SE441258B - Tempererings- och ventilationsanordning for motorfordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7809940-5 temperaturen hos den ur öppningarna utströmmande luften vid varje sida, utan en temperaturskillnad mellan förar- och passagerarsidan uppnås i stället genom mängden av den till vardera sidan tillförda luften som i motsvarande grad olika uppvärmer fordonssidorna. Den mindre uppvärmda fordonssidan tillföres därvid tvångsvis mindre - uppvärmd - friskluft, vilket leder till sämre genomluftning av denna sida och dess- utom till en tvärströmning i fordonets inre från den krafti- gare uppvärmda till den svagare uppvärmda sidan som för de sittande personerna kan innebära oangenämt drag.

Det är vidare känt att utrusta uppvärmningsanlägg- ningar med två värmeväxlare (DT-AS 1 753 300) av vilka den ena är tillordnad förarsidan och den andra medpassagerarsidan och vilka båda kan regleras var för sig. Dessa uppvärmningsanlägg- ningar tillåter visserligen i individuell temperaturinställ- ning för vardera fordonssidan men är förhållandevis kompli- cerad och dyrbar. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en upp- värmnings- och ventilationsanordning för fordon som vid enkelt utförande tillåter en praxisriktig temperaturreglering av vardera fordonssidan.

Detta uppnås enligt uppfinningen med de i patentkra- vet 1 angivna kännetecknen. E Med den enligt uppfinningen i blandningskammaren anord- nade luftstyranordningen som exempelvis kan dtgöras av ett i en av kanalerna anbragt och i kanalens mynning inskjutande, svängbart spjäll, kan alltid om blandningskammaren tillföres såväl genom friskluftkanalen framförd, yttertemperatur uppvi- sande friskluft som även genom tempereringskanalen framförd tempererad luft, temperaturen hos den i blandningskammaren uppkommande hlandningsluften regleras sidoberoende. Är luft- styranordningen exempelvis anordnad i friskluftkanalens myn- ning och styr den friskluften åt vänster, så erhåller den hög- ra halvan av blandningskammaren mindre friskluft och mer tem- pererad luft än den vänstra halvan. I motsvarighet härtill blir den vänstra fordonssidan mindre tempererad än den högra sidan. Trots detta är emellertid de till de båda fordonssidor- na tillförda luftströmmarna i huvudsak lika, enär trycket i blandningskammaren är i huvudsak konstant. Detta leder till att 10 15 20 25 30 35 7809940-5 det i fordonets inre icke uppkommer något tvärdrag och att båda fordonssidorna effektivt skyddas mot kondensvattenbíld- ning. Vid de extrema driftlägena av tempererings- och venti- lationsanordningen i vilka antingen endast friskluftkanalen eller endast tempereringsluftkanalen är öppen, är sliden verk- ningslös. Detta innebär ingen olägenhet enär i det första fallet en maximal ventilation eftersträvas, d.v.s. en tempera- tur önskas över huvud taget icke, och i det andra fallet en maximal temperering eftersträvas, vilket exempelvis är önskvärt omedelbart efter starten i och för snabb uppvärmning eller för snabb kylning av fordonets inre. I båda fallen kommer föraren att vilja utnyttja anordningen på liknande sätt som medpassa- geraren. I alla arbetslägen av tempererings- och ventilations- anordningen är en individuell temperaturinställning för var- dera fordonssidan möjlig med hjälp av sliden.

Härvid kan givetvis den genom tempereringsluftkanalen till blandningskammaren tillförda luften vara uppvärmd eller kyld i förhållande till ytterluften.

Vid en föredragen utföringsform av anordningen utgöres luftstyranordningen av en slid som tillsluter en del av en kanals mynning.

Lämpligen är sliden anordnad i mynningen av tempere- ringsluftkanalen. Därigenom påverkas icke strömningen genom friskluftkanalen som vid maximal ventilation skall vara så kraftig_som möjligt.

För en tillfredsställande verkan av sliden är det till- räckligt om denna täcker ungefär 40 % av mynningens bredd. Lämp- ligen sträcker sig tempereringskanalens mynning över blandninge- kammarens hela bredd. Därigenom uppnås största möjliga tempera- turskillnader mellan blandningskammarens sidor.

Om blandningskammaren är så anordnad att den förlänger friskluftkanalen och tempereringsluftkanalen mynnar i huvudsak vinkelrätt mot friskluftkanalen omedelbart bredvid denna i blandningskammaren, bildar sliden lämpligen en förlängning av den till denna gränsande väggen av friskluftkanalen. Med detta utförande åstadkommes en optimal verkan av sliden.

Uppfinningen kommer i det följande att närmare för- klaras i samband med en å bifogade ritningar schematiskt åskåd- liggjord utföringsform. room QUÄWYY 10 15 20 25 30 35 7809940-5 Fig. 1 visar ett förenklat vertikalt snitt genom en tempererings- och ventilationsanordning enligt uppfinningen.

Pig. 2 är ett delsnitt genom anordningen efter linjen II - II ifig. 1.

Pig. Ba visar kurvor som återger luftutloppstemperatu- rerna vid förar- och medpassagerarsidan i beroende av inställ- ; ningen av en temperaturvridratt vid olika lägen av sliden.

I Fig. 3b visar de till fig. 3a hörande kopplingslägena.

Enligt fig. 1 och 2 uppvisar en i det åskådliggjorda fallet som uppvärmnings~ och ventilationsanordning utbildad tempererings- och ventilationsanordning en kåpa 5, i vars främre del är anordnad en radialfläkt 7. I kåpans 5 mellersta del ansluter sig till radialfläktens 7 utlopp 9 en i huvudsak rak friskluftkanal 11 som går till en blandningskammare 13.

Från radialfläktens 7 utlopp 9 går vidare till blandningskam- maren 13 en värmekanal 15 i vilken är anordnad en värmeväxlare17.

I radialfläktens utlopp 9 finns ett styrspjäll 19 som är så om- ställbar att den från utloppet 9 strömmande luften valvis till- föres endast friskluftkanalen 11 eller endast värmekanalen 15 eller båda kanalerna 11 och 15. Värmekanalens 15 mynning i blandningskammaren 13 är tillslutbar medelst ett spjäll 21 som är sammankopplat med styrspjället 19 och stänger värmekanalen 15 när denna även stänges av styrspjället 19.

Från blandningskammarens 18 övre område utgår vid kåpans 5 bakre del en anslutning 23, som grenar sig i en vänster- och en högersidig och eventuellt en mittre ledning, vilka ledningar är anslutna till defrostermunstycken för fordonets vindruta och eventuellt sidorutor. Anslutningen 23 är försedd med ett spjäll25.

Blandningskammarens 13 nedre område grenar sig över hela sin bredd i en anslutning 27 och en anslutning 29, varvid ett ventilspjäll 31 valvis tillsluter anslutningen 27 eller anslut- ningen 29. Från anslutningen 27 utgår åt vardera sidan en led- ning 33 resp 35 som är förbundna med vid förar- resp medpassa- gerarsidan belägna ventilationsmunstycken, exempelvis i fordo- nets instrumentpanel. Anslutningen 29 grenar sig i ledningar som leder till utloppsmunstycken vid det ställe där de åkande har fötterna.

Inställningsanordningarna för spjällen 19, 21, 25 och 31 är icke visade och är utförda på i och för sig känt sätt. 10 15 20 25 30 35' 7809940-5 I värmekanalens 15 mynning i blandningskammaren 13 är anordnad en slid 37 som är rörlig vinkelrätt mot värmekanalens bredd, exempelvis medelst ett lindrag 39 (fig. 2). Sliden 37 är så utförd att den utgör en kontinuerlig förlängning av den till denna gränsande innerväggen H1 av friskluftkanalen och täcker ungefär 30 % - H5 % av värmekanalens 15 bredd. Sliden 37 är styrd av vid kåpan 5 utbildade lister H3 och H5 som samti- digt bildar anslag för spjällen 21, 25, 31, så att sliden tätar den del av värmekanalens 15 tvärsnitt som den i överensstämmelse med det aktuella läget täcker. Utloppets 9, kanalernas 11 och 15 och anslutningarnas 23, 27 och 29 tvärsnitt är lämpligen i huvudsak rektangulära och sträcker sig över kåpans 5 hela bredd, så att spjällen 19, 21, 25 och 35 säkert stänger resp öppnar de tillhörande kanalerna resp genomloppen och stora strömnings- tvärsnitt uppnås.

Uppvärmnings- och ventilationsanordningens funktion är följande.

Det antages att alla spjällen befinner sig i de i fig. 1 visade lägena och sliden, som i fig. 3a visas i ett mellanläge, befinner sig i mitten av värmekanalens 15 mynning. Värmeväxla- ren 17 genomspolas kontinuerligt av varmt vatten så att den ge- nom värmekanalen 15 strömmande luften uppvärmes. Den genom frisk- luftkanalen 11 strömmande friskluften, som har yttertemperatur, blandar sig i blandningskammaren 13 med den från värmekanalen 15 kommande varmluften. Därvid uppkommer dock en viss temperatur- skiktning uppifrån och nedåt enligt fig. 1, så att relativt kall luft inkommer i anslutningen 23, luft med en mellantemperatur i anslutningen 27 och relativt varm luft i anslutningen 29, vilket i fordonets inre leder till en vid uppvärmningsbehov optimal, horisonäâll temperaturfördelning. Genom inställning av spjällen 25 och 31/luftfördelningen mellan upptill och nedtill förändras.

Sliden 37 verkar på följande sätt.

Om sliden 37 befinner sig i mitten av värmekanalens 15 utloppsöppning och därmed i kåpans mittplan, så är strömnings- förhållandena symmetriska med avseende på mittplanet, vilket motsvarande även gäller för temperaturfördelningen. Vid den högra och vänstra sidan av fordonets inre råder samma temperatur.

Endast i blandningskammarens13 mitt är temperaturen något läg- re, enär någon varmluft icke inströmmar i detta område. l detta "fíocm Qïmtïfïl 10 15 20 25 30 35 7809940- 5 område kommer därför mera friskluft att inströmma från frisk- luftkanalen. Man erhåller alltså en i riktning mot mitten svagt fallande temperaturprofil som även gör sig gällande i anslut- ningarna 23, 27 och 29. Om från dessa anslutningar utgår led- ningar icke endast i sidled till fordonets sidor utan även till det mittre området av fordonets inre, kommer detta mittre om- råde icke att tillföras fullt lika varm luft som sidoområdena, d.v.s. en effekt som är mycket önskvärd enär vid detta ställe kan speciellt genom sidorutorna framkallade kylningen icke är så stor och endast kräver en motsvarande mindre värmeeffekt.

Om sliden 37 förskjutes åt vänster (fig. 2) täcker den mer och mer den vänstra sidan av värmekanalen 15 varigenom mindre varmluft inkommer i detta område av blandningskammaren 13. En- ligt fig. 2 utströmmar därmed kallare luft från blandningskam- marens vänstra område än från det högra området och i motsva- righet härtill uppvärmes fordonets vänstra sida mindre kraftigt än den högra sidan. De motsatta förhållandena inträffar om sli- den förskjutes åt höger.

Pig. 3a och 3b klarlägger uppvärmnings- och ventila- tionsanordningens drift.

Fig. 3b visar upptill en vridratt H7 som samarbetar med spjällen 19 och 21 och håller dessa i läget 0, så att värmekana- len 15 är stängd, och i läget 100 i vilket värmekanalen 15 är öppen så att den kontinuerligt av kylvatten genomströmmade värmeväxlaren 17 uppvärmer luften. Den kilformiga spiralen kring vridratten 47 symboliserar den inställda graden av uppvärmning.

Nedtill i fig. 3b visas en slidknopp 19 som via lin- draget 39 är förbunden med sliden 37. Om slidknoppen H9 omstäl- les åt vänster rör sig även sliden 37 åt vänster och omvänt.

Kilarna ovanför slidknoppen 49 symboliserar den vänstra resp den högra sidans uppvärmning. Slidknoppen 49 skulle även kunna vara anordnad som bländarregulator som är rörlig samtidigt med vridratten 47 i form av en "stereovåg".

Om slidknoppen 49 står i läget I (mitten) så erhålles vid vänstra och högra sidan, t.ex. i ledningarna 33 och 35 den i fig. 3a med I betecknade temperaturkurvan, när vridratten H7 vrides från 0 - 100 (abskissan).

I läget II av slidknoppen 49 (mitten åt vänster) åstad- kommes följande. 10 15 20 25 78099 40-5 Så länge spjällen 19 och 21 tillsluter värmekanalen 15 (vridrattens 47 läge på 0) är slidens 37 utan inflytande. Bland- ningskammaren genomströmmas vid vänster och höger sida uteslu- tande av yttertemperatur uppvisande friskluft, som inströmmar genom friskluftkanalen 11. Den vänstra och högra sidan av for- donets inre tillföres uteslutande friskluft, såsom erfordras exempelvis sommartid. Om spjällen 19 och 21 successivt öppnas (vridrattens H7 läge mellan 0 och 100) blir sliden 37 verksam.

Blandningskammarens vänstra sida tillföres mindre varmluft och mer friskluft än den högra sidan. Den högra fordonssidan uppvärmes enligt kurvan II i fig. 3a kraftigare än den vänstra fordonssidan, som uppvärmes i enlighet med kurvan IV.

Så snart spjället 19 befinner sig i ett läge i vilket det tillsluter friskluftkanalen 11, och spjället 21 håller värmekanalen 15 helt öppen (vridrattens H7 läge 190) har sli- den 37 icke längre något inflytande på temperaturfördelningen i blandningskammaren 13, enär denna nu endast tillföres varm- luft. Båda fordonssidorna uppvärmes i huvudsak lika mycket.

I läget III av slidknoppen erhålles kurvorna II och V för uppvärmningen av fordonets högra och vänstra sida. I slid- knoppens lägen IV och V erhålles i motsvarighet härtill för den högra fordonssidan kurvorna IV och V och för den vänstra for- donssidan kurvorna II och III.

Givetvis kan den beskrivna uppvärmnings- och ventila- tionsanordningen användas även tillsammans med ett kylaggregat som är inkopplat framför radialfläktens 7 inlopp, och därigenom utbyggas till en luftkonditioneringsanläggning.

Claims (6)

10 15 2Û 25 30 ss' 7809940- 5 PATENTKRAV

1. Tempererings- och ventilationsanordning inrättad för individuell temperaturinställning för vardera fordons- sidan i ett motorfordon och försedd med en blandnings- kammare (13), i vilken en friskluftkanal (11) och en tempe- reringsluftkanal (15) mynnar och som i luftens strömningsrikt- ning sett efter de nämnda kanalernas mynningar grenar sig i tvâ ledningar (33, 35) av vilka den ena leder till en vid fordonets förarsida och den andra till en vid fordonets medpassagerarsida belägen öppning, varvid de nämnda kanalerna (11, 15) mynnar i mitten av blandningskammaren (13) sett i fordonets tvärriktning och ledningarna (33, 35) är av- grenade till vardera sidan om denna mittdel, k ä n n e- t e c k n a d av att en luftstyranordning (37) är anordnad i omrâdet av den ena kanalens (15) mynning i blandninge- kammaren (13), vilken luftstyranordning (37) delvis till- sluter samma kanal (15) och är rörlig i fordonets tvärriktning.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d av att luftstyranordningen utgöres av en slid (37) som kan tillsluta valfritt parti av den medelst luft- styranordningen delvis tillslutbara kanalens mynning.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t eic k- n a d av att sliden (37) är anordnad i tempererings- luftkanalens (15) mynning.

4. Anordning enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e- t e c k n a d av att sliden (37) täcker ungefär 40 % av den nämnda mynningens bredd.

5. Anordning enligt patentkravet 3 eller 4, k ä n n e- t e c k n a d av att den nämnda mynningen sträcker sig över blandningskammarens (13) hela bredd.

6. Anordning enligt något av patentkraven 2 - 5, vid vilken blandningskammaren(13) bildar en förlängning av friskluftkanalen (11) och tempereringsluftkanalen (15) mynnar omedelbart invid och i huvudsak vinkelrätt mot frisk- luftkanalen (11) i blandningskammaren, k ä n n e t e c k n a d av att sliden (37) är lokaliserad till samma plan som en begränsningsvägg (41) i friskluftkanalen (11) så att den bildar en förlängning av denna. .___,,, 'h ï-fl