DE9216412U1 - Ventilation device in a heating and/or air conditioning system of motor vehicles - Google Patents

Ventilation device in a heating and/or air conditioning system of motor vehicles

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GR 91 G 3604 DE Siemens AktiengesellschaftGR 91 G 3604 DE Siemens Aktiengesellschaft

Lüftungsvorrichtung in einer Heiz- und/oder Klimaanlage von KraftfahrzeugenVentilation device in a heating and/or air conditioning system of motor vehicles

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lüftungsvorrichtung in einer Heiz- und/oder Klimaanlage von Kraftfahrzeugen gemäß Schutzanspruch 1.The invention relates to a ventilation device in a heating and/or air conditioning system of motor vehicles according to claim 1.

Heiz- und/oder Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge mit einem einen Luftstrom in den Fahrzeuginnenraum fördernden Gebläse weisen in zunehmendem Maße an der Einströmseite eine Steuerklappe derart auf, daß in ihrer einen Endstellung von außen Frischluft aus einem Frischluftkanal angesaugt und in ihrer anderen Endstellung, insbesondere bei Smog-Gefahr, der äußere Frischluftkanal dicht abgesperrt und lediglich Umluft aus dem Fahrzeuginnenraum aus einem Umluftkanal zu dem Gebläse gefördert wird.Heating and/or air conditioning systems for motor vehicles with a fan that conveys an air flow into the vehicle interior increasingly have a control flap on the inflow side such that in one end position fresh air is sucked in from the outside from a fresh air duct and in its other end position, particularly in the event of a risk of smog, the external fresh air duct is tightly sealed and only recirculated air from the vehicle interior is conveyed to the fan from a recirculated air duct.

Bei einer ersten, durch eine offenkundige Vorbenutzung bekannten Steuervorrichtung für die Luftströmung in Heiz- und/ oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen mit einer Frischluft -Umluft-Weiche wird eine ebene Umluftklappe verwendet, die vor der Eintrittsöffnung des Luftführungsgehäuses des Lüfters zwischen einer ersten an das Luftführungsgehäuse angeformten Eintrittsöffnung, z.B. für einen Frischluftkanal, und einer zweiten, ebenfalls an das Luftführungsgehäuse angeformten Eintrittsöffnung, z.B. für einen Umluftkanal, verschwenkbar ist.In a first control device for the air flow in heating and/or air conditioning systems of motor vehicles with a fresh air/recirculation switch, known from obvious prior use, a flat recirculation flap is used which can be pivoted in front of the inlet opening of the air guide housing of the fan between a first inlet opening formed on the air guide housing, e.g. for a fresh air duct, and a second inlet opening also formed on the air guide housing, e.g. for a recirculation duct.

Insbesondere bei Umluftbetrieb besteht die Gefahr, daß durch den auf die Klappe durch die im Frischluftkanal anstehende Frischluft ein Staudruck ausgeübt wird, der die Steuerklappe aus ihrer gewünschten Umluftstellung wegdrückt; darüber hinaus erfordert die vor der Eintrittsöffnung des Luftführungsge-In particular, in recirculation mode, there is a risk that the fresh air in the fresh air duct exerts a dynamic pressure on the flap, which pushes the control flap away from its desired recirculation position; in addition, the air flow in front of the inlet opening of the air duct requires

2 GR 91 G 3604 DE2 GR 91 G 3604 EN

häuses des Lüfters verschwenkbare ebene Steuerklappe komplizierte Spritz- bzw. Bauformen an der Eintrittsöffnung des Luftführungsgehäuses mit einer entsprechend großen axialen Baulänge und ungünstigen, insbesondere geräuschintensiven Einströmverhältnissen für die Frischluft bzw. Umluft.housing of the fan, a flat control flap that can be pivoted, complicated injection molding or construction shapes at the inlet opening of the air duct housing with a correspondingly large axial length and unfavorable, in particular noisy, inflow conditions for the fresh air or recirculated air.

Durch die DE-C2-32 26 438 ist weiterhin eine Steuervorrichtung für die Luftströmung in Heiz- und/oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt, bei der im Bereich der Eintrittsöffnung des Luftführungsgehäuses des Lüfters ein zylindrisches Gehäuse mit zwei in seiner Mantelöffnung vorgesehenen Öffnungen für einen Frischluftkanal einerseits und einen Umluftkanal andererseits angeformt ist und in dem zylindrischen Gehäuse eine Steuerklappe mit einem kreiszylinderabschnittformigen Verschlußteil zwischen zwei Endstellungen derart verschwenkbar ist, daß in der einen Endstellung des Verschlußteils der Frischluftkanal versperrt und der Umluftkanal freigegeben und in der anderen Endstellung der Umluftkanal versperrt und der Frischluftkanal zur Eintrittsöffnung des Luftführungsgehäuses freigegeben ist.DE-C2-32 26 438 also discloses a control device for the air flow in heating and/or air conditioning systems of motor vehicles, in which a cylindrical housing with two openings provided in its casing opening for a fresh air duct on the one hand and a recirculating air duct on the other hand is formed in the area of the inlet opening of the air guide housing of the fan, and in the cylindrical housing a control flap with a closure part in the shape of a circular cylinder section can be pivoted between two end positions in such a way that in one end position of the closure part the fresh air duct is blocked and the recirculating air duct is opened and in the other end position the recirculating air duct is blocked and the fresh air duct is opened to the inlet opening of the air guide housing.

Lüftungsvorrichtungen mit zwischen zwei Endstellungen vor einer Einström-Öffnung eines Radialventilators verschwenkbaren, nach außen gewölbten Teilschalen sind z.B. aus der JP-OS 1-182113 bekannt.Ventilation devices with outwardly curved partial shells that can be pivoted between two end positions in front of an inlet opening of a radial fan are known, for example, from JP-OS 1-182113.

Erfindungsgemäß kann für eine Heiz- und/oder Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug eine konstruktiv einfache und baulich kompakte, dabei strömungsgünstige und auch bei erhöhtem äußeren Staudruck betriebssichere Frischluft-Umluft-Weiche durch eine Steuerklappe in Form einer nach außen gewölbten Teilschale erreicht werden, die in ihren Endstellungen mit ihren Schalenrändern im Bereich des jeweils zu verschließenden Luftkanals an den entsprechenden Begrenzungswandungen dieses Luftkanals sowie der Einströmöffnung des Luftführungs-According to the invention, a fresh air/recirculation switch that is structurally simple and compact, while also streamlined and reliable even under increased external dynamic pressure, can be achieved for a heating and/or air conditioning system in a motor vehicle by means of a control flap in the form of an outwardly curved partial shell, which in its end positions with its shell edges in the area of the air duct to be closed off on the corresponding boundary walls of this air duct and the inlet opening of the air guide

3 GR 91 G 360A DE3 GR 91 G 360A DE

kanals dicht anliegt und in deren Innenraum sich ein das Laufrad des Radialventilators antreibender, axial vorgelagerter Elektromotor erstreckt; zweckmäßigerweise ist die Teilschale in Form einer Viertelkugel-Schale mit einer Schwenkachse vor der Einströmöffnung des Luftführungskanals sowie in einer Teilungsebene zwischen einem ersten Luftkanal, z.B. Frischluftkanal, auf der einen und einem zweiten Luftkanal auf der anderen Seite liegend ausgebildet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. channel and in the interior of which extends an axially forward-mounted electric motor that drives the impeller of the radial fan; the partial shell is expediently designed in the form of a quarter-sphere shell with a pivot axis in front of the inlet opening of the air duct and in a dividing plane between a first air duct, e.g. fresh air duct, on one side and a second air duct on the other side. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Die erfindungsgemäße Frischluft-Umluft-Weiche erlaubt einen strömungsgünstigen direkten und damit im Sinne einer kleinen Baugröße vorteilhaften Zutritt der Frischluft bzw. Umluft zur gesamten Einströmöffnung des Luftführungsgehäuses des Lüfters, wobei der Innenraum der schalenförmigen Klappe als Einbauraum für zumindest einen maßgeblichen Teil eines das Laufrad des Radialventilators antreibenden Elektromtors mitgenutzt wird, der bei den bekannten Lösungen als axiale Vorlagerung vor den Steuerklappen eine insbesondere bei Anwendung in Kleinwagen unerwünschte Vergrößerung der Baulänge bedingen würde.The fresh air/recirculating air switch according to the invention allows a direct, streamlined and thus advantageous access of fresh air or recirculating air to the entire inlet opening of the air guide housing of the fan, whereby the interior of the bowl-shaped flap is used as an installation space for at least a significant part of an electric motor that drives the impeller of the radial fan, which in the known solutions as an axial pre-mounting in front of the control flaps would cause an undesirable increase in the installation length, particularly when used in small cars.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:The invention and further advantageous embodiments of the invention according to the features of the subclaims are explained in more detail below using schematically illustrated embodiments in the drawings; in which:

FIG 1 in axialer Schnittdarstellung gemäß Schnittverlauf I-I in FIG 2 eine Kraftfahrzeuglüfter-Anordnung mit vor jeder Stirnseite eines Radiallüfters schwenkbarer Steuerklappe im Frischluftbetrieb;FIG 1 in axial sectional view according to section line I-I in FIG 2 a motor vehicle fan arrangement with a pivoting control flap in front of each front side of a radial fan in fresh air mode;

4 GR 91 G 3604 DE4 GR 91 G 3604 EN

FIG 2 die Kraftfahrzeuglüfter-Anordnung gemäß FIG 1 inFIG 2 the motor vehicle fan arrangement according to FIG 1 in

axialer Draufsicht;
FIG 3 in axialer Schnittdarstellung gemäß Schnittverlaufaxial top view;
FIG 3 in axial section according to section line

III-III in FIG 4 eine Kraftfahrzeuglüfter-Anordnung mit vor jeder Stirnseite eines Radiallüfters schwenkbarer Steuerklappe im Umluftbetrieb; FIG 4 die Kraftfahrzeuglüfter-Anordnung gemäß FIG 3 in einer axialen Draufsicht;III-III in FIG 4 a motor vehicle fan arrangement with a control flap that can be pivoted in front of each end face of a radial fan in recirculation mode; FIG 4 the motor vehicle fan arrangement according to FIG 3 in an axial plan view;

FIG 5 die Kraftfahrzeuglüfter-Anordnung gemäß FIG 2 im Schnittverlauf V-V;FIG 5 shows the motor vehicle fan arrangement according to FIG 2 in section V-V;

FIG 6 die Kraftfahrzeuglüfter-Anordnung gemäß FIG 4 im Schnittverlauf VI-VI.FIG 6 shows the motor vehicle fan arrangement according to FIG 4 in section VI-VI.

In dem Spiralgehäuse 4 eines Lüfters für eine Heiz- und/oder Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug wird von einem Elektromotor 6 ein Laufrad 43 angetrieben. Von dem Laufrad 43 werden durch je eine, in jeder Stirnwand 44 des Spiralgehäuses 4 vorgesehenen Einströmöffnung 41 je nach Stellung der Steuerklappe entweder Frischluft aus einem Frischluftkanal 1 oder Umluft aus einem Umluftkanal 2 angesaugt und zu der Ausströmöffnung 42 des Spiralgehäuses 4 gefördert.In the spiral housing 4 of a fan for a heating and/or air conditioning system in a motor vehicle, an impeller 43 is driven by an electric motor 6. Depending on the position of the control flap, either fresh air from a fresh air duct 1 or recirculated air from a recirculated air duct 2 is sucked in by the impeller 43 through an inlet opening 41 provided in each end wall 44 of the spiral housing 4 and conveyed to the outlet opening 42 of the spiral housing 4.

Zwischen dem Frischluftkanal 1 und dem Umluftkanal 2 verläuft eine Trennwand in Form einer Teilungsebene 3, die mit der Richtung der Achse des Laufrades 43 zusammenfällt und mittig vor der jeweiligen Einströmöffnung 41 des Spiralgehäuses 4 endet. In der Ebene der Stirnwand 44 als auch der Teilungsebene 3 ist jede Steuerklappe 5 über Außen-Drehgelenke 53 bzw. 54 um eine gedachte Schwenkachse 55 derart drehbar gelagert, daß sie entweder gemäß FIG 1,2 bzw. FIG in ihrer einen Schwenkstellung die Frischluftzufuhr zur gesamten Fläche der Einströmöffnung 41 freigibt und durch dichtendes Anliegen ihrer Schalenränder 51 bzw. 52 an derBetween the fresh air duct 1 and the recirculation duct 2 there is a partition in the form of a division plane 3, which coincides with the direction of the axis of the impeller 43 and ends centrally in front of the respective inlet opening 41 of the spiral casing 4. In the plane of the front wall 44 and the division plane 3, each control flap 5 is mounted via external swivel joints 53 and 54 so that it can rotate about an imaginary pivot axis 55 in such a way that it either releases the fresh air supply to the entire area of the inlet opening 41 in accordance with FIG 1, 2 or FIG in its one pivot position and by sealing its shell edges 51 and 52 against the

5 GR 91 G 3604 DE5 GR 91 G 3604 EN

Stirnwand 44 des Sprialgehäuses 4 bzw. der Teilungsebene 3 gegen den Zutritt von Umluft aus dem Umluftkanal 2 sperrt oder in ihrer anderen Schwenkstellung gemäß FIG 3,4 bzw. FIG den Zugang der Umluft aus dem Umluftkanal 2 zur gesamten Fläche der Einströmöffnung 41 des Spiralgehäuses 4 freigibt und durch Anliegen ihrer Schalenränder 51 bzw.52 an der Stirnwand 44 des Spiralgehäuses 4 einerseits bzw. an der Teilungsebene 3 den Zutritt von Frischluft aus dem Frischluftkanal 1 sperrt.Front wall 44 of the spiral housing 4 or the division plane 3 blocks the ingress of circulating air from the circulating air duct 2 or in its other pivoting position according to FIG 3, 4 or FIG releases the access of the circulating air from the circulating air duct 2 to the entire surface of the inflow opening 41 of the spiral housing 4 and blocks the ingress of fresh air from the fresh air duct 1 by resting its shell edges 51 or 52 on the front wall 44 of the spiral housing 4 on the one hand or on the division plane 3.

Zur vorteilhaften dichtenden Anlage der Schalenränder 51;52 sind diese - wie aus den Detailausschnittvergrößerungen in FIG 4 ersichtlich - mit hochgeformten vergrößerten Anlageflächen versehen, die Dichtungen 7;8 aufnehmen; die Dichtungen sind aufgespritzt bzw. aufgesteckt und können z.B. durch Einspritzen bzw. Einstecken in über den Umfang verteilte Durchbrüche - aus der rechten Detailausschnittvergrößerung in FIG 4 ersichtlich - zusätzlich verankert sein. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind an die Dichtungen vorstehende Dichtlippen 71;81 angeformt, die in korrespondierende Vertiefungen der Wandung eingedrückt sind, an der sie dichtend anliegen.For the advantageous sealing of the shell edges 51;52, these are - as can be seen from the detailed detail enlargements in FIG 4 - provided with raised, enlarged contact surfaces that accommodate seals 7;8; the seals are sprayed on or plugged on and can be additionally anchored, for example, by injection or plugging into openings distributed around the circumference - as can be seen from the right-hand detailed detail enlargement in FIG 4. According to one design of the invention, protruding sealing lips 71;81 are molded onto the seals, which are pressed into corresponding recesses in the wall, against which they rest in a sealing manner.

Wie aus FIG 1;2 bzw. FIG 3;4 ersichtlich wird der freie Raum innerhalb einer teilschalenförmigen Steuerklappe 3 in vorteilhafter Weise dazu genutzt, um einen das Laufrad 43 eines einen Radiallüfter antreibenden, axial vorgelagerten Elektromotors 6 aufzunehmen und damit die axiale Baulänge im Vergleich zu bekannten Frischluft-Umluft-Weichen erheblich vermindern zu können.As can be seen from FIG 1;2 or FIG 3;4, the free space within a partially shell-shaped control flap 3 is used in an advantageous manner to accommodate the impeller 43 of an axially upstream electric motor 6 driving a radial fan and thus to be able to significantly reduce the axial length in comparison to known fresh air-recirculated air switches.

Claims (9)

6 GR 91 G 3604 DE Schutzansprüche6 GR 91 G 3604 DE Protection claims 1. Lüftungsvorrichtung in einer Heiz- und/oder Klimaanlage von Kraftfahrzeugen mit zwei Luftkanälen, insbesondere einem Frischluftkanal (1) und einem Umluftkanal (2), von denen wechselweise durch Verschwenken einer Steuerklappe (5) zwischen zwei Endstellungen gegenüber einer Luftführungskanal-Öffnung, insbesondere einer Einström-Öffnung (41) eines Spiralgehäuses (4) eines Radialventilators, der eine dadurch versperrbar und der andere dadurch freigebbar ist, daß die Steuerklappe (5) als nach außen gewölbte Teilschale ausgebildet ist, die in den Endstellungen mit ihren Schalenrändern (51 bzw.52) im Bereich des jeweils zu verschließenden Luftkanals (1 bzw.2) an den entsprechenden Begrenzungswandungen dieses Luftkanals (1 bzw.2) sowie der Luftführungskanal-Öffnung (Einström-Öffung 41) dicht anliegt und in deren Innenraum sich ein das Laufrad (43) des Radialventilators (4) antreibender, axial vorgelagerter Elektromotor (6) erstreckt.1. Ventilation device in a heating and/or air conditioning system of motor vehicles with two air ducts, in particular a fresh air duct (1) and a recirculation duct (2), of which can be alternately opened by pivoting a control flap (5) between two end positions relative to an air duct opening, in particular an inflow opening (41) of a spiral housing (4) of a radial fan, one of which can be closed and the other can be opened by the control flap (5) being designed as an outwardly curved partial shell, which in the end positions with its shell edges (51 or 52) in the area of the air duct (1 or 2) to be closed in each case lies tightly against the corresponding boundary walls of this air duct (1 or 2) and the air duct opening (inflow opening 41) and in the interior of which there is an axially upstream electric motor driving the impeller (43) of the radial fan (4). (6) extends. 2. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Steuerklappe (5) in Form einer Viertelkugel-Schale und einer Schwenkachse (55) vor der Luftführungskanal-Öffnung (Einström-Öffnung 41) sowie in einer Teilungsebene (3) zwischen einem ersten Luftkanal (1) auf der einen Seite und einem zweiten Luftkanal (2) auf der anderen Seite.2. Ventilation device according to claim 1, with a control flap (5) in the form of a quarter-sphere shell and a pivot axis (55) in front of the air guide channel opening (inflow opening 41) and in a dividing plane (3) between a first air channel (1) on one side and a second air channel (2) on the other side. 3. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Luftführungskanal-Öffnung (Einström-Öffnung 41) in der Stirnwand (44) eines Sprialgehäuses (4) eines Radiallüfters.3. Ventilation device according to claim 1 or 2, with an air duct opening (inflow opening 41) in the front wall (44) of a spiral housing (4) of a radial fan. 4. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 3, mit einer Schwenkachse (55) im Bereich der Ebene der Stirnwand (44) des Spiralgehäuses (4) und einer dichtenden Anlage eines Schalenrandes (51 bzw.52) der Steuerklappe (5) an der Stirnwand (44) jeweils auf der einen bzw. anderen Seite der Teilungsebene (3).4. Ventilation device according to claim 3, with a pivot axis (55) in the region of the plane of the end wall (44) of the spiral housing (4) and a sealing contact of a shell edge (51 or 52) of the control flap (5) on the end wall (44) on one or the other side of the dividing plane (3). 7 ;; /GR 91 G 3604 DE7 ;; /GR 91 G 3604 EN 5. Lüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, mit einem von einer Schwenklagerung freien Innenraum der Steuerklappe (5),5. Ventilation device according to one of claims 1-4, with an interior of the control flap (5) free of a pivot bearing, 6. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 5 mit einer an ihrer Außenwandung angeordneten Schwenklagerung der Steuerklappe (5).6. Ventilation device according to claim 5 with a pivoting bearing of the control flap (5) arranged on its outer wall. 7. Lüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6 mit an den Begrenzungswandungen der Luftkanal-Eintrittsöffnungen bzw. der Luftführungskanal-Öffnung, insbesondere der Teilungsebene (3) bzw. der Stirnwand (44) des Spiralgehäuses (4), im Bereich der anliegenden Schalenränder (51 bzw.52) der Steuerklappe (5) angeordneten, insbesondere angespritzten bzw. angesteckten, Dichtungen (7 bzw.8).7. Ventilation device according to one of claims 1-6 with seals (7 or 8) arranged, in particular molded or attached, on the boundary walls of the air duct inlet openings or the air guide duct opening, in particular the dividing plane (3) or the front wall (44) of the spiral housing (4), in the area of the adjacent shell edges (51 or 52) of the control flap (5). 8. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 7 mit an die Dichtungen (7 bzw.8) im Bereich ihrer dichtenden Anlage angeformter vorstehender, vorzugsweise in eine korrespondierende Vertiefung der Spiralwand (4) bzw. der Teilungsebene (3) eintauchende Dichtlippen (71 bzw.81).8. Ventilation device according to claim 7 with protruding sealing lips (71 or 81) formed on the seals (7 or 8) in the region of their sealing contact, preferably immersed in a corresponding recess in the spiral wall (4) or the dividing plane (3). 9. Lüftungsvorrichtung nach Anspruch 7 bzw.8 mit im Bereich der Dichtungen (7 bzw.8) mit hochgeformten vergrößerten Anlageflächen versehenen Schalenrändern (51 bzw.52).9. Ventilation device according to claim 7 or 8 with shell edges (51 or 52) provided with highly shaped enlarged contact surfaces in the area of the seals (7 or 8).
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