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DE102011078248A1 - Mischer zur Mischung von Luftströmen - Google Patents

Mischer zur Mischung von Luftströmen Download PDF

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DE102011078248A1
DE102011078248A1 DE102011078248A DE102011078248A DE102011078248A1 DE 102011078248 A1 DE102011078248 A1 DE 102011078248A1 DE 102011078248 A DE102011078248 A DE 102011078248A DE 102011078248 A DE102011078248 A DE 102011078248A DE 102011078248 A1 DE102011078248 A1 DE 102011078248A1
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DE
Germany
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air
air duct
mixing
duct
mixing chamber
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102011078248A
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English (en)
Inventor
Joachim Rapp
Genis Dipl.-Ing. Radressa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischer zur Mischung von Luftströmen,. Der Mischer umfasst einen Luftkanal (100), der zumindest einen Warmluftkanal (120) und einen Kaltluftkanal (110) aufweist, wobei ein Luftstrom durch den Warmluftkanal (120 und durch den Kaltluftkanal (110) mittels je einer Mischklappe (530) steuerbar ist, wobei in dem Warmluftkanal (120) ein Heizelement (140, 500, 510) zur Erwärmung der Luft durch den Warmluftkanal (120) angeordnet ist. Ferner umfasst der Mischer einen Mischraum (200), der fluidisch mit einer Luftaustrittsseite des Warmluftkanals (120) und des Kaltluftkanals (110) des Luftkanals (100) verbunden ist, wobei der Mischraum (200) Luftführungselemente (320) aufweist, die derart angeordnet sind, dass aus einer Luftaustrittsseite des Warmluftkanals (120) strömende Luft (150) sich mit aus einer Luftaustrittsseite des Kaltluftkanals (110) strömenden Luft (130) kreuzt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mischer zur Mischung von Luftströmen gemäß dem Hauptanspruch.
  • Um in einem Fahrzeug eine korrekte Regelung der Lufttemperatur zu erreichen, wird versucht, durch Kanäle einen Luftstrom mit kälterer und einen weiteren Luftstrom mit wärmerer Luft zu den gewünschten Austritten zu leiten. Durch Leitteile oder Leitelemente kann die Richtung der Strömung beeinflusst werden oder die kältere oder wärmere Luft nach Wunsch abgesperrt werden.
  • Der Einfluss auf die Luftströmung, der durch die einzelnen Kanäle, Leitteile und Absperrrungen erzeugt wird, ist von der Stellung der Mischklappe(n) bei der Zuführung von Luft durch einen Kaltluftkanal und einen Warmluftkanal sehr abhängig. Daher ist die Schichtung zwischen Ein- bzw. Austrittsöffnungen des Mischers während der Bewegung der Temperaturmischklappe(n) im Mischer nicht konstant und die Temperatursteigerung kann bei einigen Austrittsöffnungen unterbrochen sein. Die überwiegende Wirkung der Mischklappen besteht in der Leitung der Luft und nicht deren Mischung und somit ist die Temperatur-Strähnigkeit in den Mischer-Austrittsöffnungen schwer zu beeinflussen. Eine automatische Regelung der Temperatur in der Klimaanlage gestaltet sich auf diese Weise im Fahrzeug als sehr schwierig.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Mischer zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Mischer gemäß dem Hauptanspruch gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung schafft einen Mischer zur Mischung von Luftströmen, wobei der Mischer die folgenden Merkmale aufweist:
    • – einen Luftkanal, der zumindest einen Warmluftkanal und einen Kaltluftkanal aufweist, wobei ein Luftstrom durch den Warmluftkanal und durch den Kaltluftkanal mittels je einer Mischklappe steuerbar regulierbar ist, wobei in dem Warmluftkanal ein Heizelement zur Erwärmung der Luft durch den Warmluftkanal angeordnet ist; und
    • – einen Mischraum, der fluidisch mit einer Luftaustrittsseite des Warmluftkanals und des Kaltluftkanals des Luftkanals verbunden ist, wobei der Mischraum Luftführungselemente aufweist, die derart angeordnet sind, dass aus einer Luftaustrittsseite des Warmluftkanals strömende Luft sich mit aus einer Luftaustrittsseite des Kaltluftkanals strömenden Luft kreuzt.
  • Unter einem Luftkanal kann dabei ein Element verstanden werden, das in mehreren Teilkanälen eine Temperierung eines durch den Luftkanal strömenden Fluids ermöglicht. Unter einem Mischraum kann ein Raum verstanden werden, in dem Luft- oder Fluidströme mit unterschiedlicher Temperatur miteinander gemischt werden. Unter einer fluidischen Verbindung kann eine Verbindung verstanden werden, die gas- und/oder flüssigkeitsdurchlässig ist. Folglich ist auch der Mischraum als luftdurchlässig mit der Luftausgangsseite des Luftkanals verbunden zu verstehen. Unter einem Luftführungselement kann ein Führungselement wie beispielsweise ein Blechstreifen verstanden werden, der in dem Mischraum hinein ragt und derart angeordnet ist, dass er ein durch den Mischraum oder einen Teilbereich des Mischraums strömendes Medium leitet, so dass es seine Strömungsrichtung ändert.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine besonders gute Durchmischung von Medien unterschiedlicher Temperatur erreicht werden kann, wenn sich die Medienströme, die ein Fluid mit unterschiedlicher Temperatur aufweisen kreuzen. In diesem Fall wird ein sehr günstiger Fluidstrom erreicht, bei dem eine schnelle Durchmischung der einzelnen Teilströme erreicht wird, ohne dass eine hohe Strähnigkeit der einzelnen Teilströme im Gesamtstrom des Fluids oder Mediums resultiert. Die vorliegende Erfindung ist ferner technisch einfach und somit kostengünstig herzustellen, so dass sich die erwähnten Effekte in Bezug auf die gute Durchmischbarkeit von Medien- oder Fluidströmen preisgünstig bewerkstelligen lassen.
  • Besonders günstig ist es, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Mischraum durch Anordnung von zumindest einem Luftführungsflächenelement einer Mehrzahl von Ebenen unterteilt ist, wobei das Luftführungsflächenelement derart ausgerichtet sind, dass Luft aus dem Warmluftkanal und/oder Luft aus dem Kaltluftkanal parallel zu dem zumindest einen Luftführungsflächenelement strömt. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer Unterteilbarkeit des Mischraumes in mehrere Teilmischräume mit geringerem Volumen, was sich insbesondere durch ein noch besseres Durchmischungsverhalten eines derart ausgestalteten Mischraumes auswirkt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann sich im Mischraum eines der Luftführungselemente von einem Bereich der Luftaustrittsseite des Luftkanals zwischen dem Warmluftkanal und dem Kaltluftkanal zu einer Austrittsöffnung des Mischraumes hin erstrecken, wobei sich das Luftführungselement lediglich in einen Teilbereich des Volumens des Mischraumes hinein erstreckt, der zur Führung eines Luftstromes aus dem Warmluftkanal vorgesehen ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer möglichst großen Verwirbelung desjenigen Luftstromes, der vom Warmluftkanal aus in dem Mischer geführt wird. Auf diese Weise ist ein sehr gutes Durchmischungsverhalten durch den hier vorgeschlagenen Mischer erreichbar.
  • Weiterhin kann sich gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Mischraum ein weiteres der Luftführungselemente von einem Bereich der Luftaustrittsseite des Luftkanals zwischen dem Warmluftkanal und dem Kaltluftkanal zu einer Austrittsöffnung des Mischraumes hin erstrecken, wobei sich das weitere Luftführungselement lediglich in einen Teilbereich des Volumens des Mischraumes hinein erstreckt, der zur Führung eines Luftstromes aus dem Kaltluftkanal vorgesehen ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet ebenfalls den Vorteil einer möglichst großen Verwirbelung desjenigen Luftstromes, der nun vom Kaltluftkanal aus in dem Mischer geführt wird. Auf diese Weise ist ein weiter verbessertes Durchmischungsverhalten durch den hier vorgeschlagenen Mischer erreichbar.
  • Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das Luftführungselement und das weitere Luftführungselement an sich gegenüberliegenden Wänden des Mischraums und/oder sich gegenüberliegenden Seiten von Luftführungsflächenelementen angeordnet sind. Auf diese Weise können die Luftführungselemente eine möglichst optimale Verwirbelung der durch die einzelnen Teilbereiche des Mischraumes bewirken.
  • Um ein möglichst großes Strömungsvolumen in einem Teilmischbereich des Mischraumes zu verwirbeln, kann das Luftführungselement an einer Seite der Austrittsöffnung angeordnet sein, die eine Rand der Austrittsöffnung bildet, welche dem Kaltluftkanal gegenüberliegt.
  • Um ein analog auch ein möglichst großes Strömungsvolumen in einem weiteren Teilmischbereich des Mischraumes zu verwirbeln, kann ein anderes Luftführungselement alternativ oder zusätzlich an einer Seite der Austrittsöffnung angeordnet ist, die eine Rand der Austrittsöffnung bildet, welche dem Warmluftkanal gegenüberliegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Austrittsöffnung des Mischraumes kleiner sein, als eine an einer der Luftaustrittsseite des Luftkanals gegenüberliegende Eingangsseite des Mischraums. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer Verengung des Strömungsquerschnitts für einen Luftstrom oder mehrere Teilluftströme durch den Mischraum, so dass beim Austritt des gemischten Luftstromes an der Austrittsseite ein sehr günstiges Durchmischungsverhalten durch den Mischer erreicht werden kann.
  • Um einen möglichst geringen Strömungswiderstand im Mischraum zu bewirken, kann der Mischraum eine gekrümmte Innenwand aufweisen, die zwischen einer der Luftaustrittsseite des Luftkanals gegenüberliegenden Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung angeordnet ist.
  • Eine besonders gute Einstellbarkeit der Temperatur eines Luftstromes, der an einer Austrittsöffnung des Mischraumes und somit an der Austrittsöffnung des Mischers austritt, kann dann erreicht werden, wenn der Luftkanal eine Mischklappe zur Steuerung eines Luftstroms durch den Kaltluftkanal und eine weitere Mischklappe zur Steuerung eines Luftstroms durch den Warmluftkanal aufweist, wobei eine Stellung der Mischklappe und eine Stellung der weiteren Mischklappe getrennt voneinander steuerbar ist.
  • Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung eines Luftkanals zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Mischraumes und Austrittsklappen in einen Luftverteiler;
  • 3A eine perspektivische Darstellung eines Mischraumes zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Darstellung mit Blickrichtung auf die Lufteintrittsseite in den Mischraum abgebildet ist;
  • 3B eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Mischraumes aus 3A, wobei einzelne Elemente näher bezeichnet sind;
  • 4A eine perspektivische Darstellung einen Mischraums zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4B eine vergrößerte Darstellung des Mischraumes aus 4A;
  • 5A eine perspektivische Darstellung eines Mischraumes zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei zwei unterschiedliche Schnittebenen eingetragen sind;
  • 5B eine Schnittdarstellung durch den Mischraum entlang der Schnittebene A-A' aus der 5A;
  • 5C eine Schnittdarstellung durch den Mischraum entlang der Schnittebene B-B' aus der 5A; und
  • 6 eine perspektivische Darstellung eines Mischers im zusammenbebauten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Luftkanals 100, der einen Kaltluftkanal 110 und einen Warmluftkanal 120 aufweist. Durch den Kaltluftkanal 110 strömt im Betrieb des Mischers kalte Luft 130 (Kaltluft), was in der 1 durch einen Pfeil angedeutet ist. Durch den Warmluftkanal 120, der beispielsweise zumindest ein Heizelement 140 aufweist, strömt im Betrieb des Mischers warme Luft 150 (Warmluft), was in der 1 ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet ist. Bei luftseitigen geregelten Klimaanlagen (KLA = Klimaanlage) ist eine Regulierung der kälteren Luftströmung 130 und der wärmeren Luftströmung 150 für die Temperaturregelung an den Austrittsöffnungen der Klimaanlage verantwortlich. Die Gewichtung der zwei Strömungen 130 und 150 wird durch eine oder mehrere Mischklappen erzeugt, die am Lufteintritt des Luftkanals 100 angeordnet sind, welcher sich in der Darstellung aus 1 auf der Rückseite des Luftkanals 100 befindet und daher in der 1 nicht dargestellt ist. Durch die Stellung (d. h. die Öffnung) der Mischklappen wird die Temperatur an den Klimaanlageaustrittsöffnungen geregelt. Die wärmere Luftströmung 150 und kältere Luftströmung 130 bei allen Klappenstellungen (entspricht unterschiedlicher Luftverteilungen) und allen Mischklappenposition gleichmäßig leiten und somit mischen.
  • Eine richtige Temperaturregelung wird nach drei Kriterien beurteilt:
    • 1. Linearität der Temperatursteigerung bezüglich einer Bewegung der Mischklappe(n). Die Steigerung sollte (bei möglichst allen Stellungen der Mischklappen) linear und ununterbrochen sein.
    • 2. Temperaturschichtung zwischen Austrittsöffnungen. Die Temperaturschichtung wird durch Komfort-Kriterien im Fahrzeug-Innenraum definiert. Dabei sollte nicht nur im Luftauslass aus dem Armaturenbrett warme Luft und aus dem Luftauslass im Fußraum nur kalte Luft austreten; es sollte vielmehr an allen Luftauslässen eine gleichmäßig warme Luft austreten.
    • 3. Die Temperatursträhnigkeit in jedem der Luftaustritte sollte so klein wie möglich sein. Dies bedeutet, dass an einem Luftauslass möglichst keine Luftteilströmungen enthalten auftreten, bei der Luft mit unterschiedlicher Temperatur austritt. Die aus den Luftauslässen austretende Luft sollte zuvor in einer Mischeinheit gemischt und mit einer homogenen, d. h. gelichmäßigen Temperatur an die Umgebung, insbesondere den Fahrgastraum ausgegeben werden.
  • Beispielsweise werden die aus einem Luftkanal 100 stammende kältere und wärmere Luftströmung in einem Mischraum 200 gemischt, wie es in der 2 dargestellt ist. Dem Luftkanal 100 wird dabei Luft über eine Defrostklappe 210 zugeführt. Aus dem Mischraum 200 kann eine temperierte Luft über eine Belüftungsklappe 220 an einen Luftauslass beispielsweise im Bereit des Armaturenbretts ausgegeben werden. Auch kann aus dem Mischraum 200 temperierte Luft über eine Fußraumklappe 230 in einen Fußraumbereich des Fahrgastraumes ausgegeben werden. Der Mischraum 200 ist wegen Bauraumbeschränkungen im Auto für eine richtige Mischung in der Regel zu klein. Somit sollten zur Optimierung der in den Fahrgastraum ausgegebenen Luft Zusatzmaßnahme für die richtige Mischung und Leitung der Luft in Betracht gezogen werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Mischraum 200 durch eine Anordnung von Luftführungsflächenelementen 300 in Ebenen geteilt, wie dies beispielsweise aus der perspektivischen Darstellung aus 3 ersichtlich ist. Dabei ist in der 3A eine Blickrichtung auf die Lufteintrittsseite des Mischraumes 200 wiedergegeben, die in der 3B vergrößert dargestellt ist, wobei im zusammengebauten Zustand diese Lufteintrittsseite des Mischraumes 200 an eine Luftaustrittsseite des Luftkanals 100 aus 1 angekoppelt wird und folglich diese Lufteintrittsseite des Mischraumes 200 mit der Luftaustrittsseite des Luftkanals 100 fluidisch verbunden ist. Jedes Luftführungsflächenelement 300 (d. h. jede Ebene) führt durch den fluidischen Anschluss an den Kaltluftkanal 110 sowie den Anschluss an den Warmluftkanal 120 somit eine eigene Kaltsträhn 130 und Warmsträhne 150, die als Kaltluftströmungen 130 bzw. Warmluftströmungen 150 in der 3b jeweils schematisch dargestellt sind. Durch seitliche Kurven der Innenwand 310 des Mischraumes 200 und zwei Rippen 320, die sich in unterschiedlichen Höhen in den durch die Teilebenen kreuzen, lässt sich ein sich kreuzender Luftstrom durch sich kreuzende Warmsträhnen 150 mit entsprechenden Kaltsträhnen 130 erreichen, welcher zu einem sehr guten Durchmischungsverhalten der durch den Mischraum geführten Luftströme mit den unterschiedlichen Temperaturen führt. Damit entstehen nach dem Mischer 100 mehrere hintereinander angeordnete Strömungen die deutlich weniger Abstand zur gemeinsamen Mischung und zur Erreichung einer homogenen Lufttemperatur brauchen, da in diesem Fall viel Fläche für einen Wärmeübergang der Wärme aus den Warmluftsträhnen 150 in die Kaltluftsträhnen 130 vorhanden ist. Die Teilung des Mischraums 200 verbessert somit deutlich die Robustheit der Temperaturregelung, so dass eine Austrittstemperatur des Luftstromes aus dem Mischer unabhängig von der Luftverteilung in dem Mischer wird.
  • Die Höhe der Rippen (d. h. der Luftführungselemente 320) entscheidet über die Größe der Strömung und die Wirkung der Kreuzung. Dabei erstrecken sich die Luftführungselemente 320 nur in einen Teilbereich des Querschnitts, der zur Führung der Warmluftströmung 130 in einem der Teilbereiche des Mischraumes 200 oder einer Ebene des Mischraumes 200 vorgesehen ist. Die Luftführungselemente 320 sind dabei an gegenüberliegenden Wänden des Mischraumes 200 oder an gegenüberliegenden Seiten der Luftführungsflächenelemente 300 angeordnet, so dass kurz vor dem Austritt jeder der einzelnen Warmluftströmungen 150 über oder unter eines Luftführungselemente 320 geführt wird und jeder der Kaltluftströmungen 130 umgekehrt wie die zugehörige Warmluftströmung 150 unter oder über ein weiteres Luftführungselement 320 geführt wird, so dass eine möglichst optimale Verwirbelung der Warmsträhne oder Warmluftströmung 150 mit der zugehörigen Kaltsträhne oder Kaltluftströmung 130 erfolgt. Hierdurch kann eine möglichst homogene Temperatur der aus dem Mischraum 200 austretenden Luft erreicht werden. Wenn es nach einem Temperaturschichtungssollwert nicht notwendig ist, können auch eines oder mehrere der Luftführungsflächenelemente 320 (d. h. einer oder mehrerer Ebene(n)) entfallen.
  • In der 4A ist eine perspektivische Darstellung auf den Mischraum 200 von der Luftaustrittsseite her wiedergegeben, wobei ersichtlich ist, wie die Warmsträhne 150 und die Kaltsträhne in den unterschiedlichen Teilbereichen des Mischraumes 200 durch die Luftführungselemente 320 geführt werden, um eine möglichst homogen temperierte Luft am Ausgang des Mischraumes 200 zu erhalten. In der 4B ist eine Darstellung der Verteilung der Temperatur (d. h. eines Temperaturprofils) der Luftströmungen zu entnehmen, wobei der Bereich 400 eine Temperatur der Warmsträhne 150 und der Bereich 410 eine Temperatur der Kaltsträhne 130 aufweist. Es ist somit der 4B zu entnehmen, dass an der Luftaustrittsseite des Mischraumes 200 jedes der Luftführungsflächenelemente 320 an einer Seite Luft mit hoher Temperatur und an einer weiteren, gegenüberliegenden Seite Luft mit einer niedrigen Temperatur aufweist. Somit kann auch durch die Verwendung eines thermisch leitfähigen Materials wie Metall für die Luftführungsflächenelemente 320 schon im Mischraum 200 eine Angleichung der Temperatur der Kaltsträhne 130 an die Temperatur der Warmsträhne 150 und umgekehrt allein durch den Wärmeaustausch über das Luftführungsflächenelement 320 erfolgen.
  • 5A zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Mischraums 200 von der Luftaustrittsseite. Dabei sind in der Darstellung aus 5A zwei Schnittlinien A-A' und B-B' eingezeichnet, die Schnittebenen durch unterschiedliche Höhen in dem Mischraum 200 bezeichnen. In der 5B ist ein Schnitt durch den Mischraum entlang der Schnittlinie A-A' dargestellt. Dabei ist aus der Schnittdarstellung der 5B der Luftkanal 100 mit dem Kaltluftkanal 110 und dem Warmluftkanal 120 zu erkennen. Im Warmluftkanal 120 ist ein Heizkörper 500 und eine dem Heizkörper 500 in Strömungsrichtung nachgelagerte elektrische Heizung 510 ersichtlich. Die Zuströmung von Luft in den Kaltluftkanal 110 sowie in den Warmluftkanal 120 wird Stellungen von Mischerklappen 530 geregelt, die je ein maximales Luftvolumen durch den Kaltluftkanal 110 bzw. den Warmluftkanal 120 freigeben, wobei die Mischerklappen 530 des Kaltluftkanals 110 auch als Kaltklappen und die Mischerklappen 530 des Warmluftkanals 120 auch als Warmklappen bezeichnet werden können. Weiterhin ist ersichtlich, dass der Mischraum 200 eine gekrümmte Innenwand 310 aufweist und auf der Höhe der Schnittlinie A-A' ein Luftführungselement 320 aufweist, das sich von einem Bereich der Lufteintrittsseite in dem Mischraum 200 zwischen dem Kaltluftkanal 110 und dem Warmluftkanal 120 zur einem linken Ende der Austrittsöffnung 540 des Mischraumes (d. h. einem dem Ende der Austrittsöffnung, das dem Kaltluftkanal am Nähesten ist) erstreckt. Auf diese Weise wird der Warmluftstrom 150, d. h. die Warmsträhne des Luftstromes aus dem Luftkanal 100 in der Höhe der Schnittlinie A-A' zu der Ausgangsöffnung 540 geführt. In der Schnittdarstellung aus der 5C ist die Anordnung der entsprechenden Elemente aus 5B in der Höhe der Schnittlinie B-B' zu erkennen. Im Unterschied zur Darstellung aus 5B erstreckt sich nun das Luftführungselement 320 in der Höhe der Schnittlinie B-B vom Bereich zwischen dem Kaltluftkanal 110 und dem Warmluftkanal 120 zum rechten Ende der Austrittsöffnung 540, d. h. dem am Ende der Austrittsöffnung 540 des Mischraumes 200, der dem Warmluftkanal am Nähesten ist). Im Bereich der Austrittsöffnung 540 wird hierdurch ein sich kreuzender Luftstrom aus der Warmsträhne 150 und der Kaltsträhne 130 pro Ebene erreicht, der gegenüber eine Luftstrom bei der Verwendung von einer Anordnung von Elementen aus dem Stand der Technik, eine deutlich homogenere Lufttemperatur aufweist.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zusammengesetzten Mischers 100 mit einem Luftkanal 100 und einem Mischraum 200. Dabei ist die Austrittsöffnung 540 des Mischraumes 200 mit einem Teil der in dem mischraum 200 angeordneten Luftführungselementen 320 zu erkennen, welche die vorteilhafte Luftführung der Warmluftstromes und des Kaltluftstromes bewirken.
  • Zusammenfassend lässt sich anmerken, dass durch die Verwendung des hier vorgestellten Mischers eine wirkungsvolle Luftmischung bei niedrigem luftseitigem Druckabfall ermöglicht wird. Hierdurch wird eine deutliche Verbesserung der Linearität der Regelkurven und Strähnigkeit in den Austritten (d. h. dem Austritt aus dem Mischraum ermöglicht. Ferner wird dieser Vorteil durch eine einfache und zeitsparsame Abstimmung der Regelkurve erreicht, wobei dies insbesondere bei einer Optimierung der Rippenhöhe und des Abstandes zwischen Ebenen möglich ist. Weiterhin kann der Mischer als Extrateil, der für die ganze Temperaturregelung verantwortlich ist, bereitgestellt werden, was logistische Vorteile hat. Beispielsweise kann, falls Änderungen notwendig sind, nur dasjenige Teil umgearbeitet werden, in dem Änderungen erforderlich geworden sind. Man könnte auch mit nur einer Anlage und zwei unterschiedlichen Mischern zwei Temperaturregelungen anbieten können, falls die Klimaanlage für zwei Autos mit unterschiedlichen Anforderungen vorgesehen wäre.
  • Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Luftkanal
    110
    Kaltluftkanal
    120
    Warmluftkanal
    130
    Kaltluftströmung, Kaltsträhne
    140
    Heizung
    150
    Warmluftströmung, Warmluftsträhne
    200
    Mischraum
    210
    Defrostklappe
    220
    Belüftungsklappe
    230
    Fußraumklappe
    300
    Luftführungsflächenelement
    310
    gekrümmte Innenwand
    320
    Luftführungselement, Rippe
    400
    Bereich mit warmer Luft
    410
    Bereich mit kalter Luft
    500
    Heizkörper
    510
    elektrische Heizung
    530
    Mischerklappen
    540
    Austrittsöffnung des Mischraums

Claims (10)

  1. Mischer zur Mischung von Luftströmen, wobei der Mischer die folgenden Merkmale aufweist: – einen Luftkanal (100), der zumindest einen Warmluftkanal (120) und einen Kaltluftkanal (110) aufweist, wobei ein Luftstrom durch den Warmluftkanal (120 und durch den Kaltluftkanal (110) mittels je einer Mischklappe (530) steuerbar ist, wobei in dem Warmluftkanal (120) ein Heizelement (140, 500, 510) zur Erwärmung der Luft durch den Warmluftkanal (120) angeordnet ist; und – einen Mischraum (200), der fluidisch mit einer Luftaustrittsseite des Warmluftkanals (120) und des Kaltluftkanals (110) des Luftkanals (100) verbunden ist, wobei der Mischraum (200) Luftführungselemente (320) aufweist, die derart angeordnet sind, dass aus einer Luftaustrittsseite des Warmluftkanals (120) strömende Luft (150) sich mit aus einer Luflaustrittsseite des Kaltluftkanals (110) strömenden Luft (130) kreuzt.
  2. Mischer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum (200) durch Anordnung von zumindest einem Luftführungsflächenelement (320) einer Mehrzahl von Ebenen unterteilt ist, wobei das Luftführungsflächenelement (320) derart ausgerichtet sind, dass Luft (150) aus dem Warmluftkanal (120) und/oder Luft aus dem Kaltluftkanal (110) parallel zu dem zumindest einen Luftführungsflächenelement (320) strömt.
  3. Mischer gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Mischraum (200) eines der Luftführungselemente (320) von einem Bereich der Luftaustrittsseite des Luftkanals (100) zwischen dem Warmluftkanal (120) und dem Kaltluftkanal (110) zu einer Austrittsöffnung (540) des Mischraumes (200) hin erstreckt, wobei sich das Luftführungselement (320) lediglich in einen Teilbereich des Volumens des Mischraumes (320) hinein erstreckt, der zur Führung eines Luftstromes (150) aus dem Warmluftkanal (120) vorgesehen ist.
  4. Mischer gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Mischraum (200) ein weiteres der Luftführungselemente (320) von einem Bereich der Luftaustrittsseite des Luftkanals (100) zwischen dem Warmluftkanal (120) und dem Kaltluftkanal (110) zu einer Austrittsöffnung (540) des Mischraumes (200) hin erstreckt, wobei sich das weitere Luftführungselement (320) lediglich in einen Teilbereich des Volumens des Mischraumes (200) hinein erstreckt, der zur Führung eines Luftstromes (130) aus dem Kaltluftkanal (110) vorgesehen ist.
  5. Mischer gemäß den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungselement (320) und das weitere Luftführungselement (3209 an sich gegenüberliegenden Wänden des Mischraums (200) und/oder sich gegenüberliegenden Seiten von Luftführungsflächenelementen (300) angeordnet sind.
  6. Mischer gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungselement (320) an einer Seite der Austrittsöffnung (540) angeordnet Ist, die eine Rand der Austrittsöffnung (540) bildet, welche am weitesten in Richtung des dem Kaltluftkanal (110) zugewandten Endes des Mischraumes (200) liegt.
  7. Mischer gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftführungselement (320) an einer Seite der Austrittsöffnung (540) angeordnet ist, die eine Rand der Austrittsöffnung (540) bildet, welche am weitesten in Richtung des dem Warmluftkanal (120) zugewandten Ende des Mischraumes (200) liegt.
  8. Mischer gemäß einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austrittsöffnung (540) des Mischraumes (200) kleiner ist, als eine an einer der Luftaustrittsseite des Luftkanals (100) gegenüberliegenden Eingangsseite des Mischraums (200).
  9. Mischer gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum (200) eine gekrümmte Innenwand (310) aufweist, die zwischen einer der Luftaustrittsseite des Luftkanals (100) gegenüberliegenden Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung (540) angeordnet ist.
  10. Mischer gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (100) eine Mischklappe (540) zur Steuerung eines Luftstroms (130) durch den Kaltluftkanal (110) und eine weitere Mischklappe (540) zur Steuerung eines Luftstroms (150) durch den Warmluftkanal (1209 aufweist, wobei eine Stellung der Mischklappe (540) und eine Stellung der weiteren Mischklappe (540) getrennt voneinander steuerbar ist.
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