DE19908998A1

DE19908998A1 - Luftstrom-Mischung

Info

Publication number: DE19908998A1
Application number: DE19908998A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schwarz
Original assignee: Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Climate Control Corp
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 1999-09-09
Also published as: US6106386A

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Mischen von zwei Luftströmen, genauer, jedoch nicht ausschließlich, eine Vorrichtung für die Steue rung der Anteile von zwei zu vermischenden Luftströ men in einer Heizung oder Klimaanlage eines Fahr zeugs.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bei einer typischen Fahrzeugheizung wird ein erster Luftstrom durch einen Wärmetauscher geleitet, der vom Kühlwasser des Motors erwärmt wird, und dieser Luft strom wird mit einem zweiten Luftstrom gemischt, so daß in die Fahrzeugkabine ein Auslaßluftstrom von kontrollierter Temperatur geleitet wird. Der zweite Luftstrom kann direkt von außerhalb des Fahrzeugs zu geführt oder von einem Verdampfer einer Klimaanlage abgeleitet werden.

Typischerweise wird der erste Luftstrom auf einer Seite einer Mischkammer eingeleitet, und der zweite Luftstrom wird auf der zweiten, gegenüberliegenden Seite der Luftmischkammer eingeleitet.

Der Nachteil dieser Anordnung besteht in der un gleichmäßigen Temperaturverteilung in der Luftmisch kammer aufgrund von Schichtungseffekten, besonders wenn einer der ersten und zweiten Luftströme erheb lich stärker ist als der andere.

Dieser Nachteil kann zumindest bis zu einem bestimm ten Grad durch die Verwendung von Ablenkplatten über wunden werden. Jedoch haben Ablenkplatten zwei Nach teile, nämlich die Verringerung des Luftströmungsvo lumens durch die Ablenkplatte und das unerwünschte Geräusch, das durch den Durchgang durch die Ablenk platte verursacht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher eine Mischvorrichtung, bei der die vorgenannten Nachteile zumindest teilweise überwunden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Mischvorrichtung für das Mischen eines ersten und ei nes zweiten Luftstroms; die Mischvorrichtung umfas send mehrere feststehende Luftführungen und mehrere bewegliche Luftführungen, wobei jede bewegliche Luft führung jeweils zwischen einem Paar von feststehenden Luftführungen angeordnet ist und jede Luftführung ei nen ersten Kantenbereich, einen zweiten Kantenbereich und einen dritten Kantenbereich umfaßt; wobei der ge nannte erste Luftstrom im Gebrauch den genannten er sten Kantenbereich anströmt, der genannte zweite Luftstrom im Gebrauch den genannten zweiten Kantenbe reich anströmt und der Luftstrom, der im Gebrauch aus dem genannten dritten Kantenbereich aus strömt, eine Mischung darstellt; die genannte Mischvorrichtung weiterhin umfassend eine Mehrzahl von ersten flexi blen Vorhängen, die zwischen dem ersten Kantenbereich von wechselseitig benachbarten Paaren von Luftführun gen angeordnet sind, eine Mehrzahl von zweiten flexi blen Vorhängen, die zwischen den zweiten Kantenberei chen von wechselseitig benachbarten Paaren von Luft führungen angeordnet sind, und Mittel für die Bewe gung der genannten beweglichen Luftführungen im Ver hältnis zu den genannten feststehenden Luftführungen zwischen einer ersten Position, in der die genannten beweglichen Luftführungen jeweils an eine benachbarte feststehende Luftführung stoßen, und einer zweiten Position, in der sie an die andere benachbarte fest stehende Luftführung stoßen.

Es ist vorteilhaft, wenn jede Luftführung als dreiec kige Platte ausgeführt ist.

Es ist sinnvoll, wenn die ersten und der zweiten fle xiblen Vorhänge aus Kunststoff hergestellt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn das Mittel zur Bewegung der beweglichen Luftführungen eine Welle umfaßt, an der die beweglichen Luftführungen befestigt sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen be schrieben. In diesen zeigt:

Abb. 1 einen Querschnitt durch eine Klimaanlage eines Fahrzeugs, für welche die vorliegende Erfindung ange wendet werden kann;

Abb. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Luftmischvorrichtung;

Abb. 3 die Vorrichtung aus Abb. 2, in der diese sich vollständig in Position "Warm" befindet;

Abb. 4 die Mischvorrichtung aus Abb. 2 in der mittle ren Position;

Abb. 5 die Luftmischvorrichtung aus Abb. 2, in der diese sich vollständig in Position "Kalt" befindet;

Abb. 6 einen Querschnitt durch eine zweite Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Luftmischvorrich tung;

Abb. 7 einen Querschnitt durch eine dritte Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Luftmischvorrich tung.

BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In den Zeichnungen sind identische Teile mit densel ben Nummern bezeichnet.

Abb. 1 zeigt einen Verdampfer 1 einer Klimaanlage, der auf herkömmliche Weise mit Kühlmittel versorgt wird. Eine Heiz-/Kühlvorrichtung 2 wird auf bekannte Weise mit Kühlmittel von einem damit verbundenen Mo tor versorgt. Ein Gebläse 3, das mit einer Einlaßöff nung für Umgebungsluft oder für Luft aus der Fahr zeugkabine versehen sein kann, liefert einen Einlaß luftstrom 100, der durch den Verdampfer hindurch ge führt wird, aus dem er als gekühlter Auslaßluftstrom 101 austritt. Eine Luftmischvorrichtung 7 bestimmt den Anteil des gekühlten Luftstroms 101, der direkt in die Mischkammer 6 strömt, im Verhältnis zum Anteil der Luft, die zuerst durch die Heiz-/Kühlvorrichtung 2 geführt wird.

Wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, umfaßt die Mischvor richtung eine Mehrzahl - hier 5 - von feststehenden dreieckigen Luftführungen 81-85 und eine Mehrzahl - hier 4 - von beweglichen dreieckigen Luftführungen 91-94. Die Luftführungen sind im wesentlichen paral lel zueinander angeordnet und haben erste Kantenbe reiche 181, 191, die einen Einlaßbereich für gekühlte Luft direkt vom Verdampfer bestimmen, und zweite Kan tenbereiche 182, 192, die einen Einlaßbereich für er wärmte Luft vom Kühler 2 bestimmen. Dritte Kantenbe reiche 183, 193 bestimmen einen Luftauslaß aus dem Mischer. Die beweglichen Luftführungen sind jeweils zwischen zwei feststehenden Luftführungen angeordnet.

Es ist offensichtlich, daß die besondere Form der Luftführungen entsprechend der jeweiligen Anwendung gewählt wird. Die dreieckige Form ist somit kein we sentliches Merkmal der Erfindung.

Flexible erste Vorhangglieder 110-113 sind jeweils am ersten Kantenbereich 191 der feststehenden Luftfüh rungen 81-85 befestigt und erstrecken sich jeweils bis zum Kantenbereich 181 einer benachbarten bewegli chen Luftführung 91-94. Jedes Paar von Luftführungen, die am ersten Kantenbereich 191 durch das erste Vor hangglied 110-113 verbunden sind, wird mit dem ent sprechenden benachbarten Paar von Luftführungen durch ein zweites Vorhangglied 120-123 verbunden, welches sich zwischen den zweiten Kantenbereichen 182, 192 erstreckt. Vom dritten Kantenbereich (siehe Abb. 4) aus betrachtet, bildet der Luftmischer somit einen kontinuierlichen schlangenförmigen Weg, der durch ei ne feststehende Luftführung 81, ein erstes Vorhang glied 110, das zur benachbarten beweglichen Luftfüh rung 91 verläuft, die bewegliche Luftführung 91, ein zweites Vorhangglied 120, das zur nächsten festste henden Luftführung 82 verläuft, usw. gebildet wird.

Drei Wellen 130-132 verlaufen durch die Luftführungs glieder 81-85, 91-94, und die beweglichen Luftführun gen 91-94 sind an den Wellen befestigt. Die Parallel verschiebung der Wellen 130-132 führt dazu, daß sich die beweglichen Luftführungen 91-94 zwischen einer ersten Position, in der sie an eine benachbarte fest stehende Luftführung stoßen, und einer zweiten Posi tion, in der sie an die andere benachbarte festste hende Luftführung stoßen, bewegen. In der ersten Po sition ist eins der ersten und zweiten Vorhangglieder auseinandergezogen, und in der zweiten Position ist das andere der ersten und zweiten Vorhangglieder aus einandergezogen, wie im folgenden unter Bezugnahme auf Abb. 3 bis 5 erläutert wird.

In Abb. 3 ist die erste Position dargestellt, in der das erste bewegliche Luftführungsglied 91 an das er ste feststehende Luftführungsglied 81 stößt, das zweite bewegliche Luftführungsglied 92 an das zweite feststehende Luftführungsglied 82 stößt usw. Dies wird erreicht, indem die Wellen 130-132 nach links be wegt werden, wie in den Zeichnungen dargestellt. In dieser Anordnung werden die ersten Vorhangglieder 110-113 auseinandergezogen, so daß sie den Kaltluftein laß im wesentlichen abschirmen, wobei die gekühlte Luft vom Kondensator auf die auseinandergezogenen er sten Vorhangglieder 110-113 trifft und dadurch im we sentlichen daran gehindert wird, durch den Luftmi scher zum Auslaßbereich zu strömen. Der von der Heiz vorrichtung kommende Strom der erwärmten Luft wird durch die zusammengeschobenen zweiten Vorhangglieder 120-3 nicht behindert.

Abb. 4 zeigt die mittlere Position, in der jedes der beweglichen Luftführungsglieder 91-94 in einem gewis sen Abstand von den benachbarten feststehenden Luft führungsgliedern 81-85 angeordnet ist. Durch Spalte 140 auf der Kaltluftseite zwischen den Luftführungs gliedern kann kalte Luft zwischen den Führungsglie dern durchströmen, und durch Spalte 150 auf der Warm luftseite kann warme Luft auf ähnliche Weise durch strömen. Jedoch ermöglichen es die Spalte der warmen und kalten Luft, über die gesamte seitliche Ausdeh nung des Mischers zu strömen, so daß es nur ein ge ringfügiges Übergewicht von warmer Luft auf der einen Seite des Mischerauslasses oder von kalter Luft auf der anderen Seite des Mischerauslasses gibt.

Die in Abb. 5 dargestellte Position ist analog zu der in Abb. 3 gezeigten Position, jedoch sind hier die zweiten Vorhangglieder 120-123 auseinandergezogen, um den Warmlufteinlaß zu verschließen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Wellen 130-132 nach rechts bewegt werden, wie in den Zeichnungen dargestellt.

In der in Abb. 6 dargestellten Anordnung werden zwei Wellen 141, 142 verwendet. Jede Welle ist mit den be weglichen Luftführungsgliedern verbunden, aber die Wellen werden unabhängig voneinander bewegt, so daß die Luftführungsglieder um eine Mittelachse gedreht werden können. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird die obere Welle 141 so weit wie möglich nach links und die Welle 142 so weit wie möglich nach rechts be wegt. Dadurch werden beide Vorhänge zusammengescho ben, so daß sowohl dem Kaltluftstrom als auch dem Warmluftstrom der geringste Widerstand entgegenge setzt wird.

In Abb. 7 ist eine andere Konstruktion dargestellt, in der die feststehenden und beweglichen Luftfüh rungsglieder einen bogenförmigen Querschnitt haben.

Es ist offensichtlich, daß der Einsatz der Wellen kein wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist.

TEXT IN ABBILDUNGEN

Abb.

3 HOT = WARM COLD = KALT

Abb.

4 HOT = WARM COLD = KALT

Abb.

5 HOT = WARM COLD = KALT

Abb.

6 HOT = WARM COLD = KALT

Claims

1. Mischvorrichtung für das Mischen eines ersten und eines zweiten Luftstroms; die Mischvorrichtung umfaßt mehrere feststehende Luftführungen und mehrere bewegliche Luftführungen, wobei jede be wegliche Luftführung jeweils zwischen einem Paar von feststehenden Luftführungen angeordnet ist und jede Luftführung einen ersten Kantenbereich, einen zweiten Kantenbereich und einen dritten Kantenbereich umfaßt; wobei der genannte erste Luftstrom im Gebrauch den genannten ersten Kan tenbereich anströmt, der genannte zweite Luft strom im Gebrauch den genannten zweiten Kantenbe reich anströmt und der Luftstrom, der im Gebrauch aus dem genannten dritten Kantenbereich aus strömt, eine Mischung darstellt; die genannte Mischvorrichtung weiterhin umfassend eine Mehr zahl von ersten flexiblen Vorhängen, die zwischen dem ersten Kantenbereich von wechselseitig be nachbarten Paaren von Luftführungen angeordnet sind, eine Mehrzahl von zweiten flexiblen Vorhän gen, die zwischen den zweiten Kantenbereichen von wechselseitig benachbarten Paaren von Luftführun gen angeordnet sind, und Mittel für die Bewegung der genannten beweglichen Luftführungen im Ver hältnis zu den genannten feststehenden Luftfüh rungen zwischen einer ersten Position, in der die genannten beweglichen Luftführungen jeweils an eine benachbarte feststehende Luftführung stoßen, und einer zweiten Position, in der sie an die an dere benachbarte feststehende Luftführung stoßen.

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Luftführung als dreieckige Platte ausgeführt ist.

3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten flexiblen Vorhänge aus Kunststoff hergestellt sind.

4. Mischvorrichtung nach einem der vorstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Bewegung der beweglichen Luftfüh rungen eine Welle umfaßt, an der die beweglichen Luftführungen befestigt sind.