DE3911616A1 - Heiz- oder klimaanlage fuer den fahrgastraum von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heiz- oder Klimaanlage für den Fahrgastraum von Kraftfahrzeugen mit den weiteren Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Einrichtung ist durch die DE-OS 33 38 768 bekannt geworden. Dabei wird das Ziel verfolgt, daß bei jeder Temperaturein­ stellung eine gewünschte Temperaturschichtung durch automatische Bei­ mischung von temperierter Luft zur durch eine Luftauslaßdüse strömenden kalten Außenluft erzielt wird, so daß ein zu kalter Luftstrom sich nicht unangenehm bemerkbar machen kann. Es soll dabei auch in der maximalen Stellung eines Temperaturwählers nur soviel warme Luft auto­ matisch der kalten Außenluft beigemischt werden, wie zur Erzielung einer komfortablen Kopfraumtemperatur erforderlich ist.

Von Nachteil ist, daß die Temperatur der aus der in der Armaturentafel vorgesehenen Luftauslaßdüse ausströmenden Luft nach wie vor stets ab­ hängig ist von der mittels einer zentralen Klappe in einer Mischluft­ kammer einstellbaren Lufttemperatur, über die entsprechende Auslässe im Fußraum des Kraftfahrzeuges sowie die Windschutzscheiben- und Seiten­ scheiben-Entfrosterdüsen versorgt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die zur Herbeiführung einer gewünschten Temperaturschichtung vom Ansatz her an sich günstige Gestaltung einer Heiz- und Belüftungseinrichtung nach dem Stand der Technik, die im Prinzip auch auf Klimaanlagen erweiterbar ist, in der Weise weiterzubilden, daß die Lufttemperatur zum Kopfbereich unabhängig von der eingestellten Lufttemperatur zum Fuß- und Scheibenbereich ge­ wählt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Heiz- oder Klimaanlage erreicht, die nach den weiteren Merkmalen gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgeführt ist.

An sich ist bereits aus der DE-OS 32 32 957 eine allerdings konstruktiv vollkommen anders gestaltete Heiz- und/oder Klimaanlage bekannt gewor­ den, bei der über eine gehäuseseitige Schwenkklappe die Möglichkeit ge­ geben ist, die Lufttemperatur zum Kopfbereich unabhängig von der durch einen Wärmetauscher vorgegebenen Lufttemperatur zum Fuß- und Scheiben­ bereich einstellen zu können. Anregungen für die gemäß der Erfindung ausgeführte Heiz- oder Klimaanlage sind aus dieser Vorveröffentlichung allerdings nicht zu entnehmen.

Mit der Erfindung lassen sich vielmehr bei jeder einzelnen der dem Fahrer bzw. Beifahrer zugeordneten Luftauslaßdüsen zum Kopfbereich die jeweils individuell gewünschten Luft-Ausströmtemperaturen beeinflussen. Auch ist damit eine Trennung zwischen einstellbarer Lufttemperatur und Luftmenge möglich.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen, die vorteilhafte Weiterbildungen aufzeigen. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend be­ schrieben und in der zugehörigen Zeichnung dargestellt. Diese zeigt im Einzelnen in

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Heiz- oder Klimaanlage mit einer als Segmentklappe ausgeführten Temperierklappe und in

Fig. 2 einen maßgeblichen Abschnitt der Heiz- oder Klimaanlage, wo­ bei jedem der beiden Kanäle eine separate Absperrklappe zuge­ ordnet ist.

In Fig. 1 ist schematisiert und in dicker Vollinie ein Gehäuse 1 einer erfindungsgemäß ausgeführten Heiz- oder Klimaanlage gezeigt. Im Bereich einer Lufteintrittsöffnung 2 ist eine erste Temperierklappe 3 vorgese­ hen, über die bereits eingangsseitig die Luftmenge einstellbar ist, die durch einen vom Kühlwasser des Fahrzeugmotors durchflossenen Wärmetau­ scher 4 hindurchströmen und dabei erwärmt werden soll.

Oberhalb des Wärmetauschers 4 erstreckt sich, durch eine Gehäusewand 5 von den übrigen Baueinheiten des Gehäuses 1 getrennt, ein separater Frischluftkanal 6 von der ersten Temperierklappe 3 bis zum Gehäuseaus­ gang 15.

Innerhalb des Gehäuses 1 sind weitere Turbulenz-, Misch- und Absperr­ klappen 7-9 vorgesehen und Luftführungskanälen 10, 11 zur Versorgung von Luftauslaßdüsen im Fußbereich und Scheibenbereich des Kraftfahr­ zeuges zugeordnet, wobei die diesen zugeführte Luft nach Wunsch tempe­ riert werden kann.

Dadurch wird auch ein Mischluftkanal 14 gebildet, der, lediglich durch die Gehäusewand 5 vom Frischluftkanal 6 getrennt, mit diesem einen Ge­ häuseausgang 15 bildet, über den in einer Armaturentafel 13 vorgesehene Luftauslaßdüsen 16 (in Fig. 1 ist nur eine einzige gezeigt) beauf­ schlagt werden können. Der Mischluftkanal 14 ist darüberhinaus am Ge­ häuseausgang 15 mittels einer Zentralklappe 17 verschließbar (wenn Heiz- oder Klimaanlage auf Defrosterwirkung schaltet), die aber den Frischluftkanal 6 nicht beeinflußt.

Die Zentralklappe 17 wird insbesondere dann geschlossen, wenn zum Zwecke der Scheibendefrostung die gesamte verfügbare Warmluft den ent­ sprechenden Defrosterdüsen zugeleitet werden soll.

Frischluftkanal 6 und Mischluftkanal 14 münden am Gehäuseausgang 15 in einen Verbindungskanal 19, der sich bis zur Luftauslaßdüse 16 erstreckt und aus elastischem, schlauchförmigem Material hergestellt ist, so daß sich dadurch eine zusätzliche geräusch- und schwingungsdämpfende Wir­ kung ergibt. Die Endbereiche sollten allerdings ausgesteift sein, um das Aufsetzen auf den Gehäuseausgang 15 bzw. das Einsetzen der Luftaus­ laßdüse 16 zu erleichtern. Aufgrund einer innerhalb des Verbindungska­ nales 19 vorgesehenen Trennwand 20 setzen sich Außenluftkanal 6 und Mischluftkanal 14 bis in den Bereich der Luftauslaßdüse 16 fort.

Um jeder einzelnen an der Armaturentafel 13 vorgesehenen Luftauslaßdüse 16 einen Verbindungskanal 19 zuordnen zu können, wäre beispielsweise am Gehäuseausgang 15 eine entsprechende Verzweigung vorzusehen.

Im Einmündungsbereich des Verbindungskanales 19 in die als langge­ streckte Einschubeinheit ausgeführte Luftauslaßdüse 16 ist in diese eine schwenkbar gelagerte, als Segmentklappe 23 ausgeführte Temperier­ klappe in eine Aussparung 21 einer Trennwand 26 eingesetzt. Sie reicht dabei über die gesamte Breite der Luftauslaßdüse 16, wobei ihre Schwenkachse 24 die Längsachse 25 der Luftauslaßdüse 16 rechtwinklig schneidet.

Je nach der mittels geeigneter Betätigungselemente eingestellten Posi­ tion der Segmentklappe 23 (siehe gestrichelt dargestellte Anschlagposi­ tionen) kann erreicht werden, daß neben jeder gewünschten Zwischenstel­ lung einmal der Frischluftkanal 6 und zum anderen der Mischluftkanal 14 vollständig geschlossen sind. Somit ist es auf besonders einfacher Wei­ se möglich, jede einzelne Luftauslaßdüse 16 hinsichtlich ihrer Tempera­ turführung individuell zu steuern, sofern an sie nur ein zweigeteilter Kanal (Frischluft- u. Mischluftkanal) herangeführt wird.

In Luftströmungsrichtung nach der Segmentklappe 23 ist durch die Trenn­ wand 26, auf der auch die Schwenkachse 24 der Segmentklappe 23 zu lie­ gen kommt, sichergestellt, daß sich der Frischluftkanal 6 und der Mischluftkanal 14 bis zu einer Absperrklappe 27 fortsetzen, über die, wie im Stand der Technik bekannt, beide Kanäle gleichzeitig sowohl zu öffnen als auch zu verschließen sind. Geeignete Anlageflächen 28 an der Wandung der Luftauslaßdüse 16 begünstigen die dichtende Anlage der Ab­ sperrklappe 27 in ihrer geschlossenen Stellung. Sie befindet sich dabei in einem zum Vermischen zweier Luftströme notwendigen Abstand vor der eigentlichen, in den Fahrgastraum 31 weisenden Düsenöffnung 29, so daß der dazwischenliegende Raum eine Mischluftkammer 30 bildet. Zur Unter­ stützung der Mischung (wobei ggf. eine gewisse Temperaturschichtung noch erhalten bleiben könnte) der Luftströme ist innerhalb dieser Mischluftkammer 30 ein Turbulator 33 vorgesehen. Die Düsenöffnung 29 ist überdies mit einer Anzahl parallel zueinander verlaufender Lamellen 34 bestückt, über die die Richtung des Luftstromes einstellbar ist.

Über geeignete, hier nicht näher gezeigte und beschriebene Betätigungs­ mittel (Stellhebel, Stellrad) können die Lamellen 34, die Absperrklappe 27 und die Segmentklappe 23 betätigt werden, so daß damit jeweils eine separate Einstellung von Lufttemperatur, Luftmenge und deren Richtung herbeigeführt werden kann. Die dafür erforderlichen Übertragungsmittel (z. B. Hebel) sind hier der Einfacheinheit und Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt, im Stand der Technik aber hinlänglich bekannt. Die vor­ stehend erwähnten Betätigungsmittel könnten, wie dies beispielsweise in der DE-OS 36 10 188 vorgeschlagen wird, allesamt innerhalb und/oder am Randbereich der Düsenöffnungen vorgesehen werden.

Die Segmentklappe 23 kann innerhalb des Frischluftkanals 6 bzw. Misch­ luftkanals 14 an beliebiger Stelle angebracht sein, ohne daß dadurch die Gesamtfunktion der erfindungemäßen Heiz- oder Klimaanlage, d. h. insbesondere die angestrebten Einstellmöglichkeiten an den Luftauslaß­ düsen 16 beeinträchtigt wäre. Hierbei wäre es aber sicherlich sinnvoll, den schlauchförmigen elastischen Verbindungskanal 19 durch einen star­ ren Kanal zu ersetzen.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heiz- oder Klimaanlage, wobei im wesentlichen der Aufbau gemäß Ausführungs­ form nach Fig. 1 beibehalten, lediglich die dort verwendete Segment­ klappe 23 in der Luftauslaßdüse 16 durch zwei kleinere Absperrklappen 35, 36 ersetzt ist. Diese setzen der durchströmenden Luft einen ge­ ringeren Widerstand entgegen und könnten selbstverständlich ebenfalls an beliebiger Stelle innerhalb des Frischluftkanals 6 bzw. Mischluft­ kanals 14 angebracht sein.

Dabei ist es zweckmäßig, mit Hilfe eines einzigen Betätigungselementes (z. B. Stellrad) beide auf geeignete Weise miteinander gekoppelte Ab­ sperrklappen 35, 36 gleichzeitig zu bedienen und in der Weise anzu­ steuern, daß die Anteile der hindurchtretenden Luftströme in der sich anschließenden Mischluftkammer 30 zu einem Luftstrom gemischt werden, dessen Temperatur der am Betätigungselement eingestellten entspricht. Der mit den beiden Absperrklappen 35, 36 sowohl der Frischluftkanal 6 als auch der Mischluftkanal 14 gleichzeitig verschlossen werden können, wäre denkbar, die Absperrklappe 27, die im Einmündungsbereich beider Kanäle liegt und den Beginn der Mischluftkammer 30 bestimmt, entfallen zu lassen. Dies würde allerdings den Aufwand für die Gestaltung der mechanischen und/oder elektrischen Ansteuerelemente (z. B. zwei elek­ trische Stellmotoren, die über eine geeignete Schaltung voneinander ab­ hängig angesteuert werden) zur Sicherstellung der gewünschten Einstell­ möglichkeiten (Luftmenge, Luftemperatur) erhöhen.

Bezüglich der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Heiz- oder Klimaanlage ist abschließend als wei­ terer Vorteil hervorzuheben, daß durch die besondere Anordnung von Seg­ mentklappe 23 bzw. Absperrklappen 35, 36 stets auch eine rückwirkungs­ freie Temperatureinstellung möglich ist. Dies bedeutet, daß auch bei geschlossener Absperrklappe 27 nicht die Gefahr besteht, daß Kaltluft vom Frischluftkanal 6 in den Mischluftkanal 14 übertritt und damit zu anderen Luftauslaßöffnungen im Fußbereich oder Scheibenbereich der Kraftfahrzeuges gelangt.

Claims (4)

1. Heiz- oder Klimaanlage für den Fahrgastraum von Kraftfahrzeugen mit zwei, Luft von unterschiedlicher Temperatur führenden Kanälen, die beide in eine Mischluftkammer münden, die zu einer zur Belüf­ tung des Fahrgastraumes dienenden Düsenöffnung einer Luftauslaß­ düse führt, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb und/oder am Ende der in die Mischluftkammer (30) führenden Kanäle (6, 14) Absperr­ klappen (23 bzw. 35, 36) vorgesehen und in der Weise angeordnet sind, daß jeder Kanal (6, 14) einzeln zu öffnen als auch zu ver­ schließen ist.

2. Heiz- oder Klimaanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Bereich einer beide Kanäle (6, 14) trennenden Trenn­ wand (20, 26) eine schwenkbar gelagerte Segmentklappe (23) angeord­ net ist und eine entsprechend dimensionierte Aussparung (21) der Trennwand (26) ausfüllt, daß weiterhin am Kanalende eine an sich bekannte Absperrklappe (27) vorgesehen ist, durch die beide Kanäle (6, 14) gleichzeitig sowohl zu öffnen als auch zu verschließen sind.

3. Heiz- oder Klimaanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in jeden der beiden Kanäle (6, 14) eine separate Absperr­ klappe (35, 36) eingesetzt ist, daß weiterhin am Kanalende eine an sich bekannte Absperrklappe (27) vorgesehen ist, durch die beide Kanäle (6, 14) gleichzeitig sowohl zu öffnen als auch zu ver­ schließen sind.

4. Heiz- oder Klimaanlage nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß beide Absperrklappen (35, 36) in der Weise durch Übertra­ gungsmittel gekoppelt sind, daß sie durch ein einziges Betäti­ gungselement (z. B. Stellrad) geöffnet und geschlossen werden können.