DE3740132A1 - Belueftungseinrichtung fuer den innenraum eines fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeuges der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Es ist eine Belüftungseinrichtung dieser Art bekannt (DE-OS 35 13 952), die für einen Reiseomnibus bestimmt und als montagefertige Gehäuseeinheit im hinteren Dach­ bereich angeordnet ist. Um dort eine gute Luftverteilung über die gesamte Anströmfläche zu erreichen, sind mehrere Radialgebläse in zwei Reihen versetzt überein­ ander angeordnet, um Bauhöhe zu sparen. Die Gebläse der oberen Reihe sind dabei mit der Ausblasöffnung nach oben und die Gebläse der unteren Reihe mit der Ausblasöffnung nach unten angeordnet. Jedes Gebläse hat in üblicher Weise einen integrierten eigenen Antriebsmotor. Die Auslegungen des Gebläses und des zugeordneten Antriebsmotors müssen wechselseitig aneinander angepaßt sein. Bei engen räum­ lichen Verhältnissen hat es sich auch bei einer solchen versetzten Anordnung übereinander als schwierig erwiesen, Gebläse jeweils mit eigenem Antriebsmotor der erforderli­ chen Leistung und Größe unterbringen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungs­ einrichtung für den Innenraum eines Fahrzeuges der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die eine Unterbringung der einzelnen Komponenten der Belüftungseinrichtung auch bei beengten Platzverhältnissen ermöglicht, ohne dabei etwaige Leistungseinbußen bei der Auslegung hinnehmen zu müssen.

Die Aufgabe ist bei einer Belüftungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art gemäß der Er­ findung durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß ein allen Gebläsen ge­ meinsamer Antriebsmotor vorgesehen ist, der die einzelnen Laufräder der Gebläse über die Getriebeeinrichtung an­ treibt, kann der Antriebsmotor in platzsparender Weise in sonst nicht nutzbaren Bereichen eines Fahrzeuges, z. B. eines Kraftfahrzeuges, untergebracht werden. Dabei kann der Antriebsmotor sogar im Durchmesser noch größer gewählt werden, wodurch ein größeres Antriebsmoment mög­ lich wird und die einzelnen Laufräder der Gebläse vom An­ triebsmotor über die Getriebeeinrichtung mit reduzierter Drehzahlangetrieben werden können. Dabei ist eine Ver­ besserung des Wirkungsgrades des Antriebsmotors erreichbar. Gegenüber herkömmlichen Gebläsen mit jeweils einem Antriebsmotor ist bei vergleichbarer gleicher Leistung die Geräusch­ entwicklung des Antriebsmotors reduziert. Da der allen Gebläsen gemeinsame Antriebsmotor nicht an die Strömung behindernder Stelle, z. B. der jeweiligen Ansaughutze eines Gebläses, plaziert werden muß, ist durch Wegfall dieser Strömungsbeeinträchtigung der Wirkungsgrad der Belüftungseinrichtung verbessert. Die Laufräder der ein­ zelnen Gebläse können im Durchmesser kleiner gestaltet werden. Dadurch kann die axiale Ausdehnung parallel mit dem Antriebsmotor reduziert und somit der Platzbedarf für den Einbau verringert werden oder der je nach Platz­ verhältnissen mitunter enge Umströmungsquerschnitt im Ansaugbereich verbessert werden. Daraus ergibt sich eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades der einzelnen Gebläse. Die Erfindung schafft ferner die Voraussetzungen dafür, die Drehzahlen der Laufräder der einzelnen Gebläse nach Wahl zu variieren, z. B. durch entsprechende getrieb­ liche Mittel in der Getriebeeinrichtung. Auch schafft die Erfindung die Voraussetzungen dazu, z. B. durch Kupplungen nach Wahl die Laufräder der einzeInen Gebläse abzukuppeln und stillzusetzen oder aber in Antriebsverbindung zu be­ lassen. Dadurch ist in einfacher Weise die Luftleistung und je nach Ausgestaltung der Ausströmkanäle auch die Aus­ strömrichtung veränderbar, und dies ohne besondere Luft­ klappen od. dgl.. Wird z. B. ein Laufrad eines Gebläses durch Ausrücken der Kupplung vom Antrieb abgekuppelt, so steht den übrigen, angetriebenen Gebläsen erhöhte Leistung des Antriebsmotors zur Verfügung, wodurch deren Drehzahl und deren Luftleistung steigt. Dadurch wird ein Teil der aus dem Stillsetzen eines Gebläses resultierenden Lei­ stungsminderung kompensiert. Die Erfindung schafft ferner günstige Voraussetzungen für je Gebläse getrennte Ausström­ kanäle und Ausströmrichtungen dieser, wodurch z. B. eine echte Rechts- und Linkstrennung der Luftmengen erfolgen kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Be­ lüftungseinrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2-19.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern lediglich durch Nennung der An­ spruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbe­ sondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläu­ tert. Dabei zeigen

Fig. 1-4 jeweils eine schematische Seitenansicht einer Belüftungseinrichtung eines Fahrzeu­ ges gemäß einem ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Ausführungsbeispiel.

Die in Fig. 1 gezeigte Belüftungseinrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispieles ist für den Innenraum eines Fahrzeu­ ges, insbesondere Kraftfahrzeuges, vorgesehen. Sie weist zwei radial in Abstand voneinander angeordnete Gebläse 20 und 30 auf, die in üblicher Weise jeweils als Radialge­ bläse ausgebildet sind. Das erste Gebläse 20 weist ein schematisch angedeutetes Laufrad 21 in einem Gehäuse 22 auf. Das Laufrad 21 ist zumindest an einem axialen Ende um die Achse 23 drehbar gelagert und gehalten. Bei Umlauf des Laufrades 21 wird an beiden axialen Endbereichen Luft angesaugt, die über einen dem Gebläse 20 zugeordneten Aus­ strömkanal 24 in Pfeilrichtung 25 in Richtung zum Innen­ raum des Fahrzeuges geführt wird.

Das andere Gebläse 30 weist ein Laufrad 31 in einem zuge­ ordneten Gehäuse 32 auf. Das Laufrad 31 ist zumindest an einem axialen Ende um die Achse 33 drehbar gelagert. Bei Umlauf des Laufrades 31 wird von diesem an beiden axialen Enden Luft angesaugt, die über einen angeschlossenen Aus­ strömkanal 34 in Pfeilrichtung 35 in Richtung zum Innen­ raum des Fahrzeuges geführt wird.

Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel kann bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel die Belüftungseinrich­ tung auch mehr als zwei solcher Gebläse 20, 30 aufweisen.

Die Gebläse 20, 30 sind in radialem Abstand voneinander angeordnet. Sie werden von einem diesen gemeinsamen An­ triebsmotor 11 über eine damit getrieblich gekoppelte Getriebeeinrichtung 12 angetrieben, die ihrerseits mit den einzelnen Laufrädern 21, 31 zu deren Antrieb getrieb­ lich gekoppelt ist. Der Antriebsmotor 11 ist in Radial­ richtung der Laufräder 21, 31 in Abstand von diesen und hier im Bereich zwischen den Laufrädern 21, 31 und dabei in einem z. B. sonst ungenutzten Bereich und somit platz­ sparend angeordnet. Die Anordnung des Antriebsmotors 11 erfolgt hier im Bereich zwischen den Gehäusen 22 und 32.

Die Getriebeeinrichtung 12 weist einen Riementrieb, insbe­ sondere Zahnriementrieb oder Keilriementrieb, auf, dessen Antriebsriemen 13 von einer Riemenscheibe 14 des Antriebs­ motors 11 angetrieben ist. Jedes Gebläse 20, 30 weist am jeweils gleichen einen Axialende des jeweiligen Laufrades 21 bzw. 31 eine Riemenscheibe 26 bzw. 36 auf, die vom allen gemeinsamen Antriebsriemen 13 antreibbar ist. Die Gebläse 20, 30 können verschieden große Gebläseleistungen haben. Ihre Laufräder 21 bzw. 31 können verschieden groß im Durchmesser bemessen sein. Statt dessen oder auch zu­ sätzlich dazu kann die Antriebsdrehzahl der Laufräder 21, 31 veränderbar und/oder verschieden groß gewählt sein. In einfacher Weise ist dies z. B. dadurch erreichbar, daß die Riemenscheiben 26, 36 verschieden große Durchmesser aufweisen.

Bei der beschriebenen Anordnung gemäß Fig. 1 sind die ein­ zelnen Laufräder 21, 31 mittels des Antriebsmotors 11 und der Getriebeeinrichtung 12 in jeweils gleichem Drehsinn, und zwar jeweils im Uhrzeigersinn, antreibbar. Die beiden Ausströmkanäle 24 und 34 der beiden Gebläse 20 bzw. 30 münden stromabwärts, also in Pfeilrichtung 25, 35, in einen gemeinsamen Kanal 15 ein.

Die BeIüftungseinrichtung 10 gemäß Fig. 1 hat den Vor­ teil, daß bei engen räumlichen Platzverhältnissen gIeich­ wohI eine Belüftungseinrichtung 10 großer Leistung unter­ gebracht werden kann und vorhandener Platz besser genutzt werden kann. Der den Gebläsen 20, 30 gemeinsame, einzige Antriebsmotor 11 kann im Durchmesser größer gewählt werden, da er in einem sonst ungenutzten Bereich, wie gezeigt, Platz findet und dort z. B. mit einem axialen Ende ange­ flanscht werden kann. Aufgrund des größeren Durchmessers des Antriebsmotors 11 ergibt sich ein größeres Antriebs­ moment, so daß der Antriebsmotor 11 über die Getriebeein­ richtung 12 die Gebläse 20, 30 mit geringerer Drehzahl an­ treiben kann. Ferner ergibt sich ein besserer Wirkungsgrad des Antriebsmotors 11. Dadurch ist der Antriebsmotor 11 im Vergleich zu herkömmlichen Antrieben von Belüftungsein­ richtungen bei gleicher Leistung leiser. Durch verschieden große Durchmesser der Riemenscheiben 26, 36 lassen sich unterschiedliche Drehzahlen für die Laufräder 21 bzw. 31 vorgeben, und dadurch auch unterschiedliche Gebläsedurch­ messer. Ein sonst im Bereich der Ansaughutze des jewei­ ligen Gebläses plazierter eigener Antriebsmotor behindert dort die Strömung und führt zu verringertem Gebläsewir­ kungsgrad. Bei der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung 10 hingegen ist durch die erläuterte Anordnung des An­ triebsmotors 11 in einem sonst nicht genutzten Bereich diese Strömungsbehinderung vermieden und somit der Wir­ kungsgrad der Belüftungseinrichtung 10 verbessert. Ferner sind kleinere Durchmesser der Laufräder 21, 31 der Ge­ bläse 20 bzw. 30 möglich, wodurch man ferner die axiale Ausdehnung parallel mit dem Antriebsmotor 11 vermindern und somit den Platzbedarf reduzieren oder den oft relativ engen Umströmungsquerschnitt im Ansaugbereich verbessern kann, woraus eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades der einzelnen Gebläse 20, 30 resultiert. Die Lagerung der Laufräder 21, 31 und der Riemenscheibe 14 kann zu­ mindest auf einer Axialseite und dabei an einem einzigen Bauteil erfolgen. Dies führt zu weiterer Vereinfachung und Reduzierung der Kosten.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, um 100 größere Bezugszeichen verwendet, so daß dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles Bezug ge­ nommen ist.

Die Belüftungseinrichtung 110 gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispieI unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 dadurch, daß jedes Gebläse 120, 130 eine schaltbare Kupplung 127 bzw. 137 aufweist, die hier z. B. jeweils als Magnetkupplung ausgebildet ist. Die jeweilige Kupplung 127, 137 ist zwischen der Getriebeeinrichtung 112 in Form des Riementriebes und dem über diesen angetriebenen Lauf­ rad 121 bzw. 131 des zugeordneten Gebläses angeordnet, z. B. in der Riemenscheibe 126 bzw. 138 oder dieser un­ mittelbar axial benachbart. Die jeweilige Kupplung 127 bzw. 137 macht es möglich, den Antrieb des Laufrades 121 und/oder 131 wahlweise abzukuppeln und so die Luftleistung und je nach Verlauf des jeweiligen Ausströmkanales auch die Ausströmrichtung zu verändern, ohne daß es hierzu be­ sonderer Luftklappen od. dgl. bedarf. Da durch das Abkuppeln eines Gebläses dem nach wie vor angetriebenen anderen Ge­ bläse mehr Motorleistung zur Verfügung steht, steigt die Drehzahl dieses weiterhin angetriebenen Gebläses und damit dessen Luftleistung, wodurch ein Teil der durch Abkuppeln des einen Gebläses einhergehenden Leistungsminderung kom­ pensiert wird. Auch wenn beim zweiten Ausführungsbeispiel jedem Gebläse 120, 130 eine Kupplung 127 bzw. 137 zuge­ ordnet ist, kann bei einem nicht gezeigten anderen Aus­ führungsbeispiel eine Kupplung bei einem Gebläse aus­ reichen. Durch Einrücken dieser Kupplung und somit An­ kuppeln des zugeordneten Gebläses kann man die Gesamtge­ bläseleistungsstufe verdoppeln, ohne daß wie sonst eine höhere Aufheizung durch Widerstände oder vorhandene Leistungselektronik erfolgt.

Beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 sind die beiden Gebläse 220, 230 in Radialrichtung enger beieinander pIaziert. Der Antriebsmotor 211 mit Riemenscheibe 214 ist auf einer Seite des einen Gebläses 230 angeordnet, und zwar auf derjenigen Seite, die dem benachbarten ande­ ren Gebläse 220 abgewandt ist. Die Getriebeeinrichtung 212 in Gestalt des Riementriebes ist mit einer Spannrolle 216 versehen, die am Antriebsriemen 213 angreift, und zwar so, daß im Bereich der Riemenscheibe 236 des Gebläses 230 der Umschlingungswinkel vergrößert wird. Die Spannrolle 216 wird von einer gehäusefest abgestützten Feder 217 gegen den Antriebsriemen 213 gedrückt und kann zusätzlich dazu auch noch einstellbar sein. Die Gebläse 220, 230 weisen hier, abweichend von den vorangegangenen Ausführungsbei­ spielen, jeweils voneinander getrennte Ausströmkanäle 224 bzw. 234 auf, die - was nicht weiter gezeigt ist - auch nach verschiedenen Richtungen ausgerichtet sein können. Durch derartige getrennte Ausströmkanäle 224, 234 und/oder unterschiedliche Ausströmrichtungen ist z. B. eine echte Rechts- und Linkstrennung der Luftmengen möglich, so daß z. B. die über den Ausströmkanal 224 geführte Luft im linken Bereich in das Fahrzeuginnere eingeleitet werden kann und die über den anderen AusströmkanaI 234 geführte Luft im rechten Bereich in das Innere des Fahrzeuges ein­ geleitet wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können je Gebläse 220, 230 schaltbare Kupplungen entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein. Durch je­ weilige Steuerung der Kupplungen und Ausrücken dieser ist somit nach Wahl eine Belüftung nur links oder nur rechts oder auf beiden Bereichen erreichbar.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel befindet sich der Antriebsmotor 311 mit Riemenscheibe 314 wie in Fig. 3 auf einer Seite des einen Gebläses 330. Der Antriebsmotor 311 ist wiederum in einem Bereich untergebracht, der sonst und anderweitig nicht nutzbar ist. Da abweichend von den vorangegangenen Ausführungsbei­ spielen die Riemenscheibe 336 nicht innerhalb des vom Antriebsriemen 313 umgebenen Bereiches angeordnet ist, sondern statt dessen außerhalb dieses plaziert ist, werden die Laufräder 321, 331 in zueinander gegensinniger Dreh­ richtung angetrieben. Ferner ist angedeutet, daß an den Ausströmkanal 334 z. B. ein Filter 318, insbesondere Aktiv­ kohlefilter, anschließt. So kann z. B. das Gebläse 330 für sich allein den Filter 318 beschicken, während das andere Gebläse 320 einen den Filter 318 umgehenden Aus­ strömkanal 324 mit Luft beschickt. Auch ein Beschicken beider ist möglich. Die direkt oder über den Filter 318 geführte Luft strömt anschließend durch einen angedeuteten Verdampfer 319 und einen nachgeschalteten, nicht darge­ stelIten Wärmetauscher in Richtung des Fahrgastraumes ab.

Claims (19)

1. Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahr­ zeuges, mit mehreren, radial in Abstand voneinander angeordneten Gebläsen, mittels denen angesaugte Luft über druckseitige Ausströmkanäle dem Innenraum zu­ führbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß ein allen GebIäsen (20, 30; 120, 130; 220, 230; 320, 330) gemeinsamer Antriebsmotor (11; 111; 211; 311) vorgesehen ist, der über eine Getriebeein­ richtung (12; 112; 212; 312) mit den einzelnen Läufrädern (21, 31; 121, 131; 221, 231; 321, 331) der Gebläse zu deren Antrieb getrieblich gekoppelt ist.

2. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (11; 111; 211; 311) in Radialrichtung der Laufräder der einzelnen Gebläse (120, 30; 120, 130; 220, 230; 320, 330) in Abstand von diesen angeordnet ist.

3. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (11; 111) im Bereich zwischen den Laufrädern (21, 31; 121, 131) zweier Gebläse (20, 30; 120, 130) angeordnet ist.

4. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (211; 311) auf der einen Seite eines Gebläses (230; 330) angeordnet ist, die einem benachbarten Gebläse (220; 320) abgewandt ist.

5. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest ein Gebläse (120; 130) eine vorzugsweise schaltbare Kupplung (127, 137) aufweist, die zwischen der Getriebeeinrichtung und dem darüber angetriebenen Laufrad (121, 131) dieses Gebläses (120, 130) ange­ ordnet ist.

6. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (127, 137) als Magnetkupplung ausgebildet ist.

7. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtung (12; 112; 212; 312) einen vom Antriebsmotor (11; 111; 211; 311) angetriebenen Riementrieb, insbe­ sondere Zahnriementrieb oder Keilriementrieb, aufweist.

8. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gebläse (20, 30; 120, 130; 220, 230; 320, 330) am jeweils gleichen einen Axialende des jeweiligen Laufrades (21, 31; 121, 131; 221, 231; 321, 331) eine Riemenscheibe (26, 36; 126, 136; 226, 236; 326, 336) aufweist, die von einem allen gemeinsamen Antriebsriemen (13; 113; 213; 313) des Riementriebes an­ treibbar ist, der mittels einer vom Antriebsmotor (11, 111; 211; 311) angetriebenen Riemenscheibe (14; 114; 214; 314) antreibbar ist.

9. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Riementrieb eine einstellbare und/oder federbelastete Spannrolle (218) aufweist.

10. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Gebläse verschieden große GebIäseleistungen haben.

11. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder der einzelnen Gebläse verschieden große Durchmesser aufweisen.

12. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehzahl der Laufräder der einzelnen Gebläse veränderbar ist und/oder verschieden groß gewählt ist.

13. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheiben der Laufräder der einzelnen Gebläse verschieden große Durchmesser aufweisen.

14. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Laufräder (21, 31; 121; 131; 221; 231) der Gebläse (20, 30; 120, 130; 220, 230) mittels des Antriebs­ motors (11; 111; 211) und der Getriebeeinrichtung (12; 112; 212) im jeweils gleichen Drehsinn antreib­ bar sind.

15. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (321, 331) der Gebläse (320, 330) in zuein­ ander gegensinniger Drehrichtung antreibbar sind.

16. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmkanäle (24, 34; 124, 134) der Gebläse (20, 30; 120, 130) strom­ abwärts in einen gemeinsamen Kanal (15; 115) einmünden.

17. Belüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläse (220, 230; 320, 330) jeweils voneinander ge­ trennte Ausströmkanäle (224, 234; 324, 334) aufweisen.

18. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Aus­ strömkanäle (224, 234 ) nach verschiedenen Richtungen ausgerichtet sind.

19. Belüftungseinrichtung nach Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Ge­ bläse (330) mittels eines zugeordneten Ausströmkana­ les (334) einen Filter (318), z. B. Staubfilter, und das andere Gebläse (320) einen Filterumgehungskanal beschickt.