DE2209365A1

DE2209365A1 - Klimaanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2209365A1
Application number: DE19722209365
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Scheidel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1972-02-28
Publication date: 1973-09-06
Also published as: FR2159138A5; IT972774B

Description

2.2.1972 Κα/Kb

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GKBH, 7 Stuttgart 1 Klimaanlage fur Xraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptluftkanal, in den Außenluft einströrct, die sich zunächst auf zwei Luftkanäle·, von denen wenigstens einer einen Wärmetauscher enthält, verteilt, die in ein Luftverteilungsglied münden, durch das die Luft auf die einzelnen, zu den Austrittsöffnungen im Innenraun des Kraftfahrzeugs führenden Luftleitungen verteilt wird.

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Bei bekannten Klimaanlagen ist das LuftVerteilungsglied aus mehreren Klappen aufgebaut, durch die die einzelnen Luftleitungen abgeschlossen bzw. geöffnet werden können. Die einzelnen Klappen werden von einem Schaltgerät aus bedient, wobei zu jeder Klappe ein Bowdenzug führt. Es ist auch bekannt, die Klappen in aufeinander abgestimmter Weise zu verstellen, so daß an der Schalttafel lediglich ein Bedienungselement vorgesehen werden muß, durch das über geeignete Kurvenscheiben alle Klappen verstellt werden können. Eine solche Klimaanlage mit einem aus mehreren Klappen bestehenden Luftverteilungsglied ist in der Herstellung sehr kompliziert und teuer und darüber hinaus auch sehr störanfällig.

Es ist daher bereits ein Luftverteilungsglied vorgeschlagen worden, bei dem innerhalb eines zylindrischen Gehäuses eine Luftleitklappe drehbar angeordnet ist. In dieses Gehäuse strömt radial Warmluft und axial Kaltluft hinein. Die beiden Luftströme werden in dem Gehäuse gemischt und durch die Luftleitklappe auf zwei Luftkanäle verteilt, die zur Windschutzscheibe bzw. zum Fußraum des Kraftfahrzeugs führen. Ein solches Luftverteilungsglied ist für mehr als zwei zu verschiedenen Austrittsöffnungen im Kraftfahrzeuginnenraum führenden Luftleitungen nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Luftverteilungsglied zu schaffen, das sehr einfach aufgebaut und wenig störanfällig ist und durch das die Luft individuell auf mehrere Luftleitungen verteilt werden kann. Das Luftverteilungsglied soll weiterhin so ausgebildet sein, daß es ohne Schwierigkeit bei verschiedenen Klimaanlagen verwendet v/erden kann, ohne daß dazu wesentliche Konstruktionsänderungen notwendig sind.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Luftverteilungsglied eine in Form eines Hohlzylinders ausgebildete, in einem Gehäuse drehbare Walze enthält, in deren Mantelfläche mehrere Aussparungen eingearbeitet sind und deren eine Stirnseite eine öffnung aufweist, viobei durch die Aussparungen der Mantelfläche einerseits die Luft aus einem der beiden Luftkanäle in den Innenraum der Walze einströmen kann und andererseits die Luft auch wieder in die in das Gehäuse mündenden Luftleitungen ausströmen kann, während die Luft aus dem anderen Luftkanal durch die öffnung in der Stirnseite axial in den Innenraum der Walze einströmen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ßeht von der öffnung an der Stirnseite ein in den Innenraum der Walze hineinragendes Mischrohr aus, dessen Mantelfläche Durchbrüche aufweist, durch die die axial einströmende Luft in radialer Richtung austreten kann. Die axial und radial in den Innenraum einströmende Luft v/ird dann besonders gut gemischt. Diese Mischung kann verbessert werden, wenn die Gröfi>e der Durchbrüche in der Mantelfläche des Mischrohres in axialer Strömungsrichtung zunimmt. Dann tritt die axial in das Mischrohr eintretende Luft gleichmäßig verteilt über die gesamte Länge dieses Mischrohrs radial aus.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die

Klimaanlage,
Fig« 2 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses des

Luftverteilungsgliedes,

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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Walze des

Luftverteilungsgliedes, Fig. 4 in schematischer Darstellung Querschnitte durch die Klimaanlage entlang der Schnittlinie A-A

nach Fig. 1 und 2 und
Fig. 5 in schematischer Darstellung Querschnitte durch die Klimaanlage entlang der Schnittlinie B-B nach Fig. 1 und 2.

Die Klimaanlage hat ein Gebläse 1, durch das einem Haupt-· luftkanal 2 Außenluft zugeführt wird. In diesem Hauptluftkanal 2 ist ein als Kühlelement dienender Wärmetauscher, beispielsweise ein Verdampfer 3» angeordnet. Die durch den Hauptluftkanal strömende Luft verteilt sich auf zwei Luftkanäle 4 und 5. In dem Luftkanal 4 ist ein als Heizelement dienender Wärmetauscher 6 angeordnet. Durch die Leitungen 7 wird dem Wärmetauscher 6 Heizflüssigkeit zugeführt, deren Menge durch das Ventil 8 eingestellt werden kann.

Das Luftverteilungsglied 10 hat ein zylindrisches Gehäuse 11, in das mehrere Luftleitungen 12,13,14 und 15 einmünden, die zu den einzelnen Austrittsöffnungen im Innenraum des Kraftfahrzeugs führen. Die beiden Luftleitungen 12 führen zu den Rosetten, die rechts und links in gleicher Höhe am Armaturenbrett angeordnet sind und durch die die Luft waagrecht zu den Seitenfenstern ausströmt. Die beiden Luftleitungen 13 führen zu den Düsen, unterhalb der Windschutzscheibe. Die Luftleitung 14 führt zu Austrittsöffnungen im Fußraum des Kraftfahrzeugs, während die Luftleitung 15 zu einer Austrittsöffnung an der Konsole des Kraftfahrzeugs führt.

In dem Gehäuse 11 des Luftverteilungsgliedes 10 ist eine Walze 16 drehbar gelagert. Diese Walze ist in Form eines Hohlzylinders ausgebildet und hat in ihrer Mantelfläche vier Aussparungen 17,18,19 und 20. Die V/alze ist an beiden Stirnseiten abgeschlossen, hat jedoch an der Stirnseite

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21 eine Öffnung 22, von der ein Mischrohr 23 ausgeht, das in den Innenraum der Walze 16 hineinragt. In die Mantelfläche dieses Mischrohres 23 sind Durchbrüche 24 eingearbeitet, deren Größe in axialer Strömungsrichtung, die durch die Pfeile L angegeben ist, zunimmt.

Aus der Fig. 2 geht hervor, daß die Luftleitungen 12 und 13 axial versetzt in das Gehäuse 11 einmünden. Die anderen Luftleitungen und der Luftkanal 4 münden in Umfangsrichtung versetzt in das Gehäuse 11 ein. Die Mündungen des Luftkanals 4 und der Luftleitungen 14 und 15 erstrecken sich annähernd über die gesamte Länge des Luftverteilungsgliedes, während die Mündungen der Luftleitungen 12 und 13 einen wesentlich geringeren Querschnitt aufweisen.

Die Aussparungen 17>l8,19 und 20 in der Mantelfläche der Walze 16 sind ebenfalls teilweise axial und teilweise in Umfangsrichtung versetzt angeordnet. Der Querschnitt dieser Aussparungen 17 bis 20 entspricht etwa dem Querschnitt der Mündungen der Luftleitungen 12 und 13.

Außerdem ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß alle Mündungen der einzelnen Luftleitungen und des Luftkanals 4 in Umfangsrichtung gesehen etwa die gleiche Ausdehnung haben und daß die Ausdehnung der Aussparungen 17 bis 20 in der V/alze in Umfangsrichtung gesehen etwa der Ausdehnung der Mündungen entspricht.

Die Mündungen der zu den Düsen und Rosetten führenden Luftleitungen 12 und 13, die Mündung des einen Luftkanals 4 und die Mündung der zum Fußraum führenden Luftleitung 14 liegen in dieser Reihenfolge in Umfangsrichtung unmittelbar nebeneinander, während die Mündung der zu der

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Konsole führenden Luftleitung 15 sowohl zu den Mündungen der zu den Düsen und Rosetten führenden Luftleitungen bzw. 13 als auch zur Mündung der Luftleitung Ik in Umfangsrichtung einen gewissen Abstand b aufweist, der jeweils etwa der Ausdehnung einer Mündung in UmfangsrichentSDricht.

Die Klimaanlage mit dem beschriebenen Luftverteilungsglied 10 arbeitet folgendermaßen:

Die von dem Gebläse 1 geförderte und durch den Hauptluftkanal 2 strömende Luft wird in Abhängigkeit von der Stellung der Mischklappe 9 auf die beiden Luftkanäle 4 und 5 verteilt. In dem Luftkanal *» wird die Luft mittels des Wärmetauschers 6 erwärmt und strömt dann radial in das Gehäuse 11 des Luftverteilungsgliedes 10 ein. Die kältere Luft strömt durch den Luftkanal 5 in axialer Richtung in das Mischrohr 23 ein und tritt in radialer Richtung aus den Durchbrüchen 2¹I aus. Im Innenraum der Walze 16 werden diese beiden Luftströme gemischt und je nach Stellung der Walze auf die einzelnen Luftleitungen 12 bis 15 verteilt.

In der in Pig. ¹Ia und 5a gezeichneten Stellung der Walze ist der Luftkanal k verschlossen, so daß keine wärme Luft in den Innenraum der Walze 16 gelangen kann. Durch die Aussparungen 17 und 18 bzw. 19 und 20 kann jedoch die axial in das Walzeninnere einströmende Luft in die Luftleitung 15 ausströmen, die zu den Austrittsöffnungen an der Konsole des Kraftfahrzeugs führt.

In der in Pig. ^b und 5b gezeichneten Stellung der Walze 16 kann Warmluft durch die Aussparungen 17 und 18 in den Innenraum der Walze gelangen, sich dort mit dem axialen Kaltluftstrom mischen und durch die gleichen

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Aussparungen in die Luftleitung 12 ausströmen. Aus . Pig. 4b, die einen Querschnitt durch die Klimaanlage im Bereich der Mündungen der Luftleitungen 13, die zu den Düsen im Kraftfahrzeuginnenraum führen, zeigt, geht hervor, daß in diese Luftleitungen keine Luft ausströmen kann. Auch die Luftleitungen I¹? und 15 zum Fußraum bzw. der Konsole sind bei dieser Stellung der Walze abgeschlossen.

Bei der in den Pig. 4c und 5c gezeichneten Stellung der Walze kann Warmluft über die Aussparungen 17 und 18 in das Walzeninnere gelangen und zusammen mit der kalten Luft durch die Aussparungen 19 und 20 in die Luftleitungen 13 zu den Düsen ausströmen.

Die Fig. ¹Id und 5d zeigen schließlich eine Walzenstellung, bei der durch den Luftkanal 4 und die Aussparungen 19 und 20 Warmluft in das Walzeninnere gelangen kann, die dann zusammen mit der kalten Luft durch die Aussparungen 17 und 18 in die Luftleitung Ik zum Fußraum ausströmt.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Walze allein zur Luftverteilung ausgegenutzt, während die Temperatur der in das Fahrzeuginnere gelangenden Luftströme durch die Mischklappe 9 eingestellt wird.

Bei einer solchen Anlage wird die Walze nicht kontinuierlich, sondern stufenweise verstellt, so daß sie nur die in den Fig. 4 und 5 gezeichneten Stellungen einnimmt.

Es ist aber ohne weiteres möglich, durch geeignete Wahl der Aussparungen in der Mantelfläche der Walze und durch ein kontinuierliches Verstellen der Walze das Luftverteilungsglied gleichzeitig auch zur Einstellung

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der Temperatur der in das Fahrzeuginnere gelangenden Luft zu verwenden, so daß die Mischklappe entfallen kann.

Die Walze kann entweder durch einen Bowdenzug oder eine biegsame Welle, mittels eines Elektromotors, einer Unterdruckdose oder gegegebenenfalls auch mittels eines Dehnstoffelements und geeigneten Bewegungsübertragungsmitteln verstellt werden. Das beschriebene Luftverteilungsglied eignet sich besonders für Klimaanlagen, bei denen eine vollautomatische Regelung der einzelnen, die Temperatur und die Luftverteilung beeinflussenden Steuerorgane vorgesehen ist. Die gewünschte Luftverteilung kann je nach den Erfordernissen sehr leicht dadurch verändert werden, daß die Größe der Aussparungen in der Mantelfläche der Walze verändert wird und gegebenenfalls weitere Durchbrüche axial oder in Umfangsrichtung versetzt vorgesehen werden. Auch ist es sehr gut möglich, weitere Luftleitungen an das Gehäuse anzuschließen, die beispielsweise zu Austrittsöffnungen im Rückraum des Kraftfahrzeugs führen könnten.

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Claims

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Ansprüche

1, )Klimaanlage für Kraftfahrzeuge mit einem Hauptluftkanal,

in den Außenluft einströmt _} die sich zunächst auf zwei Luftkanäle, von denen wenigstens einer einen Wärmetauscher enthält, verteilt, die in ein Luftverteilungsglied münden, durch das die Luft auf die einzelnen, zu den Austrittsöffnungen im Innenraum des Kraftfahrzeuges führenden Luftleitungen verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftverteilungsglied (10) eine in Form eines Hohlsylinders ausgebildete, in einem Gehäuse (11) drehbare Walze (16) enthält, in deren Mantelfläche mehrere Aussparungen (17,18, 19 und 20) eingearbeitet sind und deren eine Stirnseite (21) eine öffnung (22) aufweist, wobei durch die Aussparungen (17,18,19 und 20) in der Mantelfläche einerseits die Luft aus einem der beiden Luftkanäle (4) in den Innenraum der Walze einströmen kann und andererseits die Luft auch wieder in die in das Gehäuse (11) mündenden Luftleitung (12,13,14 und "15) ausströmen kann, während die Luft aus dem anderen Luftkanal (5) durch die öffnung (22) in der Stirnseite (21) axial in den Innenraum der Walze (16) einströmen kann.
2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daÄ die einzelnen Luftleitungen (12,13,14 und 15) axial und/oder in Umfangsrichtung versetzt in das Gehäuse (11) einmünden.

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3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Mantelfläche der Walze (16) eingearbeiteten Aussparungen (17,18,19 und 20) gegeneinander axial und/oder in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.
4. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß von der öffnung (22) an der Stirnseite (21) der Walze (16) ein in den Innenraum der Walze hineinragendes Mischrohr (23) ausgeht, dessen Mantelfläche Durchbrüche (24) aufweist, durch die die axial einströmende Luft in radialer Richtung austreten kann.
5. Klimaanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Durchbrüche (24) in der Mantelfläche des Mischrohres (23) in axialer Strömungsrichtung zunimmt.
6. Klimaanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung kalte Luft und in radialer Richtung warme Luft in das Innere der Walze (16) einströmt.
7. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftverteilungsglied (10) auch zur Einstellung der Temperatur der in das Pahrzeuginnere gelangenden Luft dient.
8. Klimaanlage nach ^ei^T&f9<pfi^J»fP^iI)$PfVfifr^e 1 bis 6, dadurch

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gekennzeichnet, daß dem Luftverteilungsglied (10) eine Mischklappe (9) vorgeschaltet ist, durch die die Temperatur der in das Fahrzeuginnere gelangenden Luft verändert wird.
9. Klimaanlage nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse sechs Luftleitungen münden, von denen eine (15) zu Aus-• trittsöffnungen in der Konsole des Fahrzeugs, eine zweite (14) zu den Austrittsöffnungen im Fuförauni und je zviei weitere (12 bzw. 13) zu den Rosetten bzw. Düsen links und rechts am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs führen.
10. Klimaanlage nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der zu den Düsen und Rosetten führenden Luftleitungen (12,13), die Mündung des einen Luftkanals (4) und die Mündung der zum Fußraum führenden Luftleitung (1*1) in dieser Reihenfolge in Umfangsrichtung unmittelbar nebeneinander liegen, während die Hündung der zu der Konsole führenden Luftleitung (15) sowohl zu den Mündungen der Luftleitungen (12,13) als auch zur Mündung der zum Fußraum führenden Luftleitung (14) in Umfangsrichtung gesehen einen gewissen Abstand (b) aufweist.
11. Klimaanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen aller Luftleitungen (12,13,14 und 15) in Umfanrsrichtung gesehen etwa die gleiche Ausdehnung (b)

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12. Klimaanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Luftleitungen (12,13) zu den Düsen bzw. Rosetten axial versetzt am Gehäuse (11) angeordnet sind.
13. Klimaanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Mündungen der zu den Rosetten und Düsen führenden Luftleitungen (12,13) etwa annähernd gleich groß ist.
14. Klimaanlage nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß

sich die Mündungen der zu der Konsole und zum Pußraum fahrenden Luftleitungen (1^,15) sowie des Luftkanals (Ό annähernd über die gesamte axiale Länge des Luftverteilungsgliedes (10) erstrecken.
15. Klimaanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß

in Mantelfläche der Walze (l6) vier Aussparungen derart eingearbeitet sind, daß durch 'zwei Aussparungen (19,20) Luft aus dem Walzeninnenraum zu den zu den Düsen führenden Luftleitungen (13) gelangen kann, wenn durch die zwei anderen Aussparungen (17,18) die Luft aus dem einen Luftkanal (¹O in das Innere der Walze gelangt.
16. Klimaanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Aussparungen (17>18,19 und 20) etwa dem Querschnitt der Mündungen der Luftleitungen (12,13), die zu den Düsen bzw. Rosetten führen, entspricht.

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