DE2210212A1

DE2210212A1 - Einrichtung zum konstanthalten der temperatur im innenraum eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE2210212A1
Application number: DE2210212A
Authority: DE
Inventors: Helmut Steinmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1973-09-13
Also published as: FR2175428A5; GB1421201A; IT973117B; US3841395A; JPS4899826A

Description

8.2.1972 Kü/Kf

Anlage zur

Patent- und . , ,

Gebrauchsmusterhilfs-^AnmeldunR

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1

Einrichtung zum Konstanthalten der Temperatur im Innenraum eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Konstanthalten der Temperatur im Innenraum eines Kraftfahrzeuges mittels einer Klimaanlage _} bei der einem Ausblaseluftkanal über zwei Luftkanäle zwei Luftströme unterschiedlicher Temperatur zugeleitet werden, deren Anteile am Ausblaseluftstrom durch eine Mischklappe verändert werden können, wodurch auch eine Änderung der Temperatur des Ausblaseluftstromes erreicht v.'ird.

Es sind bereits derartige Einrichtungen bekannt, bei denen alle Steuerorgane der Klimaanlage, die die Temperatur des in das Fahrzeuginnere gelangenden Luftstromes beeinflussen, von einem Regler verstellt werden, Mit diesen bekannten Vorrichtungen läßt sich zwar die

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Temperatur im Innern des Kraftfahrzeuges sehr genau auf einen bestimmten, vorgegebenen Wert halten, doch sind diese Anlagen zu aufwendig, da zumindest für jedes zu verstellende Steuerorgan ein Stellglied benötigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Konstanthalten der Temperatur im Innenraum eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, die mit möglichst geringem technischei und wirtschaftlichen Aufwand hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mischklappe von einem Stellglied, das zugleich als Meßglied der Temperatur des kälteren Luftstromes dient, verstellt v/ird, wobei bei steigender Temperatur des kälteren Luftstromes der Anteil des wärmeren Luftstromes am Ausblaseluftstrom verringert wird und bei sinkender Temperatur des kälteren Luftstromes der Anteil des v/ärmeren Luft stromes vergrößert wird.

Bei einer Klimaanlage, bei der einer der beiden Luftströme durch einen als Heizelement dienenden Wärmetauscher erwärmt v/ird, während der andere der beiden Luftströme durch einen als Kühlelement dienenden Wärmetauscher, beispielsweise einen Verdampfer, gekühlt v/ird, wird das Stellglied vorzugsweise in Strömungsrichtung hinter dem Kühlelement angeordnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, die schematische Darstellungen der Klimaanlage bei verschiedenen Stellungen der Mischklappe zeigt, näher erläutert und beschrieben.

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Die Klimaanlage hat ein Gebläse 1, durch das Außenluft in einen Frischluftkanal 2 gefördert wird. Dieser Frischluftkanal 2 ist durch eine Lufteinlaßklappe 3 abschließbar. Der Frischluftkanal 2 verzweigt in zwei Luftkanäle M und 5, die parallel nebeneinander angeordnet sind und beide in einen Ausblaseluftkanal 6 münden. Von diesem Ausblaseluftkanal führen, gegebenenfalls unter Zwischensehaltung eines Luftverteilungsgliedes, Leitungen zu den einzelnen Austrittsöffnungen im Kraftfahrzeuginnenraum.

In dem Luftkanal H Ist ein als Heizelement dienender Wärmetauscher 10 angeordnet. In den Luftkanal 5 ist ein als Kühlelernent dienender Wärmetauscher 11 schematisch dargestellt. Mit 12 und 13 sind Leitungen bezeichnet, die den Wärmetauschern 10 und 11 Heiz- bzw. Kühlflüssigkeit zuführen. Durch die Ventile 14 und 15 kann die Zufuhr dieser Flüssigkeiten zu den Wärmetauschern eingestellt werden.

Die Klimaanlage v/eist weiterhin eine Mischklappe 20 auf, durch die die Anteile der aus den zwei Luftkanälen 4 und in den Ausblaseluftkanal 6 einströmenden Luftströme verändert werden kann. Diese Mischklappe wird von einem Stellglied betätigt, das in Strörnungs richtung hinter dem als Kühlelement dienenden Wärmetauscher 11 angeordnet ist. Dieses Stellglied 21 ist ein Dehnstoffelement, dessen beweglicher Stift 22 an der Mischklappe 20 außerhalb des Drehpunktes 23 angelenkt ist. Wenn dieses Dehnstoffelement erwärmt wird, bewegt sich der Stift 22 in Richtung des Pfeiles S und verstellt damit die Mischklappe 20 derart, daß eine immer geringere Menge an Luft aus dem Luftkanal 4 in den Ausblaseluftkanal 6 gelangen kann.

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Anhand der einzelnen Abbildungen, in denen zum besseren Verständnis der jeweils in Betrieb gesetzte Wärmetauscher durch einen diagonalen Strich gekennzeichnet ist, wird im folgenden die Wirkungsweise der Anlage erläutert:

In Fig. la befindet sich die Mischklappe 20 in einer Stellung, in der nur Luft aus dem Luftkanal 4 in den Ausblaseluftkanal 6 gelangen kann. Der als Heizelement dienende Wärmetauscher 10 ist in Betrieb, so daß in das Pahrzeuginnere ganz heiße Luft einströmt. Durch den Luftkanal 5 strömt kalte Luft, die jedoch nicht in den Ausblaseluftkanal 6 gelangen kann, sondern durch eine Auslaßöffnung 7, die einen verhältnismäßig geringen Querschnitt aufweist, wieder ins Freie geleitet wird. Diese Stellung nimmt die Mischklappe ein, wenn die Außenlufttemperatur sehr gering ist.

Bei etwas höheren Außenlufttemperaturen wird das als Stellglied dienende Dehnstoffelement 21 erwärmt, wodurch sich der bewegliche Stift 22 in Richtung des Pfeiles S bewegt. Die Mischklappe 20 wird dadurch um den Drehpunkt 23 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß der Anteil des aus dem Luftkanal Ü staminanden warmen Luftstromes an Ausblaseluftstrom geringer wird, während gleichzeitig der Anteil des Luftstromes, der aus dem Luftkanal 5 stammt, größer v/ird. Diese beiden Luftströme werden im Ausblaseluftkanal gemischt, so daß bei dieser Stellung der Mischklappe, wie sie in Fig. Ib dargestellt ist, die Ausblaselufttemperatur geringer ist als bei einer Stellung der Mischklappe gemäß Fig. la.

Wird die Temperatur der Außenluft noch höher, wird, wie das in Fig. Ic dargestellt ist, von den Stellglied 21

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die Mischklappe 20 noch weiter im Uhrzeigersinne verschwenkt, bis der Luftkanal 4 völlig abgeschlossen ist. Es strömt dann nur durch den Luftkanal 5 Außenluft in den Innenraum des Kraftfahrzeuges, deren Temperatur nicht verändert ΐ/ird.

Nimmt die Außentemperatur einen so hohen Wert an, daß der Luftkanal 4 durch das Verstellglied völlig verschlossen ist, vri.rd der als Heizelement dienende Wärmetauscher abgeschaltet. Das geschieht entweder durch einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Thermostaten, der in Abhängigkeit von der Temperatur der Außenluft den Wärmetauscher abschaltet und gleichzeitig oder verzögert den als Kühlelement dienenden Wärmetauscher einschaltet. Diese Umschaltung kann auch in Abhängigkeit von der Klappenstellung mittels eines mechanischen Schalters oder gegebenenfalls auch durch einen Handschalter vorgenommen werden.

Wenn bei einer Stellung der Mischklappe, wie in Pig. Ic dargestellt, der als Kühlelement dienende Wärmetauscher eingeschaltet wird, wird das als Stellglied dienende Dehnstoffelement 21 abgekühlt, so daß die Mischklappe 20 entgegen dem Uhrzeigersinne verschwenkt wird. Da der als Heizelement dienende Wärmetauscher 10 nun nicht mehr in Betrieb ist, setzt sich der Ausblaseluftstrom aus einem Anteil Außenluft und einem Anteil gekühlter Luft zusammen.

Steigt die Außentemperatur nun weiter, so v/ird auch die aus dem Kühlelement 11 ausströmende und das Stellglied 21 beaufschlagende Luft v/ärmer, so daß die Mischklappe 20 wieder in Richtung des Uhrzeigersinnes verstellt wird, bis bei ganz hohen Temperaturwerten der Luftkanal 4 tiieder völlig verschlossen ist und nur aus dem Luftkanal 5 abgekühlte Luft in den Ausblaseluftkanal 6 laid damit in deri

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Innenraum des Kraftfahrzeugs gelangen kann.

In den Fig. la und Ib arbeitet die Klimaanlage also als Heizung, in den Fig. Ie und If arbeitet die Klimaanlage dagegen als Kühlung, während in den Fig. Ic und Id die Klimaanlage in der Umstellungsphase von Heizen auf Kühlen gezeigt ist.

Obwohl die beschriebene Einrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur der Außenluft arbeitet und somit Temperatur-Schwankungen im Kraftfahrzeuginnenraum, wie sie beispielsweise durch das öffnen der Fenster entstehen können, nicht auszugleichen vermag, hat sich gezeigt, daß insbesondere im Heizbetrieb die Temperatur im Innenraum des Kraftfahrzeuges sehr genau auf einem vorgeschriebenen Wert gehalten wird, obwohl nur ein Steuerorgan, das die Temperatur der Ausblaseluft beeinflußt, durch ein einziges Stellglied betätigt wird. Als besonderer Vorteil ist noch ζ uerwähnen, daß beim Einschalten der Klimaanlage (vergleiche Fig,Ic und Fig. Id) das Stellglied eine geraume Zeit in der Stellung, in der nur gekühlte Luft durch den Luftkanal 5 in den Fahrzeuginnenraum gelangen kann, verharrt, was von der thermischen Zeitkonstante des Meß- bzw. Stellgliedes 21 abhängig ist. Man erreicht dadurch bei hohen Außentemperaturen eine sehr schnelle Abkühlung des Fahrzeuginnenraums. Im Einzelfall kann die thermische Zeitkonstante des Meß- und Stellgliedes 21 entsprechend beeinflußt v/erden.

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Claims

Robert Bosch GmbH R, U Kü/Kf Stuttgart Ansprüche

1. Einrichtung zum Konstanthalten der Temperatur im Innenraum eines Kraftfahrzeuges mittels einer Klimaanlage , bei der einem Ausblaseluftkanal über zwei Luftkanäle zwei Luftströme unterschiedlicher Temperatur zugeleitet werden, deren Anteile am Ausblaseluftstrom durch eine Mischklappe verändert werden können, wodurch auch eine Änderung der Temperatur des Ausblaseluftstromes erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischklappe (20) von einem Stellglied (21), das zugleich als Meßglied der Temperatur des kälteren Luftstromes dient, verstellt wird, wobei bei steigender Temperatur des kälteren Luftströmes der Anteil des v/ärmeren Luftstromes am Ausblaseluftstrom verringert wird und wobei bei sinkender Temperatur des kälteren Luftstromes der Anteil des wärmeren Luftstromes vergrößert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch l₇bei der einer der beiden Luftströme durch einen als Heizelement dienenden Wärmetauscher erwärmt und der andere der beiden Luftströne durch einen als Kühlelement dienenden Wärmetauscher, beispielsweise einen Verdampfer, gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (21) in Strömungsrichtung hinter dem Kühlelement (11) angeordnet ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmetauscher (10,11) durch einen Handschalter wechselweise einschaltbar sind.

¹J. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmetauscher wechselweise durch einen Thermostaten eingeschaltet werden.

5. Einrichtung nach Anspruch H₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat die beiden Wärmetauscher in Abhängigkeit von der Temperatur der Außenluft schaltet.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (21) ein Dehnstoffelement ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (21) ein flüssigkeitsgefülltes Ausdehnungselement ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (5), in dem der als

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Kühlelement dienende Wärmetauscher (11) angeordnet ist, eine Auslaßöffnung (7) geringen Querschnitts aufweist, so daß eine bestimmte Mindestmenge der diesen Luftkanal durchströmenden Luft nicht unterschritten wird.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Zeitkonstante des Stellgliedes (21) veränderbar ist.

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