DE10361989A1

DE10361989A1 - Komponentenanordnung einer Heiz-Klimaanlage

Info

Publication number: DE10361989A1
Application number: DE2003161989
Authority: DE
Inventors: Nicolas Abouchaar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: DE10361989B4

Abstract

Heiz- und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Luftführungsgehäuse (1), einem Gebläse (2), mindestens einem Wärmetauscher (5), einem den Wärmetauscher (5) umgehenden Luftpfad (7), einem durch den Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) sowie mit unterschiedlichen Luftausströmern (9, 10, 11, 12), wobei der Wärmetauscher (5) oberhalb des ihn umgehenden Luftpfades (7) liegt, und der Wärmetauscher (5) dem durch ihn verlaufenden Luftpfad (8) unterliegt, so daß die den Wärmetauscher (5) überströmende Luft den Wärmetauscher im wesentlichen entgegen der Luftströmungsrichtung des dem Wärmetauscher (5) unterliegenden und umgehenden Luftstroms durchströmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Holz- und/oder Klimaanlage, wie sie insbesondere zur Klimatisierung von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt, Solch eine Anlage umfasst üblicherweise ein Luftführungsgehäuse, in dem ein Gebläse und mindestens einem Wärmetauscher angeordnet sind, und welches mit Luftstromsteuermitteln versehen ist, um verschiedenste Luftströmungspfade und Betriebsmodi darstellen zu können. Die Luftstromsteuermittel umfassen üblicherweise eingangsseitig des Luftführungsgehäuses eine Frischluft/Umluft- Auswahleinrichtung, möglicherweise eine Mischluftklappe, sowie verschiedene Verteilungsklappen, die es ermöglichen, die Luft in gewünschten Anteilen zu den unterschiedlichen Ausströmern im Fahrzeuginnenraum zu verteilen.
Obwohl diese Erfindung für einen Kühlzwecken dienenden Wärmetauscher anwendbar ist, begrenzt sich die folgende Beschreibung auf den Fall eines Heiz-Wärmetauschers.
Üblicherweise liegt der Kaltluftpfad oberhalb des Heiz-Wärmetauschers; weiterhin strömt die Luft im wesentlichen in der gleichen Richtung durch den Heiz-Wärmetauscher und durch den ihn umgehenden Luftpfad. Daher erfolgt die Mischung zwischen der Kalt- und der Warmluft erst oberhalb des Heiz-Wärmetauschers, relativ nah an den Luftausströmern, was eine homogene und strähnigkeitslose Luftmischung erschwert, insbesondere wenn der in der senkrechten Richtung vorhandene Bauraum begrenzt ist.
Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist die relativ niedrige Lage des Heiz-Wärmetauschers im Fahrzeug was seine Stirnfläche einschränkt, wenn ein akzeptabler Fußfreiraum für die vorderen Passagiere gewährleistet werden soll.
Weiterhin, muß eine große Menge Warmluft den Kaltluftpfad durchqueren um einen über den Kaltluftpfad liegenden Luftausströmer zu versorgen (z. B. den Defrostausströmer). Diese Warmluftzufuhr erfolgt üblicherweise über Kanäle, die den Querschnitt des Kaltluftpfades erheblich reduzieren.
Was den Bauraum betrifft, erfordert diese Anordnung relativ viel Platz in der Fahrt- bzw. der senkrechten Richtung, wobei. die Luft erst nach der Luftmischklappe an den verschiedenen Luftausströmern verteilt werden kann.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil einer solchen Anordnung besteht in der Gefahr, daß das im Kühl-Wärmetauscher ausgeschiedene Kondenswasser zum Teil zum Heiz-Wärmetauscher gelangt und dort verdampft.
Eine andere bekannte Komponentenanordnung ist in der Offenlegungsschrift DE 175 40 286 A1 beschrieben, in der der Kaltluftpfad dem Heiz-Wärmetauscher unterliegt.
Trotz der vielen Vorteile sind die temperatursträhnigkeitsfreie Luftmischung und die begrenzte huftaufwärmung im Voll-Kalt-Betrieb zwei fragliche Punkte in dieser Anordnung. Weiterhin ist der nötige Bauraum in der Fahrtrichtung besonders nachteilig, besonders wenn nach dem Heiz-Wärmetauscher ein. Zusatzwärmetäuscher vorgesehen ist. Die Abmessung der Anlage wird dann durch die Zufügung der Dicken der folgende Komponenten bestimmt: der Kühl-Wärmetauscher, der Heiz-Wärmetauscher, der Zusatzwärmetauscher, und der an dem Heiz-Wärmetauscher vorbeiführenden Luftkanal, was viel und oft nicht vorhandenen Bauraum in der Fahrtrichtung fordert.
Eine weitere bekannte Komponentenanordnung ist in der Patenschrift DE 3619935 C2 beschrieben, die unter den folgenden Nachteilen leidet;

– einem erheblich großen Bauraum in der senkrechten Richtung wegen der Zufügung der Dicken der folgende Komponenten: des dem Heiz-Wärmetauscher unterliegenden Luftpfades, der Höhe des Heiz-Wärmetauschers, des oberhalb des Heiz-Wärmetauschers liegenden Luftpfades, und des erforderlichen Höhenversatzes zwischen beiden Wärmetauschern,
- einer zu nahe an den stattfindende Luftmischung,
- Zufuhr der Warmluft zu den oberhalb des Kaltluftpfades liegenden Luftausströmen.

Darüber hinaus ist ein gemeinsamer schwacher Punkt der drei oben beschriebenen. Konzepte darin zu sehen, daß aufgrund der Lage der Mischkammer kein Luftausströmer nah genug an der Stirnwand gelagert sein kann. Das trifft ins besondere die Fußausströmer, da ihre Düsen im Fahrzeug sehr oft weiter vorne in der Fahrtrichtung liegen, was zusätzlichen Bogen bzw. Druckverlust und Bauraum in den entsprechenden an die Heiz-Klimaanlage angeschlossen Luftkanäle fordert.
Es besteht daher ein Bedarf für eine optimierte Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei die folgende Hauptkriterien gleichzeitig erfüllt werden: Kompaktbeit, Fußfreiheit der vorderen Passagiere, temperatursträhnigkeitsfreie Luft an der Luftausströmernebene, tropfenflugfreier Luftstrom, große Stirnfläche des Heiz-Wärmetauschers, ausreichend weit vorne in der Fahrtrichtung gelagerte Fußauströmer, und ausreichend großer Querschnitt des Kaltluftstromes.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Insbesondere schlägt die vorliegende Erfindung eine Heiz- und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Luftführungs-gehäuse (1), einem Gebläse (2), mindestens einem Wärmetauscher (5), einem den Wärmetauscher (5) umgehenden Luftpfad (7), einem durch den Wärmetauscher (5) verlaufende Luftpfad (8), sowie mit unterschiedlichen Luftausströmern (9, 10, 11, 12), wobei der Wärmetauscher (5) oberhalb des ihn umgehenden Luftpfades (7) liegt, und der Wärmetauscher (5) dem durch ihn verlaufende Luftpfad (8) unterliegt, so daß die den Wärmetauscher (5) überströmende Luft den Wärmetauscher im wesentlichen entgegen der Luftströmungsrichtung des dem Wärmetauscher (5) unterliegenden und umgehenden Luftstroms durchströmt.
Durch diese Anordnung erfolgt die Luftmischung in einer Heiz-Klimaanlage zwischen den beiden Kühl- und Heiz-Wärmetauschern, weit von den Luftausströmern entfernt, Die Luftaufwärmung im Voll-Kalt-Betrieb ist dann stark begrenzt, wenn nur der Luftaustritt des Heiz-Wärmetauschers durch ein Luftstromsteuermittel gesperrt ist, da beide der Eintritt und der Austritt auf der gleichen Seite des Hieiz-Wärmetauschers liegen und die Stirnfläche des Heiz-Wärmetauschers sich sehr weit von dem Eintritt des durch ihn verlaufenden Luftpfades befindet. Weiterhin liegt die Warmluftseite der Mischkammer an der Seite der Defrostausströmer, so daß keine Warmluftkanäle benötigt werden.
Durch die relativ hohe Lage des Heiz-Wärmetauschers können beide Anforderungen bezüglich der Größe der Stirnfläche des Heiz-Wärmetauschers und des Fußfreiraums der vorderen Passagieren erfüllt werden.
Bevorzugt ist es, daß ein Durchbruch durch die Prallwand des durch den Heiz-Wärmetauscher verlaufenden Luftpfades dem Heiz-Wärmetauscher einen zweiten ihn umgehenden Luftpfad bereitstellt. Die durch den Durchbruch strömende Luft kann dann verschiedene Funktionen etfüllen, z.B. die Luftmischung, die Temperaturabsenkung der Mannanströmerluft oder die Erhöhung der Luftmenge im Voll-Kalt- und Standlüftung-Betrieb.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß eine einschenkelige Klappe die Luftteilung zwischen diesem Durchbruch und dem durch den Heiz-Wärmetauscher verlaufenden Pfad steuert, damit z.B. in Voll-Kalt-Betrieb der Heiz-Wärmetauscher nicht nur durch die ihm nachliegenden Luftmischklappen (mehrere} sondern auch durch eine Absperrung seines Lufteintrittes komplett von der Kaltluft abgeschirmt werden kann, um die Luftaufwärmung auf quasi null zu reduzieren.
Die vorliegende Erfindung ist sowohl für eine Heizungsanlage, als auch für eine Heiz-Klimaanlage anwendbar, wobei sowohl der den Heiz-Wärmetauscher umgehende Luflpfad, als auch der durch diesen Wärmetauscher verlaufende Luftpfad erst einen sich stromaufwärts befindlichen Kühl-Wärmetauscher durchströmen. Durch. die zwischen den beiden Wärmetauschern liegende Wand ist der Heiz-Wärmetauscher vor möglichen aus dem sich aufwärts befindlichen Kühl-Wärmetauscher ausgeschiedenen Kondenswasser geschützt.
Ferner ist es von Vorteil, das der Kühl-Wärmetauscher durch einen Luftpfad umgegangen werden kann, damit verschiedene Zusatzfunktionen wie z. B. Standheizung, Standlüftung und Feuchtigkeitsregelung bereitgestellt werden können.
Es ist besonders vorteilhaft, daß der Kühl-Wärmetauscher dem ihn umgehenden Luftpfad unterliegt. Durch diese Anordnung werden druckverlust-günstige Luftpfade für die verschieden Betriebsmodi gewährleistet, besonders für jene, bei denen der elektrische Verbrauch des Gebläses ein Hauptkriterium ist, nämlich Standheizung, Standlüftung, und Voll-Kalt-Betrieb.
Um eine homogene Luftgeschwindigkeit über die gesamte Stirnfläche des Kühl-Wärmetauschers während der verschiedenen Stellungen der den Kühl-Wärmetauscher umgehenden Luftpfad sperrende und freigebende Klappe gewährleisten zu können, besonders wenn diese geschlossen ist, soll diese und die obere Seite der Stirnfläche des Kühl-Wärmetauschers im wesentlichen fluchtend in einer Ebene verlaufen, damit sich ein statischer Druck gegen die Klappe ausbaut, der die Luft durch die obere Seite der Stirnfläche des Kühl-Wärmetauschers durchzwingt.
Um das Kumfortniveau im Fahrzeuginneruaum zu erhöhen, besonders während einem Betriebsmode, in dem eine Feuchtigkeitsregelung bzw. -steuerung erforderlich ist, ist es von Vorteil, daß die den Kühl-Wärmetauscher umgehende Luft zwischen dem Heiz-Wärmetauscher und dem sich in der Luftströmungsrichtung nach dem Kühl-Wärmetauscher befindlichen Raum gesteuert werden kann. Das ist am bestens durch ein weiteres Luftstromsteuer-mittel, das als eine unmittelbar zum Heiz-Wärmetauscher gelagerte einschenkelige Klappe ausgebildet ist. Eine solche Klappe kann drei Hauptstellen haben, an denen jeweils der Pfad zum Heiz-Wärmetauscher, zu dem sich nach dem Kühl-Wärmetauscher befindlichen Raum, oder zu beiden freigegeben ist, sowie auch zu anderen dazwischen liegenden Stellen.
Weiterhin ist es von Vorteil, ohne oder mit geringem Zusatzbauraum einen Platz für den Zusatzwärmetauscher zu schaffen. Mehrere mögliche Lagen bieten sich an:

– in der Luflsträmungsrichtung unmittelbar nach dem Wärmetauscher, wo der zwischen beiden Heiz- und Kühl-Wärmetauschern vorhandene Bauraum besser genutzt wird,
– nach der Mischkammer in dem Mischluftpfad, wobei der Vorteil darin besteht, daß das Druckverlustverhältnis zwischen der behandelten und der unbehandelten Luft unverändert bleibt, was sich positiv auf die Temperaturregelkurven auswirkt. In diesem Fall kann der Zusatzwärmetauscher in der gleichen Ebene wie der Heiz-Wärmetauscher liegen. Dieses ermöglicht seine Integration an den Wärmetauscher, um beide als eine Einheit in das Gehäuse zu montieren bzw. im Servicefall auszubauen.

Die Lage der Mischkammer ermöglicht es, eine sehr kompakte Klimaanlage zu bauen, wobei die Luftausströmer unmittelbar nach der Mischkammer angeordnet werden können. Diese Lage ist für einen Fußausströmer der vorderen Passagiere vollkommen geeignet, da kaum eine Umlenkung in dem senkrecht zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene an der Heiz-Klimaanlage angeschlossenen Eußkanal gebraucht wird.
Die Lage unmittelbar nach der Mischkammer ist für einen den hinteren Bereich des Fahrzeugs versorgenden Luftausströmer genau so optimal, da ein direkter, umlenkungsloser und parallel zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene verlaufende Weg bereitgestellt werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Luftmischklappe zweiflügelig, wobei jeweils ein Flügel für die Steuerung der Kaltluft bzw. Warmluft dient. Vorteilhaft ist es, wenn die Klappenachse durch den die Kaltluftmenge steuernden Flügel läuft, so daß kein Flügel in der Nähe des Heiz-Wärmetauschers bzw. des Zusatzwärmetauschers schwenkt und der Heiz-Wärmetauscher vor möglichen aus dem aufwärts sich befindlichen Kühl-Wärmetauscher ausgeschiedene Kondenswasser geschützt ist. Eine solche zweiflügelige Klappe ist eine günstige Lösung, die eine optimale Luftmischung gewährleistet, wobei sich die Luft auch zwischen den beiden Flügel mischen. kann. Vorteilhafterweise kann eine temperatursträhnigkeitsfreie Luftmischung auch in den ersten Schritten der Luftmischklappe erreicht werden, wenn ihre Kaltluft steuernde Flügel die Luft erst durch ihre den Heiz-Wärmetauscher benachbarten Seite läßt wenn sich die Luftmischklappe aus der „Voll Warm" Stellung dreht.
Es ist ferner von Vorteil, wenn ein Luftausströmen unmittelbar dem durch den Heiz-Wärmetauscher verlaufenden Luftpfad zugeordnet ist. Ein solcher Luftausströmen liegt dann auf der Warmluftseite der Mischkammer, wird aus diesem Grund mit der höchsten Lufttemperatur versorgt und wäre deswegen zur Beschickung des Fußbereiches geeignet.
Ferner ist eine mittige Heiz-Klimaanlage zu bevorzugen, bei der das Gebläse mit einer im wesentlichen horizontal gelagerten Drehachse oberhalb mindestens eines der Wärmetauscher gelagert ist. Um die höchst mögliche Kompaktheit zu erreichen, müssen der durch den Heiz-Wärmetauscher verlaufende Luftpfad und der Kühl-Wärmetauscher unmittelbar zu einem Anfangsabschnitt der Gebläsespirale angeordnet sein Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Luftausströmer unmittelbar dem durch den Heiz-Wärmetauscher verlaufenden Luftpfad und einem Anfangsabschnitt der Gebläsespirale zugeordnet.
Eine weitere kompakte und vorteilhafte Anordnung einer mittigen Heiz-Klimaanlage ist die, in der ein Luftausströmen unmittelbar zwischen dem Kühl-Wärmetauscher, dem in den Heiz-Wärmetauscher verlaufenden Luftpfad und einem Anfangsabschnitt der Gebläsespirale angeordnet ist. In diesem Fall wird zwar mehr Bauraum in der senkrechte Richtung gebraucht, aber es ist dafür möglich, einen Luftausströmer sehr nah an den Stirnwand zu positionieren.
Ähnliche Vorteile ergeben sich bei einer mittigen Heiz-Klimaanlage, wobei sich die Gebläsedrehachse in einer Ebene parallel zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene befindet, die senkrecht zu der Stirnfläche von mindestens einem der Wärmetauscher im wesentlichen in ihrer Mitte steht.
In diesem Fall wird ein höherer Kompaktheitsgrad erreicht, wenn. der Kühl-Wärmetauscher und der in dem Heiz-Wärmetauscher versaufend Luftpfad unmittelbar dem Gebläsemotor zugeordnet sind.
Weiterhin ist es von Vorteil, daß ein Luftausströmer unmittelbar zwischen dem in dem Heiz-Wärmetauscher verlaufenden Luftpfad und dem Gebläsemotor angeordnet ist.
Schließlich ist es ein weiterer Vorteil, daß ein Luftausströmer unmittelbar dem Kühl-Wärmetauscher, dem in den Heiz-Wärmetauscher vorlaufenden Luftpfad und dem Gebläsemotor zugeordnet ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben. sich aus der detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen. Die Beschreibung dieser Formen ist als nicht einschränkend und lediglich beispielhaft anzusehen, wobei auf die beiliegende Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen gilt:
1 zeigt in schematischer Schnittansicht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine Weiterbildung der in 1 gezeigten Ausführungsform.
3 zeigt in schematischer Schnittansicht eine zweite bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung.
In 1 ist in schematischer Schnittansicht eine Heiz-Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Sie umfaßt ein Gebläse (2) zur wahlweisen Beschleunigung von Frisch- und/oder Umluft, so daß letztere in der Heiz-Klimaanlage behandelt und anschließend in den Fahrzeuginnenraum verteilt und ausgegeben werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform schließt sich an das Gebläse (2) ein Kühl-Wärmetauscher (6) an, der Teil eines nicht dargestellten Klimakreises ist und dazu dient, die Luft bei Bedarf abzukühlen. Strömungstechnisch hinter dem optionalen Kühl-Wärmetauscher (6) befindet sich ein Heiz-Wärmetauscher (5) der z.B. mit dem Kühlmittel des Fahrzeugmotors beschickt werden kann und dazu dient, die Luft, soweit gewünscht, zu erwärmen, bevor diese in den Fahrzeuginnenraum geführt wird.
Generell wird die Luft über eine Mannanstömer 12, einen Defrostausströmer 11, einen Fußausströmer für den vorderen Bereich 9, und einen Fußausströmer für den hinteren Bereich 10, in gesteuerter Weise dem Fahrzeuginnenraum zugeführt.
Um da Mischungsverhältnis an Warmluft und Frischluft oder gekühlter Luft einstellen zu können, wird üblicherweise in einem Mischraum 20 eine Luftmischklappe angeordnet, die den Anteil an jeweiliger Luft einstellen kann, die den Heiz-Wärmetauscher (5) durchquert oder über einen Umgehungskanal (7) an diesem vorbeitritt.
Die bisher beschriebene Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage entspricht einer üblichen, bekannten Anordnung und erlaubt, die üblichen klimatischen Einstellungen „ganz kalt", „ganz warm" und „Mischluft", in denen man die Mischluftklappe in eine der zwei dargestellten Positionen oder in eine dazwischen befindliche Position bringt.
Im Gegensatz zu einer bisher bekanntem Heiz-Klimaanlage ist jedoch erfindungsgemäß bei dieser Ausführung vorgesehen, daß der Wärmetauscher (5) oberhalb des ihn umgehenden Luftpfads (7) liegt, so daß die den Wärmetauscher (5) überströmende Luft den Wärmetauscher entgegen der Luftströmungsrichtung des dem Wärmetauscher (5) unterliegenden und umgehenden Luftstroms durchströmt.
Das Gebläse (2) ist derart positioniert daß der durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufende Luftpfad (8) und der Kühl-Wärmetauscher (6) unmittelbar einem Anfangsabschnitt (3') der Gebläsespirale (3) zugeordnet sind.
Die Luftmischklappe ist zweiflügelig, wobei jeweils ein Flügel (4') der Steuerung der Kaltluft bzw. Warmluft dient. Die Klappenachse (23) läuft durch den die Kaltluftmenge steuernden Flügel (4'), so daß kein Flügel in der Nähe des Heiz-Wärmetauschers (5) schwenkt und der Heiz-Wärmetauscher (5) vor möglichen aus dem Kühl-Wärmetauscher (6) ausgeschiedene Kondenswasser geschützt ist. Die Luftmischung ist optimal gewährleistet, wobei sich die Luft auch zwischen den beiden Flügeln (4', 4'') mischen kann. Vorteilhafterweise kann eine temperatursträhnigkeitsfreie Luftmischung auch in den ersten Schritten der Luftmischklappe erreicht werden, wenn ihre Kaltluft steuernde Flügel (4') die Luft erst durch ihre den Heiz-Wärmetauscher (5) benachbarten Seite läßt wenn sich die Luftmischklappe aus der „Voll Warm" Stellung dreht.
Der unmittelbar nach der Mischkammer (21) senkrecht zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene angeordnete Luflausströmer dient der Beschickung des Fußbereiches der vorderen Passagiere des Fahrzeugs.
Der unmittelbar nach der Mischkammer (21) angeordnete und parallel zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene strömende Luftausströmer dient der Beschickung des Fußbereiches der hinteren Passagiere des Fahrzeugs.
In 2 ist eine Weiterbildung dargestellt, bei der ebenfalls wiederkehrende Bestandteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen und nicht erneut im Detail beschrieben werden. Im Unterschied zu der in l gezeigten Ausgestaltung ist bei dieser Ausführungsvariante der vordere Fußausströmer unmittelbar zwischen dem Kühl-Wärmetauscher (6), dem in dem Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) und einem Anfangsabschnitt (3') der Gebläsespirale (3) angeordnet.
Darüber hinaus ist das Vordere Fußausströmer unmittelbar dem durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) und einem Anfangsabschnitt (3') der Gebläsespirale (3) zugeordnet.
In 3 ist noch eine Weiterbildung dargestellt, bei der ebenfalls wiederkehrende Bestandteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen und nicht erneut im Detail beschrieben werden, im Unterschied zu der in l und 2 gezeigten Ausführungsform ist das Gebläse (2) bei dieser Ausführungsvariante seitlich auf der Beifahrerseite in einem Linkslenker Fahrzeug angeordnet und nicht dargestellt.
Weiterhin ist ein Zusatzwärmetauscher (20) in dem Mischluftpfad unmittelbar unter dem Heiz-Wärmetauscher (5) positioniert, was die Herstellung, die Montage und den Ausbau dieser beiden Wärmetauscher als eine Komponente ermöglicht.
Die Mischung erfolgt über zwei separate Klappen: eine Warmluft steuernde Trommelklappe und eine Kaltluft steuernde zweischenkelige über ihre Achse (23) gekrümmte Klappe.
Ein Durchbruch (16) durch die Prallwand (17) des durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfades (8) stellt dem Heiz-Wärmetauscher (5) einen zweiten ihn umgehenden Luftpfad bereit. Eine einschenkelige Klappe (13) steuert die Luftteilung zwischen dem Durchbruch (16) und dem. durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Pfad. Im Voll-Kalt-Betrieb schirmt diese Klappe den Heiz-Wärmetauscher (5) ab und gibt gleichzeitig den zweiten Umgehungspfad frei.
Der Kühl-Wärmetauscher (6) wird durch einen unmittelbar oberhalb von ihm liegenden Luftpfad umgegangen. Eine zweischenkelige Klappe steuert die Luftmenge durch den Umgehungspfad.
Im Standheizungsbetrieb strömt die den Kühl-Wärmetauscher (6) umgehende Luft mindestens teilweise durch den oberhalb des Heiz-Wärmetauschers (5) liegenden und ihn umgehenden Durchbruch (16) und mündet direkt in den Lultverteilungskanälen, was einen sehr günstigen Luftpfad darstellt.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorangehend vollständig und beispielhaft unter Bezugnahme auf eine derzeit bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, sollte der Fachmann erkennen, daß verschiedenste Änderungen und Modifikationen im Rahmen der Ansprüche möglich sind.

1: Luftführungsgehäuse
2: Gebläse
3: Gebläsespirale
3': Anfangsabschnitt der Gebläsespirale (3)
4: Klappe
4': Klappeflügel
4'': Klappeflügel
5: Heiz-Wärmetauscher
6: Kühl-Wärmetauscher
7: Luftpfad
8: Luftpfad
9: Luftausströmer
10: Luftausströmer
11: Luftausströmer
12: Luftausströmer
13: Klappe
14: Klappe
15: Öffnung
16: Durchbruch
17: Pralwand
18: Umgehungsluftpfand
19: Stirnfläche
19*: obere Seite der Stirnfläche 19
20: Zusatzwärmetauscher
21: Mischkammer
22: Klappe
23: Achse
24: Trommelklappe
25: Klappe

Claims

Heiz- und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Luftführungs gehäuse (1), einem Gebläse (2), mindestens einem Wärmetauscher (5), einem den Wärmetauscher (5) umgehenden Luftpfad (7), einem durch den Wäzmetauscher (5) verlaufende Luftpfad (8), sowie mit unterschiedlichen Luftausströmern (9, 10, 11, 12), wobei der Wärmetauscher (5) oberhalb des ihn umgehenden Luftpfades (7) liegt, und der Wärmetauscher (5) dem durch ihn verlaufende Luftpfad (8) unterliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wärmetauscher (5) überströmende Luft den Wärmetauscher im wesentlichen entgegen der Luftströmungsrichtung des dem Wärmetauscher (5) unterliegenden und umgehenden Luftstroms durchströmt.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (5) Heizzwecken dient.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchbruch (16) durch die Prallwand (17) des durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfades (8) dem Heiz-Wärmetauscher (5) einen zweiten den Heiz-Wärmetauscher (5) umgehenden Luftpfad bereitstellt.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (16) Luftmischungszwecken dient.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspuch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine einschenkelige Klappe (13) die Luftteilung zwischen dem Durchbruch (16) und dem durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Pfad steuert.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der den Heiz-Wärmetauscher (5) umgehende Luftpfad (7) als auch der durch diesen Wärmetauscher verlaufende Luftpfad (8) erst einen sich stromaufwärts befindlichen Kühl-Wärmetauscher (6) durchströmen.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühl-Wärmetauscher (6) unmittelbar einem ihn umgehenden Luftpfad (18) unterliegt.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Umgehungsluftpfad (18) sperrende und feigebende Klappe (14) und die obere Seite (19*) der Stirnfläche (19) des Kühl-Wärmetauschers (6) im wesentlichen fluchtend in einer Ebene verlaufen.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Umgehungsluftpfad (18) sperrende und freigebende Klappe (14) Luftleitungsrippen integriert, die eine regelmäßige Luftgeschwindigkeit über die Länge der Klappe (14) unterstützen.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein weiteres Luftstromsteuermittel vorgesehen ist, welches die Teilung der den Kühl-Wärmetauscher (6) umgehende Luft zwischen dem Heiz-Wärmetauscher (5) und dem sieh in Luftströmungsrichtung nach dem Kühl-Wärmetauscher (6) befindlichen Raum steuern kann.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Luftstramsteuermittel als eine unmittelbar zum Heiz-Wärmetauscher (5) gelagerte einschenkelige Klappe ausbebildet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzwärmetauscher (20) in Luftströmungsrichtung unmittelbar dem Heiz-Wärmetauscher (5) nachgeordnet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz- und der Heiz-Wärmetauscher (20, 5) derart V-förmig zueinander angeordnet sind daß diese mit jeweils einem ihrer Enden dicht beieinander liegen.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzwärmetauscher (20) der dem Heiz-Wärmetauscher nachgeordneten, Warmluft steuernden Mischklappe in Luftströmungsrichtung parallel zugeordnet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzwärmetauscher (20) in Luftströmungsrichtung unmittelbar der Mischkammer (21) nachgeordnet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzwärmetauscher (20) und der Heiz-Wärmetauscher (5) eine Komponente bilden.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Luftausströmer unmittelbar der Mischkammer (21) nachgeordnet ist, der vorzugsweise der Beschickung des Fußbereiches dient.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft aus dem unmittelbar nach der Mischkammer (21) liegenden Luftausströmer mindestens teilweise im wesentlichen senkrecht zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene ausströmt.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar nach der Mischkammer (21) angeordnete, parallel zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene strömende Luftausströmer (9) der Beschickung des hinteren Bereiches des Fahrzeugs dient.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die den unmittelbar nach der Mischkammer (21) liegende, Luftausströmer sperrende und freigebende Klappe (22) zweischenkelig ausgebildet ist wobei sie in der sperrenden Stellung und der dem Heiz-Wärmetauscher (5) unterliegenden Kaltluftpfad (7) im wesentlichen fluchtend in einer Fläche verlaufen.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmischung durch mindestens eine einschenkelige Klappe gewährleistet wird.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmischung durch eine Warmluft steuernde Trommelklappe (24) und eine Kaltluft steuernde zweischenkelige Klappe (25) gewährleistet wird.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmischung durch eine zweiflügelige Klappe (4) gewährleistet wird, wobei ein Flügel (4') der Klappe (4) der Steuerung der Kaltluft dient und ein zweiter Flügel (4'') der Klappe (4) der Steuerung der Warmluft dient.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (23) der Luftmischklappe durch den die Kaltluft steuernden Flügel (4') Läuft und die Klappenflügel (4', 4'') um ihre Schwenkachse (23) gewölbt ausgebildet sind.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kaltluft Steuernde Flügel (4') der Luftmischklappe erst Luft durch ihre die Heiz-Wärmetauscher (5) benachbarten Seite läßt, wenn sich die Luftmischklappe aus der „Voll Warm" Stellung dreht.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftausströmer unmittelbar dem durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) zugeordnet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftkanal zur Versorgung eines Luftausströmer unmittelbar dem durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in diesem Luftkanal mindestens teilweise in einem im wesentlichen vertikalen steigenden Richtung strömt.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar dem durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) zugeordnete Luftausströmer der Beschickung des Fußbereiches dient.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufende Luftpfad (8) und der Kühl-Wärmetauscher (6) unmittelbar einem Anfangsabschnitt (3') der Gebläsespirale (3) zugeordnet sind.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Luftausströmer unmittelbar dem durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) und einem Anfangsabschnitt (3') der Gebläsespirale (3) zugeordnet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Luftausströmer unmittelbar dem Kühl-Wärmetauscher (6), dem in den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) und einem Anfangsabschnitt (3') der Gebläsespirale (3) zugeordnet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Drehachse des Gebläserads in einer Ebene parallel zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühl-Wärmetauscher (6) und der in den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) unmittelbar dem Gebläsemotorgehäuse zugeordnet sind.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Drehachse des Gebläserads in einer Ebene parallel zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftausströmer unmittelbar dem durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) und dem Gebläsemotorgehäuse zugeordnet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Drehachse des Gebläserads in einer Ebene parallel zu der vertikalen Fahrtrichtungsebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftausströmer unmittelbar dem Kühl-Wärmetauscher (6), dem in den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) und dem Gebläsemotorgehäuse zugeordnet ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz-Wärmetauscher (5) gegenüber dem Kühl-Wärmetauscher (6) ohne wesentlichen Höhenversatz vorgesehen ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Gebläsespirale (3) und dem durch den Heiz-Wärmetauscher (5) verlaufenden Luftpfad (8) befindliche Bauraum zum Lagern eines Lebensmittels oder eines Getränkes dient.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz-Wärmetauscher (5) mindestens teilweise in zueinander entgegengesetzter Richtungen von Luft durchströmbar ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mindestens ein Durchbruch (16) durch die Prallwand (17) des durch den Heiz-Wärmetauseher (5) verlaufenden Luftpfades (8) durch einen Luftstromsteuermittel gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet daß dieses Luftstromsteuermittel an mindestens eine der Luftverteilungsklappen gekoppelt ist.
Heiz- und/oder Klimaanlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, im Voll-Warm-Betrieb, die Öffnung (15) des Kondenswasserablaufs dem Heiz-Wärmetauscher (5) in Luftströmungsrichtung nachgeordnet ist.