DE4232706C1

DE4232706C1 - Air conditioning plant for motor vehicle interior - has air guide housing with evaporator and heat exchangers in a row, across direction of travel

Info

Publication number: DE4232706C1
Application number: DE19924232706
Authority: DE
Inventors: Klaus 7032 Sindelfingen De Arold; Martin 7253 Renningen De Brodt
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2012-10-01

Abstract

The device has an evaporator, connected on the intake side to a blower, and a heat exchanger, connected with its intake side to the discharge side of the evaporator. Evaporator and heat exchanger are located next to each other in an air guide housing. A second heat exchanger (13) is integrated in the housing (10), so that it is on the side of the evaporator (11) away from the first one (12). Its intake is connected to the discharge of the evaporator. All parts are positioned in a row at right angles to the direction of travel, and their air intake- and discharge areas extend mainly in one plane. USE/ADVANTAGE - Compact appliance, individually regulated air conditioning of left and right vehicle interior sides, is short in longitudinal vehicle direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Fahrzeuginnenräume gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an air conditioning system for Vehicle interiors according to the preamble of Claim 1.

Bei einer bekannten Klimaanlage dieser Art (DE 38 39 131 C2) sind zur Erzielung einer in der Vertikalrichtung flachen Bauweise des Luftführungskastens oder -gehäuses der Verdampfer und der Wärmetauscher kreuzweise zueinander ausgerichtet. Trennwände in dem Luftführungsgehäuse sorgen für die richtige Luftführung, so daß der von dem Gebläse erzeugte Luftstrom zuerst ausschließlich den Verdampfer für die Luftkühlung und anschließend den Heizwärmetauscher für die Lufterwärmung durchströmt. Mit dieser Klimaanlage ist in üblicher Weise Kühlen, Heizen und Reheat-Betrieb, also Wieder anwärmen der zuvor abgekühlten Luft zum Zwecke der besseren Raumentfeuchtung, möglich.In a known air conditioning system of this type (DE 38 39 131 C2) are to achieve a flat in the vertical direction Construction of the air duct box or housing Evaporator and the heat exchanger crosswise to each other aligned. Provide partitions in the air duct housing for proper airflow, so that of the blower generated airflow first exclusively for the evaporator the air cooling and then the heat exchanger for flows through the air heating. With this air conditioning is in Cooling, heating and reheating in the usual way, so again warm up the previously cooled air for the purpose of better Room dehumidification, possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage der eingangs genannten Art als Kompaktgerät mit der zusätzlichen Möglichkeit der getrennt regulierbaren Temperierung der rechten und linken Inneraumseite zu schaffen, das in Fahrzeuglängsrichtung kurz baut und somit in den kürzeren Fahrzeugen der Kompaktklasse eingesetzt werden kann.The invention has for its object an air conditioning system of the type mentioned as a compact device with the additional possibility of separately adjustable Tempering of the right and left interior side too create that builds short in the vehicle longitudinal direction and thus in the shorter vehicles in the compact class can.

Die Aufgabe ist bei einer Klimaanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst.The task is with an air conditioning system in the preamble of Claim specified genus according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1 solved.

Die so geschaffene Klimaanlage hat den Vorteil, daß durch die erfindungsgemäße räumliche Anordnung von Verdampfer und Heizwärmetauscher und der Tatsache, daß der Verdampfer für beide Innenraumseiten genutzt wird, sich der Luftverteilerkasten gegenüber vergleichbaren Klimaanlagen um ca. 50 mm kürzer bauen läßt. Damit ist eine bessere Raumausnutzung im Kraftfahrzeug möglich und auch mehr Gestaltungsmöglichkeiten für die Instrumententafel gegeben.The air conditioning created in this way has the advantage that the spatial arrangement of the evaporator and Heat exchanger and the fact that the evaporator for both interior sides is used, the Air distribution box compared to comparable air conditioning systems approx. 50 mm shorter. So that's a better one Space utilization in the motor vehicle possible and more Design options for the instrument panel given.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Klimaanlage mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention Air conditioning with appropriate training and Embodiments of the invention are in the further Claims specified.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am Ausgang eines jeden Heizwärmetauschers ein Luftverteilerschacht mit Auslässen für Defroster- und Seitendüsen sowie für den Fuß- und Fondraum angeschlossen. Die Luftverteilungsschächte sind im Luftführungsgehäuse oder -kasten integriert und mit einer zentral angeordneten Mitteldüse verbunden.In a preferred embodiment of the invention is on Output of each heat exchanger Air distribution shaft with outlets for defroster and Side nozzles and for the foot and rear compartments connected. The air distribution shafts are in the air duct housing or -box integrated and with a centrally arranged Center nozzle connected.

In einer konstruktiv vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Verdampfer und die beiden Heizwärmetauscher in voneinander durch Trennwände abgeschotteten Kammern im Luftführungskasten aufgenommen. Die den Verdampfer enthaltende Mittelkammer ist auf der Eingangsseite des Verdampfers am Gebläseausgang angeschlossen und auf der Ausgangsseite des Verdampfers von einem im Luftführungskasten ausgebildeten Verbindungsschacht überdeckt, der sich über die Eingangsseiten der links und rechts der Mittelkammer liegenden, je einen Heizwärmetauscher enthaltenden Seitenkammern erstreckt. Die Luftverteilungsschächte mit ihren Auslässen sind an jeder Seitenkammer auf der Heizwärmetauscher-Ausgangsseite im Luftführungskasten ausgebildet und weisen jeweils eine Öffnung zu einem oberhalb der Mittelkammer im Luftführungskasten ausgebildeten Luftführungskanal mit Mitteldüsenanschluß auf. Diese Anordnung der Luftführungskanäle und Luftverteilungsschächte trägt zur kompakten Bauweise des Luftführungskastens und zu dessen einfachen Herstellung bei, so daß die Klimaanlage auch preislich für den Einsatz in Mittelklassewagen geeignet ist.In a constructively advantageous embodiment of the Invention are the evaporator and the two Heat exchangers in each other through partitions sealed chambers in the air duct box added. The the middle chamber containing the evaporator is on the Evaporator inlet side connected to blower outlet and on the exit side of the evaporator from an im Air duct box trained connecting shaft that covers itself over the input sides of the links and to the right of the middle chamber, one heating heat exchanger each containing side chambers extends. The Air distribution shafts with their outlets are on everyone Side chamber on the exit side of the heat exchanger Air duct box designed and each have one Opening to one above the middle chamber in the Air duct box trained air duct with Middle nozzle connection on. This arrangement of Air ducts and air distribution shafts contributes to compact design of the air duct box and its simple manufacture, so the air conditioner too is priced for use in mid-range cars.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Luftführungskanal mit Mitteldüsenanschluß oberhalb der Mittelkammer bis über den Verbindungsschacht, und zwischen dem Verbindungsschacht und Luftführungskanal ist ein Durchlaß vorgesehen, der von einer ersten Luftabsperrklappe schließbar bzw. freigebbar ist. Durch diese konstruktive Maßnahme ist ein Bypass zur Umgehung der Heizwärmetauscher für die im Verdampfer gekühlte Luft geschaffen, so daß der Innenraum unter Umgehung der Heizwärmetauscher schnellstmöglich abgekühlt werden kann. Ist die Luftabsperrklappe geöffnet, strömt die Gebläseluft vom Ausgang des Verdampfers direkt zur Mitteldüse und über den Luftführungskanal und die beiden Öffnungen in die Luftverteilungsschächte für die beiden Innenraumseiten.In a preferred embodiment of the invention extends the air duct with center nozzle connection above the middle chamber up to the connecting shaft, and between the connecting shaft and air duct is a Passage provided by a first air damper is closable or releasable. Through this constructive Measure is a bypass to bypass the heat exchanger for the air cooled in the evaporator created so that the Interior bypassing the heat exchanger can be cooled as quickly as possible. Is the Air damper open, the fan air flows from Evaporator outlet directly to the center nozzle and via the Air duct and the two openings in the Air distribution shafts for the two interior sides.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:The invention is based on one shown in the drawing Embodiment described in more detail below. It each show in a schematic representation:

Fig. 1 einen Schnitt eines Luftführungskastens einer Klimaanlage für einen Fahrzeuginnenraum, und zwar in Einbaulage im Fahrzeug in Horizontal richtung, Fig. 1 shows a section of an air guide box of an air conditioner for a vehicle interior, in installation on the vehicle direction in the horizontal,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Luftführungskastens in Einbaulage im Fahrzeug, Fig. 2 is a side view of the air guide box in the installation position in the vehicle,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 1. Fig. 5 is a section along line VV in FIG. 1.

Die Klimaanlage für einen Kraftfahrzeug-Innenraum mit der Möglichkeit der getrennt regulierbaren Temperierung der linken und rechten Innenraumseite weist ein Luftführungsgehäuse oder einen Luftführungskasten 10 auf, der in Fig. 1 im Schnitt dargestellt ist. In Einbaulage des Luftführungskastens 10 im Fahrzeug verläuft dieser Schnitt in Horizontalrichtung, also etwa parallel zum Fahrzeugboden. Im Innern des Luftführungskastens 10 ist ein Verdampfer 11 und zwei Heizwärmetauscher 12, 13 für jeweils eine Innenraumseite aufgenommen. Der Verdampfer 11 und die Wärmetauscher 12, 13 liegen dabei, in Einbaulage des Luftführungskastens 10 quer zur Fahrtrichtung gesehen, nebeneinander, wobei ihre Lufteintrittsflächen sich ebenso wie ihre Luftaustrittsflächen jeweils in etwa in einer Ebene erstrecken. Der Verdampfer 11 ist dabei zwischen den beiden Heizwärmetauschern 12, 13 angeordnet. The air conditioning system for a motor vehicle interior with the possibility of separately adjustable temperature control of the left and right interior side has an air duct housing or an air duct box 10 , which is shown in section in FIG. 1. When the air guide box 10 is installed in the vehicle, this cut runs in the horizontal direction, that is to say approximately parallel to the vehicle floor. An evaporator 11 and two heating heat exchangers 12 , 13, each for an interior side, are accommodated in the interior of the air guide box 10 . The evaporator 11 and the heat exchangers 12 , 13 are, seen in the installed position of the air guide box 10 transversely to the direction of travel, next to one another, their air inlet surfaces and their air outlet surfaces each extending approximately in one plane. The evaporator 11 is arranged between the two heat exchangers 12 , 13 .

Der Verdampfer 11 und die Heizwärmetauscher 12, 13 sind in jeweils einer von durch Trennwände 14, 15 voneinander abgeschotteten Kammern aufgenommen, und zwar der Verdampfer 11 in der Mittelkammer 16 und die beiden Heizwärmetauscher in je einer Seitenkammer 17 bzw. 18. An der Mittelkammer 16 ist auf der Eingangsseite des Verdampfers 11 der Ausgang eines Gebläses 19 (in Fig. 1 und 5 strichliniert angedeutet) angeschlossen, das in Einbaulage des Luftführungskastens 10 im Fahrzeug in Fahrtrichtung vor diesem liegt und Luft durch den Verdampfer 11 fördert. An die Mittelkammer 16 und die beiden Seitenkammern 17, 18 schließt sich an der Ausgangsseite des Verdampfers 11 bzw. der Eingangsseite der Heizwärmetauscher 12, 13 ein im Luftführungskasten 10 ausgebildeter Verbindungsschacht 20 an. Die beiden Seitenkammern 17, 18 gehen auf der Ausgangsseite der Heizwärmetauscher 12,13 jeweils in einen im Luftführungskasten 10 ausgebildeten Luftverteilungsschacht 21 bzw. 22 über. Wie aus Fig. 2 und Fig. 4 ersichtlich, stehen die Luftverteilungsschächte 21, 22 nach oben und unten über die Seitenkammern 17, 18 vor. Jeder Luftverteilungsschacht 21, 22 hat einen Auslaß 23 für eine Defrosterdüse, einen Auslaß 24 für eine Seitendüse, einen Auslaß 25 für den Fußraum und einen Auslaß 26 für den Fondraum. Oberhalb der Mittelkammer 16 ist im Luftführungskasten 10 ein Luftführungskanal 27 ausgebildet, der sich über die gesamte Mittelkammer 16 bis über den Verbindungsschacht 20 erstreckt. Zwischen dem Verbindungsschacht 20 und dem Luftführungskanal 27 ist ein Durchlaß 28 (Fig. 5) vorgesehen, der mittels einer ersten Luftabsperrklappe 29 geschlossen oder freigegeben werden kann. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist jeder Luftverteilungsschacht 21, 22 über eine Öffnung 30 bzw. 31 mit dem Luftführungskanal 27 verbunden, der einen Auslaß 32 für eine Mitteldüse 33 aufweist. Wie Fig. 2 und 5 zeigen, ist die Mitteldüse 33 einstückig an den Luftführungskasten 10 angeformt, und der Auslaß 32 im Luftführungskanal 27 ist gegenüberliegend dem Durchlaß 28 angeordnet. In der Mitteldüse 33 ist eine Luftregulierklappe 34 schwenkbar angeordnet, wie sie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist.The evaporator 11 and the heat exchangers 12 , 13 are each received in one of the chambers partitioned off by partitions 14 , 15 , namely the evaporator 11 in the middle chamber 16 and the two heat exchangers in one side chamber 17 and 18, respectively. Connected to the middle chamber 16 on the inlet side of the evaporator 11 is the outlet of a blower 19 (indicated by dashed lines in FIGS. 1 and 5), which in the installation position of the air guide box 10 lies in front of the vehicle in the direction of travel and conveys air through the evaporator 11 . Connected to the middle chamber 16 and the two side chambers 17 , 18 on the outlet side of the evaporator 11 and the inlet side of the heat exchangers 12 , 13 is a connecting shaft 20 formed in the air guide box 10 . On the output side of the heat exchangers 12, 13 , the two side chambers 17 , 18 each merge into an air distribution shaft 21 or 22 formed in the air guide box 10 . As shown in FIG. 2 and FIG. 4, are air distribution ducts 21, 22 up and down via the side chambers 17, 18 in front. Each air distribution shaft 21 , 22 has an outlet 23 for a defroster nozzle, an outlet 24 for a side nozzle, an outlet 25 for the footwell and an outlet 26 for the rear room. Above the middle chamber 16 , an air duct 27 is formed in the air guide box 10 , which extends over the entire middle chamber 16 to the connecting shaft 20 . Between the connecting shaft 20 and the air duct 27 , a passage 28 ( FIG. 5) is provided, which can be closed or released by means of a first air shut-off valve 29 . As can be seen from FIG. 3, each air distribution shaft 21 , 22 is connected via an opening 30 or 31 to the air duct 27 , which has an outlet 32 for a central nozzle 33 . As shown in Fig. 2 and 5, the central nozzle 33 is integrally formed on the air guide box 10 and the outlet 32 in the air duct 27 is disposed opposite the passageway 28. An air regulating flap 34 is pivotably arranged in the center nozzle 33 , as is shown in broken lines in FIG. 2.

An jeder Öffnung 30 bzw. 31 in den Luftverteilungsschächten 21, 22 ist jeweils eine zweite Luftabsperrklappe 35 bzw. 36 angeordnet, mittels welcher der Luftdurchtrittsquerschnitt der Öffnung 30 bzw. 31 variiert werden kann (Fig. 3). Wie aus der Schnittdarstellung in Fig. 4 für den Luftverteilungsschacht 21 ersichtlich ist, ist in jedem Luftverteilungsschacht dem Auslaß 23 für die Defrosterdüse und dem Auslaß 26 für den Fondraum eine dritte Luftabsperrklappe 37 und eine vierte Luftabsperrklappe 38 zugeordnet. Die dritte Luftabsperrklappe 37 ist dabei unterhalb des Auslasses 23 und die vierte Luftabsperrklappe 38 oberhalb des Auslasses 26 jeweils schwenkbeweglich angeordnet. Mittels dieser beiden Luftabsperrklappen 37, 38 können der Auslaß 23 zu der Defrosterdüse und der Auslaß 26 zum Fondraum wahlweise freigegeben oder abgesperrt werden.At each opening 30 and 31 in the air distribution shafts 21 , 22 there is a second air shut-off valve 35 and 36 , by means of which the air passage cross section of the opening 30 and 31 can be varied ( FIG. 3). As can be seen from the sectional view in FIG. 4 for the air distribution shaft 21 , in each air distribution shaft a third air shut-off valve 37 and a fourth air shut-off valve 38 are assigned to the outlet 23 for the defroster nozzle and the outlet 26 for the rear compartment. The third air shut-off valve 37 is arranged below the outlet 23 and the fourth air shut-off valve 38 above the outlet 26 in each case pivotably. By means of these two air shut-off flaps 37 , 38 , the outlet 23 to the defroster nozzle and the outlet 26 to the rear compartment can either be released or shut off.

Wie in den einzelnen Figuren durch Luftströmungspfeile symbolisiert, strömt die vom Gebläse 19 geförderte Luft in die Mittelkammer 16 und durch den hier angeordneten Verdampfer 11, um an dessen Ausgangsseite in den Verbindungsschacht 20 einzuströmen. Vom Verbindungsschacht 20 strömt die im Verdampfer 11 abgekühlte Luft weiter zur linken und rechten Seitenkammer 17 und 18, durchströmt hier die beiden Heizwärmetauscher 12,13 und tritt in die beiden Luftverteilungsschächte 21, 22 ein. Je nach Stellung der diversen Luftabsperrklappen 35-38 strömt die Luft über die diversen Auslässe 23-26 zur Defrosterdüse, zur Seitendüse in den Fußraum und/oder in den Fondraum. As symbolized in the individual figures by air flow arrows, the air conveyed by the blower 19 flows into the central chamber 16 and through the evaporator 11 arranged here in order to flow into the connecting shaft 20 at its outlet side. The air cooled in the evaporator 11 flows from the connecting shaft 20 to the left and right side chambers 17 and 18 , flows through the two heating heat exchangers 12, 13 and enters the two air distribution shafts 21 , 22 . Depending on the position of the various air shut-off valves 35 - 38 , the air flows through the various outlets 23 - 26 to the defroster nozzle, the side nozzle in the footwell and / or the rear compartment.

Soll der Innenraum schnellstmöglich abgekühlt werden, so wird die erste Luftabsperrklappe 29 zum Durchlaß 28 zwischen Verbindungsschacht 20 und Luftführungskanal 27 ebenso wie die zweiten Luftabsperrklappen 35, 36 an den Öffnungen 30, 31 zwischen Luftführungskanal 27 und den Luftverteilungsschächten 21, 22 geöffnet. Die dritten Klappen 37 für die Auslässe 23 zu den Defrosterdüsen in den Luftverteilungsschächten 21, 22 werden geschlossen. Die im Verdampfer 11 gekühlte Luft strömt nunmehr unter Umgehung der Heizwärmetauscher 12, 13 unmittelbar in den Luftführungskanal 27 ein und von diesen über die geöffnete Mitteldüse und die geöffneten Seitendüsen in den Fahrzeuginnenraum.If the interior is to be cooled as quickly as possible, the first air shutoff flap 29 for the passage 28 between the connecting shaft 20 and the air duct 27 as well as the second air shutters 35 , 36 at the openings 30 , 31 between the air duct 27 and the air distribution shafts 21 , 22 are opened. The third flaps 37 for the outlets 23 to the defroster nozzles in the air distribution shafts 21 , 22 are closed. The air cooled in the evaporator 11 now flows, bypassing the heat exchangers 12 , 13, directly into the air duct 27 and from there via the opened central nozzle and the opened side nozzles into the vehicle interior.

Claims

1. Air conditioning system for vehicle interiors, with an evaporator connected on the inlet side to a blower and a heating heat exchanger connected on the inlet side to the outlet of the evaporator, which are arranged spatially next to one another in an air duct housing, characterized in that a second heating heat exchanger ( 13 ) in the air duct housing ( 10 ) so It is integrated that it is located spatially on the side of the evaporator ( 11 ) facing away from the first heat exchanger ( 12 ) and is connected on the input side to the outlet of the evaporator ( 11 ), and that the sequence of evaporator ( 11 ) and heat exchanger ( 12 , 13 ) is taken so that these are next to each other in the installed position of the air duct housing ( 10 ) transversely to the direction of travel and their air inlet and outlet surfaces each extend approximately in one plane.

2. Air conditioning system according to claim 1, characterized in that at the output of each heat exchanger ( 12 , 13 ) an air distribution shaft ( 21 , 22 ) with outlets ( 23 - 26 ) for defroster and side nozzle and for foot and rear space is connected and that the air distribution shafts ( 21 , 22 ) are integrated in the air duct housing ( 10 ) and are connected to a central nozzle ( 33 ).

3. The air conditioner according to claim 2, characterized in that the evaporator (11) and the two heating heat exchanger (12, 13), sealed off in each other by partitions (14, 15) chambers (16 - 18) are accommodated in the air guide housing (10), in that the middle chamber ( 16 ) containing the evaporator ( 11 ) is connected to the blower outlet on the evaporator inlet side and is covered on the evaporator outlet side by a connecting shaft ( 20 ) formed in the air guide housing ( 10 ), which extends over the inlet side of the left and right of the middle chamber ( 16 ) lying, each containing a heat exchanger ( 12 , 13 ) containing side chambers ( 17 , 18 ), and that the air distribution shafts ( 21 , 22 ) are formed on each side chamber ( 17 , 18 ) on the heat exchanger output side in the air guide housing ( 10 ) and each an opening ( 30 , 31 ) to one formed above the middle chamber ( 16 ) in the air duct housing ( 10 ) Have air duct ( 27 ) with center nozzle outlet ( 32 ).

4. Air conditioning system according to claim 3, characterized in that the air duct ( 27 ) extends over the connecting shaft ( 20 ) and that between the connecting shaft ( 20 ) and the air duct ( 27 ) by a first air shut-off valve ( 29 ) lockable passage ( 28 ) is provided.

5. Air conditioning system according to claim 3 or 4, characterized in that at each opening ( 30 , 31 ) in the air distribution shafts ( 21 , 22 ) a second air shut-off valve ( 35 , 36 ) is pivotally arranged to release and close it.

6. Air conditioning system according to one of claims 2-5, characterized in that in each air distribution shaft ( 21 , 22 ) below the defroster outlet ( 23 ) a third air shut-off valve ( 37 ) for releasing and closing the outlet cross section is pivotally arranged.

7. Air conditioning system according to one of claims 2-6, characterized in that in each air distribution shaft ( 21 , 22 ) above the rear space outlet ( 26 ) a fourth air shut-off valve ( 38 ) for releasing and closing the outlet cross-section is pivotally arranged.

8. Air conditioning system according to one of claims 1-7, characterized in that the fan ( 19 ) in the installed position of the air duct housing ( 10 ) is arranged in the direction of travel in front of this.