DE9110870U1 - Heiz- bzw. Klimagerät für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

GR 90 G 3396 DE Siemens Aktiengesellschaft

Heiz- bzw. Klimagerät für ein Kraftfahrzeug 5

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heiz- bzw. Klimagerät für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1; ein derartiges Klimagerät ist durch eine offenkundige Vorbenutzung bekannt.

Bei dem bekannten vorgenannten Klimagerät wird durch einen-Drehknopf in einer zentralen armaturenbrettseitigen Bedieneinheit die von einem Ventilator geförderte Außenfrischluft je nach Stellung des Drehknopfes in der Einstellung "Mittelebene" als untemperierte Frischluft durch einen Frischluftkanal zu einer oder mehreren Düsen in der Mittelebene geleitet, in der Stellung "Defrost" über einen Defrostluftkanal mit nach Einstellung des Temperaturwählers in der Bedieneinheit als mehr oder weniger in einem Wärmetauscher temperierte Luft zu den Scheiben und in der Einstellung "Fußraum" durch einen Fußraum-Kanal je nach Einstellung des Temperaturreglers als wiederum mehr oder weniger in dem Wärmetauscher temperierte Warmluft in den Bodenraum des Kraftfahrzeuges geleitet. Zur Einstellung der verschiedenen Luftströmungen werden in Abhängigkeit von dem Drehknopf Luftklappen in den einzelnen, zuvor gekennzeichneten Luftkanälen zwischen einer vollen Offnungsstellung und einer vollen Schließstellung bewegt.

Um insbesondere bei kalten Außentemperaturen nicht einem unerwünschten Frischluftstrom durch die Düsen der Mittelebene ausgesetzt zu sein, ist bei der bekannten vorgenannten Anlage noch düsenseitig eine besondere Bedienvorrichtung vorgesehen, mit der die Frischluftdüsenöffnung mehr oder weniger stark geschlossen werden kann.
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Durch die DE-C2-33 38 768 ist es bei einem Heiz- bzw. Klimagerät für ein Kraftfahrzeug mit luftseitiger Temperaturregelung bekannt, durch automatische Beimischung von temperierter Luft

2 ■ GR SQ G 3396 DE zu der durch die Luftauslaßdüse der Mittelebene einströmenden kalten Luft eine komfortablere Raumtemperatur zu erzielen, die kühler ist als die zu den Defrost- bzw. Fußraumdüsen sonst unter gleichen Bedingungen geförderter Luft; dies wird im bekannten Fall bei der durch Luftklappen hinter dem Wärmetauscher geregelten Temperierung durch einen zum Frischluftkanal parallel laufenden Warmluft-Bypasskanal und einer von einer gesonderen Bedienvorrichtung betätigten Abschlußklappe erreicht, die gleichzeitig sowohl den Frischluftkanal als auch den Bypasskanal mit der temperierten Luft verschließt bzw. öffnet. Ein Betrieb mit maximaler Frischluftzuführung zu den Düsen der Mittelebene ohne zusätzliche Beimischung einer temperierten Luft ist nicht möglich.

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll mit technisch und konstruktiv einfachen sowie einbaumäßig kompakten Mitteln bei einfacher Bedienung ein erhöhter Lüftungskomfort, insbesondere bei sehr niedrigen Außenlufttemperaturen, erreicht werden. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Heiz- bzw. Klimagerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs Ij vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Konstruktion eines Heiz- bzw. Klimagerätes erlaubt ohne zusätzliche Bedienelemente allein durch die vorhandene, zur Absperrung des Frischluftkanals gegenüber dem Außenfrischluftkanal vorgesehene Frischluftklappe, d.h. unter Benutzung der schon vorhandenen Einstellmittel an der zentralen Bedieneinheit und der vorhandenen Betätigungsübertragung in das Heiz- bzw. Klimagerät selbst, in den Lüftungskomfort erhöhender Weise dem aus den Düsen der Mittelebene austretenden Frischluftstrom weitgehend individuell gezielt temperierte Luft, insbesondere im Falle sehr kalter Außentemperaturen, beizumischen. Je nach Stellung z.B. eines Luftverteileinstellelementes der zentralen Bedieneinheit kann somit nicht nur die allgemeine Luftverteilung im Fahrzeug verstellt, sondern auch der zur Mittelebene geförderten Frischluft mehr oder weniger Warmluft zugemischt werden, wobei der zugemischte Warmluftanteil nicht

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zwingend von der Außenlufttemperatur abhängig, sondern in vorteilhafter Weise mit der Wahl der Luftverteilung gekoppelt ist. In konstruktiv besonders einfacher Weise ist dazu lediglich eine Zusatzöffnung zwischen dem Ausgang des Wärmetauschers und dem Frischluftkanal und eine spezielle Ausbildung der an sich vorhandenen Frischluftklappe vor dem Frischluftkanal erforderlich.

Die zuvor beschriebene einfache Temperiermöglichkeit der zu den Düsen der Mittelebene führenden Frischluft ist unter Verwendung der vorhandenen Einstell- und Übertragungsmittel auch dann möglich, wenn die Frischluftklappe nicht von einem kombinierten Luftverteileinstellelement einer zentralen Bedieneinheit, sondern von einem einzelnen, nur der Verstellung der Frischluftklappe zugeordneten Verstellelement erfolgt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die beiden Schenkel der erfindungsgemäßen Frischluftklappe zur gegenseitigen konstruktiven Versteifung durch eine Profilleiste derart an ihren freien Enden miteinander verbunden, daß die Profilleiste zusätzlieh als Luftleitelement mitbenutzbar und bei teilweise geöffneter Zusatzöffnung die von dem Ausgang des Wärmetauschers kommende temperierte Luft bevorzugt in den zu den Düsen der Mittelebene führenden Frischluftkanal geleitet und der direkt aus dem Außenfrischluftkanal einströmenden Frischluft beimischbar ist.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

Fig.l die Frontansicht einer zentralen Bedieneinheit am Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges,

Fig.2 in einem Schnittbild das Gehäuse eines Heizgerätes mit über eine von einem Luftverteilungseinstellelement bedienbarer zentraler Kulissenscheibe und darin geführten Hebeln zur Verstellung u.a. der Frischluftklappe in ihrer einen Endstellung,

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Fig.3 eine geänderte Einstellung des Luftverteileinstell-

elementes,
Fig.4 die zu Figur 3 zugehörige Schwenkstellung der Frischluftklappe mit temperierter Frischluft, Fig.5 eine weitere veränderte Stellung des Luftverteileinstellelementes,

Fig.6 die zugehörige Schwenkstellung der Frischluftklappe bei alleiniger Frischluftzuführung zu den Düsen der Mittel ebene.
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Fig.l zeigt eine in der Mittelebene, insbesondere im Armaturenbrett, eines Kraftfahrzeuges angebrachte zentrale Bedieneinheit B mit einem Gebläseschalter L mit Luftmengensteuerung, über den z.B. die Drehzahlstufen eines zentralen Ventilators VE am Eingang des Heiz- bzw. Klimagerätes einstellbar sind, mit einem Temperatureinstellregler T, durch den die wasserseitige Temperatursteuerung bzw. Regelung durch einen Wärmetauscher WT für die an dessen Ausgang angeschlossene Luftkanäle erfolgt, und mit einem Luftverteileinstellelement in Form eines Drehknopfes K mit drei, mit entsprechenden Symbolen markierten Einstellungen Kl ("Mittelebene"), K2 ("Defrost") und K3 ("Fußraum"). Zwischen den Stellungen Kl einerseits und K2 bzw. K3 andererseits sind Zwischenstellungen möglich.

Anstelle des in den Ausführungsbeispielen vorgesehenen kombinierten Luftverteileinstellelementes in Form eines einzigen Drehknopfes kann für die verschiedenen Düsenebenen "Mittelebene" bzw. "Defrost" bzw. "Fußraum" auch je ein getrenntes Einstellelement, z.B. in Form von drei parallel zueinander angeordneten Schiebe-Einstellelementen in einer armaturenbrettseitigen Bedieneinheit vorgesehen werden.

In den vorliegenden Ausführungsbeispielen gemäß Fig.2, Fig.4 und Fig.6 wird in hier nur angedeuteter Weise von dem kombinierten zentralen Luftverteileinstellelement in Form des Drehknopfes K über eine biegsame Welle W eine Kulissenscheibe 1 an der Wandung des Gehäuses G des Heiz- bzw. Klimagerätes linear im Verhältnis 1 : 1 derart angetrieben, daß bei einer vollen

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Drehung des Drehknopfes K die Kulissenscheibe 1 im gleichen Maße in der mit einem Pfeil auf der Kulissenscheibe 1 angedeuteten Drehrichtung gedreht wird. Durch Drehung der Kulissenscheibe 1 werden über von dieser geführte Kulissenhebel und mit den Kulissenhebeln gekoppelten Anlenkhebeln eine Frischluftklappe LKl in einem zur Mittelebene führenden Frischluftkanal Gl, eine Luftklappe LK2 in einem zur Scheibenebene führenden Defrostluftkanal G2 und eine Luftklappe LK3 in einen zum Boden führenden Fußraumluftkanal G3 jeweils zwischen Schließstellungen und Öffnungsstellungen betätigt. Die Kulissenhebel sind an ihren kulissenscheibenseitigen Enden mit Führungszapfen versehen, die in Kulissenbahnen der Kulissenscheibe 1 bei deren Drehung geführt sind. Eine erste Kulissenbahn 11 ist auf der Vorderseite, eine zweite Kulissenbahn 12 ist auf der Rückseite der Kulissenscheibe 1 vorgesehen. Durch die Führungskurven der Kulissenbahnen und durch die Anlenkung bzw. Ausbildung der Kulissenhebel und der Anlenkhebel ist die gegenseitige Verstellabhängigkeit der Luftklappen bei Verdrehen des Drehknopfes K festgelegt.

Für die Verstellung der hier nur interessierenden Frischluftklappe LKl dienen der Kulissenhebel 3 und der Anlenkhebel 4. Der um einen gehäusefesten Lagerzapfen 32 verschwenkbare Kulissenhebel 3 ist mit seinem einen Ende über einen Führungszapfen 31 in der Kulissenbahn 11 auf der Vorderseite der Kulissenscheibe 1 geführt und greift mit seinem anderen Ende mit einem Mitnahmezapfen 33 in ein Langloch 41 an dem einen Ende des Anlenkhebels 4, der mit seinem anderen Ende fest mit der Schwenkachse 2 der Frischluftklappe LKl verbunden ist.

Fig.2 zeigt die Stellung der erfindungsgemäßen Frischluftklappe LKl in dem in Fig.l mit einem Doppelpfeil eingetragenen Stellungsbereich des Drehknopfes K zwischen den Stellungen K2 und K3. In diesem Stellbereich, in dem in den Endstellungen lediglich ein Luftstrom entweder zur Defrost-Ebene oder zur Fußraum-Ebene gewünscht ist, wird sowohl durch den einen Schenkel Sl der Frischluftklappe LKl der Zugang zum Frischluftkanal Gl von dem Außenfrischluftkanal G4 als auch durch den zweiten

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Schenkel S2 die Zusatzöffnung Z vom Ausgang des Wärmetauschers zum Frischluftkanal Gl versperrt.

Fig.4 zeigt die Stellung der Frischluftklappe bei Zwischen-Stellungen des Drehknopfes K gemäß Fig.3 im Bereich zwischen K2 und Kl bzw. Kl und K3. In diesen Zwischenbereichen mit teilweise geöffnetem Zugang der Außenfrischluft zum Frischluftkanal Gl bzw. der Warmluft durch die Zusatzöffnung Z zum Frischluftkanal Gl, d.h. bei teilweiser Öffnung des Frischluftkanals Gl zum Außenfrischluftkanal GA wird dem vom Außenfrischluftkanal G4 eintretenden Außenfrischluftanteil ein durch die Zusatzöffnung Z eintretender Warmluftanteil aufgrund einer entsprechenden wasserseitigen Temperatureinstellung durch den Wärmetauscher WT zugemischt; dabei dient die Verstrebung durch die Profilleiste P zwischen dem ersten Schenkel Sl und dem zweiten Schenkel S2 in vorteilhafter Weise als Leitelement für den temperierten, durch die Zusatzöffnung Z eintretenden Luftstrom im Sinne einer gezielten Luftstromlenkung in den Frischluftkanal Gl bzw. zu den Frischluftdüsen D in der Kraftfahrzeug-Mittelebene. Diese Einstellung erhöht den Belüftungskomfort insbesondere bei kühleren Außentemperaturen, d.h. für den Fall, daß die Düsen in der Mittelebene üblicherweise maximal halb geöffnet sind und der nunmehr erfindungsgemäß auf einfache Weise beigemischte Warmluftanteil für eine behaglichere Austrittstemperatur aus den Düsen D der Kfz-Mittelebene sorgt, als beim Stand der Technik, der in jedem Fall lediglich reine untemperierte Außenfrischluft zu den Düsen D der Kfz-Mittelebene zuläßt.

Fig.6 zeigt die Stellung der Frischluftklappe für den Fall, daß zur intensiven Kühlung ein maximaler Volumenstrom der Außenfrischluft ohne jede Temperierung gewünscht wird. Der Drehknopf K befindet sich gemäß Fig.5 in Vollstellung "Mittelebene" und die Zusatzöffnung Z zum Ausgang des Wärmetauschers wird durch den einen Schenkel Sl der erfindungsgemäßen Frischluftklappe nunmehr voll abgesperrt, so daß auch bei durch den Wärmetauscher temperierter Luft kein Warmluftanteil in den Frischluftkanal Gl zu den Frischluftdüsen der Kraftfahrzeug-Mittelebene gelangen kann.

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In Fig.4,6 ist jeweils zum Vergleich gegenüber Fig.2 nur die Schwenkstellung der Frischluftklappe LKl verändert, die übrige Verstellkinematik ist in gleicher Stellung wie in Fig.2 belassen. 5 In konstruktiv und gleichzeitig lufttechnisch vorteilhafter Weise ist die Schwenkachse 2 der Frischluftklappe LKl an den Rand des Überganges des Außenfrischluftkanals G4 zu dem Ausgang des Wärmetauschers WT verlegt, derart, daß Luftwiderstand und damit Strömungsgeräusche minimiert und trotzdem der Schachtquerschnitt praktisch voll zur Luftströmung ausgenutzt werden kann.

Claims (9)

8 GR 90 G 3396 DE Schutzansprüche

1. Heiz- bzw. Klimagerät für ein Kraftfahrzeug mit wasserseitiger Temperatursteuerung durch einen Wärmetauscher (WT) und mit an dessen luftstromseitigen Ausgang anschließendem Defrostluftkanal (G2) und/oder Fußraumluftkanal (G3) sowie einem Frischluftkanal (Gl) zur Mittelebene des Fahrzeuginnenraums mit einer von einem Lufteinstellelement (Drehknopf K) einer Bedieneinheit (B) betätigbaren Frischluftklappe (LKl) zur Absperrung eines Außenfrischluftkanals (G4), gekennzeichnet durch eine mit zwei Schenkeln (S1;S2) versehene, mit Zwischenstellungen zwischen einer ersten Endstellung (Fig.2) mit durch den einen Schenkel (Sl) abgesperrtem Außenfrischluftkanal (G4) und durch den anderen Schenkel (S2) abgesperrter Warmluftzufuhr von einer Zusatzöffnung (Z) des Ausgangs des Wärmetauschers (WT) zu dem Frischluftkanal (Gl) und einer zweiten Endstellung (Fig.6) mit durch den einen Schenkel (Sl) versperrter Zusatzöffnung (Z) und voll freigegebener Frischluftzufuhr zu dem Frischluftkanal (Gl) verschwenkbare Frischluftklappe (LKl).

2. Heiz- bzw. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden spitzwinklig zueinander angeordneten Schenkel (Sl bzw. S2) mit ihren einen Enden in der Schwenkachse (2) der Frischluftklappe (LKl) münden und die beiden anderen Enden durch eine den Warmluftstrom von der Zusatzöffnung (Z) in den Frischluftkanal (LKl) richtende Profilleiste (P) verbunden sind.

3. Heiz- bzw. Klimagerät nach Anspruch 1 und/oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse

(2) der Frischluftklappe (LKl) im Übergangsbereich zwischen dem Außenfrischluftkanal (G4) und dem Ausgang des Wärmetauschers (WT) vorgesehen ist.

4. Heiz- bzw. Klimagerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Zwischenstellung der Frischluftklappe (LKl) mit jeweils etwa halb geöffneter Außenfrischluft- und Warmluftzufuhr (Fig.4).

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5. Heiz- bzw. Klimagerät mit einem Luftverteileinstellelement, insbesondere einem Drehknopf (K) mit einer Einstellung "Fußraum·¹ (K3), einer Einstellung "Defrost" (K2) und einer dazwischenliegenden Einstellung "Mittelebene" (Kl), nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einstellung mittig zwischen der Einstellung "Mittelebene" (Kl) einerseits und der Einstellung "Defrost" (K2) bzw. "Fußraum" (K3) die andererseits Frischluftklappe (LKl) etwa in halber Außenfrischluft-und Warmluftstellung gestellt ist. 10

6. Heiz- bzw. Klimagerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,-dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Frischluftklappe (LKl) ausgestattete Frischluftkanal (Gl) zu Mitteldüsen der Mittelebene führt und in Kombination damit zu beidseitigen Seitendüsen der Mittelebene untemperierbare nur mit dem Außenfrischluftkanal (G4) in Verbindung stehende Nebenfrischluftkanäle führen.

7. Heiz- bzw.

Klimagerät nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die Nebenfrischluftkanäle durch gesonderte gleichzeitig mit der Frischluftklappe (LKl) betätigbare Luftklappen absperrbar sind.