DE2437232A1

DE2437232A1 - Heizungs-klimaanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2437232A1
Application number: DE19742437232
Authority: DE
Inventors: Hermann Haesters; Siegfried Lorenz; Gustav Loth
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1974-08-02
Filing date: 1974-08-02
Publication date: 1976-02-12
Also published as: DE2437232B2; DE2437232C3; GB1508908A

Description

Patentanmeldung
Heizungs-Klimaanlage für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem im Fahrgastraum unterhalb der Instrumententafel angeordneten Wärmeaustauscher, der über hinter der Instrumententafel verlaufende Luftverteilung skanäle mit Defroster- und Belüftungsdüsen verbunden ist und von einem zum Teil außerhalb des Fahrgastraumes in der Luftkammer unterhalb der Windschutzscheibe angeordneten Gebläse beaufschlagt ist und wobei dem Gebläse je nach gewünschter Betriebsweise unterschiedliche Luftzuleitgehäuse mit einer Frischluftklappe oder einer Frischluft- und einer Umluftklappe vorschaltbar sind und wobei in den Umluftstrom ein Kälteaustauscher einschaltbar ist.

Aus der DT-OS 2 252 706 ist eine Heizungsanlage der eingangs genannten Art b ekannt, bei der eine für die Standardausstattung eines Fahrzeugmodelles vorgesehene Heizungsanlage unter Anwendung des bekannten Baukastenprinzips in eine Klimaanlage für die Spitzenausstattung des Fahrzeugmodells umgerüstet werden kann.

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Sitz der Gesellschaft: Köln - Registergericht Köln, HRB 84 - Vorsitzender des Aufsichtsrates: Max lieber ■ Vorstand: Hans Schaberger. Vonätzender

Franz J. Bohr - Waldemar Ebers ■ Charles W. Ftynn ■ Gordon A. GUthrie ■ Wilhelm Indan ■ Alfred Langer Stellvertretend: Klaus-Dieter Banzhal ■ Horst Bergemann ■ Paul A. Guckel ■ Hans-Joachim Lehmann

Bei dieser bekannten Anlage ist vorgesehen, daß ein mit einer Frischluftklappe versehenes Luftzuleitgehäuse für die reine Heizungsanlage gegen ein eine Frischluft- und eine Umluftklappe aufweisendes Luftzuleitgehäuse für die Klimaanlage ausgetauscht und ein in einem eigenen Gehäuse untergebrachter Kälteaustauscher im Fahrgastraum hinter der Instrumententafel montiert wird.

Damit wird der Vorteil erzielt, daß wesentliche Teile der reinen Heizungsanlage, wie Wärmeaustauscher, Luftverteilungskanäle und Gebläse beim Erweitern oder Umrüsten der Anlage zu einer Klimaanlage unverändert beibehalten werden können, wodurch die Erweiterungs- oder Umrüstkosten wesentlich geringer sind als bei bisherigen Klimaanlagen, die völlig unabhängig von einer bestehenden Heizungsanlage installiert wurden.

Dabei ist jedoch als Nachteil anzusehen, daß das für die reine Heizungsanlage vorgesehene Luftzuleitgehäuse samt Frischluftklappe bei einer Erweiterung auf eine Klimaanlage gegen ein anderes Luftzuleitgehäuse mit einer Frischluft- und einer Umluftklappe ausgetauscht werden muß, was bedeutet, daß bei einem nachträglichen Umrüsten der Anlage das bisherige Luftzuleitgehäuse weggeworfen wird. Weiterhin ist als Nachteil anzusehen, daß für den Kälteaustauscher ein eigenes Gehäuse erforderlich ist, das darüber hinaus noch hinter der Instrumententafel montiert werden muß, was bedeutet, daß die stark beengten Raum Verhältnisse die Montage und die hierbei erforderlichen Anschlußarbeiten sowie eine spätere Wartung erheblich erschweren.

Die bekannte Anlage weist neben den baulichen Nachteilen noch den Nachteil auf, daß ihre Funktionsweise, insbesondere im Betrieb als Klimaanlage, stark beeinträchtigt ist.

So ist als Nachteil anzusehen, daß der Kälteaustauscher derart angeordnet D-150 / 2. Juli 1974 509887/0244 -3-

wird, daß nur der Umluftanteil durch ihn hindurchgefiihrt,werde© !kann. Das bringt zwangsläufig mit sich, daß, bei einem Betrieb ,mit hokem_;Frischluftanteil, wie er z.. B. .bei Zigaretten rauchenden Fahrzeuginsassen erforder-; lieh ist, keine ausreichende Kühlwirkung zu erzielen ist. W-eiteTlhäii ist als Nachteil anzusehen, daß die Heizungsanlage mit einem wasserseitig gesteuerten Wärmeaustauscher versehen ist, wodurch bei einem Betrieb als Klimaanlage die bereits durch den Kälteaustauscher angesaugte Luft auch noclh den, abgeschalteten Wärmeaustauscher durchströmen muß,. wofÜT wie .in der oben ge- nannten Offenlegungsschrift erläutert wird, eine höhere^ für den.Betrieb als Klimaanlage ausgelegte Leistung des Gebläses vorgesehen werden muß.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Vorteile eines bekannten Baukastenprinzips voll ausgenützt werden, in dem wegfallende Bauteile durch entsprechende konstruktive Gestaltung auf ein Minimum verringert und zusätzliche Bamfeile auf ein einziges Luftzuleitgehäuse, das auch den Kälteaustauscher aufzsa&ehmen vermag, beschränkt werden und bei der die Funktionsweise der Anlage insbesondere beim Betrieb als Klimaanlage verbessert "wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem der Wärmeaustauscher in an sich bekannter Weise als luftseitig gesteuerter Wärmeaustauscher ausgebildet ist, das Gebläse in an sich bekannter Weise als selbständige Gebläseeinheit vollständig in der Luftkammer angeordnet ist und der Gebläseeinheit ein einziges Luftzuleitgehäuse vorschaltbar ist, das derart ausgebildet ist, daß wahlweise nur eine Frischluft/Umluftklappe oder eine FriscMiaft/Umluftklappe und ein im Mischluft strom liegender Kälteaustauscher mit den erforderlichen Nebenaggregaten, wie Einspritzventil, Thermostat ubw, nachträglich einsetzbar sind.

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Die Heizungsanlage ist hierbei in einer verstärkten oder Heavy-Duty-Ausstattung mit einer in das Luftzuleitgehäuse eingesetzten Fr ischluft/Umluft klappe versehen.

Die Heizungsanlage ist hierbei in einer Klimaausstattung mit einer in das Luftzuleitgehäuse eingesetzten Frischluft/Umluftklappe und einem darin eingesetzten Kälteaustauscher mit den erforderlichen Nebenaggregaten , wie Einspritzventil, Thermostat usw, versehen.

Die erfindungsgemäße Heizungsanlage weist den Vorteil auf, daß alle Teile, die zur Erweiterung der Heizungsanlage zu einer Klimaanlage erforderlich sind, im verhältnismäßig gut zugänglichen Luftraum unterhalb der Windschutzscheibe montiert werden, wo die bei der Montage erforderlichen Anschlußarbeiten sowie spätere Wartungsarbeiten leicht durchgeführt werden können. Weiterhin ist der für eine bessere Kühlleistung beim Betrieb als Klimaanlage erforderliche hohe Luftdurchsatz mit einem geringerem Leistungsbedarf der Gebläseeinheit zu erzielen.

Die Erfindung wird anhand in den beiliegenden Zeichnungen gezeigter Ausführungsbeispiele näher erläutert. *

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Windlaufgruppe eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Heizungsanlage in der Standardausstattung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1.

Fig. 3 zeigt einen ähnlichen Schnitt wie Figur 1 mit einer erfindungsgemäßen Heizungsanlage in der verstärkten oder Heavy-Duty-Ausstattung.

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Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Fig. 5 zeigt einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 1 mit einer erfindungsgemäßen Heizungsanlage in der Klimaausstattung.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5.

Die in den Figuren gezeigte Windlaufgruppe eines Kraftfahrzeuges umfaßt und enthält eine Anzahl von Bauteilen, die, soweit sie unverändert bleiben, in allen Figuren das gleiche Bezugszeichen erhalten.

Die W in dl auf gruppe eines Kraftfahrzeuges besteht im wesentlichen aus einem hochgezogenen Bodenblech 1, das über ein Spritzwandblech 2 mit einem Instrumentenblech 3 und einem Windlaufblech 4 verbunden ist. Eine sich von der Motorhaube 5 nach unten zum hochgezogenen Bodenblech 1 erstreckende Motortrennwand 6 bildet eine Luftkammer 7 unterhalb der Windschutzscheibe

Das Windlaufblech 4 oder im vorliegenden Fall Teile der Motorhaube 5 sind in an sich bekannter Weise mit Lufteinlaß schlitzen 9 versehen, über die Frischluft in die Luftkammer 7 eintreten kann.

Eine Heizungsanlage in der Standardausstattung nach den Figuren 1 und 2 besteht aus einer im Fahrgastraum 10 angeordneten, am Spritzwandblech 2 montierten Heizungseinheit 11. Die Heizungseinheit 11 besteht im wesentlichen aus einem Heizungsgehäuse 12, in dem ein über eine Beipaßklappe 13 luftseitig gesteuerter Wärmeaustauscher 14 und eine Luftverteilungsklappe 15 angeordnet ist.

Die Heizungseinheit 11 ist an ihrer Ausgangsseite über Luftverteilungskanäle 16 und 17 mit Defroster- bzw Belüftungsdüsen 18 und 19 verbunden.

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An ihrer Eingangsseite ist die Heizungseinheit 11 mit einer in der Luftkammer 7 angeordneten, am Spritzwandblech 2 montierten Gebläseeinheit 20 verbunden. Die Gebläseeinheit 20 besteht im wesentlichen aus einem Gebläsegehäuse 21 und einem darin angeordneten Antriebsmotor 22 mit Gebläserotoren 23 und 24. Das Gebläsegehäuse 21 dient hierbei als ein für die Standardausstattung ausreichendes Luftzuleitgehäuse.

Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Heizungsanlage in der Standardausstattung arbeitet die Heizungsanlage nur mit Frischluft, was z. B. für südlichere Länder vollkommen ausreichend ist.

Eine Heizungsanlage in der verstärkten oder Heavy-Duty-Aus stattung nach den Fig. 3 und 4 besteht aus allen Teilen der Heizungsanlage in der Standardausstattung, wobei gemäß der Erfindung lediglich ein einziges Luftzuleitgehäuse 25 der Gebläseeinheit 20 vorgeschaltet wird. Das Luftzuleitgehäuse 25 ist hierbei derart ausgestaltet, daß benachbart einer Frischlufteintrittsöffnung eine Umlufteintrittsöffnung 27 vorgesehen ist, die gegeneine in der Standardausstattung durch einen Deckel 28 verschlossene, nunmehr geöffnete Umluftöffnung 29 im Spritzwandblech 2 liegt.

Das Luftzuleitgehäuse 25 ist weiterhin mit einer Lageranordnung 30 für eine nachträglich einsetzbare Frischluft/Umluftklappe und mit einer Aufnahme 31 für einen Kälteaustauscher versehen, Im Luftzuleitgehäuse 25 ist hierbei eine EiiBetzöffnung für das Einsetzen des Kälteaustau scher s vorgesehen (nicht gezeigt), die durch einen Deckel verschlossen ist.

Für eine Heizungsanlage in der verstärkten oder Heavy-Duty-Ausstattung wird das der Gebläseeinheit 20 vorgeschaltete Luftzuleitgehäuse 25 nur mit einer in die Lageranordnung 30 eingesetzten Frischluft/Umluftklappe 33 versehen.

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Die Frischluft/Umluftklappe 33 kann hierbei zwischen ihren Endstellungen, in denen sie einmal die Frischlufteintrittsöffnung 26 und das andere Mal die Umlufteintrittsöffnung 27 verschließt, in herkömmlicher Weise über eine Bowdenzuganordnung bedient werden.

Bei der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Heizungsanlage in verstärkter oder Heavy-Duty-Ausstattung arbeitet die Heizungsanlage wahlweise mit Frischluft und/oder Umluft, wodurch für nördlichere Länder eine raschere Entfrostung der Scheiben und eine bessere Erwärmung des Fahrgastraumes erzielbar ist.

Eine Heizungsanlage in der Klimaausstattung nach den Fig. 5 und 6 besteht aus allen Teilen der Heizungsanlage in der verstärkten oder Heavy- Duty- A usstattung, wobei lediglich der die Einsetzöffnung für den Kälteaustauscher verschließende Deckel entfernt und ein Kälteaustauscher 34 in das Luftzuleitgehäuse 25 eingesetzt wird. Selbstverständlich sind hierbei die für den Betrieb des Kälteaustauschers 34 erforderlichen Nebenaggregate, wie Einspritzventil, Thermostat usw, als Baugruppe mit dem Kälteaustauscher 34 zusammen gefaßt und gemeinsam montierbar.

Bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Heizungsanlage in der Klimaausstattung arbeitet die Heizungsanlage wahlweise mit Frisch- und Umluft, wobei die gesamte Mischluft den Kälteaustauscher durchströmen muß. Dadurch ist eine gleichmäßige, ausreichende Klimatisierung bei verschiedensten Frischluft/ Umluftanteilen gewährleistet. Die Gebläseleistung kann hierbei auf einen allen Betriebszuständen gerecht werdenden, nicht zu hohen Wert ausgelegt werden, da im Betrieb als Klimaanlage bei dem hierfür infolge der geringeren zur Verfügung stehenden Temperatur differ enz zwischen der Luft und dem Kälteaustauscher erforderlichen hohen Luftdurchsatz nur der Luftwiderstand des Kälte austauschers zu überwinden ist.

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Beim Betrieb als Heizungsanlage kann bei der zur Verfügung stehenden größeren Temperaturdifferenz zwischen Luft und Wärmeaustauscher ein infolge des vorhandenen Luftwiderstandes des Kälteaustauschers und des Wärmeaustauschers auftretender geringerer Luftdurchlaß in Kauf genommen werden.

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Claims

Patentansprüche

Heizungsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem im Fahrgastraum unterhalb der Instrumententafel angeordneten Wärmeaustauscher, der über hinter der Instrumententafel verlaufende Luftverteilungskanäle mit Defroster- und Belüftungsdüsen verbunden ist und von einem zum Teil außerhalb des Fahrgastraumes in der Luftkammer unterhalb der Windschutzscheibe angeordneten Gebläse beaufschlagt ist und wobei dem Gebläse je nach gewünschter Betriebsweise unterschiedliche Luftzuleitgehäuse mit einer Frischluftklappe oder einer Frischluft- und einer Umluftklappe vorschaltbar sind und wobei in den Umluftstrom ein Kälteaustauscher einschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß rl τ Wärmeaustauscher in an sich bekannter Weise als luftseitig gesteuerte ^j Wärmeaustauscher (14) ausgebildet ist, das Gebläse in an sich bekannter Weise als selbständige Gebläseeinheit (ZO) vollständig in der Luftkammer (7) angeordnet ist und der Gebläseeinheit (20) ein einziges Luftzuleitgehäuse (25) vorschaltbar ist, das derart ausgebildet ist, daß wahlweise nur eine Frischluft/Umluftklappe (33rLageranordnung 30) oder eine Frischluft/Umluftklappe (33-Lageranordnung 30) und ein im Mischluftstrom liegender Kälteaustauscher (34 - Aufnahme 31) mit den erforderlichen Nebenaggregaten, wie Einspritzventil, Thermostat usw. nachträglich einsetzbar sind.
2. Heizungsanlage nach Anspruch 1 in verstärkter oder Heavy- Duty - Ausstattung, dadurch gekennzeichnet, daß in das Luftzuleitgehäuse (25) eine Frischluft /Umluftklappe (33) eingesetzt ist.
3. Heizungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 2 in Klimaausstattung, da-, durch gekennzeichnet, daß in das Luftzuleitgehäuse (25) zusätzlich ein Kälteaustauscher (34) mit den erforderlichen Nebenaggregaten, wie Einspritzventil, Thermostat usw, eingesetzt ist.

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