DE3149252A1

DE3149252A1 - Heiz- oder klimaanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3149252A1
Application number: DE19813149252
Authority: DE
Inventors: Horst Ing. Schramm (grad.), 8047 Karlsfeld
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1983-06-30

Description

Heiz- oder Klimaanlage für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Heiz- oder Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, mit einem Verdampfer, einem Heizkörper und einer Luftverteilklappe für die Aufteilung eines Luftstroms auf Heizkörper und einen Bypass-Kanal hierzu.
Derartige Anlagen, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 30 43 020 bekannt sind, arbeiten üblicherweise nach dem sog. "Re-heat"-Verfahren. Dabei wird die gesamte zu behandelnde Luft zunächst über den Verdampfer geführt. Dort wird die Luft abgekühlt und weitgehend entfeuchtet. Anschließend daran wird die mit Hilfe der Luftverteilklappe dem Heizkörper zugeführte Luftmenge erwärmt. Durch die starke Entfeuchtung der Luft kommt es gerade bei längeren Fahrten zu Austrocknungserscheinungen bei den Fahrgästen, die als besonders unangenehm empfunden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heiz- oder Klimaanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft eine ausreichende Feuchtigkeit besitzt. Dies soll mit geringem konstruktiven Aufwand erreicht werden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Verdampfer im Bypass-Kanal angeordnet ist.
Die absolute, d. h. lediglich auf die Luftmenge bezogene Luftfeuchtigkeit ist dadurch im Gegensatz zum Re-heat-Verfahren variabel. Betrachtet man beispielsweise die zu behandelnde Frischluft, so ist die absolute Luftfeuchtigkeit davon abhängig, welcher Anteil der Luft über den Verdampfer geführt wird. Sie schwankt zwischen-den beiden Extremen, die sich bei Fiahreer Luft entweder ausschließlich über den Verdampfer oder ausschließlich über den Heizkörper ergeben. Im letzteren Fall ist die absolute Luftfeuchtigkeit gleich der der zugeführten Frischluft. Die relative, d. h. auf die Temperatur bezogene Luftfeuchtigkeit hingegen läßt sich im Gegensatz zum Re-heat-Verfahren weitgehend konstant halten bzw. in ihren Schwankungen stark einengen. Betrachtet man den Bereich zwischen den beiden Extremen, sowird ein umso kleinerer Anteil der Luft entfeuchtet, je weniger über den Verdampfer geführt wird. Ist im einen Extremfall lediglich den Heizkörper wirksam, so findet keinerlei Entfeuchtung statt. Bedingt durch die Erwärmung nimmt allerdings die relative Luftfeuchtigkeit infolge gleichbleibender Feuchtigkeitsmenge gegenüber der Frischluft ab. Diese Verringerung wird jedoch nicht als unangenehm empfunden und ist wesentlich geringer als beim Re-heat-Verfahren, bei dem im vergleichbaren Fall - die gesamte Luft wird über den Heizkörper geführt - der Feuchtigkeitsentzug sich besonders unangenehm bemerkbar macht.
Zwar ist es bekannt (DE-OS 19 41 356) Heizkörper und Verdampfer für parallele Luftströme vorzusehen und diese Luftströme beliebig zu mischen. Dabei ist jedoch der Verdampfer lediglich der Umluft aussetzbar, während die Frischluft lediglich über den Heizkörper bzw. zwischen Heizkörper und Verdampfer unbehandelt hindurcdgeführt werden kann. Einerseits ist diese bekannte Konstruktion besonders bauaufwendig, da sie separate Absperrorgane für Heizkörper und Verdampfer sowie einen weiteren Kanal für unbehandelte Frischluft erfordert. Andererseits ermöglicht sie nicht, der eingeführten Frischluft Feuchtigkeit zu entziehen. Darüber hinaus ist ein Abkühlen der dem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luft lediglich durch Abkühlen der Umluft möglich, was insbesondere bei längerem Betrieb einem angenehmen Raumklima abträglich ist.
Es ist ferner eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge bekannt (DE-OS 22 11 091), bei der für die zu behandelnde Luft drei Kanäle zur Verfügung stehen. Ein Kanal enthält weder Heizkörper noch Verdampfer, der zweite lediglich den yerdampfer und der dritte Verdampfer und Heizkörper hintereinander geschaltet. Auch diese Anlage ist konstruktiv besonders aufwendig, da sie neben dem zusätzlichen Platzbedarf für den dritten freien Kanal einen am Ende der Kanäle angeordneten gemeinsamen Schieber erfordert, mit dem die Kanäle entsprechend den jeweiligen Erfordernissen unterschiedlich geöffnet werden.
Demgegenüber zeichnet sich die Erfindung durch einen geringen konstruktiven Aufwand aus. Auch ist der Platzbedarf äußerst gering. Der konstruktive Aufwand und der Platzbedarf lassen sich weiter dadurch erheblich verringern, daß der Verdampfer in einem Gehäuse sitzt, dessen Wand zumindest teilweise den Bypass-Kanal bildet.
Eine derartige konstuktive Ausgestaltung eröffnet eine besonders elegante Möglichkeit, eine bestehende Nur-Heiz-Anlage in eine Klimaanlage umzuwandeln. Hierzu ist das den Verdampfer enthaltende Gehäuse abnehmbar und statt dessen ein entsprechendes Ersatzgehäuse ohne Verdampfer einsetzbar bzw. im umgekehrten Falle statt des Ersatzgehäuses das Gehäuse mit Verdampfer einzusetzen. Das Ersatzgehäuse begrenzt bzw. bildet den Bypass-Kanal und kann daher relativ kleinvolumig gestaltet sein. Diese besonders platzsparende Heizanlage bietet in dem entstehenden Zusatzraum bei der üblichen Anordnung der Anlage hinter der Armaturentafel die Möglichkeit, weitere Ablageflächen bzw. -räume vorzusehen.
Der nachträgliche Einbau eines Verdampfers in eine Heizanlage ist anWich bekannt (vgl. DE-AS 24 38 232). Die Klimaanlage arbeitet dann jedoch nach dem Re-heat-Verfahren. Der für den Einbau des Verdampfers vorgesehene Raum befindet sich innerhalb des Gehäuses der Heizanlage und führt bei dieser zu einem unnötig hohen Platzbedarf.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine Heiz- oder Klimaanlage mit parallel angeordnetem Heizkörper und Verdampfer, Fig. 2 die zur reinen Heizanlage umgewandelte Anlage von Fig. 1 jeweils von der Seite und Fig 3 die Anlage von Fig. 1 bei Einbau in ein Kraftfahrzeug und in Fahrtrichtung gesehen.
Die Anlage von Fig 1 besteht im wesentlichen aus einem Gebläse 1 zur Zufuhr von Frisch- oder Umluft, einer Luftverteilklappe 2, einem Heizkörper 3 und einem Verdampfer 4.
Dieser sitzt in einem Gehäuse 5, das vom Gehäuse 6 für die übrigen Teile der Anlage abnehmbar ist. Die Trennvorrichtung 7 der beiden Gehäuse 5 und 6 ist schematisch dargestellt.
Das Gehäuse 5 bildet einen Bypass-Kanal 8 für die vom Gebläse 1 kommende Luft gegenüber dem Heizkörper 3. Die in einer Mittelstellung gezeigte Luftverteilklappe 2 ist zwischen zwei Endlagen I und II verschwenkbar, in denen sie die Luft entweder nur über den Verdampfer 4 oder nur über das Heizkörper 3 leitet Der Anschaulichkeit halber sind die Luftströme durch eingezeichnete Pfeile dargestellt. Bei der dargestellten parallelen Anordnung von Heizgerät und Verdampfer können die Schwankungen der Feuchtigkeit für die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft in engen Grenzen gehalten werden. In der Stellung II der Luftverteflklappe 2 findet überhaupt keine Entfeuchtung der Luft statt. Bei gleichbleibender absoluter Luftfeuchtigkeit tritt allerdings, bedingt durch die Erwärmung im Heizgerät 3, eine Verringerung der relativen Luftfeuchtigkeit auf.
Die in den Fahrzeuginnenraum gelangende ausschließlich erwärmte Luft- wird jedoch in der Regel nicht als unangenehm trocken empfunden.
In der Stellung I der Luftverteilklappe wird die gesamte Luft über den Verdampfer 4 geführt und dort abgekühlt. Dabei wird ihr be-i Erreichen der Sättigung auch Feuchtigkeit entzogen. Die Wirkungsweise der Klimaanlage ist in diesen Fall identisch mit der konventionellen Klimaanlage mit Re-heat-Betrieb und ausgeschaltetem Heizkörper.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere bei reinem Heizbetrieb - Luftverteilklappe 2 in Stellung II - auf der Hand. Hierbei findet keinerlei Entfeuchtung der zugeführten Luft statt. Bei Zuschalten des Verdampfers 4 - Luftverteilklappe 2 zwischen den Stellungen I und II - wird lediglich die über den Verdampfer 4 geführte Luft entfeuchtet, während der Luftanteil über den Heizkörper feuchtigkeitsmäßig unbehandelt bleibt.
Die Anlage von Fig. 1 läßt sich mit geringen Mitteln in eine reine Heizanlage umwandeln und umgekehrt. Hierzu wird das Gehäuse 5 abgenommen und statt dessen ein Ersatzgehäuse 9 mit dem Gehäuse 6 an der Stelle der Trennvorrichtungen 7 verbunden. Das Ersatzgehäuse 9 bildet die Begrenzung des Bypass-Kanals 8. Das Ersatzgehäuse 9 kann infolge des Fehlens des Verdampfers 4 ein geringeres Volumen besitzen. Auf diese Weise läßt sich zusätzlicher Raum gewinnen. Wie in Fig. 1 gelangen die durch die Luftverteilklappe 2 auf das Heizgerät 3 und/oder den Bypass-Kanal 8 aufgeteilten Luftmengen in einen Mischraum 10, von dem Leitungen mit Austrittsöffnungen 11 bis 13 zur Entfrostung, Belüftung bzw. Fußraum abgehen. Die Anordnung der Leitungen 11 bis 13 in Bezug auf den Heizkörper 3 und den Bypasskanal 8 ist entsprechend den relativen Temperatur Erfordernissen an den Austrittsstellen der Leitungen in das Fahrzeuginnere bzw. den beaufschlagten Flächen oder Räumen gewählt. Wie in Fig. 1 besteht auch bei der Heizanlage von Fig. 2 die Möglichkeit, einen Teil der unbehaneltern Luft über einen zusätzlichen Kanal 14 vom Bypass-Kanal 8 abzweigen zu lassen.
Die in Fig. 3 gezeigte Ansicht in Fahrtrichtung der Anlage von Fig. 1 läßt erkennen, wie gering der erforderliche Platzbedarf der Anlage ist. Die Abmessungen quer zur Fahrtrichtung sind im wesentlichen durch das Gebläse 1 mit zwei Radiallüfterrãdern 19 und 1" bestimmt, Etwa in Höhe des Gebläses befinden sich Frischluft-Umluft-Weichen 15, mit deren Hilfe die Auswahl der zu behandelnden Luft erfolgt. Die Leitungen 11 bis 13 zu den beschriebenen Austrittsöffnungen sind jeweils symmetrisch zu beiden Seiten des Gehäuses 6 angeordnet. Das dargestellte Heiz-oder Klimagerät zeichnet sich durch geringen Platzbedarf bei hoher Leistung und dabei Vermeiden von Erscheinungen aus, die mit der bisher üblichen weitgehenden Entfeuchtung der zu behandelnden Luft verbunden sind.

Claims

Patentansprüche: Heiz- oder Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, mit einem Verdampfer, einem Heizkörper und einer Luftverteilklappe für die Aufteilung eines Luftstroms auf Heizkörper und einen Bypass-Kanal hierzu, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (4) im Bypass-Kanal (8) angeordnet ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (4) in einem Gehäuse (5) sitzt, dessen Wand zumindest teilweise den Bypass-Kanal (8) bildet.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) abnehmbar und statt dessen ein entsprechendes Ersatzgehäuse (9) ohne Verdampfer einsetzbar ist.
4 Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Heizkörper (3) und Verdampfer (4) einen Mischraum (10) begrenzen, von dem Leitungen (11 bis 13) zu Austrittsöffnungen in den Fahrzeuginnenraum abgehen.