DE4114121A1

DE4114121A1 - Motor vehicle heater or air-conditioner with filters - which have walls rotating about axis of motor-driven fan and connected by sleeves to housing

Info

Publication number: DE4114121A1
Application number: DE19914114121
Authority: DE
Inventors: Gerard Poitier
Original assignee: Valeo Thermique Habitacle
Current assignee: Valeo Climatisation SA
Priority date: 1990-05-03
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1991-11-07
Also published as: FR2661645B1; FR2661645A1

Abstract

The air pulsator mounted behind and above the engine has a casing (24) of variable axial width with air inlets perpendicular to the axis (25) of rotation of the fan (43) and its driving motor (44). An air filter (26) in a conical housing at each end is mounted in an annular collar (29) with a sleeve (31) of circular cross-section and a seal (45). The head of the screw securing the sleeve (31) lies on the outside of the filter base (28). ADVANTAGE - Filter is easily accessible for replacement when satd. or exhausted.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, enthaltend einen Luftpulsa tor mit einem Gehäuse, worin eine motorgetriebene Turbine untergebracht ist.The invention relates to a heating or air conditioning system for a motor vehicle containing an air pulse gate with a housing, wherein a motor-driven Turbine is housed.

Aus Gründen der Hygiene und Bequemlichkeit werden solche Anlagen immer häufiger mit Filtern versehen, wobei es sich um Passivfilter handeln kann, die dazu bestimmt sind, Teilchen wie z. B. in der Luft schwebende Staubteilchen, mechanisch festzuhalten, und/oder Aktivfilter, die dazu bestimmt sind, in der Luft enthaltene Schadstoffe auf physikalischem oder chemischem Wege zu binden oder zu zerstören.For reasons of hygiene and convenience such systems are increasingly equipped with filters, which can be passive filters that are intended to particles such. B. in the air floating dust particles, to hold them mechanically, and / or active filters, which are intended in airborne pollutants on physical or bind or destroy by chemical means.

Diese Filter können oberhalb und unterhalb des Pulsators angeordnet sein. Insbesondere wenn der Pulsator in einem speziellen Abteil oberhalb und hinter dem Motorraum untergebracht ist, welches davon durch eine Wand mit dem Motorraum zugewandter konvexer Form getrennt ist, ist die Anordnung eines Filters oder, wenn der Pulsator zwei Eingangsöffnun gen besitzt, die Anordnung von zwei Filtern im gleichen speziellen Abteil in einem bestimmten Abstand vom Pulsator bekannt.These filters can be above and below the Pulsators can be arranged. Especially if the Pulsator in a special compartment above and which is housed behind the engine compartment of which through a wall facing the engine compartment convex shape is separated, the arrangement is one Filters or if the pulsator has two inlet openings gen has the arrangement of two filters in the same special compartment in a certain one Distance from the pulsator is known.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, den Einbau der Anlage zu vereinfachen und gleichzeitig eine gute Zugänglichkeit des Filters zu ermöglichen, wenn dieser gesättigt oder erschöpft ist und ausge tauscht werden muß.The purpose of the invention is installation to simplify the system and at the same time enable good accessibility of the filter, when it is saturated or exhausted and exhausted must be exchanged.

Die Erfindung bezweckt eine Heiz- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, enthaltend einen Luftpulsa tor mit einem Gehäuse, worin eine motorgetriebene Turbine untergebracht ist, sowie wenigstens einen Filter für die Luft, oberhalb der Turbine angeord net, wobei der Filter entfernbar am Gehäuse des Pulsators angebracht ist und eine im wesentlichen rotierende Filterwand enthält, deren Durchmesser in der Luftströmungsrichtung allmählich zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Filterwand um die Rotationsachse der Turbine rotiert und über eine Zwischenmuffe mit einer Lufteintrittsöffnung im Gehäuse verbunden ist, deren Kontur in einer lotrecht zu dieser Achse verlaufenden Ebene nicht enthalten ist.The invention aims at a heating or air conditioning system for a motor vehicle containing an air pulse gate with a housing, wherein a motor-driven Turbine is housed, as well as at least one Air filter, located above the turbine net, the filter removable on the housing of the Pulsators is attached and one essentially contains rotating filter wall, whose diameter in the direction of air flow gradually increases characterized in that said filter wall rotates about the axis of rotation of the turbine and over an intermediate sleeve with an air inlet opening is connected in the housing, whose contour in one not perpendicular to this plane is included.

Der in einem Kraftfahrzeug zur Verfügung stehende Raum ist ganz allgemein streng begrenzt. Der für den Durchtritt der Luft gegenüber der Eintrittsöff nung des Pulsators, insbesondere in das weiter oben erwähnte spezielle Abteil, verfügbare Raum hat gewöhnlich einen Querschnitt, der etwa der Fläche dieser Eintrittsöffnung entspricht. Es ist somit möglich, dort einen Flachfilter mit etwa dieser Oberfläche unterzubringen, doch kann der daraus resultierende Ladungsverlust zu groß sein. Man kann die Nutzfläche des Filters vergrößern, indem man eine zylindrische Filterwand ausführt, der die Eintrittsöffnung zugrunde liegt. Eine solche zylin drische Wand wäre jedoch sehr nahe an der Grenze des vorgenannten Luftdurchtrittsraums, wodurch der Zustrom der Luft zur äußeren Eintrittsfläche des Filters erschwert würde. The one available in a motor vehicle Space is generally strictly limited. The one for the passage of air opposite the entry opening voltage of the pulsator, especially in the above mentioned special compartment that has available space usually a cross section that is approximately the area corresponds to this inlet opening. So it is possible there a flat filter with about this To accommodate the surface, but it can resulting charge loss may be too large. One can increase the usable area of the filter by a cylindrical filter wall that executes the Entry opening is based. Such a cylin However, drische Wand would be very close to the border of the aforementioned air passage space, whereby the Inflow of air to the outer entrance surface of the Filters would be difficult.

Aus diesem Grunde besitzt der Filter nach einem vorzuziehenden Merkmal der Erfindung eine im wesent lichen rotierende Filterwand, z. B. von konischer oder kegelstumpfförmiger Beschaffenheit, deren Durchmesser in der Luftströmungsrichtung allmählich zunimmt. In dem Maße, wie die Luft dem Pulsator zuströmt, strömt sie somit allmählich durch den Filter, wobei der Durchtrittsquerschnitt außerhalb des Filters für die abnehmende Luftmenge, die noch nicht hindurchgeströmt ist, kleiner wird, während der Durchtrittsquerschnitt für die zunehmende Luftmenge, die bereits hindurchgeströmt ist, im Filterinnern größer wird. Diese Anordnung gewährlei stet einen minimalen Ladungsverlust, insbesondere wenn die konische oder kegelstumpfförmige Filter wand am Scheitelpunkt einen Winkel zwischen 15° und 120° aufweist.For this reason, the filter has one preferable feature of the invention is essentially one Lichen rotating filter wall, for. B. from conical or frustoconical in nature Gradual diameter in the air flow direction increases. As much as the air the pulsator flows in, it gradually flows through the Filter, with the passage cross section outside of the filter for the decreasing amount of air that still has not flowed through, becomes smaller while the passage cross section for the increasing Air volume that has already flowed through in Inside the filter becomes larger. Ensure this arrangement keeps a minimal charge loss, especially if the conical or frustoconical filter at the apex an angle between 15 ° and 120 °.

In den betreffenden Anlagen wird häufig ein Zentri fugalpulsator eingesetzt, in dessen Innerem der Luftdurchsatz in der Umfangsrichtung bis zum Aus tritt zunimmt, während der Durchtrittsquerschnitt in der gleichen Richtung ebenfalls größer wird, um den zunehmenden Luftdurchsatz aufzunehmen. In bestimmten Fällen erzielt man diesen zunehmenden Durchtrittsquerschnitt durch Erweiterung des Gehäu ses in Richtung der Umdrehungsachse der Turbine. Unter diesen Bedingungen ist die Kontur der Luftein trittsöffnung des Gehäuses nicht in einer lotrecht zu dieser Achse verlaufenden Ebene enthalten. Es ist somit von Vorteil, wenn die Filterwand an die Eintrittsöffnung durch eine Zwischenmuffe ange schlossen ist, damit diese Wand um die Umdrehungs achse rotieren kann.A centri is often used in the systems concerned fugal pulsator used, inside which the Air flow in the circumferential direction to the end occurs increases while the passage cross section in the same direction also gets larger to record the increasing air flow. In In certain cases, this is increasing Passage cross-section by expanding the housing ses in the direction of the axis of rotation of the turbine. Under these conditions, the contour is the air stone the opening of the housing is not perpendicular plane to this axis included. It is therefore an advantage if the filter wall is connected to the Inlet opening through an intermediate sleeve is closed so that wall around the rotation axis can rotate.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Luftpulsator für eine Heiz- oder Klimaanlage gemäß obiger Be schreibung, wobei dieser Luftpulsator ein Gehäuse, worin eine motorgetriebene Turbine untergebracht ist, sowie wenigstens einen Filter besitzt, der entfernbar am genannten Gehäuse oberhalb der Turbi ne befestigt ist.The invention also relates to an air pulsator for a heating or air conditioning system according to the above Be description, this air pulsator is a housing, which houses a motor-driven turbine and has at least one filter that removable on the housing above the turbi ne is attached.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschrei bung und aus den beigefügten Zeichnungen, die folgendes darstellen:Further features and advantages of the invention result from the detailed description below exercise and from the accompanying drawings that represent the following:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Anlage gemäß der Erfindung. Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of a plant according to the invention.

Fig. 2 ist eine schematische Teil-Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Anlage gemäß der Erfindung. Fig. 2 is a schematic partial plan view of a second embodiment of a plant according to the invention.

Fig. 3 ist eine schematische Teil-Seitenansicht derselben Anlage und Fig. 3 is a schematic partial side view of the same system and

die Fig. 4 und 5 sind Längsschnittansichten eines kegelstumpfförmigen Filters und einer Zwi schenmuffe, die zu dieser Anlage gehört.rule sleeve Figs. 4 and 5 are longitudinal sectional views of a frusto-conical filter and Zvi, which belongs to this system.

Die in Fig. 1 dargestellte Belüftungs- und Heizan lage enthält einen Luftpulsator 1 und einen Block 2 zur Aufbereitung der pulsierten Luft, angeordnet unterhalb des Pulsators im Luftkreislauf. Der Block 2 enthält insbesondere einen nicht dargestellten Wärmeaustauscher, worin ein flüssiges Medium zirku liert, welches aus dem Kühlkreislauf des Wärmemo tors des Fahrzeugs stammt, woran er über Stutzen 3 angeschlossen ist. Der Block 2 enthält auch bewegli che Klappen für die Steuerung des Luftkreislaufs und besitzt Düsen 4 für den Austritt der Luft in die Fahrzeugkabine. Der Pulsator 1 und der Block 2 sind jeweils an der Vorder- und Rückseite einer Wand 5 angebracht, wodurch die Fahrzeugkabine nach vorne begrenzt wird.The ventilation and heating system shown in Fig. 1 contains an air pulsator 1 and a block 2 for processing the pulsed air, arranged below the pulsator in the air circuit. The block 2 contains in particular a heat exchanger, not shown, in which a liquid medium circulates, which comes from the cooling circuit of the heat engine of the vehicle, to which it is connected via connector 3 . The block 2 also contains movable flaps for controlling the air circuit and has nozzles 4 for the air to escape into the vehicle cabin. The pulsator 1 and the block 2 are each attached to the front and rear of a wall 5 , as a result of which the vehicle cabin is limited at the front.

Der Pulsator 1 enthält ein Gehäuse 6 zur Aufnahme einer Turbine und eines Antriebsmotors, die in der Figur nicht dargestellt sind, und zur Begrenzung einer Umfangsstrecke für die Luft, die bereits in das Gehäuse eingetreten ist. Die Umdrehungsachse der Turbine ist lotrecht zur Längssymmetrieebene des Fahrzeugs ausgerichtet. Das Gehäuse 1 weist zwei Lufteintrittsöffnungen auf, die einander in Längsrichtung gegenüberliegen, wobei diese Öffnun gen gemäß der Erfindung durch Luftfilter 7 abge deckt sind, die jeweils eine Filterwand 8 von im wesentlichen kegelstumpfförmiger Beschaffenheit aufweisen, deren lange Grundlinie 9 sich mit der Eintrittsöffnung deckt und deren kurze Grundlinie durch einen Massivboden 10 in Anspruch genommen ist.The pulsator 1 contains a housing 6 for receiving a turbine and a drive motor, which are not shown in the figure, and for limiting a circumferential distance for the air which has already entered the housing. The axis of rotation of the turbine is aligned perpendicular to the longitudinal plane of symmetry of the vehicle. The housing 1 has two air inlet openings, which lie opposite one another in the longitudinal direction, these openings according to the invention being covered by air filters 7 , each of which has a filter wall 8 of essentially frustoconical shape, the long base line 9 of which coincides with the inlet opening and whose short baseline is occupied by a solid floor 10 .

Man sieht, daß die Breite des Gehäuses 6 in Längs richtung und in Umfangsrichtung schwankt, so daß sich die Eintrittsöffnungen nicht in den radialen Ebenen befinden. Die kegelstumpfförmige Wand 8 kann in einer konischen Rotationsfläche um die Umdrehungs achse der Turbine enthalten sein, wobei dann die lange Grundlinie im Verhältnis zur Achse schräg verläuft. Als Alternative kann die Wand 8 eine lotrecht zur Achse verlaufende lange Grundlinie besitzen und beispielsweise rotierend ausgeführt sein, wobei diese Achse dann im Verhältnis zur Umdrehungsachse schräg verläuft.It can be seen that the width of the housing 6 fluctuates in the longitudinal direction and in the circumferential direction, so that the inlet openings are not in the radial planes. The frustoconical wall 8 can be contained in a conical surface of revolution around the axis of rotation of the turbine, in which case the long baseline is inclined in relation to the axis. As an alternative, the wall 8 can have a long base line running perpendicular to the axis and, for example, be designed to rotate, this axis then being inclined in relation to the axis of rotation.

Die Fig. 2 und 3 zeigen den Luftpulsator einer Anlage gleich derjenigen aus Fig. 1, die auf ähnliche Weise angebracht ist. Dieser Pulsator 20 befindet sich in einem hinter und über dem Motor raum 22 des Fahrzeugs angeordneten Abteil 21, welches vom Motorraum durch eine Blechwand 23 getrennt ist, die sich vor dem Pulsator und unter halb desselben erstreckt. Das Abteil 21 ist von der Kabine 40 des Fahrzeugs durch eine Wand 41 entspre chend der Wand 5 aus Fig. 1 getrennt und ist nach oben durch die Haube 42 des Fahrzeugs begrenzt. Das Gehäuse 24 des Pulsators 20, ebenso wie das Gehäuse 6 aus Fig. 1, weist eine veränderliche axiale Breite auf und besitzt gegenüberliegende Luftein trittsöffnungen, die nicht in Ebenen liegen, welche lotrecht zur Umdrehungsachse 25 der Turbine 43 und des Antriebsmotors 44 verlaufen. Gegenüber diesen Eintrittsöffnungen sind jeweils zwei Luftfilter 26 angeordnet, von denen einer im einzelnen in Fig. 4 dargestellt ist. Der Filter 26 enthält eine Filter wand 27 von kegelstumpfförmiger Beschaffenheit, die um die Achse 25 rotiert und deren lange Grundlinie offen ist, während die kleine Grundlinie durch einen Boden 28 abgeschlossen ist. Die Wand 27 verläuft axial zwischen dem Boden 28 und einem ringförmigen Kragen 29, der damit starr durch schräge Arme 30 verbunden ist, die in Umfangsrich tung verteilt sind und die auch als Abstützung für die Filterwand dienen. Figs. 2 and 3 show the air blower of a system similar to that of FIG. 1, which is mounted in a similar manner. This pulsator 20 is located in a rear and above the engine compartment 22 of the vehicle compartment 21 which is separated from the engine compartment by a sheet metal wall 23 which extends in front of the pulsator and below half of it. The compartment 21 is separated from the cabin 40 of the vehicle by a wall 41 accordingly the wall 5 of FIG. 1 and is limited at the top by the hood 42 of the vehicle. The housing 24 of the pulsator 20 , as well as the housing 6 from FIG. 1, has a variable axial width and has opposite air inlet openings which are not in planes which are perpendicular to the axis of rotation 25 of the turbine 43 and the drive motor 44 . Two air filters 26 are arranged opposite each of these inlet openings, one of which is shown in detail in FIG. 4. The filter 26 includes a filter wall 27 of frustoconical nature, which rotates about the axis 25 and whose long baseline is open, while the small baseline is completed by a bottom 28 . The wall 27 extends axially between the bottom 28 and an annular collar 29 which is rigidly connected by oblique arms 30 which are distributed in the circumferential direction and which also serve as a support for the filter wall.

Für den Anschluß des Kragens 29 jedes der Filter, der sich im wesentlichen in einer radialen Ebene befindet, an den Rand der entsprechenden Eintritts öffnung, die sich nicht in einer radialen Ebene befindet, ist eine Zwischenmuffe 31 vorgesehen, die insbesondere in Fig. 5 dargestellt ist. Diese Muffe enthält eine röhrenförmige Wand 32 von kreis förmigem Querschnitt, an der Achse 25 zentriert, deren eines Ende 33 in einer radialen Ebene liegt, um eine dichte Auflage am Kragen 29 mit Hilfe einer Dichtung 45 zu erzielen, und deren gegenüberliegen des Ende 34, welches nicht plan ist, zum Rand der Eintrittsöffnung des Gehäuses 24 paßt. Die Montage des Filters 26 an der Muffe 31 erfolgt mit Hilfe einer nicht dargestellten Schraube, deren Kopf auf der Außenfläche des Bodens 28 des Filters aufliegt und deren Schaft sich in axialer Richtung erstreckt und dabei durch eine Mittelöffnung 35 im Boden hindurchtritt und mit einer nicht dargestellten Mutter zusammenwirkt, die in einer Nabe 36 versenkt liegt, welche zur Muffe 31 gehört und starr mit der rohrförmigen Wand 32 durch drei Arme 37 verbunden ist, welche im Winkel von 120° um die Achse angeord net sind. Diese Montageweise ermöglicht einen einfachen Austausch des Filters. Was die Montage der Muffe 31 am Gehäuse 24 anbelangt, kann diese fest vorgenommen und z. B. durch Verschweißung herbeigeführt werden.For the connection of the collar 29 of each of the filters, which is substantially in a radial plane, to the edge of the corresponding inlet opening, which is not in a radial plane, an intermediate sleeve 31 is provided, which is shown in particular in FIG. 5 is. This sleeve contains a tubular wall 32 of circular cross-section, centered on the axis 25 , one end 33 of which lies in a radial plane in order to achieve a tight fit on the collar 29 by means of a seal 45 , and the opposite of which is the end 34 , which is not flat, fits the edge of the inlet opening of the housing 24 . The filter 26 is mounted on the sleeve 31 with the aid of a screw, not shown, the head of which rests on the outer surface of the bottom 28 of the filter and the shaft of which extends in the axial direction and thereby passes through a central opening 35 in the bottom and with one not shown Mother cooperates, which is sunk in a hub 36 , which belongs to the sleeve 31 and is rigidly connected to the tubular wall 32 by three arms 37 which are net angeord at an angle of 120 ° around the axis. This mounting method enables the filter to be replaced easily. As far as the assembly of the sleeve 31 on the housing 24 is concerned, this can be done firmly and z. B. can be brought about by welding.

An den Ausführungsarten, die als nicht einschränken de Beispiele beschrieben und dargestellt wurden, können Änderungen vorgenommen werden. So kann ein kegelstumpfförmiger Rotationsfilter direkt an einer Eintrittsöffnung angebaut werden, die in einer radialen Ebene liegt, wobei die Rotationsachse des Filters mit der Rotationsachse der Turbine ver tauscht wird. Der Filter kann eine Boden-Filterwand besitzen, die an die kegelstumpfförmige Filterwand angrenzt. Diese Boden-Filterwand kann die kleine Grundlinie des Kegelstumpfs in Anspruch nehmen, so daß die Filteroberfläche vergrößert wird, oder aber die große Grundlinie, so daß ein zweiter Filter in Reihe mit dem ersten Filter entsteht, der eine andere Funktion haben kann. Die Filterwand kann auch konisch oder nicht kegelstumpfförmig sein oder aber eine andere Form aufweisen, z. B. halbkugelför mig oder zylindrisch, wenn der für die Luft verfüg bare Durchtritt ausreicht. Natürlich sind, wenn der Luftpulsator nur eine Eintrittsöffnung aufweist, nur ein Filter und ggf. nur eine Zwischenmuffe vorgesehen.On the designs that are not restrictive de examples have been described and presented, changes can be made. So one can frustoconical rotary filter directly on one Entry opening can be grown in a radial plane, the axis of rotation of the Filter with the axis of rotation of the turbine ver is exchanged. The filter can be a floor filter wall own that on the frustoconical filter wall adjacent. This floor filter wall can be the small one Use the base line of the truncated cone, see above that the filter surface is enlarged, or else the big baseline, so a second filter in Row with the first filter is created, the one can have another function. The filter wall can also be conical or not frustoconical or but have a different shape, e.g. B. hemispherical mig or cylindrical, if available for the air clear passage is sufficient. Of course, if the Air pulsator has only one inlet opening, only one filter and possibly only one intermediate sleeve intended.

Claims

1. Heating or air conditioning system for a motor vehicle, comprising an air pulsator ( 1 , 20 ) with a housing ( 6 , 24 ), in which a motor-driven turbine is accommodated, and at least one filter ( 7 , 26 ) for the air above the turbine angeord net, the filter is removably attached to the housing of the pulsator and contains a substantially rotating filter wall ( 27 ), the diameter of which increases gradually in the air flow direction, characterized in that said filter wall ( 27 ) about the axis of rotation ( 25 ) the turbine rotates and is connected via an intermediate sleeve ( 31 ) to an air inlet opening in the housing, the contour of which is not contained in a plane running perpendicular to this axis.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the rotating filter wall ( 27 ) is substantially conical or frustoconical.

3. Plant according to one of claims 2 and 3, there characterized in that the conical or frustoconical filter wall Has an angle, the apex between 15 ° and 120 °.

4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filter is fastened by means of a screw which extends along the axis of the filter wall and whose head on the apex of the same or on a bottom wall ( 28 ) firmly connected thereto lies and which cooperates with a threaded hole in the housing or in the intermediate sleeve.

5. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the filter is suitable floating in the air To hold particles mechanically.

6. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the filter is suitable contained in the air Pollutants from physical or chemical Bind or destroy effect.

7. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the pulsator two air opposite each other has inlet openings, each with a filters attached to the housing are provided.

8. Air pulsator ( 1 , 20 ) for a heating or air conditioning system according to one of the preceding claims, provided with a housing ( 6 , 24 ), in which a motor-driven turbine is housed, and a removable bar attached to the housing above the turbine Filters ( 7 , 26 ).