DE3424346C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizwasserführung für eine luft­ seitig geregelte Heizungsanlage in Kraftfahr­ zeugen mit einem beweglichen Wärmetauscher, dem erwärmtes Kühl­ wasser eines Verbrennungsmotors zugeführt wird und der in einen Frischluftstrom hineinbewegbar ist.

Bei modernen Kraftfahrzeug-Heizungsanlagen, die luftseitig geregelt sind, kann eine wesentliche Raumersparung dadurch er­ zielt werden, daß der Wärmetauscher, dem erwärmtes Kühlwasser zugeführt wird und der dieses an die Frischluft abgibt, gegen­ über dem Frischluftstrom bewegbar angeordnet ist. Eine der­ artige Anordnung ist beispielsweise in der DE-OS 32 11 148 be­ schrieben. Diese Heizungsanlage hat außer dem geringen Platz­ bedarf den Vorteil günstiger Regeleigenschaften.

Ein Problem beim Einsatz eines beweglichen Wärmetauschers ist jedoch die Verbindung dieses Wärmetauschers mit einem Kühl­ wasserkreislauf. Der Wärmetauscher ist bei einer derartigen Heizungsanlage im Bereich des Armaturenbretts angebracht, also nicht motorraumseitig, sondern fahrgastraumseitig. Aus Sicherheits­ gründen ist es daher wünschenswert, den Wärmetauscher mit dem Kühlkreislauf nicht über bewegliche Schläuche o. dgl. zu ver­ binden. Die Verwendung ineinanderschiebbarer zylindrischer Rohre ist aus Platzgründen ebenfalls nicht zweckmäßig. Außerdem können bei einer derartigen Konstruktion aufgrund der Ver­ schmutzung Abdichtprobleme auftreten. Andere bekannte, beweg­ liche Rohrverbindungen (DE-OS 24 26 151, DE-OS 27 48 226, DE-OS 27 31 434) sind nicht für den speziellen Einsatz bei einer Heizungs- oder Belüftungsanlage in Kraftfahrzeugen mit beweg­ lichen Wärmeaustauscher geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizwasser­ führung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Ver­ bindung zwischen Wärmetauscher und Kühlkreislauf zumindest im Bereich des Fahrgastraums hinreichend sicher ausgeführt ist und daß keine Abdichtprobleme auftreten können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei einer derartigen Heizwasserführung müssen keine Schlauch­ binder eingesetzt werden, so daß den Sicherheitserfordernissen im Fahrgastraum Genüge getan wird. Auch die Abdichtprobleme, die bei ineinanderschiebbaren Teilen infolge Verschmutzung auftreten können, werden vermieden, da die abdichtenden Elemente im Gelenk lediglich einer Drehbewegung unterworfen sind, bei der sie mit der Umgebungsluft nicht in Kontakt kommen und demzufolge auch keiner Verschmutzungsgefahr ausgesetzt sind. Die erfindungsgemäße Heizwasserführung ermöglicht überdies eine sehr raumsparende Bauweise. Die Rückführung des Kühlwassers vom Wärmetauscher zum Kühlwasserkreislauf geschieht über eine ent­ sprechende Heizwasserführung, wobei die beiden Führungen be­ vorzugt übereinander angeordnet sind.

Die drehbeweglichen Rohrgelenke der erfindungsgemäßen Heiz­ wasserführung weisen jeweils einen mit einem ersten Rohr oder einem ersten Anschlußstück verbundenen zylinderförmigen Topf o. dgl. auf, wobei das erste Rohr/Anschlußstück in diesen Topf im Bereich von dessen Zylindermantel mündet und wobei der Topf einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz aufweist, durch den ein zweites Rohr oder ein zweites Anschlußstück ragt, welches mit einer im Innern des Topfes drehbaren Dichtman­ schette kraft- oder formschlüssig verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform verläuft die Heizwasserführung im Bereich des Drehgelenkes in der Drehebene desselben. Diese Ausführung zeichnet sich insbesondere durch optimale Abdichteigenschaften aus.

Zweckmäßig ist das zweite Rohr/Anschlußstück mit der Dicht­ manschette formschlüssig verbunden. Eine einfache und vorteil­ hafte Weiterbildung sieht hierbei vor, daß das zweite Rohr/ Anschlußstück mit einem umlaufenden Wulst versehen ist, der in entsprechende Aussparungen der Dichtmanschette eingreift. Hier­ durch wird auf einfachste Weise ein Formschluß zwischen dem zweiten Rohr/Anschlußstück und der Dichtmanschette erreicht. Der Formschluß kann weiterhin noch dadurch verbessert werden, daß zwei oder mehrere umlaufende Wülste vorgesehen sind oder daß der umlaufende Wulst einen rasten- oder hakenartigen Quer­ schnitt besitzt. Die Dichtmanschette wird bevorzugt aus elasto­ merem Material hergestellt, welches einerseits ausreichend elastisch abdichtet und andererseits auch günstige Reibungs­ eigenschaften aufweist.

Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrie­ ben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,

Fig. 2 eine Ansicht eines drehbeweglichen Rohrgelenkes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Rohrgelenk der Fig. 2 in Richtung der Bezugslinie III-III,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3 und

Fig. 5 und 6 die Ausbildung von Wülsten an Rohren, die gemäß dem Rohrgelenk der Fig. 3 in formschlüssigem Kontakt mit einer Dichtmanschette stehen.

In Fig. 1 ist eine Stirnwand (Spritzwand), die den Motorraum vom Fahrgastraum trennt, mit (1) bezeichnet. Der Bereich des Motorraums ist mit (2) bezeichnet und der Bereich des Fahrgast­ raumes mit (3). Ein Rohr (5) ragt vom Motorraum in den Fahr­ gastraum. Motorraumseitig ist es über einen Schlauch (6) mit der Kühlwasseranlage eines Verbrennungsmotors verbunden, wobei ihm in Richtung des Pfeiles (A) erwärmtes Kühlwasser zugeführt wird.

Ein in hier nicht gezeigter Weise im Bereich des Armaturen­ bretts des Kraftfahrzeuges angeordneter Wärmeaustauscher ist mit (7) bezeichnet. Dieser Wärmetauscher kann in Richtung des Doppelpfeils (B) bewegt werden, wobei er in einen hier nicht dargestellten Frischluftstrom hineinbewegbar ist. Durch diese Bewegung des Wärmetauschers läßt sich sehr effizient und raum­ sparend die Heizungs- und Belüftungsanlage steuern.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Heizwasserführung ist das Rohr (5) über starre Rohre (10′, 14′) mit dem Wärmetauscher (7) verbunden. Die Rohre (10′, 14′) sind untereinander und gegenüber dem Rohr (5) bzw. dem Wärmetauscher (7) durch drehbewegliche Rohrgelenke (8′, 12′, 16′) verbunden.

Gegenüber der Verwendung von Schlauchbindern gewährleistet diese Heizwasserführung eine ausreichende Sicherheit im Fahr­ gastraum. Sie erfüllt auch die Erfordernisse hinsichtlich der Abdichteigenschaften und kann im Prinzip beliebigen Raumver­ hältnissen zwanglos angepaßt werden.

Die Ansicht eines drehbeweglichen Rohrgelenks zeigen die Fig. 2 bis 4. Dort ist die Verbindung der beiden Rohrstücke (10′ und 14′) gemäß Fig. 1 gezeigt, und zwar in der Fig. 2 in der Drauf­ sicht, in der Fig. 3 in einem Schnitt entlang der Bezugslinie (III-III) der Fig. 2 und in der Fig. 4 in einer Ansicht gemäß Pfeil (IV) der Fig. 3. Die Drehgelenke (8′ und 16′) können in analoger Weise aufgebaut sein.

An das Rohrstück (10′) ist ein zylinderförmiger Topf (22) ange­ formt, wobei das Rohrstück (10′) in diesem Topf im Bereich des Zylindermantels mündet. Durch einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz (23) ragt das Rohrstück (14′). Im Innern des Topfes (22) ist eine Dichtmanschette (24) aus elastomerem Material angeordnet, die gegenüber dem Topf drehbar ist. Das Rohr (14′) ist mit der Dichtmanschette formschlüssig verbunden, wozu das Rohr (14′) einen umlaufenden Wulst (25) aufweist, der in eine entsprechende Aussparung der Dichtmanschette eingreift.

Das Rohr (14′) läßt sich nun zusammen mit der Dichtmanschette (24) in dem Topf (22) verschwenken, wie dies in der Fig. 5 durch den Doppelpfeil (G) angedeutet ist. Hierbei nimmt das Rohr (14′) die gestrichelt gezeichneten Stellungen ein. In Richtung des Rohrs (10′) ist die Dichtmanschette offen, so daß das erwärmte Kühlwasser ungehindert durch das Rohrgelenk strömen kann.

Bei dieser Ausführungsform des Rohrgelenks strömt das erwärmte Kühlwasser in Richtung der Drehebene. Die beweglichen Rohr­ stücke bzw. die Anschlußstücke müssen also nicht mit Krümmern o. dgl. versehen sein. Der Formschluß zwischen dem Rohr (14′) und der Dichtmanschette läßt sich verbessern, wenn, wie in der Zeichnung (8) gezeigt, mehrere Wülste (26, 27) vorgesehen sind oder wenn, wie in der Fig. 9 gezeigt, ein rasten- oder hakenartiger Wulst (28) verwendet wird. Der Wasserrücklauf vom Wärmetauscher zum Kühlwasserkreislauf kann in entsprechender Weise wie die Heizwasserzuführung aufgebaut sein. Bevorzugt sind die beiden Führungen übereinander angeordnet.

Der Wärmetaucher (7) ist mit in den Zeichnungen nicht gezeigten Zahnstangen versehen, in die drehbar gelagerte Zahn­ räder eingreifen. Diese Zahnräder sind mit den Betätigungs­ elementen für die Heizung im Innenraum des Kraftfahrzeugs ver­ bunden. Eine Drehung dieser in die Zahnstangen des Wärme­ tauschers eingreifenden Zahnräder bewirkt somit eine Längsver­ schiebung dieses Wärmetauschers. Der Wärmetauscher ist damit in Richtung des Doppelpfeils (B) geführt. Wird der Wärmetauscher in Darstellung gemäß Fig. 1 nach links verschoben, so bewegt er sich in den hier gezeigten Frischluftstrom, so daß die Frisch­ luft erwärmt wird. Wird der Wärmetauscher dagegen ganz nach rechts bewegt, so ragt er nicht mehr in den Frischluftstrom, so daß die Frischluft auch nicht mehr weiter erwärmt wird.

Claims (5)

1. Heizwasserführung für eine luftseitig geregelte Heizungsanlage in Kraftfahrzeugen mit einem beweglichen Wärmeaustauscher, dem erwärmtes Kühlwasser eines Verbrennungsmotors zugeführt wird und der in einen Frischluft­ strom hineinbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein er­ wärmtes Kühlwasser führendes Rohr (5) fahrgastraumseitig mit dem Wärmetauscher (7) über wenigstens zwei bewegliche, aber in sich starre Rohrstücke (10′, 14′) in Verbindung steht, daß die beweglichen Rohrstücke untereinander und gegenüber dem Kühl­ wasser führenden Rohr und dem Wärmetauscher durch drehbeweg­ liche Rohrgelenke (8′, 12′, 16′) mit parallelen Drehachsen ver­ bunden sind, daß das wärmetauscherseitige Rohrgelenk (16′) direkt am Wasserkasten (17) des Wärmetauschers (7) angeordnet ist und daß die drehbeweglichen Rohrgelenke (12′) jeweils einen mit einem ersten Rohr (10′) oder einem ersten Anschlußstück verbundenen zylinderförmigen Topf (22) aufweisen, wobei das erste Rohr/Anschlußstück in diesen Topf im Bereich von dessen Zylindermantel mündet, und daß der Topf (22) einen in Umfangs­ richtung verlaufenden Schlitz (23) aufweist, durch den ein zweites Rohr (14′) oder ein zweites Anschlußstück ragt, welches mit einer im Innern des Topfes drehbaren Dichtmanschette (24) kraft- oder formschlüssig verbunden ist.

2. Heizwasserführung nach Anspruch 1, bei der das zweite Rohr/Anschlußstück mit der Dichtmanschette formschlüssig ver­ bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rohr/An­ schlußstück (14′) mit einem umlaufenden Wulst (25) versehen ist, der in entsprechende Aussparungen der Dichtmanschette (24) eingreift.

3. Heizwasserführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das zweite Rohr/Anschlußstück (14′) mit zwei umlaufen­ den Wülsten (26, 27) versehen ist.

4. Heizwasserführung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Wulst (28) einen rasten- oder hakenartigen Querschnitt besitzt.

5. Heizwasserführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht­ manschette (24) aus elastomerem Material besteht.