DE10047833A1

DE10047833A1 - Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10047833A1
Application number: DE10047833A
Authority: DE
Inventors: Roland Burk
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-04-18
Also published as: FR2814400B1; FR2814400A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, mit einem Luftführungsgehäuse (12), einem in einem Spiralgehäuse (20) angeordneten Gebläse (34) zur Förderung von Luft von einer Frischluft- (28) und/oder Umluftöffnung (30) zu einem ersten Wärmetauscher (Verdampfer 14) zur Erzeugung von Kaltluft und/oder einen Luftfilter und in den Fahrzeuginnenraum, wobei das Spiralgehäuse (20) neben der bekannten Luftauslassöffnung (32) eine mit einer Desorptionsluftklappe (52) verschließbare Desorptionsluftauslassöffnung (54) aufweist, die im Normalbetrieb der Anlage geschlossen ist. Um eine verbesserte Heizungs- oder Klimaanlage bereitzustellen, mit der in einfacher und damit kostengünstigerer Weise eine Filterdesorption und/oder Verdampfertrocknung möglich ist und die einen möglichst kleinen Bauraum beansprucht, wird vorgeschlagen, dass die Desorptionsluftauslassöffnung (54) in einem solchen Winkelabstand (alpha) zur Luftauslassöffnung (32) in der Seitenwand (50) des Gebläsegehäuses (20) angeordnet ist, dass unabhängig von der Stellung der Desorptionsklappe (52) die Luftauslassöffnung (32) immer offen bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Kraftfahrzeugklimaanlage dient heute der Erhöhung des Komforts bezüglich Lufttemperatur, Luftfeuchte und Luftqualität. Zur Luftkühlung wird ein Verdampfer eines Kältekreises eingesetzt, in dem gleichzeitig Kondenswasser anfällt, das nach Abstellen des Fahrzeugs bisher teilweise auch im Verdampfer zurückbleibt. Das Wasser führt zu unerwünschten Erscheinungen, die sowohl die Fahrsicherheit und die Verdampferkosten als auch Gesundheit und Komfort der Insassen beeinträchtigen. Diese Erscheinungen sind, schlagartiger Scheibenbeschlag (auch "flash-fogging" genannt) beim Wiedereinschalten der Anlage durch ausgeblasene feucht gesättigte Luft, Verdampfergeruch durch Keimwachstum in feuchtwarmen Milieu und erhöhter Korrosionsangriff durch vorwiegend sauer reagierendes Kondenswasser. Vor allem die Problematik des "flash-fogging" verschärft sich noch, wenn der Kältekreislauf auch als Wärmepumpe eingesetzt wird, bei dem der Verdampfer auch zum Heizen verwendet wird. Anhaftendes Kondenswasser eines vorangegangenen Reheat-Betriebs wird in den Fahrzeuginnenraum hinein verdampft.

Weiterhin werden heute Aktivkohle-Filter zur Reinigung der Luft von gasförmigen Geruchs- und Schadstoffen eingesetzt, die bei einer Übersättigung durch überzogene Wechselintervalle gesundheitlich relevante Stoffe auch wieder abgeben können.

Aus der DE 196 24 216 ist eine Klimaanlage bekannt, bei der im Bereich des Luftauslasses eines Gebläses eine Luftklappe vorgesehen ist, so daß die von dem Gebläse geförderte Luft in der einen Endstellung der Klappe der Klimaanlage zugeführt wird und in der anderen Endstellung der Klappe die Luft über einen Desorptionsluftkanal an die Umgebungsluft gefördert wird. Des weiteren ist im Bereich des Lufteinlasses der Klimaanlage ein Luftkanal angeordnet, der mit der Saugseite des Gebläses in Verbindung steht. In einem Desorptionsbetrieb wird dieser Luftkanal geöffnet und die Luftklappe an den Luftauslass des Gebläses in die Desorptionsluftauslaßstellung gebracht, so daß bei Betrieb des Gebläses Luft aus dem Fahrzeuginnenraum angesaugt und über den Heizkörper, einen Luftfilter und einen Verdampfer geführt wird, so daß das Luftfilter desorbiert werden kann und die Desorptionsluft dann über das Gebläse an die Umgebung abgeführt werden kann.

Nachteilig an dieser bekannten Klimaanlage ist, daß zur Luftführung der Desorptionsluft das Gebläsegehäuse aufwendig gestaltet sein muß und insgesamt zwei Luftklappen und zwei Desorptionsluftkanäfe zusätzlich vorgesehen sein müssen. Eine derartige Klimaanlage nimmt daher einen großen Bauraum ein und ist kostenungünstig.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Heizungs- oder Klimaanlage bereitzustellen, mit der in einfacher und damit kostengünstigerer Weise eine Filterdesorption und/oder Verdampfertrocknung möglich ist und die einen möglichst kleinen Bauraum beansprucht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine gattungsgemäße Anlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Desorptionsluftauslaßöffnung in einem solchen Winkelabstand zur Luftauslaßöffnung angeordnet ist, daß unabhängig von der Stellung der Desorptionsluftklappe die Luftauslaßöffnung immer offen ist. Überraschender Weise hat sich gezeigt, daß in einer derartigen relativ einfachen Ausbildung, bei der lediglich in einer Seitenwand des Spiralgehäuses eine Desorptionsluftklappe angeordnet ist, ein ausreichender Desorptionsluftstrom in umgekehrter Richtung durch die Heizungs- oder Klimaanlage gefördert werden kann. Dabei muß die Drehrichtung des Gebläserades nicht geändert werden. Es ist ausreichend, wenn die Frischluft-/Umluftöffnung geschlossen wird und die Desorptionsluftauslaßöffnung geöffnet wird. Dann wird bei gleicher Gebläserad-Drehrichtung Luft über die Luftauslaßöffnung angesaugt und durch das Gebläserad zur Desorptionsluftauslaßöffnung gefördert, was eine umgekehrte Luftförderung durch die Heizungs- oder Klimaanlage und damit eine Desorption eines Filters und/oder eine Trocknung des Verdampfers bewirkt. Eine derartige erfindungsgemäße Anlage kann ebenso kompakt aufgebaut sein wie bekannte Klimaanlagen. Auch ist eine solche Klimaanlage sehr kostengünstig, da lediglich eine zusätzliche Klappe vorgesehen sein muß und darüber hinaus sichergestellt sein muß, daß sowohl die Frischluft- als auch die Umluftöffnungen gleichzeitig verschließbar sind.

Vorteilhafter Weise bildet die Desorptionsluftklappe in ihrer einen Endstellung, die dem Normalbetrieb der Anlage entspricht, eine Seitenwand des Spiralgehäuses und in ihrer anderen Endstellung, die sie in einem Desorptionsbetrieb einnimmt, lenkt die Desorptionsklappe den spiralförmig geförderten Luftstrom zur Desorptionsluftauslaßöffnung um. Die Desorptionsluftklappe sperrt dann weitgehend den Luftstrom in Spiralrichtung.

Dies wird in einer einfachen Konstruktion durch eine in einer radialen Seitenwand des Spiralgehäuses angeordneten und nach innen zum Gebläserad hin verschwenkbaren Klappe realisiert.

Um im Desorptionsbetrieb eine möglichst große Luftmenge fördern zu können, ist die Desorptionsluftauslaßöffnung im Bereich großer Spiralöffnung, also relativ nahe an der Luftauslaßöffnung angeordnet.

Zur besseren Abschöpfung der Desorptionsluft kann die Desorptionsluftauslaßklappe seitlich angeordnete Luftleitelemente aufweisen.

Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Anlage dazu verwendet, um den Verdampfer der Klimaanlage zu trocknen, wozu nach Abschalten des Verdampfers die Desorptionsluftauslaßöffnung geöffnet und Frischluft- und Umluftöffnung geschlossen werden, das Gebläse weiterbetrieben wird, wodurch trockene Luft aus dem Fahrzeuginnenraum durch die Klimaanlage und insbesondere den Heizkörper gesaugt wird und als Heißluft über den Verdampfer geführt wird, wo sie die Feuchtigkeit mitnimmt und dann durch die Luftauslaßöffnung des Gebläsegehäuses zur Desorptionsluftauslaßöffnung geführt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Klimaanlage im Normalbetrieb;

Fig. 3 und 4 entsprechende Darstellungen der Anlage aus den Fig. 1 und 2 bei geöffneter Desorptionsluftklappe.

Eine erfindungsgemäße Heizungs- oder Klimaanlage 10 für ein Kraftfahrzeug weist ein Luftführungsgehäuse 12 auf, in dem ein Verdampfer 14 zur Abkühlung der Luft sowie ein Heizkörper 16 zur Erwärmung der Luft und entsprechende Luftstromsteuermittel, von denen lediglich eine Temperaturmischklappe 18 dargestellt ist, zur Mischung von Kalt- und Warmluft angeordnet sind. Von dem Luftführungsgehäuse 12 wird über nicht näher dargestellte Luftauslässe die konditionierte Luft in einen Fahrzeuginnenraum abgegeben. Eingangsseitig ist an dem Luftführungsgehäuse 12 ein spiralförmiges Gebläsegehäuse 20 angeordnet. Das Spiralgehäuse 20 weist einen axialen Lufteinlaß 22 auf, der über eine Frischluftklappe 24 bzw. eine Umluftklappe 26 mit einer Frischluftöffnung 28 bzw. Umluftöffnung 30 verbindbar ist. Ein Luftauslaß 32 des Spiralgehäuses 20 ist mit dem Luftführungsgehäuse 12 verbunden. In dem Spiralgehäuse ist ein Radialgebläse 34 angeordnet, das aus einem Gebläsemotor 36 und ein auf einer Antriebswelle des Motors 36 aufgebrachtem Radialgebläserad 38 besteht.

Im Normalbetrieb der Klimaanlage wird Frisch- und/oder Umluft entsprechend der Stellungen der Frisch- und Umluftklappe 24, 26 durch die Frischluft- und/oder Umluftöffnungen 28, 30 angesaugt und durch das Gebläserad 38 radial abgegeben und von dem Spiralgehäuse 20 entsprechend des Pfeiles 40 zur Luftauslaßöffnung 32 gefördert. Von dort strömt die Luft in Pfeilrichtung 42 durch die einzelnen Komponenten der Klimaanlage, wie beispielsweise den Verdampfer 14, Heizkörper 16 und Mischklappe 18.

Erfindungsgemäß ist in einer Seitenwand 50 des Spiralgehäuses 20 eine Desorptionsluftklappe 52 angeordnet und zwar in einem solchen Winkelabstand α zur Luftauslaßöffnung entgegen der Luftförderrichtung des Gebläserades, daß die Luftauslaßöffnung 32 in jeder Stellung der Desorptionsluftklappe 52 immer frei bleibt. Die Desorptionsluftklappe ist an ihrem stromabseitigen Ende gelenkig an der Gehäusewand 50 festgelegt, so daß die Desorptionsluftklappe 52 in ihrer einen Endstellung (Fig. 1) eine Seitenwand des Gebläsegehäuses bildet und in ihrer anderen Endstellung, die in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, den Spiralweg der Luft blockiert, wie weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 erläutert werden wird. Die Desorptionsluftklappe 52 kann somit eine Desorptionsluftauslaßöffnung 54 öffnen, indem sie nach innen zum Gebläserad 38 hin verschwenkt wird.

In der Endstellung der Desorptionsluftklappe 52, in der die Desorptionsluftauslaßöffnung 54 geöffnet ist (Fig. 3) arbeitet die erfindungsgemäße Klimaanlage in einem Verdampfertrocknungs- bzw. Desorptionsbetrieb. Bei gleicher Gebläsedrehrichtung 56 und bei gleichzeitig geschlossener Frischluftklappe 24 und geschlossener Umluftklappe 26 (Fig. 4) wird die Luft über die Luftauslaßöffnung 32 angesaugt und durch das Gebläserad 38 zur Desorptionsluftauslaßöffnung 54 gefördert, wie durch die Pfeile 58, 60, 62 und 64 dargestellt ist. In dieser Betriebsart arbeitet das Gebläserad wie ein Querstromlüfter. Die geförderte Luft hat keinerlei axiale Komponente mehr, sondern wird lediglich senkrecht zur Drehachsenrichtung gefördert. In diesem Desorptionsbetrieb kann somit auf dem Verdampfer 14 abgeschiedenes Kondenswasser gefahrlos entfernt werden. Ebenso könnte in dieser Betriebsart ein verschmutztes Filter gereinigt, also Schadstoffe desorbiert und an die Umgebungsluft abgeführt werden.

In einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung öffnet der Desorptionsluftauslaß 54 zu einem Frischlufteinlaßkanal 66 hin, so daß im Desorptionsbetrieb der Frischlufteinlaßkanl 66 als Desorptionsluftauslaßkanal genutzt wird.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Desorptionsluftklappe 52 an ihren seitlichen Rändern nicht näher dargestellte Luftleitelemente auf, um ein seitliches Abströmen der Luft über die Ränder der Desorptionsluftklappe 52 hinaus zu verhindern. Desweiteren könnte die Vorderkante der Klappe, die in Richtung auf das Gebläserad 38 verschwenkt wird, abgeschrägt sein, wodurch die Geräuschentwicklung reduzierbar ist.

Claims

1. Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, mit einem Luftführungsgehäuse (12), einem in einem Spiralgehäuse (20) angeordneten Gebläse (34) zur Förderung von Luft von einer Frischluft- (28) und/oder Umluftöffnung (30) zu einem ersten Wärmetauscher (Verdampfer 14) zur Erzeugung von Kaltluft und/oder einen Luftfilter und in den Fahrzeuginnenraum, wobei das Spiralgehäuse (20) neben der bekannten Luftauslassöffnung (32) eine mit einer Desorptionsluftklappe (52) verschließbare Desorptionsluftauslassöffnung (54) aufweist, die im Normalbetrieb der Anlage geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Desorptionsluftauslassöffnung (54) in einem solchen Winkelabstand (α) zur Luftauslassöffnung (32) in der Seitenwand (50) des Gebläsegehäuses (20) angeordnet ist, dass unabhängig von der Stellung der Desorptionsluftklappe (52) die Luftauslassöffnung (32) immer offen bleibt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Desorptionsluftklappe (52) in ihrer einen Endstellung (Normalbetrieb) die Seitenwand (50) des Spiralgehäuses (20) bildet und in ihrer anderen Endstellung (Desorptionsbetrieb) den spiralförmig geförderten Luftstrom (64) zur Desorptionsluftauslassöffnung (54) umlenkt.

3. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Desorptionsluftklappe (52) nach innen zum Gebläserad (38) hin verschwenkbar ist.

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Desorptionsluftauslassöffnung (54) im Bereich großer Spiralöffnung angeordnet ist.

5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Desorptionsluftklappe seitlich angeordnete Luftleitelemente aufweist.

6. Verfahren zur Entfernung von Kondenswasser von einem Verdampfer (14) einer Klimaanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschalten des Verdampfers (14) die Desorptionsluftauslassöffnung (54) geöffnet wird, die Umluft- (28) und/oder Frischluftöffnung (30) geschlossen wird und das Gebläse (34) weiterläuft, wodurch trockene Luft aus dem Fahrzeuginnenraum durch die Klimaanlage (10) gesaugt und gegebenenfalls in einem Heizkörper (16) erwärmt wird und über den Verdampfer (14) durch die Luftauslassöffnung (32) von dem Gebläse (34) angesaugt und zur Desorptionsluftauslassöffnung (54) gefördert wird.