SE525277C2 - Luftbehandlingsmodul i synnerhet för termisk behandling av luft som skall införas i fordonskupén av ett fordon - Google Patents

Description

0000 0000 00 0 Q o p o o 0 000c I a c n o 0 0000 0 in 0010 0 OI I o 000 Från DE 196 37 020' A1 är känt ett uppvärmningsaggregat vilket via slangledning- ar är anslutet till det system som skall värmas. Den i uppvärmningsaggregatet alst- rade spillvärmen utnyttjas i en avgasvärmeväxlare för värmning av den luft som inmatas i fordonskupén.

Från DE 39 43 335 Al är känd en fordonsvärmare vari uppvärmningsaggregatets värmeväxlare är direkt ansluten till hetluftsvärmeväxlaren varigenom dessa båda komponenter är sammanfogade till en enhet.

Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en luftbehandlingsmodul isynnerhet för termisk behandling av luft som skall inmatas i fordonskupén av ett motorfordon, vilken genom sin enkla struktur möjliggör en integrering i ett flertal exempelvis genom olika fordonstyper tillhandahàllna systemmiljöer.

Enligt föreliggande uppfinning möts detta syfte genom en luftbehandlingsmodul isynnerhet för termisk behandling av luft som skall inmatas i fordonskupën av ett motorfordon, och innefattande en i ett fordon monterbar bäranordning, ett av bär- anordningen uppburet fläktaggregat, ett av båranordningen uppburet första värme- växlaraggregat för termisk behandling av luft som frammatas av fläktaggregatet, vidare innefattande ett uppvärmningsaggregat och ett andra värmeväxlaraggregat som mottar värme frän uppvärmningsaggregatet, varvid uppvärmningsaggregatet och det andra värmeväxlaraggregatet är uppbuma av bäranordningen.

I den uppfinningsenliga luftbehandlingsmodulen är således alla väsentliga system- komponenter anordnade i en och samma bäranordning, vilken därefter i form av en sammansatt installationsenhet kan anbringas i ett fordon. Förutom de separata hällarna för olika systemkomponenter bortfaller därigenom även de till känd teknik hörande slanganslutningarna, såväl som elektriska ledningar och bränsleförsöij- ningsledningar.

I en speciellt föredragen utföringsform anvisas att bäranordningen uppvisar ett ändparti vilket i en i fordonet monterad bäranordning väsentligen fullständigt till- sluter en öppning i en brandvägg som separerar fordonskupén från ett motorrum, och att det andra värmeväxlaraggregatet och / eller uppvärmningsaggregatet uppbä- 0 v o 0 0 0 00 000 000 525 2773 res av bäranordningen i närhet av ändpartiet. Genom denna utformning säkerställs att uppvärmningsaggregatet, som vanligtvis uppvisar en öppen låga för uppvärm- ning, kan anordnas med området för denna låga liggande helt och hållet utanför fordonskupén som med hjälp av brandväggen är skild från motorrummet. Isynner- het förutses därvid att värmeväxlaraggregatet och /eller uppvärmningsaggregatet uppbårs på den sida av ändpartiet som är avsedd att placeras för att vara vänd mot motonummet.

För att därvid på enklaste sätt skapa förbindelse mellan de båda värmeväzclaragge- gaten föreslås att ett fluidutlopp från det andra värmeväxlaraggregatet är anordnat på den mot fordonskupén vända sidan av ändpartiet, varvid dessutom företrädesvis anvisas, att ett fluidutlopp av det andra vårmeväxlaraggregatet är direkt anslutet till ett fluidinlopp av det första värrnevâxlaraggregatet, och / eller att ett fluidutlopp av det första värmeväxlaraggregatet är direkt anslutet till ett ledningssystem som leder till ett drivaggregat. För att i en dylik anordning på enklaste sätt även upprätta för- bindelse med drivaggregatets kylrnediumsystem, föreslås vidare att ett fluidinlopp av det andra värmeväxlaraggregatet ansluts till en motorvärmevåxlare med hjälp av en slangförbindelse.

I den uppfinningsenliga luftbehandlingsmodulen föreslås dessutom att båranord- ningen är formad som ett hus och uppvisar ett utloppsområde för genom huset strömmande luft för införing i fordonskupén. För ytterligare systemintegrering anvi- sas därtill, att en klimatiseringsenhet uppbäres av båranordningen.

Föreliggande uppfinning kommer nedan att beskrivas närmare i anslutning till bi- lagda ritning, vilken schematiskt visar ett fordonsparti innefattande en modul enligt uppfinningen.

Det i figuren visade partiet av ett fordon 10 är med hjälp av en brandvägg 12 hu- vudsakligen uppdelati ett främre motorrum 14 och en med 16 allmänt beteclcnad fordonskupé 16. I denna fordonskupé 16 föreligger en instmmentbräda 18, den på en rattstång 20 uppbuma ratten 22, samt häri ej närmare beskrivna tillkommande fordonskomponenter. Motorrummet 14 år uppifrån tillslutet med hjälp av en mo- torhuv 24, till vilken vindrutan 26 av fordonet 10 ansluter i riktning bakifrån. I for- donskupén 16 är en luftbehandlingsmodul 28 anordnad med sina huvudsakliga 5 2 5 2 7 7 4 -.I'= - =2i=~ =.I= systemkomponenter. Denna luftbehandlingsmodul 28 innefattar ett med 30 allmänt betecknat hus, vilket i princip även bildar en bärare för de olika systemkomponen- tema av modulen 28. Detta hus 30 kan med alla däri anordnade respektive upp- burna komponenter vara integrerat anordnat i fordonet 10 för att sträcka sig från sidan av fordonskupén 16. Därvid kommer ett husparti 34 innehållande en fläkt 32 huvudsakligen att ligga framför vindrutan 26 och under motorhuven 24, så. att friskluft kan strömma in till fläkten 32 i anslutningsområdet mellan motorhuven 24 och vindrutan 26, såsom visas med hjälp av en pil P1. Det skall påpekas att brand- väggen 12 exempelvis kan uppvisa en huspartiet 34 motsvarande och detta delvis omslutande form. I ett till huspartiet 34 anslutande husparti 36 är en värmevâxlare 38 anordnad eller uppburen. Den med fläkten 32 frammatade luften lämnar denna fläkt 32 i riktning av pilen P2 på sådant sätt, att luften förs i riktning mot värmeväx- laren 38 för att strömma genom denna respektive utmed dennas utsida, för att på detta sätt bringas i värmeöverförande kontakt med värmeväxlaren 38. I ett ut- strömningsomráde 40 av huset 30 lämnar den termiskt behandlade luften värme- växlaren 38 och utmatas till fordonskupén 16 via olika utloppsställen 42. Dessa utloppsställen 42 kan delvis vara utformade med spjäll, för påverkning av luft- strömmen eller luftfördelningen i fordonskupén 16.

Vidare framgår av figuren att en öppning 44 är formad i brandväggen 12. Ett exem- pelvis i sin formgivning till geometrin av öppningen 44 anpassat husparti 46 sträcker sig delvis genom denna öppning 44, så att öppningen 44 i brandväggen 12 huvudsakligen fullständigt tillslutes genom detta ändparti 46 av huset 30 när huset är iritegnarat i fordonet 10. Därvid kan det exempelvis vara av fördel att i ändpartiet 46 anbringa tillkommande anpassningsområden för montering i olika fordonstyper, för att kunna tillhandahålla en anpassning till olika geometrier av öppningen 44.

I huspartiet 46 av huset 30 uppbärs ett uppvärmningsaggregat 48 med en tillkom- mande värmeväxlare 50. Det inses att värmeväxlaren 50 respektive ett utloppsom- råde av denna sträcker sig genom huset 30 i partiet 46, på sådant sätt att den är belägen med en utloppsöppning 52 på var sida av huspartiet 46 och som skall mon- teras respektive är monterad för att vara vänd mot fordonskupén 16. Ett inlopps- område 56 av den för uppvärmning av luften avsedda värmeväxlaren 38 står i di- rekt förbindelse med detta utloppsområde 52 av värmeväxlaren 50. På motsvarande s :z 5 2 7 7 5 -.:2 - - sätt är ett utloppsområde 58 av vârmeväxlaren 38 förbundet med ett till drivaggre- gatet förande ledningsområde 60.

Vid förbränning överförs således värme från uppvärmningsaggregatet 48, vilket fö- reträdesvis drivs med samma bränsle som drivaggregatet av fordonet 10, till värme- våxlaren 50. Den däri lagrade fluiden leds med hjälp av en ej visad matningspump till utloppsöppningen 52, och strömmar där in i värmeväxlaren 38. Efter att denna fluid eller denna vätska har genomströmmat värmeväxlaren 38 under överföring av värme till den över värmeväxlaren strömmande luften, lämnar fluiden värmeväxla- ren 38 i området av utloppsöppningen 58 i riktning mot drivaggregatet, varifrån den därefter återförs till en inloppsöppning 62 av vârmeväxlaren 50. På detta sätt an- vänds mycket effektivt den med hjälp av det bränsledrivna uppvärmningsaggegatet 48 framställda värmen, varvid ett utnyttjande kan ske såväl för värmning av for- donskupén 16 som för värmning av drivaggregatet. Det är även möjligt att medelst lämplig ledningsdragning valfritt värma endast fordonskupên 16 eller drivaggrega- tet.

Anordnandet av uppvärmningsaggregatet 48 såväl som den till aggregatet hörande värmevåxlaren 50 i huset 30 kan exempelvis ske på sådant sätt, att uppvärmnings- aggregatet 48 uppbärs indirekt av huset 30 genom att vara monterat på värmeväx- laren 50, vilken i sin tur är uppburen av huset 30. Härvid kan utformningen av det genom uppvärmningsaggregatet 48 och värmeväxlaren bildade systemet exempelvis vara av sådan art, att värmeväxlaren 50 huvudsakligen är formad som ett dubbel- väggigt kärl med ett yttre värmeväxlarhus och ett inre värmeväxlarhus varigenom den fluid som skall värmas kan strömma genom en mellan de två vårmeväxlarhu- sen innesluten volym. Uppvärmningsaggregatet 48, huvudsakligen innefattande en brännare med brännkammaare, flamrör, bränsletillförsel och förbränningsluftflälct, g. kan därvid såsom schematiskt antyds i figuren vara monterat i den väsentligen kärlformade värmevâxlaren 50, och uppbäras av denna. Följaktligen är därvid upp- ¿ värmningsaggregatet 48, såsom redan nämnts, indirekt uppburet av huset 30 eller huspartiet 46 genom att den uppvärmningsaggregatet 48 bärande vårmevåxlaren _ °' 50 är monterad därpå, exempelvis fastskruvad. Självfallet är därvid även möjligt att integrera värmeväxlaren 50, exempelvis det ovan nämnda yttre värmeväxlarhuset, i huset 30 eller huspartiet 46, så att värmeväxlaren 50 eller ett område av denna ge- Ä..- nom en sådan integrerad utformning uppbäres av huset 30. Även dä kan uppvärm- 525 277 6 ningsaggregatet 48 vara indirekt uppburen av huset 30 via värmeväxlaren 50.

Självfallet år det dessutom även möjligt att separat eller som komplement fixera uppvärmningsaggregatet 48 direkt på huset 30. Det är självfallet även möjligt att i likhet med ovan nämnda husparti av värmevåxlaren 50 anordna andra partier av huset 30 som integrerade beståndsdelar av ett gemensamt hus, såsom huspartier- na 34,36 vilka mottager fläkten 32 och värmeväxlaren 38. I samtliga fall erbjuds den fördelen, att alla väsentliga systemkomponenter av luftbehandlingsmodulen 28 enligt uppfmningen uppbärs av ett enstaka, exempelvis av flera husdelar samman- satt eller huvudsakligen i ett stycke format hus 30, för att tillsammans med detta vara integrerbart i fordonet 10. Företrädesvis erfordras inte några som helst slang- förbindelser mellan de två värmeväxlarna 50 och 38, vilket exempelvis skulle vara fallet om uppvärmningsaggregatet 48 med tillhörande värmeväxlare 50 skulle mon- teras i annat område av motorrummet l4. Likväl sörjs för att uppvärmningsaggre- gatet 48 i sin helhet är anordnat på den sida av brandväggen 12 respektive huspar- tiet 46, som år vänd in mot motorrummet 14 eller som befinner sigi detta. Upp- vårmningsaggregatet 48 ligger därmed helt och hållet utanför fordonskupén 16.

Den direkta förbindelsen mellan de båda vårmevåxlarorganen kan exempelvis ske pä sådant sätt, att dessa eller deras respektive hus är direkt inbördes anliggande och förbundna med hjälp av mellanlagrade tätningsorgan. För detta ändamål kan en rörledning eller motsvarande vara anordnad på åtminstone den ena värmeväxla- ren eller på dennas hus. Likaledes är det möjligt att den ena av värmeväxlarna 50,38 eller tillhörande hus uppvisar separat formade jämförelsevis korta rörstycken för en förbindelse, exempelvis om huset av värmeväxlaren 50 är format fristående från huspartiet 46 och huspartiet 46 skall överbryggas med hjälp av en sådan rör- förbindelse. Eftersom sådana rörledningar kan uppvisa en jämförelsevis kort längd i storleksordningen några centimeter, kan också därigenom alstras en i uppfinning- ens mening direkt förbindelse.

Det skall nämnas att olika modifieringar av modulen 28 enligt uppfinningen själv- fallet kan göras utan att avvika från huvudprincipen, att samtliga i modulen viktiga systemkomponenter är anbringade i själva modulen. Därvid är självfallet möjligt att formge huset 30 pä andra sätt. Likaledes är det möjligt att på huset 30 även an- bringa ytterligare en klimatiseringsenhet, vilken i förekommande fall med hjälp av värmeväxlaren 38 kan utvinna värme ur den över fläkten 32 matade luften för att därmed inmata kyld luft i fordonskupén 16. Vidare är det självklart att huset 30 00 0000 II 0 0000 0000 to . _ _ _- - . , 0 0 00 o 0 0 I Q 0 O 0 Il Q I 000 III I 9 I to 000000 525 2777 kan uppvisa olika formgivning i anpassning till lägena av de olika luftutslâppen 42.

Det säger sig även självt att fläkten 32 genom koppling till lämpliga flödesstyniingar exempelvis i instrumentbrädan 18 också kan omställas för en luftcirkulation vari den luft som skall behandlas termiskt ej tas utifrån utan från fordonskupén 16, behandlas termiskt och i förekommande fall även filtreras, för att därefter åter in- matas i fordonskupén 16. Vidare är det självfallet möjligt att på den uppfinningsen- liga modulen 28 samtidigt även anbringa en styrenhet för de olika systemkompo- nentema, vilken därvid via en anslutning kan kopplas till fordonets egna elektro- niska system.

Claims (7)

5 2 5 2 7 7 šïï* =- 9' PATENTKRAV (2004-06-03)

1. Luftbehandlingsmodul isynnerhet för termisk behandling av luft som skall infö- ras i fordonskupén (16) av ett fordon (10), innefattande en i ett fordon (10) monter- bar bår-anordning (30), ett av båranordningen uppburet flâktorgan (32), ett av bår- anordningen uppburet första värmevâxlarorgan (38) för termisk behandling av via flåkten (32) inmatad luft, samt ett i båranordningen (30) uppburet uppvärmnings- aggregat (48), av, att båranordningen (30) uppvisar ett ändparti (46) vilket i bâranordningens (30) monterade låge i ett fordon (10) väsentligen fullstän- digt tillsluter en öppning (44) formad i en brandvägg (12) anordnad att separera for- donskupên (16) från ett motorrum (14), och vari uppvårmningsaggregatet (48) med ett andra vârmevåxlarorgan (50) uppbäres på den mot motorrummet (14) vända sidan av båranordningens åndparti (46), varvid en fluid för överföring av värme till den med flåktorganet (32) transporterade luften år anordnad att strömma genom det andra vårmevâxlarorganet (50) för att ledas till det första vârmevâxlarorganet (38).

2. Luftbehandlingsmodul enligt krav 1, känneteclcnad av att ett fluidutlopp (52) av det andra vårmevåxlarorganet (50) år anordnat på den sida av åndpazrtiet (46) som skall monteras för att vara vånd mot fordonskupèn (16).

3. Luftbehandlingsmodul enligt något av kraven l till 2, kånnetecknad av att ett fluidutlopp (52) av det andra vårmevåxlarorganet (50) år direkt anslutet till ett fluidinlopp (56) av det första vårmeväxlarorganet (38).

4. Luftbehandlingsmodul enligt något av kraven 1 till 3, kånnetecknad av att ett fluidutlopp (58) av det första vârmevåxlarorganet (38) år direkt anslutet till ett led- ningssystem (60) som leder till ett drivaggregat.

5. Luftbehandlingsmodul enligt något av kraven 1 till 4, kârmetecknad av att ett fluidinlopp (62) av det andra vårmevåxlarorganet (50) är via en slangförbindelse an- slutet till en motorvârmevâxlare. I 5 2 5 2 7 7 *fl

6. Luftbehandlingsmodul enligt något av ln-aven 1 till 5, kännetecknad av att bår- anordningen (30) är formad som ett hus och uppvisar ett utloppsområde (40) för införing av genom huset strömmande luft till fordonskupén (16).

7. Luftbehandlingsmodul enligt något av kraven 1 till 6, kånnetecknad av en av bäranordningen (30) uppburen klimafiseñngsenhet.