DE10117132C1 - Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem einen Gehäuseein- und -ausgang aufweisenden Filtergehäuse, an dessen Gehäuseeingang ein Gebläse angeschlossen ist, mit zwei im Filtergehäuse aufgenommenen, in Luftströmungsrichtung zueinander versetzt angeordneten Luftfiltern, die so angeordent sind, daß zwischen der Oberseite der Luftfilter und dem Filterghäuse ein oberer Bypass und zwischen der Unterseite des stromabwärts liegenden Luftfilters und dem Filtergehäuse ein unterer Bypass verbleibt, sowie mit einer dem oberen Bypass zugeordneten Bypassklappe. Zwecks Reduzierung der Gebläsegeräusche im Bypassbetrieb bei geringem Druckfall im Gebläuse ist der Gehäuseeingang im Filtergehäuse so gelegt, daß es dem stromaufwärts angeordneten, vorderen Luftfilter mit Abstand gegenüberliegt, wobei ein den Gehäuseeingang nach oben begrenzender Gehäuserand unterhalb der Oberseite des vorderen Luftfilters liegt, so daß der vordere Luftfilter in seinem oberen Bereich von einem Gehäuseabschnitt des Filterghäuses mit Abstand überdeckt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere in Verbindung mit Heizungs- oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Belüftungsvorrichtung dieser Art (DE 195 45 029 C1) ist zur Reduzierung des Luftwiderstands und Druckabfalls im Bypassbetrieb das Luftfiltergehäuse mit Gehäuseeingang und Gehäuseausgang so ausgebildet und sind die beiden parallel zueinander ausgerichteten Luftfilter im Luftfiltergehäuse so angeordnet, daß der zwischen den oberen Begrenzungswänden der Luftfilter und dem Filtergehäuse vorhandene Bypass sich geradlinig vom Gehäuseeingang zum Gehäuseausgang erstreckt. Für die direkte Belüftung unter Umgehung der Luftfilter (Bypassbetrieb) wird dadurch ein extrem kleiner Luftwiderstand im Filtergehäuse erzielt, so daß im Bypassbetrieb, in dem zur Durchlüftung des Fahrgastraums der Belüftungsvorrichtung eine hohe Gebläseleistung abgefordert wird, der Druckabfall im Gebläse niedrig gehalten werden kann. Allerdings sind im Bypassbetrieb nicht unerhebliche Strömungsgeräusche in Kauf zu nehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Belüftungsvorrichtung der eingangs genannten Art bei geringem Druckabfall im Gebläse die Geräuschentwicklung durch das Gebläse zu reduzieren.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung hat den Vorteil, daß durch die neuartige Ausbildung des Gehäuseeingangs des Luftfilters der Luftstrom im Bypassbetrieb am vorderen Luftfilter entlangstreicht, was sich geräuschdämpfend auf die Luftströmung auswirkt. Dabei hat sich als Optimum herausgestellt, den oberen Gehäuserand, der den dem vorderen Filter in dessen unteren Bereich mit Abstand gegenüberliegenden Gehäuseeingang nach oben begrenzt, so zu legen, daß ein vom Gehäuserand nach oben wegstrebender Gehäuseabschnitt des Luftfiltergehäuses den vorderen Luftfilter im Parallelabstand etwa zu einem Drittel der Filterhöhe überdeckt. Die Geräuschdämpfung im Bypassbetrieb wird dabei erreicht, ohne daß das Gebläse einen gegenüber der bekannten Belüftungsvorrichtung größeren Druckabfall erfährt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Bypassklappe zum Öffnen und Schließen des oberen Bypasses mit einer Schwenkachse an der oberen Begrenzungswand des hinteren Luftfilters festgelegt und liegt in ihrer Offenstellung mit ihrem von der Schwenkachse abgekehrten Klappenrand auf der oberen Begrenzungswand des vorderen Luftfilters auf. Die Bypassklappe ist dabei so angeordnet, daß sie in ihrer Offenstellung im Strömungsschatten des vorderen Luftfilters liegt. Dieses kann noch dadurch unterstützt werden, daß gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auf der oberen Begrenzungswand des vorderen Luftfilters ein dem aufliegenden Klappenrand der Bypassklappe abdeckender Luftabweiser angeordnet ist. Durch diese konstruktiven Gestaltungen werden die Strömungsgeräusche im Filtergehäuse zusätzlich gedämpft.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung ausschnittweise einen Längsschnitt einer Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.

Die in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch und nur ausschnittweise dargestellte Belüftungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge kann in Verbindung mit einer Heizungsanlage oder einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs betrieben werden. Die Belüftungsvorrichtung weist ein Filtergehäuse 10 mit einem Gehäuseeingang 11 und einem Gehäuseausgang 12 auf, in dem eine Filteranordnung 13 aus zwei Luftfiltern 14, 15 aufgenommen ist. Der Gehäuseeingang 11 ist an einem Gebläseauslaß eines Gebläses 16 angeschlossen. Der Gehäuseausgang 12 ist mit einem hier nicht dargestellten Luftleitkanal einer Heizungs- oder Klimaanlage verbindbar. In der einfachsten Ausführung kann der Gehäuseausgang 12 auch an einen zu Luftauslaßdüsen im Fahrzeuginnenraum führenden Luftkanal angeschlossen werden.

Die beiden Luftfilter 14, 15 der Luftfilteranordnung 13 erstrecken sich jeweils über die gesamte Breite des Filtergehäuses 10 und sind in Luftströmungsrichtung gesehen hintereinander versetzt mit etwa parallel zueinander verlaufenden Filterflächen angeordnet. Die Luftfilter 14, 15 sind dabei jeweils mit einer oberen Begrenzungswand 141 bzw. 151 und einer unteren Begrenzungswand 142 bzw. 152 festgelegt, wobei die Begrenzungswände 141, 142, 151, 152 Teil einer im Filtergehäuse 10 festgelegten Filteraufnahme zur wechselbaren Halterung der Luftfilter 14, 15 sind. Die Filterhöhen der beiden Luftfilter 14, 15, also der lichte Abstand zwischen jeweils der oberen und unteren Begrenzungswand 141, 142 bzw. 151, 152, sind im wesentlichen gleich groß ausgebildet. Der nahe dem Gehäuseeingang 11 stromaufwärts liegende, vordere Luftfilter 14 reicht dabei bis zur unteren Wand des Filtergehäuses 10, während der stromabwärts liegende, hintere Luftfilter 15 eine größeren Abstand von dieser Gehäusewand einhält, so daß sich zwischen der unteren Begrenzungswand 152 und dem Filtergehäuse 10 ein unterer Bypass 18 bildet, der noch durch eine Trennwand 19 vervollständigt ist, die sich zwischen den beiden Luftfiltern 14, 15 von der oberen Begrenzungswand 141 des vorderen Luftfilters 14 bis zur unteren Begrenzungswand 152 des hinteren Luftfilters 15 erstreckt. Der untere Bypass 18 ermöglicht eine Luftströmung durch den vorderen Luftfilter 14 unter Umgehung des hinteren Luftfilters 15 hin zum Gehäuseausgang 12.

Die oberen Begrenzungswände 141, 151 der beiden Luftfilter 14, 15 sind im Filtergehäuse 10 so angeordnet, daß oberhalb dieser oberen Begrenzungswände 141, 151 hin zum Filtergehäuse 10 ein oberer Bypass 17 entsteht, der einen an der Vorderseite des vorderen Luftfilters 14 liegenden Bypasseingang 171 und einen an der Rückseite des hinteren Luftfilters 15 liegenden Bypassausgang 172 sowie eine zwischen den Luftfiltern 14, 15 liegende Bypassöffnung 173 aufweist. Der obere Bypass 17 ermöglicht bei geschlossener Bypassöffnung 173 eine direkte Luftströmung zwischen dem Gehäuseeingang 11 und dem Gehäuseausgang 12 unter Umgehung der Filteranordnung 13. Die geöffnete Bypassöffnung 173 ermöglicht bei geschlossenem Bypass 17 eine Luftströmung entlang der Trennwand 19 zwischen den beiden Luftfiltern 14, 15 durch den hinteren Luftfilter 15.

Dem oberen Bypass 17 ist eine Bypassklappe 20 zugeordnet, die mit einer Schwenkachse 21 an der oberen Begrenzungswand 151 des hinteren Luftilters 15 festgelegt ist und in ihrer Schließstellung den Bypassausgang 172 absperrt und die Bypassöffnung 173 freigibt und ihrer Offenstellung den Bypassausgang 172 freigibt und die Bypassöffnung 173 verschließt. In der Zeichnung ist die Bypassklappe 20 in ihrer Offenstellung ausgezogen und in ihrer Schließstellung strichliniert dargestellt. In ihrer Offenstellung liegt die Bypassklappe 20 mit ihrem von der Schwenkachse 21 abgekehrten Klappenrand auf der oberen Begrenzungswand 141 des vorderen Luftfilters 14 auf.

Der Gehäuseeingang 11 ist im Filtergehäuse 10 so angeordnet, daß er dem vorderen Luftfilter 14 mit Abstand gegenüberliegt und ein den Gehäuseeingang 12 nach oben begrenzender Gehäuserand 111 weit unterhalb der oberen Begrenzungswand 141 des vorderen Luftfilters 14 liegt, so daß ein vom Gehäuserand 111 nach oben wegstrebender Gehäuseabschnitt 101 den vorderen Luftfilter 14 etwa zu einem Drittel der Filterhöhe des vorderen Luftfilters 14 mit Abstand überdeckt. Der Gehäuseabschnitt 101 verläuft dabei etwa parallel zu der Filterfläche, also der Vorderfläche des vorderen Luftfilters 14. Das ein Spiralgehäuse 22 aufweisende Gebläse 16 ist in seinem Auslaßbereich 221 so ausgebildet, daß die über den Gehäuseeingang 11 in das Filtergehäuse 10 einströmende Gebläseluft unter einem spitzen Winkel in Richtung von der unteren zur oberen Begrenzungswand 141, 142 die Filterfläche des vorderen Luftfilters 14 anströmt und an der Filterfläche entlangströmt, bevor sie in den Bypasseingang 171 des oberen Bypasses 17 eintritt. Dieses Entlangströmen der Gebläseluft an dem vorderen Filter 14 bewirkt eine wesentliche Dämpfung der Strömungsgeräusche. Zusätzlich ist die bereits beschriebene Anordnung der Bypassklappe 20 so optimiert, daß sie in ihrer Offenstellung in dem Luft- oder Strömungsschatten des vorderen Luftfilters 14 liegt. Zum gleichen Zweck ist auf der oberen Begrenzungswand 141 ein Luftabweiser 23 angeordnet, der in der Offenstellung der Bypassklappe 20 deren auf der oberen Begrenzungswand 141 des Luftfilters 14 aufliegenden Klappenrand über die gesamte Breite des Filtergehäuses 10 abdeckt.

Für den Filterbetrieb wird die Bypassklappe 20 in ihre in der Zeichnung strichliniert dargestellte Schließstellung überführt, in der der Bypassausgang 172 gesperrt und die Bypassöffnung 173 zu dem hinteren Luftfilter 15 geöffnet ist. Die in den oberen Bypass 17 einströmende Gebläseluft strömt nunmehr durch den hinteren Luftfilter 15 hindurch zum Gehäuseausgang 12. Damit im Filterbetrieb auch eine ausreichende Luftmenge durch den vorderen Luftfilter 14 hindurchströmt, ist auf der Vorderseite des vorderen Luftfilters 14 an der oberen Begrenzungswand 141 eine Luftabschöpfklappe 24 mit einer Schwenkachse 25 festgelegt. Im Bypassbetrieb ist diese Luftabschöpfklappe 24 auf die Vorderfläche des vorderen Luftfilters 14 abgeschwenkt und überdeckt einen kleinen Teil der Filterfläche. Im Filterbetrieb wird diese Luftabschöpfklappe 24 von der Filterfläche des vorderen Luftfilters 14 abgeschwenkt und ragt teilweise in die Bypassöffnung 173 hinein, so daß ein Teil der in den Bypasseingang 171 einströmenden Gebläseluft von der Luftabschöpfklappe 24 abgeschöpft und dem vorderen Luftfilter 14 zugeführt wird, um durch das vordere Luftfilter 14 hindurch über den unteren Bypass 18 zu dem Gehäuseausgang 12 zu gelangen.

Claims (9)

1. Belüftungsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere in Verbindung mit Heizungs- oder Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, mit einem einen Gehäuseein- und -ausgang (11, 12) aufweisenden Filtergehäuse (10), an dessen Gehäuseeingang (11) ein Gebläse (16) mit einem Gebläseauslaß angeschlossen ist, mit zwei in dem Filtergehäuse (10) aufgenommenen, jeweils über die Gehäusebreite sich erstreckenden und eine von einer oberen und unteren Begrenzungswand (141, 142, 151, 152) festgelegte Filterhöhe aufweisenden Luftfiltern (14, 15), die in Luftströmungsrichtung zueinander versetzt so angeordnet sind, daß oberhalb der oberen Begrenzungswände (141, 151) der Luftfilter (14, 15) ein oberer Bypass (17), der einen an der Vorderseite des stromaufwärts angeordneten, vorderen Luftfilters (14) liegenden Bypasseingang (171) und einen an der Rückseite des stromabwärts angeordneten, hinteren Luftfilters (15) liegenden Bypassausgang (172) sowie eine zwischen den Luftfiltern (14, 15) liegende Bypassöffnung (173) aufweist, und unterhalb der unteren Begrenzungswand (152) des hinteren Luftfilters (15) ein unterer Bypass (18) verbleibt, mit einer zwischen der oberen Begrenzungswand (141) des vorderen Luftfilters (14) und der unteren Begrenzungswand (152) des hinteren Luftfilters (15) sich erstreckenden Trennwand (19), die über die Gehäusebreite reicht, und mit einer dem oberen Bypass (17) zugeordneten Bypassklappe (20), die in ihrer Schließstellung den Bypassausgang (172) absperrt und die Bypassöffnung (173) freigibt und in ihrer Offenstellung den Bypassausgang (172) freigibt und die Bypassöffnung (173) verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseeingang (11) im Filtergehäuse (10) so angeordnet ist, daß er dem vorderen Luftfilter (14) mit Abstand gegenüberliegt und ein den Gehäuseeingang (11) nach oben begrenzender Gehäuserand (111) unterhalb der oberen Begrenzungswand (141) des vorderen Luftfilters (14) liegt.

2. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserand (111) so gelegt ist, daß ein vom Gehäuserand (111) nach oben wegstrebender Gehäuseabschnitt (101) den vorderen Luftfilter (14) in dessen oberem Bereich etwa zu einem Drittel der Filterhöhe mit Abstand überdeckt.

3. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseabschnitt (101) etwa parallel zu der Filterfläche des vorderen Luftfilters (14) verläuft.

4. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Gehäuseeingang (11) angesetzte Gebläseauslaß (221) des Gebläses (16) so ausgebildet ist, daß die in das Filtergehäuse (10) einströmende Gebläseluft an der Filterfläche des vorderen Luftfilters (14) unter einem spitzen Winkel in Richtung von der unteren zur oberen Begrenzungswand (142, 141) entlangstreicht.

5. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Begrenzungswand (141) des vorderen Luftfilters (14) eine Luftabschöpfklappe (24) schwenkbar so angeordnet ist, daß sie bei geschlossenem oberen Bypass (17) einen Teil des Bypasseingangs (171) abdeckt und bei geöffnetem oberen Bypass (17) aus dem Bypasseingang (171) ausgeschwenkt ist.

6. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassklappe (20) mit einer Schwenkachse (21) an der oberen Begrenzungswand (151) des hinteren Luftfilters (15) festgelegt ist und in ihrer Offenstellung mit ihrem von der Schwenkachse (21) abgekehrten Klappenrand auf der oberen Begrenzungswand (141) des vorderen Luftfilters (14) aufliegt.

7. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassklappe (20) so angeordnet ist, daß sie in ihrer Offenstellung im Strömungsschatten des vorderen Luftfilters (14) liegt.

8. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der oberen Begrenzungswand (141) des vorderen Luftfilters (14) ein den aufliegenden Klappenrand der Bypassklappe (20) abdeckender Luftabweiser (23) angeordnet ist.

9. Belüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Begrenzungswände (141, 142, 151, 152) der Luftfilter (14, 15) von einer im Filtergehäuse (10) festgelegten Filteraufnahme zur wechselbaren Halterung der Luftfilter (14, 15) gebildet sind.