DE1555712B1

DE1555712B1 - Ventilation and heating devices for vehicles, especially motor vehicles

Info

Publication number: DE1555712B1
Application number: DE19651555712
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hornkohl & Wolf Maschinenfabr4
Current assignee: Hornkohl & Wolf Maschinenfabr4
Priority date: 1965-06-25
Filing date: 1965-06-25
Publication date: 1970-04-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Lüftungs- und Heizgerät für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Frischluft und/oder Umluft ansaugenden und durch einen Wärmetauscher in den Fahrzeuginnenraum drückenden Gebläse, dessen Saugseite über zwei Regler an eine Frischluft- und/oder eine Umluftzufuhrleitung schaltbar ist und einen Umlufteinlaß veränderlicher Größe aufweist.The invention relates to a ventilation and heating device for vehicles, in particular motor vehicles, with a fresh air and / or circulating air sucking in and by a heat exchanger in the vehicle interior pushing fan, its suction side Switchable via two controllers to a fresh air and / or a circulating air supply line and has a recirculating air inlet of variable size.

Derartige Geräte dienen zur Lüftung und Heizung des Fahrzeuginnenraumes, wobei gewöhnlich das flüssige Kühlmittel der Antriebsmotoren in geregelter Weise durch den Wärmetauscher geführt wird und zur Heizung der Luft dient, während die Wirkung des Gebläses noch dadurch verstärkt wird, daß die Ansaugöffnung seines Saugraumes in der Frontwand des Fahrzeuges angeordnet ist und sich den Staudruck des Fahrwindes nutzbar macht. Diese Anordnung der Ansaugöffnung hat jedoch den Nachteil, daß das Gebläse insbesondere beim Kolonnefahren die Abgase der vorauffahrenden Fahrzeuge und den von ihnen aufgewirbelten Staub ansaugt und in den Fahrzeuginnenraum weiterleitet.Such devices are used for ventilation and heating of the vehicle interior, usually the liquid coolant of the drive motors in a regulated manner is passed through the heat exchanger and is used to heat the air, while the The effect of the fan is further enhanced by the fact that the suction opening of its suction chamber is arranged in the front wall of the vehicle and the dynamic pressure of the driving wind makes usable. However, this arrangement of the suction port has the disadvantage that the Blower, especially when driving in a column, the exhaust gases of the vehicles in front and draws in the dust they blow up and transfers it into the vehicle interior.

Bei der zunehmenden Verkehrsdichte hat sich dieses Problem derart verschärft, daß man bereits dazu übergegangen ist, die Frischluftzufuhr zu drosseln und die zur Aufheizung des Fahrzeugraumes benötigte Luft als sogenannte Umluft dem Fahrzeuginnenraum selbst zu entnehmen. Das Aufheizen der Umluft ist ferner auch dann zweckmäßig, wenn ein leeres, kaltes Fahrzeug vor seinem Einsatz schnell erwärmt werden soll.With the increasing traffic density, this problem has become so aggravated that one has already gone over to throttle the fresh air supply and the air required to heat the vehicle compartment as so-called circulating air To see the interior of the vehicle itself. The heating of the circulating air is also possible useful when an empty, cold vehicle warms up quickly before it is used shall be.

Bekannte Lüftungs- und Heizgeräte sind daher mit Umschaltorganen ausgestattet worden, die ein Umschalten von Frischluftbetrieb auf Umluftbetrieb ermöglichen. Soweit solche Umschaltorgane derart regelbar ausgeführt wurden, daß bei Drosselung des Frischlufteinlasses eine Vergrößerung des Umluft-Einlaßquerschnittes erfolgte, geschah dies stets durch starre Kopplung der beiderseitigen Einlaßöffnungen, indem beispielsweise die jeweiligen Drosselklappen durch ein Gestänge miteinander verbunden wurden. Hierdurch wird zwangläufig ein Kurzschluß zwischen Frischluft- und Umlufteinlaß hergestellt, der bei ansteigendem Staudruck kalte Frischluft unkontrolliert in den Fahrzeuginnenraum eindringen läßt.Known ventilation and heating devices are therefore equipped with switching devices that allow switching from fresh air mode to recirculation mode. To the extent that such switching devices were designed to be controllable in such a way that when throttling the fresh air inlet an enlargement of the recirculating air inlet cross section took place, this was always done by rigidly coupling the inlet openings on both sides by for example, the respective throttle valves are connected to one another by a linkage became. This inevitably creates a short circuit between the fresh air inlet and the circulating air inlet produced, the cold fresh air uncontrolled in the with increasing back pressure Can penetrate the vehicle interior.

Es sind andere Lüftungs- und Heizgeräte bekannt, in denen die Umstellung von Frischluft- auf Umluftbetrieb mit einer außerordentlich komplizierten Mechanik bewältigt wird. Bei ihnen müssen dazu mehrere Regelklappen, ein Dreiwegeventil betätigt sowie eine By-Paß-Leitung abgeschaltet werden. Auch die in anderen Geräten verwendeten Pendelklappen können zur Steuerung einer geregelten Frischluftzufuhr nicht verwendet werden, da sie Druckdifferenzen nach beiden Seiten ausgleichen.There are other ventilation and heating devices known in which the conversion from fresh air to circulating air operation with an extremely complicated mechanism is mastered. With them, several control flaps and a three-way valve have to be operated and a bypass line can be switched off. Also those used in other devices Pendulum flaps cannot be used to control a regulated supply of fresh air as they equalize pressure differences on both sides.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die angeführten Mängel der bekannten Geräte, insbesondere also das unkontrollierte Eindringen von Frischluft zu beseitigen sowie die Aufwendigkeit bisheriger Regelungen auf einfache Weise zu verringern.The invention is therefore based on the stated deficiencies the known devices, especially the uncontrolled ingress of fresh air to eliminate as well as the complexity of previous regulations in a simple way to decrease.

Ausgehend von einem Lüftungs- und Heizgerät für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß :dadurch gelöst, daß der in an sich bekannter Weise in Strömungsrichtung hinter dem Frischluftregler (Drosselklappe) vor der Saugseite des Gebläses liegende Regler für die Umluft in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Saugseite und Fahrzeug-Innenraum öffnet.Based on a ventilation and heating device for vehicles, in particular Motor vehicles of the type described at the outset, this object is achieved according to the invention : solved in that the in a known manner in the flow direction behind the fresh air regulator (throttle valve) located in front of the suction side of the fan for the circulating air depending on the pressure difference between the suction side and the vehicle interior opens.

Die erfindungsgemäße Regelklappe öffnet sich nur, wenn der Unterdruck im Saugraum gegenüber dem Druck im Fahrzeuginnenraum unter einen vorbestimmten Wert abfällt, weil nicht genügend Frischluft in den Saugraum strömt und somit die Versorgung des Fahrzeuginnenraumes gefährdet wäre, falls nicht Umluft in den Saugraum eingespeist würde. Diese Verringerung der Frischluftzufuhr tritt entweder bei Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit und entsprechender Abnahme des Staudrucks automatisch ein oder kann willkürlich durch Verstellen der Frischluft-Drosselklappe im Schließsinne herbeigeführt werden, wenn die Frischluftverseuchung dies gebietet oder der Fahrzeuginnenraum schnell aufgeheizt werden soll. Weil aber die die Größe des Umlufteinlasses bestimmende Regelklappe sich sofort automatisch schließt, wenn der Frischluftdruck im Saugraum wieder über jenen vorbestimmten Wert ansteigt, kann es nicht vorkommen, daß die Frischluft ihren Weg unter Umgehung des Wärmetauschers durch den Umlufteinlaß in den Fahrzeuginnenraum findet.The control valve according to the invention only opens when the negative pressure in the suction chamber compared to the pressure in the vehicle interior below a predetermined value falls because not enough fresh air flows into the suction chamber and thus the supply of the vehicle interior would be at risk if circulating air was not fed into the suction chamber would. This reduction in the supply of fresh air occurs either when the vehicle speed decreases and a corresponding decrease in the dynamic pressure automatically or can be arbitrary can be brought about by adjusting the fresh air throttle valve in the closing direction, if the fresh air pollution demands it or the vehicle interior quickly should be heated up. But because the one that determines the size of the air inlet The control flap closes automatically when the fresh air pressure in the suction chamber again rises above that predetermined value, it cannot happen that the Fresh air makes its way through the recirculating air inlet, bypassing the heat exchanger finds the vehicle interior.

Vorzugsweise ist die Regelklappe durch einstellbare Federkraft in ihre Schließstellung vorgespannt. Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 die Ansicht eines in einem Fahrzeug stirnseitig einzubauenden Lüftungs- und Heizgeräts von hinten, also vom Fahrzeuginnenraum her gesehen, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie I1-11 in F i g.1 unter ergänzender Darstellung der anschließenden Fahrzeugteile sowie einer Fremdheizung und F i g. 3 die Ansicht des Geräts von vorn, also von der Stirnseite des Fahrzeugs her gesehen.The control flap is preferably in by adjustable spring force their closed position biased. The invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment illustrated, namely, FIG. 1 shows the front view of a vehicle in a vehicle ventilation and heating device to be installed from the rear, i.e. from the interior of the vehicle seen, F i g. 2 shows a section along the line I1-11 in FIG. 1 under supplementary Representation of the subsequent vehicle parts as well as an external heater and F i g. 3 the view of the device from the front, that is, seen from the front of the vehicle.

Das Gehäuse 1 des Geräts ist in seinem Innern durch eine Wand 2 in zwei Kammern 3 und 4 aufgeteilt. Die frontseitige Kammer 3 wird von der Drosselklappe 5 wiederum in den Frischluft-Eintrittsraum 6 und den Saugraum 7 des Gebläses 8 unterteilt, während das Gebläse 8 zusammen mit dem Wärmetauscher 9 und den zugehörigen Bauelementen in der Kammer 4 untergebracht ist. Der Frischluft-Eintrittsraum 6 steht durch eine öffnung 10 in der Gehäusefrontwand 11 mit der Außenluft in Verbindung.The housing 1 of the device is in its interior by a wall 2 in two chambers 3 and 4 divided. The front chamber 3 is made up of the throttle valve 5 in turn divided into the fresh air inlet space 6 and the suction space 7 of the fan 8, while the fan 8 together with the heat exchanger 9 and the associated components is housed in the chamber 4. The fresh air inlet space 6 is through a Opening 10 in the housing front wall 11 with the outside air in connection.

In den Seitenwänden 12 und 13 des Gehäuses 1 sind im Bereich des Saugraumes 7 Regelklappen 14 und 15 nach innen schwenkbar angeordnet, und zwar im dargestellten Beispiel um eine ihrer langen senkrechten Kanten. Während F i g. 2 die geschlossene Klappe 15 in Draufsicht zeigt, sind in den F i g.1 und 3 die Klappen 14 und 15 in weitgehend geöffnetem Zustand gestrichelt dargestellt. Nicht gezeichnete Federeinrichtungen spannen die Regelklappen 14 und 15 im Schließsinne vor, so daß die von den geschlossenen Klappen 14 und 15 abgedeckten Öffnungen in den Gehäuseseitenwänden 12 und 13 nur dann geöffnet werden, wenn der Druck im Saugraum 7 im Verhältnis zu dem außen an den Gehäuseseitenwänden 12 und 13 liegenden Druck im Fahrzeuginnenraum so weit absinkt, daß die Vorspannkraft der Federeinrichtungen von der Druckdifferenz überwunden wird.In the side walls 12 and 13 of the housing 1 are in the area of the suction chamber 7 control flaps 14 and 15 are arranged pivotably inward, in the illustrated Example around one of their long vertical edges. While F i g. 2 the closed Fig. 1 and 3 show the flap 15 in plan view, the flaps 14 and 15 in FIG largely open state shown in dashed lines. Spring devices not shown tension the control flaps 14 and 15 in the closing direction, so that the closed Flaps 14 and 15 covered openings in the housing side walls 12 and 13 only are then opened when the pressure in the suction chamber 7 in relation to the outside the pressure in the vehicle interior lying on the housing side walls 12 and 13 drops so far, that the biasing force of the spring devices is overcome by the pressure difference.

Der Saugraum 7 ist über den trichterförmigen Gebläse-Saugstutzen 16 mit dem Gebläse 8 verbunden, welches in die Kammer 4 fördert. über der in den Gebläse-Saugstutzen 16 führenden Öffnung in der Wand 2 ist eine Wasserauffana und -sammelrinne 17 befestigt, die das in den Saugraum 7 eindringende Wasser vom Gebläse 8 fernhält und durch die Ablaufstutzen 18 ableitet.The suction space 7 is above the funnel-shaped fan suction connection 16 connected to the fan 8, which conveys into the chamber 4. above that in the Blower suction nozzle 16 leading opening in the wall 2 is a Wasserauffana and -sammelchinne 17 attached, which keeps the penetrating into the suction chamber 7 water away from the fan 8 and through the Drain connector 18 derives.

Oberhalb des Gebläses 8, das mit seinem Antriebsmotor 19 zu einer Einheit zusammengefaßt ist, ist der Wärmetauscher 9 in Schräglage angeordnet. Im dargestellten Beispiel handelt es sich um einen Wärmetauscher mit unten- und obenliegenden Wasserkästen, die aber auch auf den beiden Seiten vorgesehen sein können, wenn eine andere Gestaltung des Geräts es erforderlich macht. Im Interesse guter wasserseitiger Entlüftung des Wärmetauschers 9 wird die Heizflüssigkeit unten zu- und oben abgeführt. Das Regelventil 20 ist zur Unterbindung thermischer Weiterheizung unmittelbar vor dem Wärmetauscher 9 in die Zulaufleitung eingefügt. Es wird vom Knauf 21 betätigt, kann aber auch thermostatisch geregelt sein. Die beim Durchtritt durch den Wärmetauscher 9 erwärmte Luft gelangt in den Warmluftraum 22, der einen Teil der Kammer 4 bildet. Von dort wird sie auf verschiedenen Wegen abgeleitet, und zwar beispielsweise durch die Stutzen 23 und 24 zu den Scheibenklardüsen 25, durch den Stutzen 26 zum Fahrerplatz und durch die Klappe 27 in das Fahrzeuginnere, die in geöffneter Stellung den Hauptluftstrom austreten läßt. Selbstverständlich können die einzelnen Anschlüsse getrennt gedrosselt werden.Above the fan 8, which with its drive motor 19 to a Unit is combined, the heat exchanger 9 is arranged in an inclined position. in the The example shown is a heat exchanger with bottom and top Water boxes, which can also be provided on both sides if one other design of the device makes it necessary. In the interests of good waterside Ventilation of the heat exchanger 9, the heating liquid is supplied at the bottom and discharged at the top. The control valve 20 is immediately before further thermal heating to prevent further heating the heat exchanger 9 inserted into the feed line. It is operated by the knob 21, but can also be thermostatically controlled. The one when it passes through the heat exchanger 9 heated air enters the warm air space 22, which forms part of the chamber 4. From there it is derived in various ways, for example through the nozzles 23 and 24 to the clear glass nozzles 25, through the nozzle 26 to the driver's seat and through the flap 27 into the vehicle interior, which in the open position provides the main air flow lets out. Of course, the individual connections can be throttled separately will.

Das erfindungsgemäße Gerät kann ferner in einer um 90° oder 180° verdrehten Stellung eingebaut werden. Darüber hinaus ist der Anschluß eines in F i g. 2 angedeuteten Fremdheizgerätes 28 möglich, welches Heißluft über den Einlaß 29 in die Kammer 4 fördert.The device according to the invention can also be rotated by 90 ° or 180 ° Position to be installed. In addition, the connection of one in FIG. 2 indicated External heater 28 possible, which hot air through the inlet 29 into the chamber 4 promotes.

Das Gerät arbeitet wie folgt: Durch die Öffnung 10 in der stirnseitigen Gehäusewand 11 gelangt Frischluft in den Frischluft-Eintrittsraum 6. Von dort strömt sie in den Saugraum 7 in dem Maße, in dem die Drosselklappe 5 dies auf Grund ihrer jeweiligen , Stellung zuläßt. Die Drosselklappe 5 kann dabei von Hand oder mindestens zusätzlich in Abhängigkeit vom Staudruck geregelt sein. Aus dem Saugraum 7 wird die Luft vom Gebläse 8 durch den Einlaßstutzen 16 angesaugt und in die Kammer 4 gedrückt, in der sie den Wärmeaustauscher 9 durchströmt und dann durch die verschiedenen Anschlußstutzen den einzelnen Verbraucherstellen zugeführt wird.The device works as follows: Through the opening 10 in the front Housing wall 11 fresh air enters the fresh air inlet space 6. From there flows they in the suction chamber 7 to the extent to which the throttle valve 5 this due to their respective, position allows. The throttle valve 5 can be done by hand or at least additionally be regulated depending on the back pressure. From the suction chamber 7 is the air is sucked in by the blower 8 through the inlet port 16 and into the chamber 4 pressed, in which it flows through the heat exchanger 9 and then through the various Connection piece is fed to the individual consumer points.

Solange die Drosselklappe 5 weit genug geöffnet ist, um unter Berücksichtigung des jeweils herrschenden Staudruckes im Frischluft-Eintrittsraum 6 so viel Frischluft in den Saugraum 7 übertreten zu lassen, daß das Gebläse 8 genug Luft ansaugen kann und den Druck im Saugraum 7 nicht unter einen vorbestimmten Wert senkt, bleiben die Regelklappen 14 und 15 zum Fahrzeuginnenraum hin geschlossen. Die Anlage arbeitet in reinem Frischluftbetrieb. Sinkt der Druck im Saugraum 7 jedoch unter jenen vorbestimmten Wert, weil entweder der Druck im Frischlufteintrittsraum 6 abgenommen hat oder die Drosselklappe 5 weiter geschlossen wurde, so bewirkt die dadurch entstehende größere Druckdifferenz zwischen dem Saugraum 7 und dem Fahrzeuginnenraum das öffnen der Regelklappen 14 und 15. Diese schwenken so weit nach innen, daß sie gerade jene Luftmenge hindurchtreten lassen, die erforderlich ist, um die Frischluft im Sinne ausreichender Speisung des Gebläses 8 zu ergänzen. Die Anlage arbeitet dann im Mischluftbetrieb.As long as the throttle valve 5 is opened wide enough to allow so much fresh air to pass into the suction chamber 7, taking into account the prevailing dynamic pressure in the fresh air inlet chamber 6, that the fan 8 can suck in enough air and the pressure in the suction chamber 7 does not fall below a predetermined one If the value decreases, the regulating flaps 14 and 15 remain closed towards the vehicle interior. The system works in pure fresh air mode. However, if the pressure in the suction chamber 7 falls below the predetermined value because either the pressure in the fresh air inlet chamber 6 has decreased or the throttle valve 5 has been closed further, the resulting greater pressure difference between the suction chamber 7 and the vehicle interior causes the regulating valves 14 and 15 to open These pivot so far inwardly that they allow just that amount of air to pass through which is necessary to supplement the fresh air in the sense of sufficient feeding of the fan 8. The system then works in mixed air mode.

Wird die Drosselklappe 5 nun völlig geschlossen, so daß überhaupt keine Frischluft mehr aus dem Eintrittsraum 6 in den Saugraum 7 übertreten kann, so öffnen sich die Regelklappen 14 und 15 noch weiter, und die gesamte in die Kammer 4 vom Gebläse 8 geförderte Luft wird dem Fahrzeuginnenraum entnommen: reiner Umluftbetrieb. Es sei erwähnt, daß die Umluft dem Fahrzeuginnenraum nicht direkt am Lüftungs- und Heizgerät entnommen werden muß, sondern diesem auch durch geeignete Leitungen aus entfernteren Teilen des Fahrzeuges zugeführt werden kann.If the throttle valve 5 is now completely closed, so that at all no more fresh air can pass from the inlet space 6 into the suction space 7, so the control flaps 14 and 15 open even further, and the whole into the chamber 4 air conveyed by the fan 8 is taken from the vehicle interior: pure air circulation. It should be mentioned that the circulating air does not directly affect the ventilation and interior of the vehicle Heater must be removed, but this also through suitable lines can be supplied to more distant parts of the vehicle.

Claims

Claims: 1. Ventilation and heating device for vehicles, in particular Motor vehicles, with a fresh air and / or recirculated air and through a Heat exchanger in the vehicle interior pressing fan, whose suction side over two controllers can be switched to a fresh air and / or a circulating air supply line and has a recirculating air inlet of variable size, d a d u r c h g e denotes, that in a manner known per se in the direction of flow behind the fresh air regulator (Throttle valve 5) in front of the suction side (7) of the fan (8) located regulators (14, 15) for the circulating air depending on the pressure difference between the suction side and the vehicle interior opens.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flap of the Regulator (14, 15) is biased into its closed position by spring force.

3. Device according to claim 2, characterized in that the pretensioning force is adjustable.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that one each Flap of the regulator (14, 15) on each side of the one that opens in the longitudinal direction of the vehicle Blower suction nozzle (16) is arranged.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the fresh air regulator (throttle valve 5) at least is also regulated depending on the back pressure.