DE19631024A1 - Heiz- oder Klimaanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz- oder Klimaanlage, insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Aus der DE 44 42 000 A1 ist eine Klimaanlage mit einem Gehäuse be­ kannt, innerhalb dessen drei sternförmig zueinander angeordnete Ein­ baurahmen mit einer Anzahl von in einer Reihe angeordneten Lamellen angeordnet sind. Der durch den Verdampfer geleitete Luftstrom teilt sich in Abhängigkeit von der Stellung der Lamellen in einen durch einen sich von dem Verdampfer direkt zu dem Auslaß erstreckenden Kaltluftkanal geführten Kaltluftstrom einerseits und in einen durch einen einen Heizkörper aufweisenden Warmluftkanal geführten Warm­ luftstrom andererseits auf. Innerhalb des Warmluftkanals befinden sich zwei Einbaurahmen, und zwar ein Einbaurahmen in Strömungsrich­ tung vor und ein Einbaurahmen in Strömungsrichtung nach dem Heizkör­ per. Ein dritter Einbaurahmen befindet sich innerhalb des Kaltluft­ kanals. Zur Steuerung der Kaltluftmenge einerseits und der Warmluft­ menge andererseits werden die Lamellen der entsprechenden Einbaurah­ men gleichsinnig in eine Öffnungsstellung, einer Schließstellung oder einer zwischen diesen liegenden Öffnungsstellung verschwenkt.

Nachteilig an der bekannten Klimaanlage ist, daß sich aufgrund der Ausbildung und Anordnung der Einbaurahmen nur ein annähernd parabel­ förmiger Temperaturverlauf in Abhängigkeit von der Öffnungs- bzw. Schließstellung der Lamellen an den Auslaßöffnungen des Gehäuses re­ alisieren läßt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Heiz- oder Klimaanlage der­ art weiterzubilden, daß bei gleichen Bauabmessungen des Gehäuses ein variableres Temperaturprofil an den Auslaßöffnungen ermöglicht wird.

Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 auf.

Nach der Erfindung ist der Durchlaßöffnungsquerschnitt zumindest ei­ ner Lamelle eines Einbaurahmens unabhängig von dem Durchlaßöff­ nungsquerschnitt der anderen Lamellen einstellbar. Dies ermöglicht eine unabhängige Steuerung einer aus dem Verdampfer strömenden Teil­ luftmenge, so daß einerseits die Temperatur-Steuerkurve von dem an­ nähernd parabelförmigen Verlauf in Richtung eines linearen Verlaufs verändert werden kann und andererseits eine Verringerung der Tempe­ raturschichtung erzielt werden kann. Die mit der verringerten Tempe­ raturschichtung verbundene herabgesetzte Temperaturdifferenz zwi­ schen dem Fußraum und den Entfrosterdüsen zugeleiteten Teilluft­ strömen einerseits und dem Fußraum und den Mitteldüsen zugeführten Teilluftströmen andererseits ermöglicht eine variablere Temperatur­ steuerung bzw. -regelung. Sie kann individuell an die Erfordernisse eines gewünschten Temperaturverlaufes angepaßt sein.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Lamelle des sich im Kaltluftkanal befindlichen Einbaurahmens einzeln ansteuerbar. Hier­ durch läßt sich insbesondere die Steigung der Temperatur-Steuerkurve in der Einstellung "maximale Kälteleistung" erhöhen, so daß bei wei­ terer Öffnung der im Warmluftkanal befindlichen Lamellen ein annä­ hernd linearer Temperaturanstieg verwirklicht wird. Vorteilhafter­ weise sind die Lamellen über einen Winkelbereich von 120° ver­ schwenkbar angeordnet, so daß die Teilluftstrommenge in einem mög­ lichst großen Bereich gesteuert werden kann.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist ein Einbau­ rahmen an seiner Längsseite eine Blende auf, so daß bei gleichsinni­ ger Verschwenkung der Lamellen des Einbaurahmens der Durchlaßöffnungsquerschnitt der der Blende zugeordneten Lamelle in einem Teilbereich nicht wirksam wird. Vorzugsweise bewirkt die Blende, daß der Weg für einen Teilbereich des Luftstroms im wesent­ lichen erst bei Verschwenkung der Lamelle etwa um 90° aus der Schließstellung freigegeben wird. Auf diese Weise wird ein Teilbe­ reich des Luftstroms zurückgehalten, wobei die Lamellen des Einbau­ rahmens in konstruktiv einfacher Weise zusammen gleichmäßig ver­ schwenkt werden können.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges nach einem er­ sten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Einbaurahmen der in Fig. 1 dargestellten Klimaanlage;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Einbaurahmens mit verschlossener Stellung der Lamellen;

Fig. 4 der Verlauf der Temperatur in Abhängigkeit von der Lamellenstellung nach erfindungsgemäßer Einzelsteuerung einer Lamelle einerseits und aus­ schließlich gekoppelter Lamellenstellung ande­ rerseits und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Einbaurahmen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist schematisch ein Gehäuse 1 einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug dargestellt, in dem ein Verdampfer 2 und ein Heizkör­ per 3 angeordnet sind. Das Gehäuse 1 weist eine Einlaßöffnung 4 und eine Auslaßöffnung 5 für strömende Luft auf, die beispielsweise mit Hilfe eines Gebläses in das Gehäuse 1 hinein und entsprechend des Pfeils 6 als Kaltluftstrom oder entsprechend Pfeil 7 als Warmluft­ strom durch die Auslaßöffnung 5 in nicht näher dargestellter Weise in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs geleitet wird. Innerhalb des Gehäuses 1 sind drei im wesentlichen baugleich ausgebildete Einbau­ rahmen 8, 9, 10 sternförmig zueinander angeordnet. Der Einbaurahmen 8 ist innerhalb eines Kaltluftkanals 11 angeordnet, der sich von dem Verdampfer 2 zu der Auslaßöffnung 5 erstreckt. Der Einbaurahmen 9 ist stromaufwärts und der Einbaurahmen 10 stromabwärts des Heizkör­ pers 3 innerhalb eines Warmluftkanals 12 angeordnet, der sich im we­ sentlichen von dem Verdampfer 2 zu der Auslaßöffnung 5 erstreckt. Jeder Einbaurahmen 8, 9, 10 weist eine Anzahl von Lamellen 13 auf, die verschwenkbar angeordnet sind, so daß sie in einer Schließstel­ lung derselben den Luftdurchtritt durch den Einbaurahmen 8, 9, 10 verschließen und in einer Öffnungsstellung dem Kaltluftstrom 6 bzw. dem Warmluftstrom 7 den Weg durch den entsprechenden Einbaurahmen 8, 9, 10 freigeben. Nach der Erfindung ist eine Lamelle 13′ des Einbau­ rahmens 8 einzeln ansteuerbar, während die weiteren Lamellen 13 des Einbaurahmens 8 gekoppelt angesteuert werden.

Wie sich besser aus Fig. 2 ersehen läßt, läßt sich durch die unab­ hängige Steuerung der Lamelle 13′ im Vergleich zu den weiteren La­ mellen 13 ein unterschiedlicher Durchlaßöffnungsquerschnitt erzie­ len. Dies wirkt sich positiv auf die Temperatursteuerkurve aus, die später anhand von Fig. 4 erläutert wird. Je nach gewünschtem Tempe­ raturprofil kann die einzeln angesteuerte Lamelle 13′ bzw. mehrere einzeln angesteuerte Lamellen 13′ auch innerhalb eines weiteren Ein­ baurahmens 9, 10 angeordnet sein. Alternativ können die Lamellen 13, 13′ auch als Klappen ohne Vorsehen eines Einbaurahmens ausgebildet sein, wobei sie vorzugsweise in einer Reihe entlang einer Geraden oder entlang einer gekrümmten Bahn bzw. kreisbogenförmig angeordnet sein können.

In Fig. 3 ist die Ansteuerung der Lamellen 13, 13′ des Einbaurahmens 8 dargestellt. Drei Lamellen 13 der insgesamt vier gekoppelten La­ mellen 13 weisen einen Schwenkzapfen 14 an den Enden derselben auf und sind jeweils mit einer ihrer Längskanten über eine fest ange­ brachte Lasche 15 gemeinsam an einem Verstellhebel 16 angebracht, so daß sie sich durch einen gemeinsamen Antrieb verstellen lassen. Dies wird dadurch erreicht, daß über ein nicht gezeigtes Ritzel eines An­ triebsmotors ein fest mit einer der Lamellen 13 verbundenes Ritzel 17 so angetrieben wird, daß die Lamellen 13 jeweils einen Schwenkweg von etwa 120° zurücklegen. Die Lamellen 13 können dadurch gemeinsam aus der in Fig. 3 dargestellen Schließstellung, in der sie aneinan­ der mit angedeuteten Dichtlippen 18 anliegen, in eine Öffnungsstel­ lung geschwenkt werden. Die außenliegenden Lamelle 13′ ist mit einem weiteren Ritzel 19 fest verbunden, das mit einem weiteren nicht ge­ zeigten Ritzel eines Antriebsmotors in Wirkverbindung steht und durch diesen unabhängig angetrieben wird. Vorteilhafterweise befin­ det sich die einzeln angesteuerte Lamelle 13′ an einem Rand des Einbaurahmens 8, so daß der Aufwand für die mechanische Kopplung der Lamellen 13 begrenzt bleibt. Alternativ können auch zwei oder mehr Lamellen mit einer unabhängigen Einzelsteuerung versehen sein. Zu diesem Zweck wäre der Verstellhebel 16 kürzer ausgebildet und die Verbindung desselben zu der Lamelle 13 über die Lasche 15 würde weg­ fallen.

In Fig. 4 sind zwei Kennlinien einer Temperatur-Steuerkurve darge­ stellt. Die durchgezogene Kurve beschreibt den Temperaturverlauf in Abhängigkeit von ausschließlich gekoppelten Lamellen 13, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die strichpunktierte Kurve be­ schreibt den Temperaturverlauf in der Auslaßöffnung 5 für den Fall, daß die zu dem Verdampfer 2 hin orientierte Lamelle 13′ des Einbau­ rahmens 8 im Vergleich zu den restlichen Lamellen 13 des Einbaurah­ mens 8 bzw. der Einbaurahmen 9 und 10 einzeln ansteuerbar ist. Hier­ durch läßt sich inbesondere bei einer fast geschlossenen Stellung der Lamellen 13 der Einbaurahmen 9 und 10 im Warmluftkanal 12 und geöffneter Stellung der Lamellen des Einbaurahmens 8 im Kaltluftka­ nal ein linearer Anstieg der Kurve, angefangen von der Stellung "maximale Kälte", erzielen. Dies wird dadurch erreicht, daß die La­ melle 13 einen größeren Durchlaßquerschnitt aufweist als die weite­ ren Lamellen 13 des Einbaurahmens 8. Bei Verstellung der Temperatur­ steuerung in Richtung erhöhter Wärmeauslaßluft wird ein weiterer li­ nearer Verlauf dadurch verwirklicht, daß die Lamelle 13′ im Ver­ gleich zu den weiteren Lamellen 13 des Einbaurahmens 8 sich in einer Schwenkstellung befindet, die einen geringeren Durchlaßquerschnitt für den Kaltluftstrom bildet. Es wird somit im annähernd gesamten Steuerungbereich ein linearer Verlauf der Temperatur ermöglicht.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 5 sind alle Lamellen 22 eines Einbaurahmens 23 gekoppelt ansteuerbar. Dies kann in der gleichen Art und Weise wie in Fig. 3 dargestellt durch Kopplung der Lamellen 22 über einen Verstellhebel 16 und ge­ meinsamen Antrieb durch einen Antriebsmotor erfolgen. Der Einbaurah­ men 23 weist an einer Längsseite 24 eine kreisbogenförmige Blende 25 auf, die sich auf der stromaufwärtsseitigen Seite des Einbaurahmens 23 von einer Längskante 26 des Einbaurahmens 23 unter Bildung einer Krümmung hin quer zur Luftströmungsrichtung 28 erstreckt. Die Blende 25 kann einstückig mit dem Einbaurahmen verbunden sein. Alternativ kann die Blende 25 aber auch an dem Einbaurahmen durch Verrastung gehalten sein. Die Blende 25 erstreckt sich über die gesamte Breite des Einbaurahmens 23 und erstreckt sich etwa bis hin zu einer Linie 27, die parallel zur Luftströmungsrichtung 28 verläuft und die äu­ ßere Lamelle 22 in ihrer Schwenkachse 29 schneidet. Die Blende 25 ermöglicht, daß die äußere Lamelle 22 in einem Teilschwenkbereich von etwa 90° einen im Vergleich zu den weiteren Lamellen 22 beson­ ders kleinen Durchlaßquerschnitt für die Luftströmung aufweist. Ins­ besondere in der Öffnungsstellung der Lamellen 22, in denen sie par­ allel zur Luftströmungsrichtung 28 angeordnet sind, wird der anson­ sten der äußeren Lamelle 22 zugeordnete Teilluftstrom durch die An­ ordnung der Blende 25 etwa auf die Hälfte reduziert. Auf diese Weise läßt sich die an sich gekrümmte Temperatursteuerkurve linearisieren, ohne daß ein zusätzlicher Antrieb vorgesehen sein muß.

Claims (9)

1. Heiz- oder Klimaanlage, insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit mindestens einem Wärmeübertrager (2, 3), mit Ein- und Auslaßöffnungen (4, 5) und mit zwischen diesen verlaufenden Kanälen (11, 12) für mindestens einen den Wärmeübertrager (2, 3) durchströmenden Luftstrom sowie mit den Kanälen (11, 12) zugeordneten Steuer­ einrichtungen zum Schließen oder Öffnen der Kanäle (11, 12), wobei die Steuereinrichtungen als dem Querschnitt der Kanäle angepaßte Einbaurahmen (8, 9, 10, 23) mit mehreren in den Ein­ baurahmen (8, 9, 10, 23) geführten Lamellen (13, 13′, 22) aus­ gebildet sind, deren Abmessungen so gewählt sind, daß sie in einer Schließstellung den Querschnitt des Einbaurahmens (8, 9, 10, 23) abdecken, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbaurahmen (8, 9, 10, 23) und/oder mindestens eine Lamelle (13′) derart ausgebildet sind, daß mindestens einer Lamelle (13′, 22) der in dem Einbaurahmen (8, 9, 10, 23) angeordneten Lamellen (13, 13′, 22) zumindesten bereichsweise in einer beliebigen Öffnungsstellung derselben ein von den weiteren Lamellen (13, 22) unterschiedlicher Durchlaßquerschnitt für den Luftstrom zugeordnet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lamelle (13′) den in einem Einbaurahmen (8) angeordneten Lamellen (13) unabhängig von den weiteren Lamellen (13) des Einbaurahmens (8) verschwenkbar ausgebildet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine am weitesten zum Verdampfer (2) hinweisende Lamelle (13′) des Einbaurahmens (8), der in dem Kaltluftkanal (11) angeord­ net ist, einzeln ansteuerbar ist.

4. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzeln ansteuerbare Lamelle (13′) randseitig innerhalb des Einbaurahmens (8) angeordnet ist.

5. Anlage nach Anspruch 1 oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (13, 13′, 22) derart verschwenkbar gelagert sind, daß sie einen Öffnungswinkel von etwa 120° überstreichen.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Längsseite (24) des Einbaurahmens (23) eine Blende (25) ange­ ordnet ist, derart, daß der Durchlaßquerschnitt einer sich an der Längsseite (26) anschließenden Lamelle (22) in einer Öff­ nungsstellung verringert ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (25) an dem Einbaurahmen (23) angelenkt ist und sich stromauf­ wärts desselben erstreckt.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (25) kreisbogenförmig ausgebildet ist und das freie Ende der Blende (25) auf einer in der Luftströmrichtung (28) liegenden Geraden endet, die die Schwenkachse (29) der rand­ seitig angeordneten Lamelle (22) schneidet.

9. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die randseitige, der Blende (25) zugeord­ nete Lamelle (22) des Einbaurahmens (23) synchron zu den wei­ teren Lamellen (22) des Einbaurahmens (23) verschwenkbar gela­ gert ist.