DE102013227046A1

DE102013227046A1 - Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013227046A1
Application number: DE102013227046.1A
Authority: DE
Inventors: Markus Wawzyniak; Elke Dettling
Original assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-06-25
Also published as: US9884534B2; US20150174985A1; CN104723837B; CN104723837A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei welcher ein Gebläse (3) Luft ansaugt, die durch einen Verdampfer (5) und/oder einen Heizer (9) strömt, wobei dem Gebläse (3), ein, eine Bypassklappe (13) enthaltender Luftbypasskanal (12) nachgeordnet ist, der Luft am Verdampfer (5) vorbei führt. Bei einer Klimaanlage, bei welcher der Luftmassenstrom, welcher durch Luftbypasskanal bzw. Verdampfer strömt, besonders variabel einstellbar ist, ist in und/oder an dem Luftbypasskanal (12) und/oder vor oder nach dem Verdampfer (5) ein Luftdrosselelement (14) angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Stand der Technik
Aus der EP 2 450 204 A2 ist eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche ein Gebläse umfasst, das Luft ansaugt, die durch einen Verdampfer und/oder einen Heizer strömt, wobei dem Gebläse ein Luftbypass nachgeordnet ist, der Luft am Verdampfer vorbei führt.
Die DE 10 2010 029 495 A1 offenbart eine Temperiervorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung eines temperierten Luftstromes, bei welcher der an dem Verdampfer vorbeigeführte Luftstrom in einem Bypasskanal an einem Filter und dem Verdampfer vorbeigeführt wird. In dem Bypasskanal ist ein Regelorgan angeordnet, welches die Menge der über dem Bypass strömenden Luft steuert.
Die DE 10 2004 060 434 A1 zeigt eine mehrzonige Kraftfahrzeug-Klimaanlage, bei welcher einzelne Zonen der Kraftfahrzeug-Klimaanlage durch Trennwände unterteilt sind. Dabei werden als Trennwand Jalousienklappen oder Rollbandkassetten genutzt.
Der Bypasskanal, welcher die Luft teilweise an dem Verdampfer vorbeiführt, sorgt dafür, dass die Klimaanlage energieeffizienter betrieben werden kann. Allerdings kann es nach geforderter Menge der den Bypasskanal durchströmenden Luft schwierig sein, die Aufteilung des Luftstromes zwischen Verdampfer und Bypasskanal nur über die Öffnung des Bypasskanals mit Hilfe der Bypassklappe genau einzustellen.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Klimaanlage zu schaffen, bei welcher die durch den Bypasskanal am Verdampfer vorbeigeführte Luft bedarfsgerecht in ihrer Menge eingestellt werden kann.
Dies wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel betrifft eine Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei welcher ein Gebläse Luft ansaugt, die durch einen Verdampfer und/oder einen Heizer strömt, wobei dem Gebläse ein, eine Bypassklappe enthaltener Luftbypasskanal nachgeordnet ist, der Luft am Verdampfer vorbeiführt. Bei dieser Klimaanlage ist in und/oder an dem Luftbypasskanal und/oder vor oder nach dem Verdampfer ein Luftdrosselelement angeordnet. Ein solches Luftdrosselelement erlaubt eine differenzierte Einstellung der durch den Luftbypasskanal strömenden Luft. Dadurch sind die Luftmassenstromanteile durch den Verdampfer bzw. den Luftbypasskanal einfacher regelbar.
Vorteilhafterweise ist das Luftdrosselelement als Rollbandkassette ausgebildet, welche annähernd quer zum Luftbypasskanal angeordnet ist. Als Rollbandkassette wird im Weiteren eine Baugruppe verstanden, welche aus einer Antriebs- und einer Umlenkwelle besteht, auf welchen ein endloses Band geführt wird, welches Durchtrittsöffnungen für Luft schließt oder teilweise bzw. vollständig öffnet. Damit ist eine solche Rollbandkassette ein besonders bevorzugtes Mittel, als Drosselelement die Menge der durch den Luftbypasskanal bzw. durch den Verdampfer strömenden Luft differenziert einzustellen.
In einer Ausgestaltung ist die Rollbandkassette vor oder nach dem Verdampfer, annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung der angesaugten Luft positioniert, wobei Luftdurchtrittsöffnungen der Rollbandkassette im Bereich des Verdampfers in jedem Zustand der Rollbandkassette geöffnet sind. Dadurch wird gewährleistet, dass stetig Luft in den Verdampfer eintritt, unabhängig davon, ob die Rollbandkassette im Bereich des Luftbypasskanals die Luftmenge stoppt oder durchlässt.
In einer besonders einfachen konstruktiven Ausgestaltung ist die Rollbandkassette zwischen einem, dem Gebläse nachgeordneten Filter und dem Verdampfer angeordnet. An dieser Stelle lässt sich der gesamte vom Gebläse kommende Luftstrom zwischen Luftbypasskanal und Verdampfer vorteilhaft aufteilen.
In einer Alternative ist das Luftdrosselelement als Jalousie ausgebildet und annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung der angesaugten Luft vor dem Verdampfer angeordnet. Da die Stellung der Jalousie variabel einstellbar ist, wird die Menge des Luftmassenstroms, welcher durch den Verdampfer hindurchtritt, sensibel reguliert.
In einer weiteren Alternative ist die Bypassklappe als Weiche ausgebildet. Dabei kennt die Bypassklappe nur zwei Betriebszustände, nämlich das Öffnen bzw. das Schließen des Luftbypasskanals. Um die Luftmenge, welche durch den Luftbypasskanal strömt, einfach zu regulieren, ist die Weiche an einem Eingang des Luftbypasskanals, welcher mit einem Rand des Verdampfers annähernd abschließt, angeordnet, wobei die Weiche in einem, dem Verdampfer zugewandten Drehpunkt einseitig schwenkbar gelagert ist und den Luftbypasskanal je nach Schwenkzustand öffnet oder schließt.
Um die Luftmenge, die durch Verdampfer bzw. Luftbypasskanal fließt, noch differenzierter einstellen zu können, ist zusätzlich zu den bereits erläuterten Luftdrosselelementen in einer Verdampferanströmung eine Drosselklappe angeordnet.
In einer Weiterbildung ist das Luftdrosselelement separat oder gekoppelt mit der Bypassklappe ansteuerbar. Durch diese unterschiedlichen Ansteuerformen kann je nach Wunsch des Fahrzeuginsassen die Luftmenge entsprechend temperiert werden und die Klimaanlage trotzdem energieeffizient betrieben werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klimaanlage,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Luftdrosselelements der Klimaanlage gemäß 1,
3 eine Seitenansicht des Luftdrosselelements gemäß 2,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Luftdrosselelements in der Klimaanlage gemäß 1,
5 eine Seitenansicht des Luftdrosselelements gemäß 4,
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Luftdrosselelements gemäß 1,
7 eine Seitenansicht des Luftdrosselelements gemäß 6,
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Luftdrosselelements der Klimaanlage gemäß 1,
9 eine Seitenansicht des Luftdrosselelements gemäß 8,
10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Luftdrosselelements der Klimaanlage gemäß 1.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die 1 zeigt ein Klimagerät 1, wie es in einem Kraftfahrzeug verwendet wird. Dieses Klimagerät 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in welchem ein Gebläse 3 angeordnet ist, das einen Luftstrom in das Gehäuse 3 ansaugt. Ein erster Teil des Luftstroms wird durch einen Filter 4 und einen Verdampfer 5 geführt.
Anschließend verzweigt sich der erste Luftstrom und folgt abhängig von einer Stellung einer Mischklappe 6 entweder einem Kaltweg 7 oder einem Warmweg 8, der über ein Heizelement 9 führt, zu einem Mischraum 10. In dem Mischraum 10 ist eine Absperrklappe 11 gegenüber einem oder mehreren Ausgängen des Gehäuses 2 abgetrennt. Der Ausgang wird dabei über die Absperrklappe 11 freigegeben oder versperrt. Aus diesem Ausgang kann ein temperierter Luftstrom in den Fahrzeuginnenraum ausströmen.
Ein zweiter Teil des Luftstromes wird über einen Luftbypasskanal 12 an dem Filter 4 und dem Verdampfer 5 vorbeigeführt, so dass der zweite Teil des Luftstromes sowohl den Filter 4 als auch den Verdampfer 5 umgeht. Der zweite Teil des Luftstromes wird dem Kaltweg 7 zugeführt. In den Kaltweg 7 kann sich der zweite Teil des Luftstromes mit einem Teil des ersten Luftstromes vermischen, welcher aus dem Verdampfer 5 austritt und der nicht durch das Heizelement 9 strömt. Weiterhin ist in dem Luftbypasskanal 12 eine Bypassklappe 13 angeordnet. Diese Bypassklappe 13 steuert die Menge der über den Luftbypasskanal 12 strömenden Luft.
Um die Luftmassenmenge, welche durch den Luftbypasskanal 12 bzw. den Verdampfer 5 strömt, noch variabler einstellen zu können, ist ein Luftdrosselelement 14 am Luftbypasskanal 12 und/oder am Verdampfer 5 angeordnet. Als Luftdrosselelemente 14 sind verschiedene Ausführungen vorstellbar, die im Weiteren erläutert werden sollen.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem das Luftdrosselelement 14 als Rollbandkassette 141 ausgebildet ist. Diese Rollbandkassette 141 ist senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft vor oder nach dem Verdampfer 5 und dem Luftbypasskanal 12 ausgebildet.
3 zeigt eine Ansicht A, bei welcher die Rollbandkassette 141 im geöffneten und im geschlossenen Zustand dargestellt ist. Wie aus 3 hervorgeht, überdeckt die Rollbandkassette 141 nicht nur den Luftbypasskanal 12, sondern überdeckt auch ebenfalls senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft den Verdampfer 5. Dabei sind Luftdurchführungsöffnungen 15 geöffnet, die den Luftbypasskanal 12 mit Luft versorgen. Die Luftdurchführungsöffnungen 16, die einen Luftdurchtritt in den Verdampfer 5 erlauben, sind ebenfalls geöffnet. Befindet sich die Rollbandkassette 141 im Bereich des Luftbypasskanals 12 im geschlossenen Zustand, sind trotzdem die Luftdurchtrittsöffnungen 16, die gegenüberliegend dem Verdampfer 5 angeordnet sind, geöffnet. Vorteilhafterweise können die Luftdurchtrittsöffnungen 16 in dieser Ausführung vergrößert werden, um mehr Luftmenge durch den Verdampfer 5 strömen zu lassen.
In 4 ist die Anordnung der Rollbandkassette 141 im Bereich einer Verdampferanströmung dargestellt. Wie aus dem Schnitt A-A in 5 hervorgeht, ist dabei die Rollbandkassette 141 in einem ersten Bereich parallel zum Verdampfer 5 ausgerichtet, während ein zweiter Bereich schräg in den Luftbypasskanal 12 hineinragt. Auch in dieser Ausführung sind die Luftdurchtrittsöffnungen 16 des ersten Bereichs der Rollbandkassette 141, die vor dem Verdampfer 5 liegen, immer geöffnet, während die Luftdurchtrittsöffnungen 15 im zweiten Bereich der Rollbandkassette 141 verschlossen oder geöffnet sind.
Eine weitere Ausführung des Luftdrosselelementes in Form einer Jalousie 142 ist in 6 gezeigt. Die Jalousie 142 ist dabei direkt parallel vor dem Verdampfer 5 liegend ausgebildet, wobei diese in den Luftbypasskanal 12 hineinragt. Die einzelnen Flügel 17 der Jalousien 142 können ihre Stellung beliebig ändern und somit die durch die Jalousie 142 hindurch tretende Luftmenge beeinflussen. Es kann vorteilhaft sein, dass vor dem Luftbypasskanal 12 eine separate Jalousie 143 angeordnet ist, weshalb Luftströme, die durch den Verdampfer 5 über die Jalousie 142 und durch den Luftbypasskanal 12 fließen, unabhängig voneinander einstellbar sind. Eine Anordnung mit einer separaten Jalousie 143 vor dem Luftbypasskanal 12 ist beispielsweise in 7 dargestellt.
In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Luftdrosselelementes dargestellt, wobei das Luftdrosselelement 14 die Bypassklappe umfasst, welche als Weiche 144 ausgebildet ist. Die Klappe der Weiche 144 ist als ein Viertelkreis ausgebildet und in einem Drehpunkt 18 einseitig schwenkbar gelagert. Der Drehpunkt 18 ist an dem Luftbypasskanal 12 dem Verdampfer 5 zugewandt angeordnet, wobei der Drehpunkt 18 annähernd mit einem Rand des Verdampfers 5 abschließt. Wie in 9 ersichtlich, kann durch diese Weiche 144 der Luftbypasskanal 12 entweder vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet werden.
Zusätzlich zu den genannten Luftdrosselelementen 14 kann in der Verdampferanströmung eine Drosselklappe 145 eingesetzt werden. Diese Drosselklappe 145 reguliert dabei nur einen Teil des durch den Luftbypasskanal 12 und den Verdampfer 5 strömenden Luftstromes, da diese den Luftbypasskanal 12 nicht vollständig verschließt. Eine solche Drosselklappe 145 wird bevorzugt als zusätzliches Luftdrosselelement vorgeschlagen, wenn die Luftmengendosierung besonders fein gestaltet werden soll. Eine entsprechend Ausführungsform mit einer Drosselklappe 145 ist beispielsweise in 10 dargestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2450204 A2 [0002]
DE 102010029495 A1 [0003]
DE 102004060434 A1 [0004]

Claims

Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei welcher ein Gebläse (3) Luft ansaugt, die durch einen Verdampfer (5) und/oder einen Heizer (9) strömt, wobei dem Gebläse (3), ein, eine Bypassklappe (13) enthaltender Luftbypasskanal (12) nachgeordnet ist, der Luft am Verdampfer (5) vorbei führt, dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder an dem Luftbypasskanal (12) und/oder vor oder nach dem Verdampfer (5) ein Luftdrosselelement (14) angeordnet ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftdrosselelement (14) als Rollbandkassette (141) ausgebildet ist, welche annähernd quer zum Luftbypasskanal (12) angeordnet ist.
Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollbandkassette (141) vor oder nach dem Verdampfer (5), annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung der angesaugten Luft, positioniert ist, wobei Luftdurchtrittsöffnungen (16) der Rollbandkassette (141) im Bereich des Verdampfers (5) in jedem Zustand der Rollbandkassette (141 geöffnet sind.
Klimaanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollbandkassette (141) zwischen einem, dem Gebläse (3) nachgeordneten Filter (4) und dem Verdampfer (5) angeordnet ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftdrosselelement (14) als Jalousie (142, 143) ausgebildet ist und annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung der angesaugten Luft vor dem Verdampfer (5) angeordnet ist.
Klimaanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Luftdrosselelement (14) wirkende Bypassklappe als Weiche (144) ausgebildet ist.
Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiche (144) an einem Eingang des Luftbypasskanals (12), welcher mit einem Rand des Verdampfers (5) annähernd abschließt, angeordnet ist, wobei die Weiche (144) in einem, dem Verdampfer (5) zugewandten Drehpunkt (18) einseitig schwenkbar gelagert ist und den Luftbypasskanal (12) je nach Schwenkzustand öffnet oder schließt.
Klimaanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Luftdrosselelement (14) eine Drosselklappe (145) in einer Verdampferanströmung angeordnet ist.
Klimaanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftdrosselelement (14) separat oder gekoppelt mit der Bypassklappe (13) ansteuerbar ist.