DE2204508A1

DE2204508A1 - Klimaanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2204508A1
Application number: DE19722204508
Authority: DE
Inventors: Helmut Steinmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-02-01
Filing date: 1972-02-01
Publication date: 1973-08-09
Also published as: FR2170707A5; GB1382763A; IT972772B

Description

10.1.1972 Kü/Kf

Anlage zur

Patent- a«d

Anmeldung

ROBSRT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1 (Deutschland) Klimaanlage für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge mit einem die Temperatur der geförderten Luft beeinflussenden Stellglied und wenigstens einem die Menge der geförderten Luft beeinflussenden Stellglied, das über einen Handschalter betätigbar ist.

Bai den bekannten Klimaanlagen, die in der einfachen Ausführung einen innerhalb eines Luftkanals angeordneten Wärmetauseher und einen Ventilator sowie eine Lufteinlaßklappe aufweisen, wird sowohl das die Temperatur der geförderten Luft beeinflussende Stellglied, beispielsweise das Regulierventil des Wärmetauschers als auch das die Menge der geförderten Luft beeinflussende Stellglied, beispielsweise die

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Lufteinlaßklappe und/oder der Gebläsedrehzahlschalter, jeweils durch einen Handschalter in die gewünschte Stellung gebracht. Mittels dieser beiden Handschalter kann also sowohl die Temperatur als auch die Menge des Luftstromes willkürlich eingestellt werden.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß bereits bei derart einfachen Klimaanlagen Bedienungsfehler vorkommen, was unter anderem auch damit zusammenhängt, daß die Schaltgeräte derartiger Klimaanlagen nicht bei allen Fahrzeugen einheitlich ausgeführt sind. So kommt es immer wieder vor, daß bei einer -derartigen Klimaanlage einerseits das die Temperatur beeinflussende Stellglied in eine Stellung gebracht wird, in der die Luft maximal erwärmt bzw. gekühlt wird, andererseits aber das die Menge der geförderten Luft beeinflussende Stellglied in eine Stellung gebracht wird, in der nur sehr wenig oder sogar gar keine Luft in das Wageninnere gefördert wird. Wenn die Klimaanlage in dieser Weise fehlerhaft bedient wird, erfüllt sie natürlich nicht ihren Zweck und es kann sogar vorkommen, daß die Klimaanlage beschädigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine derartige Klimaanlage so weiterzubilden, daß solche schwerwiegende Bedienungsfehler nicht mehr auftreten können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Verstellbereich des die Menge der geförderten Luft beeinflussenden Stellgliedes einseitig begrenzt ⁴St, 30.daß bei einer bestimmten Temperatur eine von dieser abhängige Mindestmenge der geförderten Luft nicht unterschritten wird.

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Bei einfachen Anlagen, bei denen auch das die Temperatur beeinflussende Stellglied über einen Verstellhebel betätig-' bar ist, wird mit diesem ein Begrenzungshebel gekoppelt, der auf den Handschalter zur Luftungseinstellung einwirkt und dessen Verstellbewegung begrenzt bzw. dieses in Richtung größerer geförderter Luftmengen verstellt.

Die erfindungsgemäße Maßnahme läßt sich besonders vorteilhaft auch bei Klimaanlagen anwenden, bei denen eine automatische Temperaturregelung mittels eines Stellantriebes vorgesehen ist, wenn dieser Stellantrieb auf einen federbelasteten Hebel einwirkt, der mit dem die Temperatur der geförderten Luft beeinflussenden Stellglied in Wirkverbindung steht und der zugleich die Verstellbewegung des anderen, die Luftmenge beeinflussenden Verstellgliedes begrenzt.

Bei einer derartig ausgebildeten Klimaanlage kann es also nicht vorkommen, daß einerseits ein YJärmetauscher seine maximale Leistung abgibt, aber andererseits überhaupt keine Luft in das Fahrzeuginnere gelangen und somit auch keine Energie übertragen werden kann. Die Mindestmenge der jevieils geförderten Luft, die durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Klimaanlage niemals unterschritten wird, ist in der Weise von der Temperatur der geförderten Luft abhängig, daß bei höheren Temperaturen auch eine größere Mindest luft menge gefördert wird. Durch Verstellung des Handschalters ist es aber jederzeit möglich, dem Wageninnenraum eine größere Luftmenge als die durch den temperaturabhängigen Stellantrieb vorgegebene Mindestluftmenge zuzuführen. Eine individuelle Einstellung der geforderten Luftmenge ist also gegeben, doch wird eine bestimmte Mindestluftmenge niemals unterschritten.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Eine sehr einfache Klimaanlage hat einen Luftkanal 1, in
dem ein Wärmetauscher 2 mit einem Regulierventil 3, ein
Gebläse 4, dessen Drehzahl über einen Drehzahlschalter 5
kontinuierlich oder in Stufen veränderbar ist, und eine
Lufteinlaßklappe 6 sowie eine LuftVerteilungsklappe 7, welche die Luft auf die Austrittsöffnungen 8 am Armaturenbrett des Fahrzeuges bzw. 9 im Fußraum des'Fahrzeuges verteilt.

Der Wärmetauscher 2 kann beispielsweise als Heizelement
dienen, wobei die Heizleistung und damit die Temperatur der geförderten Luft durch das als Stellglied dienende Regulierventil 3 eingestellt wird, durch welches die dem Wärmetauscher 2 zugeführte Heizflüssigkeitsmenge gesteuert wird.

Durch die Lufteinlaßklappe 6 kann die Menge der dem Luftkanal 1 zugeführten Frischluft verändert werden. Bei wenigstens teilweise geöffneter Lufteinlaßklappe 6 ist die geförderte Luftmenge auch abhängig von der Drehzahl des Gebläses *J, die über den Drehzahlschalter 5 eingestellt wird. Als das die Menge der geförderten Luft beeinflussende Stellglied ist daher die Lufteinlaßklappe 6 oder der Gebläsedrehzahlschalter 5 zu verstehen, gegebenenfalls sind auch Lufteinklappe 7 und Drehzahlschalter 5 gemeinsam als Stellglied anzusehen.

Die Klimaanlage wird von einem Schaltbrett 10 am Armaturenbrett des Fahrzeuges gesteuert. Dieses Schaltbrett 10 weist einen horizontal verlaufenden Längsschlitz 11 auf, "in dem

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ein Handschalter 12 verschiebbar ist. Dieser Handsehalter ist in einem Drehpunkt 13 verschwenkbar gelagert und wirkt auf einen Bowdenzug 14, über den entweder die Lufteinlaßklappe 6 oder der Gebläsedrehzahlschalter 5 oder gegebenenfalls auch beide verstellt werden können, wie das durch die Linien 15 bzw. 16 angedeutet ist.

Aus der Abbildung ist weiterhin ersichtlich, daß über den Bowdenzug 17 das, die Temperatur der geförderten Luft beeinflussende Stellglied» nämlich das Regulierventil 3 beeinflußt wird, was durch die Linie 18 angedeutet ist. Das eine Ende dieses Bowdenzuges 17 ist an einem Begrenaungshebel 19 befestigt» der um den Punkt 20 schwenkbar ist. Mittels der Feder 21 wird dieser Begrenzungshebel 19 gegen den verschiebbaren Stift 22 eines Dehnstoffelement.es 23 gedrückt»

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine· Klimaanlage, bei der das Dehnstoffelement 23 als Stellantrieb einer automatischen Temperaturregelung dient. Das bedeutet, daß durch das Dehnstoffelements dem eine von der Temperatur des durch den Luftkanal geförderten Luftstromes abhängige Heizleistung zugeführt wird₃ den Begrenzungshebel 19 entgegen der Kraft der Feder 21 um der· Punkt 20 verschweiget und damit das als Stellglied dienende Regulierveyit.il 3 betätigt. Dieser Begrenzungshebel 19 wird also in Richtung des Pfeiles S bewegt, wenn die Temperatur» der geförderten Luft und damit die dem Dehnstoffeleroent 23 zugeführte Heisleistung erhöht wird. .

Das Dehnstoffelement 23 kann beispielsweise unmittelbar hinter dem Wärmetauscher 2 im Luftkanal angeordnet sein_s wobei dann die Bewegung des Stiftes 22 übar geeignete Bewegungsübertragungsmittel, beispielsweise über einen Bowdenzug auf

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den Begrenzungshebel 19 übertragen wird. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in der Zeichnung dieses als temperaturabhängiger Stellantrieb dienende Dehnstoffelement 23 unmittelbar am Schaltbrett vorgesehen,"was in der Praxis auch verwirklicht werden kann, wenn man beispielsweise dein Dehnstoffelement eine Heizwicklung zuordnet, deren Heizleistung von der Temperatur der Luftströmung im Luftkanal 1 abhängt.

Der Handschalter 12 ist in der Abbildung in einer Stellung gezeichnet, in der die Lufteinlaßklappe die mit 6a bezeichnete Stellung einnimmt, wobei eine maxirale Luftraenge infolge des Staudrucks beim Fahren in den Luftkanal 1 einströmt. Wenn dieser Handschalter 12 in Richtung des Pfeiles T bis zum anderen Anschlag hin verschoben wird, wird die Lufteinlaßklappe 6 allmählich geschlossen und nimmt schließlich die mit 6b bezeichnete und gestrichelr, dargestellte Lage ein. Dieser gesamte Verstellbereich des Handschalters und daait auch der Verstellbereich der Lufteinlaßklappe 6, die als aas die Menge der geförderten Luft beeinflussende Stellglied dienr;_f wird aber einseitig durch die Stellung des Begrenzungshebels 19 eingeschränkt. Die Bewegungsbegrenzung dieses Handschalters 12 ist umso größer, je höher die Temperatur des .Luftstromes ist und je weiter demzufolge der Begrensun.^shebel 19 in Richtung des Pfeiles S verschoben wird. VJenn also durch die automatische Temperaturregelung das Regutierwnti.l 3 völlig geöffnet ist und demzufolge der Wärmetauscher 2 seine maximale Heizleistung abgibt, ist es nicht möglich, die- Lufteinlaßklappe 6 völlig zu schließen, da die Bewegung des Handschalters 12 durch den Begrenzungshebel 19 eingeschränkt \?ird. Andererseits wird, was insbesondere zu Beginn einer Pah/·'-, oft vorkommen wird, durch den 3egrenzun£shebel 19 der Kar*<lzehr*lter 12 in Richtung des Pfeiles S bewegt, und damit die geförderte Luft menge erhöht, sobald der Wärmetauscher He is leistung ab-

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In der Abbildung ist eine Klimaanlage dargestellt ₅ bei der in besonders vorteilhafter Weise das Dehnstoffelement 23 gleichzeitig zu automatischen Temperaturregelung und zur Bewegungsbegrenzung des Handschalters 12 ausgenutzt ist. Es sind jedoch auch Ausführungen denkbar, bei denen - wie einleitend erwähnt - auch das Regulierventil 3 über den Bowdenzug 17 über einen eigenen Verstellhebel willkürlich einstellbar ist, wobei dann dieser Verstellhebel mit dem Begrenzungshebel 19 gekoppelt ist. Durch Verstellung dieses die Heizleistung beeinflussenden Verstellhebels \iira bei einer solchen Ausführung damit über den Begrenzungshebel auch der Verstellbereich des Handschalters 12 zur Lüftungseinstellung begrenzt bzw. dessen Schaltstellung derart verändert_s daß eine größere Luftmenge gefördert wird.

Es ist weiterhin auch eine Ausführungsform bei einer Klimaanlage mit einem Verstellhebel zur Einstellung der Heizleistung denkbar, bei der nicht dieser Verstellhebel über geeignete Bewegungsübertragungsmittel den Verstellbereich des Handschalters 12 begrenzt, sondern bei der ein temperaturabhängiger Stellantrieb vorgesehen ist, der entweder unmittelbar auf die Lufteinlaßklappe 6 bzw. den Gebläsedrehzahlschalter 5 einwirkt oder unmittelbar die Bewegung des Handschalters 12 begrenzt.

Bei anderen Klimaanlagen, bei denen die Temperatur des geförderten Luftstromes nicht dadurch geregelt wird, daß einem Wärmetauscher mehr oder vreniger Heizflüssigkeit zugeführt wird, sondern bei der die Temperatur durch Luftmischung verändert wird, wird über den Bowdenzug 17 die Luftmischklappe verändert.

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Bei der beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Klimaanlage können also Bedienungsfehler der eingangs erwähnten Art nicht mehr auftreten. Sine derartige Klimaanlage zeichnet sich daher durch eine große Betriebssicherheit aus. Die einzelnen Organe sind im Aufbau einfach, so daß durch die.erfindungsgemäße Maßnahmen keine übermäßig hohen Kosten entstehen. Der Aufbau ist im übrigen auch so geitfählt, daß beispielsweise Nichtlinearitäten des Zusammenhangs zwischen der Stellung der Lufteinlaßklappe 6 und der Menge der in den Luftkanal einströmenden Luft leicht durch entsprechende Ausbildung des Begrenzungshebels 19 korrigiert werden können.

Anstelle eines verschiebbaren Handschalters ist auch ein Drehschalter möglich, wenn die Bewegungsbegrenzung entsprechend geändert wird. Als temperaturabhängiger Stellantrieb kann anstelle des Dehnstoffelementes beispielsweise auch ein Bimetallstreifen verwendet werden. Auch elektromotorische, pneumatische oder hydraulische Antriebe sind denkbar. Je nach Bedarf wird man anstelle der Bowdenzüge auch eine Bewegungsübertragung mittels Gestänge vorsehen.

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Stuttgart 10.1.1972

Ansprüche

1,/Klimaanlage für Kraftfahrzeuge mit einem die Temperatur der geförderten Luft beeinflussenden Stellglied und wenigstens einem die Menge der geförderten Luft beeinflussenden Stellglied, das über einen Handschalter betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellbereich des die Menge der geförderten Luft beeinflussenden Stellgliedes (6, 5) einseitig begrenzt ist, so daß bei einer bestimmten Temperatur eine von dieser abhängige Mindestmenge der geförderten Luft nicht unterschritten wird.
2. Klimaanlage nach Anspruch 1, bei der das die Temperatur beeinflussende Stellglied über einen eigenen Verstellhebel einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verstellhebel ein Begrenzungshebel (19) gekoppelt ist, der auf den Handschalter (12) zur Lüftungseinstellung einwirkt und dessen Verstellbewegung begrenzt bzw. diesen in Richtung größerer geförderter Luftmengen verstellt.
3. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellbereich des die Menge der geförderten Luft beeinflussenden Stellgliedes (5» 6) durch einen temperaturabhändigen Stellantrieb (23) begrenzt wird.

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4. Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Stellantrieb (23) die Bewegung des Handschalters (12) begrenzt bzw. die Schaltstellung des Handschalters (12) derart verändert, daß eine größere Luftmenge gefördert wird.
5. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine automatische Temperaturregelung mittels eines temperaturabhängigen Stellantriebes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (23) auf einen federbelasteten Begrenzungshebel (19) einwirkt, der mit dem die Temperatur der geförderten Luft beeinflussenden Stellglied (3) in Wirkverbindung steht und der zugleich die Verstell-.bewegung des anderen, die Luftmenge beeinflussenden Stellgliedes (6, 5) begrenzt.
6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellantrieb ein Dehnstoffelement vorgesehen ist.
7. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Stift (22) des Dehnstoffelementcs (23> un mittelbar auf den Begrenzungshebel (19) einwirkt.

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8. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Menge der geförderten Luft beein flussende Stellglied eine Lufteinlaßklappe (6) ist.
9. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Menge der geförderten Luft beeinflussende Stellglied der Drehzahlschalter (5) eines Gebläses (M ist.
10. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Handschalter (12) eine Lufteinlaßklappe (6) und/oder der Gebläsedrehzahlschalter (5) betätigt wird.
11. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gegekennzeichnet, daß.das die Temperatur des geförderten Luftstromes beeinflussende Stellglied eine Luftmischklappe ist.
12. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß das die Temperatur des geförderten Luftstromes beeinflussende Stellglied ein Regulierventil (3) ist.

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