DE10331123A1 - Assembly arrangement for an air-conditioning system with a heating device, especially for a motor vehicle, comprises a control device enabling almost complete flow of air through the heating device in one position - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einbauanordnung für eine Klimaanlage mit Heizeinrichtung, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen.The The invention relates to an installation arrangement for an air conditioning system with heating device, especially for the use in motor vehicles.
Vorrichtungen zum Kühlen von Luft, welche in den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges geleitet wird, sind im Stand der Technik bekannt. Diese Bauformen weisen jedoch den Nachteil auf, dass zusätzlicher Bauraum geschaffen werden muss, um beispielsweise eine zusätzliche Heizung in der Vorrichtung zu integrieren. Ferner ist es im Stand der Technik bekannt, Umluft mittels einer zusätzlichen Heizeinrichtung zu erwärmen, wobei zusätzliche Lüfter notwendig sind, um eine ausreichende Luftzufuhr in den Fahrgastraum zu gewährleisten.devices for cooling of air which is directed into the passenger compartment of a motor vehicle, are known in the art. However, these types have the disadvantage that additional Space must be created, for example, an additional To integrate heating in the device. Furthermore, it is in the state The technique known, circulating air by means of an additional heater to heat, with additional Fan necessary are to ensure a sufficient supply of air to the passenger compartment.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einbauanordnung für eine Klimaanlage mit wenigstens einer Heizeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bereitzustellen, welche die im Stand der Technik bekannten Probleme reduziert und kostengünstig herzustellen ist.It Object of the present invention, an installation arrangement for an air conditioner with at least one heating device, in particular for motor vehicles, to provide the problems known in the art reduced and cost-effective is to produce.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der Unteransprüche.The The object is achieved by the subject matter of claim 1. Further embodiments are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Einbauanordnung für eine Klimaanlage mit Heizeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, weist wenigstens ein Gehäuse auf, in welchem Luft in einem vorgegebenen Strömungsweg wenigstens teilweise geführt wird. Hierbei werden die Strömungswege sowohl durch die Innenseite des Gehäuses als auch durch zusätzliche Elemente und/oder Bauteile gebildet. Innerhalb des Gehäuses ist ferner wenigstens eine Heizeinrichtung und wenigstens eine Stelleinrichtung aufgenommen, wobei die Heizeinrichtung bevorzugt in einem ersten Strömungsweg und die Stelleinrichtung wenigstens teilweise in einem anderen, insbesondere einem zweiten Strömungsweg angeordnet ist.The installation arrangement according to the invention for one Air conditioning with heating device, especially for motor vehicles, has at least a housing on, in which air in a given flow path at least partially guided becomes. Here are the flow paths both through the inside of the case and through additional Elements and / or components formed. Inside the case is Furthermore, at least one heating device and at least one adjusting device received, wherein the heater preferably in a first flow path and the actuator at least partially in another, in particular a second flow path is arranged.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Stelleinrichtung in dem vorgegebenen Strömungsweg der Luft derart angeordnet, dass sie wenigstens in einer Position, insbesondere einer Schließposition, die weitgehend vollständige Durchströmung der Heizeinrichtung durch die Luft bewirkt.According to the present Invention is the adjusting device in the predetermined flow path arranged in such a way that they are at least in one position, in particular a closed position, the largely complete flow causes the heater through the air.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird als Stelleinrichtung eine Vorrichtung oder ein Bauteil verstanden, die wenigstens um eine Achse drehbeweglich gelagert ist und in dem Strömungsweg so angeordnet ist, dass der Strömungsweg in seinem Strömungsquerschnitt durch die Stelleinrichtung beeinflusst wird. Ferner ist die Stelleinrichtung wenigstens in einer Stellung in Kontakt mit einem Abschnitt der Heizeinrichtung. So kann die Stelleinrichtung beispielsweise eine drehbewegliche Klappe sein, deren Drehpunkt um die halbe Klappenbreite von der Außenkontur einer Heizeinrichtung versetzt angeordnet ist, und welche in der Schließposition sowohl die Außenkontur der Heizeinrichtung als auch die Innenkontur des Strömungsweges wenigstens teilweise berührt.According to the present Invention is as a control device, a device or a component understood to be rotatably mounted at least about an axis is and in the flow path is arranged so that the flow path in its flow cross-section is influenced by the adjusting device. Furthermore, the adjusting device at least in a position in contact with a portion of the heater. Thus, the adjusting device, for example, a rotatable Be flap whose fulcrum by half the width of the flap of the outer contour a heating device is arranged offset, and which in the closed position both the outer contour the heater as well as the inner contour of the flow path at least partially touched.
Erfindungsgemäß weist die Einbauanordnung für eine Klimaanlage mit Heizeinrichtung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wenigstens einen Einlass, insbesondere eine Einlassöffnung, und wenigstens einen Auslass, insbesondere eine Auslassöffnung für die Luft auf. Gemäß eines weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels können insbesondere auch mehrere Einlässe für beispielsweise Außen- bzw. Frischluft und/oder Umluft oder auch mehrere Auslässe für verschiedene Positionen, insbesondere in der Fahrzeugkabine, vorgesehen sein, wie die Frontscheibe, der Fußraum oder dergleichen.According to the invention the installation arrangement for an air conditioner with heater in a preferred embodiment at least one inlet, in particular an inlet opening, and at least one outlet, in particular an outlet opening for the air on. According to one Another particularly preferred embodiment can in particular also several inlets for example Outside- or fresh air and / or circulating air or even several outlets for different Positions, in particular in the vehicle cabin, be provided like the windshield, the footwell or similar.
Die Einbauanordnung für eine Klimaanlage mit Heizeinrichtung weist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Heizeinrichtung auf, die insbesondere aus einer Gruppe von Heizeinrichtungen ausgewählt wird, welche Wärmetauscher, CO2-Wärmepumpen, Abgaswärme nutzende Heizungen, Brennstoffheizungen, Kondensatoren, Standheizungen, elektrische Heizungen, PTC-Heizungen, Wärmepumpen, Abgasheizungen, Kombinationen hiervon und dergleichen enthält.According to a particularly preferred embodiment, the installation arrangement for an air conditioning system with heating device has a heating device which is selected, in particular, from a group of heating devices which include heat exchangers, CO 2 heat pumps, heaters using waste heat, fuel heaters, condensers, auxiliary heaters, electric heaters, PTC heaters. Heaters, heat pumps, exhaust heaters, combinations thereof and the like.
Erfindungsgemäß weist eine solche Heizeinrichtung wenigstens einen wärmeleitenden Kern auf, dessen Wärmeaustauschflächen durch Bleche, die insbesondere an der Oberfläche des Kerns wärmeleitend angeordnet sind, gebildet wird. Ferner sind diese Wärmeaustauschflächen in einem vorgegebenen Winkel zur Hauptausdehnungsrichtung des Kerns, insbesondere dessen Mittelachse, angeordnet. Dieser Winkel liegt gemäß eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels zwischen 0 Grad und 90 Grad, bevorzugt zwischen 45 Grad und 90 Grad, besonders bevorzugt zwischen 75 Grad und 90 Grad und insbesondere bei etwa 90 Grad.According to the invention such a heating device at least one heat-conducting core, whose Heat exchange surfaces through Sheets that conduct heat, in particular on the surface of the core are arranged is formed. Furthermore, these heat exchange surfaces are in a predetermined angle to the main expansion direction of the core, in particular its central axis, arranged. This angle is according to one particularly preferred embodiment between 0 degrees and 90 degrees, preferably between 45 degrees and 90 degrees, more preferably between 75 degrees and 90 degrees and in particular at about 90 degrees.
Die geometrischen Mittelpunkte der Wärmetauscherflächen liegen ferner im wesentlichen auf der Längsmittelachse des Kerns und sind mit einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet.The geometric centers of the heat exchanger surfaces lie further substantially on the longitudinal central axis of the core and are arranged at a predetermined distance from each other.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfühnungsform sind die Flächen der Wärmetauscherflächen quadratisch, kreisförmig, elliptisch, polygonförmig, Mischformen hiervon oder dergleichen gestaltet, wobei gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen quadratische Flächen verwendet werden.According to one Another preferred embodiment are the surfaces the heat exchanger surfaces square, circular, elliptic, polygonal, Mischformen thereof or the like designed according to a particularly preferred embodiment used essentially square surfaces become.
Ferner weist eine erfindungsgemäße Anordnung von Bauelementen und Bauteilen für eine Klimaanlage mit Heizeinrichtung auch wenigstens eine Kühleinrichtung für die Luft auf, wobei insbesondere Verdampfer oder entsprechende Einrichtungen wie sie im Stand der Technik bekannt sind verwendet werden.Further has an arrangement according to the invention of components and components for an air conditioner with heating also at least one cooling device for the Air on, in particular evaporator or equivalent facilities as known in the art are used.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Heizeinrichtung und/oder die Heizeinrichtungen in einem ersten Strömungsweg angeordnet, wobei es auch im Sinn der vorliegenden Erfindung liegt, die Heizeinrichtung in einem Bypass-Kanal derart anzuordnen, dass in Abhängigkeit der Position der Stelleinrichtung die durch das Heizelement strömende Luft, und damit beispielsweise eine Erwärmung der Luft, erfolgt. Dies gilt entsprechend auch bei der Verwendung eines Kühlgitters, wie beispielsweise bei Verwendung eines Verdampfers oder Peltier-Elements für die Abkühlung der Luft.According to one another preferred embodiment is the heater and / or the heaters in one first flow path it being also within the meaning of the present invention, to arrange the heater in a bypass channel such that in dependency of Position of the adjusting device the air flowing through the heating element, and thus, for example, a heating of the air, takes place. This applies accordingly also when using a cooling grid, such as for example, when using an evaporator or Peltier element for the Cooling the air.
Die Heizeinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einem vorgegeben Abstand zur Gehäuseaußenwandung angeordnet, wobei gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Gehäuseaußenwandung wenigstens teilweise entlang einer Trennwand zu einem Verbrennungsmotor geführt wird und gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in diesem Bereich wenigstens eine Heizeinrichtung, insbesondere für die Erwärmung der Luft, angeordnet ist.The Heating device is in accordance with a preferred embodiment arranged at a predetermined distance to the housing outer wall, wherein according to a another preferred embodiment the housing outer wall at least partially along a partition wall to an internal combustion engine guided will and according to one preferred embodiment in this area at least one heating device, in particular for the warming the air, is arranged.
Die Wärmetauscherfläche der Heizeinrichtung ist gemäß eines weiteren Ausführungsbeispieles in Bezug auf die Längsmittelachse des Kraftfahrzeuges in einem vorgegebenen Winkel zwischen 0 Grad und 180 Grad, bevorzugt zwischen 0 Grad und 90 Grad angeordnet.The Heat exchanger surface of Heating device is in accordance with a another embodiment with respect to the longitudinal center axis of the motor vehicle at a predetermined angle between 0 degrees and 180 degrees, preferably between 0 degrees and 90 degrees.
Die Einbauanordnung für eine Klimaanlage mit Heizeinrichtung weist gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels wenigstens einen Lüfter auf, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und bevorzugt mit elektrischer Energie betrieben wird. Durch den Einsatz eines solchen Lüfters wird die Bewegung der Luft innerhalb des Gehäuses entlang der Strömungswege gefördert.The Installation arrangement for an air conditioner with heater has according to another preferred embodiment at least one fan on the inside of the case is arranged and preferably operated with electrical energy. By using such a fan, the movement of the Air inside the case along the flow paths promoted.
Der Auslass der Luft erfolgt erfindungsgemäß direkt und/oder indirekt in die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges, wobei, wie bereits ausgeführt, nicht nur ein einzelner Auslass vorgesehen sein muss, sondern die Verwendung einer Vielzahl von Auslässen im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt. Als direkt wird hierbei ein nahezu unmittelbarer Auslass verstanden, der in der Fahrgastzelle mündet. Als indirekt wird insbesondere ein Luftführung verstanden, welche über einen weiteren Strömungsweg mit zusätzlichen Bauelementen verbunden und anschließend in der Fahrgastzelle mündet.Of the Outlet of the air is carried out according to the invention directly and / or indirectly in the passenger compartment of the motor vehicle, which, as already stated, not only a single outlet must be provided, but the use a variety of outlets within the meaning of the present invention. As direct here an almost immediate outlet understood in the passenger compartment empties. As an indirect air flow is understood in particular, which via a another flow path with additional Connected components and then opens into the passenger compartment.
Die drehbeweglich angeordnete Stelleinrichtung lässt sich gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispieles wenigstens in zwei unterschiedliche Positionen bewegen, wodurch ein Öffnen oder ein Schließen wenigstens eines Strömungsweges bewirkt wird. Gemäß eines weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels lässt sich die Stelleinrichtung auch stufenlos einstellen, wobei je nach Position der Stelleinrichtung der Anteil an Luft, welcher insbesondere durch die Heizeinrichtung und/oder an der Heizeinrichtung vorbei geführt wird, geändert und ferner geregelt und/oder gesteuert werden kann.The rotatably arranged adjusting device can be according to a preferred embodiment move at least in two different positions, thereby an opening or a closing at least one flow path is effected. According to one Another particularly preferred embodiment can be also adjust the adjusting device steplessly, depending on the position the adjusting device, the proportion of air, which in particular by the heating device and / or is guided past the heater, changed and further regulated and / or controlled.
Die Vorrichtung zum Austauschen von Wärme weist ferner im Einlassbereich der Luft eine Einrichtung zum Filtern der Luft auf, um insbesondere bei der Einleitung von Außenluft, die eventuell hiermit eingetragenen Verschmutzungen, wie Staub, Blätter oder dergleichen zurückzuhalten, um somit eine Verschmutzung und frühzeitige Abnutzung der Vorrichtung wenigstens teilweise zu verhindern.The Apparatus for exchanging heat also has in the inlet area the air is a device for filtering the air, especially at the introduction of outside air, any contaminants, such as dust, Leaves or to hold back like that, thus contamination and premature wear of the device at least partially prevent.
Ferner weist der Ein- und/oder Auslassbereich in der Luft eine Regelungs- und/oder Steuerungseinrichtung auf, welche die Menge der ein- bzw. ausströmenden Luft regelt bzw. steuert.Further the inlet and / or outlet area in the air has a regulating and / or control device on, which regulates or controls the amount of incoming and outgoing air.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können solche Regelungs- oder Steuerungseinrichtungen beispielsweise Klappen sein, die im Bereich des Ein- und/oder Auslasses angeordnet und mittels einer Verstelleinrichtung in ihrer Position manuell, elektrisch oder dergleichen verändert werden.According to the present Invention may be such Control or regulating devices, for example flaps, in the field of inputs and / or Outlet arranged and by means of an adjustment in their Position manually, electrically or the like can be changed.
Die Vorrichtung weist ferner wenigstens einen Sensor auf, welcher aus einer Gruppe von Sensoren ausgewählt ist, die Temperatur, Druck, Geschwindigkeit eines Mediums oder die Position eines Bauteils und dergleichen bestimmen.The Device further comprises at least one sensor, which from selected from a group of sensors is the temperature, pressure, speed of a medium or the Determine position of a component and the like.
Ein Sensor ist gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform mit einer Steuerungseinrichtung verbunden, welche die hierdurch gewonnenen Daten für die Steuerung und/oder Regelung der Vorrichtung verwendet. Solch eine Steuereinrichtung ist im Stand der Technik bekannt und bedarf keiner weiteren Erörterung.One Sensor is in accordance with a another particularly preferred embodiment with a control device connected, which the data obtained thereby for the control and / or regulation of the device used. Such a controller is known in the art and needs no further discussion.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform sind die einzelnen Elemente und/oder Baugruppen der Vorrichtung grundsätzlich in Strö mungsrichtung hintereinander angeordnet. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform können jedoch wenigstens einzelne Elemente und/oder Baugruppen aus einem ersten Hauptströmungsweg der Luft herausgenommen werden und beispielsweise mittels eines Bypasses bei Bedarf dem Strömungsweg der Luft wenigstens teilweise oder vollständig zugeschaltet werden.According to one Another particularly preferred embodiment is the individual Elements and / or assemblies of the device basically in Flow direction arranged one behind the other. According to one However, further particularly preferred embodiment can at least individual elements and / or assemblies of a first main flow path be taken out of the air and, for example by means of a Bypasses on demand the flow path the air are at least partially or completely switched on.
Ferner liegt es auch im Sinne der vorliegenden Erfindung, mehrere Strömungswege parallel nebeneinander zu schalten, wobei mittels eines Stellgliedes die Durchströmung der einzelnen Strömungswege geöffnet oder geschlossen werden kann.Further it is also within the meaning of the present invention, multiple flow paths parallel to each other to switch, by means of an actuator the flow the individual flow paths open or can be closed.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Stellungseinrichtungen in der Art angeordnet, dass insbesondere bei Umgehung der Heizeinrichtung ein Druckabfall innerhalb des Strömungsweges weitgehend reduziert werden kann und durch die kompakte Anordnung der Stellungseinrichtungen der Bauraum im Vergleich zum Stand der Technik reduziert wird.According to one particularly preferred embodiment the positioning devices are arranged in such a way that in particular when bypassing the heater, a pressure drop within the flow path can be largely reduced and by the compact arrangement the position facilities of the space compared to the prior art is reduced.
Die Erfindung und weitere Vorteile werden nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen erläutert, wobei eine Beschränkung der Erfindung hierdurch nicht erfolgen soll.The The invention and further advantages are described below in several embodiments explains being a limitation the invention should not take place thereby.
So zeigen:So demonstrate:
Im
Anschluss an die obere Wärmetauscherfläche ist
eine Stelleinrichtung
Die
Stelleinrichtung
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Luft bei geschlossener Stelleinrichtung vollständig durch den freien Strömungsquerschnitt der Heizeinrichtung strömt. Bei geöffneter Stelleinrichtung wird der sogenannte Bypass zur Heizeinrichtung geöffnet, wodurch insbesondere bei Nichtbetrieb der Heizeinrichtung der durch den reduzierten Strömungsquerschnitt verursachte Druckabfall reduziert wird. Hierbei strömt die Luft zu einem großen Teil durch den frei gewordenen Strömungsquerschnitt des Bypasses, wobei jedoch eine Durchströmung der Heizeinrichtung nicht vollständig vermieden wird.By this arrangement it is achieved that the air when the actuator is fully completeness dig flows through the free flow cross section of the heater. When the adjusting device is open, the so-called bypass to the heating device is opened, which reduces the pressure drop caused by the reduced flow cross-section, in particular when the heating device is not in operation. In this case, the air flows to a large extent through the vacant flow cross section of the bypass, but a flow through the heater is not completely avoided.
Der
Strömungskanal
weist ferner die Gehäusewandung
In
geöffnetem
Zustand der Stelleinrichtung
Es
sei jedoch darauf hingewiesen, dass für den freien Strömungsquerschnitt
der Heizeinrichtung weder in
Gemäß der hier
dargestellten Anordnung wird über
ein bzw. zwei Einlässe
Frischluft
Die
der Vorrichtung so zugeführte
Luft (Frischluft und/oder Umluft) wird mittels der Gebläse
In
Entsprechend
den vorherigen Ausführungen,
kann über
zwei Einlässe
Frischluft
Im
Anschluss an den Einlassbereich ist ein Filter
Hierbei
wird Frischluft
Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die Vorrichtung gemäß
Gemäß der
In
den
Claims (17)
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Legal Events
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8143 | Withdrawn due to claiming internal priority |