DE4420162A1 - Luftaufbereitungsvorrichtung für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Luftaufbereitungsvorrichtung für den Fahrgastraum eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luft
aufbereitungsvorrichtung für den Fahrgastraum eines
Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem Wärmeaustauscher,
der von einem Wärmeträgermedium durchströmt werden
kann, das von einem Kühlkreislauf des Motors kommt,
und durch den ein Luftstrom hindurchgehen kann, der in
den Fahrgastraum einzuleiten ist.
Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen dieser Art
bekannt, bei denen die durch den Motor des Fahrzeugs
abgegebene Wärmeenergie genutzt wird, um einen Warm
luftstrom zu liefern, der für die Beheizung des Fahr
gastraums verwendet wird. Es gibt gegenwärtig zwei
Regelungstechniken der Heizfunktion, um die Temperatur
der in den Fahrgastraum einzuleitenden Luft zu regeln.
Eine erste Regelungstechnik der Heizfunktion besteht
darin, in einem regelbaren Verhältnis einen aus dem
Wärmeaustauscher kommenden Warmluftstrom mit einem
Kaltluftstrom zu mischen, der außerhalb des Fahrgast
raums aufgenommen oder aus dem Fahrgastraum rückge
führt wird. Diese Luftmischtechnik erfordert eine
Mischkammer mit großem Platzbedarf und eine Misch
klappe, deren Entwicklung für jedes neue Fahrzeug sehr
langwierig ist.
Durch diese beiden Nachteile wird die jede Standardi
sierung der Heizvorrichtung beträchtlich erschwert.
Bei einer zweiten Regelungstechnik der Heizfunktion
kommt einfaches oder thermostatisches Ventil zum
Einsatz, das den Durchsatz des durch den Wärmeaus
tauscher strömenden Wärmeträgermediums (im allgemeinen
Wasser mit Zusatz eines Frostschutzmittels) regelt.
Für diese zweite Regelungstechnik ist eine Einrichtung
mit einem weniger großen Platzbedarf erforderlich als
für die erste Regelungstechnik, wobei sich jedoch zwei
größere Probleme ergeben. Das erste Problem besteht in
der Schwierigkeit, die Temperaturprogressivität des in
den Fahrgastraum eingeleiteten Luftstroms zu regeln,
woraus sich regelungstechnische Probleme ergeben. Das
zweite Problem bezieht sich auf die Inhomogenität der
Temperaturen des in den Fahrgastraum eingeleiteten
Luftstroms, wenn der Durchsatz des durch den Wärmeaus
tauscher strömenden Wärmeträgermediums sehr gering
ist.
Außerdem sind diese beiden Regelungstechniken gegen
über dem Durchsatz des Wärmeträgermediums im Kühl
kreislauf empfindlich, der von der Motordrehzahl und
von der Öffnungsstellung des Thermostatventils ab
hängig ist.
Ein anderer Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen
besteht darin, daß sie nur eine Heizfunktion über
nehmen. Wenn das Fahrzeug mit einer Klimatisierungs
funktion für die Einleitung von Kaltluft oder klimati
sierter Luft in den Fahrgastraum ausgestattet werden
soll, muß außerdem eine gesonderte Klimaanlage vor
gesehen werden, die im wesentlichen aus einem Ver
dichter, einem Kondensator, einem Druckminderventil
und einem Verdampfer besteht, die von einem Kälte
mittel durchströmt werden.
Dabei ist dieser als Flächenkühler fungierende Ver
dampfer neben dem vorgenannten Wärmeaustauscher, der
als Heizradiator dient, in ein und derselben Leitung
anzuordnen, durch die der in den Fahrgastraum einzu
leitende Luftstrom strömen kann.
Der Hauptnachteil, der sich daraus ergibt, besteht in
dem Platzbedarf, der durch das gleichzeitige Vorhan
densein des Heizradiators und des Verdampfers in der
Luftaufbereitungsvorrichtung entsteht. Ein weiterer
Nachteil besteht darin, daß mehrere Regelklappen
vorgesehen werden müssen, deren Entwicklung langwierig
und schwierig auszuführen ist.
Darüber hinaus sind die Temperaturen der aus dem
Verdampfer austretenden Luft uneinheitlich verteilt.
Desweiteren ist darauf hinzuweisen, daß es sich bei
der Abgleichung des Verdampfers, der den Wärmeaus
tausch zwischen dem Kältemittel und der Luft über
nimmt, um einen langwierigen und schwierigen Vorgang
handelt.
Der Zweck der Erfindung besteht vor allem darin, die
vorgenannten Nachteile zu beseitigen.
Dazu schlägt die Erfindung eine Luftaufbereitungsvor
richtung der eingangs genannten Art vor, bei welcher
der Wärmeaustauscher in einem von dem Wärmeträger
medium durchströmten Umwälzkreislauf eingebaut ist und
bei welcher dieser Umwälzkreislauf an den Kühlkreis
lauf über ein Verteilerventil angeschlossen ist, das
in einem regelbaren Verhältnis das aus dem Wärmeaus
tauscher kommende und im Umwälzkreislauf zirkulie
rende Wärmeträgermedium mit dem vom Motor kommenden
und im Kühlkreislauf zirkulierenden Wärmeträgermedium
mischen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht auf diese
Weise die Beheizung des Fahrgastraums unter voll
ständiger oder teilweiser Nutzung des Durchsatzes des
Wärmeträgermediums, das vom Auslaß des Wärmeaustau
schers kommt und eine niedrigere Temperatur als am
Einlaß aufweist. Dieser Durchsatz des durch den Um
wälzkreislauf strömenden Wärmeträgermediums wird in
einem regelbaren Verhältnis mit dem aus dem Kühlkreis
lauf des Motors kommenden warmen Wärmeträgermedium
gemischt, wodurch die Temperatur des in den Wärme
austauscher einströmenden Wärmeträgermediums und von
daher die in den Fahrgastraum eingeleitete Wärme
leistung kontrolliert werden kann.
Der Betrieb der Vorrichtung erfolgt mit konstantem
Durchsatz, der vom Durchsatz des Wärmeträgermediums im
Kühlkreislauf des Motors nahezu unabhängig ist.
Daraus ergeben sich die folgenden Hauptvorteile:
- - Platzeinsparung aufgrund des Wegfalls der Misch kammer;
- - Einsparung an Entwicklungszeit im Verhältnis zur Luftmischklappe;
- - große Temperaturstabilität des in den Fahrgastraum eingeleiteten Luftstroms aufgrund des konstanten Durchsatzes und der Unabhängigkeit gegenüber dem Durchsatz des Kühlkreislaufs und
- - gute Regulierbarkeit aufgrund einer nahezu linearen Progressivität, die durch das Verteilerventil herbei geführt wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das
Verteilerventil eine als "Umwälzposition" bezeichnete
Endstellung einnehmen, in welcher der Umwälzkreislauf
vollständig vom Kühlkreislauf getrennt ist, und eine
als "Direktrücklaufposition" bezeichnete Endstellung,
in welcher der Umwälzkreislauf direkt mit dem Kühl
kreislauf verbunden ist, sowie jede Zwischenposition
zwischen den beiden vorgenannten Endstellungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
handelt es sich bei diesem Verteilerventil um ein
Ventil mit einem ersten Einlaß und einem ersten Aus
laß, die an den Umwälzkreislauf angeschlossen sind,
sowie mit einem zweiten Einlaß und einem zweiten
Auslaß, die mit dem Kühlkreislauf verbunden sind,
wobei dieses Ventil ein Steuerorgan umfaßt, das in der
Umwälzposition eine Verbindung zwischen dem ersten
Einlaß und dem ersten Auslaß herstellt und das in der
Direktrücklaufposition einerseits den ersten Einlaß
mit dem zweiten Auslaß und andererseits den zweiten
Einlaß mit dem ersten Auslaß verbindet, wobei es
außerdem jede Zwischenstellung zwischen den beiden
vorgenannten Positionen einnehmen kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht
dieses Vierwegeventil aus einem Ventilkörper mit vier
Öffnungen, wobei sich zwei Öffnungen auf einer Seite
des Ventilkörpers befinden, um den ersten Einlaß und
den ersten Auslaß zu bilden, während sich zwei Öffnun
gen auf der anderen Seite des Ventilkörpers befinden,
um den zweiten Einlaß und den zweiten Auslaß zu bil
den, wobei die Öffnungen paarweise fluchtend angeord
net sind, so daß der erste Einlaß mit dem zweiten
Auslaß und der erste Auslaß mit dem zweiten Einlaß
fluchtet, und wobei das Steuerorgan ein gleitend
geführter Schieber ist, der zwei Durchlaßquerschnitte
in ausgewählter Form umfaßt, um das als "Umwälzrate"
bezeichnete Verhältnis zwischen dem Durchsatz des
rückgeführten Wärmeträgermediums und dem Durchsatz des
Wärmeträgermediums im Umwälzkreislauf in Abhängigkeit
von der Position des Schiebers zu verändern.
Die Durchlaßquerschnitte des Schiebers können insbe
sondere eine Dreieckform mit zwei geraden Seiten oder
mit zwei hyperbelartigen Seiten aufweisen.
In einer anderen Variante handelt es sich bei dem
Verteilerventil um ein Dreiwegeventil mit einem ersten
Einlaß, der an einen Strang angeschlossen ist, welcher
den Wärmeaustauscher direkt mit dem Kühlkreislauf
verbindet, mit einem zweiten Einlaß, der an den Kühl
kreislauf angeschlossen ist, und mit einem einzigen
Auslaß, der mit dem Wärmeaustauscher verbunden ist,
sowie mit einem Steuerorgan für die Verteilung der
jeweiligen Durchsätze des Wärmeträgermediums, das
durch den ersten Einlaß und den zweiten Einlaß ein
strömt und durch den einzigen Auslaß ausströmt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das
Verteilerventil mit dem Kühlkreislauf über einen
Druckbegrenzer verbunden, so daß konstante Zuleitungs
bedingungen am Einlaß des Ventils, unabhängig von dem
jeweiligen Durchsatz im Kühlkreislauf, gewährleistet
werden können und eine "Umleitungsfunktion" vorgesehen
werden kann.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung umfaßt die
Vorrichtung ein Kältegerät mit einem Verdampfer, der
von einem Kältemittel durchströmt und Wärme mit dem
Wärmeträgermedium austauschen kann, das im Umwälz
kreislauf zirkuliert, um es zu kühlen, wenn sich das
Verteilerventil in einer Umwälzposition befindet, in
welcher der Umwälzkreislauf vollständig vom Kühlkreis
lauf getrennt ist.
Diese Lösung erweist sich als besonders vorteilhaft,
da sie die Möglichkeit schafft, nur einen einzigen
Wärmeaustauscher in der Leitung zu verwenden, die für
die Einführung der Luft in den Fahrgastraum bestimmt
ist.
Dieser Wärmeaustauscher bildet somit einen Radiator,
wenn es sich um die Beheizung des Fahrgastraums han
delt, und einen Flächenkühler, wenn der Fahrgastraum
gekühlt werden soll. In beiden Fällen wird der Wärme
austauscher stets von dem gleichen Wärmeträgermedium
durchströmt.
Anstelle seiner Anordnung unter dem Armaturenbrett in
der Nähe des Heizradiators kann der Verdampfer dann an
einer anderen Stelle des Fahrzeugs installiert werden,
wo die Probleme im Zusammenhang mit dem Platzbedarf
weniger kritisch sind.
Statt eines Wärmeaustauschs mit Luft nach dem bis
herigen Stand der Technik bewirkt der Verdampfer
erfindungsgemäß einen Wärmeaustausch mit dem Wärme
trägermedium, das heißt üblicherweise mit einer Mi
schung von Wasser und Glykol.
Die erzielten Hauptvorteile lassen sich wie folgt
zusammenfassen:
- - beträchtliche Platzeinsparung unter dem Armaturen brett;
- - verkürzte Entwicklungszeit aufgrund der benutzten Regelungen;
- - gute Homogenität der Temperaturen des in den Fahr gastraum eingeleiteten Luftstroms und
- - verringerte Pulsatorleistung.
In einer ersten Variante wird der Verdampfer direkt am
Umwälzkreislauf installiert, so daß der gesamte Durch
satz des in diesem Kreislauf zirkulierenden Wärme
trägermediums durch den Verdampfer strömt.
In einer anderen Variante umfaßt der Umwälzkreislauf
einen Hauptstrang, an dem der Verdampfer angebracht
ist, und einen um den Verdampfer herum geführten
Abzweigstrang, wobei ein Dreiwege-Verteilerventil
vorgesehen ist, um den Durchsatz des Wärmeträger
mediums zwischen dem Hauptstrang und dem Abzweigstrang
des Umwälzkreislaufs zu verteilen.
In der nachstehend als Beispiel angeführten Beschrei
bung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug ge
nommen, auf denen folgendes dargestellt ist:
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer
Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der
Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines Vierwege
ventils, das Bestandteil der Vorrichtung von Fig. 1
sein kann.
Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei mögliche Gestaltun
gen des Schiebers des Ventils von Fig. 2.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer
Vorrichtung nach einer Variante von Fig. 1.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer
Vorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung und mit einem Verdampfer.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer
Vorrichtung nach einer Variante von Fig. 6.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen
Wärmeaustauscher 10, der in einem Umwälzkreislauf 12
eingebaut ist, durch den ein Wärmeträgermedium strömt,
im allgemeinen Wasser mit Zusatz eines Frostschutz
mittels, das aus einem Kühlkreislauf 14 eines Motors
M, insbesondere eines Verbrennungsmotors, eines Kraft
fahrzeugs kommt.
Der Wärmeaustauscher 10 kann von einem Luftstrom
(Pfeile F) durchströmt werden, der in den Fahrgastraum
H des Fahrzeugs einzuleiten ist. Bei dem Luftstrom
handelt es sich entweder um Außenluft, die außerhalb
des Fahrgastraums aufgenommen wird, oder um aus dem
Innern des Fahrgastraums aufgenommene Umluft. Der
Umwälzkreislauf 12 umfaßt zwei Stränge 12a und 12b,
die an den Einlaß bzw. an den Auslaß des Wärmeaus
tauschers 10 angeschlossen sind. An dem Strang 12a ist
eine Pumpe 16, beispielsweise eine Elektropumpe,
angebracht, die für einen konstanten Durchsatz des
Wärmeträgermediums durch den Wärmeaustauscher 10
sorgt. Der Umwälzkreislauf 12 ist über ein Verteiler
ventil 18 in der Ausführung als Vierwegeventil mit dem
Kühlkreislauf 14 verbunden.
Das Ventil 18 besitzt einen ersten Einlaß 20, der mit
dem Strang 12b verbunden ist, und einen ersten Auslaß
22, der an den Strang 12a angeschlossen ist, sowie
einen zweiten Einlaß 24 und einen zweiten Auslaß 26,
die mit zwei Leitungen 28 bzw. 30 verbunden sind,
welche wiederum an den Kühlkreislauf 14 angeschlossen
sind. Der Anschluß der Leitungen 28 und 30 an den
Kühlkreislauf 14 erfolgt über einen Druckbegrenzer 32,
dessen Aufgabe darin besteht, konstante Zuleitungs
bedingungen am Einlaß 24 des Ventils 18, unabhängig
von dem jeweiligen Durchsatz des Wärmeträgermediums im
Kühlkreislauf 14, zu gewährleisten.
Das Ventil 18 ermöglicht das in einem regelbaren
Verhältnis erfolgende Mischen des aus dem Wärmeaus
tauscher 10 kommenden Wärmeträgermediums, das im
Umwälzkreislauf 12 zirkuliert, mit dem vom Motor M
kommenden Wärmeträgermedium, das im Kühlkreislauf 14
zirkuliert.
Auf diese Weise ermöglicht das Ventil die Rückführung
eines Teils des aus dem Wärmeaustauscher 10 kommenden
Wärmeträgermediums zum Einlaß der Pumpe 16, die für
einen konstanten Durchsatz im Wärmeaustauscher 10
sorgt. Je nach der Stellung des Ventils kann der dem
Wärmeaustauscher 10 zugeleitete Durchsatz des Wärme
trägermediums vollständig aus dem Umwälzkreislauf 12
oder vollständig aus dem Kühlkreislauf 14 stammen,
wobei jede Zwischenkombination zwischen diesen beiden
Endstellungen möglich ist.
Auf diese Weise kann die Temperatur des durch den
Wärmeaustauscher 10 strömenden Wärmeträgermediums und
folglich die Temperatur des in den Fahrgastraum einge
leiteten Luftstroms geregelt werden.
Das Ventil 18 (Fig. 2) besteht aus einem Ventilkörper
34, der mit vier Öffnungen versehen ist. Zwei dieser
Öffnungen befinden sich auf einer Seite des Ventil
körpers, um den ersten Einlaß 20 bzw. den ersten
Auslaß 22 zu bilden, während zwei weitere Öffnungen
auf der anderen Seite des Ventilkörpers angeordnet
sind, um den zweiten Einlaß 24 bzw. den zweiten Auslaß
26 zu bilden. Diese Öffnungen sind paarweise fluchtend
angeordnet, so daß der erste Einlaß 20 mit dem zweiten
Auslaß 26 und der erste Auslaß 22 mit dem zweiten
Einlaß 24 fluchtet.
Das Ventil 18 umfaßt ein Steuerorgan 36 mit einem
Schieber 38, der gleitend in einem inneren Hohlraum 40
des Ventilkörpers gelagert ist und einen Durchlaß
querschnitt 42, der durch den Schieber hindurchgehend
ausgebildet ist, sowie einen zweiten, außen an dem
Schieber ausgebildeten Durchlaßquerschnitt 44 auf
weist.
Das Steuerorgan 36 kann eine als "Umwälzposition"
bezeichnete erste Endstellung einnehmen, in der sich
der Schieber 38 in der am weitesten rechts angeord
neten Position in Fig. 2 befindet. In dieser Stellung
gibt der Schieber nur eine Verbindung zwischen dem
Einlaß 20 und dem Auslaß 22 frei. Daraus folgt, daß
der Umwälzkreislauf 12 vollständig von dem Kühlkreis
lauf 14 getrennt ist.
Das Steuerorgan 36 kann eine andere, in Fig. 2 ganz
links befindliche Endstellung einnehmen, in der einer
seits eine direkte Verbindung zwischen dem Einlaß 20
und dem Auslaß 26 und andererseits eine direkte Ver
bindung zwischen dem Einlaß 24 und dem Auslaß 22 her
gestellt wird. In dieser als "Direktrücklaufposition"
bezeichneten Stellung ist der Umwälzkreislauf 12
direkt mit dem Kühlkreislauf 14 verbunden.
Natürlich kann der Schieber jede Zwischenposition
zwischen den beiden vorgenannten Endstellungen ein
nehmen, um das Mischungsverhältnis der zwei Wärme
trägerströme zu verändern, die im Umwälzkreislauf 12
bzw. im Kühlkreislauf 14 zirkulieren.
So kann das als "Umwälzrate" bezeichnete Verhältnis
zwischen dem Durchsatz des rückgeführten Wärmeträger
mediums und dem Durchsatz des im Umwälzkreislauf 12
befindlichen Wärmeträgermediums in Abhängigkeit von
der jeweiligen Stellung des Schiebers beliebig ver
ändert werden. Dieses Verhältnis kann Werte zwischen 0
und 10 annehmen, wie dies in Fig. 2 dargestellt wird.
In der Ausführungsform von Fig. 3 umfaßt der Schieber
38 zwei Durchlaßquerschnitte 42 und 44 in der Form von
Dreiecken mit geraden Seiten, während diese beiden
Durchlaßquerschnitte in der Ausführungsform von Fig.
4 die Form von Dreiecken mit hyperbelartigen Seiten
aufweisen.
Auf diese Weise ist das Temperaturverhalten der in den
Fahrgastraum eingeführten Luft linear in Abhängigkeit
von der Verstellung des Steuerorgans 36.
Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann die
Verwendung eines Kegelventils anstelle des Schieber
ventils vorgesehen werden.
In der Ausführungsform von Fig. 5 umfaßt die Vor
richtung ein Ventil 46 in der Ausführung als Dreiwege
ventil mit einem ersten Einlaß 48, der an einen Strang
(gebildet durch die Verbindung des Strangs 12b und der
Leitung 30) angeschlossen ist, welcher den Wärmeaus
tauscher 10 direkt mit dem Kühlkreislauf 14 verbindet.
Außerdem umfaßt das Ventil 46 einen zweiten Einlaß 50,
der über die Leitung 28 mit dem Kühlkreislauf 14
verbunden ist. Das Ventil 46 besitzt nur einen Auslaß
52, der über den Strang 12a an den Einlaß des Wärme
austauschers 10 angeschlossen ist. Das Ventil 46
umfaßt ein Steuerorgan 54 für die Verteilung der
Durchsätze des Wärmeträgermediums, die durch den
Einlaß 48 bzw. den Einlaß 50 zugeführt werden und
durch den einzigen Auslaß 52 ausströmen.
In Fig. 5 umfaßt die Vorrichtung keinen Druckbegren
zer wie in Fig. 1.
Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung entspricht der
Vorrichtung von Fig. 1 und umfaßt Mittel für die
Zuleitung von klimatisierter Luft in den Fahrgast
raum.
Dazu umfaßt die Vorrichtung ein Kältegerät 56 einer an
sich bekannten Bauart mit einem Verdichter, einem
Kondensator und einem Druckminderventil (nicht darge
stellt) sowie mit einem Verdampfer 58. Letzterer ist
an dem Strang 12a zwischen der Pumpe 16 und dem Einlaß
des Wärmeaustauschers 10 eingebaut. Der Verdampfer 58
kann von einem Kältemittel durchströmt werden und
Wärme mit dem Wärmeträgermedium austauschen, das in
dem Umwälzkreislauf zirkuliert, um es abzukühlen, wenn
sich das Ventil 18 in Umwälzposition befindet.
Demzufolge kann derselbe Wärmeaustauscher 10 sowohl
als Heizradiator als auch als Flächenkühler der Klima
anlage dienen.
In der Variante von Fig. 7 ist der Verdampfer 58
ebenfalls an dem Strang 12a eingebaut, der einen
Hauptstrang bildet, wobei außerdem ein um den Ver
dampfer 58 herum geführter Abzweigstrang 60 vorgesehen
ist. Ein Dreiwege-Verteilerventil 62 ist vorgesehen,
um den Durchsatz des Wärmeträgermediums zwischen dem
Hauptstrang 12a (der durch den Verdampfer 58 hindurch
geht) und dem Abzweigstrang 60 (der um den Verdampfer
58 herum geführt ist) zu verteilen. Das Verteiler
ventil 62 ermöglicht die Regelung der Temperatur am
Einlaß des Wärmeaustauschers 10 und folglich die
Kontrolle der dem Fahrgastraum zugeführten thermischen
Kühlleistung. Außerdem wird durch den Umstand, daß nur
ein Teildurchsatz des Wärmeträgermediums durch den
Verdampfer 58 geleitet wird, eine Temperatur unter 0°C
für die Verdampfung des Kältemittels ermöglicht. Die
Mischung des Teildurchsatzes des Wärmeträgermediums,
der nicht durch den Verdampf er geströmt ist, ermög
licht die Wiederherstellung einer Temperatur über 0°C,
um keine Vereisung am Flächenkühler zu verursachen.
Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die
hier nur als Beispiel beschriebenen Ausführungsformen.
Claims (12)
1. Luftaufbereitungsvorrichtung für den Fahrgastraum
eines Kraftfahrzeugs, bestehend aus einem Wärmeaus
tauscher (10), der von einem Wärmeträgermedium durch
strömt werden kann, das von einem Kühlkreislauf (14)
des Motors (M) kommt, und durch den ein Luftstrom (F)
hindurchgehen kann, der in den Fahrgastraum (H) ein
zuleiten ist, dadurch gekennzeich
net, daß der Wärmeaustauscher (10) in einem von dem
Wärmeträgermedium durchströmten Umwälzkreislauf (12)
eingebaut ist und daß dieser Umwälzkreislauf (12) an
den Kühlkreislauf über ein Verteilerventil (18; 46)
angeschlossen ist, das in einem regelbaren Verhältnis
das aus dem Wärmeaustauscher (10) kommende und in dem
Umwälzkreislauf (12) zirkulierende Wärmeträgermedium
mit dem vom Motor (M) kommenden und im Kühlkreislauf
(14) zirkulierenden Wärmeträgermedium mischen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Verteilerventil (18;
46) eine als "Umwälzposition" bezeichnete Endstellung
einnehmen kann, in welcher der Umwälzkreislauf (12)
vollständig vom Kühlkreislauf (14) getrennt ist, und
eine andere, als "Direktrücklaufposition" bezeichnete
Endstellung, in welcher der Umwälzkreislauf (12)
direkt mit dem Kühlkreislauf (14) verbunden ist, sowie
ferner jede Zwischenposition zwischen den beiden vor
genannten Endstellungen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei dem Ver
teilerventil um ein Ventil (18) handelt, das einen
ersten Einlaß (20) und einen ersten Auslaß (22) um
faßt, die mit dem Umwälzkreislauf (12) verbunden sind,
sowie einen zweiten Einlaß (24) und einen zweiten
Auslaß (26), die mit dem Kühlkreislauf (14) verbunden
sind, und daß es ein Steuerorgan (36) umfaßt, das in
der Umwälzposition eine Verbindung zwischen dem ersten
Einlaß (20) und dem ersten Auslaß (22) herstellt und
das in der Direktrücklaufposition einerseits den
ersten Einlaß (20) mit dem zweiten Auslaß (26) und
andererseits den zweiten Einlaß (24) mit dem ersten
Auslaß (22) verbindet, wobei es außerdem jede Zwi
schenstellung zwischen den beiden vorgenannten Posi
tionen einnehmen kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Ventil (18) einen
Ventilkörper (34) mit vier Öffnungen umfaßt, wobei
sich zwei Öffnungen auf einer Seite des Ventilkörpers
befinden, um den ersten Einlaß (20) und den ersten
Auslaß (22) zu bilden, während sich zwei Öffnungen auf
der anderen Seite des Ventilkörpers befinden, um den
zweiten Einlaß (24) und den zweiten Auslaß (26) zu
bilden, wobei die Öffnungen paarweise fluchtend ange
ordnet sind, so daß der erste Einlaß (20) mit dem
zweiten Auslaß (26) und der erste Auslaß (22) mit dem
zweiten Einlaß (24) fluchtet, und daß das Steuerorgan
ein gleitend geführter Schieber (38) ist, der zwei
Durchlaßquerschnitte (42, 44) in ausgewählter Form
umfaßt, um das als "Umwälzrate" bezeichnete Verhältnis
zwischen dem Durchsatz des rückgeführten Wärmeträger
mediums und dem Durchsatz des im Umwälzkreislauf (12)
befindlichen Wärmeträgermediums in Abhängigkeit von
der Position des Schiebers zu verändern.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Durchlaßquerschnitte (42, 44)
des Schiebers (38) eine Dreieckform mit zwei
geradlinigen Seiten oder mit zwei hyperbelartigen
Seiten aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei dem Ver
teilerventil um ein Dreiwegeventil (46) handelt, das
einen ersten Einlaß (48) besitzt, der an einen Strang
(12b, 30) angeschlossen ist, welcher den Wärmeaus
tauscher (10) direkt mit dem Kühlkreislauf (14) ver
bindet, einen zweiten Einlaß (50), der an den Kühl
kreislauf (14) angeschlossen ist, und einen einzigen
Auslaß (52), der mit dem Wärmeaustauscher (10) ver
bunden ist, sowie ein Steuerorgan (54) für die Ver
teilung der jeweiligen Durchsätze des Wärmeträger
mediums, das durch den ersten Einlaß (48) und den
zweiten Einlaß (50) einströmt und durch den einzigen
Auslaß (50) ausströmt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das
Verteilerventil (18; 46) über einen Druckbegrenzer
(32) an den Kühlkreislauf (14) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß sie ein
Kältegerät (56) mit einem Verdampfer (58) umfaßt, der
von einem Kältemittel durchströmt werden und Wärme mit
dem Wärmeträgermedium austauschen kann, das in dem
Umwälzkreislauf (12) zirkuliert, um es abzukühlen,
wenn sich das Ventil (18; 46) in der Umwälzposition
befindet, in welcher der Umwälzkreislauf (12) voll
ständig von dem Kühlkreislauf (14) getrennt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Verdampfer (58)
direkt in den Umwälzkreislauf (12) eingebaut ist, so
daß der gesamte in diesem Kreislauf zirkulierende
Durchsatz des Wärmeträgermediums durch den Verdampfer (58)
strömt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Umwälzkreislauf (12)
einen Hauptstrang (12a), an dem der Verdampfer (58)
eingebaut ist, und einen um den Verdampfer herum
geführten Abzweigstrang (60) umfaßt, wobei ein Drei
wege-Verteilerventil (62) vorgesehen ist, um den
Durchsatz des Wärmeträgermediums zwischen dem Haupt
strang (12a) und dem Abzweigstrang (60) des Umwälz
kreislaufs zu verteilen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Umwälzkreislauf (12) eine Pumpe (16) umfaßt, die für
die Umwälzung des Wärmeträgermediums sorgt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei dem Ventil
(18) um ein Kegelventil handelt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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