DE29504860U1

DE29504860U1 - Heating or air conditioning unit working according to the mixed air principle

Info

Publication number: DE29504860U1
Application number: DE29504860U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Valeo Klimasysteme GmbH
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2005-03-23
Also published as: CZ283096A3; SK137396A3; WO1996029211A1; EP0760751A1

Description

Nach dem Mischluftprinzip arbeitendes Heiz- bzw. KlimagerätHeating or air conditioning unit operating according to the mixed air principle

Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Mischluftprinzip arbeitendes Heiz- bzw. Klimagerät gemäß Anspruch 1.The invention relates to a heating or air conditioning device operating according to the mixed air principle according to claim 1.

Durch die US-PS-4 383 642 ist ein nach dem Mischluftprinzip arbeitendes Heiz- bzw. Klimagerät bekannt, bei dem der Wärmetauscher einseitig in einer Vertiefung des Hauptluftkanals schräg zum einströmenden Luftstrom angeordnet und eingangsseitig durch eine gehäusefeste, in den Hauptluftstrom ragende Begrenzungswand und im Kaltluftbetrieb durch eine anschließende Schwenkklappe verschließbar ist, die für einen Mischluft- bzw. Warmluftbetrieb aus der vorgenannten Schließstellung wegschwenkbar ist und dabei den Zutritt des einströmenden Luftstroms zu dem Wärmetauscher freigibt bzw. den direkten Zutritt des einströmenden Kaltluftstroms über einen einseitigen Bypass an der Oberseite des Wärmetauschers zu einem anschließenden Mischraum mehr oder weniger absperrt.US-PS-4 383 642 discloses a heating or air conditioning device that works according to the mixed air principle, in which the heat exchanger is arranged on one side in a recess in the main air duct at an angle to the incoming air flow and can be closed on the inlet side by a boundary wall fixed to the housing that protrudes into the main air flow and in cold air mode by an adjoining pivoting flap that can be pivoted away from the aforementioned closed position for mixed air or warm air operation and thereby allows the incoming air flow to enter the heat exchanger or more or less blocks the direct access of the incoming cold air flow to an adjoining mixing chamber via a one-sided bypass on the top of the heat exchanger.

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung kann bei vereinfachter Bauart und geringeren Strömungsverlusten eine wirksamere Mischluftsteuerung durch ein gemäß Anspruch 1 aufgebautes Heiz- bzw. Klimagerät erreicht werden; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche .According to the object of the present invention, a more effective mixed air control can be achieved with a simplified design and lower flow losses by a heating or air conditioning device constructed according to claim 1; advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Durch die mittige Anordnung des Wärmetauschers in dem Hauptluftkanal und quer zu dem einströmenden Luftstrom ist bei direkter umlenkungsfreier Luftströmung die gesamte Vorderseite des Wärmetauschers direkt beschickbar und bei gleichzeitiger einfacher Mischluftsteuerung durch die Mischluftklappen beiderseits des Wärmetauschers eine Luftförderung zu der Mischluftkammer und deren Luftauslässen, insbesondere im Sinne einer Aufteilung der ausgangsseitigen Luftströme inDue to the central arrangement of the heat exchanger in the main air duct and across the incoming air flow, the entire front of the heat exchanger can be directly fed with direct, deflection-free air flow and, with simultaneous simple mixed air control through the mixed air flaps on both sides of the heat exchanger, air can be conveyed to the mixed air chamber and its air outlets, in particular in the sense of a division of the outlet-side air flows into

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einen linken und einen rechten Fahrzeugteil, bei gegenüber bekannten Lösungen wesentlich reduziertem Anlagenwiderstand erreicht, wobei im reinen Kühlluftbetrieb die Mischluftklappen in ihrer einen Schließstellung gleichzeitig eine volle Abdeckung zumindest der gesamten Vorderseite des Wärmetauschers ermöglichen. In vorteilhafter Weise können dabei die zur Mischluftregulierung und zum Verschluß der Eintrittseite des Wärmetauschers benutzten Mischluftklappen als luftführende Luftflügel im Sinne der vorgenannten verlustfreien Luftlenkung vom Hauptluftkanal zu den Luftauslässen am Ausgang des Luftmischraums mitausgebildet sein.a left and a right vehicle part, with significantly reduced system resistance compared to known solutions, whereby in pure cooling air operation the mixed air flaps in their one closed position simultaneously enable full coverage of at least the entire front of the heat exchanger. In an advantageous manner, the mixed air flaps used to regulate the mixed air and to close the inlet side of the heat exchanger can also be designed as air-guiding air wings in the sense of the aforementioned loss-free air guidance from the main air duct to the air outlets at the exit of the air mixing chamber.

Dadurch daß nach einer Ausgestaltung der Erfindung je Bypasskanal sowohl eine eingangsseitige erste Mischluftklappe als auch eine ausgangsseitige zweite Mischluftklappe vorgesehen sind, kann neben einer besseren gezielten Luftleitung insbesondere auf einfache Weise nicht nur die Eintrittsseite sondern auch die Austrittseite des Wärmetauschers voll verschlossen und damit auf einfache Weise bei reinem. Kühlluftbetrieb eine unerwünschte Aufheizung der in den Mischraum einströmenden Kühlluft durch unerwünschten Wärmekontakt mit der Ausgangsseite des Wärmetauschers verhindert werden.Because, according to one embodiment of the invention, both a first mixed air flap on the inlet side and a second mixed air flap on the outlet side are provided for each bypass channel, in addition to better targeted air conduction, not only the inlet side but also the outlet side of the heat exchanger can be fully closed in a simple manner, thus preventing undesired heating of the cooling air flowing into the mixing chamber due to undesirable thermal contact with the outlet side of the heat exchanger in pure cooling air operation.

Zur Erzielung einer möglichst kompakten Bauform ist nach 5 einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die Mischluftklappen nicht als Schwenkklappen sondern zumindest teilweise als Mischluftschieber auszubilden, die zweckmäßigerweise in der Ebene der Eintrittsseite bzw. der Austrittsseite des Wärmetauschers zwischen ihren Öffnungs- bzw. Verschlußstellungen auf engstem Raum verstellbar sind.In order to achieve the most compact design possible, according to one embodiment of the invention, the mixed air flaps are not designed as pivoting flaps but at least partially as mixed air slides, which are expediently adjustable in the plane of the inlet side or the outlet side of the heat exchanger between their open or closed positions in the smallest possible space.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:The invention and further advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below using schematically illustrated embodiments in the drawing, in which:

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FIG 1 eine Seitenansicht des Hauptluftkanals eines Heizbzw. Klimagerätes;
FIG 2 die Anordnung gemäß FIG 1 im Schnittverlauf II-II in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung mit schwenkbaren Mischluftklappen jeweils in einer Zwi s chens t e1lung;FIG 1 is a side view of the main air duct of a heating or air conditioning unit;
FIG 2 shows the arrangement according to FIG 1 in section II-II in a first embodiment according to the invention with pivotable mixing air flaps each in an intermediate position;

FIG 3 die Anordnung gemäß FIG 1 im Schnittverlauf II-II in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung mit schwenkbaren Mischluftklappen jeweils in einer Ver-Schlußstellung und in einer Zwischenstellung;FIG 3 shows the arrangement according to FIG 1 in section II-II in a second embodiment according to the invention with pivotable mixed air flaps each in a closed position and in an intermediate position;

FIG 4 die Anordnung gemäß FIG 1 im Schnittverlauf II-II in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung mit verschiebbaren Mischluftklappen jeweils in einer Zwischenstellung .
15FIG 4 shows the arrangement according to FIG 1 in section II-II in a further embodiment according to the invention with displaceable mixing air flaps each in an intermediate position.
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FIG 1 zeigt die totale Seitenansicht eines nach dem Mischluftprinzip arbeitenden Klimagerätes mit einem Hautpluftkanal 1, in den ein durch einen Ventilator 3 angesaugter Luftstrom eintritt und durch einen Verdampfer 4 und einen Wärmetauscher 2 bzw. über seitlich des Wärmetauschers 2 vorgesehene Bypässe 1.2 bzw.1.3 zu einer Luft-Mischkammer 1.1 und zu austrittsseitigen Luftauslässen 1.11 bzw.1.12 bzw.1.13 bzw.1.14 für "Defrost" bzw. "Mittelebene" bzw. "Fußraum" bzw. "Fondraum" gefördert wird. Der Wärmetauscher 2 ist mittig im wesentliehen quer und direkt zum einströmenden Kaltluftstrom derart angeordnet, daß er bei vorzugsweise rechteckförmiger Ausführungsform mit seiner unteren Seitenwandung bzw. seiner oberen Seitenwandung dicht an die korrespondierende untere Außen-Seitenwandung 1.6 bzw. obere Außen-Seitenwandung 1.7 des Hauptluftkanals 1 anschließt und mit seiner rechten Seitenwandung 2.1 bzw. seiner linken Seitenwandung 2.2 derart zur jeweils benachbarten Außen-Seitenwandung 1.4 bzw.1.5 des Hauptluftkanals 1 beabstandet ist, daß jeweils ein seitlicher Bypasskanal 1.2 bzw.1.3 für einen direkten Zugang des einströmseitigen Kaltluftstroms an dem Wärmetauscher 2 vorbei inFIG 1 shows the overall side view of an air conditioning unit operating according to the mixed air principle with a main air duct 1 into which an air flow sucked in by a fan 3 enters and is conveyed through an evaporator 4 and a heat exchanger 2 or via bypasses 1.2 or 1.3 provided on the side of the heat exchanger 2 to an air mixing chamber 1.1 and to outlet-side air outlets 1.11 or 1.12 or 1.13 or 1.14 for "defrost" or "central level" or "footwell" or "rear compartment". The heat exchanger 2 is arranged centrally, essentially transversely and directly to the incoming cold air flow in such a way that, in a preferably rectangular design, its lower side wall or its upper side wall is closely connected to the corresponding lower outer side wall 1.6 or upper outer side wall 1.7 of the main air duct 1 and its right side wall 2.1 or its left side wall 2.2 is spaced from the adjacent outer side wall 1.4 or 1.5 of the main air duct 1 in such a way that a lateral bypass channel 1.2 or 1.3 is provided for direct access of the incoming cold air flow past the heat exchanger 2 into

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die hinter dem Wärmetauscher 2 vorgesehene Luftmischkammer 1.1 möglich ist.the air mixing chamber 1.1 provided behind the heat exchanger 2 is possible.

FIG 2 bis 4 zeigen in Detailausschnitten aus FIG 1 jeweils gemäß Schnittverlauf II-II in FIG 1 drei verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen von Mischlufteinstellungen mittels erster vorderseitiger Mischluftklappen 5;7 und gegebenenfalls zweiter rückseitiger Mischluftklappen 6;8.FIGS. 2 to 4 show in detail sections from FIG. 1, each according to section II-II in FIG. 1, three different embodiments according to the invention of mixed air settings by means of first front-side mixed air flaps 5; 7 and optionally second rear-side mixed air flaps 6; 8.

Gemäß FIG 2 ist jeweils eine erste Mischluftklappe 5 bzw.7 am Eingang des Bypasskanals 1.2 bzw.1.3 sowie jeweils eine zweite Mischluftklappe 6 bzw.7 am Ausgang des Bypasskanals 1.2 bzw. 1.3 vorgesehen. Gemäß FIG 2 sind die Mischluftklappen um Schwenkpunkte zwischen ihren Öffnungs- bzw. Verschlußstellungen verschwenkbar angeordnet, wobei die Schwenkpunkte im wesentlichen in der Ebene der Eintrittsseite bzw. der Austrittsseite des Wärmetauschers 2 angeordnet sind. Die Mischluftklappen 5;6 sind jeweils mit ausgezogener Kontur in ihrer einen Verschlußstellung dargestellt, in der der rechte By-0 passkanal für einen direkten Durchtritt der einströmseitigen Kaltluft in die Luftmischkammer 1.1 gesperrt ist und somit der gesamte, vom Ventilator 3 geförderte Luftstrom durch den Wärmetauscher 2 hindurchtritt. Die Mischluftklappen 7;8 für den linken Bypasskanal 1.3 und damit auch für die linke Fahrzeugraumhälfte bei entpsrechender getrennter Einstellung sind mit ausgezogener Kontur in einer Zwischenstellung eingezeichnet. In strichlierter Kontur sind der Schwenkbereich der Mischluftklappen 5;6 bzw.7;8 bis zu ihrer jeweils anderen Verschlußstellung der Eintritts- bzw. Austrittsseite des Wärmetauschers 2 einerseits bei gleichzeitiger Öffnungsstellung der Bypasskanäle 1.2 bzw.1.3 andererseits eingezeichnet; zwischen den beiden jeweiligen Endstellungen sind beliebige Zwischenstellungen ansteuerbar. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils die ersten und die zweiten, jedem Bypasskanal zugeordneten Mischluftklappen gemeinsam verstellbar. According to FIG 2, a first mixed air flap 5 or 7 is provided at the inlet of the bypass channel 1.2 or 1.3 and a second mixed air flap 6 or 7 is provided at the outlet of the bypass channel 1.2 or 1.3. According to FIG 2, the mixed air flaps are arranged so that they can be pivoted about pivot points between their open and closed positions, with the pivot points being arranged essentially in the plane of the inlet side or the outlet side of the heat exchanger 2. The mixed air flaps 5; 6 are each shown with a solid contour in their one closed position, in which the right bypass channel is blocked for direct passage of the inflow-side cold air into the air mixing chamber 1.1 and thus the entire air flow conveyed by the fan 3 passes through the heat exchanger 2. The mixed air flaps 7;8 for the left bypass channel 1.3 and thus also for the left half of the vehicle compartment with the corresponding separate setting are shown with a solid contour in an intermediate position. The swivel range of the mixed air flaps 5;6 and 7;8 up to their respective other closed position of the inlet and outlet side of the heat exchanger 2 on the one hand with the simultaneous opening position of the bypass channels 1.2 and 1.3 on the other hand is shown in a dashed contour; any intermediate positions can be controlled between the two respective end positions. According to one embodiment of the invention, the first and second mixed air flaps assigned to each bypass channel can be adjusted together.

95 G 3 1 9 &dgr;95 G 3 1 9 &dgr;

P **P **

Es dürfte ersichtlich sein, daß durch das Verschwenken der Mischluftklappen 5;6 bzw.7;8 auf einfache Weise ein Mischen von Kaltluft und Warmluft bzw. ein reiner Kaltluftbetrieb ohne unerwünschte Aufwärmung durch den Wärmetauscher 2 aufgrund des vollständigen Verschlusses seiner Eintritts- und Austrittsseite im Kaltluftbetrieb sowie eine weitgehende Strömungswiderstandlose Verteilung der Luft zu den Luftauslässen der Ausgangsseite der Luftmischkaimmer 1.1, insbesondere zur Verteilung in einen linken und rechten Fahrzeugteil, bei gleichzeitig leichter gegebenenfalls gewünschter getrennter Regelung für eine linke bzw. rechte Fahrzeugraumhälfte möglich ist.It should be clear that by pivoting the mixing air flaps 5;6 and 7;8, it is possible to easily mix cold air and warm air or to operate in pure cold air mode without undesired heating by the heat exchanger 2 due to the complete closure of its inlet and outlet sides in cold air mode, as well as to distribute the air to the air outlets on the outlet side of the air mixing chambers 1.1 with almost no flow resistance, in particular for distribution to a left and right part of the vehicle, while at the same time allowing for easy separate control for a left or right half of the vehicle compartment, if desired.

FIG 3 zeigt in Abänderung zu FIG 2 eine Anordnung der ersten bzw. zweiten Mischluftklappen 5,-7 bzw.6;8, bei der die Schwenkpunkte zumindest der eintrittsseitigen ersten Mischluftklappen 5 bzw.7 um Schwenkpunkte verschwenkbar sind, die im Abstand zu der Eintrittsseite des Wärmetauschers 2 liegen.FIG. 3 shows, in a modification to FIG. 2, an arrangement of the first and second mixing air flaps 5, 7 and 6; 8, respectively, in which the pivot points of at least the first mixing air flaps 5 and 7 on the inlet side can be pivoted about pivot points which are at a distance from the inlet side of the heat exchanger 2.

Die Mischluftklappen 7,-8 des linken Bypasskanals 1.3 sind dabei in Verschlußstellung für diesen Bypasskanal und die Mischluftklappen 5;6 für den rechten Bypasskanal 1.2 in einer Zwischenstellung gezeichnet; wiederum können in der einen Verschlußstellung beider Mischluftklappen die gesamte Vorderseite bzw. Rückseite des Wärmetauschers bei reinem Frischluftbetrieb voll abgedeckt werden.The mixed air flaps 7,-8 of the left bypass channel 1.3 are shown in the closed position for this bypass channel and the mixed air flaps 5;6 for the right bypass channel 1.2 are shown in an intermediate position; in turn, in the one closed position of both mixed air flaps, the entire front or rear of the heat exchanger can be fully covered in pure fresh air operation.

FIG 4 zeigt eine hinsichtlich des notwendigen Einbauraums besonders kompakte erfindungsgemäße Ausführung eines Klimagerätes, bei der die Mischluftklappen 5;6 bzw.7,-8 zwischen ihren Öffnungs- bzw. Verschlußstellungen verschiebbar, insbesondere in der Ebene der Eintrittsseite bzw. der Austrittsseite des Wärmetauschers 2, angeordnet sind.FIG. 4 shows an inventive design of an air conditioning unit that is particularly compact in terms of the necessary installation space, in which the mixed air flaps 5; 6 and 7,-8 are displaceable between their open and closed positions, in particular in the plane of the inlet side and the outlet side of the heat exchanger 2.

• · &diams;• · &diams;

S5 G 3 1 9 8S5 G 3 1 9 8

In vorteilhafter Weise sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung im Sinne einer möglichst strömungswiderstandslosen direkten Zuführung ohne Luftumlenkung an der oberen Seite der Mischkammer 1.1 die Luftauslässe für "Defrost" und "Mittelebene" und an der unteren Seite der Luftmischkammer 1.1 die Luftauslässe für den "Fußraum" und gegebenenfalls den "Fondraum" vorgesehen, wobei zweckmäßigerweise dem rechten Bypasskanal ein Luftauslaß "Fußraum" für den rechten Fahrzeugraum und dem linken Bypasskanal 1.3 ein Luftauslaß "Fußraum" für den linken Fahrzeugraum zugeordnet ist.According to a further embodiment of the invention, in the sense of a direct supply with as little flow resistance as possible without air deflection, the air outlets for "defrost" and "central level" are advantageously provided on the upper side of the mixing chamber 1.1 and the air outlets for the "footwell" and possibly the "rear compartment" are provided on the lower side of the air mixing chamber 1.1, with a "footwell" air outlet for the right-hand vehicle compartment being expediently assigned to the right bypass channel and a "footwell" air outlet for the left-hand vehicle compartment being assigned to the left bypass channel 1.3.

Claims

G 3 1 9 &dgr; Protection claims

1. Heating or air conditioning device for motor vehicles operating according to the mixed air principle with the following features: a) A heat exchanger (2) is arranged centrally in a main air duct (1) and essentially transversely to an inflow-side cold air flow;

b) behind the heat exchanger (2) there is an air mixing chamber (1.1) with air outlets (1.11-1.14) on the outflow side;

c) between a right or left outer wall (2.1 or 2.2) of the preferably rectangular heat exchanger (2) on the one hand and an opposite outer side wall (1.4 or 1.5) of the main air duct (1) on the other hand, a bypass duct (1.2 or 1.3) is provided for direct access of the inflow-side cold air flow past the heat exchanger (2) into the air mixing chamber (1.1);

d) at least one mixing air flap (5;6 or 7;8) determining the passage of the cold air flow through the respective bypass channel (1.2 or 1.3) is adjustable with intermediate positions between an open position for the heat exchanger (2) or a closed position for the bypass channel (1.2 or 1.3) on the one hand and a closed position for the heat exchanger (2) or an open position for the bypass channel (1.2 or 1.3) on the other hand.

2. Heating or air conditioning device according to the preceding claim 0 with the feature:

e) For each bypass channel (1.2 or 1.3) there is a first mixed air flap (5 or 7) on the inlet side and a second mixed air flap (6 or 8) on the outlet side, so that in one of the closed positions the first mixed air flaps (5 or 7)

G 3 1 9 8G 3 1 9 8

The air inlet side of the heat exchanger (2) and the air outlet side of the heat exchanger (2) can be closed in one of the closing positions by the second mixing air flaps (6 and 8).
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3. Heating or air conditioning device according to the preceding claim with the feature:

f) The first mixed air flap (5 or 7) and the second mixed air flap (6 or 8) of each bypass channel (1.2 or 1.3) can be adjusted together.

4. Heating or air conditioning device according to claim 2 and/or 3 with the feature:

g) The mixed air flaps (5;6 and 7;8), which are designed in particular as air-guiding air vanes, are designed to be pivotable about pivot points between their open and closed positions. (FIG 2;3)

5. Heating or air conditioning device according to claim 4 with the feature: h) The pivot points are arranged essentially in the plane of the inlet side or the outlet side of the heat exchanger (2).

6. Heating or air conditioning device according to claim 4 with the feature:

i) The pivot points, in particular those of the first inlet-side mixing air flaps (5 or 7), are arranged at a distance from the heat exchanger (2);

7. Heating or air conditioning device according to at least one of claims 1-3 with the feature:

j) The mixed air flaps (5;6 or 7;8) are designed to be movable between their open or closed positions, in particular in the plane of the inlet side or the outlet side of the heat exchanger (2). (FIG 4)

as G &igr; \% sas G &igr; \% s

8. Heating or air conditioning device according to at least one of the preceding claims with the feature:

k) The first mixed air flaps (5 or 7) on the inlet side of the heat exchanger (2) and/or the second mixed air flaps (6 or 8) on the outlet side of the heat exchanger (2) are designed such that in one of the closed positions, a part of the inlet side and/or the outlet side of the heat exchanger (2) can be closed by one air flap (5 or 6) and the remaining part of the inlet side and/or outlet side of the heat exchanger (2) can be closed by the other air flap (7 or 8).

9. Heating or air conditioning device according to at least one of the preceding claims with the feature:

1) The air mixing chamber (1.1) is provided on the output side with at least one air outlet (1.11) for "defrost" or one air outlet (1.12) for "central level" or one air outlet (1.13) for "footwell".
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10. Heating or air conditioning device according to at least one of the preceding claims with the feature:

m) A right air outlet (1.13) for the "footwell" is provided, which is essentially assigned to the right bypass channel (1.2), and a left air outlet (1.13) for the "footwell" is provided, which is essentially assigned to the left bypass channel (1.3).