DE102006050673A1

DE102006050673A1 - Kraftfahrzeug-Belüftungssystem

Info

Publication number: DE102006050673A1
Application number: DE102006050673A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Feith; Andreas Dipl.-Ing. Grieb; Dietrich Dipl.-Ing. Klingler
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Belüftungssystem (1) für einen Fahrzeuginnenraum mit einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage, aufweisend mindestens ein Luftkanalsystem mit mindestens einem Gebläse, über welches vom Gebläse aus einem ersten Bereich angesaugte Frisch- und/oder Umluft nach einem Durchströmen zumindest eines Teils des Luftkanalsystems an mindestens einem zweiten Bereich dem Fahrzeuginnenraum zugeführt werden kann, einer Mehrzahl von Ausströmern und mindestens einer Luftaustrittsöffnung, durch die Luft aus dem Fahrzeuginnenraum an die Umgebung abgegeben werden kann, wobei mindestens ein zweites Gebläse (5; 5') mit mindestens einem Luftkanalsystem vorgesehen ist, über welches vom zweiten Gebläse aus einem dritten Bereich des Fahrzeuginnenraums angesaugte Umluft nach einem Durchströmen zumindest eines Teils des Luftkanalsystems zumindest teilweise an mindestens einem anderen, vierten Bereich dem Fahrzeuginnenraum wieder zugeführt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Belüftungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Für die Belüftung eines Fahrzeuginnenraums wird im Frischluftbetrieb üblicherweise die Luft von einem Gebläse durch die Stirnwand angesaugt, gelangt über im Fahrzeug verteilte Ausströmer, bspw. in der Instrumententafel oder im Fußraum in den Fahrzeuginnenraum, und gelangt durch eine oder mehrere Öffnungen im Fahrzeugheck wieder nach außen an die Umgebung. Im Umluftbetrieb wird bei einem derartigen Belüftungssystem Luft in der Regel im Beifahrerfußraum oder durch die Instrumententafel vom Gebläse angesaugt und in der Regel nach dem Durchströmen eines Luftkanalsystems, in welchem üblicherweise ein Klimagerät oder ein Heizer angeordnet ist, über die besagten Ausströmer wieder dem Fahrzeuginnenraum zugeführt. Ein Schema einer herkömmlichen Strömungsführung eines Kraftfahrzeug-Belüftungssystems ist in 3 dargestellt. Hierbei ist der Strömungsverlauf durch Pfeile verdeutlicht, wobei die dunklen Pfeile die kurz zuvor von den Ausströmern ausgetretene Luft darstellen. Ein derartiges Belüftungssystem lässt noch Wünsche offen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kraftfahrzeug-Belüftungssystem zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug-Belüftungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist ein Kraftfahrzeug-Belüftungssystem für einen Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage aufweisend mindestens ein Luftkanalsystem mit mindestens einem Gebläse, über welches aus einem ersten Bereich angesaugte Frisch- und/oder Umluft nach einem Durchströmen zumindest eines Teils des Luftkanalsystems an mindestens einem zweiten Bereich dem Fahrzeuginnenraum zugeführt werden kann, einer Mehrzahl von Ausströmern und mindestens einer Luftaustrittsöffnung, durch die Luft aus dem Fahrzeuginnenraum an die Umgebung abgegeben werden kann, wobei neben dem mindestens einen Gebläse der Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage mindestens ein zweites Gebläse mit mindestens einem Luftkanalsystem vorgesehen ist, über welches vom zweiten Gebläse aus einem dritten Bereich des Fahrzeuginnenraums angesaugte Umluft nach einem Durchströmen zumindest eines Teils des Luftkanalsystems zumindest teilweise an mindestens einem anderen, vierten Bereich, der beabstandet vom dritten Bereich ist, dem Fahrzeuginnenraum wieder zugeführt werden kann. Dabei durchströmt die Luft vorzugsweise ein zweites, getrennt vom Luftkanalsystem der Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage ausgebildetes Luftkanalsystem, so dass die Gebläse unabhängig voneinander sind. Durch das Vorsehen eines zweiten Gebläses – neben dem mindestens einen Gebläse der herkömmlichen Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage – wird die Verweildauer der Luft im Fahrzeuginnenraum erhöht, da mehr Luft im Fahrzeuginnenraum umgewälzt werden kann, so dass die in der Luft erhaltene Energie besser genutzt werden kann, und somit weniger Energie für die Temperierung, insbesondere für eine Erwärmung, der Luft erforderlich ist. Das zweite, dem zweiten Gebläse zugeordnete Luftkanalsystem kann sehr kurz ausge bildet sein und – in Abhängigkeit des vorhandenen Bauraums – gegebenenfalls auch im Wesentlichen auch ausschließlich das Gebläse mit dessen Ansaug- und Ausströmkanal umfassen, bspw. bei einem Einbau unter einem Sitz.

Bevorzugt wird die gesamte von dem oder den zweiten Gebläsen angesaugte Luft dem Fahrzeuginnenraum wieder zugeleitet, so dass möglichst wenig Energie verloren geht.

Das die Luft ansaugende zweite Gebläse ist vorzugsweise im hinteren Bereich des Fahrzeuginnenraums, insbesondere bevorzugt hinter der hintersten Sitzreihe, angeordnet. Dies unterstützt die bevorzugte Strömungsrichtung – nämlich von vorne nach hinten – im oberen Bereich des Fahrzeuginnenraums, welche als angenehm empfunden wird.

Das zweite Gebläse kann zentral in der Hutablage angeordnet sein, wodurch ein Gebläse ausreicht. Alternativ oder zusätzlich können ein, vorzugsweise zwei zweite Gebläse in den C-Säulen des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein, welche die Luft ansaugen.

Die Hauptausströmrichtung, d.h. die gemittelte Strömungsrichtung unter Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeiten und der Luftmassenströme, der Luft durch den oder die Ausströmer des zweiten Bereichs unterscheidet sich vorzugsweise von der Hauptausströmrichtung durch den oder die Ausströmer des vierten Bereichs, d.h. die Hauptströmungsrichtungen verlaufen nicht in die gleiche Richtung, wobei sie vorzugsweise auch nicht parallel zueinander sind. Die Hauptströmungsrichtungen verlaufen bevorzugt etwa tangential zu einer Walze im Fahrzeuginnenraum, die von vorn kommend im oberen Bereich des Fahrzeugs nach hinten strömt, dort nach unten umgelenkt wird, und im unteren Bereich nach vorn strömt. Hindernisse, welche die Ausbildung der Luftwalze behindern, werden bevorzugt mit Hilfe des oder zweiten Gebläse überbrückt.

Um sicherzustellen, dass dem Fahrzeuginnenraum warme Luft zugeführt wird, ist vorzugsweise ein Zuheizer zentral im Luftkanal und/oder mehrere Zuheizer verteilt nach dem die Luft ansaugenden zweite Gebläse und vor dem bzw. den entsprechenden Ausströmern angeordnet.

Beim Zuheizer kann es sich vorzugsweise um einen PTC-Zuheizer mit mindestens einem PTC-Element handeln. Diese sind relativ einfach regelbar und kostengünstig herstellbar.

Um die Energie der aus dem Fahrzeuginnenraum abzuleitenden Luft bestmöglich auszunutzen, ist vorzugsweise ein Wärmeübertrager vorgesehen, in welchem Luft aus dem Fahrzeuginnenraum, welche nach außen abgegeben werden soll, an Luft, die dem Fahrzeuginnenraum zugeführt werden soll, vorbeigeführt wird. Dies ermöglicht eine Wärmeübertragung von der abzuführenden an die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft, so dass die erforderliche Heizleistung etwas verringert werden kann, also in Verbindung mit der längeren Verweildauer der Luft im Fahrzeuginnenraum die in der Luft enthaltene Energie optimal genutzt und so Energie gespart werden kann.

Der Wärmeübertrager wird vorzugsweise im Kreuzgegenstrombetrieb durchströmt, um einen optimalen Wärmeübergang zu gewährleisten.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuginnenraums im Längsschnitt mit durch Pfeilen dargestelltem Strömungsverlauf der Luft gemäß dem Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeuginnenraums gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sowie einer Variante des Ausführungsbeispiels von 1, und
3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuginnenraums im Längsschnitt mit durch Pfeilen dargestelltem Strömungsverlauf der Luft gemäß dem Stand der Technik, und
4 eine schematische perspektivische Ansicht des rückwärtigen Bereichs eines Fahrzeuginnenraums gemäß einer weiteren Variante des Ausführungsbeispiels von 1.
Ein Kraftfahrzeug mit zwei Sitzreihen weist ein Kraftfahrzeug-Belüftungssystem 1 auf, das eine Mehrzahl von Ausströmern 2 und vorliegend eine Austrittsöffnung 3 für vom Fahrzeuginnenraum nach außen abzuführende Luft hat. Einen Teil des Belüftungssystems 1 bildet eine herkömmliche Klimaanlage (nicht dargestellt) mit einem Gebläse, Verdampfer und Heizer sowie einem auf übliche Weise ausgebildeten Luftkanalsystem, das die vom Gebläse angesaugte Luft von mehreren ersten Bereichen, d.h. Bereichen, in welchen die Luft angesaugt wird, zu mehreren zweiten Bereichen, d.h. Bereiche, in welchen die Ausströmer geöffnet sind, leitet.
Um die Luft im Fahrzeuginnenraum umzuwälzen, ist in der Hutablage 4, d.h. hinter der hintersten Sitzreihe, zentral ein zweites Gebläse 5 angeordnet, das Luft aus dem oberen Bereich (dritter Bereich) des Fahrzeuginnenraums ansaugt und unter der hintersten Sitzreihe wieder im Fußraum (vierter Bereich) dem Fahrzeuginnenraum zuführt. Hierbei kann kurz vor dem entsprechenden Ausströmer 2' ein Zuheizer, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gebildet durch PTC-Elemente 6 angeordnet sein, welche die Luft erwärmt. Durch die Einleitung der im Bereich der Hutablage 4 abgesaugten Luft wird die Walzenform der Strömung im Fahrzeuginnenraum untersützt.
Die Luft wird im Bereich des Fußraums des Fahrers und Beifahrers aus dem Fahrzeuginnenraum über die Austrittsöffnung 3 abgeführt, wonach die Luft in einen Wärmeübertrager 7 gelangt, in welchem die Luft Restwärme an die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft abgibt. Die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft gelangt nach dem Wärmeübertrager 7 zur Klimaanlage (nicht dargestellt) bevor sie dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird.
Gemäß einer in 2 zusätzlich dargestellten Variante wird die Luft nicht im Bereich der Hutablage 4 sondern im Bereich der C-Säulen, d.h. hinter der hintersten Sitzreihe seitlich, von zwei zweiten Gebläsen 5' abgesaugt. Die Luft wird im Dachholm nach vorne geführt und wird über dieselben auch über eine Vielzahl von Ausströmöffnungen wieder in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet, wobei wiederum ein Zuheizer vorgesehen sein kann, um die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft zu erwärmen.
Die aus dem Fahrzeuginnenraum abgesaugte Luft kann gemäß einer weiteren Variante auch über die Türschweller nach vorn und wieder dem Fahrzeuginnenraum zugeleitet werden, wobei wiederum ein Zuheizer, vorzugsweise im Bereich vor dem oder den Ausströmern, vorgesehen sein kann.
In einer weiteren möglichen Variante kann die aus dem Fahrzeuginnenraum abgesaugte Luft in den Fahrzeuginnenraum zurückgeführt werden, indem die Luft in Türbereiche bzw. in die Türen geleitet wird und dort über einzelne Ausströmer beispielsweise im Fußbereich, unterhalb des Fensters und/oder über einen flächigen Ausströmer beispielsweise im Türverkleidungsteil wieder in den Fahrzeuginnenraum eingeblasen wird.
Eine weitere Variante zur Rückführung der abgesaugten Luft in den Fußraumbereich des Fahrzeuginnenraums ist in 4 dargestellt. In einem üblicherweise mittig im Fahrzeug angeordneten Fahrzeugtunnel 8 sind hierzu entsprechende Ausströmer 2' oder Düsen an den Seitenwänden des Tunnels in einem Bereich vor einer Sitzreihe angeordnet. Es kann sich hierbei insbesondere um eine Sitzreihe hinter dem Fahrer- und Beifahrersitz handeln, wie beispielsweise die zweite oder dritte Sitzreihe eines Fahrzeugs. Zwei weitere Ausblasöffnungen sind oberhalb des Tunnels und unterhalb der Sitzflächen der hinteren Sitzreihe oder der Sitze in einen Wandbereich 9 integriert. Selbstverständlich ist auch möglich lediglich nur eine oder zwei dieser dargestellten Ausblasöffnungen oder Ausströmer 2' auszubilden. Alternativ oder zusätzlich können zur mittig über dem Tunnel oder der seitlich am Tunnel ausgebildeten Ausblasöffnungen auch Ausblasöffnungen seitlich des Fahrzeugtunnels unter den Sitzflächen angeordnet sein.

Claims

Kraftfahrzeug-Belüftungssystem für einen Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeugs mit einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage aufweisend mindestens ein Luftkanalsystem mit mindestens einem Gebläse, über welches aus einem ersten Bereich angesaugte Frisch- und/oder Umluft nach einem Durchströmen zumindest eines Teils des Luftkanalsystems an mindestens einem zweiten Bereich dem Fahrzeuginnenraum zugeführt werden kann, einer Mehrzahl von Ausströmern und mindestens einer Luftaustrittsöffnung, durch die Luft aus dem Fahrzeuginnenraum an die Umgebung abgegeben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites Gebläse (5; 5') mit mindestens einem Luftkanalsystem vorgesehen ist, über welches vom zweiten Gebläse aus einem dritten Bereich des Fahrzeuginnenraums angesaugte Umluft nach einem Durchströmen zumindest eines Teils des Luftkanalsystems zumindest teilweise an mindestens einem anderen, vierten Bereich dem Fahrzeuginnenraum wieder zugeführt werden kann.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei getrennt ausgebildete Luftkanalsysteme vorgesehen und das zweite Gebläse (5; 5') und das Gebläse der Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage in unterschiedlichen Luftkanalsystemen angeordnet sind.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte vom zweiten Gebläse (5; 5') angesaugte Luft dem Fahrzeuginnenraum wieder zugeleitet wird.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gebläse (5; 5') im hinteren Bereich des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gebläse (5; 5') hinter der hintersten Sitzreihe des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gebläse (5) zentral in der Hutablage (4) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites Gebläse (5') in einer C-Säule des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuheizer im Luftkanal nach dem zweiten Gebläse (5; 5') angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuheizer durch mindestens ein PTC-Element gebildet ist.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptausströmrichtung des oder der zweiten Bereiche sich von der Hauptausströmrichtung des oder der vierten Bereiche unterscheidet.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeübertrager vorgesehen ist, in welchem Luft aus dem Fahrzeuginnenraum, welche nach außen abgegeben werden soll, an Luft, die dem Fahrzeuginnenraum zugeführt werden soll, vorbeigeführt wird.
Kraftfahrzeug-Belüftungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft nach dem Wärmeübertrager (7) der Kraftfahrzeug-Klimaanlage zugeleitet wird.
Verfahren zum Belüften eines Kraftfahrzeugs mit einem Belüftungssystem mit mindestens einer Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage aufweisend mindestens ein Luftkanalsystem mit mindestens einem Gebläse, über welches aus einem ersten Bereich angesaugte Frisch- und/oder Umluft nach einem Durchströmen zumindest eines Teils des Luftkanalsystems an mindestens einem zweiten Bereich dem Fahrzeuginnenraum zugeführt werden kann, einer Mehrzahl von Ausströmern und mindestens einer Luftaustrittsöffnung, durch die Luft aus dem Fahrzeuginnenraum an die Umgebung abgegeben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass neben der vom Gebläse der Belüftungs-, Heizungs- oder Klimaanlage angesaugten und dem Fahrzeuginnenraum und/oder der Umgebung zugeführten Luft in mindestens einem anderen, dritten Bereich des Fahrzeuginnenraums von einem zweiten Gebläse (5; 5') Luft ansaugt und die angesaugte Luft dem Fahrzeuginnenraum an einem anderen, vierten Bereich wieder zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Fahrzeuginnenraum vom zweiten Gebläse (5; 5') abgesaugte Luft einen Zuheizer durchströmt.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Fahrzeuginnenraum nach außen abgeführte Luft einen Wärmeübertrager durchströmt.