WO2012069516A1 - Vehicle venitlation system - Google Patents

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WO2012069516A1
WO2012069516A1 PCT/EP2011/070764 EP2011070764W WO2012069516A1 WO 2012069516 A1 WO2012069516 A1 WO 2012069516A1 EP 2011070764 W EP2011070764 W EP 2011070764W WO 2012069516 A1 WO2012069516 A1 WO 2012069516A1
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WO
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flow resistance
air duct
ventilation system
vehicle ventilation
opening
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/070764
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German (de)
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Inventor
Stefan Gartner
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00664—Construction or arrangement of damper doors
    • B60H1/00671—Damper doors moved by rotation; Grilles
    • B60H1/00678—Damper doors moved by rotation; Grilles the axis of rotation being in the door plane, e.g. butterfly doors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021—Air flow details of HVAC devices
    • B60H1/00035—Air flow details of HVAC devices for sending an air stream of uniform temperature into the passenger compartment
    • B60H1/0005—Air flow details of HVAC devices for sending an air stream of uniform temperature into the passenger compartment the air being firstly cooled and subsequently heated or vice versa
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00664—Construction or arrangement of damper doors
    • B60H2001/00721—Air deflecting or air directing means

Definitions

  • the invention relates to a vehicle ventilation system with an air supply duct, a hot air duct with a heater, a cold air duct and a mixed air duct, wherein a mixed air damper is provided which is rotatably mounted about an axis.
  • Vehicle ventilation systems are known in which the mixing of the cold and hot air takes place via a plurality of independent ventilation flaps. This allows a good control of the temperature of the M isch Kunststoff, but requires a complex control of the plurality of flaps.
  • Vehicle ventilation systems are also known in which only a single flap is provided for the intake and exhaust air. However, due to the flow conditions in the vehicle ventilation system, this does not allow optimal control curves of the mixed air temperature.
  • the object of the invention is to provide a vehicle ventilation system with a simple construction and improved control of the mixed air temperature.
  • this object is achieved by a generic vehicle ventilation system, wherein the mixing air damper has a first rigid wing, which is arranged at the inlet openings of the hot air duct and the cold air duct and determines the opening degree of the inlet openings.
  • the mixing air damper has a second rigid vane, which determines the degree of opening of the outlet opening of the hot air duct, wherein a movable flow resistance component is provided on the first rigid vane, which changes the flow resistance in the cold air duct in dependence on the opening degree of the inlet opening of the cold air duct.
  • the flow resistance in the cold air duct can be varied, wherein for example in cold air operation, the flow resistance can be minimally adjusted, while in mixed air mode, the flow resistance in the hot air duct can be compensated due to the heater, whereby the control curve of the mixed air temperature is improved.
  • a simple drive of the mixing air damper can be realized by means of a drive, which makes it possible to rotate the mixing air damper about the axis and which is preferably coupled to the mixing air damper via the axis.
  • the flow resistance member increases the flow resistance with a smaller opening degree of the inlet opening.
  • the flow resistance component may be a flow resistance flap arranged on the first rigid wing.
  • the flow resistance flap has irregular shapes, for example with recesses.
  • the flow resistance flap at full opening degree of the inlet opening of the cold air duct can not increase the flow resistance in the inlet opening for cold air and / or abut the rigid wing of the mixed air damper.
  • the flow resistance component is manufactured in one piece with the mixing air damper.
  • the flow resistance component can be connected via a film hinge with the rigid wing, which also allows a cost-effective production.
  • the flow resistance component and the mixed air flap may be connected by injection-molding. Further, it is possible that the flow resistance member and the mixed air damper are mounted as an assembly in the injection mold. In particular, this so-called “in-mold assembly” makes it possible to form a very stable joint between the flow resistance component and the mixed-air flap.
  • the flow resistance component is moved together with the mixing air damper. In this way, no separate drive for the flow resistance component is necessary.
  • the control of the flow resistance component as a function of the opening degree of the inlet opening of the cold air duct can be made possible via a guide for the flow resistance component, in particular a slide guide.
  • a position of the mixed air damper may be provided, in which the first rigid wing the inlet opening the hot air duct completely closes and the second rigid wing completely closes the outlet opening of the hot air duct.
  • FIG. 1 shows the vehicle ventilation system according to the invention with the mixing air damper in a first position
  • Figure 2 is a perspective view of the vehicle ventilation system according to Figure 1;
  • FIG. 3 shows the vehicle ventilation system according to the invention with the mixed air flap in a second position of the mixed air flap
  • FIG. 4 shows a perspective view of the mixed air flap according to FIG. 3;
  • - Figure 5 shows the vehicle ventilation system according to the invention with the mixing air damper in a third position;
  • FIG. 6 shows a perspective view of the mixed air flap according to FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a perspective detail view of the mixed air flap according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 8 shows a perspective view of the mixed air flap according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 9 is a perspective view of a housing portion of the vehicle ventilation system according to Figure 1 with slotted guide;
  • FIG. 10 shows a diagram of the mixed air temperature as a function of the mixing air flap position of the vehicle ventilation system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a vehicle ventilation system 10 with an air supply channel 12, in which an air filter device 14 is arranged, a hot air duct 16 with a heater 18, a cold air duct 20 and a mixed air duct 22.
  • the hot air duct 16 has an inlet opening 24 which communicates with the air supply duct 12 is connected, and an outlet opening 26, which opens into the mixed air channel 22.
  • the cold air duct 20 is formed in the embodiment shown substantially by a defined inlet opening 28 which connects the air supply duct 12 directly to the mixed air duct 22, which forms a bypass to the warm air duct.
  • the cold air duct 20 can also be designed in other ways.
  • a mixed air damper 30 is provided to control the degree of mixing of cold air and warm air in the mixed air duct 22.
  • the mixing air damper 30 is a two-armed lever, pivotally mounted about an axis 32 and coupled to a drive which allows the mixing damper 30 to pivot about the axis 32.
  • the air damper 30 has a first rigid wing 34 disposed on the inlet openings 24, 28 of the warm air duct 16 and the cold air duct 20 and determining the degrees of opening 38 of the two inlet openings 24, 28.
  • a movable flow resistance member 40 is provided at the mixing air damper 30 .
  • the flow resistance component 40 is arranged on the first rigid wing 34 on the side associated with the cold air duct 20 and allows a change in the flow resistance in the cold air duct 20 depending on the opening degree 38 of the inlet opening 28 of the cold air duct 20.
  • the mixing air damper 30 further has a second rigid vane 36, which determines the degree of opening of the outlet opening 26 of the hot air duct 16.
  • the mixed-air flap 30 is shown in a first position, in which the first rigid wing 34 completely closes the inlet opening 24 of the hot-air duct 16 and the second-solid wing 36 closes the outlet opening 26 d of the hot-air duct 16 vol ,
  • the hot air duct 1 6 m i t d e r heating device 18 is completely separated in this way from the air supply channel 12 and mixed air duct 22.
  • the inlet opening 28 of the cold air duct 20 is open at the maximum and has the lowest possible flow resistance, whereby a high efficiency of the vehicle ventilation system 10 is made possible.
  • the flow resistance member 40 abuts against the rigid vane 34 of the mixing air damper 30, whereby the flow resistance in the inlet opening 28 of the cold air duct 16 is not increased.
  • the flow resistance component 40 is formed as a flow resistance flap, which is connected via a hinge 42 with the first rigid wing 34 of the mixing damper 30.
  • the flow resistance component 40 has a lever 44 which engages via a projection 45 in a guide 46 designed as a slide guide.
  • the guide 46 is designed such that each position of the mixed-air flap 30 is assigned a position of the flow-resistance component 40, wherein the flow-resistance component 40 increases the flow resistance with a smaller degree of opening 38 of the inlet opening 28.
  • the lever 44 is designed so that the flow through the lever 44 itself is not or only slightly affected.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the vehicle ventilation system 10 from FIG. 1.
  • FIGS. 3 and 4 a second position of the mixed-air flap 30 is shown, with the first rigid wing 34 partially clearing the inlet opening 24 of the warm-air duct 16 and the second rigid wing 36 partially clearing the outlet opening 26 of the warm-air duct 16.
  • the opening degree of the inlet port 24 of the warm air passage 16 is smaller than that of the inlet port 28 of the cold air passage 20.
  • FIGS. 5 and 6 show a third position of the mixed-air flap 30, with the degree of opening 38 of the inlet opening 28 of the cold-air channel 20 substantially corresponding to the opening degree 38 of the inlet opening 24 of the hot-air channel 16.
  • the flow resistance component 40 is adjusted so that the additional flow resistance in the cold air duct 20 at least partially compensates for the flow resistance in the hot air duct 16, for example due to the heating device 18.
  • FIG. 7 shows a detailed view of the mixed air flap 30 according to a first embodiment.
  • the axis 32 with the first and second rigid wings 34, 36 is integrally formed from egg NEM rigid material. Equally that is Flow resistance member 40 is formed in the form of a rectangular flap of a rigid material.
  • An encapsulation of a deformable, preferably elastic material forms on the one hand a seal along the edges of the first and second rigid wing 34, 36 and on the other hand a connection of the first rigid wing 34 with the flow resistance member 40 in the form of a hinge 42, which a relative movement of the flow resistance member 40th allows for the first rigid wing 34.
  • the M ischluftklappe 30 is formed integrally with the flow resistance member 40 and is made by two-component injection molding, wherein the mixing damper 30 with the axis 32 and the rigid wings 34, 36 and the flow resistance member 40 with the lever 44 from A first, rigid material is produced and the overmoulding 48 is made of a second, deformable material.
  • FIG. 8 shows a second embodiment of the mixed-air flap 30 with a flow-resistance component 40, which are formed in one piece, wherein the hinge 42 is designed as a film hinge.
  • the flow resistance component 40 and the M ischluftklappe 30 can be mounted as an assembly in the injection mold (in English "in mold assembly”). This allows the formation of a more stable hinge.
  • FIG. 9 shows a section of a housing 50 of the vehicle ventilation system 10, wherein the housing part 50 forms a middle wall in which the guide 46 for the lever 44 of the flow resistance component 40 is formed.
  • the drag component 40 is in each case designed as a rectangular flap.
  • the flow resistance component 40 can also be designed in other ways.
  • the flap can be provided with layouts and holes or assume variable geometrical shapes that are optimal Allow the course of the flow resistance depending on the mixed air flap position.
  • FIG. 10 shows a diagram of the mixed air temperature as a function of the mixing air flap position.
  • the thin line shows a control curve 52 for a mixed air valve 30 without flow resistance component 40.
  • the control curve 52 has a low slope, while it has a large pitch with a large degree of opening. Due to the non-uniform course of the control curve 52, a linear control of the mixed air temperature is unsuitable.
  • the thick line shows the optimized control curve 54 of the mixed air temperature for a mixed air flap 30 with flow resistance component 40 according to the invention.
  • the profile of the optimized control curve 54 is generally more homogeneous and allows, for example, easier control of the mixed air temperature according to an approximately linear model.

Landscapes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

The invention relates to a vehicle ventilation system with an air supply duct (12), a hot air duct (16) with a heating device (18), a cold air duct and a mixing air duct (22). A mixing air flap is mounted rotatably about an axis. The mixing air duct has a first rigid wing (34) which is arranged on the inlet openings (24, 28) of the hot air duct (16) and of the cold air duct and determines the degree of opening of the inlet openings. The mixing air flap furthermore has a second rigid wing (36) which determines the degree of opening of the outlet opening (26) of the hot air duct. A movable flow resistance component (40) is provided on the first rigid wing (34), said flow resistance component changing the flow resistance in the cold air duct depending on the degree of opening (38) of the inlet opening (28) in the cold air duct.

Description

Fahrzeugbelüftungssystem  Vehicle ventilation system
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbelüftungssystem mit einem Luftzufuhrkanal, einem Warmluftkanal mit einer Heizvorrichtung, einem Kaltluftkanal und einem Mischluftkanal, wobei eine Mischluftklappe vorgesehen ist, die um eine Achse drehbar gelagert ist. The invention relates to a vehicle ventilation system with an air supply duct, a hot air duct with a heater, a cold air duct and a mixed air duct, wherein a mixed air damper is provided which is rotatably mounted about an axis.
Es sind gattungsgemäße Fahrzeugbelüftungssysteme bekannt, bei denen die Mischung der Kalt- und Warmluft über mehrere unabhängige Belüftungskiappen erfolgt. Dies ermöglicht eine gute Steuerung der Temperatur der M ischluft, erfordert jedoch eine aufwendige Steuerung der Mehrzahl von Klappen. Es sind auch Fahrzeugbelüftungssysteme bekannt, bei denen nur eine einzige Klappe zur M i s c h u n g d e r Wa rm- und Kaltluft vorgesehen ist. Aufgrund der Strömungsverhältnisse im Fahrzeugbelüftungssystem ermöglicht dies jedoch nicht optimale Steuerkurven der Mischlufttemperatur. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeugbelüftungssystem mit einer einfachen Bauweise und einer verbesserten Steuerung der Mischlufttemperatur zu schaffen. Generic vehicle ventilation systems are known in which the mixing of the cold and hot air takes place via a plurality of independent ventilation flaps. This allows a good control of the temperature of the M ischluft, but requires a complex control of the plurality of flaps. Vehicle ventilation systems are also known in which only a single flap is provided for the intake and exhaust air. However, due to the flow conditions in the vehicle ventilation system, this does not allow optimal control curves of the mixed air temperature. The object of the invention is to provide a vehicle ventilation system with a simple construction and improved control of the mixed air temperature.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Fahrzeugbelüftungssystem gelöst, wobei die Mischluftklappe einen ersten starren Flügel aufweist, welcher an den Einlassöffnungen des Warmluftkanals und des Kaltluftkanals angeordnet ist und den Öffnungsgrad der Einlassöffnungen bestimmt. Die Mischluftklappe weist einen zweiten starren Flügel auf, weicher den Öffnungsgrad der Austrittsöffnung des Warmluftkanals bestimmt, wobei am ersten starren Flügel ein bewegliches Strömungswiderstandsbauteil vorgesehen ist, welches den Strömungswiderstand im Kaltluftkanal in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Einlassöffnung des Kaltluftkanals verändert. Durch das Strömungswiderstandsbauteil kann der Strömungswiderstand im Kaltluftkanal variiert werden, wobei beispielsweise bei Kaltluftbetrieb der Strömungswiderstand minimal eingestellt werden kann, während bei Mischluftbetrieb der Strömungswiderstand im Warmluft- kanal aufgrund der Heizvorrichtung kompensiert werden kann, wodurch die Steuerkurve der Mischlufttemperatur verbessert wird. According to the invention this object is achieved by a generic vehicle ventilation system, wherein the mixing air damper has a first rigid wing, which is arranged at the inlet openings of the hot air duct and the cold air duct and determines the opening degree of the inlet openings. The mixing air damper has a second rigid vane, which determines the degree of opening of the outlet opening of the hot air duct, wherein a movable flow resistance component is provided on the first rigid vane, which changes the flow resistance in the cold air duct in dependence on the opening degree of the inlet opening of the cold air duct. By the flow resistance component, the flow resistance in the cold air duct can be varied, wherein for example in cold air operation, the flow resistance can be minimally adjusted, while in mixed air mode, the flow resistance in the hot air duct can be compensated due to the heater, whereby the control curve of the mixed air temperature is improved.
Ein einfacher Antrieb der Mischluftklappe kann über einen Antrieb realisiert werden, der ein Drehen der Mischluftklappe um die Achse ermöglicht und der vorzugsweise über die Achse mit der Mischluftklappe gekoppelt ist. Vorzugsweise erhöht das Strömungswiderstandsbauteil den Strömungswiderstand bei geringerem Öffnungsgrad der Einlassöffnung. A simple drive of the mixing air damper can be realized by means of a drive, which makes it possible to rotate the mixing air damper about the axis and which is preferably coupled to the mixing air damper via the axis. Preferably, the flow resistance member increases the flow resistance with a smaller opening degree of the inlet opening.
Um eine einfache Bauweise des Strömungswiderstandsbauteils zu ermöglichen, kann das Strömungswiderstandsbauteil eine am ersten starren Flügel angeordnete Strömungswiderstandsklappe sein. In order to allow a simple construction of the flow resistance component, the flow resistance component may be a flow resistance flap arranged on the first rigid wing.
Zur Anpassung des Strömungswiderstands hat die Strömungswiderstandsklappe unregelmäßige Formen, beispielsweise mit Ausnehmungen. To adapt the flow resistance, the flow resistance flap has irregular shapes, for example with recesses.
Um im Kaltluftbetrieb den Strömungswiderstand zu minimieren, kann die Strömungswiderstandsklappe bei vollem Öffnungsgrad der Einlassöffnung des Kaltluftkanals den Strömungswiderstand in der Einlassöffnung für Kaltluft nicht erhöhen und/oder am starren Flügel der Mischluftklappe anliegen. In order to minimize the flow resistance in cold air operation, the flow resistance flap at full opening degree of the inlet opening of the cold air duct can not increase the flow resistance in the inlet opening for cold air and / or abut the rigid wing of the mixed air damper.
Eine einfache Bauweise und Montage des Fahrzeugbelüftungssystems wird ermöglicht, indem das Strömungswiderstandsbauteil einstückig mit der Mischluftklappe herstellt ist. Beispielsweise kann das Strömungswiderstandsbauteil über ein Filmscharnier mit dem starren Flügel verbunden sein, was ebenfalls eine kostengünstige Herstellung erlaubt. A simple construction and assembly of the vehicle ventilation system is made possible by the flow resistance component is manufactured in one piece with the mixing air damper. For example, the flow resistance component can be connected via a film hinge with the rigid wing, which also allows a cost-effective production.
Es ist auch möglich, dass das Strömungswiderstandsbauteil und die Mischluftklappe durch Umspritzen verbunden sind. Ferner ist es möglich, dass das Strömungswiderstandsbauteil und die Mischluftklappe als Baugruppe im Spritzgießwerkzeug montiert werden. Dieses sogenannte„in mold assembly" ermöglicht insbesondere eine Ausbildung eines sehr stabilen Gelenks zwischen Strömungswiderstandsbauteil und Mischluftklappe. It is also possible for the flow resistance component and the mixed air flap to be connected by injection-molding. Further, it is possible that the flow resistance member and the mixed air damper are mounted as an assembly in the injection mold. In particular, this so-called "in-mold assembly" makes it possible to form a very stable joint between the flow resistance component and the mixed-air flap.
Vorzugsweise wird das Strömungswiderstandsbauteil gemeinsam mit der Mischluftklappe bewegt. Auf diese Weise ist kein separater Antrieb für das Strömungswiderstandsbauteil notwendig. Preferably, the flow resistance component is moved together with the mixing air damper. In this way, no separate drive for the flow resistance component is necessary.
Die Steuerung des Strömungswiderstandsbauteils in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Einlassöffnung des Kaltluftkanals lässt sich über eine Führung für das Strömungswiderstandsbauteil, i nsbesondere ei ne Kulissenführung, ermöglichen. The control of the flow resistance component as a function of the opening degree of the inlet opening of the cold air duct can be made possible via a guide for the flow resistance component, in particular a slide guide.
Um die Heizvorrichtung im Warmluftkanal zu schützen, kann eine Stellung der Mischluftklappe vorgesehen sein, in der der erste starre Flügel die Einlassöffnung des Warmluftkanals vollständig verschließt und der zweite starre Flügel die Auslassöffnung des Warmluftkanals vollständig verschließt. In order to protect the heater in the warm air duct, a position of the mixed air damper may be provided, in which the first rigid wing the inlet opening the hot air duct completely closes and the second rigid wing completely closes the outlet opening of the hot air duct.
Vorzugsweise schließt bei geschlossener Einlassöffnung für Kaltluft der erste starre Flügel die Einlassöffnung für Kaltluft. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen: Preferably, when the cold air inlet port is closed, the first rigid vane closes the cold air inlet port. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the following drawings, to which reference is made. In the drawings show:
- Figur 1 das erfindungsgemäße Fahrzeugbelüftungssystem mit der Mischluftklappe in einer ersten Position; -Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugbelüftungssystems gemäß Figur 1; - Figure 1 shows the vehicle ventilation system according to the invention with the mixing air damper in a first position; Figure 2 is a perspective view of the vehicle ventilation system according to Figure 1;
- Figur 3 das erfindungsgemäße Fahrzeugbelüftungssystem mit der Mischluftklappe in einer zweiten Stellung der Mischluftklappe; FIG. 3 shows the vehicle ventilation system according to the invention with the mixed air flap in a second position of the mixed air flap;
- Figur 4 eine perspektivische Ansicht der Mischluftklappe gemäß Figur 3; - Figur 5 das erfindungsgemäße Fahrzeugbelüftungssystem mit der Mischluftklappe in einer dritten Stellung; FIG. 4 shows a perspective view of the mixed air flap according to FIG. 3; - Figure 5 shows the vehicle ventilation system according to the invention with the mixing air damper in a third position;
- Figur 6 eine perspektivische Ansicht der Mischluftklappe gemäß Figur 5; FIG. 6 shows a perspective view of the mixed air flap according to FIG. 5;
- Figur 7 eine perspektivische Detailansicht der Mischluftklappe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; - Figur 8 eine perspektivische Ansicht der Mischluftklappe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 7 shows a perspective detail view of the mixed air flap according to a first embodiment of the invention; FIG. 8 shows a perspective view of the mixed air flap according to a second embodiment of the invention;
- Figur 9 eine perspektivische Ansicht eines Gehäusebereichs des Fahrzeugbelüftungssystems gemäß Figur 1 mit Kulissenführung; und - Figure 9 is a perspective view of a housing portion of the vehicle ventilation system according to Figure 1 with slotted guide; and
- Figur 10 ein Diagramm der Mischlufttemperatur in Abhängigkeit der Mischluft- klappenstellung des erfindungsgemäßen Fahrzeugbelüftungssystems. FIG. 10 shows a diagram of the mixed air temperature as a function of the mixing air flap position of the vehicle ventilation system according to the invention.
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Fahrzeugbelüftungssystems 10 mit einem Luftzufuhrkanal 12, in dem eine Luftfiltervorrichtung 14 angeordnet ist, einen Warmluftkanal 16 mit einer Heizvorrichtung 18, einen Kaltluftkanal 20 und einen Mischluftkanal 22. Der Warmluftkanal 16 hat eine Einlassöffnung 24, die mit dem Luftzufuhrkanal 12 verbunden ist, und eine Austrittsöffnung 26, welche in den Mischluftkanal 22 mündet. 1 shows a schematic sectional view of a vehicle ventilation system 10 with an air supply channel 12, in which an air filter device 14 is arranged, a hot air duct 16 with a heater 18, a cold air duct 20 and a mixed air duct 22. The hot air duct 16 has an inlet opening 24 which communicates with the air supply duct 12 is connected, and an outlet opening 26, which opens into the mixed air channel 22.
Der Kaltluftkanal 20 ist in der gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen durch eine definierte Einlassöffnung 28 gebildet, welche den Luftzufuhrkanal 12 direkt mit dem Mischluftkanal 22 verbindet, d as h e i ßt e inen Bypass zum Warmluftkanal bildet. Der Kaltluftkanal 20 kann aber auch auf andere Art und Weise ausgeführt sein. The cold air duct 20 is formed in the embodiment shown substantially by a defined inlet opening 28 which connects the air supply duct 12 directly to the mixed air duct 22, which forms a bypass to the warm air duct. The cold air duct 20 can also be designed in other ways.
Eine Mischluftklappe 30 ist vorgesehen, um den Mischungsgrad von Kaltluft und Warmluft im Mischluftkanal 22 zu steuern. Die Mischluftklappe 30 ist ein zweiarmiger Hebel, um eine Achse 32 schwenkbar gelagert und mit einem Antrieb gekoppelt, der ein Schwenken der Mischluftklappe 30 um die Achse 32 ermöglicht. A mixed air damper 30 is provided to control the degree of mixing of cold air and warm air in the mixed air duct 22. The mixing air damper 30 is a two-armed lever, pivotally mounted about an axis 32 and coupled to a drive which allows the mixing damper 30 to pivot about the axis 32.
Die M ischluftklappe 30 hat einen ersten starren Fl ügel 34, der an den Einlassöffnungen 24, 28 des Warmluftkanals 16 und des Kaltluftkanals 20 angeordnet ist und die Öffnungsgrade 38 der beiden Einlassöffnungen 24, 28 bestimmt. The air damper 30 has a first rigid wing 34 disposed on the inlet openings 24, 28 of the warm air duct 16 and the cold air duct 20 and determining the degrees of opening 38 of the two inlet openings 24, 28.
An der Mischluftklappe 30 ist ein bewegliches Strömungswiderstandsbauteil 40 vorgesehen. Das Strömungswiderstandsbauteil 40 ist am ersten starren Flügel 34 auf der dem Kaltluftkanal 20 zugeordneten Seite angeordnet und ermöglicht eine Veränderung des Strömungswiderstands im Kaltluftkanal 20 in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad 38 der Einlassöffnung 28 des Kaltluftkanals 20. At the mixing air damper 30, a movable flow resistance member 40 is provided. The flow resistance component 40 is arranged on the first rigid wing 34 on the side associated with the cold air duct 20 and allows a change in the flow resistance in the cold air duct 20 depending on the opening degree 38 of the inlet opening 28 of the cold air duct 20.
Die Mischluftklappe 30 hat ferner einen zweiten starren Flügel 36, welcher den Öffnungsgrad der Austrittsöffnung 26 des Warmluftkanals 16 bestimmt. The mixing air damper 30 further has a second rigid vane 36, which determines the degree of opening of the outlet opening 26 of the hot air duct 16.
In Figur 1 ist die Mischluftklappe 30 in einer ersten Stellung gezeigt, in der der erste starre Flügel 34 die Einlassöffnung 24 des Warmluftkanals 16 vollständig verschließt u n d d e r zwe i te sta rre F l ü g e l 36 die Austrittsöffnung 26 d es Warmluftkanals 16 vol lständig verschl ießt. Der Warmluftkanal 1 6 m i t d e r Heizvorrichtung 18 ist auf diese Weise vollständig vom Luftzufuhrkanal 12 und Mischluftkanal 22 getrennt. Die Einlassöffnung 28 des Kaltluftkanals 20 ist maximal geöffnet und hat einen möglichst geringen Strömungswiderstand, wodurch eine hohe Effektivität des Fahrzeugbelüftungssystems 10 ermöglicht wird. In FIG. 1, the mixed-air flap 30 is shown in a first position, in which the first rigid wing 34 completely closes the inlet opening 24 of the hot-air duct 16 and the second-solid wing 36 closes the outlet opening 26 d of the hot-air duct 16 vol , The hot air duct 1 6 m i t d e r heating device 18 is completely separated in this way from the air supply channel 12 and mixed air duct 22. The inlet opening 28 of the cold air duct 20 is open at the maximum and has the lowest possible flow resistance, whereby a high efficiency of the vehicle ventilation system 10 is made possible.
Das Strömungswiderstandsbauteil 40 liegt am starren Flügel 34 der Mischluftklappe 30 an, wodurch der Strömungswiderstand in der Einlassöffnung 28 des Kaltluftkanals 16 nicht erhöht wird. Das Strömungswiderstandsbauteil 40 ist als Strömungswiderstandsklappe ausgebildet, die über ein Scharnier 42 mit dem ersten starren Flügel 34 der Mischluftklappe 30 verbunden ist. The flow resistance member 40 abuts against the rigid vane 34 of the mixing air damper 30, whereby the flow resistance in the inlet opening 28 of the cold air duct 16 is not increased. The flow resistance component 40 is formed as a flow resistance flap, which is connected via a hinge 42 with the first rigid wing 34 of the mixing damper 30.
Das Strömungswiderstandsbauteil 40 weist einen Hebel 44 auf, der über einen Fortsatz 45 in eine als Kulissenführung ausgebildete Führung 46 angreift. Die Führung 46 ist so ausgebildet, dass jeder Stellung der Mischluftklappe 30 eine Stellung des Strömungswiderstandsbauteils 40 zugeordnet wird, wobei das Strömungswiderstandsbauteil 40 den Strömungswiderstand bei geringerem Öffnungsgrad 38 der Einlassöffnung 28 erhöht. Der Hebel 44 ist so ausgebildet, dass die Strömung durch den Hebel 44 selbst nicht oder nur geringfügig beeinflusst wird. The flow resistance component 40 has a lever 44 which engages via a projection 45 in a guide 46 designed as a slide guide. The guide 46 is designed such that each position of the mixed-air flap 30 is assigned a position of the flow-resistance component 40, wherein the flow-resistance component 40 increases the flow resistance with a smaller degree of opening 38 of the inlet opening 28. The lever 44 is designed so that the flow through the lever 44 itself is not or only slightly affected.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugbelüftungssystems 10 aus Figur 1. FIG. 2 shows a perspective view of the vehicle ventilation system 10 from FIG. 1.
In den Figuren 3 und 4 ist eine zweite Stellung der Mischluftklappe 30 gezeigt, wobei der erste starre Flügel 34 die Einlassöffnung 24 des Warmluftkanals 16 und der zweite starre Flügel 36 die Austrittsöffnung 26 des Warmluftkanals 16 teilweise freigibt. Der Öffnungsgrad der Einlassöffnung 24 des Warmluftkanals 16 ist geringer als der der Einlassöffnung 28 des Kaltluftkanals 20. In FIGS. 3 and 4, a second position of the mixed-air flap 30 is shown, with the first rigid wing 34 partially clearing the inlet opening 24 of the warm-air duct 16 and the second rigid wing 36 partially clearing the outlet opening 26 of the warm-air duct 16. The opening degree of the inlet port 24 of the warm air passage 16 is smaller than that of the inlet port 28 of the cold air passage 20.
Durch die Drehung des ersten starren Flügels 34 von der ersten in die zweite Stellung wird der Hebel 44 in der Führung 46 bewegt und bewirkt seinerseits eine Drehung des Ström ungswiderstandsbauteils 40 relativ zum ersten starren Flügel 34 der Mischluftklappe 30, wodurch der Strömungswiderstand im Kaltluftkanal 20 erhöht wird. By the rotation of the first rigid wing 34 from the first to the second position of the lever 44 is moved in the guide 46 and in turn causes a rotation of the flow resistance member 40 relative to the first rigid wing 34 of the mixing damper 30, whereby the flow resistance in the cold air duct 20 increases becomes.
In den Figuren 5 und 6 ist eine dritte Stellung der Mischluftklappe 30 gezeigt, wobei der Öffnungsgrad 38 der Einlassöffnung 28 des Kaltluftkanals 20 im Wesentlichen dem Öffnungsgrad 38 der Einlassöffnung 24 des Warmluftkanals 16 entspricht. Das Strömungswiderstandsbauteil 40 ist so eingestellt, dass der zusätzliche Strömungswiderstand im Kaltluftkanal 20 den Strömungswiderstand im Warmluftkanal 16, beispielsweise aufgrund der Heizvorrichtung 18, zumindest teilweise kompensiert. FIGS. 5 and 6 show a third position of the mixed-air flap 30, with the degree of opening 38 of the inlet opening 28 of the cold-air channel 20 substantially corresponding to the opening degree 38 of the inlet opening 24 of the hot-air channel 16. The flow resistance component 40 is adjusted so that the additional flow resistance in the cold air duct 20 at least partially compensates for the flow resistance in the hot air duct 16, for example due to the heating device 18.
Figur 7 zeigt eine Detailansicht der Mischluftklappe 30 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Achse 32 mit dem ersten und zweiten starren Flügel 34, 36 ist einstückig aus ei nem starren Material gebildet. Gleichermaßen ist das Strömungswiderstandsbauteil 40 in Form einer rechteckigen Klappe aus einem starren Material ausgebildet. FIG. 7 shows a detailed view of the mixed air flap 30 according to a first embodiment. The axis 32 with the first and second rigid wings 34, 36 is integrally formed from egg NEM rigid material. Equally that is Flow resistance member 40 is formed in the form of a rectangular flap of a rigid material.
Eine Umspritzung aus einem deformierbaren, vorzugsweise elastischen Material bildet einerseits eine Dichtung entlang der Ränder des ersten und zweiten starren Flügels 34, 36 und andererseits eine Verbindung des ersten starren Flügels 34 mit dem Strömungswiderstandsbauteil 40 in Form eines Scharniers 42, welches eine Relativbewegung des Strömungswiderstandsbauteils 40 zum ersten starren Flügel 34 ermöglicht. An encapsulation of a deformable, preferably elastic material forms on the one hand a seal along the edges of the first and second rigid wing 34, 36 and on the other hand a connection of the first rigid wing 34 with the flow resistance member 40 in the form of a hinge 42, which a relative movement of the flow resistance member 40th allows for the first rigid wing 34.
I n der gezeigten Ausführungsform ist die M ischluftklappe 30 mit dem Strömungswiderstandsbauteil 40 einstückig ausgebildet und wird durch Zwei- Komponenten-Spritzgießen hergestellt, wobei die Mischluftklappe 30 mit der Achse 32 und dem starren Flügel 34, 36 sowie das Strömungswiderstandsbauteil 40 mit dem Hebel 44 aus ei nem ersten , starren M aterial gefertigt si nd u nd d ie Umspritzung 48 aus einem zweiten, deformierbaren Material gefertigt sind. Figur 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der Mischluftklappe 30 mit einem Strömungswiderstandsbauteil 40, welche einstückig ausgebildet sind, wobei das Scharnier 42 als Filmscharnier ausgebildet ist. In the embodiment shown, the M ischluftklappe 30 is formed integrally with the flow resistance member 40 and is made by two-component injection molding, wherein the mixing damper 30 with the axis 32 and the rigid wings 34, 36 and the flow resistance member 40 with the lever 44 from A first, rigid material is produced and the overmoulding 48 is made of a second, deformable material. FIG. 8 shows a second embodiment of the mixed-air flap 30 with a flow-resistance component 40, which are formed in one piece, wherein the hinge 42 is designed as a film hinge.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können das Strömungswiderstandsbauteil 40 und die M ischluftklappe 30 als Baugruppe im Spritzgießwerkzeug montiert werden (englisch "in mold assembly"). Dies ermöglicht die Ausbildung eines stabileren Scharniers. According to a further embodiment, the flow resistance component 40 and the M ischluftklappe 30 can be mounted as an assembly in the injection mold (in English "in mold assembly"). This allows the formation of a more stable hinge.
Es ist natü rl ich auch möglich, dass die Mischluftklappe 30 und das Strömungswiderstandsbauteil 40 als separate Bauteile gefertigt und anschließend automatisiert oder von Hand zusammengebaut werden. Figur 9 zeigt einen Abschnitt eines Gehäuses 50 des Fahrzeugbelüftungssystems 10, wobei das Gehäuseteil 50 eine Mittelwand bildet, in welcher die Führung 46 für den Hebel 44 des Strömungswiderstandsbauteils 40 ausgebildet ist. Of course, it is also possible for the mixed air damper 30 and the drag component 40 to be manufactured as separate components and then automated or assembled by hand. FIG. 9 shows a section of a housing 50 of the vehicle ventilation system 10, wherein the housing part 50 forms a middle wall in which the guide 46 for the lever 44 of the flow resistance component 40 is formed.
In den gezeigten Ausführungsformen ist das Strömungswiderstandsbauteil 40 j ewe i l s a l s i m We s e n tl i c h en rechteckige Klappe ausgebildet. Das Strömungswiderstandsbauteil 40 kann aber auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein. Insbesondere kann die Klappe mit Auslegungen und Löchern versehen sein oder variable geometrische Formen annehmen, die einen optimalen Verlauf des Strömungswiderstands in Abhängigkeit der Mischluftklappenstellung ermöglichen. In the embodiments shown, the drag component 40 is in each case designed as a rectangular flap. However, the flow resistance component 40 can also be designed in other ways. In particular, the flap can be provided with layouts and holes or assume variable geometrical shapes that are optimal Allow the course of the flow resistance depending on the mixed air flap position.
Figur 10 zeigt ein Diagramm der Mischlufttemperatur in Abhängigkeit der Mischluftklappenstellung. Die dünn gezeichnete Linie zeigt eine Steuerkurve 52 für eine Mischluftklappe 30 ohne Strömungswiderstandsbauteil 40. Bei geringem Öffnungsgrad der Ei nlassöffnung 24 des Warml uftkanals 16 besitzt die Steuerungskurve 52 eine geringe Steigung, während sie bei großem Öffnungsgrad eine große Steigung aufweist. Aufgrund des uneinheitlichen Verlaufs der Steuerungskurve 52 ist eine lineare Steuerung der Mischlufttemperatur ungeeignet. Die dicke Linie zeigt die optimierte Steuerkurve 54 der Mischlufttemperatur für eine erfindungsgemäße Mischluftklappe 30 mit Strömungswiderstandsbauteil 40. Der Verlauf der optimierten Steuerungskurve 54 erfolgt insgesamt homogener und ermöglicht beispielsweise eine einfachere Steuerung der Mischlufttemperatur nach einem annähernd linearen Modell. FIG. 10 shows a diagram of the mixed air temperature as a function of the mixing air flap position. The thin line shows a control curve 52 for a mixed air valve 30 without flow resistance component 40. At low opening degree of the egg nlassöffnung 24 of the Warml uftkanals 16, the control curve 52 has a low slope, while it has a large pitch with a large degree of opening. Due to the non-uniform course of the control curve 52, a linear control of the mixed air temperature is unsuitable. The thick line shows the optimized control curve 54 of the mixed air temperature for a mixed air flap 30 with flow resistance component 40 according to the invention. The profile of the optimized control curve 54 is generally more homogeneous and allows, for example, easier control of the mixed air temperature according to an approximately linear model.

Claims

Patentansprüche claims
1. Fahrzeugbelüftungssystem (10) mit einem Luftzufuhrkanal (12), einem Warmluftkanal (16) mit einer Heizvorrichtung (18), einem Kaltluftkanal (20) und einem Mischluftkanal (22), A vehicle ventilation system (10) having an air supply duct (12), a hot air duct (16) with a heating device (18), a cold air duct (20) and a mixed air duct (22),
wobei eine Mischluftklappe (30) vorgesehen ist, die um eine Achse (32) drehbar gelagert ist, wobei  wherein a mixed air damper (30) is provided, which is rotatably mounted about an axis (32), wherein
die Mischluftklappe (30) einen ersten starren Flügel (34) aufweist, welcher an den Einlassöffnungen (24, 28) des Warmluftkanals (16) und des Kaltluftkanals (20) angeordnet ist und den Öffnungsgrad (38) der Einlassöffnungen (24, 28) bestimmt und  the mixed air damper (30) has a first rigid vane (34) disposed on the inlet openings (24, 28) of the hot air duct (16) and the cold air duct (20) and determines the degree of opening (38) of the inlet openings (24, 28) and
einen zweiten starren Flügel (36) aufweist, welcher den Öffnungsgrad der Austrittsöffnung (26) des Warmluftkanals (16) bestimmt, wobei  a second rigid wing (36) which determines the degree of opening of the outlet opening (26) of the hot air duct (16), wherein
am ersten starren Flügel (34) ein bewegliches Strömungswiderstandsbauteil (40) vorgesehen ist, welches den Strömungswiderstand im Kaltluftkanal (16) in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad (38) der Einlassöffnung (28) des Kaltluftkanals (20) verändert.  on the first rigid wing (34) a movable flow resistance member (40) is provided which changes the flow resistance in the cold air duct (16) in dependence on the opening degree (38) of the inlet opening (28) of the cold air duct (20).
2. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungswiderstandsbauteil (40) den Strömungswiderstand bei geringerem Öffnungsgrad (38) der Einlassöffnung (28) erhöht. 2. A vehicle ventilation system (10) according to claim 1, characterized in that the flow resistance member (40) increases the flow resistance at a lower opening degree (38) of the inlet opening (28).
3. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungswiderstandsbauteil (40) eine am ersten starren Flügel (34) angeordnete Strömungswiderstandsklappe ist. 3. Vehicle ventilation system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow resistance component (40) is a flow resistance flap arranged on the first rigid wing (34).
4. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach Anspruch 3, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Strömungswiderstandsklappe bei vollem Öffnungsgrad (38) der Einlassöffnung (28) des Kaltluftkanals (20) den Strömungswiderstand in der Einlassöffnung für Kaltluft nicht erhöht und/oder am starren Flügel (34) der Mischluftklappe (30) anliegt. 4. Vehicle ventilation system (10) according to claim 3, characterized in that the flow resistance flap at full opening degree (38) of the inlet opening (28) of the cold air duct (20) does not increase the flow resistance in the inlet opening for cold air and / or on the rigid wing (34). the mixed air flap (30) is applied.
5. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach ei nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungswiderstandsbauteil (40) einstückig mit der Mischluftklappe (30) hergestellt ist. 5. Vehicle ventilation system (10) according to egg nem of the preceding claims, characterized in that the flow resistance component (40) is made in one piece with the mixed air flap (30).
6. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungswiderstandsbauteil (40) über ein Filmscharnier mit dem starren Flügel (34) verbunden ist. 6. A vehicle ventilation system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow resistance member (40) via a film hinge with the rigid wing (34) is connected.
7. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungswiderstandsbauteil (40) und die7. A vehicle ventilation system (10) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the flow resistance component (40) and the
Mischluftklappe (30) durch Umspritzen verbunden sind. Mixed air flap (30) are connected by molding.
8. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungswiderstandsbauteil (40) und die Mischluftklappe (30) als Baugruppe im Spritzgießwerkzeug montiert werden. 8. Vehicle ventilation system (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow resistance component (40) and the mixed air flap (30) are mounted as an assembly in the injection mold.
9. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungswiderstandsbauteil (40) gemeinsam mit der Mischluftklappe (30) bewegt wird. 9. A vehicle ventilation system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow resistance member (40) is moved together with the mixing air flap (30).
10. Fahrzeugbelüftungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führung (46) für das Strömungswiderstandsbauteil (40) vorgesehen ist, vorzugsweise eine Kulissenführung. 10. Vehicle ventilation system according to claim 9, characterized in that a guide (46) for the flow resistance component (40) is provided, preferably a slotted guide.
1 1. Fahrzeugbelüftungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellung der Mischluftklappe (30) vorgesehen ist, in der der erste starre Flügel (34) die Einlassöffnung (24) des Warmluftkanals (16) vollständig verschließt und der zweite starre Flügel (36) die Austrittsöffnung (26) des Warmluftkanals (16) vollständig verschließt. 1. A vehicle ventilation system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that a position of the mixed air damper (30) is provided in which the first rigid wing (34), the inlet opening (24) of the hot air duct (16) completely closes and the second rigid wing (36) the outlet opening (26) of the hot air duct (16) completely closes.
12. Fahrzeugbelüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossener Einlassöffnung (28) für Kaltluft der erste starre Flügel (34) die Einlassöffnung (28) schließt. Vehicle ventilation system according to one of the preceding claims, characterized in that, when the inlet opening (28) for cold air is closed, the first rigid wing (34) closes the inlet opening (28).
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