DE3912013A1 - Ventilation system for vehicle interior - makes use of flap valve to control air flow through filter - Google Patents
Ventilation system for vehicle interior - makes use of flap valve to control air flow through filterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Belüftungsanlage mit den im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Merkmalen.The invention relates to a ventilation system those specified in the preamble of the first claim Characteristics.
Die DE-OS 35 26 407 beschreibt eine derartige gattungs gemäße Anlage. Mit dieser Anordnung ist es möglich, das Geruchs-/Schadstoffilter aus dem Strömungsweg der Luft zu nehmen oder es in den Strömungsweg einzuschalten.DE-OS 35 26 407 describes such a genus appropriate facility. With this arrangement, it is possible to Odor / pollutant filters from the air flow path to take or turn it into the flow path.
Als Geruchs-/Schadstoffilter werden im folgenden alle Filter bezeichnet, die geeignet sind, Geruchsstoffe und Schadstoffe aus der Umgebungsluft zu filtern. Hierzu zählen insbesondere Adsorptions-, Absorptions-, Chemie sorptionsfilter und Katalysatoren.In the following, all are used as odor / pollutant filters Designated filters that are suitable for odorants and To filter pollutants from the ambient air. For this count in particular adsorption, absorption, chemistry sorption filters and catalysts.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gat tungsgemäße Belüftungsanlage derart weiterzubilden, daß eine Luftmengensteuerung bei kompaktem Aufbau der Gesamtanlage möglich wird.The object of the present invention is a gat tional ventilation system in such a way that an air volume control with a compact structure of the Whole system is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Durch die Weiterbildung der Steuerklappe nach dem Stand der Technik zu einer zwei flügeligen Steuerklappe gemäß der Erfindung kann auf einfache Art und Weise eine Luftmengenregulierung sowohl bei Einschaltung des Filters als auch bei dessen Um gehung erzielt werden. Der Platzbedarf hierfür ver größert sich nicht, jedoch wird die gesamte Steuerung der Belüftungsanlage, die in aller Regel mit einer Heizungs- und Klimaanlage zusammenarbeitet, vereinfacht. Zudem ist es mit einer derartigen Luftmengenregelung auch möglich, die gesamte Frischluftzufuhr abzusperren, wenn dies aus irgendeinem Grund gewünscht wird und die gesamte Anlage im reinen Umluftbetrieb zu betreiben. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn bei Vorhandensein einer Klimaanlage ein schnelles Abkühlen des Fahrzeuginnenraumes gewünscht wird. Auch kann ein Umluftbetrieb mit einem Frischluftanteil erzielt werden.This object is achieved by the features of the first claim. Through the training of Control valve according to the prior art to a two winged control flap according to the invention can be on simple way of air volume regulation both when the filter is switched on and when it is turned can be achieved. The space required for this ver does not increase, but the entire control system the ventilation system, which is usually equipped with a Heating and air conditioning work together, simplified. It is also with such an air volume control also possible to shut off the entire fresh air supply, if this is desired for any reason and the to operate the entire system in pure air recirculation mode. This can be particularly advantageous if Presence of air conditioning a rapid cooling of the vehicle interior is desired. Also one can Recirculation mode with a fresh air portion can be achieved.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildun gen der Erfindung. Durch die Weiterbildung nach An spruch 2 wird insbesondere der gesamte Aufwand weiter vereinfacht, da nunmehr nur noch eine einzige Steuer klappe vorgesehen ist, die auch nur einen einzigen Antrieb benötigt. Trotzdem läßt sich damit sowohl eine Mengenregulierung der durch das Filter strömenden Luft als auch der Luft bei Bypass-Schaltung erreichen. Dies liegt darin begründet, daß der Strömungswiderstand durch das Absorptionsfilter so groß ist, daß bei geöffnetem Bypass die Luft immer durch den Bypass strömen wird. Darüber hinaus wird in diesem Betriebszustand das Absorptionsfilter ständig von einer geringen Frisch luftmenge durchströmt.The sub-claims describe preferred further training gene of the invention. Through continuing education according to An saying 2 in particular, the total effort will continue simplified, since now only a single tax flap is provided, which is even a single one Drive needed. Nevertheless, it can be used for both Volume control of the air flowing through the filter as well as the air bypass circuit. This is because the flow resistance through the absorption filter is so large that when open Bypass the air will always flow through the bypass. In addition, in this operating state Absorption filter constantly of a low freshness flow of air.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 bezieht sich auf die Anordnung eines an sich bekannten Partikelfilters. Dieses wird zweckmäßigerweise vor der Steuerklappe vorgesehen, da es an dieser Stelle für einen Filter wechsel leichter zu erreichen ist. The training according to claim 3 relates to the Arrangement of a known particle filter. This is conveniently in front of the control flap provided as there is a filter at this point change is easier to achieve.
Die Ansprüche 4 und 5 beschreiben Anordnungen für eine weitere Steuerklappe für den Umluftbetrieb. Hierbei kann nach Anspruch 4 die Umluft ebenfalls ständig über das Geruchs-/Schadstoffilter geführt werden, während sie nach Anspruch 5 das Filter umgeht. Auch kann es sinnvoll sein, die Anordnung der Umluftklappen nach Anspruch 4 und 5 in einer einzigen Belüftungsanlage zu kombinieren. Damit ist es möglich, entweder die Umluft über das Geruchs-/Schadstoffilter zu leiten und zu reinigen - dies ergibt nur kleine umgewälzte Luftmengen - oder eine große Umluftmenge unter Umgehung des Filters umzuwälzen. Im letzteren Fall ist es auch möglich, gleichzeitig die Steuerklappe derart zu verstellen, daß der Strömungsweg über das Geruchs-/Schadstoffilter geschlossen bleibt, während der Strömungsweg über den Bypass ein klein wenig geöffnet wird, um einen Umluftbetrieb mit Frischluft anteil einzustellen.Claims 4 and 5 describe arrangements for a further control flap for recirculation mode. Here, according to claim 4, the circulating air can also be continuously passed over the odor / pollutant filter, while bypassing the filter according to claim 5. It may also be useful to combine the arrangement of the air recirculation flaps according to claim 4 and 5 in a single ventilation system. This makes it possible to either guide and clean the circulating air through the odor / pollutant filter - this only results in small circulated air quantities - or to circulate a large quantity of circulating air bypassing the filter. In the latter case, it is also possible to simultaneously adjust the control flap in such a way that the flow path via the odor / pollutant filter remains closed, while the flow path via the bypass is opened a little to set a recirculation mode with fresh air.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher dargestellt.In the following, the invention is based on a preferred Embodiment shown in more detail.
Es stellen dar:They represent:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß aufgebaute Belüftungsanlage für Kraftfahrzeuge; Figure 1 is a schematic cross section through an inventive ventilation system for motor vehicles.
Fig. 2 eine Alternativausführung zu Fig. 1. Fig. 2 shows an alternative embodiment to FIG. 1,.
Fig. 3-Fig. 7 unterschiedliche Einstellungen der Steuerklappen an der erfindungsgemäß aufgebauten Belüftungsanlage. Fig. 3- Fig. 7 different settings of the control flaps on the ventilation system constructed according to the invention.
In Fig. 1 ist schematisiert eine Belüftungsanlage 1 für Kraftfahrzeuge dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus einem Luftleitkanal 2, einem Partikelfilter 3, einem Geruchs-/Schadstoffilter 4 mit vorgeschalteter Steuer klappe 5 sowie einem Gebläse 6. Das Gebläse 6 saugt Frischluft von einer nicht näher dargestellten Frisch lufteinlaßöffnung 7 über die Filteranordnung an und fördert die zumindest teilweise gereinigte Luft zu einem Frischluftauslaß 8. Dieser Frischluftauslaß 8 ist in der Regel der Einlaß eines Heiz- und/oder Klimagerätes. In diesem in Fig. 1 nicht näher dargestellten Heiz- und/oder Klimagerät wird die angesaugte und zumindest teilweise gereinigte Frischluft weiterbehandelt und dann durch fahrzeugübliche Austrittsdüsen in den Fahrzeugin nenraum geleitet.A ventilation system 1 for motor vehicles is shown schematically in FIG. 1. It consists essentially of an air duct 2 , a particle filter 3 , an odor / pollutant filter 4 with upstream control flap 5 and a blower 6th The fan 6 draws fresh air from a fresh air inlet opening 7, not shown, through the filter arrangement and conveys the at least partially cleaned air to a fresh air outlet 8 . This fresh air outlet 8 is usually the inlet of a heating and / or air conditioning device. In this heating and / or air conditioning unit, which is not shown in detail in FIG. 1, the fresh air which is drawn in and at least partially cleaned is further treated and then passed into the interior of the vehicle through conventional outlet nozzles.
Zur Luftmengenregulierung der vom Gebläse 6 angesaugten Frischluft dient die Steuerklappe 5. Sie weist hierzu zwei Flügel 9 und 10 auf, die starr miteinander in der Drehachse 11 der Steuerklappe 5 verbunden sind. Der Flügel 9 wirkt mit einem gehäusefesten Wandbereich 12 zusammen, während der Flügel 10 mit einem gehäusefesten Wandabschnitt 13 zusammenwirkt. Der Flügel 9 der Steuer klappe 5 dient zum Steuern eines Bypasses 14. In dem Bypass 14 kann die angesaugte und durch das Partikel filter 3 vorgereinigte Luft unter Umgehung des Geruchs-/ Schadstoffilters direkt zu dem Gebläse 6 gelangen. Der Flügel 10 der Steuerklappe 5 steuert den Strömungsweg der Luft durch das Filter 4.The control flap 5 serves to regulate the air volume of the fresh air drawn in by the blower 6 . For this purpose, it has two wings 9 and 10 which are rigidly connected to one another in the axis of rotation 11 of the control flap 5 . The wing 9 cooperates with a wall region 12 fixed to the housing, while the wing 10 cooperates with a wall section 13 fixed to the housing. The wing 9 of the control flap 5 is used to control a bypass 14th In the bypass 14 , the air drawn in and pre-cleaned by the particle filter 3 can get directly to the blower 6 bypassing the odor / pollutant filter. The wing 10 of the control valve 5 controls the flow path of the air through the filter 4 .
Die Luftmengensteuerung arbeitet wie folgt.The air volume control works as follows.
In der in Fig. 1 dargestellten Stellung verschließt der Flügel 9 der Steuerklappe 5 den Bypass 14, während der Flügel 10 den gesamten Öffnungsquerschnitt des Strö mungsweges durch das Geruchs-/Schadstoffilter 4 frei gibt. Innerhalb des markierten Steuerbereiches 15 des Flügels 10 kann nun die durch das Absorptionsfilter strömende Luftmenge reguliert werden. In diesem Steuer bereich 15 wirkt der Flügel 9 mit dem gehäusefesten Wandabschnitt 12 zusammen, so daß in diesem gesamten Bereich der Bypass 14 gesperrt ist.In the position shown in FIG. 1, the wing 9 of the control valve 5 closes the bypass 14 , while the wing 10 releases the entire opening cross section of the flow path through the odor / pollutant filter 4 . The amount of air flowing through the absorption filter can now be regulated within the marked control area 15 of the wing 10 . In this control area 15, the wing 9 interacts with the housing-fixed wall section 12 , so that the bypass 14 is blocked in this entire area.
Zum Freigeben des Bypasses 14 wird die Steuerklappe 5 entgegen des Uhrzeigersinnes weiterverschwenkt (Fig. 3). Dadurch gelangt der Flügel 9 außer Kontakt mit dem gehäusefesten Wandabschnitt 12 und öffnet nun den Bypass 14. In dem Steuerbereich 16 kann nun die durch den Bypass 14 strömende Luftmenge mengenmäßig reguliert werden.To release the bypass 14 , the control flap 5 is pivoted further counterclockwise ( FIG. 3). As a result, the wing 9 comes out of contact with the wall section 12 fixed to the housing and now opens the bypass 14 . The amount of air flowing through the bypass 14 can now be regulated in terms of quantity in the control region 16 .
In dem Steuerbereich 16 des Flügels 9 der Steuerklappe 5 verschließt der Flügel 10 nicht den Strömungsweg durch das Filter 4. Trotzdem wird dort praktisch keine nen nenswerte Luftmenge hindurchströmen, da der Strömungs widerstand durch das Filter wesentlich höher ist als der Strömungswiderstand in dem Bypass und an dem geöffneten Flügel 9 der Steuerklappe 5.In the control area 16 of the wing 9 of the control flap 5, the wing 10 does not close the flow path through the filter 4 . Nevertheless, practically no significant amount of air will flow through it, since the flow resistance through the filter is significantly higher than the flow resistance in the bypass and on the opened wing 9 of the control flap 5 .
Zum vollständigen Verschließen des Frischlufteintritts, also sowohl des Bypasses 14 als auch des Strömungsweges durch das Filter 4 wird die Steuerklappe 5 im Uhrzeiger sinn aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung verschwenkt, und zwar solange, bis sowohl der Flügel 9 als auch der Flügel 10 mit den korrespondierenden gehäusefesten Abschnitten 12 bzw. 13 zusammenwirkt (Fig. 4).To completely close the fresh air inlet, i.e. both the bypass 14 and the flow path through the filter 4 , the control flap 5 is pivoted clockwise from the position shown in FIG. 1 until both the wing 9 and the wing 10 cooperates with the corresponding housing-fixed sections 12 and 13 ( Fig. 4).
Durch die Anordnung und den Aufbau der Steuerklappe 5 wird gewährleistet, daß auch bei geöffnetem Bypass 14 das Geruchs-/Schadstoffilter 4 nicht vollständig aus dem Luftstrom herausgenommen wird.The arrangement and structure of the control flap 5 ensures that the odor / pollutant filter 4 is not completely removed from the air flow even when the bypass 14 is open.
Ferner ist in Fig. 1 noch eine weitere Steuerklappe 17 eingezeichnet, die in den Strömungsweg zu dem Geruchs-/ Schadstoffilter 4 hinter der Steuerklappe 5 öffnet. Diese Steuerklappe 17 dient dem Umluftbetrieb, d. h., es wird keine Frischluft über den Einlaß 7 angesaugt, sondern die im Fahrzeuginnenraum vorhandene Luft im Kreislauf umgewälzt. In diesem Fall ist dann die Steuer klappe 5 vollständig geschlossen. Durch diese Anordnung der Steuerklappe 17 wird erreicht, daß die im Umluftbe trieb umgewälzte Luft ständig das Filter 4 durchströmt und so gereinigt wird. Aufgrund des Strömungswiderstan des des Filters 4 wird hierbei nur eine relativ geringe Luftmenge umgewälzt.Further, 1 is still a further control valve 17 is in Fig. Located which opens in the flow path to the odor / Schadstoffilter 4 behind the control flap 5. This control flap 17 is used for recirculation mode, ie no fresh air is sucked in via the inlet 7 , but rather the air present in the vehicle interior is circulated. In this case, the control flap 5 is completely closed. This arrangement of the control valve 17 ensures that the air circulated in the Umluftbe constantly flows through the filter 4 and is cleaned. Due to the flow resistance of the filter 4 , only a relatively small amount of air is circulated here.
In Fig. 2 ist eine alternative Anordnung zu der Belüf tungsanlage 1 nach Fig. 1 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Anlage nur dadurch, daß die Steuerklappe 17′ nun nicht mehr vor dem Ge ruchs-/Schadstoffilter 4 angeordnet ist, sondern hinter ihm, und zwar zwischen dem Filter 4 und dem Gebläse 6. Alle übrigen Bauelemente sind gleich und dementsprechend auch mit gleichen Bezugsziffern versehen. Hierbei kann eine hohe Luftmenge umgewälzt werden, allerdings ohne Filterung.In FIG. 2, an alternative arrangement is for the 1 Belüf treatment plant 1 of FIG. FIG. They differ only in that the control valve 17 'is no longer ruchs- before the Ge is different from that shown in Fig. 1 plant / Schadstoffilter 4 is arranged, but behind it, between the filter 4 and the fan 6. All other components are the same and, accordingly, are provided with the same reference numbers. A large amount of air can be circulated here, but without filtering.
Anhand der Fig. 3-7 werden nun die verschiedenen Betriebszustände der erfindungsgemäß aufgebauten Belüf tungsanlage 1 erläutert. Hierbei wurden beide Steuer klappen 17 und 17′ eingezeichnet. Diese können, müssen aber nicht, gemeinsam an einer Belüftungsanlage vorge sehen werden. Dadurch ergeben sich verbesserte Steuer möglichkeiten im Umluftbetrieb.The various operating states of the ventilation system 1 constructed according to the invention will now be explained with reference to FIGS . 3-7. Here, both tax fold 17 and 17 'are located. These can, but do not have to, be seen together on a ventilation system. This results in improved control options in air recirculation mode.
Während in Fig. 1 und 2 die Steuerklappe 5 in der Stellung gezeichnet ist, die die einströmende Luft über den Geruchs-/Schadstoffilter 4 strömen läßt, ist in Fig. 3 die Stellung der Steuerklappe 5 gezeigt, bei welcher die gesamte max. mögliche einströmende Luftmenge das Geruchs-/Schadstoffilter 4 umgeht. Hierzu wird der Strömungsweg durch das Filter 4 von dem Flügel 10 nicht verschlossen, sondern vollständig geöffnet. Trotzdem wird nur aufgrund des Strömungswiderstandes in dem Filter 4 der überwiegende Teil der angesaugten Frisch luft über den Bypass 14 strömen.While in Figs. 1 and 2, the control valve is shown in position 5, which can flow through the air flowing through the odor / Schadstoffilter 4, the position of the control valve 5 is in Fig. 3, in which the entire max. possible inflowing amount of air bypasses the odor / pollutant filter 4 . For this purpose, the flow path through the filter 4 is not closed by the wing 10 , but is completely opened. Nevertheless, the predominant part of the fresh air drawn in will flow through the bypass 14 only because of the flow resistance in the filter 4 .
In Fig. 4 ist eine Klappensteuerung gezeigt, die beim Umluftbetrieb erzielt wird, wenn die gesamte Umluft von Gerüchen und Schadstoffen gereinigt werden soll. Auf grund des relativ hohen Strömungswiderstandes des Filters 4 ist hierbei nur eine geringe Umluftmenge umwälzbar. Hierzu wird die Steuerklappe 5 vollständig geschlossen und die Steuerklappe 17 geöffnet.In Fig. 4 a flap control is shown, which is achieved in air recirculation mode when the entire air circulation is to be cleaned of odors and pollutants. Due to the relatively high flow resistance of the filter 4 , only a small amount of circulating air can be circulated. For this purpose, the control flap 5 is completely closed and the control flap 17 is opened.
In Fig. 5 ist eine Steuerklappenstellung gezeigt, bei welcher eine hohe Luftmenge umgewälzt wird, diese aber nicht gereinigt wird. Hierzu ist die Steuerklappe 5 wieder in ihrer vollständig geschlossenen Stellung eingestellt, während die Steuerklappen 17 und 17′ geöffnet sind. Aufgrund des hohen Strömungswiderstandes des Filters 4 wird auch hier nur eine geringe Luftmenge durch das Filter 4 strömen. Die Hauptluftmenge wird ungefiltert umgewälzt.In FIG. 5, a control valve position is shown in which a high amount of air is circulated, it is not cleaned. For this purpose, the control flap 5 is set again in its fully closed position, while the control flaps 17 and 17 'are open. Due to the high flow resistance of the filter 4 , only a small amount of air will flow through the filter 4 . The main air volume is circulated unfiltered.
In Fig. 6 ist eine Steuerklappenstellung gezeigt, bei welcher ein Umluftbetrieb mit Frischluftanteil erzielt wird. Hierzu ist die Steuerklappe 5 im Uhrzeigersinn aus der Stellung nach Fig. 5 weiter verschwenkt. Die Ver schwenkbewegung ist aber nur so groß, daß der Flügel 10 noch mit dem gehäusefesten Wandabschnitt 13 zusammen wirkt. Gleichzeitig ist die Steuerklappe 17 geöffnet. Dadurch wird die umgewälzte Umluft durch das Filter 4 geführt, während gleichzeitig Frischluft über das Partikelfilter 3 und den Bypass 14 angesaugt werden kann. Durch eine derartige Klappenstellung wird sicher gestellt, daß immer ein geringer Frischluftanteil im Umluftbetrieb zugemischt wird, so daß der verbrauchte Sauerstoffanteil ersetzt wird.A control flap position is shown in FIG. 6, in which recirculation mode with fresh air content is achieved. For this purpose, the control flap 5 is pivoted further clockwise from the position shown in FIG. 5. The Ver pivotal movement is only so large that the wing 10 still interacts with the housing-fixed wall section 13 . At the same time, the control flap 17 is open. As a result, the circulated circulating air is passed through the filter 4 , while fresh air can simultaneously be drawn in via the particle filter 3 and the bypass 14 . Such a flap position ensures that a small amount of fresh air is always added in the recirculation mode, so that the used oxygen portion is replaced.
In Fig. 7 hat die Steuerklappe 5 die gleiche Stellung wie in Fig. 6. Im Unterschied zu Fig. 6 ist hier auch noch die Steuerklappe 17′ geöffnet. Damit wird ein Umluftbetrieb mit Frischluftanteil erzielt. Hierbei kann eine hohe Luftmenge umgewälzt werden. Diese umgeht durch die Steuerklappe 17′ das Filter 4. Auch hier wird immer ein geringer Frischluftanteil, der über den Bypass 14 strömt, zugeführt. Diese Klappenstellung ist immer dann von Vorteil, wenn der Fahrzeuginnenraum schnell über eine Klimaanlage gekühlt werden soll.In Fig. 7, the control flap 5 has the same position as in Fig. 6. In contrast to Fig. 6, the control flap 17 'is also open here. Recirculation mode with a fresh air component is thus achieved. A large amount of air can be circulated here. This bypasses the control valve 17 'the filter 4th Here too, a small proportion of fresh air flowing through the bypass 14 is always supplied. This flap position is always an advantage when the vehicle interior is to be quickly cooled using an air conditioning system.
Allen aufgezeigten Steuerklappenstellungen gemeinsam ist der Vorteil, daß ständig eine geringe Menge von Frisch luft oder Umluft das Filter 4 durchströmt. Dadurch wird verhindert, daß sich Resorptionsvorgänge einstellen, die bei einem Einschalten des Filters zu einer starken Geruchsbelästigung führen.All shown control valve positions together has the advantage that a small amount of fresh air or circulating air flows through the filter 4 at all times. This prevents resorption processes from occurring which lead to strong odor nuisance when the filter is switched on.
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