DE4141012C2 - Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung, insbesondere für den Fahrerplatz eines Großraumfahrzeuges wie eines Omnibus, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der DE 33 33 064 A1 ist eine Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird der Wärmetauscher teils lediglich punktuell beaufschlagt, so dass der Wärmetauscher-Wirkungsgrad beschränkt ist.

Eine derartige Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisie­ rungsvorrichtung sollte nach Möglichkeit als Kompakteinheit aufgebaut sein, wie es beispielsweise aus der DE 28 43 746 A1 ersichtlich ist. Die Forderungen an derartige Kompakteinheiten hinsichtlich Raumbedarf und Wirkungsgrad laufen häufig den Forderungen nach einer Kostenoptimierung und der Minimierung der Montage-Arbeiten beim Hersteller des Großraumfahrzeugs zuwider. Beispielsweise sollen einerseits nach Möglichkeit doppelt nebeneinander ausgebildete Wände aus Kostengründen vermieden werden, obwohl sie hinsichlich der Wärmeisolation Vorteile bieten, und bei einer vormontierten Kompakteinheit nahezu zwangsläufig anfallen.

Eine weitere Forderung der Hersteller der Großraumfahrzeuge betrifft die einfache - gegebenenfalls auch nachträgliche - Installation einer Klimatisierungsvorrichtung in Form eines Verdampfers. Beispielsweise ist aus der genannten Druckschrift oder beispielsweise der US 4 319 519 die wahlweise Einsetz­ barkeit eines derartigen Verdampfers bekannt, wobei die letzt­ genannte Konstruktion jedoch einen höchst komplizierten und herstellungstechnisch sehr aufwendigen Gehäusekörper der Kompakteinheit bedingt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die sowohl herstellungs- als auch endmontagetechnische Vorteile bietet, hinsichtlich der in einem Großraumfahrzeug auftretenden Wärmeverluste verbessert ist und gewünschtenfalls sogar die nachträgliche Umrüstung auf dem Klimatisierbetrieb ohne De­ montage des Frontheizers bietet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet zunächst den besonderen Vorteil, daß der im wesentlichen quaderförmige Raum ein Luft­ polster gegen den gegebenenfalls kalten Untergrund zu schaffen vermag. Dennoch erfordert der erfindungsgemäße Frontheizer­ - keine Bodenwand, sondert läßt sich turmartig mit minimalem Aufwand sowohl herstellen als auch endmontieren.

Überraschend ergibt sich auch ein guter Wärmetauscher- Wirkungsgrad, der möglicherweise darauf zurückzuführen ist, daß der vergleichsweise große quaderförmige Raum oben voll­ ständig von dem Wärmetauscher, der sich flach horizontal er­ streckt, abgedeckt ist, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms durch den Wärmetauscher ganz gering ist. Besonders günstig in diesem Zusammenhang dürfte die Nach­ schaltung des Gebläses sein, die verhindert, daß der Wärme­ tauscher lediglich punktuell beaufschlagt wird.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, das Ge­ bläse den Wärmetauscher vorgeschaltet in dem Raum zwischen den Fallschiebern aufzunehmen. Diese Lösung bietet einen in der Höhe verminderten Platzbedarf.

Da der quaderförmige Raum im wesentlichen symmetrisch ist, kann eine beliebige Wand eine Frischluftöffnung aufweisen, und eine ebenfalls beliebige Wand die in der Regel ebenfalls ge­ wünschte Umluftöffnung. Durch ein entsprechendes Drehen des turmartigen Frontheizers um je 90° kann die bei der Endmontage gewünschte Ausrichtung erzielt werden, wobei meist die Frisch­ luftöffnung nach vorne, d. h., in Fahrtrichtung weisen wird.

Ein weitere, noch darüber hinausgehende Kostenersparnis ergibt sich, wenn der turmartige Frontheizer lediglich mit drei oder sogar nur zwei Seitenwänden aufgebaut ist. In diesem Fall wirkt die Außenhaut des Großraumfahrzeugs als weitere Wand, wobei entsprechende - an sich bekannte - Dichtungen zwischen dem Aufbau des Großraumfahrzeugs und dem erfin­ dungsgemäßen Frontheizer vorgesehen sind.

Besondere Vorteile bieten die erfindungsgemäßen Fallschieber zum wahlweisen Verschließen der erfindungsgemäßen Eingangs­ öffnung für den quaderförmigen Raum: zum einem sind sie sehr platzsparend, da sie sich eng an den turmartigen Aufbau des Frontheizers anlehnen. Zum anderen erstrecken sie sich auch in vollständig aufgezogenem Zustand nur etwas über die Oberkante des Wärmetauschers, und jedenfalls nicht über die Höhe des Gebläses hinaus, so daß sie auch in der Höhe in ihrem maxi­ malen Betätigungsweg nicht stören. Andererseits bieten sie bei der symmetrischen Aufhängung eine klemmfreie Betätigung, die noch dadurch begünstigt wird, daß sie sich aufgrund Ihres Eigengewichts sicher verschließen lassen, während das Öffnen über an sich bekannte Zugelemente mit rastenden oder reibenden Stellorganen ebenso unproblematisch vonstatten geht.

Ein ganz besondere Vorteil läßt sich aus der Anordnung eines Fallschiebers zum Verschluß der Umluftöffnung ableiten: wäh­ rend derartige Fallschieber ohnehin den Vorteil bieten, daß sie im Gegensatz zu einwärts gewandten Klappen den quader­ förmigen Raum unberührt belassen, so daß dort keine zu­ sätzlichen Strömungspitzen entstehen, und die gewünschte Wärmedämmwirkung voll ausgespielt werden kann, eröffnet der Umluft-Fallschieber die Möglichkeit, unmittelbar anschließend an die Umluftöffnung gewünschtenfalls den Verdampfer auch nachträglich anzuflanschen. Hierzu muß nicht einmal der erfindungsgemäße Frontheizer demontiert werden, denn die Umluftöffnung weist ohnehin in den Fahrerraum und liegt insofern frei zutage.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Frontheizers ist es vorgesehen, die Fallschieber in entspre­ enden Führungen innerhalb des Frontheizers vorzusehen, wobei es günstig ist, wenn auch im geschlossenen Zustand der Fall­ schieber die dort bestehenden Schlitze seitlich des Wärme­ tauschers abdeckt, um den Eintritt von Nebenluft zu verhin­ dern.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung; und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungs­ vorrichtung.

Eine erfindungsgemäße Heizungs- Belüftungs- und/oder Klimati­ sierungsvorrichtung 10 weist gemäß Fig. 1 einen Wärmetauscher 12 und ein Gebläse 14 auf, das oberhalb des Wärmetauschers 12 angeordnet ist und an dessen Saugseite der Wärmetauscher 12 vorgesehen ist.

Unterhalb, d. h., stromauf des Wärmetauschers 12 ist ein quaderförmiger Raum 16 vorgesehen, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an vier Seiten von Wänden umgeben ist, von denen eine Vorderwand 18 und eine Rückwand 20 in Fig. 1 dargestellt ist.

Es versteht sich, daß anstelle des quaderförmigen Raums 16 auch ein beliebiger anderer Raum geeigneter Abmessungen realisiert werden kann, wobei es günstig ist, den Raum mindestens parallelepipedförmig zu wählen, so daß keine Kältebrücken entstehen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 10, die als Frontheizer 22 in einem nicht dargestellten Omnibus verwendet wird, keine Bodenwand auf. Vielmehr wird die Bodenwand 24 des Omnibus als Bodenwand auch für den Frontheizer 22 verwendet. Dies ist möglich, da der quaderförmige Raum 16 ein stehendes Luftpolster bildet, so daß eine Zusatzisolation nicht erfor­ derlich ist.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorderwand 18 eine Frischluftöffnung 26 und die Rückwand 20 eine Umluft­ öffnung 28 auf. Diese Öffnungen erstrecken je nahezu über die gesamte Höhe des Raumes 16 und weisen somit einen großen Luft­ querschnitt - und entsprechend geringe Strömungsgeschwindig­ keiten - auf.

Die Frischluftöffnung 26 ist mit einem Frischluft-Fallschieber 30 verschließbar, und die Umluftöffnung 28 ist mit einem Um­ luft-Fallschieber 32 verschließbar. In dem in Fig. 1 darge­ stellten Betriebszustand ist der Frischluft-Fallschieber 30 offen und befindet sich oberhalb der Öffnung 26, während der Umluft-Fallschieber 32 die Umluftöffnung 28 verschließt.

Die Fallschieber 30 und 32 sind je in im Horizontalschnitt L- förmigen Führungen seitlich geführt, die die Kanten der Fall­ schieber 30 und 32 übergreifen. Die in Fig. 1 nicht darge­ stellten Führungen sind nach oben bis in den Bereich des Gebläses 14 heraufgezogen, so daß die Klemmneigung vermindert ist. Desweiteren ist das Gewicht der Fallschieber 30 und 32 im Verhältnis zu der in den Führungen bestehenden Reibung groß, was die Möglichkeit eines Steckenbleibens weiter vermindert.

Die Fallschieber 30 und 32 lassen sich unabhängig von einander je über Zugelemente mit entsprechenden, an sich bekannten Stellorganen betätigen, so daß der wahlweise Betrieb des erfindungsgemäßen Frontheizers 22 mit Umluft oder Frischluft oder beidem möglich ist.

Wenn ein Frischluftkanal, der an die Frischluftöffnung 26 angeschlossen ist, einen Eingang im Bereich der Bodenwand 24 des Omnibus aufweist, ist die Frischluftzufuhr zudem relativ staudruckunabhängig, und somit relativ unabhängig von der augenblicklichen Fahrgeschwindigkeit.

Hinter dem Umluft-Fallschieber 32 ist in dem Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 1 ein Verdampfer 34 angeordnet, der von Umluft durchströmt wird und gewünschenfalls auch nachträglich einsetzbar ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Rückwand 20 der erfindungsgemäßen Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 10 hierzu außerhalb der Bewegungsbahn des Umluft-Fallschiebers 32 Flansche 36 auf, über welcher der Verdampfer 34 befestigt werden kann. Es ist ersichtlich, daß weder die Bewegung des Umluft-Fallschiebers 32 dadurch behindert wird, noch die Strömungsverhältnis in dem Raum 16 geändert werden. Die Modularität ist insofern voll­ ständig gegeben.

Ausgangsseitig des Gebläses 16 kann gewünschtenfalls ein Luft­ verteilkasten mit entsprechenden Klappen und Düsen vorgesehen sein, mit welchem die Luftverteilung zur Windschutzscheibe, zur Seitenscheibe bzw. zum Fahrer des Omnibus in weiten Be­ reichen einstellbar ist. Da die Luftströmung aus dem Gebläse 14 nach oben oder schräg nach oben austritt, wird die Wind­ schutzscheibe bei entsprechender Düsenbestückung mit be­ sonderer Tragweite - in Verhältnis zur aufgewendeten Gebläse­ leistung - mit Luft beaufschlagt.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist anstelle der Frischluftöffnung 26 und Umluftöffnung 26 lediglich eine Lufteintrittsöffnung 38 in der Vorderwand 18 des Raums 16 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Rückwand 20 geschlossen, und unmittelbar vor der Lufteintrittsöffnung 38 ist der Verdampfer 34 angeordnet. Eingangsseitig des Ver­ dampfers 34 ist eine Umschaltklappe 40 für die Umschaltung zwischen Umluft und Frischluft vorgesehen. In der unteren Stellung der Umschaltklappe 40 ist eine Frischluftöffnung 42 abgedeckt, so daß ein Lufteintritt, d. h., aus dem Innenraum des Großraumfahrzeugs möglich ist. Hingegen ist der Luft­ eintritt von oben in der oberen Stellung der Umschaltklappe 40 versperrt, so daß lediglich Frischluft durch die Frischluft­ öffnung 42 einzutreten vermag.

Anschlagkanten 44 und 46 springen gegenüber dem Verdampfer 34 vor und dienen als Begrenzungsanschlag für die Bewegung der Umschaltklappe 40. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Verdampfer 34 und der Lufteintrittsöffnung 38 kein Fallschieber vorgesehen. Es versteht sich jedoch, daß es in vielen Fällen günstig ist, diesen zusätzlich entsprechend dem Umluft-Fallschieber 32 gemäß Fig. 1 vorzusehen.

Während bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Verdampfer 34 in Fahrtrichtung vor dem Raum 16 vorgesehen ist, kann gewünschtenfalls auch der gesamte turmartige Front­ heizer 22 aus Fig. 2 um 180° gedreht werden, so daß der Front­ heizer 22 unmittelbar benachbart einer Vorderwand 48 des Fahr­ zeugs angeordnet ist.

Claims (12)

1. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung, insbesondere für den Fahrerplatz eines Großraumfahrzeuges wie eines Omnibusses, mit einem Wärmetauscher und einem Gebläse, dessen Luftaustrittsrichtung nach oben oder schräg nach oben weist, wobei das Gebläse (14) zusammen mit dem Wärmetauscher (12) und ggf. einem Verdampfer (34) und einem Schieber (30, 32) in einer Kompakteinheit angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmetauscher (12) saugseitig unterhalb des Gebläses (14) im wesentlichen horizontal angeordnet ist und darunter sich ein im wesentlichen quaderförmigen Raum (16) erstreckt, dessen Seitenwand (18, 20) eine Luftöffnung (26, 28) aufweist und der Verdampfer (34) saugseitig an den Raum (16) anflanschbar ist.

2. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (18, 20), die die Luftöffnung (26; 28), insbesondere eine Frischluftöffnung (26) aufweist, sich nach oben über minde­ stens nochmals die Höhe der Frischluftöffnung (26) erstreckt und den Wärmetauscher (12) übergreift.

3. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (18, 20) eine Führungseinrichtung für einen Luft­ schieber (30, 32) aufweist, deren Haft- und Gleitreibung gegenüber dem Schieber (30, 32) so gering ist, daß dessen Eigengewicht die Luftöffnung (26, 28) verschließt.

4. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß eine weitere Seitenwand (20), insbesondere die der Frischluft-Seitenwand (18) gegenüberliegenden Seitenwand, mit einer Umluftöffnung (28) versehen ist, die von einem Fall­ schieber (32) verschließbar ist.

5. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Umluft-Seitenwand (20) eine Aufnahmevorrichtung (36) für einen Verdampfer (34) aufweist, mit welcher der Ver­ dampfer (34) insbesondere bei der Vormontage, gegebenenfalls auch nachträglich, einrastend aufsteckbar ist, und daß die Aufnahmeeinrichtung (36) zwischen Verdampfer (34) und Umluft- Seitenwand (20) einen Schlitz beläßt, in welchem der Fall­ schieber (32) frei beweglich ist.

6. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die oder der Fallschieber (30, 32) gewichtskompen­ siert über einer Feder oder einem Gegengewicht gelagert sind und an eine Betätigungseinrichtung angeschlossen sind.

7. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Betätigungseinrichtung für die oder den Fall­ schieber (30, 32) an diesen oder diesem symmetrisch angreift.

8. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß an das Gebläse (14) ausgangseitig Luftverteilanschlüsse angeschlossen sind, mit welchen der Fahrerplatz eines Omnibusses belüftbar, heizbar sowie gegebenenfalls auch kühlbar ist.

9. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wärmetauscher (12) sich flach und quer oberhalb oder unmittelbar unterhalb des als Radialgebläse ausgebildeten Gebläses (14), den gesamten Raum zwischen den Fallschiebern (30, 32) ausnutzend erstreckt.

10. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß unterhalb des Wärmetauschers ein im wesentlichen quaderförmiger Dämmraum (16) vorgesehen ist, in welchen wahl­ weise Frischluft oder Umluft über eine Frischluftöffnung (26) und eine Umluftöffnung (28) einleitbar sind.

11. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung turmartig mit an allen Seiten zum Boden hin durchgezogenen Seitenwänden (18, 20) als Kompakt­ einheit aufgebaut ist, die unmittelbar auf dem Boden des Fahrzeugs aufsetzt.

12. Heizungs-, Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verdampfer (34) in Fahrtrichtung vor der Kompakteinheit ange­ flanscht ist und stromab einer Umschaltklapper (40) zwischen Umluft und Frischluft angeordnet ist.