DE4440972C1

DE4440972C1 - Ventilator for vehicle interior

Info

Publication number: DE4440972C1
Application number: DE19944440972
Authority: DE
Inventors: Gunter Siegel; Wolfgang Ing Grad Odebrecht; Michael Dipl Ing Kelz
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-18

Abstract

The ventilation device has an air tube with fresh air opening and turning air valve with two end positions. There is a locking device to ensure that the fresh air aperture (22) is kept at least partly open when the air valve (26) is in its second end position. The air valve turns away from the fresh air aperture when lifted from the recirculated air aperture (21).The air valve is fitted so that in its second end position, it turns into the fresh air aperture. The surface of the air valve is smaller than the open cross section of the fresh air aperture.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung, insbesondere eine Heizungs- oder Klimaanlage, für den Innenraum von Fahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a ventilation device, especially a heating or air conditioning system for which Interior of vehicles, according to the preamble of Claim 1.

Bei einer bekannten Belüftungseinrichtung dieser Art (DE 37 27 672 C2 oder DE 33 30 951 C2) ist die Frischluftöffnung in der Luftweiche so angeordnet, daß sie von der Luftklappe in deren zweiten Endstellung vollständig abgedeckt ist und damit die Frischluftzufuhr gänzlich unterbunden wird. Damit besteht die Möglichkeit, für benötigte große Luftmengen zur schnellen Abkühlung oder schnellen Aufheizung durch Öffnen der Umluftöffnung Luft aus dem Innenraum anzusaugen und damit den ansonsten von der Filteranordnung vorgegebenen Strömungswiderstand stark zu vermindern. Durch das mit Öffnen der Luftklappe bedingte Schließen der Frischluftöffnung wird die Frischluftzufuhr vollständig gedrosselt.In a known ventilation device of this type (DE 37 27 672 C2 or DE 33 30 951 C2) is the Fresh air opening in the air switch arranged so that it completely from the air flap in its second end position is covered and thus the fresh air supply entirely is prevented. So there is the possibility for required large amounts of air for quick cooling or rapid heating by opening the air vent to suck the interior and thus the otherwise from the Filter arrangement given flow resistance strongly Reduce. Because of the opening of the air flap The fresh air supply closes the fresh air opening completely throttled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Belüftungseinrichtung der eingangs genannten Art einerseits den konstruktiven Aufbau zu vereinfachen und andererseits die Standzeit der Filteranordnung zu erhöhen. The invention has for its object in a Ventilation device of the type mentioned on the one hand to simplify the construction and on the other hand the Increase the service life of the filter arrangement.

Die Aufgabe ist bei einer Belüftungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst.The task is with a ventilation device in the Preamble of claim 1 specified type According to the invention by the features in the characterizing part of the Claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung macht sich die Tatsache zunutze, daß die Filteranordnung der sie durchströmenden Luft einen relativ hohen Strömungswiderstand entgegensetzt. Dieser ist so hoch, daß bei offener Frischluftöffnung und offener Umluftöffnung die in den Luftansaugkanal einströmende Luft sich im Verhältnis von 20 : 80 bis 2 : 98 aus Frischluft und Umluft zusammensetzt. Durch den erfindungsgemäßen Verzicht auf das Schließen der Frischluftöffnung bei vollständiger Freigabe der Umluftöffnung wird sichergestellt, daß im Umluftbetrieb der Umluft immer ein kleiner Anteil von Frischluft zugemischt wird, was das Komfortbehagen erhöht. Gleichzeitig wird erreicht, daß auch im Umluftbetrieb die Filteranordnung ständig von einem Luftstrom, der je nach eingeschalteter Gebläsestufe, Fahrgeschwindigkeit und inneren Strömungswiderständen der Filteranordnung zwischen 2 und 20% der Gesamtluftmenge beträgt, durchströmt wird, was zu einer Entladung und Reinigung eines in der Filteranordnung vorhandenen Schadstoffilters von Schad- und Geruchsstoffen während der Fahrt in sauberer Umgebung beiträgt. Durch diesen Reinigungseffekt wird die Standzeit der Filteranordnung deutlich vergrößert. Durch eine Teilschließung der Frischluftöffnung läßt sich zusätzlich noch das Luftverhältnis zwischen Frischluft und Umluft im Umluftbetrieb beeinflussen. Bei Luftweichen, die aus konstruktiven Gründen mit zwei Luftklappen, und zwar jeweils eine für die Umluft- und eine für die Frischluftöffnung ausgerüstet sind, ergibt sich durch Wegfall der Luftklappe für die Frischluftöffnung ein fertigungstechnischer Kostenvorteil.The ventilation device according to the invention makes the Take advantage of the fact that the filter arrangement of them flowing air has a relatively high flow resistance opposed. This is so high that when open Fresh air opening and open air circulation opening in the Air intake duct incoming air in the ratio of 20: 80 to 2: 98 composed of fresh air and circulating air. By the waiver according to the invention of closing the Fresh air opening when the Recirculation opening ensures that the recirculation mode A small proportion of fresh air is always added to the circulating air becomes what increases the comfort. At the same time achieved that the filter arrangement even in air recirculation mode constantly from an air flow, which depending on the switched on Fan level, driving speed and interior Flow resistance of the filter arrangement between 2 and 20% the total amount of air is flowed through, resulting in a Discharge and cleaning one in the filter assembly existing pollutant filter of pollutants and odors while driving in a clean environment. Through this The service life of the filter arrangement becomes a cleaning effect significantly enlarged. By partially closing the Fresh air opening can also do that Air ratio between fresh air and recirculated air in Influence recirculation mode. With air switches that come out constructive reasons with two air flaps, each one for the air circulation and one for the fresh air opening equipped, results from the elimination of the air flap a manufacturing technology for the fresh air opening Cost advantage.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:The invention is illustrated in the drawing Embodiments described in more detail below. It each show in a schematic representation:

Fig. 1 und 2 jeweils ein Schnittbild einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug. Fig. 1 and 2 are respectively a sectional view of an air conditioning system for a motor vehicle.

Die in Fig. 1 schematisch im Längsschnitt dargestellte Klimaanlage für den Innenraum eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, weist ein Gebläse 10 auf, dessen Gebläseeinlaß an einem Luftansaugkanal 11 und dessen Gebläseauslaß an einem Klimakasten 12 angeschlossen ist. Im Klimakasten 12 sind in bekannter Weise ein Wärmetauscher 13 zur Aufheizung der ihn durchströmenden Luft und ein in einem Kühlaggregat angeordneter Verdampfer 14 zur Kühlung der in den Klimakasten 12 einströmenden Luft vorgesehen, die in ihrer Anordnung hier nur symbolisch dargestellt sind. Dem Klimakasten 12 ist ein Luftverteilerkasten 15 nachgeschaltet, der Luftauslaßkanäle 16, 17 und 18 zum Fahrzeuginnenraum 20 aufweist. In dem Luftansaugkanal 11 ist stromaufwärts vor dem Gebläseeinlaß eine Luftweiche 19 ausgebildet, die eine zu dem Fahrzeuginnenraum 20 führende Umluftöffnung 21 und eine Frischluftöffnung 22 zum Eintritt von Frischluft aus der Fahrzeugumgebung aufweist. Stromaufwärts der Frischluftöffnung 22 ist im Luftansaugkanal 11 eine Filteranordnung 23, bestehend aus einem Schadstoff- oder Geruchsfilter 24 (Aktivkohlefilter) und einem Staubfilter 25, vorgesehen, die den gesamten Luftdurchtrittsquerschnitt des Luftansaugkanals 11 überdeckt. Das Staubfilter 25 ist dabei in Luftströmungsrichtung vor dem Schadstoffilter 24 angeordnet. An der Umluftöffnung 22 ist eine Luftklappe 26 angeordnet, die die Umluftöffnung 21 in ihrer einen Endstellung (in Fig. 1 ausgezogen dargestellt) vollständig verschließt und in ihrer anderen Endstellung (in Fig. 1 strichliniert dargestellt) völlig freigibt. Die Luftklappe 26 wird manuell über ein hier nicht dargestelltes Stellglied betätigt.The air conditioning system shown schematically in longitudinal section in FIG. 1 for the interior of a vehicle, in particular a motor vehicle, has a blower 10 , the blower inlet of which is connected to an air intake duct 11 and the blower outlet of which is connected to an air conditioning box 12 . Provided in the climate box 12 in a known manner are a heat exchanger 13 for heating the air flowing through it and an evaporator 14 arranged in a cooling unit for cooling the air flowing into the climate box 12 , the arrangement of which is shown only symbolically here. The air conditioning box 12 is followed by an air distribution box 15 which has air outlet ducts 16 , 17 and 18 to the vehicle interior 20 . An air diverter 19 is formed in the air intake duct 11 upstream of the fan inlet and has a recirculation opening 21 leading to the vehicle interior 20 and a fresh air opening 22 for the entry of fresh air from the vehicle surroundings. Upstream of the fresh air opening 22 is a filter assembly 23 consisting of a contaminant or odor filter 24 (activated carbon filter) and a dust filter 25, provided in the air intake duct 11, which covers the whole of the air passage cross-section of the air suction duct. 11 The dust filter 25 is arranged in the air flow direction in front of the pollutant filter 24 . At the circulating air opening 22 a damper 26 is arranged (shown undressed in Fig. 1), the recirculating air opening in its one end position 21 and fully closes (shown in dashed lines in Fig. 1) in its other end position, completely releases. The air flap 26 is operated manually via an actuator, not shown here.

Ist die Umluftöffnung 21 von der Luftklappe 26 verschlossen, so saugt das Gebläse 10 ausschließlich Luft über die Frischluftöffnung 22 an, wobei die Frischluft zuvor die Filteranordnung 23 durchströmen muß. Da die Filteranordnung 23 der Luft einen relativ hohen Strömungswiderstand entgegensetzt, ist die pro Zeiteinheit angesaugte Frischluft, die über den Klimakasten 12 und den Luftverteilerkasten 15 dem Fahrzeuginnenraum 20 zugeführt wird, begrenzt. Werden große Luftmengen zur schnellen Abkühlung oder zur schnellen Aufheizung des Fahrzeuginnenraums 20 benötigt, besteht nunmehr die Möglichkeit, die Luftklappe 26 zu öffnen, wodurch der dem Gebläse 10 sich bietende Strömungswiderstand erheblich reduziert wird. Dadurch vergrößert sich die pro Zeiteinheit den Klimakasten 12 durchsetzende Luftmenge drastisch. Die Ansaugluft des Gebläses 10 setzt sich dabei zusammen aus einem Umluftanteil und einem Frischluftanteil, die je nach eingeschalteter Gebläsestufe, Fahrgeschwindigkeit und inneren Strömungswiderständen der Filteranordnung 23 im Verhältnis 20 : 80 bis 2 : 98 stehen. Ein solcher Frischluftanteil in der angesaugten Luft erhöht den Klimakomfort und trägt zum Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen bei. Beim Fahren in sauberer Umgebung, wo der Schadstoffanteil in der angesaugten Frischluft extrem gering ist, wird zusätzlich sichergestellt, daß auch im Umluftbetrieb zum schnellen Aufheizen bzw. Abkühlen des Fahrzeuginnenraums 20 immer ein zwischen 2% und 20% liegender Frischluftanteil über die Filteranordnung 23 strömt. Dies trägt zu einer ständigen Entladung des Schadstoffilters 24 von Schad- und Geruchsstoffen bei und läßt dadurch die Standzeit des Schadstoffilters 24 anwachsen.If the air circulation opening 21 is closed by the air flap 26 , the blower 10 only sucks in air via the fresh air opening 22 , the fresh air first having to flow through the filter arrangement 23 . Since the filter arrangement 23 opposes the air with a relatively high flow resistance, the fresh air drawn in per unit of time, which is supplied to the vehicle interior 20 via the air conditioning box 12 and the air distribution box 15 , is limited. If large amounts of air are required for rapid cooling or for rapid heating of the vehicle interior 20 , it is now possible to open the air flap 26 , as a result of which the flow resistance offered to the blower 10 is considerably reduced. As a result, the amount of air passing through the air conditioning box 12 per unit of time increases drastically. The intake air of the blower 10 is composed of a recirculating air portion and a fresh air portion, which are in a ratio of 20:80 to 2:98, depending on the blower stage, driving speed and internal flow resistances of the filter arrangement 23 . Such a proportion of fresh air in the intake air increases the climate comfort and contributes to the well-being of the vehicle occupants. When driving in a clean environment, where the proportion of pollutants in the fresh air drawn in is extremely low, it is additionally ensured that a fresh air proportion between 2% and 20% always flows through the filter arrangement 23 in the recirculation mode for rapid heating or cooling of the vehicle interior 20 . This contributes to a constant discharge of the pollutant filter 24 from pollutants and odors and thereby increases the service life of the pollutant filter 24 .

Bei der in Fig. 2 dargestellten Klimaanlage, die weitgehend mit der vorstehend beschriebenen Klimaanlage übereinstimmt, ist lediglich die Anordnung der Luftklappe 26 in der Luftweiche 19 modifiziert. Alle übrigen Bauelemente sind in Aufbau und Anordnung unverändert, so daß für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen beibehalten worden sind. Die Luftklappe 26 ist so angeordnet, daß sie in ihrer zweiten, die Umluftöffnung 21 vollständig freigebenden Endstellung (in Fig. 2 strichliniert dargestellt) in die Frischluftöffnung 22 hineinschwenkt und diese teilweise abdeckt. Das Verhältnis des Querschnitts der Frischluftöffnung 22 und der Fläche der Luftklappe 26 ist so gewählt, daß der Luftdurchtrittsquerschnitt der Frischluftöffnung 22 zwar reduziert aber keineswegs vollständig verschlossen wird. Durch diese Anordnung der Luftklappe 26 ist es möglich, im Umluftbetrieb, also bei vollständig geöffneter Umluftöffnung 21, das vorstehend beschriebene Luftmengenverhältnis zwischen Frischluft und Umluft, das durch die Fahrzeuggeschwindigkeit, die eingeschaltete Gebläsestufe und den Strömungswiderstand der Filteranordnung 23 bestimmt ist, noch zusätzlich im Sinne einer Verringerung des Frischluftanteils zu beeinflussen.In the air conditioning system shown in FIG. 2, which largely corresponds to the air conditioning system described above, only the arrangement of the air flap 26 in the air switch 19 is modified. All other components are unchanged in structure and arrangement, so that the same reference numerals have been retained for the same components. The air flap 26 is arranged in such a way that in its second end position (which is shown in phantom in FIG. 2) fully reveals the air circulation opening 21, it swings into the fresh air opening 22 and partially covers it. The ratio of the cross section of the fresh air opening 22 and the area of the air flap 26 is selected such that the air passage cross section of the fresh air opening 22 is reduced but is in no way completely closed. This arrangement of the air flap 26 makes it possible, in the recirculation mode, that is to say when the recirculation opening 21 is fully open, the above-described air quantity ratio between fresh air and recirculated air, which is determined by the vehicle speed, the blower stage switched on and the flow resistance of the filter arrangement 23 , in addition to influence a reduction in the proportion of fresh air.

Claims

1.Ventilation device, in particular heating or air conditioning system, for the interior of vehicles with an air separator formed in an air intake duct, which has a fresh air opening and a circulating air opening leading to the vehicle interior as well as an air flap which can be pivoted into two end positions and which completely covers the circulating air opening in a first end position and completely releases in a second end position, and with a filter arrangement upstream of the fresh air opening, which has in particular a dust and a pollutant filter, characterized in that constraining means are provided which, in the second end position of the air flap ( 26 ), keep the at least partially open Ensure fresh air opening ( 22 ).

2. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the constraining means are realized by the arrangement of the air flap ( 26 ) in such a way that the air flap ( 26 ) pivots away from the fresh air opening ( 22 ) when it is lifted from the air circulation opening ( 21 ).

3. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the air flap ( 26 ) is arranged in a known manner so that it swivels into the fresh air opening ( 22 ) in its second end position, and that the constraining means by a compared to the clear cross section of the fresh air opening ( 22 ) smaller flap area of the air flap ( 26 ) are realized.