DE10147113B4

DE10147113B4 - Device for tempering and ventilating motor vehicles

Info

Publication number: DE10147113B4
Application number: DE2001147113
Authority: DE
Inventors: Christoph Capellmann; Jens Elmers; Corinne Le Dr. Pellec; Gerald Richter
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: DE10147113A1

Abstract

Vorrichtung zum Temperieren und Belüften von Kraftfahrzeugen, mit einer Heizeinrichtung (107) und ggf. einer Kühleinrichtung (104), einer Klappeneinrichtung (108), zumindest einem Defrosterauslaß (113), einem Auslaß (114), welchem jeweils ein Kaltluft-/Heißluftgemisch zuführbar ist, und einem an einem Gehäuse (103) mit einer Trennwandung (122) angeordneten Kanalelement (2) mit zueinander beabstandeten, parallelen Seitenwandungen (3, 4), einem Boden (8), und einer Austrittsöffnung (7), dadurch gekennzeichnet, dass das in Y-Richtung mittig angeordnete Kanalelement (2) distal gegenüber der Austrittsöffnung (7) im Boden (8) eine Auslaßöffnung (5) und daran anschließend zwischen den Seitenwandungen (3; 4) eine Querwandung (6) aufweist, wobei eine in der Trennwandung (122) eingebrachte Einlaßöffnung (5b) für das Heißluftgemisch mit der Auslaßöffnung (5a) und der Querwandung (6) derart korrespondiert, daß Warmluft ohne nennenswerte Vermischung mit Kaltluft zwischen den Seitenwandungen (3 4) hindurch in die Austrittsöffnung (7) und den Befrosterauslaß (113) strömt.contraption for temperature control and ventilation of motor vehicles, with a heating device (107) and possibly one cooling device (104), a flap means (108), at least one defrost outlet (113), an outlet (114), which in each case a cold air / hot air mixture can be fed, and one on a housing (103) with a partition wall (122) arranged channel element (2) with mutually spaced, parallel side walls (3, 4), a bottom (8), and an outlet opening (7), characterized in that the channel element (2) arranged centrally in the Y-direction is distal across from the outlet opening (7) in the bottom (8) an outlet opening (5) and afterwards between the side walls (3; 4) has a transverse wall (6), wherein an inlet opening (5b) introduced into the dividing wall (122) for the Hot air mixture with the outlet opening (5a) and the transverse wall (6) corresponds such that hot air without appreciable mixing with cold air between the side walls (3 4) through into the outlet opening (7) and the Befrosterauslaß (113) flows.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren und Belüften von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for tempering and venting of Motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit einer entsprechenden Vorrichtung zu temperieren, insbesondere zu heizen und zu kühlen sowie zu belüften, wobei die Luftströme in unterschiedliche Bereiche des Fahrzeuges gelenkt werden. Dies wird üblicherweise dadurch erreicht, daß Außenluft üblicherweise im Bereich vor der Windschutzscheibe dieser Vorrichtung zugeführt wird und in dieser Vorrichtung anschließend mit Hilfe eines Gebläses an die verschiedenen Stellen im Fahrzeug verteilt wird. Die angesaugte und/oder eingedrückte Luft kann über unterschiedliche Wärmetauscher geführt werden, so daß die Luft gekühlt und/oder aufgeheizt wird, bevor sie im Fahrzeuginnenraum verteilt wird. Beispielsweise wird die Luft in den Fußraum eingeblasen sowie über Öffnungen im Armaturenbrett in den mittleren Bereich des Fahrzeuginnenraums eingeblasen und ferner über Ausgänge unmittelbar an der unteren Innenseite der Windschutzscheibe dazu verwendet, diese Windschutzscheibe beschlagfrei zu halten oder Eis auf dieser Scheibe abzutauen.It is known, motor vehicles with a corresponding device to temper, in particular to heat and cool and ventilate, wherein the airflows be directed into different areas of the vehicle. This is usually characterized achieved that outside air usually is supplied in the area in front of the windshield of this device and in this device then with the aid of a blower to the distributed in different places in the vehicle. The sucked and / or indented Air can over different heat exchangers guided so that the Air cooled and / or heated before being distributed in the vehicle interior becomes. For example, the air is blown into the footwell and through openings in the dashboard in the middle area of the vehicle interior injected and also via outputs immediately used on the lower inside of the windshield to keep this windshield fog-free or ice on this Defrost slice.

Es ist ferner bekannt, die Temperaturregelung mittels eines sogenannten Multizonen-Heiz-Klimagerätes für die Fahrer- und Beifahrerseite getrennt durchzuführen. Um eine angenehme Raumtemperatur innerhalb des Fahrzeuginnenraums zu erzielen, sind Heiz-, Ventilations- und Klimaanlagen bekannt, bei denen, neben einem Wärmetauscher, mit dem die Luft durch Abwärme vom Motor aufgeheizt wird, die Luft auch über Verdampfer geführt wird und dort gekühlt wird, so daß die Innenraumluft nicht nur aufgeheizt, sondern auch abgekühlt werden kann. Ferner ist es bekannt, diese Ventilation bzw. Belüftung nicht nur mittels Außenluft durchzuführen, sondern auch durch Zirkulation der Innenraumluft, wenn der Innenraum von der Zufuhr von Außenluft abgeschnitten werden soll.It is also known, the temperature control by means of a so-called Multi-zone heating and air conditioning equipment for the Driver and passenger side separately carried out. To a pleasant room temperature within the vehicle interior are heating, ventilating and air conditioners known in which, in addition to a heat exchanger, with the air through waste heat is heated by the engine, the air is also passed through evaporators and Chilled there so that the Indoor air not only heated, but also can be cooled. Furthermore, it is not known that ventilation or ventilation only by means of outside air to perform, but also by circulation of indoor air when the interior of the supply of outside air cut off shall be.

Ein Nachteil des Standes der Technik wird durch die Klappengeometrie bedingt, denn eine derartig aufgebaute ebene Klappe führt zu deutlichen Strömungsverlusten hinter der Klappe und zu Strömungsgeräuschen. Ferner können Vibrationen durch ein Schwingen der Klappe erzeugt werden.One Disadvantage of the prior art is due to the flap geometry conditionally, because such a constructed flat flap leads to significant flow losses behind the flap and to flow noise. Furthermore, can Vibrations are generated by swinging the flap.

Aus der DE 196 49 512 A1 ist eine Heiz- oder Klimaanlage für ein Fahrzeug bekannt, bei der zur Führung eines Warmluftstromes zu einer Defroster-Auslaßöffnung ein Kanalfortsatz vorgesehen ist, der sich von einem Endbereich eines Warmluftkanals in einen Bereich der Defroster-Auslaßöffnung erstreckt, wobei der Kanal durch ein der Auslaßöffnung zugeordnetes Luftsteuerelement verschließbar ist.From the DE 196 49 512 A1 a heating or air conditioning system is known for a vehicle in which a channel extension is provided for guiding a hot air flow to a defroster outlet opening, which extends from an end portion of a hot air duct into a region of the defroster outlet opening, wherein the channel through one of the outlet opening assigned air control element is closed.

Die DE 199 57 859 A1 beschreibt eine Heiz- und/oder Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Wärmetauscher, dem eine Temperaturklappe, ein zumindest abschnittsweise als Mischkammer und/oder Verteiler dienender Kanal, eine Luftstromsteuerklappe und ein Luftausströmer nachgeschaltet sind, wobei der Kanal in einem Abschnitt davon einen Teilluftführungskanal in einer Kanal-in-Kanal-Ausgestaltung enthält.The DE 199 57 859 A1 describes a heating and / or air conditioning system for a vehicle with a heat exchanger, which a temperature flap, at least partially serving as a mixing chamber and / or distributor channel, an air flow control valve and an air vent downstream, wherein the channel in a portion thereof a partial air duct in a Channel-in-channel configuration contains.

In der DE 198 12 233 A1 ist eine Belüftungseinrichtung für Fahrgastzellen von Fahrzeugen beschrieben, bei der mindestens zwei getrennte Luftführungskanäle mit einer zugeordneten Luftverteilungsvorrichtung zur wählbaren Verteilung der Luft auf in drei verschiedenen Ebenen in der Fahrgastzelle angeordnete Luftausströmer vorgesehen sind.In the DE 198 12 233 A1 a passenger compartment ventilation system of vehicles is described in which at least two separate air ducts are provided with an associated air distribution device for selectable distribution of the air arranged on three different levels in the passenger compartment air vents.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Temperieren und Belüften von Kraftfahrzeuginnenräumen zu schaffen, welche eine bessere Durchmischung von kalter und warmer Luft und damit eine homogene Temperaturverteilung ermöglicht.task The invention is a device for tempering and venting of Motor vehicle interiors to create a better mixing of cold and warm Air and thus allows a homogeneous temperature distribution.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Temperieren und Belüften von Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The Task is with a device for tempering and aerating Motor vehicles solved with the features of claim 1. Advantageous developments are in the subclaims characterized.

Erfindungsgemäß wird eine gleichmäßigere Temperaturverteilung und eine bessere Vermischung der Luftströme und damit insbesondere eine bessere Anwärmung der Luft auch für die Defroster-Ausgänge dadurch erzielt, daß an der Vorrichtung an einem Gehäuse mit einer Trennwandung ein Kanalelement vorgesehen ist, welches einen Teilstrom der Warmluft aus einem Bereich mit hoher Warmluftkonzentration dem Defrosterauslaß zuführt, wobei das in Y-Richtung mittig angeordnete Kanalelement distal gegenüber der Austrittsöffnung für das Warmluftgemisch im Boden eine Auslassöffnung und daran anschließend zwischen den Seitenwänden eine Querwandung aufweist, wobei eine in der Trennwandung eingebrachte Einlassöffnung für das Heißluftgemisch mit der Querwandung derart korrespondiert, dass Warmluft ohne nennenswerte Vermischung mit Kaltluft zwischen den Seitenwandungen hindurch in die Austrittsöffnung und den Defrosterauslaß strömt.According to the invention is a more uniform temperature distribution and a better mixing of the air streams and thus in particular one better warm-up the air too for the defroster outputs achieved by that the device to a housing a channel element is provided with a partition, which a partial flow of hot air from an area with high hot air concentration the Defrosterauslaß supplying, wherein the channel element arranged centrally in the Y-direction distally opposite to the outlet opening for the Warm air mixture in the bottom of an outlet opening and then between the side walls has a transverse wall, wherein an introduced in the partition wall inlet opening for the hot air mixture with the transverse wall corresponds such that hot air without significant Mixing with cold air between the side walls in the exit opening and the defroster outlet flows.

Selbstverständlich kann das Kanalelement die Temperaturverteilung auch für andere Auslässe als die Defrosterauslässe wirken und somit die Temperatur der Luft an diesen Auslässen beeinflusst werden. Besonders vorteilhaft an der Erfindung ist, daß durch den Einsatz des Kanalelements 2 eine befriedigende Temperaturverteilung an den Auslässen sichergestellt werden kann, ohne daß neue oder zusätzliche Luftleitelemente vorgesehen werden müssen, welche zu unerwünschten Geräuschentwicklungen aufgrund von Strömungsgeschwindigkeitsänderungen führen würden.Of course, the channel element can also affect the temperature distribution for outlets other than the defroster outlets and thus affect the temperature of the air at these outlets. Particularly advantageous in the invention is that through the use of the channel element 2 a satisfactory temperature distribution at the outlets can be ensured without having to provide new or additional air guide elements which would lead to undesirable noise developments due to flow rate changes.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigen dabei:The The invention will be explained in more detail with reference to a drawing below. It show:

1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung in einer perspektivischen Transparentansicht; 1 a first embodiment of the device in a perspective transparent view;

2 die Ausführungsform gemäß 1 in einer Transparent-Seitenansicht; 2 the embodiment according to 1 in a transparent side view;

3 eine zweite Ausführung der Vorrichtung in einer perspektivischen Transparentansicht; 3 a second embodiment of the device in a perspective transparent view;

4 die Ausführungsform gemäß 3 in einer Transparent-Seitenansicht; 4 the embodiment according to 3 in a transparent side view;

5 eine perspektivische Ansicht eines Kanalelements der Vorrichtung gemäß 3 und 4; 5 a perspective view of a channel member of the device according to 3 and 4 ;

6 die Funktionsweise und Temperaturverteilung im Stand der Technik; 6 the operation and temperature distribution in the prior art;

7 eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik in einer schematischen perspektivischen Ansicht von oben; 7 a device according to the prior art in a schematic perspective view from above;

8 eine Vorrichtung nach 7 in einer geschnittenen Ansicht. 8th a device after 7 in a cut view.

In einer Vorrichtung 1 zum Temperieren und Belüften von Kraftfahrzeugen ist ein Kanalelement 2 vorgesehen, welches Warmluft aus Bereichen hoher Warmluftkonzentration direkt dem Defrosterauslaß 113 zuführt. Das Kanalelement 2 ist kastenförmig gestaltet und bezüglich der Erstreckung der Vorrichtung 1 in Y-Richtung (vgl. 1) mittig angeordnet. Es weist eine erste Seitenwandung 3 und eine zweite Seitenwandung 4 auf, welche sich im Kanal 117 von der Trennwandung 122 zur Außenwandung hin parallel beabstandet erstrecken. Im Bereich zwischen den Seitenwandungen 3, 4 weist die Trennwandung 122 eine Ausnehmung 5a auf, so daß Luft des Warmluftstroms 121 durch eine mit der Ausnehmung 5a korrespondierende Ausnehmung 5b im Kanalelement 2 (5) zwischen die Seitenwandungen 3 und 4 gelangen kann. Die Seitenwandungen erstrecken sich von einem Bereich oberhalb der Auslässe für die Fußdüsen 114 bis in den Bereich des Defrosterauslasses 113 für die Defrosterdüsen. Zwischen den Seitenwandungen 3, 4 erstreckt sich an deren dem Auslaß 114 zugewandten Ende eine Querwandung 6, so daß das Innere des Kanalelements 2 vom Kanal 117 abgetrennt ist. An dem dem Defrosterauslaß 113 zugewandten Ende des Kanalelements 2 ist eine Austrittsöffnung 7 ausgebildet, aus der die durch die Ausnehmungen 5a und 5b in das Kanalelement 2 eintretende Luft in den Defrosterauslaß 113 einfließen kann.In a device 1 for tempering and ventilating motor vehicles is a channel element 2 provided, which hot air from areas of high hot air concentration directly to the defroster outlet 113 supplies. The channel element 2 is box-shaped and with respect to the extension of the device 1 in the Y direction (cf. 1 ) centered. It has a first side wall 3 and a second side wall 4 on, which is in the channel 117 from the dividing wall 122 extend parallel to the outer wall. In the area between the side walls 3 . 4 has the dividing wall 122 a recess 5a on, so that air of the hot air flow 121 through one with the recess 5a corresponding recess 5b in the channel element 2 ( 5 ) between the side walls 3 and 4 can get. The side walls extend from an area above the outlets for the foot nozzles 114 into the area of the defroster outlet 113 for the defroster nozzles. Between the side walls 3 . 4 extends at the outlet 114 facing the end of a transverse wall 6 so that the interior of the channel element 2 from the canal 117 is separated. At the the defroster outlet 113 facing the end of the channel element 2 is an exit opening 7 formed from the through the recesses 5a and 5b into the channel element 2 entering air into the defroster outlet 113 can flow into it.

Zum Innenraum des Gehäuses 103 hin weist das Kanalelement 2 einen die Seitenwandungen 4, 5 verbindenden Boden 8 auf.To the interior of the housing 103 towards the channel element 2 one the side walls 4 . 5 connecting ground 8th on.

Die in Y-Erstreckung mittige Anordnung des Kanalelements 2 hat den Vorteil, daß z. B. bei sogenannten Multizonen-Heiz-Klimageräten lediglich ein Kanalelement für den gewünschten Effekt auf beiden Fahrzeugseiten erforderlich ist. Multizonen-Heiz-Klimageräte wären dabei Geräte, bei denen z. B. Fahrer- und Beifahrerseite getrennt voneinander ansteuerbar sind.The Y-extension central arrangement of the channel element 2 has the advantage that z. B. in so-called multi-zone heating air conditioners only one channel element for the desired effect on both sides of the vehicle is required. Multi-zone heating air conditioners would be devices in which z. B. driver and passenger side are controlled separately from each other.

Für eine solche Ausführungsform bietet sich die Ausführungsform des Kanalelements gemäß 3 und 4 an, bei welcher die Seitenwandungen 3, 4 einen gegenüber der Ausführungsform gemäß 1 und 2 vergrößerten Abstand aufweisen, so daß ein erhöhter Luftdurchtrittsquerschnitt gewährleistet ist.For such an embodiment, the embodiment of the channel element according to 3 and 4 at which the side walls 3 . 4 one over the embodiment according to 1 and 2 Have increased distance, so that an increased air passage cross section is ensured.

Das Kanalelement 2 gemäß der 1 und 2 ist im Kanal 117 des Gehäuses 103 angeordnet und ggf. mittels einer Klappenvorrichtung 10, welche den Fußdüsenauslaß 114 ansteuert, verschließbar. Hierdurch ist sichergestellt, daß sobald die Klappeneinrichtung 10 den Luftstrom in den Kanal 117 öffnet, auch der Kanalquerschnitt des Kanalelements 2 freigegeben wird, so daß Warmluft vom Kanalelement 2 hin zu den Defrosterauslässen 113 geleitet werden kann.The channel element 2 according to the 1 and 2 is in the channel 117 of the housing 103 arranged and optionally by means of a flap device 10 , which the Fußdüsenauslaß 114 controls, lockable. This ensures that as soon as the flap device 10 the air flow in the channel 117 opens, also the channel cross section of the channel element 2 is released so that hot air from the channel element 2 towards the defroster outlets 113 can be directed.

Zur Abstimmung der Temperaturverteilung ist es möglich,, die Austrittsöffnung 7 des Kanalelements 2 beispielsweise als Düse auszugestalten oder mit anderen Luftleitelementen zu versehen. Auch können die Öffnungen 5a und 5b, d. h. der Kanaleinlaß, weiter hin zum Wärmetauscher 107 vergrößert werden, so daß mehr warme Luft ins Kanalelement 2 gelangen kann.To tune the temperature distribution, it is possible ,, the outlet opening 7 of the channel element 2 For example, to design as a nozzle or to provide with other air guide elements. Also, the openings can 5a and 5b , ie the channel inlet, further towards the heat exchanger 107 be enlarged, so that more warm air into the channel element 2 can get.

Das Kanalelement 2 ist beispielsweise als einstückiges Teil oder als zwei Halbteile aufweisendes Teil ausgebildet, welches letzteres insbesondere zum Einsatz in einem sogenannten Multizonen-Heiz-Klimagerät kommt.The channel element 2 For example, it is designed as a one-piece part or as a part having two half parts, the latter coming in particular for use in a so-called multi-zone heating / air conditioning unit.

Multizonen-Heiz-Klimageräte weisen als wesentliches Konstruktionsmerkmal eine mittige Trennwand auf, welche sämtliche Hohlräume des Gehäuses 103 und sämtliche Auslässe symmetrisch in eine erste und eine zweite Hälfte teilt.Multi-zone heating air conditioners have as an essential design feature on a central partition, which all cavities of the hous ses 103 and divides all the outlets symmetrically into a first and a second half.

Es ist ebenfalls möglich, diese Trennwand teilbereichsweise als Kanalelement 2 auszubilden oder Kanalelemente an die Trennwand anzuformen, so daß eine einfache Montage gewährleistet ist und die Teileanzahl möglichst gering gehalten ist.It is also possible, this partition wall partially as a channel element 2 form or channel elements to form the partition, so that a simple assembly is guaranteed and the number of parts is kept as low as possible.

Claims

Device for tempering and ventilating motor vehicles, with a heating device ( 107 ) and possibly a cooling device ( 104 ), a flap device ( 108 ), at least one defroster outlet ( 113 ), an outlet ( 114 ), to each of which a cold air / hot air mixture can be fed, and one on a housing ( 103 ) with a partition wall ( 122 ) arranged channel element ( 2 ) with mutually spaced, parallel side walls ( 3 . 4 ), a floor ( 8th ), and an outlet opening ( 7 ), characterized in that in the Y-direction centrally arranged channel element ( 2 ) distal to the exit opening ( 7 ) in the ground ( 8th ) an outlet opening ( 5 ) and then between the side walls ( 3 ; 4 ) a transverse wall ( 6 ), one in the dividing wall ( 122 ) introduced inlet opening ( 5b ) for the hot air mixture with the outlet opening ( 5a ) and the transverse wall ( 6 ) corresponds to such that hot air without significant mixing with cold air between the side walls ( 3 4 ) through into the outlet opening ( 7 ) and the Befrosterauslaß ( 113 ) flows.

Device according to claim 1, characterized in that the channel element ( 2 ) by means of a flap device ( 10 ) is closable.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the side walls ( 3 . 4 ) from the dividing wall ( 122 ) towards the outer wall of the housing ( 103 ).

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the channel element ( 2 ) is integrally formed or consists of several pieces of at least two chambers forming parts, wherein by a central partition wall, the housing ( 103 ) and their associated outlets are divided symmetrically.

Device according to claim 1, characterized in that the device ( 1 ) is designed as a multi-zone heating air conditioner.