DK156705B - Luftindtagsenhed til et luftkonditioneringsanlaeg i automobiler - Google Patents

Description

DK 156705 B

Opfindelsen angâr et luftkonditioneringsanlæg til en bil, og som omfatter en blæsersektion med en blæser; en luftindtagssektion med mindst én indgang til den omgivende luft; og en med indtagssektionen forbundet 5 varmeenhed, som indeholder et varmeelement og hertil harende omlabspassager, hvorigennem luften kan stramme forbi uden om varmeelementet.

I almindelighed omfatter luftkonditioneringsanlæg i automobiler i hovedsagen en luftindtagsenhed med en 10 blæser, en kaleenhed med en forstaver og en varmeenhed med en varmekerne. Luftkonditioneringsanlægget holder luften inde i automobilet komfortabel for kareren og passagererne, idet luftindtagsenheden âbnes for til-gang af enten luft uden for automobilet eller inde i 15 dette eller en blanding af disse, kaleenheden dernæst efter behov afkaler den indkommende luft, og varmeenhe-den opvarmer eller ikke opvarmer hele eller en del af den afkalede luft, der slutteligt blæses ind i automobi-lets indre i form af en luftstram med ansket temperatur.

20 Fra US patentskriftet nr. 3 288 048 kendes et anlæg af ovennævnte art, hvor luftens ramtryk i luftindtaget kun har en ganske lille indvirkning pâ den gennemstram-mende luftmængde, idet luften strammer tværs gennem blæseren, der er indrettet som en centrifugalventila-25 tor, hvorved reguleringen opnâs ved den heraf falgen- de bremsende pâvirkning af ventilatorens rotor. I mod-sætning til denne kendte teknik udnyttes luftens ramtryk ved anlægget ifalge opfindelsen til automatisk ventilation af karetajet, nâr blæseren er standset.

30 Nâr de klimatiske forhold, hvorunder en bil med luft- konditioneringsanlæg almindeligvis anvendes, ændres kendeligt i forhold til det normale, ma luftkonditioneringsanlægge ts konstruktion tilpasses disse særlige

DK 156705B

2 klimatiske forhold. I omrâder hvor den atmosfæriske temperatur ikke stiger nævneværdigt om sommeren, og der f.eks. ikke findes behov for luftkonditionerings-anlæggets koleenhed, leveres automobilets luftkonditi-5 oneringsanlæg som oftest i form af en bilvarmeenhed, soin udelader koleenheden, og hvor en luftindtagsenhed 1 med en blæser 4 og en varmeenhed 3 med en varmekerne 5 er indbyrdes forbundne med en varmekanal 2, som vist i fig. 1. I dette tilfælde forventes det, at varmeen-10 heden holder en behagelig atmosfære i automobilets indre ved at lade luften inde i automobilet ventilere af sig selv ved hjælp af det ramtryk, som opstâr under bilens kersel. Uheldigvis har bilens varmeenhed den ulempe, at blæseren 4, som star stille inde i luftindtagsenhe-15 den l's blæsersektion, yder modstand mod luftstremmen og derved indgriber i den spontané luftventilation inde i bilen. Denne ulempe er segt lest ved hjælp af en mo-dificeret automobilvarmeenhed, som er forsynet med en kanaludgang, som udelukkende bruges til ramtrykventila-20 tionen, sâledes at den omgivende luft kan blæses direk- te ind i bilens indre uden forst at mâtte passere gen-nem f.eks. blæseren. Denne modificerede bilvarmeenhed er imidlertid ude af stand til at udnytte ramtrykket til andet end ventilation og er ligeledes ude af stand 25 til at justere den indkommende lufts udgangstemperatur.

Nodvendigheden af at mâtte indrette luftindtagsenheder-ne og udgangene med en sâdan speciel konstruktion, at den passer til varierende klimatiske forhold, hvorun-der automobiler med bilvarmeenheder kerer, er af eko-30 nomiske grunde en ulempe, da der da ikke kan opnâs de omkostningsbesparelser, som en masseproduktion af stan-dardkomponenter medforer.

Det er derfor formâlet med opfindelsen at anvise en forbedret luftindtagsenhed til et luftkonditionerings-35 anlæg i automobiler.

/ 3

DK 156705 B

Et andet formai med opfindelsen er at anvise en luft-indtagsenhed, som uden at der indrettes en udgang ale-ne til ramtrykventilationen, ti1vejebringer en komfor-tabel ventilation af bilens indre ved effektivt at ga-5 re brug af ramtrykket, og som kan lede ramtrykket ind : i bilens luftkonditioneringsanlæg sâdan, at det kan udnyttes til andre formai end ventilation. Et yderli-gere formai med opfindelsen er at anvise en luftind-tagsenhed til en bils luftkonditioneringsanlæg, og som 10 bâde kan tjene som indgang for luften fra sâvel bilens indre som udefra og lade ventilationen finde sted un-der anvendelse af ramtrykket.

Dette opnâs, idet luftkonditioneringsanlægget ifalge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det omfatter en 15 uden om blæseren fort omlabspassage, som er indrettet til at styre den omgivende luft selektivt gennem varme-elementet eller dettes omlobspassager sâledes, at luften ikke passerer gennem blæsersektionen, og at der i blæser-omlabspassagen er anbragt en omlabspassageklap, som 20 har en relativ lav vægt og er udformet sâledes, at den kan âbnes af luftens ramtryk og alene âbne for blæser-omlabspassagen, nâr blæseren er standset, og lukkes af den trykdifference, som opstâr mellem indtagssektio-nen og varmeenheden, nâr blæseren er i gang.

25 I 1uftindtagsenheden ifalge opfindelsen er den farnævn- te omlabsklap forholdsvis let og er konstrueret sâledes, at den kan âbnes af ramtrykket og lukkes af trykforskel-len, som opstâr mellem luftindtagssektionens side og varmeenhedssiden, nâr blæseren er i drift. Endvidere 30 er denne luftindtagsenhed forsynet med en indgang for den indvendige luft, en indgang for den omgivende luft og en luftindtagsklap, der er i stand til selektivt at âbne og lukke disse luftindtag.

4

DK 156705 B

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et skematisk tværsnit, der viser en konventio-nel automobilvarmeenhed, der er i stand til at ventile-5 re det indre af et automobil ved hjælp af et ramtryk, fig. 2 er et skematisk tværsnit, der viser en bilvarme-enhed med en luftindtagsenhed ifslge opfindelsen, fig. 3 er et skematisk tværsnit, der viser en anden typisk luftindtagsenhed ifelge opfindelsen, 10 fig. 4 er et skematisk tværsnit, der viser endnu en anden typisk luftindtagsenhed if0lge opfindelsen, fig. 5 viser set fra siden en yderligere typisk luftindtagsenhed ifolge opfindelsen, fig. 6 er et tværsnit efter linien VI-VI i fig. 5, og 15 fig. 7 er et skematisk tværsnit, der viser en typisk anvendelse af luftindtagsenheden if0lge opfindelsen.

Fig. 2 viser skematisk en bilvarmeenhed, dvs. et luft-konditioneringsanlæg til automobiler med en luftindtagsenhed 11 ifolge opfindelsen. Denne luftindtagsen-20 hed 11 er forbundet med en varmekanal 12 til en kendt varmeenhed 13 med en varmekerne 15. Luftindtagsenheden 11 omfatter en luftindtagssektion 17, som har en normalt âben indgang 16 til den omgivende luft og en blæsersek-tion 18 med en blæser 14, sâledes at den omgivende luft 25 indfores gennem den nævnte indgang 16 og leveres til varmeenheden 13 i den bageste del af varmeaggregatet.

I den nævnte luftindtagssektion 17 er der indrettet en omlebskanal 19 til at lede den indkommende, omgiven-

DK 156705B

5 de luft direkte til varmeenheden 13 uden om blæsersek-fcionen 18. Omlebskanalen 19 lukkes ved hjælp af en om-lebsklap 20 i denne, mens blæseren 14 er i gang, for at udelukke en ellers mulig luftcirkulation inde i var-5 meenheden. Kun nâr blæseren 14 ikke er igang, holdes omlebskanalen 19 konstant âben uden hensyn til ramtryk-kets storrelse. Omlebsdoren 20 âbnes eller lukkes ude-lukkende ved hjælp af en ledmekanisme eller en aktiva-tor, som er sammenkoblet med en omsklfterkontakt til 10 blæseren 14. I den heri viste udferelsesform er omlobs- kanalen indrettet saledes, at nâr en omskifterkontakt A til blæseren slâs om til positionen for standsning af en motor 21, som tjener til at rotere blæseren 14, lukker en solenoideventil B en luftâbning 22 og sender 15 negativt tryk fra en negativ trykkilde 23 til en akti- vator C, hvorved omlebsklappen 20, der er sammenkoblet

O

med aktivatoren C, âbner omlebskanalen 19.

Varmekanalen 12 danner, nâr koleenheden (ikke vist) fjernes fra luftkonditioneringsanlægget, en stremnings-20 vej til forbindelse af luftindtagsenheden 11 og varme- enheden 12 i stedet for koleenheden og forbinder blæser-sektionen 18 og omlebskanalen 19 lufttæt til varmeenhe-den 12. Den foreliggende udferelsesform er en bilvarme- .·/ enhed af den art, som ikke involverer cirkulation af 25 indeluften, og som er beregnet til brug i omrâder, hvor den atmosfæriske temperatur ikke stiger nævneværdigt, og det derfor selv om sommeren vil være uokonomisk at anvende et bilkeleaggregat. Indferslen af luft i bilens indre standses ved hjælp af en ikke vist gril, som er 30 indrettet i luftindgangen, og som samtidigt tjener til at lede den indkommende luftstrom. 0m ensket kan der indrettes et indtagsror til udelukkende at standse ind-·.· farslen af omgivende luft.

g

Den saledes indrettede luftindtagsenhed 11 er, som vist

DK 156705B

6 i fig. 2, forbundet med varmeenheden 13 ved hjælp af varmekanalen 12. Hvis blæseren 14 i dette tilfælde stand-ses, mens bilen er i bevægelse, âbnes omlobsklappen 20 ved hjælp af aktivatoren C, som virker, nâr blæser-5 omskifterkontakten A slâs fra, med det résultat, at den omgivende luft tilfores gennem omlobskanalen 19 og varmekanalen 12 uden at mode nogen mærkbar modstand.

Ued at lade denne luft fra omgivelserne stremme gennem sin egen passage og ud af en eksisterende udluftnings-10 kanaludgang 24, kan bilens Indre udluftes pâ naturlig mâde og herved bibeholde en komfortabel atmosfære. Da samtlige af denne bils eksisterende udgange, dvs. ud-luftningskanalen 24, en afisningsudgang 25 og en gulv-udgang 26, kan pâregnes at være friholdt for ramtrykket, 15 og der ikke kræves nogen særskilt udgang alene til det te, opnâs besparelser med hensyn til komponenterne og en forenkling af konstruktionen i sin helhed. Endvidere kan bilvarmeenheden opvarme bilens indre og afise vin-duesruderne ved at lukke varmeklapperne 27, 28 og her-20 ved bringe den nævnte tilgangsluft fra omgivelserne til at stromme gennem varmekernen 15, blive opvarmet i varmeenheden 13 til onsket temperatur og blive blæst ud af gulvkanaludgangen 26 eller afisekanaludgangen 25. Ued hjælp af denne bilvarmeenhed kan en bils indre 25 rum sâledes opvarmes, uden at blæseren er i gang, hvor- ved opvarmningen finder sted med et bemærkelsesværdigt lavt energiforbrug.

Fig. 3 viser en anden udforelsesform ifolge opfindelsen, hvor der til en omlobsklap 120 overhovedet ingen meka-30 nisme findes til âbning og lukning af denne klap 120.

Udeladelsen af en sâdan speciel mekanisme muliggores ved, at fremstille omlobsklappen 120 af et letvægtsma-teriale som f.eks. polypropylen, ABS-harpiks, nylon eller anden lignende syntetisk harpiks, sâledes at den-35 ne der kan lukkes eller âbnes ved at variere trykket 7

DK 156705 B

inden i luftindtagssektionen 117. Eftersom trykket ind-vendlgfc i luftindtagssektionen 117, nâr omlebsklappen 120 er konstrueret som beskrevet ovenfor, er lavere end trykket indvendigt i en varmeenhed 113, mens en 5 blæser 114 er i gang, lukkes omlobsklappen 120 af tryk- forskellen. Nâr ramtrykket virker, mens blæseren 114 ikke er i gang, âbnes omlobsklappen 120, sâledes at der opstâr en âbning, som er proportional med ramtryk-kets storrelse. De i fig. 3 anvendte henvisningstal 10 svarer for dele med tilsvarende funktioner til de i fig. 2 anvendte henvisningstal med et tillæg pâ 100.

Den i fig. 3 viste ovenfor beskrevne luftindtagsenhed 111 er forbundet med varmeenheden 113 ved hjælp af var-mekanalen 112. Hvis blæseren 114 i dette tilfælde stand-15 ses, medens bilen er i bevægelse, skubbes klappen 120 op af ramtrykket, pâ grund af den modstand, som blæseren 114 yder, med det résultat, at den omgivende luft sendes gennem et omleb 119 og varmekanalen 112 uden at mode nogen mærkbar modstand. De andre dele af bil-20 varmeenheden fungerer pâ samme mâde som de tilsvarende dele i fig. 2. Eftersom bilvarmeenheden i dette tilfælde kan tilvejebringe den 0nskede rumopvarmning i bilens indre alene ved hjælp af ramtrykket, uden at blæseren er i gang, finder rumopvarmningen sted med 25 et bemærkelsesværdigt lavt energiforbrug.

Fig. 4 viser en yderligere udforelsesform ifolge opfin-delsen. Den i dette tilfælde anvendte luftindtagsenhed 211 er af en type, hvor der foruden en indgang 229 til omgivende luft findes en indgang 216 til den indre luft, 30 der sâledes kan cirkuleres inde i bilen. Pâ lignende mâde som de i fig. 2 og 3 viste luftindtagsenheder 11, 111 er denne luftindtagsenhed 211 sâledes udformet en-ten ud i et med eller adskilt fra en luftindtagssek-tion 217 og en bloksektion 218 med en blæser 214. Til

DK 156705 B

8 forskel fra de i fig. 2 og 3 viste luftindtagssektio-ner 17, 117 grænser âbningerne i denne luftindtagssek-tion 217's udgang 216 til omgivende luft og indgang 229 til indvendig luft op til hinanden og er samtidigt 5 forsynet med en indtagsklap 230 til selektiv âbning eller lukning af henholdsvis den ene eller den anden af de to indgange. Denne indtagsklap 230 er sâledes indrettet, at dens position frit kan omskiftes ved hjælp af i og for sig kendte drivmidler som f.eks. et styre-10 kabel eller et undertryk, der aktiveres ved hjælp af et ikke vist indgangshândtag pâ instrumentbrættet.

I den nævnte luftindtagssektion 217 er der lige som de i fig. 2 og 3 viste modsvarende sektioner udformet en omlobskanal 219 med en omlobsklap 220. Denne kan 15 pâ samme mâde som den i fig. 2 viste modsvarende klap betjenes ved hjælp af en mekanisme, der er sammenkoblet med en blæseromskifter A sâledes, at omlobskanalen kun kan âbnes, nâr blæseren ikke er i gang. Nâr blæseren 214 standses, og indgangen 216 til den omgivende luft 20 âbnes, fores denne ved hjælp af ramtrykket gennem den âbne omlobskanal 219 og direkte videre til en varmeen-hed 213. Luften reguleres til onsket temperatur, idet den bringes til at passere eller ikke passere gennem et varmeaggregat 215, hvorefter luften blæses ind i 25 bilens indre. Ved denne udforelsesform kan anlægget sâledes anvendes til opvarmning af bilens indre eller til afisning af vinduesruderne, samt til naturlig ventilation af bilens indre. Mens blæseren 214 er i gang, lukkes den nævnte omlobsklap 220 pâ lignende mâde som 30 den i fig. 3 viste modsvarende klap ved hjælp af den trykforskel, der opstâr fordi trykket inde i luftind-tagssektionen 217 er lavere end pâ varmeenhedssiden 213. Nâr blæseren 214 ikke er i gang, og ramtrykket virker, âbnes omlobsklappen 220 sâledes, at der opstâr 35 en âbning, der er proportional med det udovede ramtryks

DK 156705 E

9 storrelse. De i fig. 4 anvendt henvisningstal svarer for dele med tilsvarende funktioner til de i fig. 2 anvendte henvisningstal med et tillæg pâ 200.

Fig. 5 og 6 viser nærmere den i fig. 4 viste luftind-5 tagsenhed 211. Luftindtagsenheden 211 omfatter luftind- tagssektionen 217, som tæt ved den omgivende lufts ind-gang 216 har en indgang 229 til indre luft med en gril 231, samt en blæsersektion 218 med en ikke vist blæser, som er forbundet med ovennævnte luftindtagssektion 217.

10 Indgangsklappen 230 til selektivt at âbne eller lukke for henholdsvis den omgivende lufts indgang 216 eller den indre lufts indgang 229 er svingbart fastgjort i denne luftindtagssektion 217 ved hjælp af en aksel 232.

I luftindtagssektionen 217 er der endvidere udformet 15 den omlebskanal 219, som via f.eks. luftindtagsenheden 211 kommunikerer med varmekanalen 212. Omlobsklappen 220, som frit kan âbnes og lukkes, er svingbart fastgjort i omlebskanalen 219 ved hjælp af akselen 233.

Fig. 7 viser en typisk anvendelse, hvor den i fig. 4-6 20 viste luftindtagsenhed 211 er forbundet med varmeenhe- den 213 via en koleenhed 235 med en fordamper 234. Nærmere betegnet er blæseren 214's udblæsningsside og v a r -meenheden 213 forbundet med hinanden via koleenheden 235 pâ en sâdan mâde, at nâr omlebskanalen 219 skal 25 âbnes, kan omlabsklappen 220 sammenkobles med luftind- tagsderen 230 og under tilforslen af indre luft alene âbnes ved hjælp af en mekanisme, som virker uafhængigt af blæserens 214 drift. I dette tilfælde kan omlabska-nalen 219 anvendes som en anden indre luftindgang, som 30 kun âbner under tilfersel af indre luft, og som sâle- des bidrager til at forege luftvolumenet under cirkula-tionen af den indre luft.

Nâr 1uftindtagsenheden, der er konstrueret som ovenfor

DK 156705B

10 beskrevet, udformes som en bilvarmeenhed, kan den ven-tilere og opvarme et automobils indre og afise vindues-ruderne ved at tilfore omgivende luft ved hjælp af ram-trykket. Ved blot at erstatte luftindtagssektionen og 5 varmekanalen med koleenheden, uden at det iovrigt er nedvendigt at ændre konstruktionen, kan denne bilvarme-enhed omdannes til et luftkonditioneringsanlæg til au-tomobiler.

Som det klart fremgâr af ovenstâende beskrivelse, angâr 10 opfindelsen en luftindtagsenhed til et luftkonditione ringsanlæg i automobiler, og som omfatter en blæsersek-tion med en blæser og en luftindtagssektion med mindst én indgang til omgivende luft og er indrettet til at blive forbundet med en varmeenhed med en varmekerne, 15 hvorved luftindtagsenheden er forsynet med en omlobska- nal, hvorigennem den omgivende luft kan stramme til varmeenheden uden at matte passere blæsersektionen, samt en omlobsklap, der kun kan âbne, nâr blæseren er ude af drift. Luftindtagsenheden kan derfor udnytte 20 ramtrykket til at indfore omgivende luft og sende den ne direkte til varmeenheden i stedet for via blæseren.

Ved at udnytte varmeenhedens eksisterende udgang kan luftindtagningsenheden pâ fordelagtig mâde ventilere bilens indre. Ved valgfri opvarmning i varmeenheden 25 og passende valg blandt udgangene kan den opvarme bi lens indre og afise bilens ruder, uden at det er nod-vendigt at anvende blæseren. Nâr luftindtagsenheden ifolge opfindelsen bruges i billuftkonditioneringsan-lægget, kan dette luftkonditioneringsanlæg endvidere 30 omdannes til en bilvarmeenhed, der kan anvende ramtryk- ventilation, ved i stedet for koleenheden blot at ind-rette varmekanalen med en omlabskanal, samt en blæser-sektion. Kort sagt, sætter opfindelsen en bilvarmeenhed med ramtryksventilation og et billuftkonditioneringsan-35 læg med koleenhed i stand til i fællesskab at anvende luftindtagsenheden.

Claims (4)

1. Luftkonditioneringsanlæg til en bil, og som omfat-ter en blæsersektion (18) med en blæser (14); en luft-indtagssektion (17) med mindst en indgang (16) til den omgivende luft; og en med indtagssektionen forbundet 5 varmeenhed (13), som indeholder et varmeelement (15) og hertil horende omlobspassager, hvorigennem luften kan stromme forbi uden om varmeelementet, kende-t e g n e t ved, at anlægget desuden omfatter en uden om blæseren (14) fort omlobspassage (19), som e r i n d -10 rettet til at kunne styre den omgivende luft selektivt gennem varmeelementet (15) eller dettes omlabspassager sâledes, at luften ikke passerer gennem blæsersektionen (18), og at der i blæseromlobspassagen er anbragt en omlobspassageklap (20), som har en relativt lav vægt 15 og er udformet sâledes, at den kan âbnes af luftens ramtryk og alene âbne for blæseromlobspassagen, nâr blæseren er standset, og lukkes af den trykdifference, som opstêr mellem indtagssektionen (17) og varmeenhe-den (13), nir blæseren er i gang.

2. Luftkonditioneringsanlæg ifolge krav 1, k e n d e - t e g n e t ved, at varmeelementets (15) omlobspassa-ge omfatter en omlobsklap (27, 28), som kan âbnes og lukkes for at styre stromningen gennem varmeelementet (15), og at varmeelementet er friholdt for forhindrin-25 ger, som kunne hindre luftens frie adgang til varmeen- heden (13) og luftens stromning gennem varmeelementet (15).

3. Luftkonditioneringsanlæg ifolge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at indtagssektionen (17) 30 omfatter en indre luftindgang og en indgangsklap, som er indrettet til selektivt at kunne âbne og lukke den DK 156705 B indre luftindgang og luftindgangen til den omgivende luf t.

4. Luftkonditioneringsanlæg ifalge krav 1, eller 2, kendetegnet ved, afc indtagssektionen (17) 5 omfatter en kaleenhed, sam er indrettet sâledes, at den gennems trammes af luften til varmeenheden. -> *