DE19501593A1 - Heizungs- und Belüftungsvorrichtung für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungs- und Belüftungsvorrichtung für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs.

Bei der erfindungsgemäßen Heizungs- und Belüftungs­ vorrichtung handelt es sich um die Ausführung mit einem Gehäuse, das einen Frischlufteinlaß begrenzt, einer Mischkammer, die mit einer Entfrosterleitung, mit einer Belüftungsleitung und mit einer Heizungslei­ tung in Verbindung steht, einem Frischluftzuleitungs­ strang, der zwischen dem Frischlufteinlaß und der Mischkammer vorgesehen ist, einem Lufterhitzerstrang, der zwischen dem Frischlufteinlaß und der Mischkammer vorgesehen ist und einen Wärmetauscher enthält, wobei die Vorrichtung außerdem eine Mischklappe umfaßt, die an der Verbindungsstelle der beiden vorgenannten Stränge schwenkbar angebracht ist, um die Verteilung eines Luftstroms zwischen diesen beiden Strängen zu bewirken, sowie wenigstens einen Kanal, der seitlich im Verhältnis zur Mischklappe vorgesehen ist, um einen Warmluftstrom aus dem Lufterhitzerstrang zur Entfro­ sterleitung zu führen.

Aus der FR-A-2 562 845 ist bereits eine Heizungsvor­ richtung dieser Art bekannt.

Bei einer derartigen bekannten Heizungsvorrichtung kann die Entfrosterleitung einen Luftstrom zu minde­ stens einer der Scheiben des Fahrzeugs befördern, ins­ besondere zur Windschutzscheibe, während die Lüftungs­ leitung einen Luftstrom zum Kopf der Fahrzeuginsassen und die Heizungsleitung einen Luftstrom zu den Füßen der Fahrzeuginsassen befördern kann.

Die Mischklappe kann jede beliebige Position zwischen den beiden vorerwähnten Endstellungen einnehmen, um die Verteilung des Luftstroms zwischen dem Luftzu­ leitungsstrang und dem Lufterhitzerstrang herbei zu­ führen und auf diese Weise die Temperatur der Luft zu regeln, die sich in der Mischkammer befindet und die anschließend zu den vorerwähnten Leitungen befördert wird.

Der seitlich vorgesehene Kanal ermöglicht es, einen aus dem Lufterhitzerstrang entnommenen Warmluftstrom direkt in die Entfrosterleitung zu befördern. Daraus folgt, daß die Temperatur der zu den Scheiben, ins­ besondere zur Windschutzscheibe, geleiteten Luft deut­ lich höher als die Temperatur der durch die anderen Leitungen beförderten Luft ausfällt.

Eine derartige bekannte Vorrichtung führt zu völlig zufriedenstellenden Ergebnissen, wenn sie auf die Heizungsposition eingestellt wird, da sie eine er­ hebliche Erhöhung der Temperatur der durch die Ent­ frosterleitung beförderten Luft ermöglicht.

Diese bekannte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß es in den Belüftungspositionen, in denen Frisch­ luft zugeleitet wird, vorkommen kann, daß ein geringer Luftdurchsatz durch den Wärmetauscher und anschließend durch den Kanal strömt, bevor er zur Entfrosterleitung befördert wird, wodurch sich die Temperatur der Luft im Fahrgastraum erhöht, obgleich eine solche Tempera­ turerhöhung nicht gewünscht ist.

Der Zweck der Erfindung besteht insbesondere darin diesen Nachteil zu beseitigen.

Dazu schlägt sie eine Heizungsvorrichtung der vorge­ nannten Art vor, bei der die Mischklappe mit einem Seitenflügel versehen ist, der sich im Innern des Kanals erstreckt und der in der Lage ist, diesen Kanal zu öffnen, wenn sich die Mischklappe in einer ersten Endstellung mit Verschluß des Frischluftzuleitungs­ strangs befindet, und diesen Kanal zu schließen, wenn sich die Mischklappe in einer zweiten Endstellung mit Verschluß des Lufterhitzerstrangs befindet.

In der ersten vorgenannten Endstellung bewirkt die Mischklappe somit den Verschluß des Frischluftzu­ leitungsstrangs und folglich die Öffnung des Luft­ erhitzerstrangs. Die gesamte Luft strömt durch diesen Lufterhitzerstrang und wird bei der Berührung mit dem Wärmetauscher erhitzt, bevor sie zu den verschiedenen vorgenannten Leitungen geführt wird.

In dieser Position öffnet der Seitenflügel der Misch­ klappe den vorgenannten Kanal vollständig, so daß die Warmluft durch diesen Kanal zur Entfrosterleitung gelangen kann.

Wenn sich die Mischklappe in der zweiten vorerwähnten Endstellung befindet, bewirkt sie den Verschluß des Lufterhitzerstrangs und folglich die Öffnung des Frischluftzuleitungsstrangs. Die gesamte Luft strömt dann direkt in die Mischkammer, bevor sie zu den verschiedenen vorgenannten Leitungen befördert wird.

In ebendieser Position bewirkt der Seitenflügel den Verschluß des Kanals, so daß jedes Risiko einer mög­ lichen Zuleitung von Warmluft zur Entfrosterleitung durch diesen Kanal ausgeschlossen ist.

Die Erfindung kommt insbesondere bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art zur Anwendung, bei der die Misch­ klappe einen Hauptflügel und einen Nebenflügel ent­ hält, die sich beiderseits einer Schwenkachse erstrecken, und bei der der Hauptflügel den Verschluß des Frischluftzuleitungsstrangs und den Verschluß des Lufterhitzerstrangs in einer der beiden vorgenannten Endstellungen bewirken kann, während sich der Neben­ flügel im Lufterhitzerstrang bewegt.

Erfindungsgemäß befindet sich der Seitenflügel dann auf der gleichen Seite der Schwenkachse wie der Neben­ flügel der Mischklappe.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Hauptflügel eben, und der Seitenflügel ist eben, wobei sie sich in etwa in der gleichen Ebene befinden.

Die Erfindung sieht außerdem vor, daß der Seitenflügel einen spitzen Winkel mit dem Nebenflügel bildet und mit diesem durch einen Kreissektorabschnitt verbunden ist, dessen Spitzenwinkel gleich dem vorgenannten spitzen Winkel ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung haben der Hauptflügel und der Nebenflügel in etwa die gleiche Breite, und sie werden von einer in etwa halbkreis­ förmigen Schaufel eingefaßt, die auf die Schwenkachse der Klappe zentriert ist, wobei der Hauptflügel und der Nebenflügel auf einer Seite der Schaufel und der Seitenflügel auf einer anderen Seite der Schaufel angeordnet sind.

Diese Schaufel ermöglicht eine Kanalisierung des zur Mischkammer geleiteten Luftstroms und des zum Seiten­ kanal geführten Luftstroms.

Der Seitenflügel hat vorteilhafterweise eine in etwa rechteckige Form, und der Kanal besitzt einen Quer­ schnitt mit in etwa gleicher Form.

Bei einer ersten Ausführungsart der Erfindung wird der Kanal durch einen Absatz in einer Seitenwand des Gehäuses gebildet.

Bei einer anderen Ausführungsform wird dieser Kanal zwischen einer Seitenwand des Gehäuses und einer in dessen Innern angesetzten Platte begrenzt.

Vorteilhafterweise umfaßt die Vorrichtung zwei Kanäle, die beiderseits der Mischklappe angeordnet sind, wobei letztere mit zwei Seitenflügeln versehen ist, die sich jeweils in einem der zwei vorgenannten Kanäle bewegen können.

In der nachstehend nur als Beispiel angeführten Be­ schreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, auf denen folgendes dargestellt ist:

Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht einer erfin­ dungsgemäßen Heizungs- und Belüftungsvorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine Teilschnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Teilschnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine Teilschnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 1 bei einer anderen Ausführungs­ form der Erfindung.

Fig. 5 zeigt eine Perspektivansicht der Mischklappe der Vorrichtung von Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Heizungsvorrichtung umfaßt ein Gehäuse 10, das hauptsächlich durch eine Wand 12 begrenzt wird, deren Erzeugende parallel zueinander und senkrecht zur Ebene der Figur verlaufen.

Außerdem wird das Gehäuse durch zwei gegenüberliegende Seitenwände 14 begrenzt, von denen eine in den Fig. 2 bis 4 zu erkennen ist.

Das Gehäuse 10, das vorteilhafterweise aus Kunststoff ausgeführt wird, begrenzt einen Lufteinlaß 16, der in das Gehäuse einen eingeblasenen Frischluftstrom ein­ leitet, welcher außerhalb des Fahrgastraums aufgenom­ men oder aus dem Fahrgastraum umgewälzt wird, wobei dieser Luftstrom gegebenenfalls klimatisiert wird.

Das Gehäuse 10 begrenzt außerdem eine Mischkammer 18, die mit einer Entfrosterleitung 20, einer Lüftungs­ leitung 22 und einer Heizungsleitung 24 in Verbindung steht.

Die Entfrosterleitung 20 wird durch eine schwenkbare Klappe 26 gesteuert und kann Frisch- oder Warmluft zu wenigstens einer Düse leiten, die in der Nähe einer Scheibe des Fahrzeugs, insbesondere der Windschutz­ scheibe, angeordnet ist.

Die Lüftungsleitung 22 kann einen Frisch- oder Warm­ luftstrom zu mindestens einer Belüftungsdüse leiten, die sich vor allem am Armaturenbrett des Fahrzeugs befindet. Die Heizungsleitung 24 kann einen Frisch- oder Warmluftstrom zu mindestens einer Luftdüse be­ fördern, die im unteren Bereich des Fahrgastraums angeordnet ist, um diese Luft zum Fußraum der Fahr­ zeuginsassen zu leiten.

Die Leitungen 22 und 24 werden durch eine gemeinsame Regelklappe 28 gesteuert.

Die Vorrichtung 10 begrenzt ferner einen Frischluft­ zuleitungsstrang 30, der zwischen dem Frischlufteinlaß 16 und der Mischkammer 18 vorgesehen ist.

Das Gehäuse 10 begrenzt ferner einen Lufterhitzer­ strang 32, der in etwa U-förmig ausgeführt ist und der einerseits mit dem Lufteinlaß 16 und andererseits mit der Mischkammer 18 in Verbindung steht.

Die U-Form des Strangs 32 wird durch einen Teil der Wand 12 und durch eine Innenwand 34 begrenzt.

Im Lufterhitzerstrang 32 ist ein Wärmetauscher 36 mit zwei Stutzen 38 und 40 angeordnet, die als Einlaß bzw. Auslaß für ein Wärmeträgermedium dienen, bei dem es sich vorteilhafterweise um die Kühlflüssigkeit des Fahrzeugmotors handelt.

An der Verbindungsstelle zwischen den beiden Strängen 30 und 32 ist eine Mischklappe 42 vorgesehen, die schwenkbar um eine Achse 44 gelagert ist, die sich an der Verbindungsstelle der Stränge 30 und 32 befindet.

Desweiteren umfaßt das Gehäuse zwei Kanäle 46, die seitlich beiderseits der Mischklappe 42 vorgesehen sind. In den Fig. 1 bis 4 ist nur einer der beiden Kanäle 46 zu erkennen.

In Fig. 1 wird dieser Kanal 46 durch einen gestri­ chelten Bereich veranschaulicht, um seinen Anbrin­ gungsort besser zu verdeutlichen.

Wie zu erkennen ist, steht der Kanal 46 mit einem Bereich 48 des Warmluftzuleitungsstrangs in Verbin­ dung, der sich zwischen dem Wärmetauscher 36 und der Mischkammer 18 befindet.

Andererseits steht der Kanal 46 mit der Entfroster­ leitung 20 in einem Bereich 50 in Verbindung, der sich unmittelbar vor der Regelklappe 26 befindet.

Es dürfte verständlich werden, daß die beiden Kanäle 46 auf diese Weise eine direkte Zufuhr von Warmluft, die aus dem Lufterhitzerstrang 32 entnommen wird, in die Entfrosterleitung 20 ermöglichen.

Der Kanal 46 hat einen in etwa rechteckigen Quer­ schnitt (Fig. 2 und 3), der durch einen in der Sei­ tenwand 14 vorgesehenen Absatz 52 mit gleicher Form begrenzt wird.

Bei einer in Fig. 4 dargestellten Variante wird dieser Kanal zumindest teilweise durch eine angesetzte Platte 54 begrenzt, die im Innern des Gehäuses und in einem Abstand von einer ebenen Wand 56 angeordnet ist, die zur Seitenwand des Gehäuses gehört.

Die Mischklappe 42 besteht aus einem Hauptflügel 58 und einem Nebenflügel 60, die sich beiderseits der Schwenkachse 44 erstrecken (Fig. 1 und 5). Der Flügel 58 hat eine allgemein rechteckige ebene Form und wird an drei Seiten durch eine Dichtung 62 eingefaßt.

Der Nebenflügel 60 umfaßt einen ersten Teil 60-1, der eine allgemein rechteckige ebene Form mit der gleichen Breite wie der Hauptflügel 58 besitzt und der einen Winkel A (Fig. 5) im Verhältnis zur Ebene des Haupt­ flügels 58 bildet. Der Teil 60-1 wird durch einen Abschlußteil 60-2 verlängert, der eine allgemein rechteckige ebene Form mit gleicher Breite aufweist. Der Teil 60-2 verläuft praktisch parallel zur Ebene des Hauptflügels 58.

Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, umfaßt die Mischklappe 42 darüber hinaus zwei Seitenflügel 64 mit allgemein rechteckiger Form, die sich symmetrisch beiderseits des Hauptflügels 58 und des Nebenflügels 60 der Misch­ klappe erstrecken.

Die beiden Seitenflügel 64 befinden sich auf der gleichen Seite der Schwenkachse 44 wie der Nebenflügel 60 der Mischklappe. Jeder der Seitenflügel 64 ist eben ausgeführt und in etwa in der gleichen Ebene wie der Hauptflügel 58 angeordnet.

Es dürfte verständlich geworden sein, daß der Seiten­ flügel 64 ebenfalls einen Winkel A (Fig. 5) mit dem Nebenflügel 60 bildet. Jeder der Seitenflügel 64 ist mit dem Nebenflügel 60 durch einen Kreissektorab­ schnitt 66 verbunden, dessen Spitzenwinkel gleich dem vorerwähnten spitzen Winkel A ist.

Der Hauptflügel 58 und der Nebenflügel 60 der Misch­ klappe haben die gleiche Breite und werden auf jeder Seite von einer in etwa kreisförmigen Schaufel 68 eingefaßt (Fig. 5), die auf die Schwenkachse 44 zentriert ist. Dabei wird verständlich, daß jeder Seitenflügel 64 auf einer Seite der Schaufel 68 an­ geordnet ist, während sich die Flügel 58 und 60 auf einer anderen Seite dieser Schaufel befinden.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich wie folgt beschreiben.

Die Mischklappe 42 kann jede beliebige Position zwi­ schen zwei Endstellungen einnehmen.

In einer ersten Endstellung (Klappe 42 in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien dargestellt) verschließt der Hauptflügel 58 den Zugang zum Frischluftzuleitungs­ strang 30, wobei er den Lufterhitzerstrang 32 voll­ ständig öffnet. In dieser Stellung läßt der Neben­ flügel 60 die Warmluft ungehindert durchströmen.

Außerdem befindet sich jeder Seitenflügel 64 in einer Position mit vollständiger Öffnung des entsprechenden Kanals 46.

Daraus folgt, daß die gesamte Luft, die durch den Einlaß 16 zuströmt, durch den Wärmetauscher 36 erhitzt und zur Mischkammer 18 und von dort aus zu den ver­ schiedenen Leitungen befördert wird.

Ferner strömt Warmluft durch die beiden Kanäle 46 zur Entfrosterleitung 20.

In der anderen Endstellung (Klappe 42 in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellt) bewirkt der Haupt­ flügel 58 der Mischklappe den Verschluß des Lufter­ hitzerstrangs 32 und die vollständige Öffnung des Frischluftzuleitungsstrangs 30.

In ebendieser Position bewirkt der Seitenflügel 60 den Verschluß des Lufterhitzerstrangs 34 an seinem Auslaß.

Außerdem bewirkt jeder Seitenflügel 64 der Klappe den Verschluß des entsprechenden Kanals 46.

Das hat zur Folge, daß die gesamte Frischluft, die durch den Einlaß 16 zuströmt, direkt in die Misch­ kammer 18 und von dort zu den verschiedenen Leitungen befördert wird. Dabei besteht keinerlei Risiko, daß Warmluft durch die Kanäle 46 zur Entfrosterleitung 20 befördert wird, da diese beiden Kanäle durch die Seitenflügel 64 der Klappe vollständig verschlossen werden.

Desweiteren ist zu beachten, daß die Mischklappe auch andere Zwischenpositionen einnehmen kann.

In allen Stellungen der Klappe ermöglichen die Schau­ feln 68 die Kanalisierung eines in die Mischkammer 18 zugeführten Frisch- oder Warmluftstroms und zweier Warmluftströme, die durch die beiden Kanäle 46 ge­ leitet werden.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend als Beispiel beschriebene Ausführungsform beschränkt.

Claims (9)

1. Heizungs- und Belüftungsvorrichtung für den Fahr­ gastraum eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem Ge­ häuse (10), das einen Frischlufteinlaß (16) begrenzt, einer Mischkammer (18), die mit einer Entfroster­ leitung (20), mit einer Belüftungsleitung (22) und mit einer Heizungsleitung (24) in Verbindung steht, einem Frischluftzuleitungsstrang (32), der zwischen dem Frischlufteinlaß (16) und der Mischkammer (18) vorge­ sehen ist, einem Lufterhitzerstrang (32), der zwischen dem Frischlufteinlaß (16) und der Mischkammer (18) vorgesehen ist und einen Wärmetauscher (36) enthält, wobei die Vorrichtung außerdem eine Mischklappe (42) umfaßt, die an der Verbindungsstelle der beiden vorge­ nannten Stränge (30 und 32) schwenkbar angebracht ist, um die Verteilung eines Luftstroms zwischen diesen beiden Strängen zu bewirken, sowie wenigstens einen Kanal (46), der seitlich im Verhältnis zur Mischklappe (42) vorgesehen ist, um einen Warmluftstrom aus dem Lufterhitzerstrang (32) zur Entfrosterleitung (20) zu führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischklappe (42) mit einem Seitenflügel (64) versehen ist, der sich im Innern des Kanals (46) erstreckt und der in der Lage ist, diesen Kanal zu öffnen, wenn sich die Mischklappe (42) in einer ersten Endstellung mit Verschluß des Frischluftzuleitungs­ strangs (30) befindet, und diesen Kanal zu schließen, wenn sich die Mischklappe in einer zweiten Endstellung mit Verschluß des Lufterhitzerstrangs (32) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Misch­ klappe (42) einen Hauptflügel (58) und einen Nebenflü­ gel (60) enthält, die sich beiderseits einer Schwenk­ achse (44) erstrecken, und bei der der Hauptflügel (58) den Verschluß des Frischluftzuleitungsstrangs (30) und den Verschluß des Lufterhitzerstrangs (32) in einer der beiden vorgenannten Endstellungen bewirken kann, während sich der Nebenflügel (60) im Lufter­ hitzerstrang (32) bewegt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Seitenflügel (64) auf der gleichen Seite der Schwenkachse (44) wie der Nebenflügel (60) der Mischklappe befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Haupt­ flügel (58) eben ausgeführt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Seitenflügel (64) eben und in etwa in der gleichen Ebene wie dieser Hauptflügel angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Seitenflügel (64) einen spitzen Winkel (A) mit dem Nebenflügel (60) bildet und mit diesem durch einen Kreissektorabschnitt (66) verbunden ist, dessen Spitzenwinkel gleich diesem spitzen Winkel (A) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hauptflügel (58) und der Nebenflügel (60) in etwa die gleiche Breite haben und von einer in etwa halbkreis­ förmigen Schaufel (68) eingefaßt werden, die auf die Schwenkachse (44) der Klappe zentriert ist, wobei der Hauptflügel (58) und der Nebenflügel (60) auf einer Seite der Schaufel und der Seitenflügel (64) auf einer anderen Seite der Schaufel angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Seitenflügel (64) eine in etwa rechteckige Form hat und daß der Kanal (46) einen Querschnitt mit in etwa gleicher Form besitzt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kanal (46) durch einen Absatz (52) in einer Seitenwand (14) des Gehäuses (10) gebildet wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kanal (46) zwischen einem Abschnitt (56) einer Seitenwand (14) des Gehäuses und einer im Innern des Gehäuses angesetzten Platte (54) begrenzt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß sie zwei Kanäle (46) umfaßt, die beiderseits der Mischklappe (42) angeordnet sind, und daß diese Mischklappe mit zwei Seitenflügeln (44) versehen ist, die sich jeweils in einem der zwei vorgenannten Kanäle (46) bewegen können.