DE2407751C3 - Heiz- und Belüftungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heiz- und Belüftungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer durch einen Wärmetauscher in eine Zu- und Abluftkammer unterteilten länglichen Heizkammer und einem Kaltluftbypass und mit einer Steuerklappenanordnung, deren eine Steuerklappe die Frischluft der Zuluftkammer und/oder dem Kaltluftbypass zuführt und deren andere Steuerklappe bei Abschluß Zutrittsöffnung der Zuluftkammer gleichzeitig die Austrittsöffnung der Abluftkammer abschließt.
- Zweck einer solchen Vorrichtung ist es, einen Raum, z. B. den Fahrgastraum eines Personenkraftfahrzeuges, mit Frischluft der jeweils gewünschten Temperatur zu versorgen. Bei sehr niedriger Außentemperatur wird es sich dabei ausschließlich um aufgeheizle Frischluft handeln, wohingegen im Sommer in der Regel lediglich die Zuführung von unbeheizter Frischluft gewünscht wird. Die zwischen den beiden Extremen liegenden Lufttemperaturen werden bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art üblicherweise durch Aufzweigung der von außen zugeführten Kaltluft in einen zu beheizenden und einen kalt belassenen Luftstrom und anschließende Vermischung dieser beiden Luftströme vor Einleitung in den zu belüftenden Raum erzielt.

Bei einer beispielsweise durch die DT-AS 12 84 317 bekannt gewordenen Heiz- und Belüftungsvorrichtung wird die im Vorstehenden beschriebene Steuerung der von außen zugeführten Frischluft durch eine einzige Steuerklappe bewirkt, die an einer Kante des zur Aufheizung der Frischluft vorgesehenen Wärmetauschers angelcnkt ist. In der einen Stellung der Steuerklappp wird die Frischluft vollständig durch den Wärmetauscher geleitet und somit aufgeheizt. Bei der anderen Stellung der Steuerklappe wird dagegen die Frischluft durch einen Kaltluftbypass an dem Wärmetauscher vorbeigeleitet.

Der Nachteil dieser bekannten Heiz- und Belüftungsvorrichtung besteht darin, daß auch bei abgeschlosse- nem Wärmetauscher eine, wenn auch geringere unerwünschte Aufheizung der Frischluft erfolgt. Es handelt sich dabei um erwärmte Luft, die sich in dem Wärmetauscher oder in dem sich an diesen anschließenden Heizkanal befindet und von der vorbeistreichenden Kaltluft durch Injektorwirkung mitgerissen wird.

Durch die DT-OS 2150 475 wie auch durch die DT-OS 15 55 365 sind des weiteren Heiz- und Belüftungsvorrichtungen der eingangs bezeichneten Art bekannt geworden, bei denen sowohl die Zutritts- als auch die Austrittsöffnung der Heizkammer vollständig verschlossen werden kann. Der Effekt wird jedoch dort in aufwendiger Weise durch zwei separat angelenkte und zu betätigende Steuerklappen erreicht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die sich nicht nur dadurch auszeichnet, daß bei geschlossener Zuluftkammer jedoch bei angeschlossenem Wärmetauscher keinerlei aufgeheizte Luft in den zu belüftenden Raum gelangt, sondern bei der darüber hinaus dieser vorteilhafte Effekt mit einfachen technischen Mitteln erreicht wird.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zutritts- und Austrittsöffnung an der

Stirnseite der Heizkammer angeordnet ist und als Steuerklappenanordnung eine in an sich bekannter Weise als Doppelhebel ausgebildete einzige Steuerklappe dient, die an der Stirnseite der Heizkammer derart angelenkt ist, daß die eine Hebelfläche der Sttuerklappe die Zutrittsöffnung der Zuluftkammer und die andere Hebelfläche die Austrittsöffnung der Abluftkammer gleichzeitig abschließen.

Wenngleich die Ausbildung der Steuerklappe als Doppelhebel ein wesentliches Merkmal der Erfindung ι ο darstellt, so kommt es bei der praktischen Verwirklichung der Erfindung auch wesentlich auf die Anlenkung der doppelhebelartigen Steuerkiappe in bezug auf die Heizkammer sowie auf die Ausbildung und Lage der Heizkammer zum Kaltluftbypass an.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine symmetrische oder im wesentlichen symmetrische Zuordnung von Heizüiammer, Wärmetauscher und Steuerkiappe, wobei der Wärmetauscher etwa die Symmetrietbene der Heizkammer bildet und die Celenkachse der Steuerklappe etwa in dieser Symmetrieachse liegt.

Die Steuerklappe kann eben oder im wesentlichen eben oder in an sich bekannter Weise als stumpfwinklige Winkelklappe ausgebildet sein. Durch die letztere Alternative einer stumpfwinklig abgebogenen Steuerklappe wird es vorteilhaft möglich den Anlenkpunkt derselben möglichst weit vor den Wärmetauschor zu legen. Außerdem wirkt sich eine winkelförmig abgebogene Steuerklappe günstig hinsichtlich der erforderlichen Umlenkung des Frischluftstromes aus. Sie läßt sich damit verhältnismäßig leicht mit der Strömungsrichtung des Kaltluftbypass abstimmen, so daß diesem bei geschlossener Steuerklappe kein Widerstand entgegengesetzt wird.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

F i g. 1 eine Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht bei abgeschlossener Zutrittsöffnung für den Wärmetauscher,

F i g. 2 eine Darstellung entsprechend F i g. 1 mit geöffneter Zutrittsöffnung für den Wärmetauscher,

F i g. 3 die Vorrichtung nach F i g. I und 2 in Seitenansicht und

Fig.4 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 bis 3.

Mit 10 ist ein Luftführungsgehäuse einer Heiz- und Belüftungsvorrichtung für Personenkraftwagen bezeichnet, die wie üblich teilweise im Motorraum 12 und teilweise im Fahrgastraum 13 unterhalb des Armaturenbrettes 11 angeordnet ist. Das Luftführungsgehäuse 10 weist vor der Windschutzscheibe 14 in Höhe der Motorhaube 15 liegende Schlitze 16 auf, durch die Frischluft von außen in die Vorrichtung eintreten kann. Die Lage der Heiz- und Belüftungsvorrichtung zu den übrigen Aggregaten des Motorraumes 12 ist aus Fi g. 1 und 2 ersichtlich, in denen durch strichpunktierte Linien beispielsweise der Motor 17 und die Batterie 18 des Fahrzeuges angedeutet sind. Um zu verhindern, daß Feuchtigkeit bzw. Staub von außen in die Heiz- und Belüftungsvorrichtung gelangt, sind im Luftführungsgehäuse Wasserabweiser vorgesehen, die üblicher Bauart sein können und daher im einzelnen nicht dargestellt sind.

Vom Luftführungsgehäuse 10 gelangt die Frischluft in (>5 Pfeilrichtung 19 in ein weiteres Gehäuse 20, in dem ein Gebläse 21 angeordnet ist. Das Gebläse 21, dessen Drehzahl vom Innenraum des Fahrzeuges aus beispielsweise stufenlos verstellbar sein kann, dient in bekannter Weise zur Förderung der Frischluft in den zu belüftenden Raum. Das Gebläsegehäuse 20 ist bei 22 (Fig. 1) an ein weiteres, mit 23 bezeichnetes Heizkammergehäuse angeflanscht, an dessen rückwärtiger geschlossener Stirnseite 24 ein beispielsweise durch vom Motor erwärmtes Kühlwasser beheizter Wärmetauscher 25 befestigt ist. Die Zuführung des Heizmediums zum Wärmetauscher 25 erfolgt ebenfalls an der Stirnseite 24 des Heizkammergehäuses 23 und ist durch ein Leitungsstück 26 angedeutet. Das Heizkammergehäuse 23 wird durch den Wärmetauscher 25 in eine Zuiuftkammer 27 und eine Abluftkammer 28 unterteilt (Fig. 1 und 2).

Die vordere Stirnseite 29 des Wärmetauschers 25 stützt sich an einer Konsole 30 ab, an der eine Steueiklappe 31 bei 32 angelenkt ist. Die doppelhebelartig ausgebildete Steuerklappe 31 weist zwei im stumpfen Winkel zueinander stehende Flächen 33 und 34 auf, von denen die eine 33 die öffnung der ZuJuftkammer 27 und die andere 34 die Öffnung der Abluftkammer 28 steuert.

In Fig. 1 ist die Steuerklappe 31 in den Wärmetauscher abschließender Stellung gezeigt. Sie schließt dabei sowohl die Zuluftkammer 27 als auch die Abluftkammer 28 ab. Es kann also Frischluft aus dem Gebläsegehäuse 20 weder in die Heizkammer 27, 28 hinein noch erwärmte Luft aus dieser herausgelangen. Die das Gebläsegehäuse 20 durchströmende kalte Frischluft strömt also im Bypass, d. h. in Pfeilrichtung 35, an der Heizkammer 27,28 vorbei und gelangt unerwärmt in ein im Fußraum 36 (F i g. 3) des Fahrzeuges angeordnetes Verteilergehäuse 37.

Im Verteilergehäuse 37 ist eine Verteilerklappe 38 bei

39 angelcnkt, durch die es möglich ist, die Frischluft gezielt in bestimmte Bereiche des Fahrzeuginnenraumes zu lenken. So führen beispielsweise die öffnungen

40 des Verteilergehäuses zur Entfrosterdüse 41, wohingegen die Luft durch öffnungen nach unten (Pfeilrichtung 42 in Fig. 3) in den Fußraum 36 des Fahrzeuges gelangt. Seitliche Öffnungen 43 im Verteilergehäuse 37 ermöglichen eine Belüftung der nicht dargestellten Seitenscheiben des Fahrzeuges. Durch die Mittelbelüftung 44 wird dem oberen Bereich des Fahrzeuginnenraumes 13 Frischluft zugeführt. Bei der in Fig.3 ausgezogen gezeigten Stellung der Verteilerklappe 38 gelangt Frischluft sowohl in den Fußraum 36 wie auch in den oberen Bereich des Fahrzeugraumes, wohingegen bei der strichpunktiert angedeuteten Stellung der Verteilerklappe 38 der Frischluftstrom ausschließlich nach oben gerichtet ist (Pfeil 45).

Die beschriebene Steuerung des Frischluftstromes im Verteilergehäuse 37 durch die Verteilerklappe 38 ist unabhängig von der Stellung der Steuerklappe 31. Nimmt diese die in Fig.2 gezeigte Stellung ein, so gelangt nur warme Frischluft in den Fahrzeuginnenraum. Hierbei wird kalte Frischluft aus dem Gebläsegehäuse 20 in Pfeilrichtung 46 in die Zuluftkarnmer 27 eingeleitet. Nach Durchströmen des Wärmetauschers 25 gelangt die nunmehr aufgeheizte Frischluft in die Abluftkammer 28 und von dort in Pfeilrichtung 47 in das Verteilergehäuse 37. Bei einer in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Zwischenstellung der Steuerklappe 31 wird ciie aus dem Gebläsegehäuse 20 kommende kalte Frischluft zum Teil in die Heizkammer 27,28 eingeleitet und zum Teil unmittelbar dem Verteilergehäuse 37 zugeführt. Dort findet eine intensive Durchmischung beider Luftströme statt, so daß durch entsprechende

Wahl der Zwischenstellung der Steuerklappe sich die Temperatur der in dem Fahrzeuginnenraum 13 gelangenden Frischluft stufenlos zwischen zwei Extremwerten, nämlich vollständig aufgeheizt bzw. Außentemperatur, variieren läßt.

Hierzu 4 Watt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Heiz- und Belüftungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer durch einen Wärmetauscher in eine Zu- und Abluftkammer unterteilten länglichen Heizkammer und einem Kaltluftbypass und mit einer Steuerklappenanordnung, deren eine Steuerklappe die Frischluft der Zuluftkammer und/oder dem Kaltluftbypass zuführt und deren andere Steuerklappe bei Abschluß der Zutrittsöffnung der Zuluftkammer gleichzeitig die Austrittsöffnung der Abluftkammer abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zutritts- und Austrittsöffnung an der Stirnseite der Heizkammer (27, 28) angeordnet ist und als Steuerklappenanordnung eine in an sich bekannter Weise als Doppelhebel ausgebildete einzige Steuerklappe (31) dient, die an der Stirnseite der Heizkammer derart angelenkt ist, daß die eine Hebelfläche (33) der Steuerklappe (31) die Zutrittsöffnung der Zuluftkammer (27) und die andere Hebelfläche (34) die Austrittsöffnung der Abluftkammer (28) gleichzeitig abschließen.

2. Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (25) an der hinteren geschlossenen Stirnseite (24) des Heizkammergehäuses (23) befestigt ist und dort zugleich die Anschlüsse (26) für die Zu- und Abfuhr des Heizenergieträgers vorgesehen sind.

3. Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine symmetrische oder im wesentlichen symmetrische Zuordnung von Heizkammer (27,28), Wärmetauscher (25) und Steuerklappe (31), wobei der Wärmetauscher etwa die Symmetrieebene der Heizkammer bildet und die Gelenkachse (32) der Steuerklappe etwa in dieser Symmetrieachse liegt.

4. Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerklappe eben oder im wesentlichen eben ausgebildet ist.

5. Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerklappe (31) in an sich bekannter Weise als stumpfwinklige Winkelklappe ausgebildet ist.

6. Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine derartige räumliche Zuordnung von Kaltluftbypass und Heizkammer (27, 28), daß die durch die offene Stirnseite der Heizkammer gebildete Ebene etwa parallel zur Strömungsrichtung (35) der Luft des Kaltluftbypass' liegt.

7. Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerklappe (31) oder ein Teil (33) derselben in ihrer Schließstellung etwa parallel zur Strömungsrichtung (35) der Luft des Kaltluftbypass' angeordnet ist.

8. Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein ein Gebläse enthaltendes Gehäuse (20) im Winkel zu dem Gehäuse (23) der Heizkammer (27, 28) angeordnet, insbesondere an letzterem angeflanscht (22) ist.

9. Heiz- und Belüftungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am gemeinsamen Anschluß an Heizkammer (27, 28) und Kaltluftbypass

(20) in an sich bekannter Weise ein Luftverteilergehäuse (27) angeordnet ist