DE3306499C2 - AIR HEATER FOR A MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Lufterhitzer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an air heater according to the preamble of claim 1.
Für die Einleitung von durch ein Heizelement auf eine geeignete Temperatur erhitzter Luft in den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs besteht die Forderung, die Luft in den Fahrgastraum, und zwar in Kopfhöhe der Insassen und in Fußhöhe, mit einer solchen Temperatur einzubringen, daß sie von den Insassen als angenehm empfunden wird.For the initiation of a heating element on a suitable temperature of heated air in the passenger compartment A motor vehicle is required to air in the passenger compartment, at head level of the occupants and at foot level, at such a temperature, that the occupants perceive it as pleasant.
Es sind schon verschiedene Lufterhitzer vorgeschlagen worden, bei denen die in den Fahrgastraum eingeleitete erhitzte Luft unter Berücksichtigung dieser Forderung gesteuert wird, jedoch sind die bekannten Ausgestaltungen sowohl hinsichtlich einer gewünschten Temperatursteuerung unzureichend als auch von kompliziertem Aufbau sowie groß und schwer, was ebenfalls nachteilig ist.Various air heaters have been proposed in which the introduced into the passenger compartment heated air taking this requirement into account is controlled, but are the known embodiments both in terms of a desired temperature control inadequate as well as of complicated structure as well big and heavy, which is also disadvantageous.
Zunächst wird anhand von Fig. 1 ein bekannter Lufterhitzer der eingangs angegebenen Art beschrieben, welcher in perspektivischer Schnittansicht gezeigt ist. Ein Gehäuse 01 des Lufterhitzers ist innerhalb eines Vorderabschnitts des Fahrzeugkörpers angeordnet. Innerhalb dieses Gehäuses 01 sind eine Lufteinlaßkammer 03 mit einer Lufteinlaßöffnung 02, einem unterhalb der Lufteinlaßkammer 03 und in Verbindung mit einer unteren Auslaßöffnung der Lufteinlaßkammer 03 stehender Heißluftkanal 010 sowie eine Mischkammer 04 ausgebildet, die stromab der Lufteinlaßkammer 03 und in Verbindung mit einer oberen Auslaßöffnung der Lufteinlaßkammer 03 angeordnet ist, wobei sie auch mit dem Heißluftkanal 010 in Verbindung steht. Ein Heizkörper H ist am Einlaß des Heißluftkanals 010 angeordnet.First, a known air heater of the above-specified type, 1 is based on Fig. Described which is shown in perspective sectional view. A housing 01 of the air heater is arranged inside a front portion of the vehicle body. Within this housing 01, an air inlet chamber 03 having an air inlet opening 02, one below the air inlet chamber 03 and in communication with a lower outlet opening of the air inlet chamber 03 standing hot air duct 010 and a mixing chamber 04 are formed, the downstream of the air inlet chamber 03 and in communication with an upper outlet opening of the Air inlet chamber 03 is arranged, wherein it is also connected to the hot air duct 010 . A heater H is arranged at the inlet of the hot air duct 010 .
Eine obere Auslaßöffnung der Mischkammer 04 steht über einen oberen Windkanal 016 mit dem oberen Abschnitt innerhalb des Fahrgastraumes des Fahrzeugs in Verbindung, während eine untere Auslaßöffnung über einen unteren Windkanal 017 mit dem unteren Abschnitt innerhalb des Fahrgastraumes in Verbindung steht. Eine Drosselklappe 06 in der Lufteinlaßkammer 03 ist verstellbar, um die Strömungsmenge der von der Lufteinlaßkammer 03 verteilten Luft zu dem Heißluftkanal 010 und/ oder direkt zu der Mischkammer 04 zu regulieren. Ein Drehschieber 018 in der Mischkammer 04 ist verstellbar, um die Strömungsmenge der von der Mischkammer 04 verteilten Luft zu dem oberen Windkanal 016 und/oder zu dem unteren Windkanal 017 zu verteilen. Ferner ist eine Drosselklappe 019 vorgesehen, die zur Regulierung der Strömungsmenge der Luft angeordnet ist, die zu dem unteren Abschnitt innerhalb des Fahrgastraumes strömt.An upper outlet opening of the mixing chamber 04 communicates with the upper section within the passenger compartment of the vehicle via an upper wind tunnel 016 , while a lower outlet opening communicates with the lower section within the passenger compartment via a lower wind tunnel 017 . A throttle valve 06 in the air inlet chamber 03 is adjustable in order to regulate the flow rate of the air distributed from the air inlet chamber 03 to the hot air duct 010 and / or directly to the mixing chamber 04 . A rotary valve 018 in the mixing chamber 04 is adjustable in order to distribute the flow rate of the air distributed by the mixing chamber 04 to the upper wind tunnel 016 and / or to the lower wind tunnel 017 . Also provided is a throttle valve 019 which is arranged to regulate the flow amount of the air flowing to the lower portion inside the passenger compartment.
Außenluft, zugeführt durch ein (nicht gezeigtes) Gebläse, oder klimatisierte Luft von einem (ebenfalls nicht gezeigten) Verdampfer im Fall eines Fahrzeugs, das mit einem Kühler ausgerüstet ist (in welchem Fall der Lufterhitzer dazu dient, die gekühlte Luft auf eine gewünschte Temperatur anzuheben), strömt von der Lufteinlaßöffnung 02 zu der Lufteinlaßkammer 03 und wird von dort auf den Heißluftkanal 010 und/oder auf die Mischkammer 04 verteilt. Die in den Heißluftkanal 010 eintretende Luft wird durch den Heizkörper h erhitzt, und die heiße Luft strömt von dem Heizluftkanal 010 zur Verteilung zu den oberen und unteren Abschnitten des Fahrgastraumes. Ein Teil dieser Luft strömt aufwärts in die Mischkammer 04, wo sie mit kalter Luft gemischt wird, die direkt von der Lufteinlaßkammer 03 einströmt. Die resultierende gemischte heiße und kalte Luft strömt durch den oberen Windkanal 016 und wird in den oberen Abschnitt innerhalb des Fahrgastraumes eingeblasen, das heißt, in Kopfhöhe der Insassen. Der übrige Teil der heißen Luft vom Heißluftkanal 010 wird mit einer beträchtlichen Menge der Luft innerhalb der Mischkammer 04 gemischt, strömt durch den unteren Windkanal 017 und wird in den unteren Abschnitt innerhalb des Fahrgastraumes eingeblasen, das heißt, in das Fußniveau der Insassen. In diesem Fall ist der zum unteren Windkanal 017 strömenden Luft ein kleinerer Anteil an kalter Luft beigemischt als der zum oberen Windkanal 016 strömenden Luft, so daß die Temperatur der in den unteren Abschnitt des Fahrgastraumes eingeblasenen Luft höher ist als die Temperatur der in den oberen Abschnitt eingeblasenen Luft, wodurch die bereits beschriebene erwünschte Wirkung geschaffen wird.Outside air supplied by a blower (not shown) or conditioned air from an evaporator (also not shown) in the case of a vehicle equipped with a radiator (in which case the air heater serves to raise the cooled air to a desired temperature ), flows from the air inlet opening 02 to the air inlet chamber 03 and is distributed from there to the hot air duct 010 and / or to the mixing chamber 04 . The air entering the hot air duct 010 is heated by the heater h and the hot air flows from the heating air duct 010 for distribution to the upper and lower portions of the passenger compartment. Part of this air flows upward into the mixing chamber 04 , where it is mixed with cold air that flows in directly from the air inlet chamber 03 . The resulting mixed hot and cold air flows through the upper wind tunnel 016 and is blown into the upper section within the passenger compartment, that is, at the head level of the occupants. The remaining part of the hot air from the hot air duct 010 is mixed with a considerable amount of the air inside the mixing chamber 04 , flows through the lower wind duct 017 and is blown into the lower section inside the passenger compartment, that is, into the foot level of the occupants. In this case, the air flowing to the lower wind tunnel 017 is mixed with a smaller proportion of cold air than the air flowing to the upper wind tunnel 016 , so that the temperature of the air blown into the lower section of the passenger compartment is higher than the temperature of the air into the upper section blown air, which creates the desired effect already described.
Es ergeben sich jedoch die folgenden Nachteile:However, there are the following disadvantages:
- 1. Da die erhitzte Luft und die nichterhitzte Luft durch einzelne Kanäle strömen, welche breit sind, und dann innerhalb der Mischkammer 04 gemischt und klimatisiert werden, muß die Kapazität der Mischkammer 04 groß sein, und es muß eine Führung vorgesehen sein, um die erwünschten Luftströme zu erhalten.1. Since the heated air and the unheated air flow through individual channels, which are wide, and then mixed and air-conditioned within the mixing chamber 04 , the capacity of the mixing chamber 04 must be large and a guide must be provided in order to achieve the desired ones To maintain air flows.
- 2. Selbst wenn die Kapazität der Mischkammer 04 erhöht wird, ist es schwierig, die erhitzte Luft und die nichterhitzte Luft ausreichend zu mischen und zu klimatisieren, und folglich, ein gewünschtes Temperaturgefälle innerhalb des Fahrgastraumes zu erhalten.2. Even if the capacity of the mixing chamber 04 is increased, it is difficult to sufficiently mix and condition the heated air and the unheated air, and consequently to obtain a desired temperature gradient within the passenger compartment.
Es muß eine großer Raum vorgesehen sein, innerhalb dessen sich die Drosselklappe 06 und auch die weiteren drehbaren Steuerelemente bewegen können. Zusätzlich zu ihrem großen Gewicht ist die Drosselklappe 06 auch einem großen Luftdruck ausgesetzt, so daß auch die zum Öffnen und Schließen benötigte Kraft groß ist. Da der Öffnungs- und Schließhub der Drosselklappe 06 groß ist, ist außerdem mit einer Veränderung der Öffnungs- und Schließsteuerbelastung zu rechnen.A large space must be provided within which the throttle valve 06 and also the other rotatable control elements can move. In addition to its great weight, the throttle valve 06 is also exposed to a large air pressure, so that the force required for opening and closing is also great. Since the opening and closing stroke of the throttle valve 06 is large, a change in the opening and closing control load can also be expected.
Eine der vorbeschriebenen Ausgestaltung vergleichbare Ausgestaltung eines Lufterhitzers für ein Kraftfahrzeug ist auch aus der US-PS 25 92 400 zu entnehmen. Auch bei dieser Ausgestaltung ist dem Lufterhitzer eine Lufteinlaßkammer und ein Heizkörper zugeordnet, wobei der Frischluftstrom mittels zwei Drossel- bzw. Steuerklappen so gesteuert werden kann, daß wahlweise eine große oder geringe Menge des Frischluftstroms über den Heizkörper strömt und als Defrosterluft zum Heizen der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs einer besonderen Auslaßöffnung zugeführt wird.One comparable to the design described above Design of an air heater for a motor vehicle can also be seen from US-PS 25 92 400. Also in this configuration, the air heater is one Air inlet chamber and a radiator assigned, wherein the fresh air flow by means of two throttle or control flaps can be controlled so that either a large one or a small amount of fresh air flow through the radiator flows and as defroster air for heating the windshield the motor vehicle a special outlet opening is fed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lufterhitzer der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß bei Gewährleistung von den Lufterhitzer mit unterschiedlichen Temperaturen verlassenden Luftströmen eine einfache und raumsparende Bauweise für den Lufterhitzer erreicht wird.The invention has for its object an air heater of the type described at the beginning, that while guaranteeing the air heater with different Air currents leaving temperatures a simple and space-saving design for the air heater is achieved.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of claim 1 solved.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zeichnet sich der Heizkörper nicht nur durch eine einfache Bauweise aus, sondern es ergibt sich aufgrund des Vorhandenseins größerer Wärmeaustauschflächen im unteren Bereich des Heizkörpers eine verstärkte Erhitzung der zugeführten Frischluft, wodurch sich ein erhitzter Luftstrom erzeugen läßt, der bezüglich seines Querschnitts zunehmende bzw. abnehmende Temperaturen aufweist. Dabei führt die laminare Anordnung der Heißluftdurchtritte und der Frischluftdurchtritte im Heizkörper bei Aufrechterhaltung des Temperaturgefälles im Luftströmungsquerschnitt zu einer intensiven Vermischung der einander benachbarten laminaren Strömung, so daß der erhitzte Luftstrom in axialer Richtung von gleichmäßiger Temperatur ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung läßt sich auch kostengünstig herstellen. Dies geht schon daraus hervor, daß der Heizkörper lediglich aus einem S-förmig gebogenen, abgeflachten Rohr besteht, dessen Schleifen die Heißluftdurchtritte und Frischluftdurchtritte in laminarer Anordnung begrenzen.In the embodiment according to the invention stands out the radiator not only by a simple design out, but it arises due to the existence larger heat exchange areas in the lower area of the Radiator increased heating of the supplied Fresh air, which creates a heated air flow lets the increasing in cross section or has decreasing temperatures. This leads the laminar arrangement of the hot air passages and the passage of fresh air in the radiator if maintained of the temperature gradient in the air flow cross section for an intensive mixing of the neighboring ones laminar flow so that the heated air flow in axial direction is of uniform temperature. The embodiment of the invention can also be inexpensive produce. This is clear from that the radiator is simply made from an S-shaped there is flattened pipe, the grinding of which passes through the hot air and fresh air passages in laminar Limit arrangement.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich für den Lufterhitzer eine ausgezeichnete Temperatursteuerbarkeit, die sich durch die Stelleinrichtung leicht einstellen läßt. Dabei ist der Lufterhitzer von kompakter Bauweise und somit von geringer Größe und leichtem Gewicht. Im Betrieb strömen Luft mit höherer und niedrigerer Temperatur in laminarer Anordnung in die Mischkammer, wobei aufgrund der laminaren Luftströmung in der Mischkammer eine rasche Vermischung einander benachbarter Laminarströmungen erreicht wird, obwohl die Mischkammer selbst von verhältnismäßig geringer Größe sein kann. Dabei können gewünschte Temperaturen in verschiedenen Querschnittsbereichen der Mischkammer gesteuert werden, so daß die Erzeugung von Ausblasströmen unterschiedlicher Temperatur und die erwünschte "kühler Kopf - warme Füße"-Wirkung erzielt wird. Because of the configuration according to the invention results excellent temperature controllability for the air heater, by the actuator can be easily adjusted. Here is the air heater of compact design and thus of small size and light weight. In operation, air flows with higher and lower temperature in a laminar arrangement in the mixing chamber, due to the laminar air flow rapid mixing in the mixing chamber Adjacent laminar flows are achieved, though the mixing chamber itself from relatively small Size can be. Desired temperatures can be used in different cross-sectional areas of the mixing chamber are controlled so that the generation of blow-out streams different temperature and the desired "cooler Head - warm feet "effect is achieved.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es auch, eine Stelleinrichtung in Form eines quer zur Luftrichtung verschiebbaren Schiebers einzusetzen, was ebenfalls dazu beiträgt, die Baugröße des Lufterhitzers zu verringern.The configuration according to the invention also enables an actuating device in the form of a transverse to the air direction sliding slider to use what also helps to reduce the size of the air heater.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are in described the subclaims.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on a drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Lufterhitzer in perspektivischer Schnittansicht; Fig. 2 an air heater according to the invention in a perspective sectional view;
Fig. 3 einen Heizkörper des Lufterhitzers in perspektivischer Ansicht; Fig. 3 is a radiator of the air heater in a perspective view;
Fig. 4 einen abgewandelten Heizkörper in perspektivischer Ansicht. Fig. 4 shows a modified radiator in a perspective view.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, weist der Lufterhitzer ein Gehäuse 1 auf, welches in dem Vorderabschnitt eines Fahrzeugkörpers angeordnet ist. In dem Gehäuse 1 ist eine Lufteinlaßkammer 3 mit einer Lufteinlaßöffnung 2 ausgebildet. Äußere Druckluft, zugeführt durch ein nicht gezeigtes Gebläse, oder klimatisierte Luft von einem Verdampfer eines Kühlers, falls der Lufterhitzer Teil einer Luftklimatisierausrüstung ist, wird von der Lufteinlaßöffnung 2 in die Lufteinlaßkammer 3 eingeleitet.As can be seen from FIGS. 2 and 3, the air heater has a housing 1 which is arranged in the front section of a vehicle body. An air inlet chamber 3 with an air inlet opening 2 is formed in the housing 1 . External compressed air, supplied by a blower, not shown, or conditioned air from an evaporator of a cooler, if the air heater is part of an air conditioning equipment, is introduced from the air inlet opening 2 into the air inlet chamber 3 .
Eine Mischkammer 4 zum Mischen von Luft hoher Temperatur mit Luft niedriger Temperatur ist stromab der Lufteinlaßkammer 3 in dem Gehäuse 1 angeordnet, und eine kurze zylindrische Verteilungskammer 5, die mit der Mischkammer 4 in Verbindung steht, befindet sich stromab der Mischkammer 4.A mixing chamber 4 for mixing high temperature air with low temperature air is arranged downstream of the air inlet chamber 3 in the housing 1 , and a short cylindrical distribution chamber 5 communicating with the mixing chamber 4 is located downstream of the mixing chamber 4 .
Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Heizkörper H derart angeordnet, daß er die Lufteinlaßkammer 3 gegen die Mischkammer 4 abschirmt. Der Heizkörper H besitzt eine vertikal längliche Rechteckgestalt. Ein Drosselschieber 6, der zu vertikaler Verschiebung in der Lage ist, ist auf und entlang der Oberfläche des Heizkörpers H auf der Seite der Lufteinlaßkammer 3 angeordnet.A heater H is arranged within the housing 1 in such a way that it shields the air inlet chamber 3 from the mixing chamber 4 . The heater H has a vertically elongated rectangular shape. A throttle valve 6 , which is capable of vertical displacement, is arranged on and along the surface of the radiator H on the air inlet chamber 3 side.
Anhand von Fig. 3 wird der Aufbau des Heizkörpers H beschrieben. Ein Rohrrohling, beispielsweise aus Eisen, der bei Gewährleistung eines hohlen Querschnitts abgeflacht und an seinen beiden Enden rund ausgebildet ist, ist in Vertikalrichtung Zickzack- bzw. S- förmig gebogen, wodurch ein Wärmetauschrohr 7 geformt ist mit einer Zuflußöffnung 8 am unteren Ende des Wärmetauschrohres 7 und einer Abflußöffnung 9 am oberen Ende, mit denen das Rohr an den Kühlwasserkreislauf eines Fahrzeugmotors anzuschließen ist. Eine Mehrzahl von Heißluftkanälen 10₁ bis 10₄ und eine Mehrzahl von Windkanälen 11₁ bis 11₃ befinden sich abwechselnd und vertikal übereinander zwischen den flachen Abschnitten des S-förmigen Wärmetauschrohres 7 in Strömungsverbindung mit der Lufteinlaßkammer 3 und mit der Mischkammer 4. In den Heißluftkanälen 10₁ bis 10₄ sind Strahlungsrippen 12₁ bis 12₄ mit gewellter Gestalt angeordnet. Die Teilungszwischenräume der Strahlungsrippen 12₁ bis 12₄ nehmen fortschreitend von der oberen Reihe zu der unteren Reihe ab. Die geschilderte Anordnung vermindert beachtlich die Anzahl von Schweißverbindungsabschnitten am so gebildeten Wärmetauscher, und sie erleichtert die Herstellung und vermindert mögliche Wasserleckstellen drastisch. Der durch das Wärmetauschrohr 7 gebildete Wasserbehälter braucht keine relativ große Kapazität zu besitzen, und deshalb kann der Lufterhitzer als Ganzes in geringer Größe und mit geringem Gewicht hergestellt werden.The structure of the radiator H is described with reference to FIG. 3. A pipe blank, for example made of iron, which is flattened while ensuring a hollow cross-section and is round at its two ends, is bent in a zigzag or S-shape in the vertical direction, as a result of which a heat exchange tube 7 is formed with an inlet opening 8 at the lower end of the heat exchange tube 7 and a drain opening 9 at the upper end, with which the pipe is to be connected to the cooling water circuit of a vehicle engine. A plurality of hot air channels 10 ₁ to 10 ₄ and a plurality of wind channels 11 ₁ to 11 ₃ are alternately and vertically one above the other between the flat sections of the S-shaped heat exchange tube 7 in flow communication with the air inlet chamber 3 and with the mixing chamber 4th In the hot air channels 10 ₁ to 10 ₄ radiation ribs 12 ₁ to 12 ₄ are arranged with a wavy shape. The spacing between the radiation fins 12 ₁ to 12 ₄ progressively decrease from the top row to the bottom row. The arrangement described considerably reduces the number of welded connection sections on the heat exchanger thus formed, and it simplifies production and drastically reduces possible water leaks. The water tank formed by the heat exchange tube 7 need not have a relatively large capacity, and therefore the air heater as a whole can be made small in size and light in weight.
Wenn die Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄ zur Erhitzung der Strömungsluft und die Windkanäle 11₁ bis 11₃ in vielfach übereinander ausgebildet sind, kann die durchströmende Luft leicht und rasch mit Luft von niedriger Temperatur gemischt werden.If the hot air ducts 10 ₁ to 10 ₄ for heating the flow air and the wind ducts 11 ₁ to 11 ₃ are formed one above the other in many ways, the air flowing through can be easily and quickly mixed with air of low temperature.
Wenn die Teilungszwischenräume der Strahlungsrippen 12₁ bis 12₄ oder die Zwischenräume zwischen den Reihen der Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄ sich unterscheiden, differiert die Wärmetauschkapazität in diesen Heißluftkanälen 10₁ bis 10₄, und Heißluft mit Temperaturunterschieden von Zone zu Zone kann durch einen einzigen Wärmetauscher ohne Verwendung anderer Vorrichtungen frei erzeugt werden. Diese Temperaturunterschiede können durch Veränderung der Einstellung des Drosselschiebers 6 geschaffen werden welcher beispielsweise durch manuelle Betätigung vertikal verschiebbar ist und dabei eine Mehrzahl querliegender länglicher Verbindungslöcher 14 einstellt, die einen vertikalen Abstand voneinander aufweisen. Bei vertikaler Verstellung verstellt der Drosselschieber 6 somit den Querschnitt der Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄ und der Windkanäle 11₁ bis 11₃ auf der der Lufteinlaßkammer 3 zugewandten Seite variabel, und er kann somit die Strömungsmenge der durch die Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄ und Windkanäle 11₁ bis 11₃ strömenden Luft regulieren.If the division gaps of the radiation fins 12 ₁ to 12 ₄ or the gaps between the rows of hot air ducts 10 ₁ to 10 ₄ differ, the heat exchange capacity in these hot air ducts differs 10 ₁ to 10 ₄, and hot air with temperature differences from zone to zone can be replaced by a single one Heat exchangers can be freely generated without using other devices. These temperature differences can be created by changing the setting of the throttle slide 6 , which can be displaced vertically, for example by manual actuation, and thereby sets a plurality of transversely elongated connecting holes 14 which are at a vertical distance from one another. With vertical adjustment, the throttle slide 6 thus adjusts the cross section of the hot air ducts 10 ₁ to 10 ₄ and the wind ducts 11 ₁ to 11 ₃ on the side facing the air inlet chamber 3 , and it can thus control the flow rate through the hot air ducts 10 ₁ to 10 ₄ and Regulate wind channels 11 ₁ to 11 ₃ flowing air.
Die kammförmig angeordneten Abschnitte des Drosselschiebers 6 sind auf ihren der Lufteinlaßkammer 3 zugewandten Seiten spitz- bzw. dachförmig geformt und sie bilden in Strömungsrichtung konvergierende Luft-Führungsflächen 13 bzw. Strömungsquerschnitte, die stromauf der Verbindungslöcher 14 liegen.The comb-shaped sections of the throttle slide 6 are pointed or roof-shaped on their sides facing the air inlet chamber 3 and they form air guide surfaces 13 or flow cross sections converging in the direction of flow, which are located upstream of the connection holes 14 .
Von der zylindrischen Verteilungskammer 5 gehen in Strömungsrichtung offene obere, seitliche und untere Auslässe 15, 16 und 17 aus. Der obere Auslaß 15 ist mit einem Defroster-Luftauslaß verbunden, der seitliche Auslaß 16 ist mit einem Auslaß verbunden, welcher auf die Fahrgastkopfhöhe innerhalb des Fahrgastraumes gerichtet ist, und der untere Auslaß 17 ist mit einem Luftauslaß verbunden, welcher auf das Fußniveau im Fahrgastraum gerichtet ist.Upper, lateral and lower outlets 15 , 16 and 17 extend from the cylindrical distribution chamber 5 in the flow direction. The upper outlet 15 is connected to a defroster air outlet, the side outlet 16 is connected to an outlet which is directed to the passenger head height within the passenger compartment, and the lower outlet 17 is connected to an air outlet which is directed to the foot level in the passenger compartment is.
Ein Drehschieber 18, welcher manuell betätigt werden kann, ist innerhalb der Mischkammer 4 zur Verstellung der Größe der Öffnungen des oberen, seitlichen und mittleren Auslasses 15, 16, 17 angeordnet.A rotary slide valve 18 , which can be operated manually, is arranged within the mixing chamber 4 for adjusting the size of the openings of the upper, lateral and central outlet 15, 16, 17 .
Der in den Fig. 2 und 3 gezeigte Lufterhitzer arbeitet
folgendermaßen:
Die komprimierte Luft von dem Gebläse oder die klimatisierte
Luft von dem Verdampfer, wenn der Wagen mit einem Kühler
ausgerüstet ist und der Lufterhitzer einen Teil einer Luftklimatisierausrüstung
bildet, strömt in die Lufteinlaßkammer
3. Das erhitzte Wasser des
Kühlkreislaufs des Motors zirkuliert durch das Wärmetauschrohr 7 des
Heizkörpers H und erhitzt dieses sowie die Strahlungsrippen
12₁ bis 12₄. Die von der Lufteinlaßkammer 3 strömende
Luft wird bei ihrer Strömung durch die Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄
des Heizkörpers H und durch die Windkanäle 11₁ bis 11₃ erhitzt.
In diesem Fall wird die durch die Heißluftkanäle 10₁
bis 10₄, welche die Strahlungsrippen 12₁ bis 12₄ aufweisen,
strömende Luft auf eine hohe Temperatur erhitzt, wogegen die
durch die Windkanäle 11₁ bis 11₃ strömende Luft nur wenig
erhitzt wird. Dementsprechend strömt Luft mit hoher Temperatur
und Luft mit niedriger Temperatur in mehreren Schichten
in die Mischkammer 4, so daß das Mischen leicht erfolgt.The air heater shown in Figures 2 and 3 operates as follows:
The compressed air from the blower or the conditioned air from the evaporator when the car is equipped with a radiator and the air heater forms part of an air conditioning equipment flows into the air intake chamber 3 . The heated water of the cooling circuit of the engine circulates through the heat exchange tube 7 of the radiator H and heats it and the radiation fins 12 ₁ to 12 ₄. The air flowing from the air inlet chamber 3 is heated in its flow through the hot air channels 10 ₁ to 10 ₄ of the radiator H and through the wind channels 11 ₁ to 11 ₃. In this case, the air flowing through the hot air ducts 10 ₁ to 10 ₄, which have the radiation fins 12 ₁ to 12 ₄, is heated to a high temperature, whereas the air flowing through the wind ducts 11 ₁ to 11 ₃ is only slightly heated. Accordingly, high-temperature air and low-temperature air flow into the mixing chamber 4 in several layers, so that the mixing is easy.
Das erhitzte Wasser, das innerhalb des Wärmetauschrohres 7 von unten nach oben fließt, wird allmählich seiner Wärme beraubt, und seine Temperatur fällt allmählich ab. Da außerdem die Strahlungsrippen 12₁ bis 12₄ der Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄ derart angeordnet sind, daß sie von oben nach unten fortschreitend dichter werden, wird die durch die Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄ strömende Luft in Richtung von den obersten zu den untersten Kanälen allmählich auf eine höhere Temperatur erhitzt. Folglich ist das Mischen der Luft im Ganzen leicht, selbst wenn die Mischkammer 4 eine relativ kleine Kapazität aufweist. Die erwärmte Luft im oberen Abschnitt der Mischkammer (deren Temperatur niedriger ist als die der erwärmten Luft im unteren Abschnitt der Mischkammer 4) wird vom seitlichen Auslaß 16 zur Kopfhöhe im Fahrgastraum hin geblasen, und die erwärmte Luft im unteren Abschnitt der Mischkammer 4 (deren Temperatur höher ist als die der Luft im oberen Abschnitt) wird von dem unteren Auslaß 17 zum Fußniveau des Fahrgastraumes hin geblasen, wodurch die sogenannte "Kühler Kopf - warme Füße"-Wirkung erzielt wird.The heated water flowing from the bottom upward within the heat exchange tube 7 is gradually deprived of its heat and its temperature gradually drops. In addition, since the radiation fins 12 ₁ to 12 ₄ of the hot air channels 10 ₁ to 10 ₄ are arranged such that they become progressively denser from top to bottom, the air flowing through the hot air channels 10 ₁ to 10 ₄ in the direction from the top to the bottom Channels gradually heated to a higher temperature. As a result, the mixing of the air as a whole is easy even if the mixing chamber 4 has a relatively small capacity. The heated air in the upper section of the mixing chamber (whose temperature is lower than that of the heated air in the lower section of the mixing chamber 4 ) is blown from the side outlet 16 to the head height in the passenger compartment, and the heated air in the lower section of the mixing chamber 4 (its temperature is higher than that of the air in the upper section) is blown from the lower outlet 17 to the foot level of the passenger compartment, whereby the so-called "cool head - warm feet" effect is achieved.
Vom oberen Auslaß 15 wird die erwärmte Luft zum nicht dargestellten Defroster geleitet.From the upper outlet 1 5 , the heated air is passed to the defroster, not shown.
Wenn der Drosselschieber 6 vertikal verstellt wird, werden die der Lufteinlaßöffnung 2 gegenüberstehenden Öffnungen der Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄ und der Windkanäle 11₁ bis 11₃ variabel verändert, so daß die Lufterhitzungstemperatur durch den Heizkörper H verstellt werden kann. Eine Drehverstellung des Drehschiebers 18 ermöglicht es, die Strömungsmenge der Heißluft zum seitlichen und unteren Auslaß 16, 17 variabel zu verstellen.If the throttle slide 6 is adjusted vertically, the openings of the hot air ducts 10 ₁ to 10 ₄ and the wind ducts 11 ₁ to 11 ₃ facing the air inlet opening 2 are variably changed, so that the air heating temperature can be adjusted by the radiator H. A rotary adjustment of the rotary slide valve 18 makes it possible to variably adjust the flow rate of the hot air to the side and lower outlet 16, 17 .
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausgestaltung des Heizkörpers H sind anstatt die Teilungszwischenräume der gewellten Strahlungsrippen 12₁ bis 12₄ zu verändern, die in den Heißluftkanälen 10₁ bis 10₄ angeordnet sind, die vertikalen Zwischenräume zwischen den die Heißluftkanäle 10₁ bis 10₄ begrenzenden Rohrabschnitten zunehmend größer von den unteren Heißluftkanälen 10₄ zu den oberen Heißluftkanälen 10₁ hin. Diese Anordnung schafft die gleiche Wirkung wie die des zuerst beschriebenen Heizkörpers H.In the embodiment of the radiator H shown in Fig. 4 instead of changing the spacing of the corrugated radiation ribs 12 ₁ to 12 ₄, which are arranged in the hot air ducts 10 ₁ to 10 ₄, the vertical gaps between the hot air ducts 10 ₁ to 10 ₄ delimiting pipe sections increasingly larger from the lower hot air channels 10 ₄ to the upper hot air channels 10 ₁ out. This arrangement creates the same effect as that of the radiator H described first.
Claims (7)
- - einem im Vorderabschnitt des Fahrzeugs montierbaren Gehäuse,
- - einer Lufteinlaßkammer im Gehäuse mit einer Lufteinlaßöffnung,
- - einer im Gehäuse in Luftrichtung hinter der Lufteinlaßkammer angeordneten Mischkammer,
- - einem zwischen Lufteinlaßkammer und Mischkammer angeordneten Heizkörper,
- - einem Frischluftkanal zum Führen von in die Lufteinlaßkammer eingetretener Luft zur Mischkammer unter Halten auf niedriger Temperatur,
- - einer dem Heizkörper zugeordneten Stelleinrichtung, mittels der die Luftmengen veränderbar sind, die dem Heizkörper bzw. dem Frischluftkanal zuführbar sind, und
- - Auslaßöffnungen, über die Luft unterschiedlicher Temperatur aus der Mischkammer blasbar ist,
- a housing which can be mounted in the front section of the vehicle,
- an air inlet chamber in the housing with an air inlet opening,
- a mixing chamber arranged in the housing in the air direction behind the air inlet chamber,
- a radiator arranged between the air inlet chamber and the mixing chamber,
- a fresh air duct for guiding air that has entered the air inlet chamber to the mixing chamber while maintaining it at a low temperature,
- - An adjusting device assigned to the radiator, by means of which the air quantities that can be fed to the radiator or the fresh air duct can be changed, and
- Outlet openings through which air of different temperatures can be blown out of the mixing chamber,
- - daß der Heizkörper (H) ein abgeflachtes Rohr (7) mit runden Rohrenden aufweist, das mehrfach S-förmig gebogen ist, wobei abwechselnd Heißluftdurchtritte (10₁-10₄) und Frischluftdurchtritte (11₁-11₃) zwischen den abgeflachten Abschnitten in laminarer Anordnung vorgesehen sind, und
- - daß die Heißluftdurchtritte (10₁-10₄) mit Strahlungsrippen (12₁-12₄) derart versehen sind, daß sich für jeden Heißluftdurchtritt (10₁-10₄), fortschreitend von oben nach unten (in Gebrauchslage des Heizkörpers (H)), eine jeweils größere Wärmeaustauschfläche ergibt.
- - That the radiator (H) has a flattened tube ( 7 ) with round tube ends, which is bent several times in an S-shape, alternating hot air passages ( 10 ₁- 10 ₄) and fresh air passages ( 11 ₁- 11 ₃) between the flattened sections in laminar arrangement are provided, and
- - That the hot air passages ( 10 ₁- 10 ₄) are provided with radiation fins ( 12 ₁- 12 ₄) in such a way that for each hot air passage ( 10 ₁- 10 ₄), progressively from top to bottom (in the position of use of the radiator (H) ), each gives a larger heat exchange surface.
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