DE102005063235A1 - Ventilating and air conditioning device for motor vehicle, has hot air passage with cross section larger than cool air passage, and slide valve with guide rail specifying curve in cool passage, where curve length corresponds to valve length - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein kompaktes Kraftfahrzeugbelüftungs- und Klimagerät, welches besonders günstige Eigenschaften hinsichtlich der Steuerung aufweist.The Invention relates to a compact automotive ventilation system and air conditioner, which is especially cheap Has properties in terms of control.
Die Hauptabmessungen eines Kraftfahrzeugbelüftungs- und Klimagerätes sind durch die Abmaße der Wärmeübertrager, des Filters, des gewählten Temperaturregel- bzw. Klappensystems, des Zuheizers sowie durch die erforderlichen Querschnitte der Luftkanäle bestimmt. Die Dimensionen der Einzelkomponenten werden durch die geforderten Leistungsanforderungen bestimmt und sind somit nicht veränderbar. Die minimalen Querschnitte der Luftkanäle wiederum werden durch die maximal erlaubten Luftgeschwindigkeiten nach unten begrenzt, um ein minimales Geräuschniveau zu erzielen.The Main dimensions of a motor vehicle ventilation and air conditioning unit are by the dimensions the heat exchanger, the filter of the chosen one Temperature control or flap system, the auxiliary heater and by determines the required cross sections of the air ducts. The dimensions The individual components are characterized by the required performance requirements determined and are therefore not changeable. The minimum cross sections the air channels in turn, are governed by the maximum allowed air speeds limited down to achieve a minimum noise level.
Um dennoch kompakte Klimageräte zu erzielen, sind diverse kompakte Luftregelorgane bzw. Klappensysteme entwickelt worden, die die Abmessungen, d. h. vorzugsweise die Baulänge, des Klimagerätes in Fahrzeuglängsrichtung reduzieren.Around nevertheless compact air conditioners To achieve, are various compact air control organs or flap systems been developed, the dimensions, d. H. preferably the overall length of the air conditioner in the vehicle longitudinal direction to reduce.
In einer Ausführung des Standes der Technik ist eine Trennwand zwischen den Wärmeübertragern eingebaut, so dass diese enger zueinander geschoben werden können. Nachteilig an dieser Ausführung ist, dass die Zuströmung des Heizwärmeübertragers von hinten erfolgt und die Luft daher eine 180°-Umlenkung erfährt. Dies führt auch dazu, dass ein dritter Luftkanal entsteht, der einer weiteren Längenreduzierung im Wege steht. Außerdem ist die Temperaturregelklappe oberhalb der Trennwand angeordnet, so dass die Bauhöhe des Systems vergrößert wird.In an execution In the prior art, a partition wall is installed between the heat exchangers, so that they can be pushed closer to each other. adversely on this embodiment, that the inflow of the heating heat exchanger of takes place at the rear and the air therefore undergoes a 180 ° deflection. This also causes a third air duct arises, the further reduction in length gets in the way. Furthermore is the temperature control flap arranged above the dividing wall, so that the height of the system is increased.
In einer weiteren Ausführung des Standes der Technik wird eine Reduzierung der Baulänge durch eine Schiebetür erreicht. Dabei wird eine Platte in schlitzartigen Führungen beiderseits der Tür geführt. Positioniert wird die Klappe durch zwei starr miteinander verbundene Zahnräder, die in entsprechende Zahnstangen auf der Türplatte greifen. Nachteilig an der Schiebetür ist, dass die Kanäle in dem Heizwärmeübertrager sowie in dem Bypass- bzw. Kaltluftkanal identische Abmessungen aufweisen müssen. Dadurch ist – neben der festgelegten Größe des Heizwärmeübertragers – auch der Querschnitt des Kaltluftkanals nicht veränderbar. Die Bauhöhe des Systems kann dadurch nicht verkleinert werden. Eine weitere Folge dieser Kanalquerschnitte ist eine durchhängende Temperaturkennlinie – abhängig von der Klappenposition. Übliche Ausführungen von Schiebetüren werden als komplette Subkomponenten ausgeführt. Sie beinhalten einen Rahmen, in dem die Führungsschlitze eingebracht und das Türelement sowie die Zahnräder bereits eingebaut sind. Durch diesen Vor-Zusammenbau wird die Montage der Klappe erheblich vereinfacht, allerdings entstehen trotz des einfachen Aufbaus vergleichsweise hohe Kosten.In another embodiment The prior art is a reduction in the length a sliding door reached. This is a plate in slot-like guides on both sides of the door guided. The flap is positioned by two rigidly interconnected Gears, which engage in corresponding racks on the door panel. adversely at the sliding door is that the channels in the heating heat exchanger and must have identical dimensions in the bypass or cold air duct. Thereby is next to the specified size of the Heizwärübertragübertragers - also the Cross section of the cold air duct can not be changed. The height of the system can not be downsized. Another consequence of this Channel cross sections is a sagging temperature characteristic - depending on the Flap position. usual versions from sliding doors are executed as complete subcomponents. They contain a frame, in which the guide slots introduced and the door element as well as the gears already installed. Through this pre-assembly, the assembly of Flap considerably simplified, however, arise despite the simple Build comparatively high costs.
In
der
Als
Alternative zur Schiebetür
kommen Filmtüren
zum Einsatz, wie sie beispielsweise in den Patentschriften
Eine
alternative flexible Schiebeeinheit wird in der
In
der Patentschrift
Aus
der
Eine
weitere Temperaturregeleinrichtung ist aus der
Allen oben beschriebenen Systemen ist gemein, dass sie eine nicht-lineare Temperaturkontrollkurve aufweisen, d. h. die Temperatur ist nicht-linear abhängig von der Regeleinrichtungsposition. Dieses Verhalten ist nachteilig für die Regelung des Klimasystems.all The above-described systems have in common that they are non-linear Have temperature control curve, d. H. the temperature is non-linear depending on the control device position. This behavior is detrimental to the scheme of the climate system.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kompaktes Klimagerät mit einer neuartigen, Platz sparenden Temperaturregeleinheit zu entwickeln, das die vorgenannten Nachteile besonders in Hinblick auf die linearisierte Temperaturkontrollkurve löst.The Object of the present invention is to provide a compact air conditioning to develop with a novel, space-saving temperature control unit that the aforementioned disadvantages, especially with regard to the linearized Temperature control curve triggers.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbelüftungs- und Klimagerät verfügt über ein Temperaturregelsystem, welches auf der Anwendung eines flexiblen Schiebers beruht. Die Stellung des Schiebers definiert gleichzeitig die Öffnungsquerschnitte sowohl eines Kaltluftkanals als auch eines Warmluftkanals. Dabei ist der Kaltluftkanal als der Luftströmungsweg der Luft definiert, die vom Verdampfer zum Luftverteilungsgehäuse geführt wird, ohne durch den Heizwärmeübertrager zu strömen. Deshalb wird der Kaltluftkanal auch als Bypass bezeichnet. Der Warmluftkanal ist als der Luftkanal definiert, der in den Heizwärmeübertrager führt. Ist der Kaltluftkanal durch den Schieber vollständig verschlossen, ist der Warmluftkanal geöffnet und umgekehrt.The Motor vehicle ventilation according to the invention and air conditioner has one Temperature control system, which is based on the application of a flexible Slider is based. The position of the slider defines at the same time the opening cross sections both a cold air duct and a hot air duct. there the cold air duct is defined as the air flow path of the air, which is led from the evaporator to the air distribution housing, without passing through the heating heat exchanger to stream. Therefore, the cold air duct is also referred to as a bypass. The hot air duct is defined as the air duct that enters the heating heat exchanger leads. Is the cold air duct completely closed by the slide, is the Warm air duct opened and vice versa.
Erfindungsgemäß weist der Warmluftkanal einen größeren Querschnitt auf als der Kaltluftkanal. Da der Querschnitt des Warmluftkanals, der in den Heizwärmeübertrager führt, die Länge des Schiebers definiert, muss der Luftkanalquerschnitt so dimensioniert werden, dass der Bauraumgewinn durch den flexiblen Schieber nicht verloren geht. Zusätzlich muss der Schieber den Luftkanalquerschnitt des Bypass- bzw. Kaltluftkanals so stark drosseln, dass eine lineare Temperaturkontrollkurve erzielt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der Schieber in einer bogenförmigen Führung geführt wird, deren Bogenlänge der Länge des Führungsabschnittes vor dem Heizwärmeübertrager entspricht. Somit nimmt der Schieber vor dem Heizwärmeübertrager eine lineare Form ein und erreicht damit seine maximale Länge, wobei er den Warmluftkanal vollständig verschließt, während durch die Biegung in der Führung ein signifikant kleinerer Kanal auf der Bypass- bzw. Kaltluftkanalseite erreicht wird. Das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche des Warmluftkanals zur Querschnittsfläche des Kaltluftkanals beträgt vorzugsweise mindestens 1,25:1.According to the invention the hot air duct a larger cross-section on as the cold air duct. Since the cross section of the hot air duct, in the heating heat exchanger leads, the length defined the slide, the air duct cross-section must be dimensioned so be that the space gain by the flexible slide not get lost. In addition, must the slide the air duct cross-section of the bypass or cold air duct throttle so hard that a linear temperature control curve is achieved becomes. This is achieved by guiding the slider in an arcuate guide, whose arc length the length of the guide section in front of the heating heat exchanger equivalent. Thus, the slider takes in front of the heating heat exchanger a linear shape and thus reaches its maximum length, where he completes the warm air duct closes while through the bend in the lead a significantly smaller channel on the bypass or cold air duct side is reached. The relationship between the cross-sectional area the hot air duct to the cross-sectional area of the cold air duct is preferably at least 1.25: 1.
Die Form der Führungsschiene auf der Kaltluftkanalseite wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass neben der exakten Bogenlänge auch eine gute Temperaturkontrollkurve erzielt wird. Dabei wird dafür gesorgt, dass der Kaltluftkanalquerschnitt durch den Schieber im Bereich eines Geradenstücks der Führungsschiene und einem daraus resultierenden kleinen Verfahrweg zunächst sehr schnell und stark gedrosselt wird. Im weiteren Verfahrweg verschließt der Schieber den verbleibenden Querschnitt des Kaltluftkanals langsamer, wobei sich der Schieber entlang des von der Führungsschiene beschriebenen Bogens an den Dichtanschlag anschmiegt. Auf diese Weise kann eine lineare Temperaturkontrollkurve erreicht werden.The Shape of the guide rail on the cold air duct side is preferably chosen so that next to the exact arc length also a good temperature control curve is achieved. It will ensured, that the cold air duct cross section through the slider in the area a straight line piece the guide rail and a resulting small travel initially very throttled quickly and severely. In the further traversing closes the slide the remaining cross section of the cold air duct slower, wherein the slider along the arc described by the guide rail clings to the sealing stop. This way can be a linear Temperature control curve can be achieved.
In einer vorteilhaften Ausführung wird die Führungsschiene direkt an das Klimagerätgehäuse angeformt. Alternativ dazu kann ein Vor-Zusammenbau mit einem Rahmen mit integriertem Schlitz verwendet werden. Vorzugsweise entspricht die Gesamtlänge der Führungsschiene der zweifachen Länge des Schiebers.In an advantageous embodiment becomes the guide rail molded directly onto the air conditioner housing. Alternatively, a pre-assembly with a frame with integrated Slot can be used. Preferably, the total length corresponds to guide rail twice the length of the slider.
Der Schieber besteht bevorzugt aus flachen Elementen, die mittels flexibler Verbindungselemente verbunden sind und die eine Biegung des Schiebers ermöglichen. Vorzugsweise wird der Schieber als einteiliges Element gefertigt, z. B. durch Verwendung von Kunststofffilmscharnieren als flexible Verbindungselemente.Of the Slider is preferably made of flat elements by means of flexible Connecting elements are connected and allow a bend of the slider. Preferably, the slider is made as a one-piece element, z. B. by using plastic film hinges as flexible Fasteners.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der Schieber durch Zahnräder angetrieben, die in Vertiefungen oder auch in Löcher im Schieber greifen.In a preferred embodiment According to the invention, the slider is driven by gears which are in recesses or in holes grab in the slide.
Der Schieber kann verschiedenartig aufgebaut sein. Eine einfache Methode ist ein flexibler Film mit Löchern für den Zahnradantrieb. Nachteilig daran ist die geringe Steifigkeit in Querrichtung. Die bevorzugte Lösung ist ein Schieber mit flexiblen Verbindungselementen, die eine Biegung der Platte im Führungsschlitz ermöglichen. Beispielsweise ist eine Kunststoffplatte mit Filmscharnieren möglich. Alternativ können diverse Kunststoffelemente mit einer Art Scharnier zusammengebaut werden, die die Funktion der Filmscharniere übernehmen.Of the Slider can be constructed in various ways. A simple method is a flexible film with holes for the Gear drive. The disadvantage of this is the low stiffness in Transverse direction. The preferred solution is a slider with flexible fasteners that bend the plate in the guide slot enable. For example, a plastic plate with film hinges is possible. alternative can assembled various plastic elements with a kind of hinge which take over the function of the film hinges.
An den Seiten werden die einzelnen, flexibel verbundenen Elemente mit zylindrischen Stiften versehen, die im Führungsschlitz der Führungsschiene geführt werden und die eine Drehung der Einzelelemente ermöglichen. Die Zylinder bieten außerdem eine kleine Auflagefläche, um die Reibungskräfte des Schiebers zu minimieren. Um einen stabilen Schieber zu erreichen, können die einzelnen Schieberelemente so ausgeformt werden, dass eine maximale Biegesteifigkeit gegen den Luftdruck erreicht wird.On the sides of the individual, flexibly connected elements with cylindrical pins ver see that are guided in the guide slot of the guide rail and allow rotation of the individual elements. The cylinders also provide a small footprint to minimize the friction forces of the slider. In order to achieve a stable slide, the individual slide elements can be formed so that a maximum bending stiffness against the air pressure is achieved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen:Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description of an embodiment. Showing:
Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
In
der Führungsschiene
Beim
Verschließen
des Kaltluftkanals
Gemäß
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- GrundgehäuseHeaders
- 33
- Lufteintrittair inlet
- 44
- Filterfilter
- 55
- VerdampferEvaporator
- 66
- HeizwärmeübertragerHeating exchangers
- 77
- ZuheizerHeaters
- 88th
-
obere
Innenwand des Grundgehäuses
2 upper inner wall of the basic housing2 - 99
- KaltluftkanalCold air duct
- 1010
- WarmluftkanalWarm air duct
- 1111
-
Innenwand
des Grundgehäuses
2 in Richtung FahrgastzelleInner wall of the basic housing2 in the direction of the passenger compartment - 1212
- LuftverteilungsgehäuseAir distribution housing
- 1313
- Führungsschieneguide rail
- 1414
- flexibler Schieberflexible pusher
- 1515
- spitzkantenartiger Vorsprung auf der unteren Innenwandsharp edge type Projection on the lower inner wall
- 1616
- untere Gehäuseinnenwandlower Housing inner wall
- 1717
-
durch
Spitzkante
15 überdeckter unterer Abschnitt desthrough pointed edge15 covered lower section of the -
Heizwärmeübertragers
6 Heizwärmeübertragers6 - 1818
-
unterer
linearer Abschnitt der Führungsschiene
13 lower linear section of the guide rail13 - 1919
-
Oberkante
des Heizwärmeübertragers
6 Upper edge of the heating heat exchanger6 - 2020
-
leichte
Biegung der Führungsschiene
13 stromabwärtsslight bending of the guide rail13 downstream - 2121
-
oberer
Abschnitt der Führungsschiene
13 upper section of the guide rail13 - 2222
-
Geradenstück des oberen
Abschnitts
21 der Führungsschiene13 Straight section of the upper section21 the guide rail13 - 2323
-
Biegung
der Führungsschiene
13 im oberen Abschnitt21 stromaufwärtsBend of the guide rail13 in the upper section21 upstream - 2424
-
Dichtanschlag
der Führungsschiene
13 an der oberen Innenwand8 Sealing stop of the guide rail13 on the upper inner wall8th - 2525
-
Einzelelemente
des flexiblen Schiebers
14 Individual elements of the flexible slider14 - 2626
-
zylindrische
Stifte an den Einzelelementen
25 cylindrical pins on the individual elements25 - 2727
-
Löcher in
den Einzelelementen
25 Holes in the individual elements25 - 2828
- Zahnradgear
- 2929
- Zahnradgear
- 3030
-
Welle
für die
Zahnräder
28 und29 Shaft for the gears28 and29
Claims (12)
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---|---|---|---|
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DE102005036081.5 | 2005-07-22 | ||
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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DE102005063235A Withdrawn DE102005063235A1 (en) | 2005-07-22 | 2005-12-16 | Ventilating and air conditioning device for motor vehicle, has hot air passage with cross section larger than cool air passage, and slide valve with guide rail specifying curve in cool passage, where curve length corresponds to valve length |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102005063235A1 (en) |
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2005
- 2005-12-16 DE DE102005063235A patent/DE102005063235A1/en not_active Withdrawn
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