JPH09508875A - 加熱及び／又は空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は特に自動車の乗客室のための加熱及び／又は空調装置に関する。公知の加熱及び／又は冷却装置においては、空気を拡散させるための制御装置は大きな取付け空間を必要とする回動フラップである。本発明によれば、回動可能又は移動可能なフインを有する取付けフレームが制御されるべきダクトの自由の流れ断面の中に導入される。本発明はさらに自動車空調装置の使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 加熱及び／又は空調装置 本発明は、少なくとも１つのヒーターと１つの蒸発器とを含むハウジングと、 入口及び出口開口と、前記開口を連結し空気を蒸発器を通して選択的に流す空気 通路とを有する、特に自動車の乗客室のための加熱及び／又は空調装置に関し、 ヒーター又はヒーターと蒸発器と制御手段とが空気通路に組合わされ空気通路を 閉じ又は開きまた通過する空気容量にとって自由の断面を決定するようにしてい る。 この型式の加熱及び／又は空調装置はすでに公知である。このような装置の基 本構造は図２に示されている。これらの公知の装置は制御手段として蝶着された フラップを使用し、これらのフラップは、枢軸から突出する２つの部分が対応し て配設された通路をそれぞれ開き又は閉じるよう作用する２重腕のレバーとして 作用するように配置されている。この装置は、例えば冷却目的のため、蒸発器か ら到着した空気が、制御フラップが対応位置を占めた時自動車の乗客室の中へと 直ちに案内され、又は加熱及び／又は乾燥目的のため、空気が全部まずヒーター を通り次に自動車の乗客室に入るよう案内されるようになっており、フラップの 中間位置がまたその開き角度に応じてとられることが理解される。この種の加熱 及び／又は空調装置は設計により図２のＬ₂で示される一定の作り込み深さを必 要とする。 ドイツ特許公開第 4119474号は自動車の乗客室のための加熱又は空調装置を開 示しており、熱及び冷却空気の相互の混合を増進するためルーバー状のフラップ が新鮮な空気と熱空気を取入れるための 制御要素として設けられている。この刊行物において述べられているように、こ の記載された構造は、比較的小さな混合室の中で乗客室の中に送るための均一の 温度の空気を利用することができる。しかし、この装置は加熱又は空調装置の取 付けられた全体の寸法を減少させるには寄与しない。さらに、ルーバーとして共 に作用するようにされているが別々に取付けなければならない複数の蝶着された フラップの配置取付けは比較的複雑な工程である。 同じことが自動車の乗客用の他の公知の加熱及び空調装置（ドイツ特許公開第 3203927号）に対し当てはまり、熱交換器が、反対方向に動かすことのできる戻 り配管のための閉鎖部材に連結されたフラップ調節装置によって、自動車の室内 の領域に置かれている。この装置の場合、依然として空気の流れの制御のために 必要とされる他の制御要素の殆んど全てが前に述べたように蝶着されたフラップ として設計されている。 そこで、本発明の目的は、上記型式の加熱及び／又は空調装置のために、装置 全体の大きさを著しく減少することができ、しかも構造上の入力を著しく増大す ることのない又は装置の作用に関する欠点を全て受け容れることのできる解決手 段を提供することである。 上記の目的は、上記の型の加熱及び／又は空調装置に関し、制御手段が通路の 断面に適合する取付けフレームとして構成され、複数の薄板がフレームの中を案 内され、薄板の大きさが閉じた位置で薄板がフレームの全断面に及ぶように都合 好く選択される配置構造により、達成される。この配置構造の結果として、フラ ップの回動運動に必要な空間はもはや必要でなくなり、そのため以下にさらに詳 細に記載されるように、図１でＬ₁によって示されるような蝶着フラップを具備 する構造の長さの僅か60％にすぎない著しく小さな取付け長さが達成される。さ らにまた、混合室からの空気出口開口に もまた薄板を有するこのような取付けフレームが設けられ、その結果全体の大き さがより小さくなるという利点が得られる。薄板を受け入れるフレームの取付け は、特にフレームのために必要とされる挿入用開口又は受け入れ穴がハウジング に予め形成される場合に容易となる。 本発明のさらなる発展によれば、各薄板はフレームに支持された軸の周りに90 °の角度にわたって揺動するよう調整される。 しかし、薄板をフレームの中を平行にシャッター式に摺動するよう配設するこ ともできる。この両方の場合に、薄板は一方を他方に連結することができそして 共通に駆動することができる。 また勿論、蝶着され摺動する薄板の組合せもまた可能である。 本発明のまた他の発展によれば、薄板は流れの方向に整列された流れ翼形の格 子板の形式をとることができ、この場合この２つの格子板が一方が他方に対し摺 動するよう配置され自由の断面に影響を与えるようにし、この格子板の一方が静 止するのに対し他方が摺動するよう配置される。これらの格子板はこの場合最初 の流れ方向で滴形状の流れ翼形を形成する薄板が設けられ、隣り合った薄板の間 の空間が、第２の格子板の薄板の最大幅にほぼ一致するようにする。この構造の 場合２つの格子が一方が他方に対し流れの方向に動くように作られていたならば 、一方の格子の薄板の翼形が他の格子板の翼形の自由断面の中へと小さく又は大 きく摺動され、この結果自由断面が調節可能となりまたこのように形成された薄 板構造が十分に閉じられるようになる。 本発明の他の変形例は流れ翼形の一部を最初の流れ方向に対し横方向に移動で きるようにしそれにより例えば流れの方向で流れ翼形の前方部分が隣接する翼形 の間の空間に入りそのためこれにより格子板の自由断面を制御すること又は自由 断面を完全に閉鎖すること もまた可能となる。全ての場合、共通の駆動装置が薄板を調節するために設けら れる。 本発明は図面に示される一定の実施態様を示すことにより以下に記載される。 ここで 図１は本発明による自動車用の加熱及び／又は空調装置の第１の実施態様の概 略縦断面図を示す。 図２は先行技術の装置の図４に示されるのと同様の断面図を示す。 図３は図１に示される実施態様に用いられる、薄板が閉じられた位置の、取付 けフレームの斜面図を示す。 図４は矢印IVによって示される方向の図３の取付けフレームの図を示す。 図５は薄板が完全に開いた位置にある図３の取付けフレームを示す。 図６は薄板が開いた位置にある図４の取付けフレームの図を示す。 図７は取付けフレームの他の実施態様の前面図を示す。 図８はVIII−VIII線に沿った図７の実施態様の断面図を示す。 図９は薄板の格子が完全に開いた位置にある異なる実施態様の図８と同様の断 面図を示す。 図10は空気の流れが部分的に減少された位置にある図９と同様の断面図を示す 。 図11は流れの断面が完全に閉じられている図９と同様の断面図を示す。 図12は取付けフレームの異なる変形例の図７と同様な前面図を示す。 図13は図12の取付けフレームのＸIII−ＸIIIに沿った開いた位置の 断面図を示す。 図14は図13のＸIV線に沿った断面図を示す。 図15は薄板がフレームの中を一方が他方に平行に摺動できる薄板構造を有する 取付けフレームのさらに他の変形例の図12と同様の図を示す。 図16は図15の取付けフレームの矢印ＸVIの方向に見た頂面図を示す。 図１の概略図は、蒸発器（２）とヒーター（３）とを含む、自動車用の加熱及 び／又は空調装置のハウジング（１）を示す。ハウジング（１）は、ハウジング （１）に矢印（６）の方向に導入され例えば送風機によって助けられそしてハウ ジング（１）を矢印（７）の方向に出て詳細には示されない方法で自動車の乗客 室の中に放出される空気の流れのための入口（４）と出口（５）とを具備してい る。入口（４）と出口（５）との間にこの実施例では通路（８と９）の形式の２ つの流路が設けられ、この構造は、図３から６を参照して以下にさらに詳細に記 載されるように、通路（８）の１つが蝶着された薄板（11）を有する取付けフレ ーム（10）によって開かれまた閉じられ、一方通路（９）が実質的に同じ構造で 同様に薄板（11）が設けられた取付けフレーム（10）によって開かれまた閉じら れる。通路（９）はヒーター（３）が配設される室（12）に通じている。室（12 ）は、取付けフレーム（10）の後側の通路（８）の隣りに延びる出口室（13）と の合流点において、通路（８と９）の中の取付けフレーム（10）とほぼ同じ構造 の他の取付けフレーム（10′）により、閉じられまた開かれる。薄板の揺動角度 は空気の流れが案内できるようにし、それにより２つの空気の流れの改良された 相互の混合が達成できるようにする。 図示された実施態様において、薄板（11）が設けられた３つの取 付けフレーム（10と10′）が実質的に星状の構造に配置され、図面に直角の方向 にハウジング（１）の図示されていない取付け開口に導入され、又はハウジング の組立ての間に対応の受け入れ穴に嵌め込まれる。略図で示されるように、取付 けフレームは回転可能なカム円板（15）が取付けられた共通の駆動装置（14）に より駆動される。カム円板（15）の構造は、揺動角度に応じて、この２つの取付 けフレーム（10）の開放作用と閉鎖作用が合致しフレームの一方が他方の開かれ た時閉じられるような構造となっている。取付けフレーム（10′）の薄板は、通 路（９）の中の取付けフレームの薄板（11）が完全に開いた位置にある時に完全 に開いた位置にある。取付けフレーム（10′）の薄板は、通路（９）の取付けフ レームの薄板（11）がまた閉じられそして通路（８）の取付けフレーム（10）の 薄板（11）が完全に開いた位置にある時に閉じられる。 これはしたがって以下のような選択的に調節可能な作動位置をもたらす。 流れ通路（８）が開かれる。流れ通路（９）と室（12）が閉じられる。この装 置に矢印（６）の方向に入る新鮮な空気は蒸発器（２）を通って案内されそして 矢印（７）で示される方向に冷却のため乗客室に入ることができる。 通路（８）は閉じられ、これに対し通路（９）と室（12）は開かれる。新鮮な 空気はついで蒸発器（２）とヒーター（３）とを通って流れ、乾燥され加熱され そして乗客室に入ることができる。薄板が図１に示されるように部分的に開かれ たならば、新鮮な空気の一部は乗客室に直接入り、また新鮮な空気の他の部分は ヒーター（３）を横切り付加的に案内される。 図２は従来技術の加熱及び／又は空調装置の同様のハウジング（１ａ）を示し 、同一部分はここでは（ａ）のみを付記して同一の参 照番号で示されている。ここでも空気は蒸発器（２ａ）に矢印（６）の方向に流 れ、そしてヒーター（３ａ）が、通路（８ａ）又は（９ａ）が開かれるか閉じら れるかによって、流れ通路に包含されるか流れ通路から遮断されるかされる。し かし、図１の場合に薄板を有する取付けフレームの形式をとる通路を開いたり閉 じたりする制御手段に比べて、この場合の手段は、軸線（16）の周りに揺動し位 置（17ａ）にある時に通路（９）したがって室（12ａ）を閉じ新鮮な空気が乗客 室の中へと案内される制御フラップ（17）として構成されている。この位置にお いてフラップ（17）は通路（８ａ）を閉じそれによりこの位置で空気は蒸発器と ヒーター（３ａ）を通って案内される。鎖線で示されるように、２重腕レバーと して構成されているフラップ（17）が回動運動のため比較的大きな空間を必要と する。これは先行技術の装置の全体の長さ（Ｌ₂）が図１に比較のために示され ている本発明の装置の全体の長さ（Ｌ₁）よりも大きくなる結果をもたらす。長 さＬ₁はより小さな開き角度の場合にＬ₂の長さのほぼ 0.6倍にすぎない長さであ り、空気の流れは層となり、そしてこの現象は効果的な相互の混合を妨げること になる。 図３から６は図１による取付けフレーム10と10′の構造を示す。フレームは、 その寸法が通路（８）と（９）の寸法にそれぞれ適合し又は室（12）からの出口 に適合されたフレーム（18）からなり、このフレーム（18）は薄板の端部を支持 し、薄板には枢軸ピン（19）が設けられている。薄板（11）の各々は、固く取付 けられた突起（20）を介して共通の調節レバー（21）に取付けられた長手方向の 縁の一方を有し、それによりこれら薄板が共通の駆動装置により調節されるよう にし、図示の実施態様の場合はこれが、駆動モーターの図示しないピニオンが薄 板の１つに固く連結されたピニオン（22）を駆動し薄板の各々が約90°の回動運 動をするという事実によっ て達成される。これは、薄板（11）がその一方が他方に略示されたシールリップ （23）により接触している図４と３に示される閉じた位置から図５と６に示され る開いた位置へと普通に回動できるようにする。このほかの中間位置においては 、自由の流れ断面がこれに対応して減少される。 図７と８は薄板格子を有する取付けフレームの変形を示しこの場合においては 蝶着された薄板がフレーム（24）に設けられておらず、代わりに、流れの方向（ 25）とは反対の方向に傾斜した滴形状の流れ翼形が矩形断面にわたって分配され ている。流れ翼形として構成されたこれら全ての薄板（26）はそれぞれ、流れの 方向と反対の方向を向き薄板の固定された部分（26）に対し図８に見られる矢印 （28）によって示される方向に移動することのできる端部キャップ（27）が設け られている。図８は、共通の摺動フレーム（29）に配設されているキャップ部分 （27）が等間隔（ａ）で配設された翼形薄板（26）の間の中間位置へと動かされ た位置を示している。この位置は、取付けフレーム（24）を通って減少された流 れができるようにする。キャップ部分（27）が隣接する翼形薄板（26）の間の自 由空間を完全に閉じるまで左側にさらに動かされた時、自由空間が完全に閉じら れる。キャップ部分が図８に示される位置から長さ（ｂ）だけ右側に動かされた 時、流れの断面は完全に開かれる。（30）で示されるこの実施態様の場合に、摺 動フレーム（29）は矢印（28）の方向に移動するため図示しない案内の中に保持 されている。 図９から11は図７と８の格子フレームとほぼ同じやり方で作動する取付けフレ ーム（31）の変形を示している。ここでも、滴形状の流れ形状を有する多数の薄 板（33）が取付けフレーム（31）に横断面にわたって等間隔に分配されて設けら れ、また流れの方向（25）と反対の方向を向くヘッドがフレーム（31）に対し摺 動することの できるフレーム（32）に配設されている。格子を通る完全な流れの断面を示す図 ９に示される位置において、その作用が図10に示される中間位置から明らかとな る円形断面の通路開口（35）が可動ヘッド（34）と固定された翼形（33）との間 に形成されている。すなわち、摺動フレーム（32）が流れの方向（25）を横切っ て測って翼形（33）の幅の半分に等しい長さ（ｂ）だけ移動しているこの位置に おいて、ヘッド（34）は隣接薄板翼形（33）の間の自由の流れ断面の丁度半分を 占めるが、その理由は全ての翼形の間の相互の間隔が２つの翼形（33）の間の自 由の通路幅が前記の値（ｂ）に等しいようになっているからである。しかしヘッ ド（34）と翼形要素（33）との間の開口（35）の特別の構造により、Ｓ字形の流 れ通路が図10に示される位置において残りの自由の流れ断面に加えて得られ、こ のＳ字形流れ通路は余分の空気が流れるようにしそれにより最も効果に活用され る流れの案内が中間の状態で達成され、これが例えば図８のフラップ要素（27） の背後の望ましくない乱流を大きく防止する。図11は最後に摺動フレーム（32） が長さ（ｂ）だけ右側から左側に移動された閉じた位置を示している。この流れ の断面はこの位置で完全に閉じられている。 図12から14は翼形断面形状の形式の薄板（36）を有する閉鎖格子を用いた取付 けフレームの他の変形例を示す。この構造の場合は、２つの実質的に等しい配列 の薄板翼形（36）と（37）が設けられ、薄板翼形（37）は静止部分に配設され取 付けフレームとしての作用をし、また薄板翼形（36）は、矢印（40）で示される 方向の流れ方向（25）と反対方向とにフレーム（38）に対して移動できるフレー ム（39）に配設されている。その寸法は薄板（37）の間の自由の流れ幅（ｂ）が 個々の薄板翼形（37）と（36）の幅に一致するように選択される。この結果、翼 形（36）は翼形（37）の間の空間の中へ と動かされ薄板翼形（37）の間の自由な流れ断面が完全に閉じられるようにする 。さらに、この場合、上端と下端に、前端が固定された薄板翼形（27）の間に配 設されたウエブ状連結片（41）が設けられ、これら連結片は可動薄板翼形（36） の上端と下端に終端部分が得られるよう作用する。 図15と16は最後に取付けフレーム（42）の最後の変形を示し、この取付けフレ ーム（42）はフレーム（42）の中の案内に取付けられ相互に対し平行にシャッタ ーのように移動される一列の薄板（34）からなっている。 この変形例の構造は、上記した図面に示された他の取付けフレームと同様に便 利にはプラスチック材料で形成された取付けフレーム（42）に２つの薄板の列（ 43）と（44）が設けられ、各薄板の列が別々に右側又は左側の流れ開口（45）又 は（46）をそれぞれ閉じ又は開くような構造である。この目的で、薄板（44）と （43）のための溝状の案内（47）がそれぞれフレーム（42）に設けられ、案内（ 47）が薄板（43と44）の上縁と下縁のための案内として作用する。各組（43と44 ）の最も内側の薄板は歯付きロッド（48）を介して、電気モーター（50）の傘歯 車ピニオン（51）と噛み合う傘歯車（49）に連結される。図15から明らかなよう に、歯付きロッド（48と48′）は歯車（49）と噛み合い傘歯車（49）が駆動され た時この２つの歯付きロッドが一方が他方に対して反対方向に動かされるように する。図15はしたがって歯付きロッド（48）に回動突起（52）を介して連結され た薄板（44）がその最も外側の左側の位置に動かされた左側の位置の歯付きロッ ド（48）を示している。この薄板（44）は−全ての他の薄板（44）と同様に−そ の両側縁に案内縁（53）が設けられ、歯付きロッド（48）により駆動される各薄 板がその隣りの薄板を伴走させそれにより図15に示される実施態様の場合、移動 可能な薄板（44）が全てその左端位置にあり開口（46）が開かれるようにする。 これに対し、第２の歯付きロッド（48′）が図15に示される位置を占め、この 位置にあるその回動突起が、薄板（44）と同じように両端に案内縁（53）が設け られた最も内側の薄板（43）が各隣接薄板を伴走したフレーム（42）の中心に対 面し、それによりこれら３つの薄板（43）が全て相互に重なり合い流れ開口（45 ）を完全に閉じるようにする。このような構造は例えば流れ通路が図１を参照し て上記した加熱及び／又は空調装置のハウジングと通路（８と９）において交互 に開きまた閉じなければならない時に、有利に使用される。 図16の鎖線は所要の取付け寸法と比較して再度、蝶着されたフラップ（54）が 各流れ通路を開き又は閉じるのに用いられ開口（46と45）により形成されている 方式を示している。フラップ（54）の揺動半径とこの目的のため必要なハウジン グの構造とにより、著しく大きな全体空間がこの場合に必要となることが明らか にわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルティン，ラルフ ドイツ連邦共和国，デー−71726 ベニン ゲン，アムルーメルグラベン ３ (72)発明者 ニューマン，フラジミル ドイツ連邦共和国，デー−75196 レムヒ ンゲン，グリューネワルトシュトラーセ 39 (72)発明者 ローランド，ベルナー ドイツ連邦共和国，デー−75181 ホルツ ハイム，ガルテンベク 89 (72)発明者 ゼクツァー，レオポルド ドイツ連邦共和国，デー−71729 エルド マンシャウゼン，イン デン アイヘルゲ ルテン 11

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に自動車の乗客室のための加熱及び／又は空調装置であって、少なくと も１つのヒーター（３）と１つの蒸発器（２）とを収容しているハウジング（１ ）と、入口及び出口開口（４，５）と入口及び出口開口を連結し空気を蒸発器、 ヒーター又はその両者を通って選択的に流す通路（８，９）と、通路（８，９） に結合され通路を閉鎖し又は開放しまた通路を通過する空気容量のための自由の 断面を決定する制御手段とを有している加熱及び／又は空調装置において、 制御手段が通路（８，９）の断面に適合した取付けフレームとして構成され、 複数の薄板（11，26，27，33，34，36，37，43，44）が取付けフレームの中を案 内され、薄板の寸法が、閉じた位置で薄板が取付けフレームの全断面を覆うよう に選択されている、自動車の乗客室のための加熱及び／又は空調装置。 ２．ハウジング（１）に取付けフレーム（10，10′，24，31，38，41）のため の挿入開口又は受け入れ穴が設けられている請求項１に記載の加熱及び／又は空 調装置。 ３．各薄板が取付けフレーム（10）のフレーム（18）に支持された軸の周りに 90°の角度にわたって揺動するよう配設されている請求項１又は２に記載の加熱 及び／又は空調装置。 ４．薄板（44，43）がフレーム（42）の中を平行にシャッターのように摺動す るよう配設されている請求項１又は２に記載の加熱及び／又は空調装置。 ５．蝶着された薄板（11）と摺動薄板（44，43）が１つの取付けフレームの中 に組込まれている請求項１又は２に記載の加熱及び／又は空調装置。 ６．薄板（27，26，34，33，36，37）が流れの方向に整列された流れの翼形を 有する格子の形式である請求項１に記載の加熱及び／又は空調装置。 ７．２つの格子（26と27，33と34，36と37）が、一方が他方に対し摺動するよ う配設され自由の断面に影響を及ぼすようにしている請求項６に記載の加熱及び ／又は空調装置。 ８．格子はそれぞれ内側の流れ方向に滴形状の流れの翼形（26，27，33，34， 36，37）が設けられ、隣接する薄板の間の空間が第２の格子の薄板の最大幅（ｂ ）に一致している請求項７に記載の加熱及び／又は空調装置。 ９．２つの格子（38，39）は一方が他方に対し流れ方向（25）に移動可能であ り一方の格子の薄板の翼形（36）が他方の格子の翼形（37）の自由断面の中で小 さく又は大きく摺動されるようにしている請求項８に記載の加熱及び／又は空調 装置。 10．流れの翼形（26，33）の一部（27，34）が最初の流れ方向（25）を横切る 方向に移動可能である請求項６に記載の加熱及び／又は空調装置。 11．各薄板が相互に連結され共通に駆動される前記各請求項に記載の加熱及び ／又は空調装置。