DE19951714C2 - Heizungsanlage eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungsanlage, insbesondere ei­ ne motorunabhängige Standheizung oder Zusatzheizung für ein Kraftfahrzeug.

Eine derartige Heizungsanlage weist ein Heizgerät auf, das einen rohrförmigen Auslaß mit einer Auslaßöffnung besitzt. Durch diese Auslaßöffnung tritt vom Heizgerät erzeugte Heiz­ luft aus dem Heizgerät aus. Der Auslaß ist am Heizgerät be­ festigt und das Heizgerät ist am Fahrzeug, insbesondere am Fahrzeugboden, angebracht. Die Heizungsanlage weist außerdem ein Kanalsystem zur Verteilung der Heizluft im Fahrzeug auf, das ebenfalls am Fahrzeug befestigt ist und einen Einlaß mit Einlaßöffnung besitzt. Durch die Einlaßöffnung kann die vom Heizgerät erzeugte Heizluft in das Kanalsystem eintreten. Der Einlaß ist fest mit dem Kanalsystem verbunden. Da das Heizgerät und das Kanalsystem unabhängig voneinander am Fahrzeug befestigt sind, kann es beispielsweise im Fahrbe­ trieb zu Relativbewegungen zwischen dem Heizgerät und dem Kanalsystem kommen, wenn z. B. das Heizgerät über eine Schwingungsdämpfungeinrichtung am Fahrzeug befestigt ist und folglich relativ zum Fahrzeug Schwingungen oder Bewegungen durchführen kann. Während das Heizgerät zur Schwingungsdämp­ fung relativ beweglich am Fahrzeug angebracht ist, wird das Kanalsystem regelmäßig relativ starr am Fahrzeug angebracht. Die Heizungsanlage weist ein Kopplungselement auf, das am Auslaß und am Einlaß befestigt ist und das die Auslaßöffnung mit der Einlaßöffnung dicht verbindet und das Relativbewe­ gungen zwischen Auslaß und Einlaß ermöglicht. Dieses Kopp­ lungselement wird überlicherweise durch ein Schlauchstück mit gleichbleibendem Querschnitt gebildet, das ein­ enends am Auslaß und anderenends am Einlaß angebracht wird. Der Schlauch besteht aus einem flexiblen Material, so daß Auslaß und Einlaß Relativbewegungen zueinander durchführen können. Um den Auslaß des Heizgerätes über den Schlauch mit dem Einlaß des Kanalsystems zu verbinden, ist jedoch ein re­ lativ großer Einbauraum erforderlich.

Die DE 12 79 495 B offenbart eine Heizungsanlage, deren Heizluftaustritt unter einem Rohrstutzen des Kanalsystems positioniert ist. Dabei ist der Heizluftaustritt nicht fest mit dem Rohrstutzen des Kanalsystems verbunden. Diese Druckschrift offenbart ferner die berührungsfreie Einführung der Abgasleitung des Heizgeräts in eine Abgasableitung des Fahrzeugs. Dies bedingt eine konzentrische Anordnung unter Bildung eines Ringspaltes, der offen ist und als Injektordüse wirkt.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Heizungsanlage der eingangs genannten Art so auszubil­ den, daß die Kopplung zwischen Heizgerät und Kanalsystem bei relativ kleinen Raumverhältnissen möglich ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Heizungsanla­ ge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Aus­ laß des Heizgeräts und den Einlaß des Kanalsystems so anzu­ ordnen, daß die Auslaßöffnung und die Einlaßöffnung im we­ sentlichen konzentrisch zueinander in einer Ebene liegen, wobei zwischen Auslaß und Einlaß ein radialer Ringspalt ausgebildet wird, der durch das Kopplungselement abgedichtet werden kann. Das Kopplungselement wird dazu als Radialbalg ausgebildet und ermöglicht dadurch Relativbewegungen zwi­ schen Auslaß und Einlaß. Da bei der erfindungsgemäßen Aus­ führungsform Einlaß und Auslaß unmittelbar aneinander bzw. ineinander liegen, kommt die erfindungsgemäße Heizungsanlage mit einem minimalen Raumbedarf aus.

Vorzugsweise ist der Ringspalt zwischen Einlaß und. Auslaß mindestens so groß ausgebildet, wie die zwischen Auslaß und Einlaß erwarteten Relativbewegungen, so daß es hierdurch nicht zu einer Kollision zwischen Auslaß und Einlaß kommen kann. Es ist klar, daß der Radialbalg so ausgebildet ist, daß er zumindest Relativbewegungen in radialer Richtung, d. h. in der Ebene, in welcher die Einlaßöffnung und die Aus­ laßöffnung liegen, zuläßt.

Zweckmäßigerweise ist der Radialbalg als mehrlagig gefalte­ ter oder gewellter Faltenbalg ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders hohe Flexibilität in radialer Richtung sowie eine ausreichende Verstellbarkeit in axialer Richtung.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung an­ hand der Zeichnungen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der je­ weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kom­ binationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert.

Die einzige Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Ab­ schnitt der erfindungsgemäßen Heizungsanlage, in dem ein Heizgerät mit einem Kanalsystem gekoppelt ist.

Entsprechend Fig. 1 besitzt ein im übrigen nicht dargestell­ tes Heizgerät einen rohrförmigen Auslaß 1, der als separates Bauteil ausgebildet sein kann und eine Auslaßöffnung 2 auf­ weist. Der Auslaß 1 kann im folgenden auch als "Heizge­ räthutze" bezeichnet werden. Durch den Auslaß 1 und damit durch die vorzugsweise kreisförmige Auslaßöffnung 2 tritt im Heizgerät erzeugte Heizluft aus dem Heizgerät aus. Diese Heizluftströmung ist in Fig. 1 durch Pfeile 3 symbolisch dargestellt.

Das Heizgerät ist am Fahrzeug befestigt und zwar vorzugswei­ se so, daß es zur Schwingungsdämpfung Relativbewegungen be­ züglich des Fahrzeuges durchführen kann. Die Heizungsanlage ist vom Motor des Fahrzeugs unabhängig und dient als Stand­ heizung oder als Zusatzheizung.

Die Heizluft tritt durch eine Einlaßöffnung 4 in einen Ein­ laß 5 ein, der einen Bestandteil eines im übrigen nicht dar­ gestellten Kanalsystems bildet, das am Fahrzeug befestigt ist. Dieses Kanalsystem dient zur Verteilung der Heizluft 3 im Fahrzeug.

Der Einlaß 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Bogenstück mit einer Umlenkung von etwa 90° ausgebildet und weist einen Flansch 6 auf, mit dem der Einlaß 5 am übrigen Kanalsystem angebracht werden kann. Auch die Einlaßöffnung 4 weist vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf.

Auslaß 1 und Einlaß 5 sind so angeordnet, daß die Auslaßöff­ nung 2 im wesentlichen konzentrisch innerhalb der Einlaßöff­ nung 4 angeordnet ist, wobei die Auslaßöffnung 2 und die Einlaßöffnung 4 im wesentlichen auch in einer Ebene liegen. Der Querschnitt der Auslaßöffnung 2 ist kleiner als der Querschnitt der Einlaßöffnung 4, so daß im Bereich der Öff­ nungen 2 und 4 zwischen Auslaß 1 und Einlaß 5 ein Ringspalt 7 ausgebildet ist. In diesem Ringspalt 7 ist ein ebenfalls ringförmiger Radialbalg 8 als Kopplungselement angeordnet, der radial innen mit einem Innenende 9 einen rohrförmigen Abschnitt des Auslasses 1 dicht einfaßt, und der radial au­ ßen mit einem Außenende 10 einen rohrförmigen Abschnitt des Einlasses 5 dicht einfaßt. Der Radialbalg 8 weist mehrere Falten oder Wellen 11 auf, wodurch der Radialbalg 8 eine re­ lativ große Flexibilität radial und axial erhält.

Das Innenende 9 des Radialbalgs 8 weist bezüglich der Außen­ seite des die Auslaßöffnung 2 enthaltenden Endabschnittes des Auslasses 1 ein Untermaß auf, so daß das Innenende 9 mit einer Vorspannung auf die Außenseite des Auslasses 1 aufge­ zogen ist. Durch die Vorspannung ergibt sich eine satte und dichte Anlage des Radialbalgs 8 am Auslaß 1. Um die Fixie­ rung des Radialbalgs 8 am Auslaß 1 zu verbessern, ist in dem Bereich, in dem das Innenende 9 auf den Auslaß 1 aufgezogen ist, ein radial nach außen vorstehender Ringwulst 12 am Aus­ laß 1 ausgebildet. Im Bereich dieses Ringwulstes 12 ist im Radialbalg 8 eine komplementäre Ringnut 15 ausgebildet, so daß sich einerseits eine intensive Dichtwirkung und anderer­ seits eine hinreichende Fixierung des Innenendes 9 am Auslaß 1 ausbildet.

Am Rand der Einlaßöffnung 4 ist am axialen Ende eines die Einlaßöffnung 4 enthaltenden, zylindrischen Abschnittes des Einlasses 5 ein ringförmiger, nach außen abstehender Ring­ kragen 13 ausgebildet. Das Außenende 10 des Radialbalgs 8 ist dreifach um jeweils etwa 90° abgewinkelt ausgebildet, wodurch im Außenende 10 eine umlaufende, sich radial er­ streckende Ringnut ausbildet. Das Außenende 10 ist auf den Ringkragen 13 übergestülpt, wobei die Ringnut 14 den Ring­ kragen 13 aufnimmt. Vorzugsweise weist das Außenende 10 ein Untermaß bezüglich des Ringkragens 13 auf, so daß auch das Außenende 10 mit einer Vorspannung auf den Einlaß 5 aufgezo­ gen ist, so daß sich einerseits eine effektive Fixierung des Außenendes 10 am Einlaß 5 und andererseits eine wirksame Abdichtung erzielen läßt.

Sowohl am Außenende 10 als auch am Innenende 9 können zu­ sätzliche Fixiermittel, wie z. B. eine Schelle oder ein Spannband od. dgl. montiert werden, um die Fixierung und die Dichtung des Radialbalgs 8 am Einlaß 5 bzw. am Auslaß 1 zu verbessern.

Die Dimensionierung des Radialspalts 7 ist vorzugsweise so gewählt, daß die im Bereich des Radialbalgs 8 zwischen Aus­ laß 1 und Einlaß 5 zu erwartenden Relativbewegungen kleiner sind als die Abstände zwischen Einlaß 5 und Auslaß 1 im Be­ reich des Radialspalts 7. Insbesondere ist die Dimensionie­ rung so gewählt, daß eine Beschädigung des Radialbalgs 8 durch die Relativbewegungen zwischen Auslaß 1 und Einlaß 5 vermieden wird.

Der Radialbalg 8 bewirkt einerseits eine Schwingungsentkopp­ lung zwischen Auslaß 1 und Einlaß 5 und dient andererseits auch als Toleranzausgleich, da es aufgrund der Flexibilität des Radialbalgs 8 auf eine exakte axiale und radials Posi­ tionierung des Auslasses 1 relativ zum Einlaß 5 nicht an­ kommt. Toleranzbedingte Lageabweichungen kann der Radialbalg 8 ohne weiteres ausgleichen.

Für die Montage des Radialbalgs 8 ergibt sich folgende be­ vorzugte Vorgehensweise:
Der Radialbalg 8 wird mit seinem Innenende 9 auf den Auslaß 1 im Bereich der Auslaßöffnung 2 ausgestülpt, so daß der Radialbalg 8 am Auslaß 1 festliegt. Anschließend wird der Aus­ laß 1 mit seiner Auslaßöffnung 2 in die Einlaßöffnung 4 des Einlasses 5 eingeführt. Anschließend wird das Außenende 10 auf das die Einlaßöffnung 4 aufweisende Ende des Einlasses 5 aufgezogen, wobei die Ringnut 14 auf den Ringkragen 13 vor­ gespannt aufgestülpt wird, wodurch der Radialbalg 8 auch am Einlaß 5 festgelegt ist.

Bezugszeichenliste

1

Auslaß

2

Auslaßöffnung

3

Heizluftströmung

4

Einlaßöffnung

5

Einlaß

6

Flansch

7

Ringspalt

8

Radialbalg

9

Innenende von

8

10

Außenende von

8

11

Falte/Welle

12

Ringwulst

13

Ringkragen

14

Ringnut

15

Ringnut

Claims (9)

1. Heizungsanlage eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mo­ torunabhängige Stand- oder Zusatzheizung, mit einem am Fahr­ zeug befestigten Heizgerät, das einen rohrförmigen Auslaß (1) mit Auslaßöffnung (2) aufweist, durch welche Heizluft aus dem Heizgerät austritt, mit einem am Fahrzeug befestig­ ten Kanalsystem zur Verteilung der Heizluft im Fahrzeug, das einen rohrförmigen Einlaß (5) mit Einlaßöffnung (4) auf­ weist, durch welche Heizluft in das Kanalsystem eintritt, und mit einem Kopplungselement (8), das am Auslaß (1) und am Einlaß (5) befestigt ist und die Auslaßöffnung (2) mit der Einlaßöffnung (4) dicht verbindet sowie Relativbewegungen zwischen Auslaß (1) und Einlaß (5) ermöglicht, wobei die Auslaßöffnung (2) im wesentlichen konzentrisch zur Einlaß­ öffnung (4) angeordnet ist, so daß sich zwischen Auslaß (1) und Einlaß (5) ein Ringspalt (7) ausbildet, und wobei das Kopplungselement als Radialbalg (8) ausgebildet ist und den Ringspalt (7) überbrückt.

2. Heizungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (7) mindestens so groß ausgebildet ist, wie die zwischen Auslaß (1) und Einlaß (5) erwarteten Rela­ tivbewegungen.

3. Heizungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialbalg (8) mehrlagig gefaltet oder gewellt ist.

4. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (1) und der Einlaß (5) im Bereich der Einlaß­ öffnung (4) und der Auslaßöffnung (2) kreiszylindrisch aus­ gebildet sind.

5. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialbalg (8) mit Vorspannung auf die Außenseite des Auslasses (1) aufgezogen ist.

6. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialbalg (8) mit Vorspannung auf die Außenseite des Einlasses (5) aufgezogen ist.

7. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Auslasses (1) ein radial abste­ hender Ringwulst (12) ausgebildet ist, über den der Radial­ balg (8) auf die Außenseite des Auslasses (1) aufgezogen ist.

8. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sicherungsmittel vorgesehen sind, die den Radialbalg (8) auf der Außenseite des Auslasses (1) und/oder auf der Außen­ seite des Einlasses (5) sichern.

9. Heizungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (5) einen Bogen von etwa 90° aufweist und ei­ ne entsprechende Umlenkung der Heizluftströmung (3) bewirkt.