DE19834131C2 - Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einem bekannten Kraftfahrzeug mit einem Motorraum und einer Fahrgastzelle (DE 196 32 714 A1) reicht ein Wasserkasten vom Bereich einer geschlossenen Motorhaube aus derart weit nach unten, daß er eine doppelwandige Trennung zwischen Fahrgastzelle und Motorraum und damit einen separaten Trennraum bildet. In dem als Einbaumodul ausgebildeten Wasserkasten sind Komponenten einer Heizungs- und Belüftungs- bzw. Klimaanlage, insbesondere Gebläse, Wärmetauscher, Kondensator, Pollenfilter und/oder entsprechende Luftführungen angeordnet. Ein Teil dieser Komponenten, insbesondere die Lüftungskanäle, sind in einem mit dem Wasserkastenmodul verbundenen Armaturenmodul angebracht und über entsprechende Anschlußöffnungen in den beiden Modulen miteinander verbunden.

Bei einer bekannten Fahrzeugkarosserie (DE 43 13 783 C1) ist unterseitig der Motorhaube ein an der Lufteintrittsöffnung in der Motorhaube ansetzender, wannenförmiger Frischluftkanal untergehängt, dem Frischluft von der Oberseite der Motorhaube her durch die Luftdurchtrittsöffnung hindurch zugeführt wird. Die in den Frischluftkanal einströmende Frischluft wird unter Wasserabscheidung zum Frischluftübertrittsbereich des Frischluftkanals geführt und tritt dort in einen der Stirnwand vorgelagerten Kanal ein, der über die ganze Breite des der Stirnwand vorgelagerten Aggregateraums oder Wasserkastens reicht. Der Kanal setzt sich aus einer Unterschale und einer Oberschale zusammen, aus der die Wasserauffangrinne herausgeformt ist. Die Rinne endet im Bereich des mittig angeordneten Scheibenwischeraggregats, wo das Wasser zur Unterschale hin abläuft. Die Unterschale ist unterhalb des Scheibenwischeraggregats mit einer Öffnung versehen, durch die anfallendes Wasser in einen trichterförmigen Ablauf übertritt. An der Unterschale ist noch eine zusätzliche Rinne angeformt, die das zwischen Oberschale und Windschutzscheibe hindurchtretende Leckwasser aufnimmt und zu der mit dem Ablauf in Verbindung stehenden Öffnung der Unterschale leitet. Die Unterschale weist eine Luftaustrittsöffnung auf, die deckungsgleich auf einer Stirnwandöffnung der Stirnwand aufliegt und über eine Filtereinrichtung mit dem Ansaugtrakt eines Gebläses verbunden ist. Die Filtereinrichtung und das Gebläse sind dabei jenseits der Stirnwand im Fahrzeuginnenraum angeordnet.

Bei einer Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art ist bereits vorgeschlagen worden (198 11 189.4-42), die Filtereinrichtung in dem Wasserkasten unterzubringen. Die Filtereinrichtung besitzt einen Staubfilter oder einen Geruchsfilter, z. B. Aktivkohlefilter, oder einen sog. Kombifilter, der in einem Filtergehäuse aufgenommen ist. Das Filtergehäuse ist so ausgebildet, daß der Lufteinlaß auf der von der Motorhaube mit Lufteintrittsöffnung wegweisenden Seite des Filtergehäuses liegt und von dem horizontal angeordnete Filter überdeckt wird. Dadurch ist einerseits der Filter gegenüber durch die Lufteintrittsöffnung eindringender Nässe geschützt und andererseits wird der Filter von unten nach oben durchströmt. Der Filter bewirkt durch seinen Strömungswiderstand eine gleichmäßige Verteilung der Luftströmung am Lufteinlaß des Filtergehäuses, so daß Wassertropfen, die sich in der Frischluft befinden, nicht von örtlichen Geschwindigkeitsspitzen am Lufteinlaß des Filtergehäuses mitgerissen werden, sondern sich am Boden des Aggregateraums oder des Wasserkastens niederschlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art, durch weitere Reduzierung des Einbauraumbedarfs für die Belüftung bzw. Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums das Platzangebot im Fahrzeuginnenraum zu vergrößern.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1 bzw. im Patentanspruch 9 gelöst.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserie hat den Vorteil, daß durch die Zusammenfassung von Gebläse und Filtervorrichtung zu einem Belüftungsmodul Filtervorrichtung und Gebläse als extrem kompakte Einbaueinheit verfügbar sind, die sich problemlos in einem wenig voluminösen Wasserkasten der Fahrzeugkarosserie unterbringen läßt und für den Filterwechsel sehr leicht demontiert werden kann. Durch einen dadurch bedingten bauraumsparenden Wasserkasten kann das Raumangebot für den Fahrzeuginnenraum vergrößert werden. Die Anordnung und Befestigung des aus Gebläse und Filtervorrichtung zusammengesetzten Moduls im Wasserkasten ermöglicht eine deutlich geräuschärmere Belüftung bzw. Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums. Auch werden die Schwingungen des Gebläsemotors nicht auf den Querträger und die Lenkung übertragen. Durch Öffnen der Motorhaube ist das Belüftungsmodul und damit die Filtervorrichtung, die ein Staubfilter oder Kombifilter enthält und wahlweise zusätzlich mit einem Geruchsfilter ausgestattet werden kann, frei zugänglich, so daß der Filterwechsel schnell, einfach und bequem durchgeführt werden kann.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie mit zweckmäßigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist im Filtergehäuse ein die Lufteintrittsöffnung überdeckender, plattenförmiger Staubfilter und ein als Rotationskörper ausgebildeter Geruchsfilter in Luftströmungsrichtung hintereinander so angeordnet, daß der Rotationskörper koaxial zum Lufteinlaß des Gebläsegehäuses liegt und seine Achse etwa rechtwinklig zu der Plattennormalen des Staubfilters ausgerichtet ist. Gemäß alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann der Rotationskörper als Hohlzylinder oder als Paraboloid, das durch die Rotation einer Parabel um eine durch ihren Scheitelpunkt geführte Rotationsachse erzeugt ist, ausgebildet sein.

Bei der Ausbildung des Rotationskörpers als Hohlzylinder ist dessen Mantelfläche radial durchströmbar und dessen lichter Innenraum überdeckt den Lufteinlaß des Gebläsegehäuses, wobei an dem vom Lufteinlaß des Gebläsegehäuses abgekehrten Stirnende des Hohlzylinderinnenraums eine in zwei Schwenkendstellungen schwenkbare Bypassklappe so angeordnet ist, daß sie den lichten Querschnitt des Hohlzylinderinnenraums in ihrer Schwenkendstellung vollständig abdeckt und ihre andere Schwenkendstellung maximal freigibt. Bei geschlossener Bypassklappe ist der Geruchsfilter wirksam, wobei die Mantelfläche des Hohlzylinders von außen nach innen durchströmt wird, während bei geöffneter Bypassklappe die Luft unter Umgehung des Geruchsfilters direkt durch den Hohlzylinderinnenraum zum Gebläsegehäuse strömt, da auf diesem Weg der geringste Druckverlust herrscht.

Bei der Ausbildung des Rotationskörpers als Paraboloid ist dessen Mantelfläche durchströmbar und dessen kreisförmige Öffnung überdeckt den Lufteinlaß des Gebläsegehäuses. Bei dieser Ausbildung des Geruchsfilters fehlt die Bypassklappe, so daß der Filter immer im Luftströmungsweg verbleibt, doch ist hier die Anströmfläche des Filters ca. 45% größer als bei der hohlzylindrischen Ausbildung des Geruchsfilters, weil hier der von der fehlenden Bypassklappe nicht beanspruchte Raum voll für die Filterfläche genutzt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist im Filtergehäuse nur ein Filter vorgesehen, daß als ein die Lufteintrittsöffnung überdeckender, plattenförmiger Staub- oder Kombifilter ausgeführt ist. Im Bereich zwischen Filterende und Lufteinlaß des Gebläsegehäuses sind Filtergehäuse und Filterdeckel so ausgeführt, daß sie einen kreisrunden Drallkanal bilden. In diesem Drallkanal wird die Luft, angeregt vom Gebläselaufrad, in Rotation versetzt, was eine gute Füllung des Gebläses mit Luft zur Folge hat. Dadurch sinkt die Antriebsleistung des Gebläsemotors. Eine gleiche Drallerzeugung wie durch den Drallkanal wird bei den vorstehend angesprochenen Ausführungsbeispielen mit dem als Rotationskörper ausgeführten Geruchsfilter erzielt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Filtergehäuse einen auf eine weitere Stirnwandöffnung, der sog. Umluftöffnung, aufgesetzten Luftansaugstutzen auf, der in Luftströmungsrichtung gesehen hinter dem die Lufteintrittsöffnung überdeckenden Filter im Filtergehäuse mündet. Im Filtergehäuse ist eine dem Luftansaugstutzen zugeordnete, halbkugelförmige Umluftklappe in zwei Schwenkendstellungen schwenkbar so angeordnet, daß die Mündung des Luftausgangsstutzens in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig abgedeckt und in ihrer anderen Schwenkendstellung völlig freigegeben ist. Die Kugelform der Umluftklappe wirkt unterstützend bei der Erzeugung des bereits erwähnten Luftdralls vor dem Lufteinlaß des Gebläsegehäuses, und zwar bei der Versorgung des Gebläses mit gefilterter Frischluft als auch mit über die Umluftöffnung in der Stirnwand aus dem Fahrzeuginnenraum angesaugter Umluft, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Anordnung der halbkugelförmigen Umluftklappe so vorgenommen ist, daß sie den Strömungsweg vom plattenförmigen Filter zum Gebläse in ihrer die Mündung des Luftansaugstutzens freigebenden Schwenkendstellung vollständig sperrt, also die Frischluftzufuhr absperrt, und in ihrer die Mündung des Luftausgangsstutzens abdeckenden Schwenkendstellung vollständig freigibt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Gebläse ein Gebläsegehäuse mit axialem Lufteinlaß und tangentialem, von einem Auslaßstutzen umschlossenen Luftauslaß und die Filtervorrichtung zwei jeweils mindestens einen Filter aufnehmende Filtergehäuse mit jeweils einer Lufteintritts- und einer Luftaustrittsöffnung auf. Die beiden Filterkästen sind auf beiden Seiten des Gebläsegehäuses an das Gebläsegehäuse drehbar so angesetzt, daß ihre Luftaustrittsöffnungen koaxial mit den axialen Lufteinlässen des Gebläsegehäuses sind. Das Gebläsegehäuse ist wiederum mit seinem Auslaßstutzen auf eine Wandöffnung in der Stirnwand aufgesetzt, an der im Fahrzeuginnenraum ein Klimakasten oder ein Luftverteilungssystem angeschlossen ist. Durch symmetrischen Aufbau mit zwei identischen Filterkästen ist das Belüftungs- oder Einbaumodul extrem kompakt und weist gegenüber herkömmlichen Gebläse- und Filtervorrichtungen ein um 35% kleineres Einbauvolumen auf. Da die beiden Filterkästen mittels entsprechender Befestigungselemente an dem Gebläsegehäuse drehbar befestigt sind, sind innerhalb des Moduls Bauformvariationen möglich, sodaß das Modul dem im Wasserkasten vorhandenen Bauraum angepaßt werden kann und Einbaukollisionen mit angrenzenden Bauteilen und Aggregaten umgangen werden. Das Modul ist damit ohne Änderungen in einer Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugtypen verwendbar.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in jedem Filterkästen ein plattenförmiger Staubfilter und ein hohlzylindrischer Geruchsfilter, z. B. Aktivkohlefilter, in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnet. An der dem Staubfilter zugekehrten Stirnseite des Geruchsfilters ist eine Bypassklappe in zwei Schwenkendstellungen schwenkbar so angeordnet, daß sie den lichten Innenraum des hohlzylindrischen Geruchsfilters in ihrer einen Schwenkendstellung völlig abdeckt und ihrer anderen Schwenkendstellung maximal freigibt. Bei geschlossener Bypassklappe wird die Mantelfläche des Geruchsfilters von außen nach innen durchströmt, nach Öffnen der Bypassklappe strömt die Luft mit stark verringertem Druckverlust direkt in das Gebläse.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in jedem hohlzylindrischen Geruchsfilter ein Viertel des Zylindermantels ausgespart und durch eine viertelkreisbogenförmige Gehäusewand ersetzt. Im Bereich der Aussparung mündet jeweils ein am Filtergehäuse ausgebildeter, auf eine Umluftöffnung in der Stirnwand aufgesetzter Luftansaugstutzen. An der Mündung des Luftansaugstutzens ist jeweils eine Umluftklappe in zwei Schwenkendstellungen schwenkbar so angeordnet, daß der lichte Querschnitt der Mündung in der einen Schwenkendstellung vollständig abgedeckt und in der anderen Schwenkendstellung maximal freigegeben ist. Die Aussparung im hohlzylindrischen Geruchsfilter bzw. der nicht vollständig geschlossene hohlzylindrische Geruchsfilter ermöglicht das Einschwenken der Umluftklappen in den zugeordneten Filter, was zu einer Verkürzung der Gesamtbaulänge des Moduls führt. Rechts und links des Gebläses kann Frischluft entweder über den Staubfiltern vorgeschaltete Frischluftklappen oder Umluft über die geöffneten Umluftklappen angesaugt werden und durch das Geruchsfilter hindurch oder unter Umgehung des Geruchsfilters dem Gebläse zuströmen. Rechts und links des Gebläses kann aber auch unabhängig die Frischluft mit der Umluft kombiniert werden und die Mischluft entsprechend der Stellung der Bypassklappen über das Geruchsfilter oder direkt zum Gebläse geführt werden.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ausschnittweise eine perspektivische Darstellung einer Fahrzeugkarosserie im Vorbaubereich mit Stirnwand, Windschutzscheibe und Wasserkasten sowie eines im Wasserkasten eingesetzten Belüftungsmoduls,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Belüftungsmoduls in Fig. 1 bei abgenommenem Filterdeckel,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Belüftungsmoduls bei abgenommenem Filterdeckel und entfernten Filtern,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des bei entferntem Filtergehäuse verbleibenden Gebläsegehäuses des Belüftungsmoduls,

Fig. 5 ausschnittweise einen Längsschnitt der Fahrzeugkarosserie im Vorbaubereich gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 1,

Fig. 9 jeweils eine gleiche Darstellung wie in Fig. 6 und 10 und 7 mit einem modifizierten Geruchsfilter,

Fig. 11 jeweils eine gleiche Darstellung wie in Fig. 6 und 12 und 7 mit einem modifizierten Filtergehäuse,

Fig. 13 einen Längsschnitt eines Belüftungsmoduls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, schematisch dargestellt,

Fig. 14 einen Querschnitt des Belüftungsmoduls in Fig. 13, schematisch dargestellt,

Fig. 15 eine Vorderansicht des Belüftungsmoduls in Fig. 13 und 14,

Fig. 16 eine Draufsicht des Belüftungsmoduls in Fig. 15,

Fig. 17 eine Seitenansicht des Belüftungsmoduls in Fig. 15,

Fig. 18 einen Querschnitt des Belüftungsmoduls gemäß Schnittlinie XVIII-XVIII in Fig. 14 bei geöffneter Bypassklappe, schematisch dargestellt,

Fig. 19 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 18 bei geschlossener Bypassklappe,

Fig. 20 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 13 eines dritten Ausführungsbeispiels des Belüftungsmoduls.

In einer in Fig. 5 im Längsschnitt dargestellten Fahrzeugkarosserie eines Personenkraftwagens ist ein Fahrzeuginnenraum oder eine Fahrgastzelle 11 und ein Motorraum 12 ausgebildet, die durch eine Stirnwand 13 gegeneinander abgeschottet sind. Die Stirnwand 13 läuft dabei ausgehend von einem Querträger 14 nach unten zum Karosserieboden 10, während oberhalb des Querträgers 14 die Fahrgastzelle 11 frontseitig von einer bis zum Querträger 14 reichenden Windschutzscheibe 15 begrenzt ist. Der einen hier nicht dargestellten Motor aufnehmende Motorraum 12 ist oberseitig durch eine Motorhaube 16 abgeschlossen, die eine querverlaufende Luftdurchtrittsöffnung 17 aufweist. Die mit einem Abdeckgitter 18 bündig abgedeckte Luftdurchtrittsöffnung 17 dient zur Frischluftansaugung durch ein Belüftungsmodul 20 zwecks Luftversorgung eines in der Fahrgastzelle 11 integrierten Klimakastens 19 einer Klimaanlage. Bei unterschiedlicher Ausstattung der Fahrgastzelle 11 kann anstelle des Klimakastens 19 auch ein Heizungskasten oder nur ein Luftverteiler vorgesehen sein.

Das Belüftungsmodul 20 ist in einem vor der Stirnwand 13 ausgebildeten und gegenüber dem Motorraum 12 abgedichteten Wasserkasten 21 angeordnet, der zum Ableiten von über die Luftdurchtrittsöffnung 17 in den Wasserkasten 21 eintretenden Wassers an seiner tiefsten Stelle mit Ablauftüllen versehen ist, die z. B. als Rückschlagventile ausgeführt und an der tiefsten Stelle am Wasserkasten positioniert sind. Die Ablauftüllen sind in Fig. 5 nicht zu sehen. Der Wasserkasten 21 dient als Wasser- und Luftsammelraum und gleichzeitig als Aggregateraum zur Aufnahme verschiedener Aggregate, z. B. des Scheibenwischeraggregats 22. Daneben können aber in dem Wasserkasten auch Boxen mit Regel- und Steuerelektronik, Sicherungskästen, Servobremshilfen u. dgl. untergebracht werden.

In dem Belüftungsmodul 20, das in Fig. 1-4 in verschiedenen Zusammenbaustufen dargestellt ist, ist ein Gebläse 23 und eine Filtervorrichtung 24 baulich zusammengefaßt. Das Belüftungsmodul 20 bildet dabei eine extrem kompakte Einbaueinheit, die leicht in den Wasserkasten 21 untergebracht werden kann, ohne platzmäßig mit dort vorhandenen Aggregaten zu kollidieren. In Fig. 1 ist das in Fig. 5 schematisch skizzierte Scheibenwischeraggregat 22, das oberhalb des Belüftungsmoduls 20 sitzt, der Übersichtlichkeit halber weggelassen und nur das Wischergestänge 25 mit den beiden Wischerarmen 26 und 27 dargestellt. Das Gebläse 23 weist ein Gebläsegehäuse 28 mit axialem Lufteinlaß 29 (Fig. 3 und 4) und tangentialem, von einem Auslaßstutzen 30 umschlossenen Luftauslaß 31 auf. Die Filtervorrichtung 24 weist ein Filtergehäuse 32 mit einem an der von der Motorhaube 12 wegweisenden Unterseite angeordneten Lufteintrittsöffnung 33 (Fig. 3 und 7) und einen das Filtergehäuse 32 überdeckenden, abnehmbaren Filterdeckel 34 auf. Das Filtergehäuse 32 mit Filterdeckel 34 ist an den Lufteinlaß 29 des Gebläsegehäuses 28 angesetzt, und das Gebläsegehäuse 28 ist mit seinem Auslaßstutzen 30 auf einer Wandöffnung 35 in der Stirnwand 13 aufgesetzt (Fig. 5). Im Filtergehäuse 32 sind zwei Luftfilter aufgenommen, und zwar ein plattenförmiger Staubfilter 36 und ein als Hohlzylinder ausgeführter Geruchsfilter 37, der beispielsweise ein Aktivkohlefilter sein kann. Der plattenförmige Staubfilter 36 überdeckt vollständig die Lufteintrittsöffnung 33 des Filtergehäuses 32, während der in Luftströmungsrichtung gesehen dem Staubfilter 36 nachgeordnete Geruchsfilter 37 koaxial zum Lufteinlaß 29 angeordnet ist und mit seiner einen Stirnseite den Lufteinlaß 29 umschließt. Die Achse des Geruchsfilters 37 ist dabei rechtwinklig zu der Normalen des plattenförmigen Staubfilters 36 ausgerichtet. Am Filtergehäuse 32 ist noch ein Luftansaugstutzen 38 zur Ansaugung von Umluft aus der Fahrgastzelle 11 ausgebildet, der in Luftströmungsrichtung gesehen hinter dem Staubfilter 36 im Filtergehäuse 32 mündet. Wie hier nicht zu sehen ist, ist der Luftansaugstutzen 38 auf einer weiteren Wandöffnung in der Stirnwand 13, diese vollständig überdeckend, aufgesetzt, die im Parallelabstand von der von dem Auslaßstutzen 30 des Gebläsegehäuses 28 überdeckten Wandöffnung 35 angeordnet ist. Während an die Wandöffnung 35, wie in Fig. 5 dargestellt ist, der Klimakasten 19 der Klimaanlage angesetzt ist, der in bekannter Weise einen Verdampfer 40, einen Wärmetauscher 41 und eine Vielzahl von Luftverteilungsklappen 42 aufweist, ist die von dem Luftansaugstutzen 38 überdeckte Wandöffnung als sog. Umluftöffnung unbelegt, so daß Luft aus der Fahrgastzelle 11 hindurchströmen kann. An der gehäuseseitigen Mündung 39 des Luftansaugstutzens 38 ist im Filtergehäuse 32 ein Umluftfilter 43 oder Sieb angeordnet.

Um den Aufbau des Belüftungsmoduls 30 zu illustrieren, sind in Fig. 2-4 verschiedene Bauteile des in Fig. 1 komplett dargestellten Moduls 20 entfernt. In Fig. 2 ist lediglich der Filterdeckel 34 weggenommen, so daß die Filter 36, 37 und 43 gewechselt werden können. In Fig. 3 sind die genannten Filter entfernt, so daß deutlich die ansonsten von dem plattenförmigen Staubfilter 36 überdeckte Lufteintrittsöffnung 33, die von dem Umluftfilter 43 überdeckte Mündung 39 des Luftansaugstutzens 38 und der Lufteinlaß 29 des Gebläsegehäuses 28 zu sehen sind. In Fig. 4 ist das Filtergehäuse 32 mit Filterdeckel 34 komplett entfernt und nur noch das Gebläse 23 vorhanden. Deutlich ist der Lufteinlaß 29 und der den Luftauslaß umschließende Auslaßstutzen 30 des Gebläsegehäuses 28 zu sehen. Das im Schnittbild der Fig. 5 erkennbare Gebläserad 45 des Gebläses 23 wird von einem Elektromotor 44 angetrieben. Für einen schnellen Filterwechsel ist der Filterdeckel 34 auf das Filtergehäuse 32 aufgeclipst, wie dies in der Schnittdarstellung der Fig. 8 zu erkennen ist.

Zur Dosierung der aus dem Wasserkasten 21 angesaugten Frischluft und der aus der Fahrgastzelle 11 angesaugten Umluft sind in dem Belüftungsmodul 20, und zwar im Bereich der Filtervorrichtung 24, eine Bypassklappe 46 und eine Umluftklappe 47 vorgesehen, die in den Schnittdarstellungen der Fig. 6 und 7 zu erkennen sind. Die zweiflügelig ausgebildete Bypassklappe 46 ist an der vom Lufteinlaß 29 des Gebläsegehäuses 28 abgekehrten Stirnseite des hohlzylindrischen Geruchsfilters 37 angeordnet. Sie ist zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbar, wobei sie den lichten Querschnitt des Hohlzylinderinnenraums des Geruchsfilters 37 in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig abdeckt (Fig. 7) und ihrer anderen Schwenkendstellung maximal freigibt (Fig. 6). Bei geschlossener Bypassklappe 46 durchströmt die von der Lufteintrittsöffnung 33 kommende Frischluft oder - bei geöffneter Umluftklappe 47 - die über den Ansaugstutzen 38 einströmende Umluft den hohlzylindrischen Geruchsfilter 37 radial von außen nach innen und gelangt über den Lufteinlaß 29 in das Gebläsegehäuse 28. Bei geöffneter Bypassklappe 46 (Fig. 6) strömt die Frisch- oder Umluft direkt durch den Innenraum des Geruchsfilters 37 in den Lufteinlaß 29 des Gebläsegehäuses 28.

Die der Mündung 39 des Luftansaugstutzens 38 zugeordnete Umluftklappe 47 ist halbkugelförmig ausgebildet und ebenfalls zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbar. In der in Fig. 6 und 7 gezeigten Schwenkendstellung überdeckt die Umluftklappe 47 die Mündung 39 des Luftansaugstutzens 38 vollständig, so daß die Umluft abgesperrt ist und nur - wie dies durch die eingezeichneten Luftströmungspfeile symbolisiert ist - Frischluft über den Staubfilter 36 aus dem Wasserkasten 21 angesaugt wird. Wird die Umluftklappe 47 in ihre andere Schwenkendstellung überführt, so schwenkt sie in Fig. 7 um 90° nach oben und gibt dadurch die Mündung 39 des Luftansaugstutzens 38 frei, während sie gleichzeitig den Strömungsweg vom Staubfilter 36 zum Geruchsfilter 37 absperrt. Damit wird ausschließlich Umluft angesaugt, die je nach Stellung der Bypassklappe 46 durch den Geruchsfilter 37 hindurch oder unter Umgehung des Geruchsfilters 37 in den Lufteinlaß 29 des Gebläsegehäuses 28 gelangt.

Bei dem in Fig. 9 und 10 in gleicher Schnittdarstellung wie in Fig. 6 und 7 dargestellten, modifizierten Belüftungsmodul 20 ist gegenüber dem vorstehend beschriebenen Belüftungsmodul 20 lediglich die Form des Geruchsfilters 37' modifiziert und die Bypassklappe weggefallen. Im übrigen ist das Modul 20 unverändert, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Geruchsfilter 37' ist ebenfalls als Rotationskörper ausgebildet, nicht aber als Hohlzylinder, sondern als Paraboloid, dessen Körperform durch die Rotation einer Parabel um eine durch ihren Scheitelpunkt gehende Rotationsachse entsteht. Die kreisförmige Öffnung des Paraboloids überdeckt den Lufteinlaß 29 und die Frisch- oder Umluft durchströmt den Mantel des Paraboloids von außen nach innen. Dadurch, daß der Bauraum für die fehlende Bypassklappe von dem Geruchsfilter 37' eingenommen wird, ist die Anströmfläche des Geruchsfilters 37' ca. 45% größer als bei dem hohlzylindrischen Geruchsfilter 37 in Fig. 6 und 7.

Bei dem in Fig. 11 und 12 in gleichen Schnittdarstellungen dargestellten Belüftungsmodul 20 ist auf den gesonderten Geruchsfilter verzichtet und nur der plattenförmige Staubfilter 36 vorhanden, der auch durch einen ebenfalls plattenförmigen Kombifilter ersetzt werden kann. Filtergehäuse 32 und Filterdeckel 34 sind im Bereich zwischen dem Filterende des Staubfilters 36, also der Mündung 39 des Luftansaugstutzens 38, und dem Lufteinlaß 29 des Gebläsegehäuses 28 als kreisrunder Drallkanal 48 ausgebildet. Ebenso wie die Rotationskörperform der Geruchsfilter 37 und 37' in den Ausführungsbeispielen der Fig. 6 und 7 bzw. 9 und 10 wird die die Filtervorrichtung 24 durchströmende Luft, angeregt von dem Gebläserad 45, in dem kreisrunden Drallkanal 48 in Rotation versetzt, wodurch eine gute Füllung des Gebläses 23 mit Luft erfolgt und dadurch die erforderliche Antriebsleistung dieses Elektromotors 44 sinkt. Im übrigen stimmen Aufbau und Wirkungsweise des Gebläsemoduls 20 mit dem in Verbindung mit Fig. 1-8 beschriebenen Gebläsemodul 20 überein, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Das in Fig. 13 und 14 in verschiedenen Schnittdarstellungen und in Fig. 15-17 in verschiedenen Ansichten dargestellte Belüftungsmodul 20' zeichnet sich durch einen symmetrischen Aufbau mit mittig zwischen der Filtervorrichtung 24 angeordnetem Gebläse 23 auf. Das Gebläse 23 weist wiederum ein Gebläsegehäuse 51 mit beidseitigem, axialen Lufteinlaß 52 und mit tangentialem, von einem Auslaßstutzen 54 umschlossenen Luftauslaß 53 auf. Der Auslaßstutzen 54 überdeckt in gleicher Weise wieder die Wandöffnung 35 in der Stirnwand 13, an der der Klimakasten 19 der Klimaanlage mit seiner Lufteingangsöffnung angeschlossen ist. Die Filtervorrichtung 24 weist zwei identisch ausgebildete Filterkästen 55 mit jeweils einer Lufteintrittsöffnung 56 und einer Luftaustrittsöffnung 57 auf, die links und rechts an dem Gebläsegehäuse 51 angesetzt und drehbar befestigt sind, wobei die Lufteintrittsöffnungen 56 koaxial zu dem beidseitigen Lufteinlaß 52 des Gebläsegehäuses 51 ausgerichtet sind. An jedem Filtergehäuse 55 sind im Bereich der Lufteintrittsöffnung 56 ein dachartiger Gehäusevorsprung 58 (Fig. 13 und 15) ausgebildet, der über die Luftdurchtrittsöffnung 17 in der Motorhaube 16 eindringendes Wasser von der Lufteintrittsöffnung 56 abhält. Jede Lufteintrittsöffnung 56 ist mit einer in zwei Schwenkendstellungen schwenkbaren Frischluftklappe 58 ausgerüstet, die die Lufteintrittsöffnung 56 in ihrer einen Schwenkendstellung völlig abdeckt und in ihrer anderen Schwenkendstellung vollständig freigibt. In Fig. 13 sind beide Frischluftklappen 58 in ihrer Offenstellung dargestellt. In Fig. 14 ist die Frischluftklappe 58 des rechten Filterkastens 55 geschlossen und im linken Filterkasten 55 geöffnet. Hinter der Lufteintrittsöffnung 56 ist in jedem Filterkasten 55 ein plattenförmiger Staubfilter 59 so angeordnet, daß er den gesamten Querschnitt der Lufteintrittsöffnung 56 überdeckt. In Luftströmungsrichtung stromaufwärts des Staubfilters 59 ist in jedem Filterkasten 55 ein hohlzylindrischer Geruchsfilter 60, der z. B. ein Aktivkohlefilter sein kann, so angeordnet, daß die Filterachse koaxial mit der Achse des Lufteinlasses 52 des Gebläsegehäuses 51 ist und der Zylindermantel den Lufteinlaß 52 umschließt. An der dem Staubfilter 59 zugekehrten bzw. von dem Lufteinlaß 52 des Gebläsegehäuses 51 abgekehrten Stirnseite des Geruchsfilters 60 ist eine Bypassklappe 61 schwenkbar angeordnet. Die Bypassklappe 61 ist wiederum zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbar, wobei sie den lichten Querschnitt des Innenraums des hohlzylindrischen Geruchsfilters 60 in der einen Schwenkendstellung völlig abdeckt (in Fig. 13 und 14 im linken Filterkasten 55) und in ihrer anderen Schwenkendstellung vollständig freigibt (in Fig. 13 und 14 im rechten Filterkasten 55).

Wie aus der schematischen Schnittdarstellung in Fig. 18 und 19 hervorgeht, ist in jedem hohlzylindrischen Geruchsfilter 60 ein Viertel des Zylindermantels ausgespart und durch eine viertelkreisbogenförmige Gehäusewand 62 ersetzt. An jedem Filterkasten 55 ist ein Luftansaugstutzen 63 ausgebildet, der im Bereich der Aussparung des Geruchsfilters 60 mündet. Wie Fig. 14 zeigt, ist jeder Luftansaugstutzen 63 auf eine von zwei Umluftöffnungen 64 in der Stirnwand 13 auf gesetzt, die im Abstand von der Wandöffnung 35 angeordnet sind. Über diese Umluftöffnungen 64 kann von dem Gebläse 23 Umluft aus der Fahrgastzelle 11 angesaugt werden. Die Mündungen 66 der beiden Luftansaugstutzen 63 sind jeweils mit einer Umluftklappe 65 ausgestattet, wobei die Aussparungen in den hohlzylindrischen Geruchsfiltern 60 es ermöglichen, daß die Umluftklappen 65 in die Geruchsfilter 60 einschwenken können, was zu einer Verkürzung der Gesamtbaulänge des Moduls 20' führt. Jede Umluftklappe 65 ist wiederum zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbar so angeordnet, daß sie die Mündung 66 des Luftansaugstutzens 63 in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig freigibt (Fig. 14 rechter Filterkasten 55 und Fig. 18 und 19) und ihrer anderen Schwenkendstellung vollständig verschließt (Fig. 14 linker Filterkasten 55). In Fig. 18 ist ebenso wie in Fig. 14 illustriert, daß bei geöffneter Umluftklappe 65 im rechten Filterkasten 55 die Bypassklappe 61 geöffnet ist. Die vom Gebläse 23 angesaugte Umluft strömt über die Umluftöffnung 64 in der Stirnwand 13 unter Umgehung des Geruchsfilters 60 direkt in den Lufteinlaß 52 des Gebläsegehäuses 51. In Fig. 19 ist dagegen illustriert, daß die Bypassklappe 61 geschlossen ist. Die über die geöffnete Umluftklappe 65 angesaugte Umluft strömt nunmehr radial von außen nach innen durch den Zylindermantel des Geruchsfilters 60 zu dem Lufteinlaß 52 im Gebläsegehäuse 51.

In Fig. 13 und Fig. 14 ist im linken Filterkasten 55 durch Luftströmungspfeile illustriert, daß bei geschlossener Umluftklappe 65 und geöffneter Frischluftklappe 58 Luft aus dem Wasserkasten 21 über den Staubfilter 59 angesaugt wird und bei geschlossener Bypassklappe 61 den Zylindermantel des hohlzylindrischen Geruchsfilters 60 radial von außen nach innen durchströmt, um dann in den Lufteinlaß 52 des Gebläsegehäuses 51 einzutreten. In Fig. 13 ist im rechten Filterkasten 55 durch entsprechende Strömungspfeile dargestellt, daß die bei geöffneter Frischluftklappe 58 über den Staubfilter 59 angesaugte Luft bei geöffneter Bypassklappe 61 unter Umgehung der Filterfläche des Geruchsfilters 60 direkt durch den hohlzylindrischen Innenraum des Geruchsfilters 60 in den Lufteinlaß 52 im Gebläsegehäuse 51 einströmt.

In allen schematischen Darstellungen ist beim Gebläse 23 wiederum das Gebläserad mit 45 und der Elektromotor zum Antrieb des Gebläserads 45 mit 44 bezeichnet.

In Fig. 20 ist ein modifiziertes Belüftungsmodul 20' im Längsschnitt, also in der gleichen Darstellung wie in Fig. 13, schematisch dargestellt. Es unterscheidet sich von dem in Fig. 13 dargestellten Modul 20' nur dadurch, daß die plattenförmigen Staubfilter 59 nicht quer zur Modulachse ausgerichtet sind und in Einbaulage also etwa vertikal oder leicht geneigt vertikal stehen, sondern parallel zur Modulachse ausgerichtet sind und in Einbaulage etwa horizontal liegen. Die beiden Staubfilter 59 sind dabei zu einem einzigen Filter 59' zusammengefaßt, wobei sich das Filter 59' oberhalb der beiden Geruchsfilter 60 und dem Gebläsegehäuse 51 erstreckt und parallel zur Gebläseachse und den Filterachsen verläuft. Die über die Lufteintrittsöffnungen 56 angesaugte Frischluft durchströmt den Filter 59' von oben nach unten, um dann bei geschlossener Bypassklappe 61 durch den Mantel des hohlzylindrischen Geruchsfilter 60 hindurch oder bei geöffneter Bypassklappe 61 unter Umgehung des Filtermantels direkt über den Innenraum des Geruchsfilters 60 in den Lufteinlaß 52 im Gebläsegehäuse 51 einzuströmen. Im übrigen sind Aufbau und Funktionsweise des Belüftungsmoduls 20' gemäß Fig. 20 identisch mit dem in Fig. 13 dargestellten Modul 20', so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Claims (15)

1. Fahrzeugkarosserie mit einer Stirnwand (13), die eine Fahrgastzelle (11) gegenüber einem mittels einer Motorhaube (16) abdeckbaren Motorraum (12) abschottet und zusammen mit einer Windschutzscheibe (15) frontseitig begrenzt, mit einem vor der Stirnwand (13) ausgebildeten, gegenüber dem Motorraum (12) abgedichteten Wasserkasten (21), der oberseitig von einem eine Luftdurchtrittsöffnung (17) aufweisenden Abschnitt der Motorhaube (16) und von einer an der Windschutzscheibe (15) ansetzenden Wasserauffangrinne (49) begrenzt ist, und mit einem im Wasserkasten (21) untergebrachten Gebläse (23) zur Belüftung der Fahrgastzelle (11), insbesondere zur Luftversorgung einer Heizungs- oder Klimaanlage, das über eine Filtervorrichtung (23) Frischluft aus dem Wasserkasten (21) ansaugt, dadurch gekennzeichnet, daß Gebläse (23) und Filtervorrichtung (24) zu einem Belüftungsmodul (20) zusammengefaßt sind, indem ein mindestens einen Luftfilter (29, 37) aufnehmendes Filtergehäuse (32), das eine an der von der Motorhaube (16) wegweisenden Unterseite angeordnete Lufteintrittsöffnung (33) und einen den Filter (36, 37) überdeckenden, abnehmbaren Filterdeckel (34) aufweist, an dem axialen Lufteinlaß (29) eines Gebläsegehäuses (28) angesetzt ist, das mit einem einen tangentialen Luftauslaß (29) umschließenden Auslaßstutzen (30) auf einer Wandöffnung (35) in der Stirnwand (13) aufgesetzt ist.

2. Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Filtergehäuse (32) ein die Lufteintrittsöffnung (33) überdeckender, plattenförmiger Staubfilter (36) und ein als Rotationskörper ausgebildeter Geruchsfilter (37) in Luftströmungsrichtung hintereinander so angeordnet sind, daß der Rotationskörper koaxial zum Lufteinlaß (29) des Gebläsegehäuses (28) liegt und seine Achse etwa rechtwinklig zu der Normalen des plattenförmigen Staubfilters (36) ausgerichtet ist.

3. Karosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper ein Hohlzylinder ist, dessen Mantelfläche radial durchströmbar ist und den Lufteinlaß (29) des Gebläsegehäuses (28) umschließt, daß im Innenraum des Hohlzylinders an dessen vom Lufteinlaß (29) abgekehrten Stirnseite eine vorzugsweise zweiflügelige Bypassklappe (46) zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbar so angeordnet ist, daß sie den lichten Querschnitt des Hohlzylinder- Innenraums in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig abdeckt und in ihrer anderen Schwenkendstellung maximal freigibt.

4. Karosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper ein Paraboloid mit durchströmbarer Mantelfläche ist, das mit seiner kreisförmigen Öffnung den Lufteinlaß (29) des Gebläsegehäuse (28) umschließt.

5. Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Filtergehäuse (32) ein die Lufteintrittsöffnung (33) überdeckender, plattenförmiger Staub- oder Kombifilter (36) angeordnet ist und daß Filtergehäuse (32) und Filterdeckel (34) im Bereich zwischen Filterende und Lufteinlaß (29) des Gebläsegehäuses (28) einen kreisrunden Drallkanal bilden.

6. Karosserie nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (32) einen auf eine Stirnwandöffnung aufgesetzten Luftansaugstutzen (38) aufweist, der in Luftströmungsrichtung gesehen hinter dem die Lufteintrittsöffnung (33) überdeckenden Filter (36) im Innern des Filtergehäuses (32) mündet, und daß in dem Filtergehäuse (32) eine dem Luftansaugstutzen (38) zugeordnete, halbkugelförmige Umluftklappe (47) zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbar so angeordnet ist, daß die Mündung (39) des Luftansaugstutzens (38) in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig abgedeckt und in ihrer anderen Schwenkendstellung völlig freigegeben ist.

7. Karosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der halbkugelförmigen Umluftklappe (47) so vorgenommen ist, daß sie den Strömungsweg vom plattenförmigen Filter (36) zum Gebläse (23) in ihrer die Mündung (39) des Luftansaugstutzens (38) freigebenden Schwenkendstellung vollständig sperrt und in ihrer die Mündung (39) abdeckenden Schwenkendstellung vollständig freigibt.

8. Karosserie nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mündung (39) des Luftansaugstutzens (38) im Filtergehäuse (32) ein Umluftfilter (43) oder Sieb angeordnet ist.

9. Karosserie nach dem Obergriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (23) und die Filtervorrichtung (24) zu einem Belüftungsmodul (20') zusammengefaßt sind, indem zwei jeweils mindestens einen Filter (59, 60) aufnehmende, mit jeweils einer Lufteintrittsöffnung (57) und einer Luftaustrittsöffnung (58) versehene Filterkästen (55) auf beiden Stirnseiten eines einen axialen Lufteinlaß (52) und tangentialen, von einem Auslaßstutzen (54) umschlossenen Luftauslaß (53) aufweisenden Gebläsegehäuses (51) an diesem drehbar so angesetzt sind, daß ihre Luftaustrittsöffnungen (57) koaxial mit dem Lufteinlaß (52) des Gebläsegehäuses (51) sind, und das Gebläsegehäuse (51) mit seinem Auslaßstutzen (54) auf einer Wandöffnung (35) in der Stirnwand (13) aufgesetzt ist.

10. Karosserie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Filterkasten (55) ein plattenförmiger Staubfilter (59) und ein hohlzylindrischer Geruchsfilter (60) in Luftströmungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind und daß an der dem Staubfilter (59) zugekehrten Stirnseite des Geruchsfilters (60) eine Bypassklappe (61) zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbar so angeordnet ist, daß sie den lichten Innenraumquerschnitt des hohlzylindrischen Geruchsfilters (60) in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig abdeckt und ihrer anderen Schwenkendstellung maximal freigibt.

11. Karosserie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem hohlzylindrischen Geruchsfilter (60) ein Viertel des Zylindermantels ausgespart und durch eine viertelkreisbogenförmige Gehäusewand (62) ersetzt ist, daß im Bereich der Aussparung ein an jedem Filterkasten (55) ausgebildeter, auf eine Umluftöffnung (64) in der Stirnwand (13) aufgesetzter Luftausgangsstutzen (63) mündet und daß an der Mündung (66) des Luftansaugstutzens (63) eine Umluftklappe (65) zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbar so angeordnet ist, daß der lichte Querschnitt der Mündung (66) in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig abgedeckt und in ihrer anderen Schwenkendstellung maximal freigegeben ist.

12. Karosserie nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Staubfilter (59) im jeweiligen Filterkasten (55) so angeordnet sind, daß ihre Filterflächen quer zur Gehäuseachse des Gebläsegehäuses (51) verläuft.

13. Karosserie nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Staubfilter (59) im jeweiligen Filterkasten (55) so angeordnet sind, daß ihre Filterflächen parallel zur Gehäuseachse des Gebläsegehäuses (51) verlaufen, und vorzugsweise daß die beiden Staubfilter zu einem einstückigen Filter (59') zusammengefaßt sind, der sich über das Gebläsegehäuse (51) und die beiden Geruchsfilter (60) hinweg erstreckt.

14. Karosserie nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Filterkasten (55) an seiner Lufteintrittsöffnung(56) einen dachartigen Gehäusevorsprung (67) zum Abhalten von in den Wasserkasten (21) einströmendem Wasser aufweist.

15. Karosserie nach einem der Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lufteintrittsöffnung (56) jedes Filterkastens (55) eine zwischen zwei Schwenkendstellungen schwenkbare Frischluftklappe (58) so angeordnet ist, daß sie die Lufteintrittsöffnung (56) in ihrer einen Schwenkendstellung vollständig abdeckt und ihrer anderen Schwenkendstellung völlig freigibt.