DE2101914C2

DE2101914C2 - Klimaanlage für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2101914C2
Application number: DE19712101914
Authority: DE
Inventors: Andre Meudon Chartet
Original assignee: USINES CHAUSSON 92601 ASNIERES HAUTS-DE-SEINE FR SA
Current assignee: USINES CHAUSSON 92601 ASNIERES HAUTS-DE-SEINE FR SA
Priority date: 1970-01-16
Filing date: 1971-01-15
Publication date: 1983-07-28
Also published as: GB1340365A; DE2101914A1; NL166433C; BE761094A; FR2076506A5; NL7100622A; ES387186A1

Description

a) Oberhalb des die Wärmetauscher (27, 28) aufnehmenden unteren Gehäuses (1) ist ein oberes Gehäuse (2) mit der an der Oberseite angebrachten, durch eine Regelklappe (7) verschließbaren EintrittsöfTnuDg (8) angeordnet,

b) in dem oberen Gehäuse (2) ist mit Hilfe einer Querwand (9) zwischen dieser und der oberen Abschlußwand (13) des unteren Gehäuses (1) ein Zwischenraum gebildet,

c) das Radialgebläse (11) ist zwischen Abschiußwand (13) und Querwand (9) an diesen Wänden derart angeordnet, daß die Luftströmung axial einerseits mit dem oberen Gehäuse (2) oberhalb der Qucwand (9) und axial andererseits mit dem unteren Gehäuse (1) sowie radial mit dem Zwischenraum in Verbindung steht,

d) an der axialen Verbindung von dem Radialgebläse (11) zu dem unteren Gehäuse (1) ist ein Absperrorgan (18) angeordnet,

e) in der oberen Abschlußwand (13) des unteren Gehäuses (1) ist eine dir.ch eine Regelklappe (15) verschließbare Öffnung (14) vorgesehen,

Π an dem Zwischenraum rf¹ t oberen Gehäuses (2) ist eine regelbare Auslaßöffnung (16) angeschlosser., die etwa in den mittleren Bereich des Fahrgastraumes mündet,

g) am unteren Gehäuse (1) sind seitliche, zu Entfrosterdusen (21a. 22a) führende Auslrittsstutzen (21, 22) angeordnet, an deren Eintrittsöffnungen sich nach unten die In den Fahrgastraum mündenden Auslaßöffnungen (23, 24) anschütten, und

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h) an den zu den Entfrosterdüsen (21a. 22a) führenden Austrittsstutzen (21, 22) und den anschließenden, in den Fahrgastraum mündenden Auslaßöffnungen (23, 24) sind für ein wechselweises Schließen jeweils gemeinsame Regelklappen (25, 26) angeordnet.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine unter den Wärmetauschern (27, 28) Im Inneren des unteren Gehäuses (1) vorgesehene Schale (31) zum Auffangen des Kondenswassers und eine zu dessen Abfuhr dienende, den Boden dieses Gehäuseteils durchquerende Leitung (32).

3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Eintrittsöffnung des zweiten Gehäuseteils (2) steuernde Regelklappe (7) auf ^ω eine In der Motorhaube (5) des Fahrzeugs, vorzugsweise In Nähe des unteren Endes der Windschutzscheibe (6), vorgesehene Lufteinlaßöffnung (4) zu gerichtet Ist.

4. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Hähne und Ventile (29, 30) zur selektiven Steuerung des zur Speisung der in dem unteren Gehäuse (1) befindlichen Wärmetauscher (27, 28) dienenden warmen und kalten -Strömungsmittels und durch getrennte Bedienungsorgane zum Betätigen der zur Luftzufuhr dienenden Regelklappe (7) des oberen Gehäuseteils (2), das zum Steuern der Öffnung der mit dem oberen Gehäuse i2) in Verbindung stehenden Auslaßöffnung (16) dieneiden Regelklappe (15) und der Regelklappen (25, 26), die gleichzeitig zum Steuern der Öffnung der Austrittsstutzen (21, 22) und der an diese angrenzenden Auslaßöffnungen (23, 24) des unteren Gehäuses (1) dienen.

5. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (18) der ersten Öffnung (12) der Abschlußwand (13) des unteren Gehäuses (1) und das Ventil (30) zum Steuern der Kühlmediumzufuhr zu der Kühlvorrichtung (28) durch ein gemeinsames Bedienungsorgan betätigbar sind.

6. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialgebläse (Ii) direkt über der Abschlußwand (13) des unteren Gehäuses (1) angeordnet ist, daß sich die erste Öffnung (12) dieser Abschlußwand direkt unter dem Radialgebläse befindet, und daß das Absperrorgan (18) aus in dieser Öffnung vorgesehener·, beweglichen Jalousien besteht.

7. Klimaanlage nach einem eier vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch in den Luftet.itrittsöffnungen (8) vorgesehene Filter (33).

Das Grundprinzip einer Klimaanlage ist dahingehend hinlänglich bekannt, daß vahlweise gekühlt, erwärmt oder belüftet wird. Es ist auch bekannt, durch Regelklappen die einzelnen Strömungswege zu beeinflussen. Jedoch hat man sich für diese bekannten Funktionsschemata (US-PS 31 27 931 und »Automobile Engineer«, September 1969, Seite 382) übfr die kompakte Anordnung des Gehäuses und der Regelklappen bzw. des Gebläses keine Gedanken gemacht. Bei der Lösung der DE-GM 69 31 162 zeigt sich Tür die reinen Belüftungswege einerseits ein sehr hoher Widerstand und eine geringe Anzahl von Schaltungsmöglichkeiten.

Eine Abtrennung in zwei Gehäuse und eine zentrale Anordnung des Gebläses ist aus der GB-PS 1163 480 bekannt. Mit dieser Lösung kann jedoch eine vielfältige Betriebsweise nicht erzielt werden.

Aus der DE-OS 14 80 085 ist zwar, insbesondere aus F i g. 2b, ein relativ kompaktes Gehäuse bekannt. Dieses Gehäuse besteht jedoch aus fünf Einzelgehäusen mit einer Vielzahl von im Winkel angeordneten Trennwänden, die den Aufbau des Gehäuses relativ kompliziert gestalten.

Es Ist Aufgabe der Erfirdung, eine für Fahrzeuge bestimmte Klimaanlage der Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, welche bei Gewährleistung einer möglichst großen Anzahl von Schaltungsmöglichkelten eine derart kompakte Form aufweist, daß die Klimaanlage ohne besondere Anpassung in jeden Fahrzeugtyp einbaubar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ergebenden Kombination von Merkmalen gelöst.

Trotz der kompakten Bauform, besteheiA aus zwei aneinander gesetzten Gehäusen, Ist es mit einfachsten Mitteln möglich, durch die Steuerung weniger Klappen

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und gegebenenfalls durch die Umsteuerung des Radialgebläses die verschied-eitsten Funktionen der Klimaanlage zur Auswirkung kommen zu lassen. Diese kompakte Anlage ist in jedem beliebigen Fahrzeugtyp einzubauen, wobei lediglich spezielle Entfrosterdüsen und spezielle Luftdüsen am Kraftfahrzeug über entsprechend anzupassende Schlauchleitungen an die Klimaanlage anzuschließen sind. Mit der eifindungsgemäßen Lösung sind folgende Klimatisierunßsvorgänge vOllziehban Vermeidung jeglicher Belüftung des Fahrzeuginnenraums; Belüftung des oberen Fahrzeugteils ohne Heizung oder Kühlung der in das Fahrzeug eingelassenen Luft; gleichzeitiges Belüften des Fahrzeuginneren nach oben oder nach unten, es werden entweder nur die Füße des Fahrzeuginsassen erwärmt oder es erfolgt eine Entfrostung der Windschutzscheibe oder das Fahrzeug wird gekühlt. Diese Vielzahl von Möglichkeiten lassen sich mit relativ wenig Klappen in einem sehr kompakten Gehäuse erzielen. Insbesondere vorteilhaft ist die zentrale Anordnung des Radialgebläses zwischen den beiden Gehäuse- ;;> 'eilen, so daß in Abstimmung mit den Regelklappen die Strömung entlang den verschiedenen Strömungswegen ρ durch das Radialgebläse beschleunigt werden kann. Das % Abschlußorgan der ersten Öffnung der Abschluiiwand in ψ geöffneter Stellung und die im oberen Gehäuse vorgeseg hene Regelklappe in geschlossener Stellung bewirkt, daß P die Luft durch diese Öffnungen angesaugt *ird, am küh- || lenden Wärmetauscher vorbeistreicht und über die Aus-'■*: laßöffnung des oberen Gehäuses in den oberen Teil des S Fährzeuginneren geblasen wird.
I^ Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus SJ den Unteransprüchen.

'■>; Die Erfindung wird in Oer folgenden Beschreibung f; eines Ausführungsbeispiels, wobei auf die beiliegende ■j. Zeichnung Bezug genommen wird, näher erläutert. Es J₁ zeigt

Fig. 1 einen schematischen Aufriß der Klimaanlage. ίύ Fig. 2 einen gegenüber Fi g. 1 um 90" gedrehten senk- l~ rechten Schnitt und

V; Fig. 3 bis 5 Schnitte gemäß Fig. 2, die die verschiede-•J nen Betriebsarten der Klimaanlage zeigen. K Die Klimaanlage besteht aus einem unteren, im % wesentlichen quaderförmigen Gehäuse 1, auf welchem ?;; ein oberes Gehäuse 2 sitzt, das auf die in Fig. 2 dar-[v gestellte Weise geneigt Ist.

,:; Der Kasten wird unterhalb und knapp vor den: Annals lUrenbrett 3 eines Kraftfahrzeuges montiert, und die |£ Oberseite la des oberen Gehäuses 2 'st so geneigt, daß ^;:. sie auf die in der Motorhaube 5 des Fahrzeugs In Nähe / de: Windschutzscheibe 6 angeordneten Lufteinlbßöff-■;'■' nungen 4 zu gerichtet is!. Die Oberseite la des oberen Gehäuses 2 besitzt eine Regelklappe 7, mit welcher eine in dieser Oberseite vorgesehene Eintrittsöffnung 8 geschlossen oder geöffnet werden kann.

In dem oberen Gehäuse 2 Ist eine Querwand 9 vorgesehen, die einen Stutzen 10 bildet, der zu einem Radialgebläse 11 führt. Direkt unter dem Radialgebläse 11 ist ein zweiter Stutzt.i 12 vorgesehen, der von einer Abschlußwand 13 getragen ist, die das obere Gehäuse 2 von dem unteren Gehäuse 1 trennt. Der Stutzen 12 kann •.τι» Hilfe eines Absperrorgans 18, das aus einem Satz von ·:·■ verschwenkbaren Jalousien bestehen kann, für den Lilftungs- und Heizbetrieb geschlossen und für die Kühlung geöffnet werden. Die Abschlußwand 13 besitzt ferner eine Öffnung 14, die durch eine an einer Achse 15a angelenkte Regelklappe 15 geschlossen werden kann. Diese Regelklappe kann zwei Stellungen einnehmen: In der ersten Stellung (In Flg. 7 mit einer durchgehenden Linie

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65 gezeichnet) schließt sie die Abschlußwand 13 ab und in der zweiten Stellung (in unterbrochener Linie gezeigt) verschließt sie eine Auslaßöffnung 16, die zu den im Armaturenbrett 3 des Fahrzeugs vorgesehenen und zweckmäßigerweise mit verä'ellbaren Lufttrichtern 20 versehenen Lüftungsgittern 17 !ührt.

Die Regelklappe 15 kann auch alle Zwischenstellungen zwischen diesen beiden dargestellten Endstellungen einnehmen, so daß der Luftstrom zwischen dem oberen und dem unteren Fahrzeugteil aufgeteilt werden kann.

Im unteren Teil und an den Seiten des unteren Gehäuses 1 sind zwei Austrittsstutzen 21 und 22 vorgesehen, die zu Entfrosterdüsen 21ö und 22a führen, welche am Fuß der Windschutzscheibe lustreten. Ferner besitzt das untere Gehäuse 1 zwei Auslaßöffnungen 23 und 24. Die Austrittsstutzen 21 und 22 und die Auslaßöffnungen 23 und 24 können durch Regelklappen 25 und 26 geschlossen werden. Die Regelklappen 25 und 26 können auch Zwischenstellungen einnehmen.

Das untere Gehäuse 1 enthält zwei übereinander angeordnete Wärmetauscher 27 und 28. Der Wärmetauscher 27 besteht aus einer Heizvorrichtung ΐϊ-.J der Wärmetauscher 28 aus dem Verdampfer eines Kühlkreises oder einer anderen Kühlvorrichtung. Die Wärmetauscher 27 und 28 können auch in umgekehrter Stellung zueinander angeordnet sein und gegebenenfalls auch miteinander kombiniert sein, d. h. sie können einen gemeinsamen Satz von Anschlußorganen besitzen, die an Leitungen angeschlossen sind, in welchen jeweils selektiv ein heißes und ein kaltes Strömungsmittel fließt.

Die Wah! des Strömungsmitteis kann hierbei beispielsweise mit Hilfe von Hähnen oder Ventilen 29 und 30 vorgenommen werden (Fig. 2).

Das möglicherweise bei Betrieb des Kühlers 28 entstehende Kondenswasser kann von einer Schale 31 aufgefangen werden, die mit einer Abfuhrleitung 32 verbunden ist.

Die oben beschriebene Klimaanlage läßt zahlreiche Betriebsarten zu.

Wenn keine Lüftung im Fahrzeuginneren gewünscht wird, wird mindestens die Regelklappe 7 in die Stellung gebracht, in welcher sie die Eintrittsöffnung 8 in dem oberoi Gehäuse 2 verschließt. Wird eine Lüftung des oberen Fahrzeugteils jedoch ohne Heizung oder Kühlung der in das Fahrzeug eingelassenen Luft gewünscht, so verschließen die Jalousien 18 vollständig den Stutzen 12 und die Regelklappe 15 verschließt die öffnung 14 der Abschlußwand 13 (Flg. 2). Hierbei strömt die durch die Eintrittsöffnung 8 eintretende Luft in Richtung des Pfeils /, und wird zu dem oder den Lüftungsgittern 17 geleitet. Die zugelassene Luftmenge kann durch mehr oder weniger starke Öffnung der Regelklappe 7, durch mehr oder weniger starke Öffnung der verstelibaren Lufttrichter 20 oder durch Ein- oder Ausschalten des R?dialgebläses 11 gesteuert werden.

Wenn da;, Fahrzeuginnere gleichzeitig oben und unten belüftet werden soll, werden die Austrittsstui/en 21 und 22 durch die Regelklappen 25 und 26 geschlossen, die Regelklappe 15 wird in eine Zwischenstellunj: (Fig. 3) gebracht und die Jalousien 18 werden geöffnet. Auf diese Welse strömt die Luft in Richtung des Pfeils /, und andererseits in Richtung des Pfeils J₁. Die Steuerung des Luftdurchsatzes kann auf die oben beschrieben«· Weise vorgenommen werden.

Eine andere Möglichkeit bejteht darin, daß die Jalousien 18 geschlossen gehalten werden. Hierbei strömt die zur Lüftung dienende Luft in Richtung der Pfeile/, und .Λ. Dies ist arr. zweckmäßigsten, wenn das Radialgebläse

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Il In Betrieb Ist. Zum Beaufschlagen der Windschutzscheibe können auch die Regelklappen 25 und 26 mehr oder weniger stark verstellt werden, so dall sich die Austrittsstutzen 21 und 22 entsprechend öffnen. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, kann die gesamte zur Lüftung dienende Luft gegebenenfalls den EntlrosterdUsen 21<v und 22c zugeführt werden, indem der Stutzen 16 durch die Regelklappe 15 und die Öffnungen 23 und 24 durch die Regelklappen 25 und 26 geschlossen werden.

Bei der auf Fig. 4 dargestellten Stellung werden die Füße der Fahrzeuginsassen gewärmt und wird gegebenenfalls eine Entfroslung vorgenommen. Hierbei ist die Regelklappe 7 offen, die Regelklappe 15 dagegen verschließt den Stutzen 16. Die Jalousien 18 sind hierbei geschlossen. Die durch die Regelklappe 7 eintretende Luft durchquert die Flügel des Radialgebläses 11, tritt durch die Öffnung 14 und durchquert den zur Heizung dienenden Wärmetauscher 27. Dann tritt die Luft durch die Auslaßöffnungen 23 und 24 aus, wenn die Regelklappen 25 und 26 die auf Fig. I dargestellte Stellung einnehmen, und erwärmt nur die Füße der Insassen oder sie tritt zum Entfrosten durch die Austrittsstutzen 21 und 22 aus. wenn die Regelklappen 25 und 26 die Auslaßöffnungen 23 und 24 verschließen. Bei Zwischenstellungen der Regelklappen 25 und 26 tritt die Luft gleichzeitig durch die Austrittsstutzen 21 und 22 und die Auslaßöffnungen 23 und 24 aus. Da die Regelklappe 15 und die Jalousien 18 geschlossen sind, muß die aus dem Radialgebläse U austretende Luft Im Inneren der Klimaanlage in Richtung des Pfeils/] strömen und somit in ihrer Gesamtheit die Heizvorrichtung 27 durchqueren. Die Betriebsart bleibt die gleiche, unabhängig davon, ob das Radialgebläse im Betrieb oder nicht im Betrieb ist. Die Lufttemperatur kann durch Betätigung des Ventils 29 eingestellt werden, mit welchem der Wasserdurchsatz in der Heizvorrichtung 27 gesteuert werden kann.

Zur Kühlung des Fahrzeugs wird die Regelklappe 15 so verschweriki, daß sie die öffnung 54 der Abschlußwand 13 verschließt (Fig. 5), und die Austrittsstutzen 21 und 22 werden durch die Regelklappen 25 und 26 verschlossen. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Betriebsweise sind hierbei die Jalousien 18 offen, so daß das Innere des unteren Gehäuses 1 über den Stutzen- 12 und das Radialgebläse 11 mit dem zu den Gittern 17 führenden Stutzen 16 in Verbindung steht. Die Regelklappe 7 zum Zuführen der Außenluft ist hierbei geschlossen und die Kühlvorrichtung 28 wird über ihr Ventil 30 gespeist. Wie Fig. 5 zeigt, saugt das RaclialgebUi.se 11 auf diese Weise über die AuslaHöffnungen 23 und 24 in Richtung der Pfeile/ι Luft an und bläst sie in Richtung des Pfeils ί /< über den Stutzen 16, die Gilter 17 und die verstellbaren Lufttrichter 20 auf die Gesichter der Insassen zu.

Wenn die Kühlvorrichtung 28 mit kaltem Strömungsmittel gespeist wird, kommt es zu einer Kondensierung des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes, was insbesondere dann der Fall ist, wenn die Klimaanlage auf die anhand von Flg. 5 gezeigte Weise betrieben wird. Bekanntlich wird eine erfrischende Wirkung hauptsächlich durch Luft mit einem geringen Feuchtigkeitsgrad erreicht. Die Luft kann auf Wunsch stärker getrocknet werden, indem sie stärker als notwendig abgekühlt wird, so daß mehr Luftfeuchtigkeit kondensiert. Dann wird die Luft wieder erwärmt, indem in dem Wärmetauscher 27 eine solche Heizmediummenge zum Umlauf gebracht wird, daß in das Fahrzeuginnere trockene Luft mit der

Ά' gewünschten Tenipciaiüi" geblasen wird.

Die Klimaanlage gestattet viele Klimatisierungsmöglichkeiten des unteren Teils sowie des oberen Teils des Fahrzeuginneren mit Hilfe eines einzigen kompakten Organs, das eine geringe Anzahl an Bedienungsorganen aufweist. Zur Einstellung aller Klimatisierungsmöglichkeiten genügen Bedienungsorgane für die Hähne oder Ventile 29 und 30, die das heiße und kalte Strömungsmittel den Wärmetauschern 27 und 28 zuführen, ein Bediev-üiigsorgan für die Regelklappe 15 und Bedlcnungsorgan für die beiden Regelklappen 25 und 26. Zweckmäßigerweise wird für die Betätigung des Ventils 30 und der Jalousien 18 nur ein einziges Bedienungsorgan benutzt, da die Jalousien 18 oder andere Organe zum Verschließen des Stutzens 12, wie sich aus dem Vorhergehenden ergibt, nur dann offen sein müssen, wenn die Vorrichtung zur Kühlung benutzt wird, da alle anderen Betriebswelsen bei geschlossenen Jalousien durchgeführt werden können.

Ein austauschbares Luftfilter 33 kann in dem oberen Gehäuse vorgesehen sein (Fig. 2). Femer können auch in den Auslaßöffnungen 23 und 24 weitere Filter vorgesehen sein, so daß bei jeder Betriebsweise der Vorrichtung einwandfrei staubfreie und von in der Luft befindlichen Schimmelpilzen gereinigte Luft zugeführt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

21 Ol 15 20 Patentansprüche:

1. Klimaanlage für Fahrzeuge, mit einem Gehäuseteil zur Aufnahme eines der Heizung und eines der Kühlung dienenden Wärmetauschers, mit einer zu den LufteintriEtsschlitzen des Fahrzeuges gerichteten, durch eine Regelklappe verschließbaren Eintrittsöffnung, mit den Wärmetauschern nachgeordneten, in den Fahrgastraum mündenden Auslaßöffnungen und mit einem Radialgebläse, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: