DE19546550A1 - Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents
Belüftungsvorrichtung für FahrzeugeInfo
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- B60H3/06—Filtering
- B60H3/0608—Filter arrangements in the air stream
- B60H3/0625—Filter arrangements in the air stream with provisions for by-passing the filter element
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Description
Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für
Fahrzeuge, insbesondere in Verbindung mit Heizungs- oder
Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bei einer bekannten Belüftungsvorrichtung dieser Art
(DE 37 27 672 C1) sind Umluftöffnung mit Umluftklappe und
Bypassöffnung mit Bypassklappe auf der Saugseite des Gebläses
im Ansauggehäuse angeordnet, wobei die Umluftöffnung in
Luftströmungsrichtung gesehen vor, also stromaufwärts von,
dem Staubfilter und die Bypassöffnung zwischen Staub- und
Schadstoffilter angeordnet ist. Die beiden Luftklappen sind
jeweils um eine längs ihrer Längskanten verlaufende
Schwenkachse schwenkbar ausgebildet. Die Schwenkachsen sind
parallel zueinander ausgerichtet. Bei geöffneter Umluftklappe
durchströmt die von dem Gebläse über die Umluftöffnung
angesaugte Umluft im Filterbetrieb die beiden Filter auf der
Ansaugseite des Gebläses, um dann auf der Druckseite des
Gebläses über den Druckstutzen in einen Luftverteiler
einzuströmen. Im Bypassbetrieb durchströmt die Umluft mit
Freigabe der Bypassöffnung durch die Bypassklappe nur den
Staubfilter, wobei sie beim Einströmen über die Bypassöffnung
in den Gebläseeinlaß eine erhebliche Umlenkung erfährt. Eine
solche Umlenkung führt zu erheblichen Strömungsgeräuschen,
und der Strömungswiderstand des Staubfilters bedingt eine
Reduzierung des vom Gebläse erzeugbaren maximalen
Luftdurchsatzes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer
Belüftungsvorrichtung der eingangs genannten Art die
Luftströmungsverhältnisse zur Reduzierung der
Strömungsgeräusche und des Strömungswiderstands unter
Einhaltung einer kompakten Bauweise der Vorrichtung zu
optimieren.
Die Aufgabe ist bei einer Belüftungsvorrichtung der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung
erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung hat den Vorteil,
daß durch die erfindungsgemäße Anordnung der Umluftöffnung
mit Umluftklappe stromabwärts des Staubfilters und
stromaufwärts des Schadstoffilters die Umluft im
Bypassbetrieb unter Umgehung beider Filter auf direktem Weg
und ohne nennenswerte Umlenkung im Ansauggehäuse in den
Gebläseeinlaß einströmt, was wesentlich zur
Geräuschreduzierung beiträgt. Der Strömungswiderstand des
Staubfilters entfällt, so daß bei vorgegebener maximaler
Leistung des Gebläses der Luftdurchsatz erheblich gesteigert
werden kann. Auch im Filterbetrieb umgeht die Umluft den
Staubfilter, was keine Nachteile mit sich bringt, da eine
Staub- oder Schmutzfilterung eigentlich nur für von außen
angesaugte Frischluft, nicht aber für die bereits gefilterte
Umluft erforderlich ist. Damit reduzieren sich auch im
Filterbetrieb Strömungsgeräusche und Strömungswiderstand
Zusätzlich wird infolge der grundsätzlichen Umgehung des
Staubfilters durch die Umluft auch die Standzeit des
Staubfilters beträchtlich erhöht. Die erfindungsgemäße
Belüftungsvorrichtung hat im Umluftbetrieb insgesamt einen
wesentlichen geringeren Strömungswiderstand, wodurch sich der
Luftdurchsatz sowohl im Filter- als auch im Bypassbetrieb
erhöht oder bei gleichem Luftdurchsatz bei verringerter
Leistung des Gebläses die Strömungsgeräusche sich wesentlich
reduzieren. Die Funktion der Belüftungsvorrichtung im
Frischluftbetrieb, bei welcher Frischluft über eine dem
Staubfilter stromaufwärts vorgelagerte Frischluftöffnung mit
Frischluftklappe angesaugt wird, bleibt ungeschmälert
erhalten.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Belüftungsvorrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Patentansprüchen angegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
Umluftöffnung mit Umluftklappe einerseits und Bypassöffnung
mit Bypassklappe andererseits so angeordnet, daß die
Schwenkachsen von Umluftklappe und Bypassklappe rechtwinklig
zueinander ausgerichtet sind. Durch diese Öffnungs- und
Klappenanordnung läßt sich bei optimaler Luftführung ein
kleines Bauvolumen der Belüftungsvorrichtung einhalten.
In alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann dabei
der Schadstoffilter im Ansaugehäuse integriert werden, wobei
die Schwenkachsen von Umluft- und Bypassklappe in etwa mittig
zwischen den Luftfiltern in einer gemeinsamen Ebene
angeordnet sind, oder der Schadstoffilter im Druckstutzen
angeordnet werden, wobei er sich über nur einen Teil des
Luftdurchtrittsquerschnitts des Druckstutzens erstreckt und
die Bypassklappe den die Bypassöffnung bildenden anderen Teil
des Luftdurchtrittsquerschnitts abdeckt.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen;
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Belüftungsvorrichtung
für ein Fahrzeug,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt einer Belüftungsvorrichtung
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
schematisch dargestellt,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.
Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte
Belüftungsvorrichtung weist ein Gebläse 10 auf, das
eingangsseitig an einem Ansauggehäuse 11 und ausgangsseitig
an einem Druckstutzen 12 angeschlossen ist. Dem Druckstutzen
12 ist eine Heizungsanlage 13 mit einem strichliniert
angedeuteten Wärmetauscher 14 für die Lufterwärmung und ein
Luftverteiler 15 für die Aufteilung der Luft auf verschiedene
Luftkanäle nachgeschaltet. Anstelle der Heizungsanlage 13
kann auch eine Klimaanlage an den Druckstutzen 12
angeschlossen sein. Das Ansauggehäuse 11 umschließt eine
Frischluftöffnung 17, die in der Stirnwand 16 eines
Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist und
mittels einer sog. Frischluftklappe 18 geschlossen oder
geöffnet werden kann. Die im Ansauggehäuse 11 festgelegte
Schwenkachse der Frischluftklappe 18 ist mit 19
strichpunktiert angedeutet. Ferner ist im Ansauggehäuse 11
eine Umluftöffnung 20 vorgesehen, die zur Ansaugung von
Umluft aus dem Fahrzeuginnenraum mit diesem in Verbindung
steht. Die Umluftöffnung 20 ist in der Schnittdarstellung in
Fig. 2 zu sehen. Zum wechselweisen Schließen und Öffnen der
Umluftöffnung 20 ist im Ansauggehäuse 11 eine Umluftklappe 21
schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse ist in Fig. 1 und 2 mit
22 schematisch angedeutet. Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist,
ist durch eine Trennwand 23 im Ansauggehäuse 11 ein
Luftströmungskanal 24 ausgebildet, der von der
Frischluftöffnung 17 bis zur Rückwand des Ansauggehäuses 11
verläuft, dort um 180° umgelenkt wird und im Gebläseeinlaß
des Gebläses 10 mündet. Der bei geöffneter Frischluftklappe
18 und geschlossener Umluftklappe 21 im Strömungskanal 24
sich ausbildende Frischluftstrom ist in Fig. 1 mit den
Pfeilen 25 gekennzeichnet. Der bei geschlossener
Frischluftklappe 18 und geöffneter Umluftklappe 21 im
Strömungskanal 24 sich ausbildende Umluftstrom ist in Fig. 2
mit den Strömungspfeilen 26 angedeutet. Beide Luftströme
werden nahe dem hinteren Ende des Ansauggehäuses 11 um 180°
umgelenkt und treten in das Gebläse 10 ein. Dieser Luftstrom,
der in beiden Fällen gleich verläuft, ist in Fig. 1 mit
Strömungspfeilen 27 gekennzeichnet.
In dem vorderen Teil des Strömungskanals 24 sind zwei
Luftfilter, ein sog. Vor- oder Staubfilter 28 und ein sog.
Haupt- oder Schadstoffilter 29, in Luftströmungsrichtung
hintereinander angeordnet, und zwar so, daß ihre
Filterflächen jeweils den gesamten Luftdurchtrittsquerschnitt
des Strömungskanals 24 überdecken. In Luftströmungsrichtung
gesehen ist dabei der Staubfilter 28 stromaufwärts der
Umluftöffnung 20 und der Schadstoffilter 29 stromabwärts der
Umluftöffnung 20 angeordnet, so daß die Umluftöffnung 20 mit
Umluftklappe 21 zwischen den beiden Luftfiltern 28, 29 liegt.
In der Trennwand 23 ist weiterhin eine Bypassöffnung 30
vorgesehen, deren Öffnungsquerschnitt von einer Bypassklappe
31 steuerbar ist. Die Bypassklappe 31 wird dabei um eine im
Ansauggehäuse 11 festgelegte Schwenkachse 32 geschwenkt.
Bypassöffnung 30 und Bypassklappe 31 sind so angeordnet, daß
die Schwenkachse 32 rechtwinklig zur Schwenkachse 22 der
Umluftklappe 21 ausgerichtet ist. Die beiden Schwenkachsen 22
und 32 liegen dabei in einer gemeinsamen Ebene, die sich etwa
mittig zwischen den Luftfiltern 28, 29 rechtwinklig zur Achse
des Strömungskanals 24 erstreckt und etwa parallel zu den
Filterflächen mindestens des Schadstoffilters 29 verläuft.
Bei durch die Bypassklappe 31 freigegebener Bypassöffnung 30
wird ein direkt zum Gebläseeinlaß führender Bypass geöffnet,
so daß der Luftstrom den Schadstoffilter 29 umgeht.
Im sog. Umluftbetrieb, bei welchen die Frischluftklappe 18
geschlossen und die Umluftklappe 21 mehr oder weniger weit
geöffnet ist, wird von dem Gebläse 10 Umluft aus dem
Fahrzeuginnenraum angesaugt. Im Umluftbetrieb kann wahlweise
die Bypassklappe 31 geschlossen oder geöffnet sein. Bei
geschlossener Bypassklappe 31 spricht man vom sog.
Filterbetrieb, bei offener Bypassklappe 31 vom sog.
Bypassbetrieb. Im Filterbetrieb strömt die über die
Umluftöffnung 20 angesaugte Umluft gemäß den Pfeilen 26 in
Fig. 2 durch den Schadstoffilter 29 hindurch, wird an der
hinteren Gehäusewand des Ansauggehäuses 11 umgelenkt und
strömt in Pfeilrichtung 27 in Fig. 1 in den Gebläseeinlaß des
Gebläses 10 ein, um dann in den Druckstutzen 12 eingedrückt
zu werden. Im Bypassbetrieb strömt die über die Umluftöffnung
20 angesaugte Luft unter Umgehung des Schadstoffilters 29
direkt in den Gebläseeinlaß des Gebläses 10 ein. Die Luft
wird dabei in der Ebene nur einmal um etwa 90° umgelenkt, so
daß der Strömungswiderstand der Belüftungsvorrichtung
gegenüber dem Filterbetrieb, wo die Luft insgesamt dreimal
umgelenkt wird und noch den Schadstoffilter 29 durchströmt,
wesentlich herabgesetzt ist. Damit kann der Luftdurchsatz im
Bypassbetrieb drastisch gesteigert werden.
Im Frischluftbetrieb ist die Frischluftklappe 18 mehr oder
weniger weit geöffnet und die Umluftklappe 21 vollständig
geschlossen. Die gemäß den Strömungspfeilen 25 in Fig. 1 über
die Frischluftöffnung 17 angesaugt Frischluft durchströmt in
allen Fällen den Staubfilter 28, im Filterbetrieb zusätzlich
den Schadstoffilter 29 und tritt in den Gebläseeinlaß des
Gebläses 10 ein. Bei geöffneter Bypassklappe 31 strömt die
Frischluft nach Durchgang durch den Staubfilter 28 unter
Umgehung des Schadstoffilters 29 unmittelbar in den
Gebläseeinlaß des Gebläses 10 ein.
Die in Fig. 3 und 4 in zwei verschiedenen
Schnittdarstellungen schematisch skizzierte
Belüftungsvorrichtung ist gegenüber der zuvor beschriebenen
Belüftungsvorrichtung insoweit modifiziert, als der
Schadstoffilter 29 nicht auf der Saugseite des Gebläses 10 im
Ansauggehäuse 11 sondern auf der Druckseite des Gebläses 10
im Druckstutzen 12 angeordnet ist. Der Schadstoffilter 29
erstreckt sich im Druckstutzen 12 über nur einen Teil von
dessen Luftdurchtrittsquerschnitt. Der verbleibende Teil
bildet eine Bypassöffnung 33, die wiederum von einer
Bypassklappe 34 wahlweise geschlossen bzw. freigegeben wird.
Die Schwenkachse der Bypassklappe 34 ist in Fig. 3 und 4 mit
35 gekennzeichnet. Im übrigen stimmt die
Belüftungsvorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 mit der in Fig. 1
und 2 überein, so daß gleiche Bauteile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind. Auch bei der
Belüftungsvorrichtung gemäß Fig. 3 und Fig. 4 ist die
Umluftöffnung 20 mit Umluftklappe 21 stromabwärts des
Staubfilters 28 und stromaufwärts des Schadstoffilters 29
angeordnet. Umluftöffnung 20 mit Umluftklappe 21 und
Bypassöffnung 33 mit Bypassklappe 34 sind wiederum so
zueinander angeordnet, daß die Schwenkachsen 22 und 35 von
Umluftklappe 21 und Bypassklappe 34 rechtwinklig zueinander
ausgerichtet sind. Die Frischluftklappe 18 zum Öffnen und
Schließen der Frischluftöffnung 17 ist in Fig. 3 und 4
schematisch angedeutet, ebenso wie die Umluftöffnung 20, die
in Fig. 3 nur strichliniert eingezeichnet ist.
Im Frischluftbetrieb durchströmt die Frischluft das
Staubfilter 28, tritt in den Gebläseeinlaß des Gebläses 10
ein und durchströmt den Druckstutzen 12. Im Umluftbetrieb
tritt die Umluft über die Umluftöffnung 20 unter Umgehung des
Staubfilters 28 unmittelbar in den Gebläseeinlaß des Gebläses
10 ein und durchströmt ebenfalls den Druckstutzen 12. Bei
Filterbetrieb ist die Bypassklappe 34 im Druckstutzen 12
geschlossen, so daß die Luft durch den Schadstoffilter 29
hindurchtritt. Im Bypassbetrieb ist die Bypassklappe 34
geöffnet, so daß die Luft am Schadstoffilter 29 vorbeiströmt.
Claims (5)
1. Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere in
Verbindung mit einer Heizungs- oder Klimaanlage von
Kraftfahrzeugeng mit einem Gebläse, das eingangsseitig an
einem Ansauggehäuse und ausgangsseitig an einem Druckstutzen
angeschlossen ist, mit einem im Ansauggehäuse angeordneten
Staubfilter, mit einem im Luftstrom stromabwärts des
Staubfilters angeordneten Schadstoffilter, mit einem den
Schadstoffilter umgehenden Bypass, dessen Bypassöffnung von
einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Bypassklappe
wahlweise verschließ- und freigebbar ist, und mit einer mit
dem Fahrzeuginnenraum in Verbindung stehenden Umluftöffnung
im Ansauggehäuse, die mit einer um eine Schwenkachse
schwenkbaren Umluftklappe wahlweise verschließ- und
freigebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umluftöffnung (20) in Luftströmungsrichtung gesehen,
zwischen dem Staubfilter (28) und dem Schadstoffilter (29)
angeordnet ist.
2. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umluftöffnung (20) mit Umluftklappe (21) einerseits
und die Bypassöffnung (30; 33) mit Bypassklappe (31; 34)
andererseits so ausgebildet sind, daß die Schwenkachsen
(22, 32; 35) von Umluftklappe (21) und Bypassklappe (31; 34)
rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schadstoffilter (28) im Ansauggehäuse (11) integriert
ist und die Schwenkachsen (22, 32) der Luftklappen (21, 31) in
einer zwischen den Luftfiltern (28, 29) liegenden Ebene
angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Luftfilter (28, 29) sich etwa im
Parallelabstand zueinander über den
Luftdurchtrittsquerschnitt des Ansauggehäuses (11) erstrecken
und daß die Ebene der Schwenkachsen (22, 23) der beiden
Luftklappen (21, 31) etwa mittig und parallel zu den
Filterflächen mindestens des Schadstoffilters (28)
ausgerichtet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schadstoffilter (28) im Druckstutzen (12) angeordnet
ist und sich nur über einen Teil von dessen
Luftdurchtrittsquerschnitt erstreckt und daß die Bypassklappe
(34) den die Bypassöffnung (33) bildenden anderen Teil des
Luftdurchtrittsquerschnitts abdeckt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995146550 DE19546550C2 (de) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge |
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DE1995146550 DE19546550C2 (de) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge |
Publications (2)
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DE19546550A1 true DE19546550A1 (de) | 1997-06-19 |
DE19546550C2 DE19546550C2 (de) | 1998-07-02 |
Family
ID=7780022
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1995146550 Expired - Fee Related DE19546550C2 (de) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge |
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- 1995-12-13 DE DE1995146550 patent/DE19546550C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19546550C2 (de) | 1998-07-02 |
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |