HEIZ- UND BΞ UFTUNGSEINRICHTUNG EINES KRAFTFAHRZEUGS
Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Belüftungseinrichtung ist in der DE 197 31 908 AI offenbart . Die Belüftungseinrichtung weist mehrere unabhängig voneinander temperierbare Belüftungszonen auf . Die Mischräume der Belüftungszonen sind durch eine Trennwand voneinander getrennt. Dabei reicht die Trennwand bis zu einem elektrischen Zuheizer welcher im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen Wärmetauscher und Trennwand angeordnet ist. Der in Richtung der Trennwand flächenbündig abschließende elektrische Wärmetauscher ermöglicht das bündige Anliegen der Trennwandkante am Wärmetauschergitter des elektrischen Zuheizers. Der Heizwasserwärmetauscher jedoch weist ein Wärmetauschergitter mit einer in Durchströmungsrichtung gesehen geringeren Tiefe als der Bautiefe der beiden Heizwassertanks des Wärmetauschers auf. Dadurch ist der elektrische Zuheizer vom W rmetauschergitter des Heizwasserwärmetauscher beanstandet einbaubar, wodurch sich ein montagebedingter Luftspalt zwischen Wärmetauschergitter des Heizwasserwärmetauschers und den stromabfolgenden und die Luft getrennt den beiden Mischräumen der Belüftungszonen zuführenden Bauteilen ergibt . Das hat zur Folge, dass, beispielsweise bei Schließen der Warmluftklappen
einer Zone und dadurch bedingtem Überströmen der Warmluft aus der dortigen Heizwasserwärmetauscherzone über den Luftspalt hin zu den Warmluftklappen der anderen Zone eine gegenseitige thermische Beeinflussung und Koppelung der beiden Belüftungszonen gegeben ist.
Aufgabe der Erfindung ist es eine derartige, insbesondere mit einem quer zur Erstreckung der Wassertanks eingeschobenen Wärmetauscher ausgerüstete Belüf ungseinrichtung zu schaffen, die eine verbesserte thermische Entkopplung der Belüftungszonen aufweist.
Die Aufgabe wird durch eine Belüftungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst . Die Trennwand kann am Wärmetauscher auf verschiedene Arten ausgebildet sein. Sie kann beispielsweise am Wärmetauschergitter, an den Wasserbehältern oder an einem Wärmetauscherrohr angelötet sein.
Bei einer Ausführungsform der Belüftungsvorrichtung sind einander zugeordnete Kanten von Dichtwand und Trennwand, wie beispielsweise aneinanderstoßende oder einander gegenüberliegende Kanten, entlang einer Einschieberichtung des Wärmet uschers im Gehäuse der Belüftungsvorrichtung angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass die dazugehörigen flächigen Konturen von Dichtwand und Trennwand während des Einschiebens des Wärmetauschers aneinander anliegen oder führend ineinander greifen und damit im eingeschobenen Zustand lagesicher dichten.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Belüftungsvorrichtung bilden Dichtwand und Trennwand eine Nutfederverbindung aus, wodurch ein dichtender Überdeckungsbereich im Bereich der Trennkante zwischen Dichtwand und Trennwand gegeben ist.
Einerseits ist dadurch eine verbesserte Dichtwirkung und somit bessere thermische Entkopplung gegeben, andererseits kann eine entlang der Einschieberichtung des Wärmetauschers ausgerichtete Nutfederverbindung beim Einschieben besonders gut führend ineinander greifen und somit einfach und sicher in dichtenden Eingriff gebracht werden.
Bei einer Ausführungsform der Belüftungsvorrichtung ist die Dichtwand als Montageteil gestaltet und am Wärmetauscher anbringbar. Dadurch können standardisierte Wärmetäuscherblδcke mittels der Montage konstruktiv unterschiedlich ausgeführter Dichtwände auf verschiedene Klimakästen angepasst werden.
Eine Ausgestaltung der Belüftungsvorrichtung weist im Wärmetauschergitter insbesondere durch fehlende oder teilausgeführte Lamellen Freisparungen auf, die zur Aufnahme von Dichtwandhaltern vorgesehen sind. Die Dichtwandhalter greifen dabei zur Abstützung an der abgewandten Seite der Wärmetauscherrohre durch die Freisparungen und umfassen so die Wärmetauscherrohre.
Weitere sinnvolle Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung ergeben sich aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung.
In der Zeichnung sind Schnittdarstellungen eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung gezeigt. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine bereichsweise Schnittdarstellung einer Belüftungseinrichtung mit Blickrichtung quer zu den Wärmetauscherrohren und quer zur Durchströmung des Wärmetauschers ,
Fig. 2 den Schnitt II-II aus Figur 1 und
Fig. 3 den Schnitt III-III aus Figur 1.
In Figur 1 ist ein Schnitt durch eine Belüftungseinrichtung 1 mit einer Blickrichtung entlang der länglichen Erstreckung eines oberen Wasserbehälters 21 und eines unteren Wasserbehälters 22 eines Heizwasserwärmetauschers 2 der Belüftungseinrichtung und somit rechtwinkelig auf Trenn- und Dichtwand. Quer zu den Wasserbehältern 21 und 22 erstrecken sich die Wärmetauscherrohre 23, welche diese wasserseitig verbinden. Zwischen jeweils zwei Wärmetauscherrohren 23 sind quer Schnittebene der Darstellung wellenförmig gebogene Lamellen 24 angeordnet.
Entlang den durch die Lamellen 24 und die Wärmetauscherrohre 23 gebildeten Strδmungskanälen des Wärmetauschergitters erfolgt in luftseitiger Durchströmungsrichtung A die Durchströmung des Wärmetauschers 2 mit zu beheizender Luft. Der der Darstellung zu Grunde liegende Schnitt ist im Zwischenraum zweier Wärmetauscherrohre angeordnet, wobei an dem in Blickrichtung liegenden Wärmetauscherrohr eine Dichtwand 25 des Wärmetauschers 2 mittels Haltern 26 im Bereich des oberen Wasserbehälters 21 und Haltern 27 im Bereich des unteren Wasserbehälters 22 befestigt ist.
Das Gehäuse 11 der Belüftungseinrichtung 1 weist an seiner in Einbaulage oberen Seite eine Öffnung auf, durch die der Wärmetauscher 2 in Einschieberichtung X in das Gehäuse eingeschoben ist. Dabei ist für die Dichtwand 25 des Wärmetauschers 2 in der Oberseite des Gehäuses 11 eine förmlich entsprechende Aussparung vorgesehen, durch welche die Dichtwand 25 in Einschieberichtung X zusammen mit dem
Wärmetauscher 2 einschiebbar ist. Die für die Dichtwand 25 vorgesehene Aussparung der Oberseite des Gehäuses 11 der Belüftungseinrichtung 1 bildet eine buchtförmige Erweiterung der Einschiebeöffnung des Wärmetauschers 2. Die Aussparung wird von der mit dem Wärmetauscher 2 eingeschobenen Dichtwand 25 dichtend verschlossen. Der vom dortigen Wasserbehälter 21 durchdrungene Bereich der Einschiebeöffnung im Gehäuse 11 wird durch diesen dichtend verschlossen. Hierfür können zusätzliche Dichtelemente, wie beispielsweise Schaumdichtungen vorgesehen sein.
Auf der in Einschieberichtung X der Einschiebeöffnung des Wärmetauschers 2 gegenüberliegenden Wand des Gehäuses 11 sind Aufnahmekonturen für den dortigen Wasserbehälter 22 des Wärmetauschers 2 vorgesehen, welche ihn in Einbaulage abstützten. Die Einschieberichtung des Wärmetauschers X kann wie in vorliegendem Ausführungsbeispiel quer zur länglichen Erstreckung der Wassertanks 21 und 22 also entlang der länglichen Erstreckung der Wärmetauscherrohre 23 erfolgen oder auch entlang der länglichen Erstreckung der Wasserbehälter 21 und 22 und damit quer zur länglichen Erstreckung der Wärmetauscherrohre 23.
Grundsätzlich kann die Dichtwand 25 des Wärmetauschers 2 entlang oder quer zur Einschieberichtung X des Wärmetauschers ausgerichtete sein. Bei einer Ausrichtung der Dichtwand quer zur Einschieberichtung wird diese an die Trennwand herangeschoben und kommt in eingeschobener Lage des Wärmetauschers in dichtende Position zur Trennwand.
Somit kann die Dichtwand 25 abhängig von gegenseitiger Ausrichtung von länglicher Erstreckung der Wasserbehälter und Einschieberichtung zueinander und der länglichen Erstreckung der Dichtwand und der Einschieberichtung zueinander entlang
oder quer zur länglichen Erstreckung der Wasserbehälter 21 und 22 am Wärmetauschergitter angeordnet sein.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel greift die eingeschobene Trennwand 25 mit einer in der Darstellung der Fig. 1 nicht weiter erkenntlichen Nutausformung um eine Mitteltrennwand 13 des Gehäuses der Belüftungseinrichtung 1. Während auf einer Zuströmseite 12 des Wärmetauschers 2 in der Belüftungseinrichtung 1 eine über die in Blickrichtung vollständige Erstreckung des Wärmetauschers freie Zuströmung erfolgt, bildet die Trennwand 13 des Gehäuses 11 eine Trennung zweier in Blickrichtung hintereinanderliegender Mischräume zweier getrennt temperierbarer Belüftungszonen der Belüftungseinrichtung 1. Einrichtungen zur Temperierung der jeweiligen Zone wie beispielsweise die Heizleistung steuernde Warmluftklappen sind in den Darstellungen der Figuren 1 bis 3 nicht weiter gezeigt.
Figur 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Figur 1. Im Schnitt sind die Wärmetauscherrohre 23 die Lamellen 24 und der in Einbaulage untere Wasserbehälter 22 des Wärmetauschers 2 gezeigt. Die Dichtwand 25 des Wärmetauschers 2 weist eine nutförmige Aufnahme 28 für die Mitteltrennwand 13 des Gehäuses der Belüftungseinrichtung auf . Die Dichtwand 25 ist mit einem Halter 27 an einem Wärmetauscherrohr 23 befestigt, wobei der Halter 27 mit zwei auf der der Dichtwand 25 abgewandten Seite des Wärmetauscherrohrs 23 hintergreifenden Klammerarmen umfängt. Zur Durchführung der Klammerarme des Halters 27 durch das Wärmetauschergitter sind zwischen dem zur Befestigung der Dichtwand 25 vorgesehnen Wärmetausσherrohr 23 und den beiden dazu benachbarten Wärmetaucherrohren die Lamellen 24 ausgespart. Die in der Darstellung der Fig.2 gezeigten, in Einbaulage unteren
Aussparungen bilden die Durchführöffnungen 29 für den dortigen Halter 27 der Dichtwand 25.
Die Dichtwand 25 liegt mit einer Kante unmittelbar am Wärmetauscherrohr 23 an und bildet somit eine gedichtete Trennung der vom Wärmetauscher erhitzten Luft in zwei separate Warmluftzonen. Die bis ans Wärmetauscherrohr 23 herangeführte Dichtwand 25 steht im Bereich der Fügeflächen der Wärmetauscherrohre in den Wasserbehältern 21 und 22 an- den Wasserbehältern des Wärmetauschers 2 an und stützt sich auf diese Weise an den Wasserbehältern 21 und 22 des Wärmetauschers ab. Die beim Einschieben auftretenden Kräfte entlang der Dichtwand, beispielsweise durch Reibung der Mitteltrennwand 13 in der nutförmigen Aufnahme 28, werden im Wesentlichen durch diese Anlagestellen der Dichtwand 25 an den Wasserbehältern 21 und 22 formsteif an den Grundkörper des Wärmetauschers 2 weitergeleitet.
Figur 3 zeigt den Schnitt III-III aus Figur 1. Die mit dem Wärmetauscher 2 in das Gehäuse 11 der Belüftungseinrichtung eingeschobene Dichtwand 25 verschließt die in der oberen Wand des Gehäuses 11 angeordnete Aussparung, die zum Einschieben der Dichtwand 25 vorgesehen ist. Im dargestellten in Einbaulage oberen Bereich des Wärmetauschers ist analog zum in Figur 2 dargestellten unteren Halter 27 ein Halter 26 zur Befestigung der Dichtwand 25 am Wärmetauscher 2 vorgesehen. Im dargestellten eingeschobenen Zustand ist der obere Wasserbehälter 21 des Wärmetauschers 2 dichtend in die Einschiebeöffnung des Gehäuses 11 der Belüftungseinrichtung eingebracht. Die Wärmetauscherrohre 23 des Wärmetauschers 2 bilden zusammen mit den gewellten, zwischen ihnen angeordneten Lamellen 24 das Wärmetauschergitter des
Wärmetauschers 2. Zum Durchführen des Halters 26 durch das Wärmetauschergitter sind Durchtrittsöffnungen 30 im Wärmetauschergitter vorgesehen, die durch entsprechende Aussparung der Lamellen 24 gebildet sind. Die Aussparung der Lamellen 24 kann durch entsprechende Umformung vor dem Lötoder Fügeprozess im Wärmetauschergitter erfolgen oder nach verlöten des Wärmetauschers durch Abtragen oder einfaches Wegdrücken der entsprechenden Lamellenbereiche.