DE69305887T2

DE69305887T2 - Lufteinlass für eine Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung mit Luftumwälzung

Info

Publication number: DE69305887T2
Application number: DE1993605887
Authority: DE
Inventors: Andre Colinet; Yves Daniel; Jean-Pierre Freytrich
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2013-02-24
Also published as: DE69305887D1; FR2687955B1; EP0558397A1; FR2687955A1; EP0558397B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lufteinlaß für eine Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung mit Luftumwälzung, mit einem Luftmischgehäuse, in dem ein Ventilator angeordnet ist, der einen Luftstrom in ein Rohr zur Versorgung eines Luftverteilers abgibt, ein Einlaßflügel für Aussenluft angeordnet ist und ein Umluftflügel für die Luft im Fahrgastraum angeordnet ist, wobei die Flügel jeweils durch eine im Fahrgastraum angeordnete Fernbedienung gesteuert werden entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Veröffentlichung US-A-4 802 405 beschreibt einen Lufteinlaß für eine Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung mit Luftumwälzung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Bei diesem Einlaß besteht die Einlaßflügelanordnung für die Außenluft aus zwei ferngesteuerten Umluftflügeln 5, 6.
Die Veröffentlichung JP-A-61-36014 beschreibt eine Anordnung zur Auslösung eines motorisch angetriebenen Ventilators in Abhängigkeit von der Stellung eines Flügels für die Luftverteilung.
Bewegt sich das Fahrzeug in einer verschmutzten Umwelt, so ist es wichtig, zeitweise den Fahrgastraum nach außen hin zu isolieren und eine dynamische Umwälzung der wiederaufgearbeiteten Luft zu gewährleisten, ohne daß der Feuchtigkeitsgehalt der Luft im Fahrgastraum zunimmt und damit die Scheiben des Fahrzeugs beschlagen.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der Einlaßflügel und der Umluftflügel in Kammern angeordnet sind, welche mit einem Spiralgehäuse des Ventilators in Verbindung stehen, in dem das Speiserohr eines Gehäuses für die Verteilung von Heiz- und Kühlluft mündet und daß die Steuerung zur Öffnung des Umluftflügels den Ventilator betätigt.
Dieser Lufteinlaß ermöglicht es insbesondere, das Aufheizen der Luft im Fahrgastraum zu beschleunigen, indem diese teilweise oder vollständig durch einen Wärmetauscher geführt wird, welcher im Gehäuse für die Verteilung der Heiz- und Kühlluft angeordnet ist.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines Lufteinlasses für eine Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung hervor; es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung mit einer Anordnung zur Verteilung der Heiz- und Kühlluft mit Umwälzung für die Luft des Fahrgastraumes;
Figuren 2, 3 und 4 schematische Darstellungen des Einlasses für eine Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung in drei verschiedenen Stellungen:
vollständige Schließung des Einlasses bei stillstehendem Ventilator (Figur 2),
maximaler Einlaß von Außenluft und verstärkte Luftzirkulation zum Luftverteiler hin (Figur 3),
Zufuhr von umgewälzter Luft und verstärkte Zirkulation von Luft in Richtung Luftverteiler (Figur 4);
Figur 5 einen Teilschnitt durch den Lufteinlaß der Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung mit Zufuhr von Außenluft und umgewälzter Luft, wobei das Risiko eines Bescheibens der Innenseite der Scheiben unter dem geringen, durch die Fahrt des Fahrzeugs bei verringerter Geschwindigkeit erzeugten dynamischen Drucks verhindert wird;
Figur 6 einen Schnitt durch einen Lufteinlaß für die Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung, mit dem durch die Fahrt des Fahrzeugs mit großer Geschwindigkeit erzeugten dynamischen Druck;
Figur 7 eine teilweise aufgebrochene Schnittansicht eines Lufteinlasses für die Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung zur Darstellung der Steueranordnung; und
Figur 8 eine schematische Darstellung des Luftverteilers.
Figur 1 zeigt eine Gesamtdarstellung der Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung 10, bestehend aus einem Einlaß 11 für die Heiz- und Kühlluft, einem Verteiler 12 für die Heiz- und Kühlluft und einem Speiserohr 13, welches an seinen Enden mit dem Einlaß 11 und dem Verteiler 12 verbunden ist.
Im folgenden werden im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 8 die beiden Teile 11 und 12 beschrieben.

Einlaß für Heiz- und Kühlluft

Das in Figur 2 mit 11 bezeichnete Bauteil ist in einem Luftmischgehäuse 20 angeordnet. Dieses kann aus zwei Schalen bestehen, die durch eine Dichtung miteinander verbunden sind.
Das Gehäuse 20 weist eine Lufteinlaßmündung 23 für von außerhalb des Fahrzeugs stammende Frischluft auf, welche in das Gehäuse 20 am Unterteil einer Windschutzscheibe 24 eintritt, in einem Bereich, in dem ein aerodynamischer Druck herrscht, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt.
Zu diesem Zweck ist die Mündung 23 mit der Wand einer Regenrinne 25 verbunden, welche sich in Querrichtung an der Unterseite der Windschutzscheibe 24 erstreckt.
Das Gehäuse 20 weist außerdem eine Montageöffnung für ein aus einem Motor und einem Ventilator bestehendes Bauteil 26 auf.
Das Bauteil aus Motor und Ventilator 26 dient zum Einblasen von Luft in das Gehäuse 20 in Richtung des Verteilers 12.
Das Bauteil aus Motor und Ventilator besteht hierbei aus einem Elektromotor 27, mit mehreren Geschwindigkeiten und einem Zentrifugal-Ventilator 28, der in einem Spiralraum 29 angeordnet ist, welcher mit dem Unterteil des Gehäuses 20 verbunden ist.
Das Gehäuse 20 ist außerdem mit einer Anordnung zur Umwälzung der Luft im Fahrgastraum versehen.
Zu diesem Zweck gelangt die Luft aus dem Fahrgastraum in das Gehäuse durch eine Öffnung 30.
Erfindungsgemäß enthält das Gehäuse 20:
- einen Einlaßflügel 31 für Außenluft, der in der Nähe der Mündung 23 angeordnet ist und sich um eine Achse 32 dreht
- einen Umluftflügel 33 für die Luft im Fahrgastraum, der in der Nähe der Öffnung 30 angeordnet ist und sich um eine Achse 32' dreht
- Schließklappen 40, die am Eingang einer Kammer 35 für die Luft des Fahrgastraums angeordnet sind.
Die Flügel 31, 33 sind in entsprechenden Kammern 34, 35 angeordnet, welche mit dem Spiralraum 29 in Verbindung stehen.
Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Besonderheit werden die Flügel 31, 33 von einem Betätigungsteil 36 ferngesteuert, welches auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet ist und dessen Betätigungsweise im Zusammenhang mit Figur 7 beschrieben wird.
Die Drehachse 32, 32' der Flügel 31, 33 sind mit entsprechenden Zahnrädern 37, 37' versehen, welche in zwei Zahnsektoren 38 eingreifen, die von einem gemeinsamen Hebel 39 getragen werden, der drehbar um eine Achse O parallel zu den Flügelachsen 31, 32 angeordnet ist. Die Gesamtheit dieser Achsen wird vom Gehäuse 20 getragen.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Besonderheit ist die Steuerung der Öffnung des Umluftflügels 33 in den Figuren 4 und 5 dargestellt entsprechend einer besonderen Stellung des Betätigungsteils 36, so daß der Ventilator 28 sich mit einer verringerten Geschwindigkeit drehen kann.
Die Kombination aus Flügeln 31, 33 und Steueranordnung einschließlich des Betätigungsteils 36 ermöglicht das Einstellen der Relativstellungen der Flügel 31, 33 und gewährleistet dadurch:
- die Öffnung des Einlaßflügels 31, wenn der Umluftflügel 33 gemäß Figur 3 geschlossen ist im Hinblick auf ein Ansaugen von maximaler Außenluft
- die Öffnung des Umluftflügels 33, wenn der Einlaßflügel 31 gemäß Figur 4 geschlossen ist im Hinblick auf eine vollständige Umwälzung der Luft im Fahrgastraum
- die Öffnung des Einlaßflügels 31 und des Umluftflügels 33 im Hinblick auf eine gleichzeitige Ermöglichung:
des Einlasses von Außenluft (ungefähr 60 %) unter einem geringen dynamischen Druck, der durch eine geringe Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs erzeugt wird,
des Einlasses von umgewälzter Luft, um die Luft aus dem Fahrgastraum umzuwälzen im Hinblick auf einen zunehmenden Anstieg der Temperatur des Fahrgastraums, ohne daß die Innenseiten der Fenster beschlagen gemäß Figur 5
- des Öffnens der Einlaßflügel 31 und Umluftflügel im Hinblick auf eine gleichzeitige Ermöglichung:
des Einlasses von Außenluft (ungefähr 60 %) unter einem starken dynamischen Druck, der durch eine schnelle Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs erzeugt wird
- des Schließens der Klappen 40 unter dem Einfluß des dynamischen Drucks gemäß Figur 6.
Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Besonderheit ist die Steuerung der Leistung des Bauteils 26 aus Motor und Ventilator verschiedenen Stellungen des Betätigungsteils 36 und des Einlaßflügels 31 zugeordnet.
So wird z. B. die Geschwindigkeit des Bauteils 26 aus Motor und Ventilator verringert entsprechend einer vollständigen Öffnung des Umluftflügels 33, so lange der Einlaßflügel geschlossen ist.
Verschiedene Geschwindigkeiten des Bauteils aus Motor und Ventilator sind außerdem festgelegt durch eine Variation der Versorgungsspannung in Abhängigkeit von den Stellungen der beiden Flügel 31, 33.
Um den ungewünschten Eintritt von Luft in den Fahrgastraum auf Höhe des Umluftflügels 33 zu verhindern, wird die Kammer 35 durch ein Schließgitter 40 verschlossen, dessen Öffnung zu einer Richtung hin nur möglich ist als Folge der Umwälzung von Luft im Fahrgastraum, wenn der Ventilator 28 Luft aus dem Fahrgastraum ansaugt. Die Klappen 40 unterbinden die Verbindung zwischen Außenluft und Fahrgastraum, wenn eine Erhöhung des dynamischen Drucks als Folge einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auftritt.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Besonderheit des Lufteinlasses kann das Rohr 13 eine Anordnung zur Messung des dynamischen Drucks P13 der Luft oder eine Temperatursonde aufweisen.
Der Druck P13 oder die Temperatur können dann verglichen werden mit dem Wert für die Temperatur oder dem dynamischen Druck P31, der in den Kammern 34, 35 während der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs herrscht.
Der Wert der Temperatur oder des Differenzdrucks P31 - P13 ermöglicht es z. B., ein Signal zu erzeugen, welches die Stellung der Flügel 31, 33 sowie die Steuerspannung für das Bauteil 26 aus Motor und Ventilator steuert.

Luftverteiler

Der Luftverteiler von Figur 8 weist in herkömmlicher Weise ein zweigeteiltes Gehäuse 41 auf, in dem ein Wärmetauscher 42 angeordnet ist, welcher durch einen Mischflügel 43 kurzgeschlossen werden kann, der durch eine im Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordnete Steuerung 44 betätigbar ist.
Das Gehäuse 41 weist außerdem einen Ausgang für Heizluft oder Kühlluft 45 in Richtung der Füße der Passagiere des Fahrzeugs auf, einen Ventilationsausgang 46 und einen Antibeschlagausgang 47 für die Unterseite der Windschutzscheibe.
Die Luftströme in den Ausgängen 46 und 47 werden durch Flügel 49, 50 gesteuert, so wie es im Zusammenhang mit der Verteilanordnung für die Heiz- und Kühlluft beschrieben wurde mit Hilfe einer im Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordneten Steuerung 51.
Die Steuerungen 44, 51 ermöglichen es demzufolge in herkömmlicher Weise die Verteilung der Kühl- oder Heizluft im Fahrzeug wie folgt vorzunehmen:
- Luftaustritt durch seitliche oder mittig im Armaturenbrett angeordnete Belüftungsschlitze
- gleichzeitige Verteilung von Luft durch die seitlichen und mittigen auf Höhe des Armaturenbretts des Fahrzeugs angeordnete Luftschlitze
- Verhinderung des Beschlagens oder Entfrostung der Windschutzscheibe und der Seitenscheibe
- gleichzeitige Verteilung von Luft zur Verhinderung des Beschlagens auf Höhe des Armaturenbrettes des Fahrzeugs
- Lufteintritt auf Höhe des Armaturenbretts des Fahrzeugs.

Claims

1. Lufteinlaß für eine Fahrzeugheizungs- und Belüftungsvorrichtung mit Luftumwälzung, mit einem Luftmischgehäuse (20), in dem ein Ventilator (28) angeordnet ist, der einen Luftstrom in ein Rohr (13) zur Versorgung eines Luftverteilers (12) abgibt, ein Einlaßflügel (31) für Außenluft angeordnet ist und ein Umluftflügel (33) für die Luft im Fahrgastraum angeordnet ist, wobei die Flügel (31, 33) jeweils durch eine im Fahrgastraum angeordnete Fernbedienung gesteuert werden und die beiden Flügel (31, 33) gesteuerte Relativstellungen in Kammern (34, 35) einnehmen, die mit einem Spiralgehäuse (29) des Ventilators (28) in Verbindung stehen und in dem das Rohr (13) eines Gehäuses (41) des Verteilers (12) in die Heiz- und Kühlluft mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zur Öffnung des Umluftflügels (33) den Ventilator (28) betätigt.

2. Lufteinlaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungen sowohl des Einlaßflügels als auch des Umluftflügels (31, 33) festgelegt sind in Übereinstimmung mit einer Veränderung der Speisespannung eines Bauteils (26) bestehend aus Motor und Ventilator.

3. Lufteinlaß nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schließklappen (40) mit einer Öffnung in einer Richtung im Hinblick auf eine Herstellung einer Verbindung der umgewälzten Luft aus dem Fahrgastraum mit der Kammer (35) und dem Umluftflügel (33) den Eintritt von Außenluft in den Fahrgastraum verhindern, wenn eine Erhöhung des dynamischen Drucks als Folge einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auftritt.