DE3149252A1 - Heating or air-conditioning system for motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Heiz- oder Klimaanlage für Kraftfahrzeuge Heating or air conditioning for automobiles
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.The invention relates to a heating or air conditioning system for motor vehicles, with an evaporator, a radiator and an air distribution flap for the division an air flow to the radiator and a bypass duct for this.
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.Such systems, as for example from DE-OS 30 43 020 are known, usually work according to the so-called "Re-heat" method. It will all of the air to be treated is initially passed through the evaporator. There will the air is cooled and largely dehumidified. Then the with the help heats the amount of air supplied to the radiator through the air distribution flap. Because of the strong If the air is dehumidified, symptoms of dehydration can occur, especially on longer journeys with the passengers, who are perceived as particularly uncomfortable.
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.The invention is based on the object of a heating or air conditioning system to create of the type mentioned, in which the vehicle interior is supplied Air has sufficient humidity. This is said to be with little constructive Effort can be achieved.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Verdampfer im Bypass-Kanal angeordnet ist.The invention solves this problem in that the evaporator is in the bypass channel is arranged.
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.The absolute, i.e. H. humidity related only to the amount of air is therefore variable in contrast to the re-heat process. If you look at, for example the fresh air to be treated, the absolute humidity depends on what proportion of the air is passed through the evaporator. She vacillates between them both extremes, which with Fiahreer air either exclusively via the evaporator or solely through the radiator. In the latter case it is the absolute Humidity equal to that of the fresh air supplied. The relative, i.e. H. on In contrast to the re-heat process, the temperature-related air humidity can be reduced keep them largely constant or restrict their fluctuations significantly. Considered the area between the two extremes, the smaller the proportion of Air dehumidified the less it is passed through the evaporator. Is in an extreme case only the radiator is effective, so no dehumidification takes place. Conditional Due to the warming, however, the relative humidity decreases as a result of constant Amount of moisture compared to the fresh air. However, this reduction will not perceived as uncomfortable and is much less than with the re-heat process, in a comparable case - all of the air is routed through the radiator - the dehumidification makes itself particularly unpleasant.
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.Although it is known (DE-OS 19 41 356) for radiators and evaporators to provide parallel air flows and to mix these air flows as desired. Included however, the evaporator can only be exposed to the circulating air, while the fresh air only untreated above the radiator or between the radiator and evaporator hindurcd can be performed. On the one hand, this well-known construction is special expensive, as they have separate shut-off devices for radiators and evaporators as well requires another duct for untreated fresh air. On the other hand, enables they do not add moisture to the fresh air introduced revoke. In addition, the air supplied to the vehicle interior is merely cooled down possible by cooling the circulating air, which is a pleasant experience, especially during prolonged operation Indoor climate is detrimental.
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.An air conditioning system for motor vehicles is also known (DE-OS 22 11 091), in which three channels are available for the air to be treated. A The duct contains neither a radiator nor an evaporator, the second only the evaporator and the third evaporator and radiator connected in series. This plant too is structurally particularly complex, as it requires additional space for the third free channel a common slide arranged at the end of the channels requires, with which the channels differ according to the respective requirements be opened.
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.In contrast, the invention is characterized by a low constructive Effort. The space requirement is also extremely small. The constructive effort and the space requirement can be further reduced considerably that the evaporator seated in a housing, the wall of which at least partially forms the bypass channel.
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.Such a structural design opens up a particularly elegant one Possibility of converting an existing heating-only system into an air conditioning system. For this the housing containing the evaporator is removable and instead a corresponding one Replacement housing can be used without an evaporator or, in the opposite case, instead of the replacement housing to use the housing with the evaporator. The replacement housing limits or forms the Bypass channel and can therefore be designed with a relatively small volume. This particular one space-saving heating system offers in the resulting additional space with the usual Arrangement of the system behind the dashboard the possibility of additional storage space or rooms to be provided.
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.The subsequent installation of an evaporator in a heating system is AnWich is known (see DE-AS 24 38 232). The air conditioning then continues to work the re-heat process. The space provided for the installation of the evaporator is located inside the housing of the heating system and leads to an unnecessary high space requirements.
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.The invention is based on an embodiment shown in the drawing further explained. 1 shows a heating or air conditioning system with a parallel arrangement Radiator and evaporator, Fig. 2 shows the system converted into a pure heating system 1 from the side and FIG. 3 shows the system from FIG. 1 when installed in a Motor vehicle and seen in the direction of travel.
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.The system of Fig. 1 consists essentially of a fan 1 for Supply of fresh or recirculated air, an air distribution flap 2, a radiator 3 and an evaporator 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.This sits in a housing 5, which is from the housing 6 for the rest Parts of the system is removable. The separating device 7 of the two housings 5 and 6 is shown schematically.
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.The housing 5 forms a bypass channel 8 for the one coming from the fan 1 Air opposite the radiator 3. The air distribution flap shown in a central position 2 can be pivoted between two end positions I and II, in which they either have the air only via the evaporator 4 or only via the radiator 3 The clarity For the sake of this, the air flows are shown by the arrows drawn. at the illustrated parallel arrangement of heater and evaporator can reduce the fluctuations the humidity for the air supplied to the vehicle interior within narrow limits being held. In position II of the air distribution flap 2 there is absolutely no Dehumidification of the air takes place. If the absolute humidity remains constant however, due to the heating in the heater 3, a reduction in the relative Humidity up.
Die in den Fahrzeuginnenraum gelangende ausschließlich erwärmte Luft- wird jedoch in der Regel nicht als unangenehm trocken empfunden.The exclusively heated air entering the vehicle interior however, it is usually not perceived as uncomfortably dry.
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.In position I of the air distribution flap, all of the air is over the evaporator 4 out and cooled there. In doing so, you will be-i reaching saturation also deprived of moisture. The mode of operation of the air conditioner is in this case identical to the conventional air conditioning system with re-heat operation and switched off Radiator.
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.The advantage of the invention lies in particular in pure heating operation - Air distribution flap 2 in position II - on hand. There is no dehumidification here the supplied air instead. When switching on the evaporator 4 - air distribution flap 2 between positions I and II - only the one passed through the evaporator 4 is used Air is dehumidified, while the proportion of air above the radiator is moisturized remains untreated.
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.The system of Fig. 1 can be converted into a pure one with few resources Convert heating system and vice versa. For this purpose, the housing 5 is removed and held its a replacement housing 9 with the housing 6 in place of the separating devices 7 connected. The replacement housing 9 forms the boundary of the bypass channel 8. Das Replacement housing 9 can have a smaller volume due to the lack of the evaporator 4 own. In this way, additional space can be gained. As in Fig. 1 arrive through the air distribution flap 2 to the heater 3 and / or the bypass duct 8th divided air volumes into a mixing space 10, from which lines with outlet openings 11 to 13 go out for defrosting, ventilation or footwell. The arrangement of the lines 11 to 13 with respect to the radiator 3 and the bypass channel 8 is corresponding to FIGS relative temperature requirements at the exit points of the lines into the Vehicle interior or the impacted areas or rooms selected. As in Fig. 1 there is also the possibility of the heating system of FIG. 2, a part of the untreated To allow air to branch off via an additional channel 14 from the bypass channel 8.
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.The view shown in Fig. 3 in the direction of travel of the system of Fig. 1 shows how small the space required by the system is. The dimensions transverse to the direction of travel are essentially through the fan 1 with two radial fan wheels 19 and 1 "are determined, there are fresh-air-recirculating-air switches at approximately the same height as the fan 15, with the help of which the air to be treated is selected. The lines 11 to 13 of the outlet openings described are each symmetrical to both Sides of the housing 6 arranged. The illustrated heating or air conditioning unit is characterized due to the small footprint with high performance and avoidance of phenomena from that with the extensive dehumidification of the air to be treated that has been customary up to now are connected.
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