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Die
Erfindung betrifft eine Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsanordnung
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Eine
derartige Heizungs-, Belüftungs- und/oder
Klimatisierungsanordnung ist aus der DE-A1 41 41 012 bekannt. Diese
Lösung
zeichnet sich dadurch aus, dass eine kompakte Anordnung aus Wärmetauscher
und Gebläse
sowie gegebenenfalls Verdampfer gebildet wird, wobei Wärmetauscher
und Verdampfer saugseitig des Gebläses angeordnet sind.
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In
vielen Fällen
wäre es
wünschenswert, eine
noch kompaktere Anordnung zu ermöglichen, aber
auch Strömungsverluste,
wie sie durch eine erforderliche Umlenkung auftreten, weiter zu
reduzieren.
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Ferner
ist es seit längerem
bekannt, mehrere Einheiten einer Fahrzeug-, Heiz- oder Klimatisierungsvorrichtung
hintereinander anzuordnen. Eine derartige Lösung ist beispielsweise aus
der DE-A1-44 14
035 bekannt. Derartige Lösungen zeichnen
sich durch einen platzsparenden und auch konstruktiv relativ einfach
zu realisierenden Aufbau aus. Ein gewisser Nachteil besteht jedoch
darin, dass für
unterschiedliche Leistungsklassen derartiger Heizungs- oder Klimatisierungsanordnungen
die Konstruktion je unterschiedlich vorgenommen werden muss, was
entsprechend große
konstruktive und Lagerhaltungs-Aufwendungen erfordert.
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Ferner
ist es bereits vorgeschlagen worden, ein relativ groß dimensioniertes
Gehäuse
für eine Heizungs-,
Belüftungs-
und/oder Klimatisierungsanordnung bereitzustellen, in der einzelne
Einheiten untergebracht sind, also je nach Bedarf Gebläse, Wärme tauscher,
Verdampfer und Filter. Durch unterschiedliche Dimensionierung und
den Einsatz entsprechender Trennwände lassen sich hier gleich mehrere
Leistungsklassen abdecken. Ein gravierender Nachteil ist jedoch,
dass auch bei kleinem Leistungsbedarf die gleichen Außenabmessungen
wie bei erheblich größeren Anordnungen
vorliegen, mit den entsprechenden Gewichts- und Kostennachteilen.
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Auch
in strömungstechnischer
Hinsicht sind derartige Lösungen
bei sehr großen
oder sehr kleinen Einheiten, die im gleichen Gehäuse arbeiten sollen, problematisch,
denn entweder ist der Strömungswiderstand
dann sehr hoch oder die Strömungsgeschwindigkeit
ist sehr niedrig, so dass die Anordnung ein schlechtes Ansprechverhalten
zeigt.
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Zwar
könnte
man weitere Trennwände
einziehen und hierdurch die wirksamen Innenabmessungen des Gehäuses weiter
reduzieren. Dies hätte jedoch
noch größere Kosten-
und Gewichtsnachteile zur Folge.
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Daher
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizungs-, Belüftungs-
und/oder Klimatisierungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 zu schaffen, die vergleichsweise preisgünstig in der Querstellung auch
bei unterschiedlichen Einsatzzwecken ist, aber dennoch einen guten strömungstechnischen
Wirkungsgrad aufweisen.
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Diese
Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß besonders
günstig
ist es, dass die erfindungsgemäße Heizungs-,
Belüftungs- und/oder
Klimatisierungsanordnung vergleichsweise unabhängig von der Leistungsklasse
einen hohen Wirkungsgrad bietet, aber dennoch sehr flexibel ist und
insbesondere auch ein gutes Gewichts/Leistungsverhältnis und
ein ausgesprochen günstiges Verhältnis von
Herstellungskosten zur Leistung bietet. Durch die lineare Anordnung
der Einheiten wird zunächst
der Strömungswiderstand
so weit wie möglich
reduziert. Unabhängig
davon, ob hintereinander ein Filter, ein Verdampfer, ein Wärmetauscher
und ein Gebläse
oder eine beliebige andere Kombination dieser Einheiten eingesetzt
ist, strömt
die Luft stets gerade durch die Anordnung hindurch, so dass die Durchstömungsumlenkungen
erzeugten Turbulenzen und Strömungswiderstände vom
Prinzip her vermieden werden. Hierbei kommt der Erfindung der quaderförmige Aufbau
der Anordnung zu gute und die erfindungsgemäße Kompaktanordnung gewährleistet
es zudem, dass auf überflüssige Wandteile verzichtet
werden kann, was die Kosten, aber auch das Gewicht und die Lagerhaltung
reduziert.
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Erfindungsgemäß besonders
günstig
aber ist die modulare Ausgestaltung der Anordnung. Die Einheiten
können
beliebig und je nach Bedarf aneinander gereiht werden, und die Heizungsklasse
lässt sich
in weiten Bereichen durch die axiale Länge der betreffenden Einheit
einstellen, bezogen auf die Strömungsachse.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird
durch ein spezielles Halterkonzept gewährleistet, das dadurch gekennzeichnet
wird, das jede Einheit einen Halter auf jeder Seite aufweist und
die nach außen weisenden
Flächen
der Halter je das gleiche Profil aufweisen. Beispielsweise kann
ein Nut vorgesehen sein, die von Falzen oder Abwinklungen der Deckelwand
und/oder der Bodenwand benutzt wird, um eine sichere Lagerung dieser
zu ermöglichen.
Es ist auch möglich,
kurzerhand längliche
Befestigungselemente, wie beispielsweise Gewindestangen oder ähnliche
Beziehungselemente, durch die Halter hindurchlaufen zu lassen, um
sie so aneinander zu pressen und die Einheiten zur Bildung der Anordnung
zu fixieren.
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Demnach
unterscheiden sich unterschiedliche Leistungsklassen der erfindungsgemäßen Anordnung
in ihrer axialen Länge,
wobei sich axial auf die Strömungsachse
bezieht. Um trotz unterschiedlicher Längen günstige Lagerhaltungskosten
zu gewährleisten,
ist für
die Deckelwand und die Bodenwand ein Blechprofil vorgesehen, das
je nach erforderliche Länge
abschneidbar ist und insofern keine besondere Lagerhaltung erfordert.
Dies kann in gleicher Weise auch für Seitenwände realisiert sein. Beispielsweise
haben Doppelradialgebläse,
die für
die Gebläseeinheit
verwendet werden können,
je nach Leistung unterschiedliche Abmessungen. Um hier eine Längenanpassung
der Anordnung zu gewährleisten
und keinen Platz zu verschenken, sind die betreffenden Seitenwandelemente
als Profile, beispielsweise als Kunststoffprofile, ausgebildet,
die nach Bedarf in erforderliche Länge abgeschnitten oder abgesägt werden.
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Besonders
günstig
ist es, wenn sowohl die Deckelwand als auch die Bodenwand aufschiebbar angebracht
ist. Diese Art der Befestigung bedarf lediglich geringer Sicherheitsmaßnahmen,
um eine rüttelsichere
dauerhafte Arretierung zu gewährleisten.
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Besonders
günstig
ist es auch, dass je nach Wunsch des Kunden ein geschlossenes Gehäuse vorgefertigt
und die Anordnung kompakt eingebaut werden kann, oder auch der Zusammenbau
aus den Einzelkomponenten vor Ort, also im Fahrzeug erfolgen kann.
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Weitere
Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung mehrer Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnung.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizungs-,
Belüftungs-
und/oder Klimatisierungsanordnung;
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2 die
Ausführungsform,
die gegenüber 1 modifiziert
ist, jedoch von der Seite;
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3 eine
Draufsicht auf die Ausführungsform
gemäß 2;
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4 eine
perspektivische Ansicht eines externen Befestigungselements für eine der
Einheiten in einer erfindungsgemäßen Anordnung;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Trägers
einer Gebläseeinheit
für eine
erfindungsgemäße Anordnung;
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6 ein
Seitenwandelement für
eine erfindungsgemäße Anordnung
in perspektivischer Darstellung;
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7 zueinander
symmetrische Halter für eine
Filtereinheit in einer erfindungemäßen Anordnung;
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8 eine
perspektivische Ansicht eines Halters für eine erfindungsgemäße Verdampfereinheit;
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9 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Deckel- oder Bodenwand;
und
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10 eine
perspektivische Ansicht eines Halters für eine Wärmetauschereinheit.
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Aus 1 ist
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Heizungs-,
Belüftungs-
und/oder Klimatisierungsanordnung 10 in schematischer und beispielhafter
Darstellung ersichtlich. Die Anordnung 10 ist im Wesentlichen
quaderförmig
und überspannt so
einen Raum, in dem sämtliche
für den
Betrieb vorgesehenen Einheiten aufgenommen sind.
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Erfindungsgemäß weist
jede Einheit einen speziell geformten Halter auf, wobei bereits
aus 1 ein Halter 12 für eine Filtereinheit 14 ersichtlich ist.
Die Halter zeichnen sich durch ein spezielle Profilgebung an ihrer
Außenseite
aus.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist an jeder der vier Ecken eine Schrägfläche ausgebildet, wobei die
beiden Schrägflächen 16 und 18 aus 1 deutlich
ersichtlich sind. Zudem sind in jedem Halter Durchtrittsausnehmungen
ausgebildet, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Schraubbolzen 20, 22, 24 und 26 durchtreten
sind. Die Durchtrittsausnehmungen, die bei spielsweise aus 4, 5, 6, 7, 8 und 10 ersichtlich sind,
dienen der Aufnahme von länglichen
Befestigungselementen, wie Schraubbolzen, Nieten, Gewindestangen
oder dergleichen und verlaufen zueinander ausgerichtet je an den
vier Ecken der Halter, und zwar den Abwinklungen benachbart. Hier
ist es aus Platzgründen
besonders günstig,
wenn die Durchtrittsausnehmungen zentral in dem durch die Abwinklung
aufgespanntem Bereich angeordnet sind.
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Jeder
Halter weist bevorzugt an seiner Ecke eine Fase oder einen kleinen
Radius 30 auf. Diesem Radius entspricht der Radius eines
Blechs, das als Deckelwand 32 verwendet wird und an seinen
Längskanten
im Winkel von 45° nach
unten abgebogen ist, so dass je die Schrägflächen 16 und 18 vollständig übergriffen
werden.
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Die
Bodenwand ist aus 1 nur zum geringen Teil ersichtlich;
sie weist eine Abkantung an ihren Längsseiten auf, die den Abwinklungen
der Deckelwand 32 entspricht. Diese Abkantung 34 ist
aus 1 etwas schematisch ersichtlich.
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In
der dargestellten Ausführungsform
der Anordnung 10 weist die Anordnung 10 eine Gebläseeinheit
und eine Wärmetauschereinheit
auf, jedoch keine Verdampfereinheit. Der Träger 40 für die Gebläseeinheit,
die als Doppelradialgebläse
ausgebildet ist, ist aus 1 ersichtlich, und die Wärmetauschereinheit 42 ist
mit ihren Anschlüssen 44 und 46 ersichtlich.
Die Seitenwand der Anordnung 10 ist durch Seitenwandelemente 48 und 50 geschlossen.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
ferner den Ecken der Anordnung 10 benachbart externe Befestigungselemente 52 bis 58 angeordnet, die
von den Abkantungen von Deckelwand und Bodenwand teilweise übergriffen
und dort von den Schraubbolzen 20 und 22 durchtreten
werden, aber auch verschiedene Befestigungsausnehmungen 60 aufweisen,
die der Lagerung der gesamten Anordnung an dem Fahrzeug dienen:
Eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anordnung 10 ist
aus 2 ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform ist zusätzlich zu
der Ausführungsform
gemäß 1 eine
Verdampfereinheit 62 vorgesehen, die schematisch mit den
dortigen Kühlschlangen 64 dargestellt
ist.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, trägt der Träger 40 der Gebläseeinheit
die Gebläseeinheit 66.
Die Anordnung 10 ist so ausgebildet, dass nahezu der gesamte
Innenraum durch die Gebläseeinheit 66,
die Wärmetauschereinheit 64,
die Verdampfereinheit 62 und die Filtereinheit 14 eingenommen
wird. Damit ist die erfindungsgemäße Anordnung 10 ausgesprochen
kompakt und klein bauend, wobei dennoch durch die lineare Strömung nur
geringe Strömungsverluste
entstehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gebläseeinheit 66 als
Sauggebläse
für die
Einheiten 14, 42 und 62 ausgebildet,
wobei es sich versteht, dass auch eine druckseitige Anordnung dieser
Einheiten gegenüber
der Gebläseeinheit
möglich
ist.
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Aus 3 ist
die Ausführungsform
gemäß 2 in
der Draufsicht ersichtlich. Hier wie auch in den weiteren Figuren
weisen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile hin. Es ist ersichtlich,
dass die Gebläseeinheit
mit ihrem Druckstutzen 68 an dem Träger 40 angeflanscht
ist, wobei ein Doppelradialgebläse
verwendet wird, das auch in der Breite einen wesentlichen Teil,
nämlich
mehr als die Hälfte
der Breite der Anordnung 10 einnimmt.
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Besonders
günstig
ist es auch, dass die erfindungsgemäße Anordnung kürzer oder
länger
ausgebildet sein kann, je nach dem, ob beispielsweise eine Verdampfeinheit 62 eingesetzt
wird oder nicht. Wenn die Verdampfereinheit 62 entfallen
soll, wird kurzerhand das betreffende Seitenwandelement 50 (vgl. 1)
nicht eingesetzt, der Verdampfer 62 entfällt und
beruhigt die Bodenwand als auch die Deckelwand 32 wird
entsprechend kürzer
abgeschnitten. Hier kommt der Erfindung zu gute, dass keine speziellen
Formteile eingesetzt werden müssen,
sondern dass – abgesehen von
den externen Befestigungselementen – die erfindungsgemäßen Teile
in beliebiger Länge
gefertigt werden können.
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Ein
externes Befestigungselement 52 ist aus 4 ersichtlich.
Entsprechend den Haltern für
die Einheiten weist das Befestigungselement unten und oben je eine
Durchtrittsausnehmung 70 bzw. 72 auf, die von
dem länglichen
Befestigungselement oder Schraubbolzen 20 bzw. 22 durchtretbar
ist. Je eine Nut 74 und 76 ist schräg nach einwärts weisend
ausgebildet, und dort erstreckt sich je die Abkantung 34 der
Deckelwand und der Bodenwand.
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Das
externe Befestigungselement 52 besteht bevorzugt aus spritzvergossenem
glasfaserverstärktem
Kunststoff. Dennoch weist es die Verstärkungsrippen 80 bis 86 auf,
die der Aussteifung gerade auch im Hinblick auf die zahlreichen
Befestigungslöcher 60 und 88 bis 96 dienen. Über diese
lässt sich die
erfindungsgemäße Anordnung
in beliebiger Weise an dem Fahrzeug lagern.
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Aus 5 ist
ein Träger 40 für die Gebläseeinheit 66 in
spezifischer Darstellung ersichtlich. Der Träger 40 weist zwei
Durchbrechungen 100 und 102 für den Luftaustritt jedes der
Gebläse
der zwei Doppelradialgebläseeinheit
auf. Dort sind die Druckstutzen abgestützt, wobei entsprechende Befestigungsaugen 104 der
Schraub- oder Nietbefestigung dienen. Jede Durchbrechung 100 ist
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
von einem Rippenrahmen umgeben, wobei dieser über Verstärkungsrippen 106 ausgesteift
gelagert ist. Auch der Träger 14 weist
entsprechend den Haltern Schrägflächen 16 und 18 an seinen
Ecken, und auch zugehörige
Durchtrittsausnehmungen 108 auf, die von den länglichen
Befestigungselementen 20 und 22 durchtreten und
gehalten werden können.
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Eine
Seitenwand 48 ist aus 6 ersichtlich. Die
Seitenwand 48 entspricht in ihrer Ausgestaltung der Seitenwand 50,
vgl. 3, und auch hier sind Durchtrittsausnehmungen 108 und
Schrägflächen 16 und 18 wie
bei den Haltern und Trägern
ausgebildet. Über
in Längsrichtung
verlaufende Rippen 110 ist. das Seitenwandele ment 48 ausgesteift.
Durch eine derartige Realisierung lässt sich das Seitenwandelement
auch extrudieren oder stangpressen, so dass es kostengünstig herstellbar
ist.
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Die
Halter 12 für
eine nicht dargestellte Filtereinheit 14 sind aus 7 ersichtlich.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist er zweiteilig ausgebildet und weist wiederum Schrägflächen auf,
die für das Übergreifen
durch die Abwinklung oder Abkantung 34 der Deckelwand und
der Bodenwand bestimmt sind.
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Aus 8 ist
ein Halter 116 für
eine Verdampfereinheit 62 ersichtlich. Auch dieser Halter weist
Schrägflächen 16 und 18 je
an seinen Außenecken
auf, die von den Abwinklungen 34 übergreifbar sind. Zudem weist
er Durchtrittsausnehmungen 108 je an den Ecken auf, die
sich in Längsrichtung
der Anordnung 10 erstrecken und damit die Anordnung insgesamt
unter einer gewissen Vorspannung sicher fixieren.
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Aus 9 ist
eine Deckelwand 32 in beispielhafter Ausgestaltung ersichtlich.
Die Abwinklung 34 erstreckt sich je nach unten/seitlich
und zwar schräg
nach einwärts
zur Mitte der Anordnung 10 hin. Auch wenn hier ein Schrägstellungswinkel
von 45° vorgesehen
ist, versteht es sich, dass an Stelle dessen auch ein beliebiger
anderer geeigneter Winkel, beispielsweise auch 60° oder 30° realisierbar
ist. In einer modifizierten Ausgestaltung kann die fahrzeugseitige
Bodenwand auch ohne Abwinklung ausgebildet sein.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel der
Deckelwand 32 ist auch an der Stirnseite der Deckelwand 32 eine
Abkantung 126 vorgesehen. Diese Abkantung wird bevorzugt
ausgebildet, wenn die Montage der Deckelwand 32 bereits
erfolgt ist, um so eine Arretierung zu gewährleisten.
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Aus 10 ist
ein Halter 118 für
eine Wärmetauschereinheit
ersichtlich. Der Halter weist eine geeignete Ausgestaltung auf,
im Gegensatz zum Halter 160 ohne zusätzlich Außenwand, nachdem die Außenwand
bevorzugt durch den Wärmetauscher
selbst gebildet wird.