DE10245251B3 - Luftkonditioniereinrichtung für einen Fahrzeuginnenraum - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftkonditioniereinrichtung für einen Fahrzeuginnenraum, insbesondere eine Klimaanlage, mit einem Gebläse zur Erzeugung eines Luftstroms, einem am Gebläse angeschlossenen Luftführungsgehäuse, mit einem vom Luftstrom durchsetzten Luftfilter und Wärmetauscher, der insbesondere von einem Kältemittel durchströmt ist, sowie mit Mitteln zum Umleiten des Luftstroms um den Luftfilter. Zur Erzielung einer robusten Konstruktion mit mäßiger Geräuschentwicklung bei der Betriebsart "Belüften" des Fahrzeuginnenraums weisen die Mittel zur Umleitung des Luftstroms einen vom Luftfilter und vom Wärmetauscher begrenzten Bypass mit einem von einer Luftzuströmöffnung aus sich längs der Lufteintrittsfläche des Wärmetauschers verjüngenden lichten Querschnitt und ein Luftsteuerglied auf, das aus einer die Luftzuströmöffnung vollständig verschließenden Endlage in eine die Luftzuströmöffnung vollständig freigebende Endlage und umgekehrt überführbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Luftkonditioniereinrichtung für einen Fahrzeuginnenraum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei einer bekannten Belüftungsvorrichtung für einen Fahrgastinnenraum ( DE 37 06 219 C1 ) ist als Mittel zum Umleiten des Luftstroms um den vorzugsweise als Kohleaktivfilter ausgeführten Luftfilter eine schwenkbare Ausbildung des Luftfilters vorgesehen, wodurch der Luftfilter zur Erhöhung des Luftdurchsatzes und der Luftströmungsgeschwindigkeit beim Belüften des Fahrzeuginnenraums aus dem Gebläseausgang austretenden Luftstrom ausgeschwenkt werden kann. Eine dem schwenkbaren Luftfilter zugeordnete Luftabschöpfvorrichtung sorgt dafür, daß in der Ausschwenkstellung des Luftfilters ein aus dem Hauptluftstrom abgezweigter Teilluftstrom den Luftfilter im Gegenstrom durchsetzt, so daß eine Anhäufung von Schadstoffen infolge Diffusion an die Filteroberfläche unterbunden wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftkonditioniereinrichtung für einen Fahrzeuginnenraum der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie wenig störanfällig bei rauher Betriebsart des Fahrzeugs und kostengünstig in der Herstellung ist.
• Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
• Die erfindungsgemäße Luftkonditioniereinrichtung hat den Vorteil, daß der Luftfilter feststehend eingebaut ist und die Umströmung des Luftfilters zur schnellen Belüftung des Fahrzeuginnenraums mit einem baukleinen Luftsteuerglied bewirkt wird, das mit geringen Stellkräften betätigt werden kann. Damit entfallen alle mit der Schwenkbarkeit des massebehafteten, großvolumigen Luftfilters verbundenen, konstruktiven Nachteile, so die hohen Verstellkräfte zum Schwenken des Luftfilters und die Anfälligkeit des Schwenkmechanismus gegen extreme Schockbelastungen im rauben Fahrzeugbetrieb, wie sie beispielsweise bei Nutzfahrzeugen auftreten. Darüber hinaus wird die Luftaustrittsfläche des Luftfilters für die Anströmgeometrie zur Erzielung einer gleichmäßigen Durchströmung des Wärmetauschers genutzt, und durch die bedingte Durchlässigkeit und die poröse Oberfläche des Luftfilters werden die Strömungsgeräusche im Belüftungsmodus des Fahrzeuginnenraums angenehm gedämpft. Durch das den Bypass wechselweise freigebende oder verschließende Steuerglied ist auch die Möglichkeit gegeben, den Luftstrom in einen dem Wärmetauscher direkt und einen dem Wärmetauscher über den Luftfilter zuführbaren Teilstrom aufzuteilen, wobei die Aufteilung der beiden Teilströme beliebig einstellbar ist.
• Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Luftkonditioniereinrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.
• Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung ausschnittweise einen Längsschnitt eines Klimakastens einer Fahrzeugklimaanlage, in schematischer Darstellung.
• Die in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch und nur ausschnittweise dargestellte Klimaanlage für. den Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs als spezielles Ausführungsbeispiel für eine allgemeine Luftkonditioniereinrichtung weist in bekannter Weise ein Gebläse 11 auf, das über einen nicht dargestellten Gebläseeinlaß wahlweise Frischluft aus der Fahrzeugumgebung oder Umluft aus dem Fahrzeuginnenraum ansaugt und über einen Gebläseauslaß 111 in ein Luftführungsgehäuse 12 fördert. Zur Luftkonditionierung sind im Luftführungsgehäuse 12 zwei im Luftstrom hintereinander angeordnete Wärmetauscher vorgesehen, von denen ein erster Wärmetauscher 13 von einem Kältemittel und ein hier nicht dargestellter zweiter Wärmetauscher von einem Heizmedium durchströmt wird. Der in der Zeichnung dargestellte Wärmetauscher 13 ist üblicherweise ein in einem Kältemittelkreislauf angeordneter Verdampfer. Wie weiter nicht dargestellt ist, wird der in den Wärmetauschern gekühlte und wieder aufgeheizte Luftstrom über einen Luftverteiler dem Fahrzeuginnenraum zugeführt.
• Zur Verminderung der Staub- und/oder Schadstoffbelastung im Fahrzeuginnenraum ist im Luftführungsgehäuse 12 ein Luftfilter 14 vorgesehen, der als einfacher Staubfilter oder als Kohleaktivfilter ausgebildet sein kann. Im normalen Luftkonditionierbetrieb gelangt der aus dem Gebläseauslaß 111 ausströmende Luftstrom über einen dem Luftfilter 14 vorgelagerten Luftanströmkanal 15 zum Luftfilter 14, durchströmt diesen und anschließend den Wärmetauscher 13. Der Luftanströmkanal 15 wird einerseits von einer Gehäusewand 121 des Luftführungsgehäuses 12 und andererseits von der Lufteintrittfläche 141 des Luftfilters 14 begrenzt und besitzt eine an dem dem Gebläseauslaß 111 zugekehrten Ende des Luftfilters 14 liegende Luftzuströmöffnung 151. Der lichte Querschnitt des sich längs der Lufteintrittsfläche 141 erstreckende Luftanströmkanal 15 ist so ausgebildet, daß er sich in Strömungsrichtung längs der Lufteintrittsfläche 141 verjüngt, was zu einem über die Lufteintrittsfläche 141 gleichmäßig verteilten Luftdurchsatz des Luftfilters 14 führt. Der Luftstrom vom Gebläseaus-laß 111 über Luftfilter 14 und Wärmetauscher 13 ist in der Zeichnung durch einen Strömungspfeil 16 angedeutet.
• Um den Luftdurchsatz in bestimmten Betriebsarten der Luftkonditioniereinrichtung zu erhöhen, z.B. zur Be- oder Entlüftung des Fahrzeuginnenraums oder im Defrosterbetrieb, sind Mittel vorgesehen, die ein Umleiten des Luftstroms um den Luftfilter 14 herum direkt in den Wärmetauscher 13 ermöglichen. Diese Mittel umfassen im Ausführungsbeispiel einen Bypass 17 mit einer Luftzuströmöffnung 171 und ein die Luftzuströmöffnung 171 steuerndes Luftsteuerglied 18, das in dem Ausführungsbeispiel als zweiflüglige Schwenkklappe 19 ausgebildet ist. Mittels eines hier nicht dargestellten, manuellen oder motorischen Antriebs kann die Schwenkklappe 19 aus einer die Luftzuströmöffnung 171 voll verschließenden Endlage (in der Zeichnung ausgezogen dargestellt) in eine die Luftzuströmöffnung 171 völlig freigebende Endlage (in der Zeichnung strichliniert dargestellt) und umgekehrt geschwenkt werden. Zwischenstellungen sind dabei möglich. Ist die Schwenkklappe 19 in ihre in der Zeichnung strichliniert dargestellte Endlage überführt, so nimmt der das Gebläse 11 verlassende Luftstrom einen Verlauf, wie er durch den strichlinierten Strömungspfeil 20 angedeutet ist, strömt also unter Umgehung des Luftfilters 14 über die Luftzuströmöffnung 171 direkt in den Bypass 17 ein, wird hier umgelenkt und durchströmt den Wärmetauscher 13. Der Bypass 17 wird einerseits von der Luftaustrittsfläche 142 des Luftfilters 14 und andererseits von der Lufteintrittsfläche 131 des Wärmetauschers 13 begrenzt. Dabei schließen die Luftaustrittsfläche 142 und die Lufteintrittsfläche 131 einen spitzen Winkel zueinander ein, so daß der lichte Kanalquerschnitt des Bypasses 17 sich ausgehend von der Luftzuströmöffnung 171 in Strömungsrichtung längs der Lufteintrittsfläche 131 des Wärmetauschers 13 verjüngt. Dadurch wird wiederum eine über die Lufteintrittsfläche 131 gleichmäßige Verteilung des Luftdurchsatzes durch den Wärmetauscher 13 erreicht. Die bedingte Durchlässigkeit des Luftfilters 14 und dessen poröse Oberfläche in dieser Betriebsart werden zur Geräuschabsorption genutzt, so daß die Geräuschentwicklung, die bei der Betriebsart "Belüftung" üblicherweise stark ansteigt, nennenswert gedämpft ist.
• Der Gebläseauslaß 111 des Gebläses 11 ist luftdicht auf einen damit korrespondierenden Einlaß des Luftführungsgehäuses 12 aufgesetzt, so daß der Gebläseauslaß 111 die Luftzuströmöffnung 151 des dem Luftfilter 14 vorgelagerten Luftanströmkanals 15 sowie die Luftzuströmöffnung 171 des zwischen Luftfilter 14 und Wärmetauscher 13 ausgebildeten Bypasses 17 umschließt.

Claims (4)

1. Luftkonditioniereinrichtung für einen Fahrzeuginneraum, insbesondere Klimaanlage, mit einem einen Gebläseeinlaß und einen Gebläseauslaß (111) aufweisenden Gebläse (11) zur Erzeugung eines Luftstroms, mit einem am Gebläseauslaß (111) angeschlossenen Luftführungsgehäuse (12) mit einem im Luftführungsgehäuse (12) angeordneten, insbesondere von einem Kältemittel durchströmten Wärmetauscher (13), der eine Lufteintrittsfläche (131) und eine Luftaustrittsfläche (132) aufweist, mit einem im Luftführungsgehäuse (12) angeordneten, dem Wärmetauscher (13) im Luftstrom vorgeordneten Luftfilter (14), der eine Lufteintrittsfläche (141) und eine Luftaustrittsfläche (142) aufweist, und mit Mitteln zum Umleiten des Luftstroms um den Luftfilter (14) dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Umleiten des Luftstroms einen von der Luftaustrittsfläche (142) des Luftfilters (14) einerseits und von der Lufteintrittsfläche (131) des Wärmetauschers (13) andererseits begrenzten Bypass (17) mit einem von einer Luftzuströmöffnung (171) aus sich längs der Lufteintrittsfläche (131) des Wärmetauschers (13) verjüngenden, lichten Querschnitt und ein die Luftzuströmöffnung (171) steuerndes Luftsteuerglied (18) aufweisen, das aus einer die Luftzuströmöffnung (171) vollständig verschließenden Endlage in eine die Luftzuströmöffnung (171) voll-ständig freigebende Endlage und umgekehrt überführbar ist.
2. Luftkonditioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftsteuerglied (18) als eine zwischen den Endlagen schwenkbare Schwenkklappe (19) ausgebildet ist.
3. Luftkonditioniereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsfläche (141) des Luftfilters (14) zusammen mit einer Gehäusewand (121) des Luftführungsgehäuses (12) im Luftführungsgehäuse (12) einen Luftanströmkanal (15) mit einer an der dem Gebläseauslaß (111) zugekehrten vorderen Begrenzungskante des Luftfilters (14) liegenden Luftzuströmöffnung (151) bildet und daß der Gebläseauslaß (111) die Luftzuströmöffnungen (151, 171) von Luftanströmkanal (15) und Bypass (17) umschließt.
4. Luftkonditioniereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalquerschnitt des Luftanströmkanals (15) ausgehend von der Luftzuströmöffnung (151) sich längs der Lufteintrittsfläche (141) des Luftfilters (14) reduziert.