DE102011051489A1

DE102011051489A1 - Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011051489A1
Application number: DE102011051489A
Authority: DE
Inventors: Gerald Richter; Jürgen Hoppen; Raymond Ambs
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2013-01-03
Anticipated expiration: 2031-07-02
Also published as: US8940066B2; JP5884176B2; CN102848879A; DE102011051489B4; DE102011051489C5; US20130000265A1; CN102848879B; JP2013014323A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugklimagerätes, umfassend – ein Gebläse (2) mit einer vertikalen Anordnung aus einem Gebläsemotor (3), einem Gebläselaufrad (4) und einer Gebläseöffnung (11), wobei das Gebläse (2) von einer Gebläseschnecke (5) umhüllt wird, und – ein Lufteinlassgehäuse (6) mit einer in einer Stirnwand (19) ausgebildeten Frischluftöffnung (7) sowie einer Umluftöffnung (8). Erfindungsgemäß ist das Gebläse (2) hängend, das heißt, mit dem Gebläselaufrad (4) unter dem Gebläsemotor (3), eingebaut ist, und dass das Lufteinlassgehäuse (6) dabei unterhalb des Gebläses (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugklimagerätes mit vertikaler Gebläseanordnung.
Bei Klimageräten mit vertikaler Gebläseanordnung wird üblicherweise das Gebläselaufrad oberhalb des Gebläsemotors angeordnet. Diese Anordnung erzwingt gleichzeitig eine Anordnung des Lufteinlassgehäuses mit den Frisch- und Umluftklappen oberhalb des Gebläses. Des Weiteren wird zusätzlich in einzelnen Fällen ein Filter zwischen dem Gebläse und dem Einlassgehäuse angeordnet. Dadurch ergibt sich eine signifikante Bauhöhe. Die Umluftöffnung weist im Allgemeinen bei einer solchen Anordnung nach hinten, die Frischluftöffnung nach vorne.
Nachteilig am Stand der Technik ist nicht nur die Bauhöhe, sondern auch das erforderliche Volumen in Fahrzeuglängsrichtung, insbesondere, wenn der Stirnwanddurchbruch für die Frischluftzufuhr auf Höhe des Gebläses angeordnet ist. In einem solchen Fall müssen ein Frischluftkanal sowie ein Klappensystem zur Steuerung des Frischluftstromes angeordnet werden. Dadurch ist im oberen vorderen Bereich des Fahrzeugs ein hoher Platzbedarf erforderlich. Dieser steht in vielen Fällen auf Grund des Windschutzscheibenrahmens nicht zur Verfügung.
Nachteilig ist weiterhin die nach hinten, das heißt, zum Innenraum weisende Umluftöffnung. Diese Anordnung erlaubt einen direkten Schallpfad vom Gebläse zu den Passagieren, was sich nachteilig auf die Akustik auswirkt. Außerdem weisen klassische Anordnungen unterschiedliche Anströmrichtungen des Gebläses auf. In der Position „Frischluft“ wird das Gebläse eher von vorne, in der Position Umluft eher von hinten angeströmt. Dadurch ergeben sich Einflüsse auf die Leistung beziehungsweise Effizienz und die Akustik. Ein weiterer Nachteil der oben genannten Anordnung ist, dass bei kompakter Bauweise zwei Umluftklappen erforderlich sind, um die erforderlichen Einstellungen vornehmen zu können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kompakte, Platz sparende Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung bereitzustellen, die in flachen Bauräumen unmittelbar am Windschutzscheibenrahmen angeordnet werden kann. Zudem sollen ein effizienter Luftstrom in das Gebläse und eine verbesserte Akustik, das heißt, niedrigere Lärm- und Vibrationsbelastungswerte im Umluftbetrieb, erreicht werden.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugklimagerätes, wobei die Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung Folgendes umfasst:

– ein Gebläse mit einer vertikalen Anordnung aus einem Gebläsemotor, einem Gebläselaufrad und einer Gebläseöffnung, wobei das Gebläse von einer Gebläseschnecke umhüllt wird, und
– ein Lufteinlassgehäuse mit einer in einer Stirnwand ausgebildeten Frischluftöffnung sowie einer Umluftöffnung.

Erfindungsgemäß ist das Gebläse „hängend“ eingebaut. Das heißt, das Gebläse ist mit dem Gebläselaufrad unter dem Gebläsemotor eingebaut, was auch als „Überkopf“-Einbau bezeichnet wird. Der Lufteinlass ist dabei unterhalb des Gebläses angeordnet, wobei die Umluftöffnung in Fahrtrichtung vor dem Gebläse nahe der Stirnwand liegt und nach unten weist. Die Frischluftöffnung ist in der Stirnwand unmittelbar vor der Gebläseöffnung in oder vor der Gebläseachse angebracht.
Mit dem „Überkopf“-Einbau des Gebläses ist eine kompakte Gestaltung der Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung möglich. Beim „Überkopf“-Einbau kommt die Strömung in das Gebläse von unten. Damit ergibt sich ein Bauraum, der im vorderen oberen Bereich ein geringeres Volumen aufweist. Somit kann das Gebläse höher im Fahrzeug angeordnet werden. Die Form des Gebläsemotors ergibt im oberen Bereich einen Freiraum, in den der Windschutzscheibenrahmen „positioniert“ werden kann.
Wie bereits erwähnt, ist die Frischluftöffnung unmittelbar vor der Gebläseöffnung in oder vor der Gebläseachse angebracht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Lufteinlassgehäuse derart ausgebildet, dass, ausgehend von der Frischluftöffnung, einströmende Frischluft über einen Frischluftkanal zunächst nach unten und anschließend in Fahrtrichtung nach hinten gelenkt wird, so dass sich für den Frischlufteinlass und den Umlufteinlass gleiche Anströmungen in das Gebläse ergeben. Die Anordnung der Umluftöffnung nach unten hat des Weiteren akustische Vorteile, da der Schall nicht auf die Insassen, sondern auf den Fahrzeugboden abgestrahlt wird.
Insgesamt ergeben sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung Bauraumvorteile, vor allem in z-Richtung. Ebenso sind hinsichtlich der Akustik die Vorteile zu nennen, die sich durch Anordnung der Umluft ergeben. Darüber hinaus resultieren Effizienz- und Akustikvorteile durch gleiche Gebläseanströmung in Frisch- und Umluft. Zudem wird mit der Erfindung ein einfaches Klappensystem für eine Grundfunktionalität angeboten.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit einem kopfüber positionierten Gebläse und mit einem Zustrom von Frisch- oder Umluft unterhalb des Gebläses erfordert neue Konzepte zur Gehäusegestaltung für den einfachen Zugriff auf das Gebläse für den Service. In klassischen Anwendungen wird das Gebläse zugänglich angeordnet. Für den Aus- und Einbau kann das Gerät direkt aus dem Klimagerät entnommen werden.
Bei den erfindungsgemäß flachen Klimageräten mit hängend eingebautem Gebläse liegt das Gebläselaufrad unter dem Gebläsemotor. Dadurch wird der klassische direkte Zugang zum Gebläse erschwert, da aufgrund des begrenzten Bauraums nach oben durch das Armaturenbrett beziehungsweise durch den Windschutzscheibenrahmen dieser Zugang eingeschränkt ist. Eine Lösung mit komplett demontierbarem Lufteinlass ist wegen der beschränkten Zugänglichkeit zum Einlass zwischen der Gebläseschnecke und der Stirnwand erschwert. Eine Montage des Lufteinlassgehäuses wäre eine Blindoperation. Gleichzeitig ist der Ausbauraum beziehungsweise der Raum zur Demontage begrenzt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft somit ein Klimagerät mit entfernbaren Gehäuseteilen für eine Gebläsedemontage. Aufgabe dieses Teils der Erfindung ist es, den Ausbau des Gebläses für Anordnungen mit hängendem (überkopf) Gebläse zu ermöglichen. Als Lösung dieser Aufgabe wird eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugklimagerätes mit hängendem Gebläse vorgeschlagen, die aus mehreren kleinen Gehäuseeinheiten besteht, welche seitlich oder unterhalb an das Gebläse angrenzen und einzeln in horizontale Richtung entfernbar sind und dadurch den Zugang zum hängenden Gebläse erlauben.
Dabei ist gemäß einer Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung eine Filteraufnahme-Gehäuseeinheit für die Anordnung eines Filters zwischen dem Gebläse und dem Lufteinlassgehäuse vorgesehen, wobei die Filteraufnahme-Gehäuseeinheit einen Gebläseeinlassring beinhaltet und nach Filterdemontage zusammen mit dem Gebläseeinlassring entfernbar ist, so dass das Gebläse nach unten demontiert werden kann.
Ein Teil des Einlassgehäuses kann seitlich nach Filterdemontage entfernt werden. Dabei beinhaltet dieses Gehäuse neben der Filteraufnahme auch den Gebläseeinlassring. Das Gehäuse kann nach unten demontiert werden. Die Verschraubung des Gehäuses erfolgt dabei vorzugsweise von unten durch die Gebläseschnecke.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Filtergehäuse mit einem Deckel unterhalb des Gebläses vorgesehen. Dabei hat der Deckel die Funktion des Filterdeckels für den Filterservice. Nach Entnahme des Deckels kann der Gebläseeinlassring ebenfalls nach unten demontiert werden. Nach der Demontage des Gebläseeinlassrings kann dann auch das Gebläse nach unten entnommen werden. Auch hier erfolgt die Gebläsebefestigung bevorzugt von unten durch die Gebläseschnecke.
In einer noch zusätzlichen Ausführungsform des oben genannten Aspekts der Erfindung ist ein Teil der Gebläseschnecke demontierbar ausgebildet, wodurch das Gebläse nach Entnahme des Teils in horizontale Richtung, vorzugsweise nach hinten, entfernt werden kann.
Vorteilhafterweise ist der entnehmbare Teil der Gebläseschnecke ein erstes Gebläsegehäuse, das in seinen Endbereichen keilförmig ausgebildet ist, wodurch das erste Gebläsegehäuse in eine Nut-Federverbindung mit einem zweiten Gebläsegehäuse horizontal eingeschoben werden kann. Dabei ist das Gebläse dann über eine Klemmverbindung zwischen den Gebläsegehäusen befestigt. Zusätzlich kann eine Führung, zum Beispiel eine Schraube, zur horizontalen Ausrichtung des ersten Gebläsegehäuses eingebracht werden.
Mit den oben genannten vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung wird ein Servicekonzept für hängende Gebläse angeboten. Bei Wartung oder Reparatur kann somit ein Ausbau ohne Cockpitdemontage erfolgen.
Der Vorteil aller oben genannten Ausführungsformen besteht darin, dass ungeachtet eines reduzierten Bauraums des Klimagerätes ein einfacher Zugriff auf das Gebläse im Fahrzeug für den Service möglich ist.
Ein weiteres Problem bei kompakter Bauweise und hängenden Gebläsen besteht darin, dass Standard-Klappen-Konfigurationen mit einzelnen Klappen und einfachen Dichtungsformen zu kleine Querschnitte für den Lufteinlass bereitstellen. Diese kleinen Querschnitte behindern eine passende kompakte Anordnung in Lufteinlass-Regionen. Eine bisher bekannte Lösung besteht darin, dass mehrere Klappen verwendet werden, um den Bauraum zu verringern, das heißt, es sind mindestens eine einzelne Klappe für die Frischluftöffnung und mindestens eine weitere Klappe für die Umluftöffnung vorgesehen.
Als Lösung für dieses Problem bietet eine weitere Ausgestaltung der Erfindung eine Umgreifung des eingesetzten Filters durch die Einlassklappe, um den Querschnitt für die Umluftzufuhr zu vergrößern. Dafür weist die Klappe eine komplexe Gestaltung der Klappendichtung auf. Genauer gesagt, ist für die Abdichtung der effektiven Querschnitte der Frischluftöffnung und der Umluftöffnung eine verschwenkbare Klappe, im Folgenden als Umluftschwenkklappe bezeichnet, vorgesehen, deren Seitenwanddichtungsprofil derart geformt ist, dass die Klappe zur Dichtung des Frischlufteinlasses seitlich den Filter umgreift, der zwischen dem Gebläse und dem Lufteinlassgehäuse angeordnet ist, womit ein vergrößerter effektiver Querschnitt der Umluftöffnung möglich ist.
Die Dichtungsfläche selbst, die sich, bezogen auf die Fahrtrichtung, auf der Rückseite der Klappe befindet, weist dafür gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Klappe im Querschnitt einen komplexen, stufenförmigen Verlauf mit vorzugsweise 90 Grad-Winkel auf. Die Dichtung ist in Schließstellung des Frischlufteinlasses in einen im Querschnitt horizontal orientierten Bereich und einen vertikal orientierten Klappendichtungsbereich unterteilt. Der horizontale Klappendichtungsbereich verläuft dabei, ausgehend von der Schwenkachse der Klappe, im Wesentlichen parallel zur großen Filteroberfläche, erstreckt sich dabei aber über den Rand der Filteroberfläche hinaus. Erst dann erfolgt der Übergang zu dem vertikalen Bereich, der bis in einen Aufnahmebereich seitlich des Filters verläuft und in einen schrägen Endabschnitt übergeht. Dieser schräge Endabschnitt korrespondiert mit einer schrägen Auflagefläche, die durch einen seitlichen Befestigungsabschnitt für den Filter bereitgestellt wird, und liegt in Schließstellung des Frischlufteinlasses an dieser Auflagefläche an. Der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik besteht in einer eintürigen Ausführung für einen maximalen Querschnitt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
1: eine Lufteinlassanordnung, Stand der Technik,
2: einen Querschnitt einer Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung mit hängendem Gebläse,
3: einen Querschnitt einer Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung mit hängendem Gebläse und Stauluftklappe,
4: einen Querschnitt einer Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung unter dem Windschutzscheibenrahmen mit Frischluftöffnung an der Stirnwand,
5: eine schematische Darstellung der Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung vor der Demontage, wobei die 5a bis 5d die Demontage des Gebläses nach Entfernung einer Lufteinlassgehäuseeinheit zeigen,
6: eine schematische Darstellung der Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung vor der Demontage, wobei die 6a bis 6d die Demontage des Gebläses nach Entnahme eines Filterdeckels zeigen,
7: eine schematische Darstellung der Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung vor der Demontage, wobei die 7a und 7b die Entfernung des Gebläses nach Demontage eines Teils der Gebläseschnecke zeigen,
8a: eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung mit einer Umluftschwenkklappe nach dem Stand der Technik in Frischluftposition,
8b: eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung mit einer Umluftschwenkklappe nach dem Stand der Technik in Umluftposition,
9a: eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung mit einer Umluftschwenkklappe gemäß der Erfindung,
9b: eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung mit Umgreifen des Filters durch das Seitenwanddichtungsprofil der Umluftschwenkklappe und
10: eine Klappe mit komplexer Dichtungsgestaltung, wobei die 10a die Vorderseite und 10b die Rückseite der Klappe zeigt.
Die 1 zeigt ein Lufteinlassgehäuse nach dem Stand der Technik, das oberhalb des Gebläses angeordnet ist. Dadurch ist im oberen vorderen Bereich des Fahrzeugs ein hoher Platzbedarf erforderlich. Dieser steht in vielen Fällen auf Grund des Windschutzscheibenrahmens nicht zur Verfügung. Nachteilig ist hierbei insbesondere die zum Innenraum weisende Umluftöffnung. Diese Anordnung erlaubt einen direkten Schallpfad vom Gebläse zu den Passagieren, was sich nachteilig auf die Akustik auswirkt. Außerdem weist diese Anordnung unterschiedliche Anströmrichtungen des Gebläses auf. In der Position „Frischluft“ wird, wie in 1 zu sehen, das Gebläse eher von vorne, in der Position „Umluft“ eher von hinten angeströmt. Dadurch ergeben sich Einflüsse auf die Leistung beziehungsweise Effizienz und die Akustik.
Die 2 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeugklimagerätes. Diese umfasst ein Gebläse 2 mit einer vertikalen Anordnung aus einem Gebläsemotor 3 (in 2 nur angedeutet) und einem Gebläselaufrad 4, wobei das Gebläse 2 im Bereich des Gebläselaufrades 4 von einer Gebläseschnecke 5 umhüllt wird. Des Weiteren umfasst die Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung 1 ein Lufteinlassgehäuse 6 mit einer in einer Stirnwand (in 2 nicht dargestellt) ausgebildeten Frischluftöffnung 7 sowie einer Umluftöffnung 8.
Das Gebläse 2 ist hängend, das heißt, mit dem Gebläselaufrad 4 unter dem Gebläsemotor 3, eingebaut. Der Lufteinlass 6 ist dabei unterhalb des Gebläses 2 angeordnet. Der Pfeil 9 in 2 zeigt nach oben. Die Umluftöffnung 8 liegt in Fahrtrichtung 10 vor dem Gebläse 2 nahe der Stirnwand und weist nach unten, während die Frischluftöffnung 7 in der Stirnwand unmittelbar vor der Gebläseöffnung 11 in oder vor der Gebläseachse 11.1 angebracht ist. Zusätzlich ist gemäß 2 zwischen dem Gebläse 2 und dem Lufteinlassgehäuse 6 ein Filter 12 angeordnet. Beim „Überkopf“-Einbau kommt die Strömung in das Gebläse 2 von unten.
Gemäß 2 ist das Lufteinlassgehäuse 6 derart ausgebildet, dass, ausgehend von der Frischluftöffnung 7, einströmende Frischluft 13 über einen Frischluftkanal 14 zunächst nach unten und anschließend in Fahrtrichtung 10 nach hinten gelenkt wird, so dass sich für den Frischlufteinlass und den Umlufteinlass gleiche Anströmungen in das Gebläse 2 ergeben. Die Anordnung der Umluftöffnung 8 nach unten hat akustische Vorteile, da der Schall durch die einströmende Umluft 15 nicht auf die Insassen, sondern auf den Fahrzeugboden abgestrahlt wird. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Anströmrichtung des Gebläses beziehungsweise des Filters bei der gezeigte Ausführung sowohl in Stellung Frischluft als auch in Stellung Umluft gleich oder nahezu gleich ist. Gemäß der Darstellung in 2 kann der Zustrom von Frischluft 13 beziehungsweise Umluft 15 mit einer einzelnen verschwenkbaren Umluftschwenkklappe 16 eingestellt werden.
Die 3 zeigt einen Querschnitt einer entsprechenden Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung 1 mit hängendem Gebläse 2, die im Lufteinlassgehäuse 6 am unteren Ende des Frischluftkanals 14 zusätzlich eine Stauluftklappe 17 aufweist. Mit Hilfe der Stauluftklappe kann der Luftdurchsatz über einen weiten Bereich der Fahrgeschwindigkeit konstant gehalten werden, da der durch Staudruck erhöhte Luftdurchsatz mit Hilfe der Klappe 17 gedrosselt werden kann.
In der 4 ist ein Querschnitt einer erfindungsgemäßen Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung 1 zu sehen, die unter dem Windschutzscheibenrahmen 18 mit Frischluftöffnung 7 an der Stirnwand 19 angeordnet ist. Mit dem „Überkopf“-Einbau des Gebläses 2 ist eine kompakte Gestaltung der Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung 1 möglich. Beim „Überkopf“-Einbau kommt die Strömung in das Gebläse 2 von unten. Damit ergibt sich ein Bauraum, der im vorderen oberen Bereich ein geringeres Volumen aufweist. Somit kann das Gebläse 2 höher im Fahrzeug angeordnet werden. Die Form des Gebläsemotors 3 ergibt, wie im Querschnitt in 4 deutlich wird, im oberen Bereich einen Freiraum, in dem der Windschutzscheibenrahmen 18 „positioniert“ werden kann.
Anordnungen, wie in den 2 bis 4, mit einem kopfüber positionierten Gebläse 2, mit einem Zustrom von Frisch- oder Umluft unterhalb, erfordern neue Konzepte zur Gehäusegestaltung für den einfachen Zugriff auf das Gebläse 2 für den Service.
In klassischen Anwendungen wird das Gebläse zugänglich angeordnet. Für den Aus- und Einbau kann das Gerät direkt aus dem Klimagerät entnommen werden.
Die in den 5 bis 7 vorgeschlagenen Gebläse-Luftansaugungsvorrichtungen 1 einer Kraftfahrzeugklimaanlage ermöglichen einen leichten Ausbau des hängenden „Überkopf“-Gebläses 2. Alle diese Gebläse-Luftansaugungsvorrichtungen 1 haben gemeinsam, dass sie aus einzelnen kleinen Gehäuseeinheiten bestehen, die seitlich oder unterhalb an das Gebläse 2 angrenzen und die einzeln in horizontale Richtung entfernbar sind und dadurch den Zugang zum hängenden Gebläse 2 erlauben.
Die 5 zeigt eine schematische Darstellung der Demontage des Gebläses 2 nach der Entfernung einer Lufteinlassgehäuseeinheit 20. Die Lufteinlassgehäuseeinheit 20 ist eine Filteraufnahme-Gehäuseeinheit 20 für die Anordnung eines Filters 12 zwischen dem Gebläse 2 und dem Lufteinlassgehäuse 6, wobei die Filteraufnahme-Gehäuseeinheit 20 einen Gebläseeinlassring 21 beinhaltet und nach Filterdemontage (siehe 5a) zusammen mit dem Gebläseeinlassring 21 (siehe 5b) entfernbar ist, so dass das Gebläse 2 nach unten demontiert werden kann (siehe 5c).
Eine weitere Möglichkeit des Zugriffs auf das Gebläse 2 für den Service ist in 6 schematisch dargestellt. Gemäß 6 ist ein Filtergehäuse 22 mit einem Deckel 23 unterhalb des Gebläses 2 vorgesehen, wobei der Deckel 23 die Funktion des Filterdeckels 23 für den Filterservice hat. Nach seitlicher Entnahme des Filterdeckels 23 und des Filters 12 (siehe 6a) kann der Gebläseeinlassring 21 nach unten demontiert werden (siehe 6b). Nach der Demontage des Gebläseeinlassrings 21 kann das Gebläse 2 dann nach unten entnommen werden (siehe 6c und 6d).
Eine weitere Variante zeigt die 7, in der eine Gebläseschnecke 5 und die Demontage eines horizontal entnehmbaren Gehäuseteils 24 der Gebläseschnecke 5 (siehe 7a) dargestellt ist, wodurch der Zugriff auf das Gebläse 2 möglich ist. Das Gebläse 2 kann nach Entnahme des ersten Gehäuseteils 24 in horizontale Richtung entfernt werden (siehe 7b).
Der entnehmbare Gehäuseteil 24 der Gebläseschnecke 5 ist gemäß 7a ein erstes Gebläsegehäuse 24, das als Teil einer Spirale ausgebildet ist und in seinen Endbereichen 24.1 mit den Endbereichen 25.1 eines zweiten, feststehenden Gebläsegehäuses 25, das ebenfalls als Teil einer Spirale ausgebildet ist, korrespondiert. Bevorzugt ist das erste Gebläsegehäuse 24 in seinen Endbereichen 24.1 keilförmig ausgebildet, wodurch das erste Gebläsegehäuse 24 in das zweite Gebläsegehäuse 25 horizontal eingeschoben und über eine Nut-Federverbindung mit diesem verbunden werden kann. Das Gebläse 2 wird dabei zwischen den Gebläsegehäusen 24 und 25 verklemmt. Zusätzlich kann eine Führung zur horizontalen Ausrichtung des ersten Gebläsegehäuses 24 eingebracht werden.
Die 8a zeigt eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugklimagerätes mit hängender Gebläseanordnung. Diese Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung weist eine Umluftschwenkklappe auf, die gemäß dem Stand der Technik ausgebildet ist. Das Seitenwanddichtungsprofil dieser Umluftschwenkklappe verläuft von den äußeren Rändern der Umluftschwenkklappe zur Schwenkachse jeweils gerade, so dass die Umluftschwenkklappe im Querschnitt (das heißt, an den Seitenwänden) im Wesentlichen dreieckig gestaltet ist, wobei die Vorderfläche der Umluftschwenkklappe konvex gebogen ist. Dabei befindet sich in der Darstellung der 8a die Umluftschwenkklappe in Frischluftposition, das heißt, die Klappe verschließt die Umluftöffnung, während die Frischluft durch den minimalen (effektiven) Frischluftquerschnitt der Frischluftöffnung von der Vorderseite in das Gebläse einströmen kann.
Die 8b zeigt die gleiche Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung, bei der sich die gemäß dem Stand der Technik ausgebildete Umluftschwenkklappe in der Umluftposition befindet. Das bedeutet, dass Umluft durch den geöffneten minimalen (effektiven) Umluftquerschnitt der Umluftöffnung von unten in das Gebläsegehäuse einströmen kann, während der minimale (effektive) Frischluftquerschnitt der Frischluftöffnung durch die Umluftschwenkklappe abgedeckt ist. Der minimale Umluftquerschnitt des Umlufteintritts (Umluftöffnung) darf dabei nicht größer sein als der Querschnitt, den die Umluftschwenkklappe in der Lage ist, abzudecken. Das führt zu einer erheblichen Beschränkung bei dem Vorhaben, den effektiven Umluftquerschnitt des Umlufteintritts möglichst groß zu gestalten.
Die 9a und 9b zeigen eine Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeugklimagerätes, die eine Umluftschwenkklappe 16 aufweist, die entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gestaltet ist. Das Gebläse 2 mit seinem Gebläsemotor 3 und seinem Gebläselaufrad 4 ist vertikal ausgerichtet. Dabei ist das Gebläse 2 hängend, das heißt, mit dem Gebläselaufrad 4 unter dem Gebläsemotor 3, eingebaut. Das Lufteinlassgehäuse 6 ist dabei unterhalb des Gebläses 2 angeordnet. Zwischen dem Gebläse 2 und dem Lufteinlassgehäuse 6 ist ein Filter 12 angeordnet. Das Lufteinlassgehäuse 6 weist in Fahrtrichtung 10 eine in einer Stirnwand (in den 9a und 9b nicht dargestellt) ausgebildete Frischluftöffnung 7 sowie eine nahe der Stirnwand liegende und nach unten weisende Umluftöffnung 8 auf. Die Umluftöffnung 8 liegt in Fahrtrichtung 10 vor dem Gebläse 2 und die Frischluftöffnung 7 ist unmittelbar vor der Gebläseöffnung 11 angebracht. Dabei zeigt die 9a die Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung 1 in Frischluftposition, das heißt, mit geöffneter Frischluftöffnung 7 und mit einer durch die Umluftschwenkklappe 16 geschlossenen Umluftöffnung 8, so dass die Frischluft 13 durch den minimalen (effektiven) Frischluftquerschnitt 26 der Frischluftöffnung 7 von der Vorderseite in das Gebläse 2 einströmen kann.
Die Umluftschwenkklappe 16 selbst weist eine im Querschnitt überwiegend konvex gekrümmte Vorderfläche 27 auf. In der Darstellung in der 9a, das heißt, in Frischluftposition, liegt ein Endabschnitt 16.1 der Umluftschwenkklappe 16 auf einer korrespondierenden Auflagefläche, die sich an einem Rand 28 der Umluftöffnung 8 befindet, an. Dieser Rand 28 ist, auf die Fahrtrichtung 10 bezogen, der hintere Rand 28 der Umluftöffnung 8. Gleichzeitig liegt die Umluftschwenkklappe 16 bei hundertprozentiger Frischluftposition mit ihrem gegenüberliegenden Endabschnitt 16.2 an einer horizontalen Trennwand 29 an, die den (auf die Fahrtrichtung 10 bezogen) vorderen Rand der Umluftöffnung 8 bildet und darüber hinaus auch die Umluftöffnung 8 und die Frischluftöffnung 7, welche senkrecht zueinander orientiert sind, voneinander trennt.
Die 9b zeigt die Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung 1 in Umluftposition, das heißt, mit geöffneter Umluftöffnung 8 und mit der durch die Umluftschwenkklappe 16 geschlossenen Frischluftöffnung 7, so dass Umluft 15 durch den minimalen Umluftquerschnitt 30 der Umluftöffnung 8 von unten her in das Gebläse 2 einströmen kann. Die Form der Umluftschwenkklappe 16 ermöglicht es, den minimalen (effektiven) Umluftquerschnitt 30 der Umluftöffnung 8 merklich zu vergrößern. Dagegen bleibt die Größe des minimalen (effektiven) Frischluftquerschnittes 26 gegenüber dem Stand der Technik (vgl. 8a) unverändert. In der Darstellung in 9b, das heißt, in hundertprozentiger Umluftposition, liegt die Umluftschwenkklappe 16 mit dem nun oberen Endabschnitt 16.2 auf einer korrespondierenden Auflagefläche in einem Klappenaufnahmeraum 31 an, der sich seitlich des in Fahrtrichtung 10 vorderen Filterrandes 12.1 des Filters 12 befindet. Die korrespondierende Auflagefläche wird durch eine zum Filter 12 gerichtete, entgegen der Fahrtrichtung 10 nach unten abgeschrägte Wand 32 des Klappenaufnahmeraums 31 gebildet. Der Endabschnitt 16.1 der Umluftschwenkklappe 16, der sich in Umluftposition nicht im Klappenaufnahmeraum 31 befindet, sondern den unteren Endabschnitt 16.1 der Umluftschwenkklappe 16 bildet, liegt an der Trennwand 29 an.
Die 9a und 9b zeigen darüber hinaus das Dichtungsprofil 33 der Umluftschwenkklappe 16 im Querschnitt, im Folgenden als Seitenwanddichtungsprofil 33 bezeichnet, wobei sich die Umluftschwenkklappe 16 in der Darstellung in 9a in Frischluftposition befindet und dabei die Umluftöffnung 8 abdeckt. Das Anliegen der Umluftschwenkklappe 16 an den hinsichtlich des Profils 33 korrespondierenden Auflageflächen führt dabei zur Dichtung der Umluftöffnung 8. Das Seitenwanddichtungsprofil 33 verläuft dabei stufenförmig. Die Umluftschwenkklappe 16 ist an einer Schwenkachse 34 schwenkbar gelagert. Die Position der Schwenkachse 34 ist gegenüber dem Stand der Technik (vgl. 8a und 8b) unverändert. Von der Schwenkachse 34 geht gemäß der Darstellung in 9a zum einen entgegen der Fahrtrichtung 10 ein im Wesentlichen horizontal oder leicht schräg nach unten orientierter Abschnitt 33.1 des Seitenwanddichtungsprofils 33 und zum anderen ein im Wesentlichen senkrecht nach unten zu diesem orientierter vertikaler Abschnitt 33.2 des Seitenwanddichtungsprofils 33 aus. Der Abschnitt 33.1 wechselt im weiteren Verlauf in einen im Wesentlichen vertikal nach unten orientierten Abschnitt 33.3 des Seitenwanddichtungsprofils 33, der schließlich an dem Rand 28 endet.
Der andere von der Schwenkachse 34 ausgehende Abschnitt 33.2 des Seitenwanddichtungsprofils 33 für die Dichtung der Umluftöffnung 8 verläuft dagegen, wie bereits erwähnt, zunächst im Wesentlichen vertikal nach unten. Dieser Abschnitt 33.2 des Seitenwanddichtungsprofils 33 geht in einen kurzen, in Fahrtrichtung 10 horizontalen oder leicht nach unten geneigten Abschnitt 33.4 über, der schließlich im Bereich der Trennwand 29 endet, an der der Endabschnitt 16.2 der Umluftschwenkklappe 16 anliegt. Entlang des Seitenwanddichtungsprofils 33 wird eine korrespondierende Auflagefläche für die sich in hundertprozentiger Frischluftposition befindliche stufenförmig ausgebildete Umluftschwenkklappe 16 bereitgestellt.
Die 9b zeigt, wie bereits erwähnt, die Umluftschwenkklappe 16 in Umluftposition, das heißt, mit geschlossener Frischluftöffnung 7. Von der Schwenkachse 34 geht auf der einen Seite der bereits erwähnte Abschnitt 33.2 des Seitenwanddichtungsprofils 33 der Umluftschwenkklappe 16 aus. Dieser Abschnitt 33.2 des Seitenwanddichtungsprofils 33 der Umluftschwenkklappe 16 verläuft bei geschlossener Frischluftöffnung 7, ausgehend von der Schwenkachse 34, zur nach unten weisenden, horizontal orientierten Oberfläche des Filters 12 im Wesentlichen parallel. Im Bereich des in Fahrtrichtung 10 vorderen Filterrandes 12.1 geht dieser Abschnitt 33.2 des Seitenwanddichtungsprofils 33 nach oben in den nun vertikal (in Fahrtrichtung 10 schräg nach oben) orientierten Abschnitt 33.4 über, der vor dem Verschwenken der Umluftschwenkklappe 16 in die Umluftposition in der Frischluftposition (vgl. 9a) an der Trennwand 29 anlag. Schließlich liegt dieser Abschnitt 33.4 des Seitenwanddichtungsprofils 33 an der bereits erwähnten abgeschrägten Wand 32 an. Das bedeutet, dass das in 9b dargestellte Seitenwanddichtungsprofil 33 der Umluftschwenkklappe 16 mit den Abschnitten 33.2 und 33.4 derart geformt ist, dass die Umluftschwenkklappe 16 zur Dichtung der Frischluftöffnung 7 seitlich den Filter 12 „umgreift“.
Der auf der anderen Seite von der Schwenkachse 34 ausgehende Abschnitt 33.1 des Seitenwanddichtungsprofils 33 verläuft in Umluftposition bei geschlossener Frischluftöffnung 7 im Wesentlichen vertikal nach unten. Dieser Abschnitt 33.1 des Seitenwanddichtungsprofils 33 geht in Fahrtrichtung 10 in den kurzen horizontalen oder leicht nach unten geneigten Abschnitt 33.3 über. Dieser Abschnitt 33.3 lag vor dem Verschwenken der Umluftschwenkklappe 16 in die Umluftposition in Frischluftposition noch am hinteren Rand 28 der Umluftöffnung 8 an (vgl. 9a). In Umluftposition, bei geschlossener Frischluftöffnung 7, endet der Abschnitt 33.3 schließlich an der Trennwand 29. Dabei wird durch die Trennwand 29 zugleich eine weitere Auflagefläche für die Umluftschwenkklappe 16 bereitgestellt, wenn sich die Umluftschwenkklappe 16 in Umluftposition befindet.
Ein derart gestaltetes Seitenwanddichtungsprofil 33 mit der Möglichkeit der Aufnahme der Umluftschwenkklappe 16 seitlich des Filters 12 in Endstellung der Umluftposition bietet für kompakte Anordnungen in Lufteinlassregionen jeweils einen großen minimalen (effektiven) Querschnitt 30 für die Umluftöffnung 8 (Umluftquerschnitt 30), ohne dass mehrere Klappen verwendet werden müssen. Die Frischluftöffnung 7 und die Umluftöffnung 8 sind derart (im Wesentlichen senkrecht) zueinander ausgerichtet positioniert, dass sich die Umluftschwenkklappe 16 um die im Lufteinlassgehäuse 6 positionierte Schwenkachse 34 zwischen der Endposition mit geschlossener Frischluftöffnung 7 bei hundertprozentig geöffneter Umluftöffnung 8 und der Endposition mit geschlossener Umluftöffnung 8 und hundertprozentig geöffneter Frischluftöffnung 7 bewegen lässt.
Eine geeignete Umluftschwenkklappe 16 mit komplexer Dichtungsgestaltung ist in 10 dargestellt, wobei die 10a die Vorderseite und die 10b die Rückseite der Klappe zeigt. Die Umluftschwenkklappe 16 weist, wie bereits beschrieben, eine im Querschnitt überwiegend konvex gekrümmte Vorderfläche 27 auf. Im oberen und unteren Endbereich der Vorderfläche 27 geht die konvexe Krümmung jeweils in eine Einbuchtung 35 über, wobei die Einbuchtungen 35 mit den die Vorderfläche 27 abschließenden Vorsprüngen 36 enden. Die gekrümmte Vorderfläche 27 bildet zusammen mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden 37 einen offenen Hohlkörper 38. An den freien Rändern des Hohlkörpers 38 sind Dichtungsflächen 39.1, 39.2 ausgebildet. Die freien Ränder der gegenüberliegenden Seitenwände 37 sind passend zum korrespondierenden Seitenwanddichtungsprofil 33 im Querschnitt stufenartig ausgebildet und weisen jeweils eine Aufnahme für die Schwenkachse 34 auf, an der die Umluftschwenkklappe 16 schwenkbar gelagert ist. Die Endabschnitte der Dichtungsflächen 39.1, 39.2 befinden sich jeweils auf den Vorsprüngen 36. Die Endabschnitte verlaufen jeweils über den gesamten oberen Längsrand 40 beziehungsweise den unteren Längsrand 41 des freien Hohlkörpers 38.
Bezugszeichenliste

1: Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung
2: Gebläse
3: Gebläsemotor
4: Gebläselaufrad
5: Gebläseschnecke
6: Lufteinlassgehäuse, Lufteinlass
7: Frischluftöffnung
8: Umluftöffnung
9: Richtungspfeil nach oben
10: Fahrtrichtung
11: Gebläseöffnung
11.1: Gebläseachse
12: Filter
12.1: vorderer Filterrand
13: einströmende Frischluft
14: Frischluftkanal
15: einströmende Umluft
16: Klappe, Umluftschwenkklappe
16.1: Endabschnitt 16.1 der Umluftschwenkklappe 16
16.2: Endabschnitt 16.2 der Umluftschwenkklappe 16
17: Stauluftklappe
18: Windschutzscheibenrahmen
19: Stirnwand
20: Lufteinlassgehäuseeinheit, Filteraufnahme-Gehäuseeinheit
21: Gebläseeinlassring
22: Filtergehäuse
23: Filterdeckel, Deckel
24: Teil, Gehäuseteil (der Gebläseschnecke 5), erstes Gebläsegehäuse
24.1: Endbereich des Gehäuseteils (Gebläsegehäuses) 24
25: zweites Gebläsegehäuse
25.1: Endbereich des zweiten Gebläsegehäuses 25
26: minimaler (effektiver) Frischluftquerschnitt der Frischluftöffnung 7
27: Vorderfläche (der Umluftschwenkklappe 16, konvex gekrümmte Vorderfläche)
28: Rand der Umluftöffnung 8
29: Trennwand
30: minimaler (effektiver) Umluftquerschnitt der Umluftöffnung 8, Querschnitt
31: Klappenaufnahmeraum
32: abgeschrägte Wand
33: Seitenwanddichtungsprofil (der Umluftschwenkklappe 16), Profil
33.1: Abschnitt des Seitenwanddichtungsprofils 33
33.2: Abschnitt des Seitenwanddichtungsprofils 33
33.3: Abschnitt des Seitenwanddichtungsprofils 33
33.4: Abschnitt des Seitenwanddichtungsprofils 33
34: Schwenkachse
35: Einbuchtungen (der Umluftschwenkklappe 16 auf der Vorderfläche 28)
36: Vorsprünge (im Endbereich der Umluftschwenkklappe 16)
37: gegenüberliegende Seitenwände (der Umluftschwenkklappe 16)
38: Hohlkörper (der durch die Vorderfläche 31 und die Seitenwände 37 gebildet wird)
39.1: Dichtungsflächen
39.2: Dichtungsflächen
40: oberer Längsrand (des Hohlkörpers 38)
41: unterer Längsrand (des Hohlkörpers 38)

Claims

Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) eines Kraftfahrzeugklimagerätes, umfassend – ein Gebläse (2) mit einer vertikalen Anordnung aus einem Gebläsemotor (3), einem Gebläselaufrad (4) und einer Gebläseöffnung (11), wobei das Gebläse (2) von einer Gebläseschnecke (5) umhüllt wird, und – ein Lufteinlassgehäuse (6) mit einer in einer Stirnwand (19) ausgebildeten Frischluftöffnung (7) sowie einer Umluftöffnung (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (2) hängend, das heißt, mit dem Gebläselaufrad (4) unter dem Gebläsemotor (3), eingebaut ist, und dass das Lufteinlassgehäuse (6) dabei unterhalb des Gebläses (2) angeordnet ist.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umluftöffnung (8) in Fahrtrichtung (10) vor dem Gebläse (2) nahe der Stirnwand (19) liegt und nach unten weist und die Frischluftöffnung (7) in der Stirnwand (19) unmittelbar vor der Gebläseöffnung (11) in oder vor der Gebläseachse (11.1) angebracht ist.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lufteinlassgehäuse (6) derart ausgebildet ist, dass, ausgehend von der Frischluftöffnung (7), einströmende Frischluft (13) über einen Frischluftkanal (14) zunächst nach unten und anschließend in Fahrtrichtung (10) nach hinten gelenkt wird, so dass sich für den Frischlufteinlass und den Umlufteinlass gleiche Anströmungen in das Gebläse (2) ergeben.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) aus mehreren kleinen Gehäuseeinheiten (22, 23, 24) besteht, die seitlich oder unterhalb an das Gebläse (2) angrenzen und die einzeln in horizontale Richtung entfernbar sind und dadurch den Zugang zum hängenden Gebläse (2) erlauben.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filteraufnahme-Gehäuseeinheit (20) für die Anordnung eines Filters (12) zwischen dem Gebläse (2) und dem Lufteinlassgehäuse (6) vorgesehen ist, wobei die Filteraufnahme-Gehäuseeinheit (20) einen Gebläseeinlassring (21) beinhaltet und nach Filterdemontage zusammen mit dem Gebläseeinlassring (21) entfernbar ist, so dass das Gebläse (2) nach unten demontiert werden kann.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filtergehäuse (22) mit einem Deckel (23) unterhalb des Gebläses (2) vorgesehen ist, wobei der Deckel (23) die Funktion des Filterdeckels (23) für den Filterservice hat, und dass nach Entnahme des Filterdeckels (23) der Gebläseeinlassring (21) nach unten demontiert werden kann, wobei nach der Demontage des Gebläseeinlassrings (21) das Gebläse (2) nach unten entnommen werden kann.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (2) durch eine Verschraubung von unten durch die Gebläseschnecke (5) befestigt ist.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseteil (24) der Gebläseschnecke (5) demontierbar ausgebildet ist, wodurch das Gebläse (2) nach Entnahme des Teils (24) in horizontale Richtung entfernt werden kann.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der entnehmbare Teil (24) der Gebläseschnecke (5) ein erstes Gebläsegehäuse (24) ist, das in seinen Endbereichen (24.1) keilförmig ausgebildet ist, wodurch das erste Gebläsegehäuse (24) in eine Nut-Federverbindung mit einem zweiten Gebläsegehäuse (25) horizontal eingeschoben werden kann und wobei das Gebläse (2) über eine Klemmverbindung zwischen den Gebläsegehäusen (24, 25) befestigt ist.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläsegehäuse (24) über eine Führung horizontal ausgerichtet ist.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abdichtung der effektiven Querschnitte (26, 30) der Frischluftöffnung (7) und der Umluftöffnung (8) eine verschwenkbare Klappe (16) vorgesehen ist, deren Seitenwanddichtungsprofil (33) derart geformt ist, dass die Klappe (16) zur Dichtung der Frischluftöffnung (7) seitlich den Filter (12) umgreift, der zwischen dem Gebläse (2) und dem Lufteinlassgehäuse (6) angeordnet ist, womit ein vergrößerter effektiver Querschnitt (30) der Umluftöffnung (8) möglich ist.
Gebläse-Luftansaugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsfläche (39.1, 39.2) der Klappe (16) im Querschnitt einen stufenförmigen Verlauf annimmt.