DE10344378A1 - Komponentenanordnung einer Heiz-Klimaanlage - Google Patents

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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021Air flow details of HVAC devices
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Abstract

Heiz-Klimaanlage, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Luftführungsgehäuse (1), einem Gebläse (2), einem Kühl-Wärmetauscher (6), einem Heiz-Wärmetauscher (7), mehreren Luftausströmern (10, 11, 12, 13), einem Außenlufteintrittskanal (8) zur Zufuhr von frischer Luft ins Gebläse (2), einem dicht bei dem Außenlufteintrittskanal (8) liegenden Gebläseaustrittskanal (9), wobei die Luft im Gebläseaustrittskanal (9) in eine erste Richtung strömt und die Luft im Außenlufteintrittskanal (8) in eine zweite, der ersten Richtung im wesentlichen entgegengesetzte Richtung strömt, wobei das Gebläse (2) derart den Wärmetauschern (6, 7) unterliegt, so daß, bezogen auf die Richtung des aus der Gebläsespirale (3) austretenden Luftstromes, die vom Luftstrom beaufschlagte Stirnfläche (14) des Kühl-Wärmetauschers (6) unter einem Winkel von wenigstens 90 DEG , vorzugsweise zwischen 150 DEG und 180 DEG , verläuft.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heiz-Klimaanlage, wie sie insbesondere zur Klimatisierung von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Solch eine Anlage umfaßt üblicherweise ein Luftführungsgehäuse, in dem ein Gebläse und wenigstens zwei Wärmetauscher angeordnet sind, und welches mit Luftstromsteuermitteln versehen ist, um verschiedenste Luftströmungspfade und Betriebsmodi darstellen zu können. Die Luftstromsteuermittel umfassen üblicherweise im Luftführungsgehäuse eine Frischluft/Umluft- Auswahleinrichtung, möglicherweise eine Mischluftklappe sowie verschiedene Verteilungsklappen, die es ermöglichen, die Luft in gewünschten Anteilen zu den unterschiedlichen Ausströmern im Fahrzeuginnenraum zu verteilen.
  • Es besteht grundsätzlich ein Bedarf mehr Platz für die vorderen Passagiere zu schaffen. Weiterhin, durch das Verlangen dieselbe Heiz-Klimaanlage in einem Linkslenker und Rechtslenker Fahrzeug einsetzten zu können, besteht die Notwendigkeit Heiz-Klimaanlagen zu entwickeln, die, bezogen auf die Breite des Fahrzeugs, mittig in der Instrumententafel angeordnet sind, wobei eine Beeinträchtigung im Fahrzeuginnenraum möglichst vermieden wird. Darüber hinaus, durch den vermehrten Einsatz in Klein- und Mittelklassefahrzeugen, wächst die Nachfrage nach preiswerten, leicht herzuherstellenden Heiz-Klimaanlagen, die im Fahrzeug leicht integrierbar sind.
  • Üblicherweise in einer Heiz-Klimaanlage, die in der Instrumententafel im wesentlichen mittig angeordnet ist, liegen die Wärmetauscher unterhalb des Gebläses, wie zum Beispiel in der Offenlegungsschrift DE 19540286 A1 beschrieben wird. Deshalb sind die Wärmetauscher in der vertikalen Richtung relativ niedrig gelagert, was einen Kompromiß zwischen den Fußfreiheitsräumen der vorderen Passagiere und der Breite bzw. der Leistung der Wärmetauscher fordert. Anderseits kann der Bauraum, der im oberen Bereich der Instrumententafel vorhanden ist, nicht optimal ausgenutzt werden, da die Gebläsebreite inklusive des Gebläsemotors und des Lufteintrittsgehäuses im wesentlichen kleiner ist als der Platz, der quer zu der Fahrtrichtung unter der oberen Haut der Instrumententafel vorhanden ist. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist der Zugang zum Kühl-Wärmetauscher bzw. zu dem ihm vorliegenden Luftfilter, die sich sehr nah an der Stirnwand befinden und deswegen für einen etwaigen Service bzw. Austausch schwer zu erreichen sind.
  • Die Patentschrift EP 0578582 beschreibt eine Anordnung, in der das Gebläse den Wärmetauschern unterliegt, wobei sich der Lufteintrittskanal des Gebläses zwischen der Trennwand, die den Motorraum vom Fahrzeuginnenraum trennt, und der Heiz-Klimaanlage befindet.
  • Obwohl diese Anordnung einige der oben erwähnten Bauraumprobleme löst, leidet diese Anordnung unter hohem Druckverlust wegen des langen Lufteintrittskanals des Gebläses, der sich von der Außenlufteintrittsöffnung, die sich üblicherweise im oberen Bereich der Trennwand befindet, bis zum Gebläseansaugring erstreckt. Dieser Druckverlust addiert sich zu dem hohen Druckverlust, der in der der Heiz-Klimaanlage vorliegenden Wasserabscheidungsluftführung, verursacht wird, die üblicherweise wenigstens einen vertikal steigenden Abschnitt beinhaltet um Weiterhin wird durch einen gegen die Luftströmungsrichtung geneigten Kühl-Wärmetauscher nicht nur die Abscheidung des in diesem Wärmetauscher kondensierten Wassers erschwert, sondern auch das Risiko erhöht, daß dieses Wasser wieder zum Gebläserad gelangt und dort ein unangenehmes Geräusch verursacht.
  • Eine andere bekannte Komponentenanordnung ist in der Patentschrift JP 55099408 AA beschrieben, in der ein Gebläse dem Heiz-Wärmetauscher unterliegt.
  • In der Zeichnung der Patentschrift DE 3023236 wird eine Heizklimaanlage gezeichnet, wobei das Gebläse tiefer als die Wärmetauscher angeordnet ist.
  • Es besteht daher ein Bedarf an einer optimierten Heiz-Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei die folgenden Hauptkriterien gleichzeitig erfüllt werden können:
    • – optimale Ausnutzung des Bauraums, insbesondere im oberen Bereich der Instrumententafel,
    • – großzügige Fußfreiheit für die vorderen Passagiere,
    • – optimaler Zugang zu den Hauptkomponenten, insbesondere zum Kühl-Wärmetauscher und zum Luftfilter für Service- bzw. Austauschzwecke,
    • – Wärmetauscher mit großen Stirnflächen,
    • – eine optimierte Kondenswasserabscheidung im Kühl-Wärmetauscher, wobei eine Rückkehr der Wassertropfen im Gebläsebereich verhindert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
  • Insbesondere schlägt die vorliegende Erfindung eine Heiz-Klimaanlage für ein Fahrzeug vor mit einem Luftführungsgehäuse, einem Gebläse, einem Kühl-Wärmetauscher, einem Heiz-Wärmetauscher, mehreren Luftausströmern, einem Außenlufteintrittskanal zur Zufuhr von frischer Luft ins Gebläse, einem dicht bei dem Außenlufteintrittskanal liegenden Gebläseaustrittskanal, wobei die Luft im Gebläseaustrittskanal in eine erste Richtung strömt und die Luft im Außenlufteintrittskanal in eine zweite, der ersten im Wesentlichen entgegengesetzte Richtung strömt. Das Gebläse unterliegt derart den Wärmetauschern, so daß, bezogen auf die Richtung des aus der Gebläsespirale austretenden Luftstromes, die vom Luftstrom beaufschlagte Stirnfläche des Kühl-Wärmetauschers unter einem Winkel von wenigstens 90°, vorzugsweise zwischen 150° und 180°, verläuft.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Gebläseraddrehachse in einer Ebene verläuft, die den Stirnflächen beider Wärmetauscher senkrecht zugeordnet ist. Bei einer Anordnung, in der die Stirnflächen der Wärmetauscher senkrecht der vertikalen Fahrtrichtungsebene zugeordnet sind, liegt die Gebläseraddrehachse in dieser vertikalen Fahrtrichtungsebene. Durch diese Positionierung des Gebläses wird der nötige Bauraum in der vertikalen Richtung erheblich reduziert und der Bauraum in der lateralen Richtung besser ausgenutzt.
  • Um die Gehäuseentformung der Heiz-Klimaanlage zu vereinfachen und gleichzeitig einen separaten, zur Wasserabscheidung dienenden Luftführungskanal zu sparen, in dem zusätzlicher Druckverlust und Bauraum geopfert wird, ist es von Vorteil, bezogen auf die in Fahrtrichtung der Heiz-Klimaanlage vorliegende Trennwand, die den Fahrzeuginnenraum vom Motorraum trennt, den Außenlufteintrittskanal auf der der Heiz-Klimaanlage gegenüberliegenden Seite anzuordnen, wobei dieser Außenlufteintrittskanal vorzugsweise mindestens teilweise als ein separates Gehäuse ausgebildet ist, in dem das Wasser, das in der Außenluft beinhaltet ist, im Außenlufteintrittskanal abgeschieden werden kann, wobei die Wasserabscheidung mindestens teilweise unmittelbar vor dem Gebläse durch eine im Wesentlichen vertikale Luftsteigung stattfindet.
  • Durch die Anordnung des Außenlufteintrittskanals außerhalb des Fahrzeuginnenraums wird die Gefahr, daß das in der Außenluft beinhaltete Wasser in den Fahrzeuginnenraum gelingt, ausgeschlossen.
  • Diese Trennwand kann dann gleichzeitig als eine gemeinsame Wandung für den Außenlufteintrittskanal und den Gebläseaustrittskanal dienen. Vorteilhaft ist, daß die Heiz-Klimaanlage nur teilweise den Gebläseaustrittskanal bzw. die Gebläsespirale beinhaltet, was die Entformung dieses Kanals bzw. der Gebläsespirale erheblich vereinfacht.
  • Bevorzugt ist es, daß die Trennwand eine Öffnung für den Gebläseansaugring aufweist.
  • Ferner ist es von Vorteil, daß die Trennwand, die den Fahrzeuginnenraum vom Motorraum trennt, eine Umluftöffnung (21) aufweist, die dazu dient, die Luft vom Fahrzeuginnenraum in den Gebläseansaugbereich (22) zurückzuführen, wobei der Anteil der sogenannten Umluft von einem Lufteintrittssteuermittel (23) beliebig gesteuert werden kann. Vorzugsweise liegt dieser Durchbruch unmittelbar seitlich des Gebläseaustrittskanals auf der Beifahrerseite.
  • Ein Luftstromsteuermittel dient dazu, die Luftmenge vom Fahrzeuginnenraum bzw. von Außen ins Gebläse beliebig zu steuern. Vorteilhaft ist, daß dieses Luftstromsteuermittel als eine einschenkelige Klappe ausgebildet ist, die im Gehäuse des Außenlufteintrittskanals eingebaut wird.
  • Weiterhin ist von Vorteil, daß das Gehäuse, das den Außenlufteintrittskanal mindestens teilweise integriert, wenigstens andere Bauteile bzw. Module umfaßt, die verschiedenen Funktionen dienen, wie z. B. ein Außenluftsteuermittel, den Antrieb des Außenluftsteuermittels, einen Luftfilter oder einen Deckel, der als Zugang zu einem Luftfilter bzw. einem Wärmetauscher dient.
  • Um die Gehäuseentformung der Heiz-Klimaanlage weiter zu vereinfachen, ist es bevorzugt, daß die Achse des Gebläselaufrads und die des Kondenswasserablaufrohrs im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
  • Um den Bauraum in der vertikalen Richtung so gering wie möglich zu behalten, ist es von Vorteil, daß die Wärmetauscher im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei der Kühl-Wärmetauscher im Wesentlichen senkrecht angeordnet ist. Vorteilhaft ist, daß die Luft in den Gebläseaustrittskanal, von der Fahrerseite eines Linkslenker-Fahrzeugs gesehen, im Uhrzeigersinn strömt.
  • Weitere Bauraumreduzierung in der vertikalen Richtung kann durch die Positionierung des Gebläsemotors im Luftstrom innerhalb des Ansaugrings des Gebläses erreicht werden oder durch die Benutzung eines flachen Motors wie z.B. eines bürstenlosen Motors.
  • Es ist besonders vorteilhaft, daß wenigstens ein Kondenswasserablaufrohr, das zur Abscheidung des im Kühl-Wärmetauscher ausgeschiedenen Kondenswassers dient, unmittelbar der Gebläsespirale, vorzugsweise unmittelbar einem Anfangsabschnitt der Gebläsespirale, zugeordnet ist, insbesondere bei einer Heiz-Klimaanlage, die ein im Wesentlichen mittig angeordnetes Kondenswasserablaufrohr aufweist.
  • Die Anzahl der Durchbrüche durch die Trennwand kann bei einer Ausführung reduziert werden, in der das Kondenswasserablaufrohr in den Gebläseansaugbereich mündet, der wenigstens ein weiteres Wasserablaufrohr aufweist, das zum Ablauf des in der Außenluft beinhalteten Wassers und des im Kühl-Wärmetauscher ausgeschiedenen Kondenswassers dient. So weist die Heiz-Klimaanlage nur eine Wasserablaufschnittstelle zu der Trennwand auf. Vorzugsweise sind beide Rohre übereinander im Wesentlichen koaxial gelagert.
  • Ferner kann es von Vorteil sein, daß die Heiz-Klimaanlage im Gebläseansaugbereich eine erste Luftöffnung aufweist, die der Fahrerseite zugeordnet ist, und eine zweite Luftöffnung, die der Beifahrerseite zugeordnet ist, wobei die zwei Luftöffnungen vorzugsweise oberhalb der Gebläsespirale in wesentlich vertikalen, parallel zueinander verlaufenden Ebenen liegen und dazu dienen, die Luft vom Fahrzeuginnenraum in die Heiz-Klimaanlage zu führen.
  • Damit das Kondenswasserablaufrohr in das Gehäuse der Heiz-Klimaanlage integriert werden kann, ist es vorteilhaft, daß das Kondenswasserablaufrohr aus mehreren Abschnitten besteht, die derart jeweils in einem Gehäuse integriert sind und ineinander gesteckt sind, so daß eine Wasserleckage außerhalb des Rohrs vermieden wird.
  • Es ist besonders von Vorteil, daß wenigstens ein Lufteintritt, der dazu dient, die Luft vom Fahrzeuginnenraum in den Gebläseansaugbereich (22) zurückzuführen, dicht zwischen dem Gebläseaustrittskanal und dem Kühl-Wärmetauscher gelagert ist.
  • Es ist ebenso vorteilhaft, daß ein Luftausströmer, der vorzugsweise zur Beschickung des Fußbereiches dient, zwischen dem Gebläseaustrittskanal und dem Kühl-Wärmetauscher gelagert ist, da der Luftausströmer ausreichend weit nach vorne in Fahrtrichtung positioniert ist, in einer Lage, die üblicherweise der Lage der Düsen des an die Heiz-Klimaanlage angeschlossenen Luftkanals entspricht, was zusätzlich Bogen bzw. Druckverlust in diesem Luftkanal vermeidet.
  • Der Raum, der zwischen dem Gebläseaustrittskanal und dem Kühl-Wärmetauscher vorhanden ist, kann zum lagern eines Lebensmittels oder eines Getränkes dienen, wobei die Kühlung dieses Raums vorzugsweise durch das Kondenswasser, das im Kühl-Wärmetauscher ausgeschieden wird, erfolgt.
  • Bevorzugt ist das Gebläserad zweiflutig ausgebildet, d. h. daß die Gebläsespirale zwei einander gegenüberliegenden, koaxialen Ansaugöffnungen zugeordnet ist. Ein Luftfilter, vorzugsweise ringförmig mit einem inneren Durchmesser, der in etwa dem Außendurchmesser des Gebläselaufrads entspricht, kann vorzugsweise unmittelbar vor jedem Gebläseansaugring angeordnet sein.
  • In einer der Zeit bevorzugten Ausführungsform ist der Heiz-Wärmetauscher oberhalb des ihm umgehenden Luftkanals angeordnet, wobei die Warmluft zur Beschickung der Luftaustritte, die sich unter dem den Heiz-Wärmetauscher umgehenden Luftpfad befinden, durch eine feste Warmluftkanalisierung gewährleistet ist. Die Kaltluft zur Beschickung dieser Luftaustritte kann durch Öffnungen in der festen Warmluftkanalisierung gewährleistet werden.
  • Durch die Lage des Gebläses nah an den hinteren Passagieren des Fahrzeugs ist es vorteilhaft, daß das Gebläse wenigstens eine andere Heiz- bzw. Klimaanlage im Fahrzeug mit Luft versorgt, wobei wenigstens ein Luftstromsteuermittel vorgesehen ist, das die Luft zu den verschiedenen Anlagen beliebig steuern kann.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführung ist der Bereich, der in Luftströmungsrichtung wenigstens einem der Wärmetauscher nachgeordnet ist, mit dem Gebläseansaugbereich (22) durch einen Durchbruch derart verbunden, so daß das Gebläse Luft mindestens teilweise durch diesen Durchbruch saugen kann. Ferner ist es bevorzugt, daß dieser Durchbruch durch eine Wandung eines der Gebläsespirale unmittelbar zugeordneten Luftausströmers gewährleistet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Heiz-Klimaanlage einen ersten Betriebsmodus auf, in dem die Luft von der Heiz-Klimaanlage in den Fahrzeuginnenraum in eine erste Richtung durch einen Luftkanal zugeführt wird, und einen zweiten Betriebsmodus, in dem die Luft vom Fahrzeuginnenraum ins Gebläse mindestens teilweise durch denselben Luftkanal in eine zweite, der ersten entgegengesetzte Richtung zugeführt wird.
  • So wird die Luft vom Fahrzeuginnenraum in einem Voll-Kalt-Betrieb durch einen Luftkanal gesaugt, der sonst in anderen Betriebsmodi der Zufuhr von Luft von der Heiz-Klimaanlage zum Fußbereich der Passagiere dient. Genauso wird die Luft vom Fahrzeuginnenraum in einem Voll-Warm-Betrieb durch einen Luftkanal gesaugt, der sonst in anderen Betriebsmodi der Zufuhr von Luft von der Heiz-Klimaanage zum Kopfbereich der Passagiere dient.
  • Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß der Kühl-Wärmetauscher bzw. der unmittelbar vor ihm liegende Luftfilter für Service- bzw. Austauschzwecken durch eine Öffnung durch die Trennwand, die den Fahrzeuginnenraum vom Motorraum trennt, ohne Ausbau der Anlage zugänglich sind.
  • Ferner ist es von Vorteil, daß die Wärmetauscher bzw. der unmittelbar vor dem Kühl-Wärmetauscher liegende Luftfilter für Service- bzw. Austauschzwecken in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung, ohne Ausbau der Anlage zugänglich sind, wobei die Wärmetauscher bzw. Luftfilter einen gemeinsamen Deckel aufweisen, der vorzugsweise als Bestandteil der Instrumententafel ausgebildet ist.
  • Weiterhin ist von Vorteil, daß das Gebläse in einer Richtung senkrecht zu seiner Radachse für Service- bzw. Austauschzwecken leicht und ohne Ausbau der Anlage ausgetauscht werden kann.
  • Schließlich ist es ein weiterer Vorteil, daß ein zusätzlicher Wärmetauscher, der seine Wärme vorzugsweise aus dem Fahrzeugmotor holt, in Luftströmungsrichtung dem Gebläse vorliegt. Dieser zusätzliche Wärmetauscher kann durch wenigstens ein Luftstromsteuermittel umgangen werden.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen. Die Beschreibung dieser Formen ist als nicht einschränkend und lediglich beispielhaft anzusehen, wobei auf die beiliegende Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen gilt:
  • 1 zeigt einen vertikalen Querschnitt einer derzeit bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage;
  • 2 zeigt einen Grundriss auf einen Querschnitt der Ausführungsform aus 1;
  • 3 zeigt einen vertikalen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anlage.
  • In 1 ist ein vertikaler Querschnitt einer Heiz-Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Sie umfaßt ein Gebläse (2) mit einer Spirale (3) und einem radialen Laufrad (5), einen Gebläseansaugbereich (22}, einen Außenlufteintrittskanal (8) zur Zufuhr von frischer Luft in den Gebläseansaugbereich (22), eine Umluftöffnung (21) (nur in 2 dargestellt) zur Zufuhr von Luft vom Fahrzeuginnenraum in den Gebläseansaugbereich (22), ein Lufteintrittssteuermittel (23) zum Steuern der Außen- bzw. Umluft in den Gebläseansaugbereich (22), ein Gebläseaustrittskanal (9), nach dem die Luft in der Heiz-Klimaanlage weiter behandelt und anschließend in den Fahrzeuginnenraum ausgegeben und verteilt werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform schließt sich an das Gebläse (2) durch einen Gebläseaustrittskanal (9) ein Luftfilter (17) an. Unmittelbar nach dem Luftfilter (17) ist ein Kühl-Wärmetauscher (6) angeordnet, der Teil eines nicht dargestellten Klimakreises ist und dazu dient, die Luft bei Bedarf abzukühlen. Strömungstechnisch hinter dem Kühl-Wännetauscher (6) befindet sich ein Heiz-Wärmetauscher (7), der z.B. mit dem Kühlmittel des Fahrzeugmotors beschickt werden kann und dazu dient, die Luft, soweit gewünscht, zu erwärmen, bevor diese in den Fahrzeuginnenraum geführt wird.
  • Generell wird die Luft über einen Mannanströmer (10), einen Defrostausströmer (11), einen Fußausströmer für den vorderen Bereich (12) und einen Fußausströmer für den hinteren Fahrzeugbereich (13) in gesteuerter Weise dem Fahrzeuginnenraum zugeführt.
  • Um das Mischungsverhältnis an Warmluft und Frischluft oder gekühlter Luft einstellen zu können, wird üblicherweise in einem Mischraum eine Luftmischklappe (19) angeordnet, die den Anteil an jeweiliger Luft einstellen kann, die den Heiz-Wärmetauscher (7) durchquert oder über einen Umgehungskanal an diesem vorbeitritt.
  • Die bisher beschriebene Heiz-Klimaanlage entspricht einer üblichen, bekannten Anordnung und erlaubt die üblichen klimatischen Einstellungen „ganz kalt", „ganz warm" und „Mischluft", in denen man die Mischluftklappe in eine der zwei dargestellten Positionen oder in eine dazwischen befindliche Position bringt.
  • Im Gegensatz zu einer bisher bekannten Heiz-Klimaanlage ist jedoch erfindungsgemäß bei dieser Ausführung vorgesehen, daß der Außenlufteintrittskanal (8) und der Gebläseaustrittskanal (9) dicht beieinander liegen, wobei die Luft in diesen zwei Kanälen in zueinander entgegengesetzten Richtungen strömt. Weiterhin ist die Gebläseraddrehachse (4) in einer vertikalen Ebene angeordnet, die parallel zu der Fahrtrichtung verläuft und die die Stirnflächen (14, 15) der beiden Wärmetauscher (6, 7) senkrecht durchschneidet.
  • Das Gebläse (2), das derart den Wärmetauschern (6, 7) unterliegt, so daß, bezogen auf die Richtung des aus der Gebläsespirale (3) austretenden Luftstromes, die vom Luftstrom beaufschlagte Stirnfläche (14) des Kühl-Wärmetauschers (6) unter einem Winkel von 165° verläuft. Im Gebläseaustrittskanal (9) strömt die Luft im Uhrzeigersinn.
  • Die Trennwand (16), die den Fahrzeuginnenraum von dem ihm in Fahrtrichtung gesehen vorliegenden Motorraum trennt, ist zwischen dem Außenlufteintrittskanal (8) und dem Gebläseaustrittskanal (9) gelagert. Die Heiz-Klimaanlage wird von der Seite des Fahrzeuginnenraums gegen die Trennwand (16) gedichtet. Der Außenlufteintrittskanal (8) wüd von der Motorseite an die Trennwand dichtend montiert. Die Wasserabscheidung findet im Gebläseansaugbereich (22) bzw. in dem ihm vorliegenden Außenlufteintrittskanal (8) statt. Durch diese Anordnung und Montageart kann das Wasser nicht in den Fahrzeuginnenraum gelingen, da der Gebläseansaugbereich (22) bzw. der Außenlufteintrittskanal (8) der Trennwand (16) unterliegen.
  • Das Lufteintrittssteuermittel (23), das als eine einschenkelige Klappe ausgebildet ist, dient dazu, die Luft vom Außenlufteintrittskanal (8) bzw. von der Umluftöffnung (21) (nw in 2 dargestellt) in den Gebläseansaugbereich (22) zu führen. Das Lufteintrittssteuermittel (23) kann in eine der zwei dargestellten Positionen oder in eine dazwischen befindliche Position gebracht werden. Der Vordere Fußausströmer (12) ist unmittelbar der Gebläsespirale (3) und dem Gebläsemotor (20) zwischengeordnet.
  • Das Kondenswasserablaufrohr (24) ist von dem Schnitt in 1 nicht direkt betroffen und ist daher nur mit punktieren Linien im Hintergrund dargestellt.
  • In 2 ist ein Grundriss auf einen Querschnitt der Ausführungsform aus 1 dargestellt. Der Querschnitt verläuft durch das Gebläselaufrad (5) senkrecht zu seiner Drehachse (4).
  • Zu erkennen sind die Gebläsespirale (3), das Gebläserad (5), das Kondenswasserablaufrohr (24), der Außenlufteintrittskanal (8), der Gebläseaustrittskanal (9) und die Lagerung des Lufteintrittssteuermittels (23).
  • Das Gebläselaufrad (5) ist, bezogen auf die Breite des Fahrzeugs, im Wesentlichen mittig im Fahrzeug angeordnet. Die Gebläsespirale (3) ist derart um die Gebläseraddrehachse (4) gedreht, so daß eine optimale Anströmung des Kühl-Wärmetauschers (6) gewährleistet werden kann. Die aus der Gebläsespirale austretende Luft weist einen Winkel von etwa 22° mit der vertikalen Fahrtrichtungsebene auf. Diese Position der Gebläsespirale (3), bezogen auf die Breite des Fahrzeugs, entspricht gleichzeitig einem im Wesentlichen symmetrischen Bauraumbedarf im Fußbereich der vorderen Passagiere.
  • Das Kondenswasserablaufrohr (24) ist unmittelbar einem Anfangsabschnitt der Gebläsespirale (3) zugeordnet und verläuft parallel zur Gebläseraddrehachse (4).
  • Die Umluftöffnung (21) ist unmittelbar seitlich der Gebläsespirale (3) zugeordnet und ist als eine Mehrzahl von viereckigen Löchern in der Trennwand (6) ausgebildet. Die Trennwand verläuft senkrecht zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene.
  • In 3 ist noch eine Weiterbildung dargestellt, bei der ebenfalls wiederkehrende Bestandteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen und nicht erneut im Detail beschrieben werden.
  • Im Unterschied zu der in 1 gezeigten Ausführungsform, verbindet ein Durchbruch (18) den Gebläseansaugbereich (22) mit einem Fußausströmer, der dem hinteren Fahrzeugbereich (13) zugeordnet ist.
  • Die Luftmenge durch diesen Durchbruch (18) wird von einer Klappe (21) gesteuert.
  • Dieser Durchbruch (18) kann auch dazu dienen, die Wärmetauscher (6, 7) der obigen Heiz-Klimaanlage zu umgehen und eine andere Heiz-Klimaanlage, die beispielsweise im hinteren Bereich des Fahrzeugs gelagert ist, mit Luft zu versorgen.
  • Vorzugsweise kann der Durchbruch (18) in einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage oberhalb der Gebläsespirale (3) liegen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vorangehend vollständig und beispielhaft unter Bezugnahme auf eine derzeit bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, sollte der Fachmann erkennen, daß verschiedenste Änderungen und Modifikationen im Rahmen der Ansprüche möglich sind.
  • 1
    Luftführgehäuse
    2
    Gebläse
    3
    Gebläsespirale
    4
    Drehachse
    5
    Gebläselaufrad
    6
    Kühl-Wärmetauscher
    7
    Heiz-Wärmetauscher
    8
    Außenlufteintrittskanal
    9
    Gebläseaustrittskanal
    10, 11, 12, 13
    Luftausströmern
    14
    Stirnfläche
    15
    Stirnfläche
    16
    Trennwand
    17
    Luftfilter
    18
    Durchbruch
    19
    Luftmischklappe
    20
    Gebläsemotor
    21
    Umluftöffnung
    22
    Gebläseansaugbereich
    23
    Lufteintrittssteuermittel
    24
    Kondenswasserablaufrohr
    25
    Wasserablaufrohr
    26
    Klappe

Claims (21)

  1. Heiz-Klimaanlage, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Luftführungsgehäuse (1), einem Gebläse (2), einem Kühl-Wärmetauscher (6), einem Heiz-Wärmetauscher (7), mehreren Luftausströmern (10, 11, 12, 13), einem Außenlufteintrittskanal (8) zur Zufuhr von frischer Luft ins Gebläse (2), einem dicht bei dem Außenlufteintrittskanal (8) liegenden Gebläseaustrittskanal (9), wobei die Luft im Gebläseaustrittskanal (9) in eine erste Richtung strömt und die Luft im Außenlufteintrittskanal (8) in eine zweite, der ersten Richtung im Wesentlichen entgegengesetzte Richtung strömt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (2) derart den Wärmetauschern (6, 7) unterliegt, so daß, bezogen auf die Richtung des aus der Gebläsespirale (3) austretenden Luftstromes, die vom Luftstrom heaufschlagte Stirnfläche (14) des Kühl-Wärmetauschers (6) unter einem Winkel von wenigstens 90°, vorzugsweise zwischen 150° und 180°, verläuft.
  2. Heiz-Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseraddrehachse (4) in einer Ebene verläuft, die den Stirnflächen (14, 30) beider Wärmetauscher (6, 7) senkrecht zugeordnet ist.
  3. Heiz-Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseraddrehachse (4) in einer im Wesentlichen vertikalen Ebene liegt, die parallel zu der Fahrtrichtung verläuft, wobei die Gebläseraddrehachse (4) einen Winkel mit einer vertikalen Linie einschließt, der im Wesentlichen weniger als 25° beträgt.
  4. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die Trennwand (16), die den Fahrzeuginnenraum vom Motorraum trennt, der Außenlufteintrittskanal (8) auf der der Heiz-Klimaanlage gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
  5. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenlufteintrittskanal (8) mindestens teilweise als ein separates Gehäuse ausgebildet ist, das von der der Heiz-Klimaanlage gegenüberliegenden Seite an die Trennwand (16) montiert wird.
  6. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (16), die den Fahrzeuginnenraum vom Motorraum trennt, als eine Wandung des Außenlufteintrittskanals (8) bzw. des Gebläseaustrittskanals (9) dient.
  7. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (16), die den Fahrzeuginnenraum vom Motorraum trennt, eine Umluftöffnung (21) aufweist, die dazu dient, die Luft vom Fahrzeuginnenraum in den Gebläseansaugbereich (22) zurückzuführen.
  8. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, das den Außenlufteintrittskanal (8) mindestens teilweise integriert, wenigstens einen der folgenden Bauteilen bzw. Module umfaßt: das Lufteintrittssteuermittel (23), den Antrieb des Außenluftsteuermittels, einen Luftfilter, einen Deckel, der als Zugang zu einem Luftfilter (17) bzw. zu einem Wärmetauscher (6, 7) dient.
  9. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Wärmetauscher (6, 7) im Wesentlichen in einer horizontalen Richtung hintereinander angeordnet sind.
  10. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Kondenswasserablaufrohr (24) unmittelbar der Gebläsespirale (3), vorzugsweise unmittelbar einem Anfangsabschnitt der Gebläsespirale (3), zugeordnet ist.
  11. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondenswasserablaufrohr (24) in den Gebläseansaugbereich (22) mündet, der wenigstens ein Wasserablaufrohr (25) aufweist, das zum Ablauf des in der Außenluft beinhalteten Wassers und des im Kühl-Wärmetauscher (7) ausgeschiedenen Kondenswassers dient.
  12. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lufteintritt, der dazu dient, die Luft vom Fahrzeuginnenraum in den Gebläseansaugbereich (22) zurückzuführen, dicht zwischen dem Gebläseaustrittskanal (9) und dem Kühl-Wärmetauscher (6) gelagert ist.
  13. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Luftausströmer, der vorzugsweise zur Beschickung des Fußbereiches dient, zwischen dem Gebläseaustrittskanal (9) und dem Kühl-Wärmetauscher (6) gelagert ist.
  14. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich, der in Luftströmungsrichtung wenigstens einem der Wärmetauscher (6, 7) nachgeordnet ist, und der Gebläseansaugbereich (22) durch einen Durchbruch (18) derart verbunden sind, so daß das Gebläse (2) Luft mindestens teilweise durch diesen Durchbruch (18) saugen kann.
  15. Heiz-Klimaanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (18) durch eine Wandung eines unmittelbar der Gebläsespirale (3) zugeordneten Luftausströmers (13) gewährleistet ist.
  16. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz-Klimaanlage einen ersten Betriebsmodus aufweist, in dem die Luft von der Heiz-Klimaanlage in den Fahrzeuginnenraum in eine erste Richtung durch einen Luftkanal zugeführt wird, und einen zweiten Betriebsmodus aufweist, in dem die Luft vom Fahrzeuginnenraum ins Gebläse (2) mindestens teilweise durch denselben Luftkanal in eine zweite, der ersten entgegengesetzte Richtung zugeführt wird.
  17. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühl-Wärmetauscher (6) bzw. der unmittelbar vor ihm liegende Luftfilter (17) für Service- bzw. Austauschzwecken durch eine Öffnung durch die Trennwand (16), die den Fahrzeuginnenraum vom Motorraum trennt, ohne Ausbau der Anlage zugänglich sind.
  18. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (6, 7) bzw. der Luftfilter (17) für Service- bzw. Austauschzwecken in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung ohne Ausbau der Anlage zugänglich sind.
  19. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftfilter (17) und die Wärmetauscher (6, 7) einen gemeinsamen Deckel aufweisen, der vorzugsweise als Bestandteil der Instrumententafel ausgebildet ist.
  20. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (2) in einer Richtung senkrecht zu der Drehachse (4) seines Laufrads (5) ohne Ausbau der Anlage leicht ausgetauscht werden kann.
  21. Heiz-Klimaanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, das dem Kühl-Wärmetauscher (5) unterliegt und das zur Kanalisierung des im Kühl-Wärmetauscher (6) ausgeschiedenen Wassers dient, einteilig mit mindestens einem Teil der Gebläsespirale (3) ausgebildet ist.
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