DE2004185A1 - Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur z.B. Heizvorrichtung an Kraftfahrzeugen zum Einstellen der Temperatur im Fahrzeuginnenraum - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur, z.B.
• Hervorrichtung an Kraftfahrzeugen zum Einstellen der Temperatur im Fahrzeuginnenraum Zusatz zu Patent.....(Patentanmeldung P 19 00 031.8) Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur, z.B. Heizvorrichtung an Kraft-Fahrzeugen zum Einstellen der Temperatur im Fahrzeuginnenraum, die ein querstromgebläse zum Fördern der Luft, eine z.B. aus einem Wärmeaustauschkörper bestehende Wärmeaustauschereinrichtung, in der die vom Gebläse geförderte Luft mit einem Wärmetransportmedium in wärmeaustauschendem Zusammenwirken gebracht wird, und einen Luftfuhrungskanal besitzt, der die Luft nach der Behandlung in der Wärmeaustauschereinrichtung in den Fahrzeuginnenraum einführt, Das Hauptpatent hat sich zum Ziel gesetzt, bei einer Anordnung der hier in Frage stehenden irt mehr Fördervolumen bei gleicher Motorgröße mit weniger Geräuschen zu erzielen und die Wirkungsweise und den Aufbau Solcher anordnungen rationeller zu gestalten.
• In Weiterführung der dem Hauptpatent zugrunde liegenden Gedanken sieht die Erfindung gemäß vorliegender Anmeldung vor, daß zum fördern der Luft ein Querstromgebläse von ae.
• Art vorgesehen ist, bei der die Leitwand sich in Strömungsrichtung hinter dem Einlauf sogleich bauchförmig vom Laufradumfang entfernt und hierbei in eine Spiralform übergeht und der Winkel zwischen der Tangente am Leitwandanfang und der Tangente am Leitwandende kleiner als 900 ist, wobei die Strahlen vom Laufradmittelpunkt zu den Berührungspunkten der Tangenten efnen Winkel von etwa 180° zwischen sich einschließen und bei der weiterhin die saugseitige wirksame Fläche der keilförmigen und nur den kleinstmöglichen Bereich des Laufradumfanges abdecl.enden Wirbelzunge mit dem laufradumtang einen sich in Drehrichtung des Laufrades erweiternden Spalt bildet und mit der druckseitigen Fläche der Wirbelzunge einen sitzen Winkel von lo - 60 einschliesst, daß die Länge des an der Druckseite oder Saug- Seite der Gebläses angeordneten Wärmeaustauschers etwa der Axialen Länge des Gebläses entspricht, daß der das Gebläse und den Wärmeaustauscher enthaltende Raum Eintrittsöffnungen für die unbehandelte Luft an der Saugseite des Gebläses und Austrittsöffnungen für die behandelte Luft in der dem Fahrgastraum zugewandten Seite besitzt und @ der Antriebsmotor des Gebläses in koaxialer Anordnung mit dem Gebläselaufand sich außerhalb des zwischen den Eintrittsöffnungen und des Austrittsöffnungen verlaufenden Luftstromes befindet und zweckmässigerweise gegenüber diesem abgeschirmt ist.
• Mit einer in der oben beschriebenen Weise ausgebildeten Anordnung wird ein im Aufbau verhältnismäßig einfaches Gerät hoher Leistung geschaffen, das als in sich geschlossene Einheit ausgebildet sein kann und wahlweise entweder als Heizvorrichtung zum Beheizen des Kraftfahrzeuginnenraumes oder auch als Klimagerät zum Klimatisieren und Konditionieren der Innenraumluft verwendet werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung bringt den Vorteil mit sich, daß man nunmehr eine hohe Geräuschbildung, wie bei den bekannten Anordnungen nicht zu befürchten hat, so da-S man mit einer wesentlich höheren Drehzahl des Gebläselaufrades fahren kann. Da der Motor sich nicht mehr im Luftstrom befindet, ergibt sich, daß eine höhere Leistung - bekanntlich zeigt die Leistung in der dritten Potenz mit der Drehzahl - abgenommen werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung bringt also den Vorteil mit sich, daß man mehr Fördervolumen bei gle @mer Motorgröße und weniger Geräuschen erzielen kann. Eine ganze Reihe von zusätzliche. Maßnahmen dient ebenfalls zur Leistungssteigerung und zur Geräuschverminderung. Während bei den bekannten Anordnung der Unterschied zwischen dem zum Boden hin und dem durch die Düsen nach oben oder nach den Seiten hin geförderten Volumen groß ist, was sich ungünstig auf das Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen auswirkt, kann man bei der erfindungsgemäßen Anordnung infolge der Steilheit der Kennlinie des verwendeten Gebläses und auch infolge einer eventuellen Umlenkung der Luft diesen Unterschied so verringern, daß der gesamte Fahrzeuginnenraum gleichmässig mit Luft bestrichen wird und sich ein besondern Regelverhalten ergibt. Im übrigen macht die erfindungsgemäße Anordnung es möglich, die Vorrichtung als in sich geschlossene, für sich allein ein- und ausbaubare Baueinheit auszubilden.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht im Schnitt und in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Variante des Erfindungsgegenstandes in derselben Darstellungsweise wie in Fig. 1, Fig. 3 eine andere abgewandelte Ausführungsform des Gegenstander der Erfindung ebenfalls in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt und in schematischer Darstellung, Fig. 4 eine Einzelheit der Anordnung nach Fig. 3 in einer Vorderansicht in größerem Maßstab und in Teildarstellung, Fig. 5 eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht, Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 5 in einer Ansicht von vorn, Fig. 7 eine Einzelheit einer weiteren abgewandelten Ausführungsform des Gegenstander der Erfindung in einer Ansicht von vorn, Fig. 8 die Anordnung nach Fig. 7 in einem Schnitt gemäß der Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9 die Anordnung nach Fig. 7 in einem Schnitt gemäß der Linie IX-IX gemäß der Fig. 8, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12 drei weitere Varhalten der Erfindungsgegenstandes jeweils in einer Ansicht von vorn, Fig. 13 eine Einzelheit einer weiteren Variante der Erfindungsgegenstandes in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung, Fig. 14, Fig. 15, Fig. 16, Fig. 17 Einzelheiten von anderen abgewandelten Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung jeweils in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung, Fig. 18 eine Einzelheit zu einer Variante der Anorndung nach Fig. 1 im Schnitt, Fig. 19 Einzelheiten des bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer der bereits beschriebenen Zeichnungen verwendeten Gebläses in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung und Fig. 20 eine Einzelheit einer anderen Abwandlung des Erfindungsgegenstandes in einer Draufsicht in schematischer Darstellung.
• Bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist zum Fördern der Luft ein sogenanntes Querstromgebläse 1 vorgesehen, das in Fig. 1@ der Zeichnung in Einzelheiten dargestellt ist und das ein Laufrad 4, in Zuordnung zu diesem Laufrad eine Leitwand 5 und eine Wirbelzunge 6 besitzt, Die Drehachse des Laufrades verläuft oder zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs und parallel zu den Radachse. Dieses Querstromgebläse gehört also zu der Art, bei den die Is@twand sich in Strömungsrichtung Hinter dem Einlauf sogleich bauchförmig vom Laufradumfang entfernt und hierbei in eine Spiralform übergeht und der Winkel α zwischen der Tangente 5a an Leitwandanfang und der Tangente 5b um Leitwandende kleiner als 90° ist, wobei die Strahlen vom Laufradmittelpunkt zu den Berührungspunkten der Tangenten einen Winkel α1 von etwa 180° zwischen sich einschließen, und bei der weiter in die saugseitige wirksame Fläche 6a der keilförmigen und nur den kleinstmöglichen Bereich des Laufradumfanges abdeckenden Wirbelzunge mit dem Laufradumfang einen sich in Drehrichtung des Laufrades erweiternden Spalt 7 bildet und mit der druckseitigen wirksamen Fläche 6b der Wirbelzunge einen spitzen Winkel von 10 - 60° einschließt. Das Leitblech 5 verläuft entlang einer spiraligen Kurve, deren Abstände zum Laufradumfang von dem durch die engste Stelle zwischen Leitblech 5 und Laufradumfang bestimmten Spiralbeginn 5c an immer mehr bis zu einem Maximum zunehmen, indem der Abstand zum Laufradumfang am Spiralbeginn etwa 10 - 30% der Laufradradium ausmacht, über einen Zentr winkel von etwa 60° vom leitblechbeginn an gesehen um weitere 5 - 30 % des Laufradradius zunimmt, über einen weiteren Zentriwinkel von etwa 30° vom leitblechbeginn an gesehen wiederum um etwa 10 - 30° vom Radium der @a frader zunimmt- um anschliessend über einen weitere Zentriwinkel von @0 % um etwa 30 - 35 % des Laufradrad um zu te gen, @or@@f in der bis zum Erreichen der Endes der Spirale o l@ um etwa 20 - 50 % der Laufradrad um wichst, wobei der Ende der Spirale bei einen Zentriwinkel von etwa 100 - 1@0° von Leitblechbeginn @@ gesehen erreicht wird @@@ @@ Leitblech von dieser Ende an entweder in Ri@@@@n der Tangente zum Spiralenende oder entlang einer @o ve ve luft, deren Wendepunkt im Bereich des Spiralenendes liegt. Der Abstand zwischen der dem Laufradumfang @n n @h@ten liegenden Stelle der Wirbelzunge und dem Laufradumfang beträgt etwa 5 - 15 % vom Aussendurchmesser des Laufrades. Der Zentriwinkel an der Saugseite zwischen dem Spiralbeginn 5c und der engsten stelle zwischen Laufradumfang und Wirbelzunge liegt zwischen 130 - 180°. Das in Fig. 19 gezeigte Gebläse ist als sogenanntes hochstabildes Querstromgebläse ausgebildet, bei dem die Wirbelzunge 6 mit dem Laufradumfang unter Hinzuziehen des Leitblechs 9 einen Kanal 8 bildet, durch der den Teilstrom der gefördenten Luft von der Druckseite etwa in tangentialer Richtung zum Laufrad zurüchgeführt wird. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, des die Teilförmige Wirbelzunge von offenen Kanälen durchzogen ist, die in des zum Laufradumfang/tangentialen Rückführkanal @@@@den, es kann auch die Anordnung so getroffen sein, daß die Wände der als Hohlkörper ausgebildeten @e l-Förmigen Wirbelzunge 6 durchseitig Eintrittsöffnungen und gangseitig Austrittsöffnungen besitzten, die in den zum Laufradumfang tangentialen Rückführkanal münden. Bei allen diesen Anordnungen ist darüber hinaus die Schaufelteilung des Gebläses kleinen als die Schaufellänge, wobei sich die Schaufellänge und die Schaufelteilung zueinander etwa wie die Zahlen 10 einerseits und 9 oder weniger andererseits, d.h. etwa @e@@ der Formel t/1#0,9 verhalten. Das Verhältnis zwischen der Innendurchmesser und dem Aussendurchmesser des Laufrades entspricht mindestens dem Wert 0,8, wobei die beiden Werte di sich etwa gemäß der Formel #0,8 verhalten. Die Schaufeln da des Gebläselaufrades sind mit einem Schaufeleintrittswinkel ß1 ausgebildet, der etwa 90° beträgt, ihr Schaufelaustrittswinkel ß2 ist kleiner als 45°, er liegt hierbei zweckmäßigerweise zwischen 20 und 35°, vorzugsweise zwischen 26 und 31 bis 33°. Außerdem sind die Schaufeln des Gebläselaufrades so gekrümmt, daß die durch Schaufelanfang 10a und durch Schaufelende 10b hindurchgehende Gerade 11 mit dem durch das Schaufelende 10b hindurchgehenden Durchmesser einen Winkel von weniger als 45° und hierbei vorzugsweise 22 bis 26° bildet.
• Bei allen in den Zeit rung dargestellten @u@ @@@@beispielen der Gegenstandes der @@@ind @ ist d@ @ wi d so ausgebildet, d @ es eine langgestre@ te l@ @ l bildet, deren Länge größer als daß @@@ @@@@@ @es @@@@@-messers ist.
• In Fig. 1 und 2 besitzt der der Gobl@se und @e @rmeaustauschereinrichtung 14 bzw. 15 ent@@ltende @@ @@ bzw. 16a Eintrittsöffnungen 17, 17a @@ die @esluft an der der musse@luft zugewansten Seite und @@@trittz-Öffnungen 10 für e warmluft an der de @@@gestr@@m @@gewandten @@ e, zwischen denen beim in Betrieb be-- @dl lem Gebläss e n ontinulerlinse Luftstrom verläuft. Drindungsgemäß ist darüber hinaus gen @@g, @ die Anordnung so getroffen, daß der Antriebsmotor 19 des Gebläses koaxial mit dem Gebläuselaufrad 4 angeordnet ist und sich außerhalb des zwischen den Eintrittsöffnungen und den Austrittsöffnunge verlaufenden Lußtstromes befindet, wobe er zweckmäßigerweise gegenüber diesem angeschirmt ist.
• Der das Gebläse mit dem Wärmeaustauscher enthaltende Raum ## kann - er muß aber nicht - Teil des Motorraumes - . . . @he im Grenzberei @@@@@@ @@@ gasthel@ and Hierbei im Bereich de@@stelle angeordnet et ein, von die die ogenannte Winuzchutsze eibe - s i. @@@@ Anordnung bringt den Anteil mit sie, en@ t@@@@ e Geräus verringerun dadurch entte i, @ @, te@@ nach sich schon gegenüber der Ve @@@e@ @e in @traum @@ @-@e@@ @ we @ isoliert ist. @e @eß@@ andere G@ @@@ @@ @@iellen. Fällen @@@h@@gen sind, @@@ l@ @ l@@@ den @@@@ @@@erhalt der @@i@@-. @@@ weitere Gehäuseha@m@@@k @@n @e.
• @@t eb@ @@@ @@ Gabläses von wanden oder @@@@ngsi e @ @lühmenden Material mindesten teil-@ @ @@@@ @ein, wie auch die @@@@ @@@ @@-@ @@@ @ @ @@@ft @it se @ll@mmendem material ver le det @@@.
• d e de u e r ver inder und die Geräuschübe iregun @aim@@t@@m @möglichst zu unte binden, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Antriebsmotor 13 (vgl. Fig.
• @) es Gebläses @@ Gehäuse elastisch gelagert ist, in dem sein dem Gebläse zugenan tes axiales Ende an einer Platte @@ @@@@, die am Gehäuse über elastische Glieder 28, die als sogen@@@@ Gummi-Metall-Verbindungen ausgebildet sind, befetigt ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 20 ist den Motor 27 an seinem Umfang über elastische Glieder, z.B. sogenannte Gummi-Metall-Verbindungen 28 am Gehäuse befestigt. Außerdem ist der Antriebsmotor mit dem ihm zugeordneten Gebläse einerseits über die Antriebswelle und andererseits über elastische Elemente verbunden. @@@ Gebläselaufrad 4 ist nämlich an der Antriebswelle 29 des Motors mit Hilfe der Membran 30 gelagert, die an dem Laufradwellenstumpf eingespannt ist und an ihrem Umfang mit dem Lau@rad verbunden ist. An der dem Antriebsmotor abgewandten Zeite des Gebläselaufrades ist ein mit dem luafrad über einen Kunststoffring 31 verbundener Wellenstumpf 32 vorgesehen, der in eine scheibenartige Membran 33 eingesetzt ist, die an ihrem Umfangsrad an der zugehörigen Gebläsewand 34 eingespannt ist. An seinem dem Gebläse abgewandten axialen Ende trägt des Antriebsmotor 15 ein zur Liegenkühlung dienender Hillsgebläse 35 in Gestalt eines axial wirkenden Kühlflügels. Er ergibt sich @f diese weise eine kompakte geschlossene Einheit, die eine erleblich köhere Luftleistung als vergleichbare bekannte Anordnungen bei kleineren Geräuschen erzeugt.
• Die bei solchen Anordnungen nicht zu vermeidenden hohen Druckverluste an der Düse und dem Wärmetauscher werden nunmehr einwandfrei ausgeglichen. Die Geräuschverringerung wird einerseits durch die elastische Aufhängung der Teile und andererseits durch die eingebauten Geräusche erren erzielt. Eine Geräuschminderung wird auch dadurch erzielt, daß der Motor sich nunmehr nicht mehr im Luftstrom befindet, so daß man mit wesentlich höherer Drehzahl erbeiten kann. Man kann nunmehr den Durchsatz durch Änderung der Walzenlänge ändern, z.B. erhöhen, man ist also nicht mehr wie bei den üblichen Geräten bekannter Art darauf angewiesen, die Durchsatzänderung durch Erhöhung der Geschwindigkeit, was Geräuscherhöhung bedeutet, zu erzielen.
• Bei den in der Zeichnung dargestellten verschiedenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung ist die Vorrichtung immer als Heizvorrichtung für Fahrzeuginnenräume ausgebildet, in diesem Falle ist der Wärmeaustauscher an einem im Kraftfahrzeug vorhandenen, ein heißes Medium ührenden Kreislauf angeschlossen, dieser dient dann zum Erwärmen der geförderten Luft. Man kann jedoch den Wärmeaustauscher auch an einen ein Kältemedium führenden Kreislauf@@nse ließen, in diesem Falle ist er Teil eines Klimatisierungsger tes. Der Wärmenaustauscher kann in Strömungsrichtung der Förderluft geseben vor den Gebläse angeordnet sein, er kann jedoch auch nach dem Gebläse angeordnet sein. Aus räumlichen Gründen kann man den Wärmeaustauscher auch in zwei Hälften unterteilen, die vor und nach dem Gebläse zum Fördern der Luft angeordnet sind.
• In Fig. 1 der Zeichnung besteht die Wärmeaustauschereinrichtung 14 aus einem einzigen Wärmeaustauschkörper, der zur Einströmrichtung der Luft schräg ausgerichtet ist, so daß die Ausströmungsrichtung zum Gebläse und die Durchströmungsrichtung im Wärmeaustauscher schräg zueinander verlaufen. Bei dem in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten .usführungsbeispiel sind die beiden Wärmeaustauscher 15a, 15b der Wärmeaustauscheinrichtung in Strömungsrichtung der zu behandelnden Dutt gesehen vor dem Luftfördergebläse 1 angeordnet, sie itönnten jedoch evtl. auch hinter dem Luftfördergebläse angeordnet sein, oder aber die Anordnung kann so getroffen sein, daß ein Wärmeaustauschkörper vor und der andere Wärmeaustauschkörper hinter dem Luftfördergebläse angeordnet ist. Die Wärmeaustauschkörper sind innerhalb deE Vorric tungsgehäuses so angeordnet, djß die Durchströmungsrichtung durch sie hindurch etwa quer zur allgemeinen Durchströmungsrichtung durch das Gehäuse der Vorrichtung verläuft, wobei die zwischen Ein- und Austritt der beiden Wärmeaustauschkörper verlatfenden Luftführungskanale etwa quer zu der Richtung der Luftströmung zwischen dem Einlaß 17a, der die Verbindung mit der Luft außerhalb des Fahrzeugs herstellt oder dem Einlaß 17b, der die Verbindung mit dem F hrzeuginnenraum herstellt und dem Auslaß 18a des Vorrichtungsgehäuses, der in den Fahrzeuginnenraum mündet, verlaufen. Es ist zu erkennen, daß die Luft, die vom Einlaß 17a herkommt, belm Eintritt in den vom Wärmemedium durchfiossenen Wärmeaustauschkörper eine Umlenkung um 900 oder annähernd 900 erfährt, während die aus einem der beiden Wärmeaustauschkör er austretende Duft auf ihrem Weg zur Luftfördergebläse ebenfalls eine Umlenkung um 900 oder @nnänernd 90° erfährt. Die beiden Wärmeaustauschkörper liegen einander etwa zur gleicher köhe gegenüber, verlaufen schräg zu einer senkrechte Ebene, mit der sie einen spitzen Winkel bilde und enthalten zwischen sich einen Durchl@@ 40, der vom Einl@@ 17a zum Luftfördergebläse 1 führt. Ihre Luftaustritt Offnungen 36a, 36b ein aufeinander zu gerichtet, ihre Lufteintritt@@@@@@@ en 37a, 37b sind voneinan er weg geichtet. Die Lufteintrittsöffnungen 37b der vom hältemedium durchflossenen Warmeaustauschkörpers 15b sind gegenüber dem Einlaß 17a abgedeckt, indem die die obere Schmalseite der Wärmeaustauschkörpers 15 b bildende Seitenbegrenzungswand @@ mit der andungspartie 39 verbunden ist, welche die beiden Einlässe 17a und 17b, die an etwa rechtwinklig zueinander verlaufenden Gehäusewänden vorgesehen sind, voneinander trennt und gegeneinander abdeckt. Insgesamt ist also die Anordnung so getroffen, daß die Eingangsseiten 37a, 37b der beiden Wärmeaustauschkörper 15a, 15b, die im Querschnitt in senkrechter Ebene die Gestalt eines etwa hochkant stehenden länglichen Rechtecks haben, dessen Längsmittelachse schräg zu einer senkrechten Ebene und hierbei von oben nach unten und in Richtung der Vorwärtsfahrt geneigt verläuft, zwei einander gegenüberliegenden Seitenänden 39a, 39b des Vorrichtungsgehäuses zugewandt sind, von denen die eine Wand 39b die die Verbindung zum Fahrzeuginnenraum herstellende Öffnung 17b enthält und dem vom Kältemedium durchflossenen Wärmeaustauschkörper 15b zugeordnet ist, während die andere Wand 33a dem vom wärmeführenden Medium durchflossenen Wärmeaustauschkörper 15a zugeordnet ist. Die obere Schmalseite des Wärmeaustauschkörper 15a ist hierbei dem die Verbindung zur außenluft herstellenden Einlaß 17a zugekehrt, während die unteren Schmalseiten der beiden Wärmeaustauschkörper dem Luftürdergebläse 1 zugeordnet sind. Bei. der Anornung nach i?i. 2 sind also das Gebläse, der Wärmeaustauscher und die Luftführungsmittel zu einer in eich geschlossenen kompakten Einheit zusammengefaßt, die in einem Gehäuse in Gestalt eines flachprismatischen Körpers enthalten ist, an dessen dem Eintrittsbereich 17a für die unbehandelte Luft gegenüberliegenden Ende sich das Gebläse 1 befindet und in dessen Innerem die durch die Wärmeaustauschereinrichtung hindurch angesaugte Luft im Bereich des Gebläses um 180° umgelenkt wird. Dem Gebläze ist hierbei ein mit verschiedenen Anschlußmöglichkeiten versehener Vertellerraum 41 nachgeschaltet, von dem z.B. die Anschlüsse 42 zu den Düsen, der Anschluß 43 zu den Seitenfensterdüsen, der Anschluß 44 zu andern Leitungen, Känalen usw. führt usw. Der Verteilerraum 41 ist durch eine ebene oder gewölbte Klappe 45, die um die Achse 45a quer zur Kanallängsrichtung verschwenkbar ist,von einem Zweigkanal 46 getrennt, in den die luft bei entsprechender Stellung der Klappe nach einer Umlenkung um 1800 eintreten kann, um von ihm in Richtung auf den Boden auszutreten. Je nach Stellung der Luftklappe zwischen den beiden ihr zugeordneten Endstellungen tritt die Luft nach dem Gebläse ganz in den Verteilerraum ode.r ganz in den Zweigkanal oder schließlich teilweise in den Zweigkanal und teilweise in den Verteilerraum ein, so daß hier der Grundgedanke zu erkennen ist, daß der Austrittskanal für die Luft sich in zwei Kanalzweige aufteilt, von denen der eine nach unten zum Boden hin gerichtet ist, während der andere nach oben gerichtet ist und z.B. üter Düsen in den Fehrgastraum mündet. Die Bewegungen und Umlenkbewegungen der Luft werden begünstigt und unterstützt durch den Beitkörper 47 am Wärmetauschkörper, durch das Leitblechsystem 48 im Umlenkbereich und auch durch die tropfenförmige Gestaltung der an der Führung des Luftstromes teinehmenden Wand 49, die zum Luftstrom hin ein verdicktes Ende hat, das durch eine abgerundete Flache abgeschlossenen ist.
• Den Austrittsseiten der Wärmeaustauschkörper sind jeweils besondere Klappen 50, 51, 52 zugeordnet, so daß bei zwei Warmeaustauschkörper die Klappen zwischen den beiden Wärmeaustauschkörpern enthalten sind un.d zu. beiden Seiten der Bahn der vom Einlaß in das Vorrichtungsgehäuse zum Luftförsergebläse sozusagen im Kurzschluß hindurchströmenden Luft einander gegenüberliegen. Kiese Klappen, die jeweils an der dem Binlaß 17a zugewandten Seite des zugehörigen Wärmeaustauschkörpers be- 51a, 52a zum Einlaß für die Luft hin angelenkt sind, simd unabhängig voneinander jeweils um eine zur Drehachse des Luftfördergebläses parallele achse quer zur Durchströmungsrichtung verschwenkbar, wobei sie zwischen einer Schlierstellung, in der sie flach ar, der Ausgangsseite des zugehörigen Wärmeaustauschkörper anliegen und den Drucktritt der Förderluft druck den zugeordneten Wärmeaustauschörper verhlnern, und einer Offenstellung, in der Eie den Zwischenraum zwischen den beiden Wärmeaustauschkörpern für den Durchgang der Luftsperren und denDurchtritt der Förderluft durch den zugeordneten Wärmeaustauschkörper gestatten, hin und her beweglich sind.
• Dem die Verbindung zur Außenluft herstellenden Einlaß kann gemäß Fig. 18 eine Regelklappe 60a zugeordnet sein, die z.B.
• in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, von der Temperatur usw. selbsttätig und/oder von Hand verstellbar ist und die dafür sorgt, daß gleichbleibende Luftmengen unabhängig von der Fahrtgeschwindigkeit oder vom fahrtwind in das Vorrichtungsgehäuse eintreten. Die Klappe 60a nach Fig. 18 steht unter Wirkung der Feder 61a, wobei, wie zu erkennen ist, bei höherer Fahrgeschwindigkeit der höhere Luftdruck den Durchtritt 62 afür die Duft in das Vorrichtungsgehäuse hinein verringern will.
• Es ist aus der Zeichung (Fig. 2) zu erkennen, daß in dem Falle, daß beide Klappen 51, 52 geschlossen sind und an ihrem Wärmeaustauschkörper anliegen, die Außenluft vom Einlaß 17a zum Gebläse und von diesem durch die Kanäle bzw. Düsen in den Fahrzeuginneraum eintritt. Wenn die Klappe 51 geöffnet ist (und somit den Durchgang 40 versperrt)und die Klappe 52 geschlossen ist, strömt die Luft vom Einlaß 17a nach Umlenkung durch den Wärmeaustauschkörper 15a hindurch (indem sie erwärmt wird) und durch das Gebläse 1 zu den Kanälen bzw. Düsen: der Fahrzeuginneraum wird mit beheizter Frischluft versorgt.
• Wenn die Klappe 5.1 geschlossen ist und die Klappe 52 sich in geöffnetem Zustand befindet (und somit den Durchgang 40 versperrt) strömt die Luft vom Einlaß 17b, der die Verbindung zum Fahrzeuginnenraum herstellt durch den Wärmeaustauschkörper 15b, der vom Kältemedium durchflossen ist, zum Gebläse 1 und dort über das Kanal- und Düsensystem wiederum in den Fahrzeuginnenraum: die Luft im Fahrzeuginnenen wird gekühlt und klimatisiert evtl. konditioniert.
• In Fig. 3 der Zeichung ist etwa dieselbe Anordnung wie in Fig. 2, also mit schräggestelltem Wärmeaustauschkörper 6o geziegt, dem eine Regulierklappe 61 zugeordnet ist, 62 ist das Gebläse, 63 die tropfenförmig gestaltete Wandungspartie, 64 das der Luftumlenkung und dem Zweigkanal 65 zugeordnete Leitblechsystem. In diesem Falle ist am Wärmeaustauschkörper, zweckmäßig an dessen dem Gebläse zugewandten Seite ein z.B. plattenförmiger Filter 6,6 zugeorndet, der auch, zum Befeuchten der Luft verwendet werden kann, wobei ihm bei steiler Anordnung des ihn tragenden Wärmeaustauschkörpere ein Tropfbehälter 67 zum Auffangen der abtropfenden Flüs keit zugeordnet sein kann.
• Bei der Anordnung nach Pig. 5 der Zeicimung ist ein einziger Wärmeaustauschkörper dem Gebläse zugeordnet. Die Luft tritt bei 68 ein und geht durch das Gebläse hindurch, wobei ein Teil je nach Stellung der Regulierklappe 69 durch den Stutzen 70 nach unten zum Boden hin und ein Te:.l über den Schlauch 71 und die Düse 72 ausgeblasen wird.
• Gemäß Pig. 7 kann man das Geblc'.4-se aus mindestens einer über Düsen ausblasenden Hochdruckpartie 80 - die weniger Masse und somit weniger Volumen fördert und dabei in der Regel nicht zum Heizen verwendet wird - und mindestens einer zum Boden hin ausblasenden Niederdruckpartie 81 bestehen lassen, wobei das Laufrad in die entsprechend Partien unterteilt ist und durch die lage und Ausbildung der Wirbelzunge beetimmt wird, ob die betreffende Partie des Gebläses im Hochdruckbereich oder im Niederdruckbereich arbeitet. Bei der anordnung nach Fig. 8 bewirkt die Gestalt der Wirbelzunge 82, daß das Geblase im Niederdruckbereich arbeitet. Be der snordnung nach Fig. 9 bewirkt die Gestalt und. Anordnung der Wirbelzunge 83, die mit dem Laufrad 84 unter Zubeziehung des Leitbleichs 85 einen Rückführkanal 86 bildet, da das Gebläse im Hochdruckbereich arbeitet. Gemäß Fig. 10 können Hochdruckpartien 87, 88 an beiden axialen Enden der Niederdruckpartie 89 vorgesehen sein. Gemäß ] lig. 11 kann auch eine Hochdruckpartie 90 (Frischluft, Heizung und Befeuchtung) an einem axialen Ende der Niederdruckpartie 91 vorgesehen sein. Gemäß Fig. 12 kann man das Laufrad 92 der Hochdruckpartie mit einem größeren Durchmesser als das Laufrad 93 der Niederdruckpartie ausbilden, wobei dieses Laufrad dann für Spezialdüsen mit noch größerm Bruck bestimmt ist. Gemäß rig. 13 kann man durch die Lage der verstellbaren, z.B. verschwenkbaren Wirbelzunge 94 bestimmen, ob das Gerät im Niederdruckbereich oder im Hochdruckbereich arbeitet. Die vollgezeichnete. Lage 'der Wirbelzunge ergibt den Hochdruckbereich, die gestrichelt gezeichnete Lage 95 ergibt die Niederdrucklage. Man kann z.B. die Anordnung so treffen, daß die Keillagenverändreung z.B. beim Einschelten der Düsen bewirkt wird.
• In Fig. 14 bis 17 sind verschiedene Ausbildungsformen für die Wirbelzunge gezeigt. Bei Anordnung nach Fig. 14 ist der Wirbelzunge lol ein Leitblech 102 zugeordnet, das zur Bildung des bereits erwähnten Rückführkanals 1o3 belträgt. Bei der Anordnung nach Fig. 15 wird die Rückführung vom Medium von der Druckseite zur Saugseite durch Öffnungen 104 an der Druckseite der Wirbelzunge 105 und Öffnungen 106 an der Saugseite der Wirbelzunge bewirkt. Gemäß Fig. 17 ist die keilförmige Wirbelzunge von offenen Kanälen 106a durchzogen, die in den Laufradumfang tangentialen Rück-Führkanal münde@ und die sich in Längsrichtung der Wirbelzunge erstrecken, wobei sie vorteilhafterweise zwischen Wand- Artien 107 der Wintelzuge enthalten sind, deren Abstand sich zum Laufrad hin allmählich verjüngt. Die allgemeine Richtung bleibt in diesem falle immer tangential.
• Man kann die obigen Vorteile noch verstärken, indem man den Rückführkanal sich von der Druckseite zur Saugseite hin verjüngen läßt. Man kann eine weitere Verbesserung dadurch erzielen, daß man gemäß Fig. 16 den druckseitigen Schenkel llo der Wirbelzunge mit dem Leitblech 111 einen Austrittskanal bilden läßt, der sich vom Bereich der das Gebläse verlassenden Austrittsströmung an verjüngt und die austretende Strömung beschleunigt, wobei der sich verjüngende Abschnitt des Austrittskanals eine etwa 0,75 - 1,25 des Radius des Laufrades entsprechende Länge hat.
• Den Austrittsöffnungen des das Gebläse enthaltenden Gehäuses kann man Lamellen zuordnen, die schrägstellbar sind.

Claims (17)

A n s p r ü c.h e

1. Vorrichtung zum Einstellen der Temperatur, z.B.

Heizvorrichtung an Kraftfahrzeugen zum Einstellen der Temperatur im Fahrzeuginnenraum, nacht Patent.........

(Patentanmeldung P 19 00 031.8 B 60h, 63c, 73), dadurch gekennzeichnet, daß zum Fördern der Luft ein Querstromgebläse von der Art vorgesehen ist, bei der die Leitwand sich in Stromungsrichtung hinter dem Einlauf sogleich bauchförmig vom Laufradumfang entfernt und hierbei in eine Spiralform übergeht und der Winkel zwischen der Tangente am Leitwandanfang und der Tangente am Leitwandende kleiner als 90° ist, wobei die Strahlen vom Laufradmittelpunkt zu den Berührungspunkten der Tangenten einen Winkel von etwa 180° zwischen sich einschliessen und bei der weiterhin die saugseitige wirksame Fläche der keilförmigen und nur den kleinstmöglichen Bereich des Laufradumfanges abdeckenden Wirbel zunge mit dem Laufradumfang einen sich in Drehrichtung des Laufrades erweiternden Spalt bildet und mit der druckseitigen Fläche der Wirbelzungeeinen spitzen Winkel von 10 - 60° einschliesst, daß die Länge des ,an der Druckseite oder Saugseite des. Gebläses angeordneten Wärmeaustauschers etwa der axialen Länge des Gebläses entspricht, daß der das Gebläse und den Wärmeaustauscher enthaltende Raum Eintrittsöffnungen für die unbehandclte Luft an der Saugseite des Gebläses und Austrittöffnungen für die behandelte Luft an der dem Fahrgastraum zugewandten Seite besitzt und daß der Antriebsmotor des Gebl&tses in koaxialer Anordnung mit dem Gebläselafrad sich außerhalb des zwischen den Eintrittsöffnungen und den Austrittsöffnungen verlaufenden Luftstromes befindet und zweckmässigerweise gegenüber diesen abgeschirmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech entlang einer spiraligen Kurve verläuft, deren Abstände zum Laufradumfang von dem durch die engste Stelle zwischen Leitblech und Laufradumfang bestimmten Spirallbeginn an immer mehr bis zu einem Maximum zunehmen, indem der Abstand zum Laufradur-fang arn Spirallbeginn etwa lo - 30 » des Laufradradius ausmacht, über einen Zentriwinkel von etwa 60° vom Leitblechbegi:nn an gesehen um weitere 5 - 30 % des Laufradradius zunimmt, über einen weiteren Zentriwinkel von etwa 30° vom Leitblechbeginn an gesehen wiederum um etwa lo - 30 % vom Radius des Laufrades zunimmt, um anschliessend über einen weiteren Zentriwinkel von 300 um etwa 20 - 35 % des Laufradradius zu steigen, woraufhin er bis zum Erreichen des Endes der Spirale nochmals um etwa 20 - 50 % des laufradius wächst wobei das Ende der Spirale bei einem Zentriwinkel von etwa 140 - 190° vom Leitblechbeginn an gesehen erreicht wird und das Leitblech von diesem Ende an entweder in Richtung der Tangente zum Spiralenende oder entlag einer kurve verläuft, deren Wendepunkt #### im Bereich des Spiralenendes liegt, daß der Abstand zwischen der dem Laufradumfang am nächsten liegen Stelle der Wirbel zunge und dem Laufradumfang etwa 5 - 15 % vom Aussendurchmesser des Laufrad beträgt und daß der Zentriwinkel an der Saugseite zwischen den Spiralbeginn ### und der engsten Stelle zwischen Laufradumfang und Wirbel zunge zwischen 130 - 180° liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmige Wirbelzunge von offenen Kanälen durchzogen ist, die in den zum Laufradunfang tangentialen Rückführkanal münden und die sich z.B. in Längsrichtung der Wirbelzunge erstrecken können,wobei sie vorteilhafterweise zwischen Wandpartien der Wirbelzunge enthalten sind, deren Abstand sich zum Laufrad hin allmählich verjüngt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der saugseitigen wirksamen Fläche der keilförmigen Wirbelzunge ein Leitblech zugrdnet ist, das mit ihr einen sich z.B. von der Druckseite zur Saugseite hin verjüngenden Kanal bildet, der zur Rückführung eines Teilstromes von der Druckseite zur Saugseite dient, der etwa tangential zum Laufradumfang ausgerichtet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal fur die Luft sich in zwei Kanalzweige aufteilt, von denen der eine nach unten zum Boden hin gerichtet ist, wät.rend der anaere nach oben gerichtet ist und z.B. über Düsen in den Fahrgastraum mündet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kanalzweigen eine Regulierklappe vorgesehen' ist, die um eine Achse quer zur Eanallängsrichtung verschwenkbar und hierbei zwischen zwei Bndstellungen, in denen sie jeweils den Eintritt in den einen oder anderen Kanal versperrt, hin und her verstellbar ist und die dazu dient, die jeweils in die beiden Kanal zweige einströmenden Luftanteile zu regulieren.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse, der Wärme aus tauscher und die Luftführungsmittel zu einer in sich geschlossenen kompakten Einheit zusammengefasst sind, die in einem Gehäuse zweckmässigerweise in Gestalt eines flachprismatischen Körpers enthalten ist, an dessen dem Eintrittsbereich für die unbehandelte Luft gegenüber liegenden Ende sich das Geblase befindet und in dessen innerum die durch die Wärmeaustauschereinrichtung hin durch angesaugte Luft im Bereich des Gebläses um etwa 180° umgelenkt wird, wobei dem Gedäse ein mit verschiedenen Anschlußmöglichkeiten versehender Verteilerraum nachgeschaltet ist, der durch ein verstellbares Absperrorgan z.B. in Gestalt einer Klappe von einem Zweigkanal getrennt werden kann, in den die Luft bei entsprechender Stellung der Klappe nach einer Umlenkung um 180° eintreten kann, um von ihm z.B. in Richtung auf den Boden zu auszutreten.

S. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, wird die Einströmbewegung der Luft in den Wärmetauscher und/oder die Umlenkung der Luft zwischen Gebläseaustritt und Zweigkanal durch Leitbleche oder durch die tropfenförmige Gestaltung der an der Führung des Luftstromes teinehmenden Wände begünstigt und unterstützt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor des Gebläses von Wänden oder Wandungspartien aus schalldämmenden Material mindestens teilweise umschlossen ist und/oder die Wände des Austrittskanals für die Luft mit schalldämmendem Material verkleidet sind.

lo. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschereinrichtung aus zwei z.B. in Strömungsrichtung vor dem Gebläse angeordneten Wärmeaustauschkörpern besteht, von denen der eine aierseits von zu erwärmeniier Luft und andererseite von einem wärmeführenden Medium, z.B. Warmwasser, und der andere einerseits von zu kühlender Luft und anderersets von einem Kältmedium durchflossen werden kann, und daß der Wärmeaustauschereinrichtung ein verstellbares, z.B. verschwenkbares klappenartiges Organ zugeordnet ist, mit dessen Hilfe der luftstrom in Abhängigkeit von der Lage dieses Organs wahlweise, durch einen der beiden Wärmeaustauschkörper hindurch oder um diese herum geleitet werden kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wärmeaustauschkörper der Wärmeaustauschereinrichtung einander etwa auf gleicher Höhe und mit aufeinander zu gerichteten Luftaustrittsöffnungen gegenüberliegen und zwischen sich einen Durchlaß freilassen, der vom Einlaß in das Vorrichtungsgehäuse zum Luftfördergebläse führt, wobei zweckmässigerweise die Lufteintrittsöffnungen des von Kältmedium durchflossenen Wärmeaustauschkörpers gegenüber dem die Verbindung zur freien Atmosphäre herstellenden Einlaß in das Vorrichtungsgehäuse abgedeckt sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche lo oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem'der beiden Wärmeaustauchkörper eine besondere, zweckmässigerweise jeweils der Austrittsseite des zugehörigen Wärmeaustauschkörpers zugeordnete klappe gehört, wobei diese Klappen unabhängig voneinander jeweils um eine zur des Luftfördergebläses parallele Achse quer zur Durchströmungsrichtung verschwenkbar und, hierbei zwischen einer Schließtellung, in der sie den Durchtritt der Förderluft durch den zugeordneten Wärmeaustauschkörper verhindern, und eine-r Offenstellung, in der sie den Durchtritt der Förderluft durch den zugeordneten Wärmeaustauschkörper gestauten, hin und her beweglich. sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Wärmeaustauschkörpern zugeordneten Klappen zu beiden Seiten der Bahn der von Einlaß in das Vorrichtungsgehäuse zum Luftfördergebläse sozusagen im Kurzschluß hindurchströmenden Luft einander gegenüberliegen und hierbei zweckmässigerweise an. der den Einlaß in das Vorrichtungsgehäuse zugewandten Seitr des zugehörigen Wärmeaustauschkörpers angelenkt sind.

14. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Wärmeaustauschkörper, zweckmässig an dessen dem Gebläse zugewandten Seite ein z.B plattenförmiger Filter angebracht ist, der vorzugsweise auch zum Befeuchten der Luft verwendet werden kann, wobei ihm z.B. bei steiler Anordnung des ihn tragenden Wärmeaustauschkörper ein Tropfbehälter zum Auffangen der abtropfenden Flüssigkeit zugeordnet sein kann.

1. Vorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse aus mindestens einer z.B. über Düsen ausblasendem Hochdruckpartie und mindestens einer z.B. zum Boden hin ausblasender Niederdruckpartie hat, wobei das Laufrad in die entsprechenden Partien unterteilt ist und wobei durch die Lage und Ausbildung der Wirbel zunge bestimmt wird, ob die betreffende Partie des Gebläses im Hochdruckbereich oder im Niederdruckbereich arbeitet, z.B. indetedie Wirbelzunge für den Hochdruckbereich mit den Laufrad einen Rückführkanal bildet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichet, daß die Hochdruckpartie an beide axialen Enden oder nur an an axiales Ende der Niederdruckpartie anschliesst, wobei sie in diesem letzteren Falle ein Laufrad mit gleich grossem Durchmesser wie oder mit grüsserem Durchmesser als das Laufrad der Niederdruckpartie besitzen kann.

17. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Verbindung zur Außenluft herstellenden Einlaß eine Regelklappe zugeordnet ist, die .3. in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit, von der Temperatur usw. selbsttätig und/oder von Hand verstellbar ist.

L e e r s e i t e