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Die Erfindung betrifft eine Gebläseanordnung
zur Belüftung
eines Fahrzeugs, insbesondere eines Innenraumes eines Fahrzeugs.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Belüftung eines
Fahrzeugs.
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Üblicherweise
wird zur Beheizung und/oder Belüftung
eines Fahrzeugs eine Heuiz- und/oder Klimaanlage verwendet, über welche
aus einer im Fahrzeuginnenraum liegenden oder von aussen gespeisten
Ansaugöffnung
Luft über
Kanäle
in den Fahrzeuginnenraum gefördert
wird. Zur Erhöhung
eines daraus resultierenden Luftmassenstromes im Fahrzeuginnenraum,
insbesondere im Fondbereich, wird häufig in Ausblaskanälen eine
als Fondgebläse
bezeichnete Gebläseanordnung
eingesetzt. Bedingt durch entlang von Fahrzeuglängsseiten getrennt verlaufende,
linksseitige und rechtsseitige Fondkanäle zur Belüftung des Fondbereiches umfasst
die Gebläseanordnung
zwei Gebläse,
auch Doppelgebläse
genannt. Diese werden üblicherweise
durch getrennte Motoren angetrieben. Hierdurch kommt es zu einer hohen
Geräuschentwicklung,
welche sich nachteilig auf den Fahrkomfort auswirkt und darüber hinaus
besonders kostenaufwändig
ist. Alternativ kann das Doppelgebläse nur über einen einzelnen Gebläsemotor
angetrieben werden. Hierbei kommt es im Falle, dass eine im Fondkanal
vorgesehene Absperrklappe geschlossen ist, zu einem in dem betreffenden
Gebläse
besonders hohen Gegendruck, welcher Nahe am maximalen Betriebspunkt
heranreicht und sich ebenfalls akustisch nachteilig auf den Fahrkomfort
auswirkt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Gebläseanordnung
zur Belüftung
eines Fahrzeugs anzugeben, welche gegenüber dem genannten Stand der
Technik mit deutlich vereinfachten Aufwand und verbesserter akustischer
Eigenschaft ausgestattet ist. Des Weiteren ist ein zur Belüftung des
Fahrzeugs besonders geeignetes Verfahren anzugeben.
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Die Aufgabe bezüglich der Gebläseanordnung
wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein mittels eines Elektromotors angetriebenes Doppelgebläse, welches
eingangsseitig mit mindestens einem Ansaugkanal und ausgangsseitig
mit mindestens zwei Ausblaskanälen
verbunden ist, wobei mindestens ein Ausblaskanal ein Umführungselement
aufweist, über welches
der entsprechende Ausblaskanal mit mindestens einem Ansaugkanal
zustandsabhängig
verbunden ist.
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus,
dass die Gebläseanordnung
mit zwei Gebläsen für einen
mehrflutigen Betrieb anstelle eines zweimotorigen Antriebs einmotorig
angetrieben werden sollte, um Motorengeräusche entsprechend zu reduzieren.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform
sind zwei von einander getrennt ausgeführte Ansaugkanäle und zwei
von einander getrennt ausgeführte Ausblaskanäle vorhanden,
wobei jeweils ein Ausblaskanal über
jeweils ein Umführungselement
mit einem Ansaugkanal zustandsabhängig verbunden ist. Die beiden
Gebläse
sind dabei mehrflutig, beispielsweise zweiflutig, d. h. jedes der
beiden Gebläse ist
einflutig ausgebildet oder dreiflutig, d. h. ein Gebläse ist zweiflutig
und das andere einflutig ausgebildet usw.. Unter Flutigkeit wird
dabei bei Radialgebläsen
die Anzahl der Ansaugwege verstanden.
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Des Weiteren sollten durch verschiedene Lüftungseinstellungen
im Fahrzeuginnenraum bedingte Geräusche ebenfalls reduziert sein,
wobei gleichzeitig eine möglichst
individuell einstellbare Luftstromverteilung im Fahrzeuginnenraum
ermöglicht
sein sollte. Hierzu ist im Ausblaskanal ein Umführungselement vorgesehen, welches
zustandsabhängig
den Ausblaskanal mit dem Ansaugkanal verbindet. Dabei wird in Abhängigkeit
vom Drosselungsgrad der Luftstromverteilung im Fahrzeuginnenraum das
Umführungselement
entsprechend eingestellt.
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Je nach Art und Ausführung der
Gebläseanordnung
wird das Doppelgebläse
bevorzugt über mindestens
zwei voneinander getrennten Ansaugkanälen gespeist. Alternativ kann
das Doppelgebläse über eine
große
Kammer (auch Kammerkanal genannt) oder über zwei teilweise verbundene
Kanäle gespeist
werden. Dies ist insbesondere aufgrund des nur begrenzt zur Verfügung stehenden
Bauraumes vorteilhaft. Für
eine gleichmäßige Belüftung des
gesamten Innenraums über
verteilt angeordnete Belüftungsdüsen ist
zweckmäßigerweise
das Doppelgebläse
ausgangsseitig mit mindestens zwei voneinander getrennten Ausblaskanälen verbunden.
Dabei weist jeder Ausblaskanal ein zugehöriges Umführungselement auf, über welches
der betreffende Ausblaskanal mit dem zugehörigen Ansaugkanal zustandsabhängig verbunden
ist. Für
eine gleichmäßige Verteilung
des mittels der Gebläseanordnung
erzeugten Luftmassenstroms sind die Ausblaskanäle zweckmäßigerweise getrennt voneinander
ausgebildet. Hierdurch ist eine getrennte Führung und eine besonders gute
Verteilung des Luftstroms im Fahrzeuginnenraum möglich. Für eine Belüftung des Fahrzeuginnenraumes
auch im hinteren Bereich bei einer häufig im Frontbereich angeordneten
Gebläseanordnung
sind die Ausblaskanäle
zur Belüftung
von längsseitig
im Fahrzeug verlaufenden Fondkanälen vorgesehen.
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Für
eine besonders einfache und einstellbare Umführung der Belüftungsluft
bei Absperrung eines der Fondkanäle
ist das Umführungselement zweckmäßigerweise
als Absperrklappe ausgebildet. Mittels einer derartigen, einstellbaren
Absperrklappe ist ein Volumenstrom zwischen 0% bis 100% einstellbar.
Zweckmäßigerweise
ist der jeweilige Ausblaskanal mit einer in einen Umführungskanal
mündenden Öffnung versehen.
Mit anderen Worten: Die Ausblaskanäle weisen druckseitig vor dem
Umführungselement
zusätzliche Öffnungen
auf, die Lufteintritte in einen Umführungs- oder Bypasskanal bilden.
Das Umführungselement
ist dabei derart angeordnet, dass es in seinen Endpositionen zum
einen die Öffnung zum
Bypasskanal vollständig
verschließt
bei gleichzeitig vollständig
geöffneten
Ausblaskanal und zum anderen den Ausblaskanal vollständig verschließt bei gleichzeitig
vollständig
geöffneter Öffnung zum
Bypasskanal. D.h. die Öffnung
zum Bypasskanal ist um so weiter geöffnet, je weiter der Austritt
zum Ausblaskanal durch das Umführungselement
geschlossen ist.
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Vorteilhafterweise mündet der
jeweilige Umführungskanal
in den zugehörigen
Ansaugkanal. Hierdurch ist ein einseitiger Umlaufbetrieb oder auch ein
Kurzschlußbetrieb
ermöglicht,
welcher mit einem einstellbaren Luftstrom entsprechend definiert
geführt,
insbesondere zurückgeführt werden
kann, wodurch die erforderliche Ausblasleistung in den jeweiligen
Ausblaskanal reduziert wird.
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Die bezüglich des Verfahrens zur Belüftung des
Fahrzeuges genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein mittels eines
Motors angetriebenes Doppelgebläse
eingangsseitig über
einen Ansaugkanal mit einem Ansaugstrom bespeist wird, welcher ausgangsseitig
in einen Ausblasstrom geführt
wird, wobei zustandsabhängig
mittels eines Umführungselements
der Ausblasstrom als Umlaufstrom dem Ansaugstrom wieder zugeführt wird.
Für eine
möglichst
individuell einstellbare Belüftung
des Fahrzeuginnenraumes wird der Ausblasstrom anteilig zurückgeführt. Je
nach Stellung einer im Fahrzeuginnenraum einstellbaren Belüftungsdüse wird
mittels des Umführungselement
ein entsprechender Anteil des Ausblasstrom dem Ausblaskanal und
somit dem Fondkanal zugeführt
und der andere Teil dem Bypasskanal und somit dem Ansaugstrom wieder
zugeführt.
Für eine
individuelle Aufteilung des Luftmassenstromes im Fahrzeuginnenraum
wird der Ausblasstrom mittels mindestens zweier, insbesondere getrennt
verlaufender Ausblaskanäle
geteilt und dem Fahrzeuginnenraum über verschiedene Stellen z.B. im
Fondbereich oder Fußraumbereich
zugeführt. Hierdurch
ist eine besonders angenehme Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums
möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
wird der Ausblasstrom kanalabhängig
geführt
und/oder zurückgeführt. Mit
anderen Worten: Der Ausblasstrom wird geteilt und getrennt voneinander
beispielsweise in längsseitig
im Fahrzeug verlaufende Fondkanäle
geführt
und je nach Stellung der Belüftungsdüse und der
daraus resultierenden Stellung des Umführungselementes je Kanal auch
ggf. anteilig dem Ansaugstrom zugeführt. Somit ist neben einer
beson ders komfortablen Klimatisierung auch eine hinreichend gute
Geräuschreduktion
gegeben.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile
bestehen insbesondere darin, dass durch eine mittels eines Umführungselements
zustandsabhängig
einstellbare Verbindung zwischen einem Ausblaskanal und einem Ansaugkanal
ein Umlaufbetrieb, insbesondere im Falle einer geschlossenen Belüftungsklappe
im Ausblaskanal möglich
ist. Darüber
hinaus ist die durch ein Doppelgebläse zweiflutig ausgebildete
Gebläseanordnung
für eine
strikte längsseitige Trennung
des Luftmassenstroms in zwei Teilströme ausgelegt, wodurch eine
links-rechts getrennte Temperierung ermöglicht ist, die eine Komfortsteigerung bedeutet.
Des Weiteren weist die Gebläseanordnung einen
einzelnen Gebläsemotor
zum Antrieb des Doppelgebläses
auf. Dies führt
zum einen zu einer Reduzierung der Motorgeräusche und zum anderen in Kombination
mit dem mittels des Umführungselements
bewirkenden Umlaufbetrieb zur Reduzierung eines bei Absperrung des
Ausblaskanals verursachten Gegendrucks und somit zu einer weiteren
Reduzierung von akustischen Geräuschen.
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Der wesentliche Vorteil des einseitigen
Kurzschlussbetriebes ist, dass sich der Betriebzustand des einzigen
Motors und die Luftmenge der jeweils anderen Seite nicht spürbar ändern. Somit
kann die eine Seite gedrosselt werden, während die andere Seite akustisch,
temperatur- und luftmengenmäßig unbeeindruckt
bleibt, obwohl nur ein einziger Motor verwendet wird. Es werden
also Kosten (Motor/Infrastruktur) und Bauraum gespart ohne eine
Funktionseinbuße
hinnehmen zu müssen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden anhand einer Zeichnung näher
erläutert.
Darin zeigen:
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1 schematisch
eine Gebläseanordnung mit
einem durch einen Motor angetriebenen Doppelgebläse in perspektivischer Darstellung, 2 schematisch einen Querschnitt
durch die Gebläseanordnung
nach 1,
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3 schematisch
einen Längsschnitt
durch die Gebläseanordnung
nach 1 mit geschlossenem
Umführungselement,
und
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4 schematisch
einen Längsschnitt
durch die Gebläseanordnung
nach 1 mit offenem Umführungselement.
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Einander entsprechende Teile sind
in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt
eine Gebläseanordnung 1 mit
einem aus zwei Gebläse 2 gebildeten
Doppelgebläse 4,
welches ausgangsseitig zwei voneinander getrennte Ausblaskanälen 6 aufweist.
Je nach Art und Ausführung
der Gebläseanordnung 1 kann
diese auch einkanalig, d.h, einen einzigen Ausblaskanal 6 aufweisen.
Der jeweilige Ausblaskanal 6 weist druckseitig eine Öffnung 8 auf.
In 2 ist die Gebläseanordnung 1 im
Querschnitt dargestellt. Das Doppelgebläse 4 wird mittels
eines Elektromotors 10 angetrieben. Dabei werden beide
Gebläse 2 über einen
gemeinsamen Elektromotor 10 angetrieben.
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Zur Erzeugung eines einstellbaren
Luftstromes ist das Doppelgebläse 4 eingangsseitig
mit zwei voneinander getrennten Ansaugkanälen 12 verbunden.
Alternativ kann das Doppelgebläse 4 über einen einzigen
Ansaugkanal 12 gespeist werden.
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Der jeweilige Ansaugkanal 12 dient
der Speisung eines der beiden Gebläse 2 mit einem zugehörigen Ansaugstrom
E. Ausgangsseitig ist das Doppelgebläse 4 mit den Ausblaskanälen 6 verbunden.
Bevorzugt dienen die beiden Ausblaskanäle 6 einer getrennten
Bespeisung des Fahrzeuginnenraums mit warmer und/oder kalter Luft über getrennte
Luftmassenströme.
Hierzu münden
die Ausblaskanäle 6 in Fondkanäle 16,
welche beispielsweise längsseitig
im Fahrzeug verlaufen.
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Zur Einstellung eines über den
jeweiligen Ausblaskanal 6 strömenden Ausblasstrom A weist der
betreffende Ausblaskanal 6 ein Umführungselement 14 auf.
Das Umführungselement 14 ist
beispielsweise als Absperrelement, insbesondere als einstellbare
Absperrklappe ausgebildet. Je nach Stellung des Umführungselements 14 wird
ein entsprechender Ausblasstrom A in den an den jeweiligen Ausblaskanal 6 anschließenden Fondkanal 16 geführt. Dabei
wird die Stellung des Umführungselements 14 in
Abhängigkeit
von einer im Innenraum des Fahrzeugs eingestellten Drosselung der
Belüftung,
z.B. über
eine nicht näher
dargestellte Belüftungsdüse verändert. D.h.
wird beispielsweise durch einen Insassen im Fahrzeug die Belüftung des
linksseitigen Fondbereich vollständig
durch Öffnen
der Belüftungsdüse geöffnet und
im rechtsseitigen Fondbereich die Belüftungsdüse vollständig geschlossen, so ergibt
sich die in 2 dargestellte
Stellung der Umführungselemente 14 mit
einer in Richtung des einen Fondkanals 16 vollständig offenen
Stellung und mit einer in Richtung des anderen Fondkanals 16 vollständig geschlossenen
Stellung des betreffenden Umführungselements 14.
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D.h. das Umführungselement 14 ist
zwischen zwei Endpositionen einstellbar, wobei in Abhängigkeit
vom Drosselungsgrad der Belüftung
im Innenraum jede beliebige Zwischenstellung einstellbar ist. Zur
Vermeidung eines bei einer vollständigen Schließung des
Ausblaskanals 6 in Richtung des Fondkanals 16 auftretenden
Gegendrucks ist das Umführungselement 14 derart
angeordnet, dass es bei einer Drosselung des in den Fondkanal 16 strömenden Ausblasstroms
A die druckseitig im Ausblaskanal 6 angeordnete Öffnung 8 entsprechend
freigibt und öffnet.
Die Öffnung 8 des
jeweiligen Ausblaskanals 6 ist dabei strömungsseitig
vor dem Umführungselement 14 angeordnet
und mündet
in einen Umführungskanal 18.
Der Umführungskanal 18 führt in der
Art eines Bypass oder einer Schleife wieder in den Ansaugkanal 12 zurück. Somit
wird bei einer Drosselung des in den Fahrzeuginnenraums geführten Ausblasstroms
A ein entsprechender Anteil als Umlaufstrom U über den Bypass- oder Umführungskanal 18 in
den Ansaugstrom E zurückgeführt. Mit anderen
Worten: Je nach Stellung des jeweiligen Umführungselements 14,
auch Bypass-Klappe genannt, wird kanalabhängig die Öffnung 8 um so weiter
geöffnet,
je weiter der Auslauf in den Fondkanal 16 geschlossen ist.
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In 3 ist
die Gebläseanordnung 1 im Längsschnitt
durch den vollständig
geöffneten
Ausblaskanal 6 und Fondkanal 16 dargestellt. Dabei
wird das betreffende Gebläse 2 mit
dem Ansaugstrom E vom Ansaugkanal 12 gespeist. Druckseitig
wird der Ausblasstrom A über
das die Öffnung 8 verschließende Umführungselement 14 dem
offenen Fondkanal 16 zugeführt (= Normalbetrieb der Gebläseanordnung 1).
In 4 ist die Gebläseanord nung 1 im Längsschnitt
durch den vollständig
geschlossenen Ausblaskanal 6 und Fondkanal 16 dargestellt.
Dabei verschließt
das Umführungselement 14 in
seiner Endposition den Fondkanal 16 und öffnet den
Umführungskanal 18 über die Öffnung 8,
so dass der Ausblasstrom A über
den Bypass- oder Umführungskanal 18 dem
Ansaugstrom E wieder zugeführt
wird (= Umlaufbetrieb der Gebläseanordnung 1).
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- 1
- Gebläseanordnung
- 2
- Gebläse
- 4
- Doppelgebläse
- 6
- Ausblaskanal
- 8
- Öffnung
- 10
- Elektromotor
- 12
- Ansaugkanal
- 14
- Umführungselement
- 16
- Fondkanäle
- A
- Ausblasstrom
- E
- Ansaugstrom
- U
- Umlaufstrom