DE60101764T2 - Fahrzeugklimaanlage - Google Patents

Fahrzeugklimaanlage Download PDF

Info

Publication number
DE60101764T2
DE60101764T2 DE2001601764 DE60101764T DE60101764T2 DE 60101764 T2 DE60101764 T2 DE 60101764T2 DE 2001601764 DE2001601764 DE 2001601764 DE 60101764 T DE60101764 T DE 60101764T DE 60101764 T2 DE60101764 T2 DE 60101764T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
angle
heat exchanger
volute
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2001601764
Other languages
English (en)
Other versions
DE60101764D1 (de
Inventor
Masahiro Isesaki-shi Noguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE60101764D1 publication Critical patent/DE60101764D1/de
Publication of DE60101764T2 publication Critical patent/DE60101764T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00457Ventilation unit, e.g. combined with a radiator
    • B60H1/00471The ventilator being of the radial type, i.e. with radial expulsion of the air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugklimaanlage, die ein Spiralgehäuse eines Gebläses mit einer Schneckenluftführung und eine Wärmetauschereinheit besitzt, und insbesondere auf eine optimale Klimaanlage für eine Kfz-Klimaanlage.
  • Bezug nehmend auf 4 gibt es eine Klimaanlage 50 für Fahrzeuge, die ein Spiralgehäuse 51 und eine Wärmetauschereinheit 52 aufweist. Eine Schneckenluftführung 53 ist in dem Spiralgehäuse 51 ausgebildet. Ein nach vorne gekrümmtes Lüfterrad 54 der Zentrilfugalbauart ist in dem Spiralgehäuse angeordnet. Das nach vorne gekrümmte Lüfterrad 54 besitzt eine Drehwelle 55 und eine Anzahl an gekrümmten Flügeln 56, die um die Drehwelle 55 herum angeordnet sind. Die aus einer Luftansaugöffnung 57 des Spiralgehäuses 51 angesaugte Luft wird durch das nach vorne gekrümmte Lüfterrad 54 in Richtungen radial nach außen geleitet. Danach ist der Druck in der Luftführung 53 ausreichend erhöht und die Luft wird durch eine Auslaßöffnung 58 und eine Einlaßöffnung 59 einer Wärmetauschereinheit 52 in das Innere der Wärmetauschereinheit 52 ausgestoßen. Anschließend erreicht die Luft einen Wärmetauscher 60 und es findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Wärmetauscher 60 und der vorbeiströmenden Luft statt.
  • In der Klimaanlage 50 arbeitet das nach vorne gekrümmte Lüfterrad 54 jedoch unter einem weiten Bereich zwischen einem Hochdruckverlustbetrieb und einem Niederdruckverlustbetrieb. Während des Hochdruckverlustbetriebes wird die große Menge der Luft in den Innenraum eines Fahrzeugs geleitet. Im Gegensatz dazu wird in einem Niederdruckverlustbetrieb die geringe Menge der Luft in den Innenraum des Fahrzeugs geleitet. Somit kann der Strömungszustand der Luft in der Klimaanlage 50 variieren. Insbesondere während des Hochdruckverlustbetriebes kann die Luft zu der Luftführung 53 zurückströmen, da die Menge der Luft, die die Auslaßöffnung 58 des Spiralgehäuses 51 passiert, zunimmt. Da eine Querschnittfläche einer Einlaßöffnung 59 der Wärmetauschereinheit 52 größer als eine Öffnung einer Auslaßöffnung 58 gebildet ist, in einer schraffierten Fläche in 4 (d. h. die Stellen, die den radial einwärts gerichteten Flächen der Einlaßöffnung 59 und der Auslaßöffnung 58 entsprechen), kann eine turbulente Strömung oder eine Stagnation der Luft auftreten. Als ein Ergebnis kann eine Rückströmung oder eine Zirkulation auftreten. Wenn die Rückströmung oder die Zirkulation auftritt, kann Lärm (insbesondere in einem niedrigen Frequenzbereich, beispielsweise in einem Bereich zwischen 50 Hz und 2.000 Hz), ein pulsierender Lärm und die Abnahme des Gebläsewirkungsgrads auftreten. Der Lärm, der pulsierende Lärm und die Abnahme des Gebläsewirkungsgrads kann reduziert oder um ein bestimmtes Ausmaß beseitigt werden, indem das Design des gekrümmten Flügels 56 und der Luftführung 53 verändert werden. Jedoch besteht eine Grenze bei dieser Lösungsmethode. Darüber hinaus kann eine Verkleinerung der Klimaanlage 50 nicht erreicht werden, da bei dieser Lösungsmethode eine Designfreiheit des gekrümmten Flügels 56 und der Luftführung 53 verringert ist.
  • Die JP 11287471 offenbart den Oberbegriff der Erfindung gemäß Anspruch 1. Die US 6 178 764 entspricht der JP 11287471 , ist jedoch nach dem Prioritätstag der vorliegenden Erfindung ver öffentlicht. Die FR 2781531 und die GB 2340550 offenbaren Klimaanlagen mit luftbegradigenden Wänden.
  • Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen, die verbesserte Lärmeigenschaften und einen verbesserten Gebläsewirkungsgrad in einem weiten Bereich zwischen einem Hochdruckverlustbetrieb und einem Niederdruckverlustbetrieb besitzt, insbesondere in einem Hochdruckverlustbetrieb durch Verhindern des Auftretens des Lärms und einer Abnahme des Gebläsewirkungsgrads im Vergleich zu bekannten Fahrzeugklimaanlagen:
  • Die Aufgabe wird durch die Fahrzeugklimaanlage des Anspruchs 1 gelöst.
  • Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele dieser Erfindung werden dem Fachmann anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich.
  • In den Zeichnungen:
  • ist 1 eine vertikale Schnittansicht einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • ist 2 eine vergrößerte Querschnittansicht eines luftbegradigenden Lüfterflügels, der in 1 abgebildet ist;
  • ist 3 ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen der Frequenz und dem Lärmpegel der Fahrzeugklimaanlage der vorliegenden Erfindung und einer herkömmlichen Fahrzeugklimaanlage zeigt; und
  • ist 4 eine vertikale Schnittansicht einer bestehenden Fahrzeugklimaanlage.
  • 1 zeigt eine Fahrzeugklimaanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bezug nehmend auf 1 enthält eine Klimaanlage 1 ein Spiralgehäuse 2 und eine Wärmetauschereinheit 3. Eine Schneckenluftführung 8 ist in dem Spiralgehäuse 2 ausgebildet. In dem Spiralgehäuse 2 ist ein vorwärts gekrümmtes Lüfterrad 6 der Zentrifugalbauart angeordnet. Das nach vorne gekrümmte Lüfterrad 6 besitzt eine Anzahl an gekrümmten Flügeln 5, die um eine Drehwelle 4 herum angeordnet sind. Eine Innenlufteinführungsöffnung 7 ist in der oberen Oberfläche des Spiralgehäuses 2 ausgebildet. Die Luft, die aus der Einlaßöffnung 7 angesaugt wird, wird durch das nach vorne gekrümmte Lüfterrad 6 radial nach außen geleitet und in eine Luftführung 8 eingeführt. Die Luftströmung zu der Luftführung 8 wird durch eine Lufteinführungsöffnung 11 in die Wärmetauschereinheit 3 eingeführt, die mit einer Luftausstoßöffnung 9 des Spiralgehäuses 2 in Verbindung steht. Anschließend erreicht die Luft einen Wärmetauscher 10, beispielsweise einen Verdampfer, und ein Wärmeaustausch wird zwischen dem Wärmetauscher 10 und der vorbeiströmenden Luft ausgeführt.
  • Eine luftbegradigende Wand 12 ist an der Position der Lufteinführöffnung 11 der Wärmetauschereinheit 3 angeordnet, die einer radial einwärts gerichteten Fläche der Luftausstoßöffnung 9 des Spiralgehäuses 2 entspricht. Eine luftbegradigende Wand 12 erstreckt sich zum Wärmetauscher 10 hin. Wie in 1 gezeigt ist, ist eine luftbegradigende Wand 12 so konstruiert, daß sie die Ungleichung θ1 ≥ θ2 erfüllt, wenn ein Winkel θ1 als ein Winkel zwischen einer Ebene A (durch eine horizontale Linie in 1 ausgedrückt), die durch eine Mittelachse der Drehwelle 4 geht und senkrecht zu einer Luftausstoßöffnungsebene 9a (aus 1) steht, und einer Ebene B, die sich von einem Ende der Außenwand des Spiralgehäuses 2 in die Richtung des Endabschnittes der Außenwand erstreckt, definiert wird, und wenn ein Winkel θ2 als ein Winkel definiert wird, zwischen der Ebene A und einer Ebene C, die sich von einer Oberfläche 12a der luftbegradigenden Wand 12 entlang dieser Richtung erstreckt. Unter Bezugnahme auf 2 steht eine Oberfläche 12a der luftbegradigenden Wand 12 kontinuierlich mit einer radial einwärts gerichteten Oberfläche 14 der Luftausstoßöffnung 9 in Verbindung, und erstreckt sich quer zur Luftausstoßöffnungsebene 9a in einer Breitenrichtung der Vorrichtung (senkrecht zum Papier). Des weiteren ist die Oberfläche 12a der luftbegradigenden Wand 12 so ausgebildet, daß sie einen gut definierten Winkel θ2 in bezug zur Ebene A besitzt. Deshalb ist ein Anfangsabschnitt 12b der Oberfläche 12a an einer Seite eines Spiralgehäuses 2 in bezug auf die Luftausstoßöffnungsebene 9a angeordnet. Wenn ein Verhältnis zwischen dem Winkel θ1 und dem Winkel θ2 gleich θ1 < θ2 ist und die Differenz zwischen dem Winkel θ1 und dem Winkel θ2 groß wird, wird eine Öffnung der Luftausstoßöffnung 9 kleiner oder eine Luftströmung an der Luftausstoßöffnung 9 nimmt rapide zu. Als ein Ergebnis kann die Gebläsewirksamkeit aufgrund eines Druckverlustes abnehmen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Luftbegradigungswand 12 an einer Fläche angeordnet, an der die Rückströmung oder dergleichen in Verbindung mit der Stagnation der Luft insbesondere im Hochdruckverlustbetrieb auftreten kann, das heißt, die Luftbegradigungswand 12 ist an der Position der Lufteinführungsöffnung 11 der Wärmetauschereinheit 3 angeordnet, die einer radial einwärts gerichteten Fläche der Luftausstoßöffnung 9 des Spiralgehäuses 2 entspricht. Des weiteren erstreckt sich die Luftbegradigungswand 12 zu dem Wärmetauscher 10 hin. Durch diese Konstruktion wird die Luft, die von der Luftausstoßöffnung 9 ausgestoßen wird, durch die Luftbegradigungswand 12 begradigt und die Ausrichtung der Luftströmung zu dem Wärmetauscher 10 wird durch die Luftbegradigungswand 12 gegeben. Folglich kann die Stagnation der Luft verhindert werden und eine Rückströmung oder Zirkulation kann unterdrückt werden. Als ein Ergebnis können Lärm, pulsierender Lärm und die Abnahme der Gebläsewirksamkeit der Klimaanlage 1 wirksam reduziert oder beseitigt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist in diesem Ausführungsbeispiel die Luftbegradigungswand 12 so gestaltet, daß sie der Ungleichung θ1 ≥ θ2 genügt. Deshalb kann der Druckverlust der Luft, die aus der Luftausstoßöffnung 9 ausgestoßen wird, zu einem großen Ausmaß unterdrückt werden. Als ein Ergebnis kann die Abnahme der Gebläsewirksamkeit der Klimaanlage 1 wirksam verhindert werden.
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen der Frequenz und dem Lärmpegel des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung der Fahrzeugklimaanlage und einer bekannten Fahrzeugklimaanlage zeigt. Unter Bezugnahme auf 3 wird das Diagramm erläutert.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Die Luftbegradigungswand 12 ist in der Klimaanlage angeordnet. Die Luftbegradigungswand 12 wurde so angeordnet, daß sie die folgenden Gleichungen erfüllt und der Lärmpegel wurde gemessen.
    Winkel θ1 = 31,3°
    Winkel θ2 = 27,8°
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Der Lärmpegel der bekannten Klimaanlage wurde gemessen. Die Differenz zwischen dem Ausführungsbeispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel 1 ist mit oder ohne Luftbegradigungswand 12 und alle übrigen Bedingungen des Ausführungsbeispiels 1 und des Vergleichsbeispiels 1, wie eine Konfiguration des Spiralgehäuses 2, ein Lüftermotor und die Lüftermotorspannung werden in der gleichen Art und Weise festgelegt.
  • Wie in 3 gezeigt ist, beträgt jeder der Spitzenpunkte des Lärmpegels des Ausführungsbeispiels 1 und des Vergleichsbeispiels 1 jeweils ungefähr 200 Hz, wobei der Lärm aufgrund des Niederdruckverlustbetriebs unübersehbar in (a) bei ungefähr 2.100 Hz liegt, wobei der Lärm aufgrund der Luft, die durch die gekrümmten Flügel 5 geht, und unübersehbar in (b) bei ungefähr 175 Hz und 500 Hz liegt, wobei der Lärm aufgrund des Hochdruckverlustbetriebs unübersehbar ist (c, d). Jeder der Spitzenwerte des Lärmpegels des Ausführungsbeispiels 1 ist niedriger als derjenige des Vergleichsbeispiels 1. Deshalb ist der Lärm des Ausführungsbeispiels 1 im Vergleich zu demjenigen des Vergleichsbeispiels 1 reduziert. Des weiteren ist der Spitzenwert des Lärmpegels im Ausführungsbeispiel 1 bei ungefähr 2.100 Hz niedriger als derjenige des Vergleichsbeispiels 1. Der Grund hierfür ist, daß die Luft an der Luftausstoßöffnung 9 durch die Luftbegradigungswand 12 gleich gerichtet wird. Dies zeigt den Gleichrichtungsdefekt der Begradigungswand 12.
  • Wie oben beschrieben wurde, können in bezug auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Fahrzeugklimaanlage das Auftreten einer Rückströmung, einer Zirkulationsströmung und ein Lärm wirksam reduziert oder beseitigt werden, da die Luftbegradigungswand 12, die die Luft, die von der Luftausstoßöffnung 9 ausgestoßen wird, begradigt, in der Klimaanlage 1 angeordnet ist.
  • In der Praxis kann der Winkel θ1 im Bereich von 30° bis 32° liegen und der Winkel θ2 kann im Bereich von 26° bis 28° liegen.

Claims (2)

  1. Klimaanlage (1) für Fahrzeuge, aufweisend: ein Spiralgehäuse (2) eines Gebläses, das eine Schneckenluftführung (8) besitzt; eine Wärmetauschereinheit (3), die mit dem Spiralgehäuse (2) verbunden ist, wobei die Wärmetauschereinheit (3) eine Lufteinführungsöffnung (11) besitzt, die mit einer Luftausstoßöffnung (9) des Spiralgehäuses (2) verbunden ist; und eine Luftbegradigungswand (12), die die Luft, die von der Luftausstoßöffnung (9) ausgestoßen wird, begradigt, wobei die Luftbegradigungswand (12) an einer Position angeordnet ist, die einer radial einwärts gerichteten Position sowohl von der Luftausstoßöffnung (9) des Spiralgehäuses (2) als auch der Lufteinführöffnung (11) der Wärmetauschereinheit (3) entspricht, wobei dann, wenn ein Winkel θ1 als ein Winkel zwischen einer ersten Ebene (A), die durch eine Mittelachse einer Drehwelle (4) des Gebläses geht und senkrecht zu einer Luftausstoßöffnungsebene (9a) steht, und einer zweiten Ebene (B), die sich von einer Abschlußwand an der Luftausstoßöffnung (9) des Spiralgehäuses (2) erstreckt, definiert wird, und wenn ein Winkel θ2 als ein Winkel zwischen der ersten Ebene (A) und einer dritten Ebene (C), die sich von einer Oberfläche (12a) der Luftbegradigungswand (12) parallel hierzu erstreckt, definiert wird, die Luftbegradigungswand (12) so gemacht wird, daß sie der Ungleichung θ1 ≥ θ2 Genüge leistet, und wobei die Oberfläche (12a) der Luftbegradigungswand (12) und eine innere Oberfläche einer Wand, die einer radial einwärts gerichteten Position der Luftausstoßöffnung (9) entspricht, kontinuierlich be nachbart zueinander liegen und sich quer zur Luftausstoßöffnungsebene (9a) im wesentlichen in einer Breitenrichtung der Vorrichtung (1) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Winkels θ1 von 30° bis 32° reicht, und wobei der Bereich des Winkels θ2 von 26° bis 28° reicht.
  2. Klimaanlage gemäß Anspruch 1, wobei die Luftbegradigungswand (12) einstückig mit der Wärmetauschereinheit (3) ausgebildet ist.
DE2001601764 2000-08-04 2001-07-20 Fahrzeugklimaanlage Expired - Lifetime DE60101764T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000236915 2000-08-04
JP2000236915A JP2002046449A (ja) 2000-08-04 2000-08-04 車両用空調装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60101764D1 DE60101764D1 (de) 2004-02-19
DE60101764T2 true DE60101764T2 (de) 2004-12-02

Family

ID=18728877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001601764 Expired - Lifetime DE60101764T2 (de) 2000-08-04 2001-07-20 Fahrzeugklimaanlage

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1177922B1 (de)
JP (1) JP2002046449A (de)
DE (1) DE60101764T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011082374A1 (de) * 2011-09-08 2013-03-14 Behr Gmbh & Co. Kg Kraftfahrzeugklimaanlage

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7219576B2 (ja) * 2018-10-04 2023-02-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 車両用空調装置
CN114450180B (zh) * 2019-10-11 2023-07-14 三菱重工制冷空调系统株式会社 车辆用空调装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2532882A (en) * 1946-08-28 1950-12-05 Eaton Mfg Co Heating and ventilating apparatus
JP3921795B2 (ja) * 1998-03-31 2007-05-30 株式会社デンソー 空調装置
US6146092A (en) * 1998-07-13 2000-11-14 Ford Motor Company Centrifugal blower assembly with a diffuser
FR2781531B1 (fr) * 1998-07-24 2005-09-23 Valeo Climatisation Groupe moto-ventilateur a caracteristiques acoustiques ameliorees, notamment pour installation de chauffage-climatisation de vehicule automobile

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011082374A1 (de) * 2011-09-08 2013-03-14 Behr Gmbh & Co. Kg Kraftfahrzeugklimaanlage

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002046449A (ja) 2002-02-12
DE60101764D1 (de) 2004-02-19
EP1177922B1 (de) 2004-01-14
EP1177922A1 (de) 2002-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69530735T2 (de) Anordnung zur montage eines lüfters
DE102007010541B4 (de) Zentrifugalgebläse
DE19845501B4 (de) Lüftereinheit für einen Luftreiniger
DE69932206T2 (de) Kreiselverdichter
DE69211607T2 (de) Laufrad für Wasserpumpe
DE19915643A1 (de) Zentrifugalgebläseeinheit
DE102005060951A1 (de) Mehrblatt-Zentrifugalgebläse
DE2754898C2 (de) Motor-Ventilatoranordnung
DE19614580A1 (de) Ventilationseinrichtung in einem Motorwerkzeug
EP3141410B1 (de) Luftführungsgehäuse und eine belüftungs-, heizungs- oder klimaanlage mit einem solchen luftführungsgehäuse
DE60309973T2 (de) Kreisellüfter mit Kühlschaufel
EP3592987B1 (de) Halbspiralgehäuse
DE112020007795T5 (de) Turbo-ventilator und klimaanlage
DE4113394C3 (de) Ringkanalgebläse
DE2742734A1 (de) Axialventilator
WO2020015800A1 (de) Gehäuse für einen ventilator und ventilator
DE60101764T2 (de) Fahrzeugklimaanlage
DE2530742B2 (de) Geräuscharme Kühlanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP0145857B1 (de) Leitradloser Axialventilator, insbesondere zur Belüftung von Wärmetauschern
EP0177723B1 (de) Radialventilator
DE69119765T2 (de) Pumpe mit spiralförmigen schaufeln
DE3015188A1 (de) Schaufelrad
EP0046173A1 (de) Kreiselmaschine, insbesondere Radialverdichter
EP0143235B2 (de) Leitradloser Axialventilator, insbesondere zur Belüftung von Wärmetauschern
DE2204507A1 (de) Axialgeblaese

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition