüsen, d. h. den Entfrosterdüsen, den Fußraumdüsen und den Seitendüsen, zuzufüh­ ren. Dadurch wird eine verbesserte Verteilung der Frischluft im Innenraum erzielt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Austrittsseite des Wär­ metauschers für eine Fahrer- und eine Beifahrerseite zweige­ teilt, und jeder Seite ist eine getrennt steuer- oder regelbare Luftmischklappe zugeordnet. Dadurch wird der Komfort der Hei­ zungs- oder Klimaanlage weiter erhöht, da eine unabhängige Ein­ stellung für die Fahrerseite und für die Beifahrerseite erzielt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine erfin­ dungsgemäße Ausführungsform einer Klimaanlage, die mit einem seitlichen Gebläse versehen ist und

Fig. 2 in einem Längsschnitt eine weitere Ausführungsform einer Klimaanlage ähnlich Fig. 1, die mit einem mit­ tig angeordneten Gebläse versehen ist.

Eine Klimaanlage (1a) nach Fig. 1 ist für die Anordnung in ei­ nem Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei sie in an sich bekannter Weise - in Fahrtrichtung gesehen - vor einem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Klimaanlage (1a) weist ein seitliches Gebläse (2a) auf sowie in an sich bekannter Weise einen Verdampfer (3). In Strömungsrichtung gesehen (Pfei­ le 13 und 14) hinter dem Verdampfer (3) ist in unmittelbarer Nähe zum Verdampfer (3) ein Wärmetauscher (5) angeordnet, der etwa vertikal stehend in dem Gehäuse der Klimaanlage (1a) ange­ ordnet ist. Auf beiden Seiten neben dem Wärmetauscher (5) ist je ein Kaltluftkanal (6, 7) vorbeigeführt, wobei die beiden Kaltluftkanäle (6, 7) in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetau­ scher (5) in einem zweigeteilten Luftmischraum (8a, 8b) zusam­ mengeführt sind. Die beiden Luftmischraumbereiche (8a und 8b) werden durch eine in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher (5) an dessen Austrittsseite anschließende Trennwand (11) ge­ bildet. Von jedem Luftmischraumbereich (8a, 8b) aus ragen als Luftaustrittsdüsen je eine Entfrosterdüse, eine Mitteldüse, ei­ ne Seitendüse und eine Fußraumdüse in den Fahrzeuginnenraum ab. Die Anordnung der verschiedenen Luftaustrittsdüsen entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, wobei die entsprechenden Luftaustrittsdüsen für die Beifahrerseite dem Luftmischraumbereich (8a) und die für die Fahrerseite dem Luft­ mischraumbereich (8b) zugeordnet sind. Die Anordnung des Ver­ dampfers (3), der Kaltluftkanäle (6, 7) und des Wärmetauschers (5) entspricht im wesentlichen der Klimaanlage gemäß der DE 35 42 626 C2.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 stellen Klimaan­ lagen dar. Die Erfindung betrifft jedoch in gleicher Weise auch Heizungsanlagen, bei denen jeweils der Verdampfer entfällt, die im übrigen jedoch identisch wie die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 aufgebaut sind.

Die durch das Gebläse (2a) geförderte Luft strömt durch den Verdampfer (3) hindurch und gelangt als Kaltluft zum einen ge­ mäß der Pfeile (14) in die beiden seitlich des Wärmetauschers (5) angeordneten Kaltluftkanäle (6, 7), die den Wärmetauscher (5) umgehen. Zum anderen strömt die Kaltluft in Richtung der Pfeile (13) durch eine Eintrittsseite in den Wärmetauscher (5) hinein und auf einer Austrittsseite wieder aus dem Wärmetau­ scher (5) heraus. Auf der Austrittsseite des Wärmetauschers (5) ist jede Wärmetauscherseite mit einem Austrittsbereich (12a, 12b) versehen. Der Austrittsbereich (12a) ist durch eine Misch­ klappe (9a) vom Luftmischraumbereich (8a) absperrbar, der Aus­ trittsbereich (12b) ist entsprechend durch eine Mischklappe (9b) vom Luftmischraumbereich (8b) abtrennbar. Jede Luftmisch­ klappe (9a, 9b) ist jeweils seitlich an der Austrittsseite des Wärmetauschers (5) schwenkbar gelagert und zwischen einer ge­ schlossenen und einer geöffneten Stellung entsprechend den ge­ strichelten Doppelpfeilen (10) beweglich. In einer geschlossen­ en Position sperrt jede Luftmischklappe (9a, 9b) die Austritts­ seite (12a bzw. 12b) des zugehörigen Wärmetauscherteils voll­ kommen ab, so daß keine Warmluft aus dem Wärmetauscher (5) in den Luftmischraumbereich (8a) oder den Luftmischraumbereich (8b) gelangen kann. Die Luftmischklappe (9a, 9b) ist zum ande­ ren so angeordnet, daß der jeweils zugehörige seitliche Kalt­ luftkanal (6, 7) in einer geöffneten Stellung der Luftmisch­ klappen (9a) vollkommen abgesperrt ist. In dieser Stellung ist der Austrittsbereich (12a bzw. 12b) des Wärmetauschers (5) freigegeben, so daß ausschließlich Warmluft in den jeweiligen Luftmischraumbereich (8a, 8b) gelangt. Je nach Stellung der Luftmischklappen (9a, 9b) ist eine entsprechend temperierte Luft in den beiden Luftmischraumbereichen (8a, 8b) einstellbar, die dann je nach Stellung der Absperrklappen für die verschie­ denen Luftaustrittsdüsen entsprechend in den Fahrzeuginnenraum geleitet werden kann. Jede Luftmischklappe (9a, 9b) dient daher sowohl zum Absperren des jeweiligen Austrittsbereiches des Wär­ metauschers (5) als auch zum Absperren des zugeordneten Kalt­ luftkanales (6, 7) sowie in den entsprechenden Zwischenstellun­ gen für eine gewünschte Zumischung von Kalt- und Warmluft.

Die Klimaanlage nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der be­ reits beschriebenen Klimaanlage nach Fig. 1. Bei dieser Klima­ anlage ist jedoch anstelle eines seitlichen Gebläses (2a) ein mittiges Gebläse (2b) vorgesehen. Die Wahl wird je nach den räumlichen Gegebenheiten des Kraftfahrzeugs getroffen. Auch bei dieser Ausführungsform schließt an ein Gebläse (2b) der Ver­ dampfer (3) und daran wiederum - in Strömungsrichtung gesehen - ein Kaltluftraum (4) an. Der Kaltluftraum (4) ist an seinem Boden mit einer Kondensatableitung (15) versehen. In Strömungs­ richtung hinter dem Verdampfer (3) schließt unmittelbar an den schmalen Kaltluftraum (4) der Wärmetauscher (5) an, der beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 jedoch nicht für eine Fahrer- und eine Beifahrerseite aufgeteilt ist. Ein Austrittsbereich (12) an der Austrittsseite des Wärmetauschers (5) ist ebenfalls mit zwei Luftmischklappen versehen, die zu beiden Seiten des Wärmetauschers (5) am Übergangsbereich zu den seitlichen Kalt­ luftkanälen angeordnet sind und so - ähnlich Fig. 1 - entweder die beiden Kaltluftkanäle oder den Wärmetauscher (5) verschlie­ ßen können. An den Austrittsbereich (12) schließt ein gemeinsa­ mer Luftmischraum (8) an, der sowohl für die Fahrer- als auch für die Beifahrerseite des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist. Der Luftmischraum (8) erstreckt sich daher über die gesamte Breite des Gehäuses der Klimaanlage (1b). Von dem Luftmischraum (8) ragen für die Fahrer- und die Beifahrerseite je eine Fuß­ raumdüse (18) nach unten ab, die durch eine Absperrklappe (20) jeweils manuell einstellbar sind. Zu beiden Seiten ragen vom Luftmischraum (8) zwei Seitendüsen (15) ab, von denen eine der Fahrerseite und die andere der Beifahrerseite zugeordnet sind. In die Mitte des Fahrzeuginnenraums mündet eine Mitteldüse (17), die ebenfalls aus dem Luftmischraum (8) abgezweigt ist. Zur Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs hin ragen über die Breite des Gehäuses der Klimaanlage (1b) verteilt mehrere Ent­ frosterdüsen (16) nach oben ab, die ebenfalls aus dem Luft­ mischraum (8) abgezweigt sind. Auch diese Entfrosterdüsen (16) sind manuell oder automatisch durch Mischklappen (19) einstell­ bar.

Claims (3)

1. Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmetauscher zur Erzeugung von Warmluft, mit zwei jeweils seitlich an dem Wärmetauscher vorbeigeführten Kaltluftkanälen sowie mit mehreren in einen Fahrzeuginnenraum führenden Luft­ austrittsdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung anschließend an eine Austrittsseite (12, 12a, 12b) des Wärmetauschers (5) ein Luftmischraumbereich (8; 8a, 8b) vorgesehen ist, in den die seitlichen Kaltluftkanä­ le (6, 7) münden, und von dem die Luftaustrittsdüsen (15, 16, 17, 18) in den Fahrzeuginnenraum abgezweigt sind, und daß die Austrittsseite (12; 12a, 12b) des Wärmetauschers (5) mit wenig­ stens einer Luftmischklappe (9a, 9b) zum Einstellen von Mi­ schungsverhältnissen aus Kaltluft und Warmluft versehen ist.

2. Heizungs- oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Luftmischraum (8) Entfrosterdüsen (16), Mitteldüsen (17), Fußraumdüsen (18) und Seitendüsen (15) abzweigen.

3. Heizungs- oder Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsseite (12a, 12b) des Wärmetauschers (5) für eine Fahrer- und eine Beifahrerseite zweigeteilt ist und jeder Seite eine getrennt steuer- oder regelbare Luftmischklappe (9a, 9b) zugeordnet ist.