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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Klimagerät für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei Kraftfahrzeugen sind Klimaanlagen bekannt, bei welchem in einem Kältemittelkreislauf ein Kältemittel strömt, um in einem Verdampfer Luft durch Wärmeübertragung von der Luft auf das Kältemittel zu kühlen und bei welchen in einem Kühlmittelkreislauf ein heißes Kühlmittel strömt, um in einem Heizkörper Luft durch Wärmeübertragung von dem Kühlmittel auf die Luft zu erwärmen.
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Dabei sind der Verdampfer und der Heizkörper in einem Gehäuse eines Klimageräts angeordnet, in welchem ein Luftkanal vorgesehen ist. Der Verdampfer und der Heizkörper sind dabei in dem Luftkanal angeordnet, so dass die von einem Gebläse geförderte Luft den Luftkanal durchströmt. Dabei durchströmt die Luft auch den Verdampfer. Stromabwärts des Verdampfers ist der Heizkörper angeordnet, wobei typischerweise nach dem Verdampfer eine Mischklappe vorgesehen ist, welche den Anteil von durch den Verdampfer abgekühlter Kaltluft, welche durch den Heizkörper geleitet wird und dem Anteil von Kaltluft, welche an dem Heizkörper vorbeiströmt, regelt, wobei die an dem Heizkörper vorbeiströmende Kaltluft und die durch den Heizkörper strömende und dort erwärmte Warmluft stromabwärts des Heizkörpers in einer Mischkammer zumindest teilweise gemischt und an Luftauslässe verteilt wird.
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Dabei ist es beispielsweise auch durch die
DE 103 17 039 B4 oder die
EP 2 450 204 B1 bekannt, dass ein Bypasskanal vorgesehen ist, welcher den Verdampfer umgeht, so dass die von dem Gebläse geförderte Luft nur anteilig durch den Verdampfer strömt und anteilig an dem Verdampfer vorbei durch den Bypasskanal strömen kann, wenn dieser von einer Bypassklappe freigegeben ist, welche die Durchströmung des Bypasskanals regelt.
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Diese Bypassluftströmung hat den Vorteil, dass die Bypassluft nicht von dem Verdampfer abgekühlt werden muss, was Energie sparend ist, weil die abzukühlende Luftmenge im Falle einer Bypassluftströmung gegenüber einer maximalen Luftströmung durch den Verdampfer geringer ist. Dabei wird die nicht durch den Verdampfer strömende Bypassluft aber auch nicht nur nicht abgekühlt, sondern auch dadurch nicht entfeuchtet, was wiederum als nachteilig angesehen werden kann. Allerdings hat diese Gestaltung auch den Vorteil, dass die Leistung des Kompressors reduziert ist und der Druckabfall durch den Verdampfer sinkt, was insgesamt als positiv zu bewerten ist.
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Wird daher die Bypassluft stromabwärts des Verdampfers mit der Kaltluft aus dem Verdampfer mittels einer Mischeinrichtung vermischt, so sorgt die Mischeinrichtung für einen unerwünschten Druckabfall, auch wenn der Bypasskanal verschlossen ist, so dass dadurch auch im Nichtbypassbetrieb bei geschlossener Bypassklappe der Druckabfall durch die Mischeinrichtung verschlechtert wird, was wiederum ungünstig erscheint.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Klimagerät für eine Klimaanlage zu schaffen, welches einen geringen Druckabfall aufweist, auch im Falle eines geschlossenen Bypasskanals im Nichtbypassbetrieb und welches eine gute Durchmischung der Bypassluft im Bypassbetrieb erlaubt.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Klimagerät für eine Klimaanlage mit einem Gehäuse mit zumindest einem Luftkanal, welcher sich in dem Gehäuse erstreckt, wobei in dem Luftkanal ein Verdampfer angeordnet ist, durch welchen Luft des Luftkanals durchströmbar ist, so dass die den Verdampfer durchströmende Luft durch den Verdampfer kühlbar ist, wobei ein erster Bypasskanal vorgesehen ist, welcher den Verdampfer umgeht, so dass Luft aus dem Luftkanal stromaufwärts des Verdampfers in den ersten Bypasskanal strömt, durch den ersten Bypasskanal strömt und stromabwärts des Verdampfers wieder in den Luftkanal strömt, so dass diese Luft nicht durch den Verdampfer gekühlt wird, wobei ein erstes Luftstromsteuerelement vorgesehen ist, welches die Durchströmung des ersten Bypasskanals steuert, so dass das erste Luftstromsteuerelement in einer ersten Betriebsstellung, in dem Nichtbypassbetrieb, die Durchströmung des ersten Bypasskanals sperrt und das erste Luftstromsteuerelement in einer zweiten Betriebsstellung, in dem Bypassbetrieb, den ersten Bypasskanal freigibt und das erste Luftstromsteuerelement zwischen der ersten Betriebsstellung und der zweiten Betriebsstellung verlagerbar ist, wobei das erste Luftstromsteuerelement derart angeordnet ist, dass es in der zweiten Betriebsstellung die Luftströmung aus dem Verdampfer zumindest teilweise zumindest stört oder blockiert. Damit wird bewirkt, dass eine geeignete verbesserte Einströmung der Luft aus dem ersten Bypasskanal in den Luftkanal erfolgt, so dass eine gute Vermischung von Luft aus dem ersten Bypasskanal und Luft aus dem Verdampfer erfolgt, wobei dies im Bypassbetrieb der zweiten Betriebsstellung erfolgt. Im Nichtbypassbetrieb wird der Verdampfer durch das Luftstromsteuerelement nicht abgedeckt, so dass die Luftströmung durch den Verdampfer durch das Luftstromsteuerelement nicht gestört wird und kein unnötiger Druckabfall entsteht.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn das erste Luftstromsteuerelement stromabwärts des Verdampfers derart angeordnet ist, so dass es in der zweiten Betriebsstellung in den stromabwärts des Verdampfers strömenden Luftstrom eingreift. Dadurch wird eine effektive Mischung von Luft aus dem Verdampfer und Luft aus dem Bypasskanal erlaubt.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn das erste Luftstromsteuerelement stromabwärts des Verdampfers derart angeordnet ist, so dass es in der zweiten Betriebsstellung den Verdampfer zumindest bereichsweise abdeckt. Damit kann die Luftströmung aus dem Bypass in dem abgedeckten Bereich von der Luftströmung durch den Verdampfer geschützt werden. Auch dient die Abdeckung der Umleitung der Luft aus dem Verdampfer, so dass sich die Mischung der Luft aus dem Verdampfer an einer anderen Stelle im Luftkanal bildet. Vorteilhaft ist dabei, wenn Luft aus dem Verdampfer durch die Abdeckung mittels des Luftstromsteuerelements umgeleitet wird, so dass die Vermischung dieser umgelenkten Luft mit der Luft aus dem ersten Bypasskanal an einem anderen Ort im Luftkanal erfolgt.
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Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn der erste Bypasskanal in eine Anzahl von ersten Bypassteilkanälen unterteilt ist. Dadurch kann die Anordnung und Ausrichtung der ersten Bypassteilkanäle günstig gewählt werden, insbesondere auch mit abgesperrten Bereichen, wo keine Bypassströmung austreten kann, so dass es im Bereich des Verdampfers Austrittsbereiche des ersten Bypasskanals und verschlossene Bereiche gibt, die sich gegebenenfalls auch abwechseln.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der erste Bypasskanal in eine Anzahl beabstandet zueinander angeordneter erster Bypassteilkanäle unterteilt ist. Dadurch wird der Bypasskanal durch eine Reihe von Bypassteilkanälen gebildet, die vorteilhaft beabstandet voneinander sind, so dass zwischen den Bypassteilkanälen Raum verbleibt für Bereiche, die nicht von Luft durch den Bypass gespeist werden. Diese Bereiche können dann vorteilhaft durch Luft aus dem Verdampfer gespeist werden.
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Besonders vorteilhaft ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel auch, wenn das erste Luftstromsteuerelement eine Anzahl von ersten Steuerflächen aufweist, welche jeweils einem ersten Bypassteilkanal zugeordnet sind. Dabei können die einzelnen Steuerflächen den jeweils zugeordneten Bypassteilkanal freigeben oder sperren.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn das erste Luftstromsteuerelement in einer ersten Betriebsstellung die Durchströmung der ersten Bypassteilkanäle mittels der ersten Steuerflächen sperrt und das erste Luftstromsteuerelement in einer zweiten Betriebsstellung die ersten Bypassteilkanäle mittels der ersten Steuerflächen freigibt. Dabei verschließt vorteilhaft und optional jede der Steuerflächen einen Bypassteilkanal und kann diesen entsprechend auch freigeben.
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Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn das erste Luftstromsteuerelement beabstandet zueinander angeordnete erste Durchströmungsbereiche ausbildet, so dass das erste Luftstromsteuerelement in einer ersten Betriebsstellung die Durchströmung des ersten Bypasskanals oder der ersten Bypassteilkanäle sperrt und das erste Luftstromsteuerelement in einer zweiten Betriebsstellung den ersten Bypasskanal oder die ersten Bypassteilkanäle im Bereich der ersten Durchströmungsbereiche freigibt und optional zwischen den ersten Durchströmungsbereichen sperrt. Damit kann mit einem modulierten Luftstromsteuerelement eine geeignete Funktionalität erreicht werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das erste Luftstromsteuerelement zwischen den beabstandet zueinander angeordneten ersten Durchströmungsbereichen zumindest einen ersten Sperrbereich oder erste Sperrbereiche ausbildet, welcher/welche in einer ersten Betriebsstellung die Durchströmung des ersten Bypasskanals oder der ersten Bypassteilkanäle sperrt/sperren und in einer zweiten Betriebsstellung den ersten Bypasskanal oder die ersten Bypassteilkanäle im Bereich zwischen den ersten Durchströmungsbereichen sperrt/sperren. Dadurch werden die ersten Bypassteilkanäle hinsichtlich ihrer Durchströmung steuerbar, wobei die Bereiche zwischen den Bypassteilkanälen versperrbar sind. Dadurch wird erreicht, dass die Luftströmung durch die Bypassteilkanäle in beabstandeten Strömungspfaden erfolgt, so dass zwischen diesen Strömungspfaden ein dazu verschränkter weiterer Strömungspfad, beispielsweise ausgehend vom Verdampferausgang, ermöglicht wird.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn in dem Luftkanal stromabwärts des Verdampfers ein Heizkörper angeordnet ist, durch welchen Luft des Luftkanals durchströmbar ist, so dass die den Heizkörper durchströmende Luft durch den Heizkörper erwärmbar ist. Damit wird erreicht, dass neben der Kühlung und damit auch einhergehenden Entfeuchtung auch eine Erwärmung von Luft im Luftkanal gesteuert erfolgen kann.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn ein zweiter Bypasskanal vorgesehen ist, welcher den Heizkörper umgeht, so dass Luft aus dem Luftkanal stromaufwärts des Heizkörpers in den zweiten Bypasskanal strömt, durch den zweiten Bypasskanal strömt und stromabwärts des Heizkörpers wieder in den Luftkanal strömt, so dass diese Luft nicht durch den Heizkörper erwärmt wird. Dadurch wird es ermöglicht, dass Luft beispielsweise vom Verdampfer als Kaltluft, an dem Heizkörper vorbei strömt und als Kaltluft stromabwärts des Heizkörpers wieder einer vom Heizkörper erwärmten Luft zugemischt wird oder zu einem Luftauslass zugeleitet werden kann.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn das erste Luftstromsteuerelement und/oder das Gehäuse derart ausgebildet ist bzw. sind, dass Luft aus dem ersten Bypasskanal durch den Luftkanal stromabwärts des Verdampfers zum Heizkörper geleitet wird bzw. leitbar ist und Luft aus dem Verdampfer stromabwärts des Verdampfers zu dem zweiten Bypasskanal geleitet wird bzw. leitbar ist. Dies kann beispielsweise durch die Gestaltung des Gehäuses mit einer gebogenen Gehäusewand erreicht werden, so dass die Luft, die durch den ersten Bypasskanal strömt hin zum Heizkörper gelenkt wird. Andererseits kann durch Freisparungen in dem ersten Luftstromsteuerelement Luft aus dem Verdampfer stromabwärts des Verdampfers zu dem zweiten Bypasskanal geleitet werden, wenn das Gehäuse dort eine entsprechende Luftführung aufweist, insbesondere eine entsprechende Luftkanalführung.
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Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wenn die Luftströmung durch die ersten Durchströmungsbereiche oder entlang der Steuerflächen in der zweiten Betriebsstellung des ersten Luftstromsteuerelements hin zu dem Heizkörper geleitet wird, beispielsweise durch eine entsprechende Gestaltung der Gehäusewand des Bypasskanals bzw. des Luftkanals, und die Luftströmung durch den Verdampfer und zwischen den ersten Durchströmungsbereichen oder zwischen den Steuerflächen zu dem zweiten Bypasskanal geleitet wird.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn das Gehäuse und/oder das Luftstromsteuerelement Trennwände aufweist, um die die Luftströmung durch die ersten Durchströmungsbereiche oder entlang der Steuerflächen in der zweiten Betriebsstellung des ersten Luftstromsteuerelements hin zu dem Heizkörper von der Luftströmung durch den Verdampfer und zwischen den ersten Durchströmungsbereichen oder zwischen den Steuerflächen zu trennen. Mit diesen Trennwänden kann im Bereich ihrer Erstreckung eine Luftmischung in der Richtung senkrecht zu den Trennwänden eingeschränkt werden, so dass eine Temperaturstabilität der Luftströmungen zumindest abschnittsweise erreichbar ist. Dies ist dann vorteilhaft, wenn beispielsweise nicht gekühlte Luft zum Heizkörper und gekühlte Luft zum zweiten Bypasskanal geführt werden soll, ohne dass eine stärkere Vermischung mit anders temperierter Luft erfolgt.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Trennwände des Gehäuses mit den Trennwänden des Luftstromsteuerelements kooperieren. Dadurch kann ein verbesserter Effekt erreicht werden, beispielsweise wenn die jeweiligen Trennwände des Luftstromsteuerelements sich mit den Trennwänden des Gehäuses gegenseitig ergänzen bzw. verlängern, um eine verbesserte Trennung der Luftströme zu erreichen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn in dem zweiten Bypasskanal ein zweites Luftstromsteuerelement vorgesehen ist. Dadurch kann die Luftströmung durch den zweiten Bypasskanal ebenso gesteuert werden, um erwünschte Luftzustände bzw. Luftströmungen zu erreichen.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn das erste Luftstromsteuerelement als Fahnenklappe mit einer Drehachse und daran in Längsrichtung der Drehachse zueinander beabstandet angeordneten Steuerflächen ausgebildet ist. Damit wird eine einfache Gestaltung erreicht, mittels welcher die verschiedenen ersten Bypassteilkanäle sicher zur Durchströmung geöffnet bzw. gesperrt werden können.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das erste Luftstromsteuerelement als Fahnenklappe mit einer Drehachse und daran in Längsrichtung der Drehachse zueinander beabstandet angeordneten ersten Steuerflächen und zweiten Steuerflächen ausgebildet ist, wobei die ersten Steuerflächen und die zweiten Steuerflächen sich in Längsrichtung der Drehachse abwechseln und wobei die ersten Steuerflächen und die zweiten Steuerflächen um einen vordefinierten Winkel α > 0 zueinander um die Drehachse verdreht angeordnet sind. Auch dadurch kann eine einfache Gestaltung bei guter Steuerbarkeit erreicht werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn zwischen den ersten Steuerflächen und den zweiten Steuerflächen jeweils eine Trennwand angeordnet ist, welche jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse ausgerichtet ist. Damit wird eine Trennung von Luftströmungen erreicht, was vorteilhaft ist.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn ein Bereich zwischen zwei Trennwänden und einer ersten Steuerfläche einen ersten Durchströmungsbereich ausbildet und ein Bereich zwischen zwei Trennwänden und einer zweiten Steuerfläche einen Sperrbereich ausbildet. Damit wird eine gute Steuerbarkeit von Luftströmungen erreicht, was vorteilhaft ist.
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Figurenliste
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Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klimageräts,
- 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Luftstromsteuerelements,
- 3 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Luftstromsteuerelements,
- 4 eine schematische Teilschnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klimageräts,
- 5 eine schematische, teilweise Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klimageräts,
- 6 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klimageräts,
- 7 eine schematische, teilweise Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klimageräts,
- 8 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klimageräts,
- 9 eine perspektivische Teilansicht eines Klimageräts gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 10 eine weitere perspektivische Teilansicht eines Klimageräts gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 11 eine Teilschnittansicht eines Klimageräts gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 12 eine weitere Teilschnittansicht eines Klimageräts gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 13 eine weitere Teilschnittansicht eines Klimageräts gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
- 14 eine weitere Teilschnittansicht eines Klimageräts gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel der 13,
- 15 eine weitere Teilschnittansicht eines Klimageräts gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel der 13, und
- 16 eine weitere Teilschnittansicht eines Klimageräts gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel der 13.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung eines Klimageräts 1 für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welches ein Gehäuse 2 aufweist, in welchem zumindest ein Luftkanal 3 ausgebildet ist und sich in dem Gehäuse 2 erstreckt.
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Das Klimagerät 1 weist dabei ein nicht dargestelltes Gebläse auf, welches Luft 5 von einem Lufteinlass durch den Luftkanal 3 fördert, wobei die Luft 5 nach ihrer Temperierung bzw. Konditionierung an einem Luftauslass das Klimagerät 1 verlässt und beispielsweise direkt oder über zumindest einen weiteren Luftverteilkanal in einen zu temperierenden Raum ausgelassen wird, beispielsweise in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs. Der Luftkanal 3 erstreckt sich also zwischen zumindest einem nicht dargestellten Lufteinlass und einem nicht dargestellten Luftauslass des Gehäuses 2.
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In dem Gehäuse 2 ist in dem Luftkanal 3 ein Verdampfer 4 als Kühleinrichtung zur Kühlung von Luft 5 vorgesehen, wobei die zu kühlende Luft 5 den Verdampfer 4 durchströmt. Dabei findet eine Wärmeübertragung von der Luft 5 auf das kühlende Medium statt, das durch den Verdampfer 4 strömt, beispielsweise ein Kältemittel. Die Luft 5 wird dabei abgekühlt.
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Weiterhin ist zu erkennen, dass ein erster Bypasskanal 6 vorgesehen ist, welcher den Verdampfer 4 umgeht, so dass Luft 5 aus dem Luftkanal 3 stromaufwärts des Verdampfers 4 in den ersten Bypasskanal 6 strömt, durch den ersten Bypasskanal 6 strömt und stromabwärts des Verdampfers 4 wieder in den Luftkanal 3 strömt. Die den ersten Bypasskanal 6 durchströmende Luft 5 wird nicht durch den Verdampfer 4 gekühlt.
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Man kann also eine Luftströmung 7 durch den Verdampfer 4 von einer Luftströmung 8 durch den ersten Bypasskanal 6 unterscheiden.
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Weiterhin ist ein erstes Luftstromsteuerelement 9 vorgesehen, wie eine Klappe etc., welches die Durchströmung des ersten Bypasskanals 6 steuert. Das Luftstromsteuerelement 9 ist dabei derart verschwenkbar oder verlagerbar ausgebildet und angeordnet, so dass das erste Luftstromsteuerelement 9 in einer ersten Betriebsstellung I die Durchströmung des ersten Bypasskanals 6 sperrt. In dieser Betriebsstellung I ist der erste Bypasskanal 6 im Wesentlichen verschlossen durch das erste Luftstromsteuerelement 9.
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Weiterhin ist das erste Luftstromsteuerelement 9 in einer zweiten Betriebsstellung II derart eingestellt, dass es den ersten Bypasskanal 6 freigibt, wie öffnet, so dass eine Durchströmung des ersten Bypasskanals 6 ermöglicht wird.
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Weiterhin ist das erste Luftstromsteuerelement 9 zwischen der ersten Betriebsstellung I und der zweiten Betriebsstellung II verlagerbar, insbesondere kontinuierlich verlagerbar und in zumindest einzelnen oder in allen Zwischenstellungen zwischen der ersten Betriebsstellung I und der zweiten Betriebsstellung II einstellbar.
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Wie aus 1 auch erkennbar ist, ist das erste Luftstromsteuerelement 9 derart angeordnet, dass es in der zweiten Betriebsstellung II die Luftströmung 7 aus dem Verdampfer 4 zumindest teilweise zumindest stört oder blockiert. Es ist zu erkennen, dass das Luftstromsteuerelement 9 in der zweiten Betriebsstellung II die Luft 5 aus dem Verdampfer 4 umlenkt, insbesondere weg von dem ersten Bypasskanal 6 umlenkt.
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Das erste Luftstromsteuerelement 9 ist dabei stromabwärts des Verdampfers 4 derart angeordnet, dass es in der zweiten Betriebsstellung II in den stromabwärts des Verdampfers 4 strömenden Luftstrom 7 eingreift, um den Luftstrom zu beeinflussen bzw. umzulenken. Alternativ könnte der Luftstrom 7 auch durch das erste Luftstromsteuerelement 9 blockiert werden.
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Entsprechend ist das erste Luftstromsteuerelement 9 stromabwärts des Verdampfers 4 derart angeordnet, so dass es in der zweiten Betriebsstellung II den Verdampfer zumindest bereichsweise abdecken kann.
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In 1 ist auch zu erkennen, dass der erste Bypasskanal 6 als Art Vertiefung bzw. Verbreiterung des Luftkanals 3 unterhalb des Verdampfers 4 ausgebildet ist. Dies kann grundsätzlich alternativ oder zusätzlich auch oberhalb und/oder seitlich des Verdampfers 4 ausgebildet sein.
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Die unten angeordnete Ausbildung des ersten Bypasskanals 6 hat den Vorteil, dass in den ersten Bypasskanal 6 ein Kondensatablauf 10 mit einer Kondensatauffangwanne 11 angeordnet ist. Diese Kondensatauffangwanne 11 kann beispielsweise als Einsetzteil ausgebildet sein, welches in das Gehäuse 2 im Bereich unterhalb des Verdampfers 4 eingesetzt wird. Dabei ist ein Abflusskanal 12, beispielsweise als Rohr, vorgesehen, welches zu einer Auslassöffnung im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs führt.
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Der Bypasskanal 6 kann als ein einziger Kanal ausgebildet sein. Der Bypasskanal 6 kann alternativ auch in eine Anzahl von ersten Bypassteilkanälen unterteilt sein. Diese können beispielsweise nebeneinander, insbesondere in Längsrichtung des Verdampfers 4, nebeneinander angeordnet sein. Dabei kann es auch besonders vorteilhaft sein, wenn der erste Bypasskanal 6 in eine Anzahl beabstandet zueinander angeordneter erster Bypassteilkanäle unterteilt ist. Dabei sind die jeweiligen Bypassteilkanäle derart angeordnet, dass ein Zwischenraum zwischen jeweils zwei solcher Bypassteilkanäle ausgebildet ist.
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Das erste Luftstromsteuerelement 9 kann grundsätzlich als Fahnenklappe, als Trommelklappe oder anderweitig ausgebildet sein. In 1 ist zu erkennen, dass das erste Luftstromsteuerelement 9 als Fahnenklappe mit einer Drehachse 13 und daran in Längsrichtung der Drehachse 13 angeordneter Steuerfläche 14 ausgebildet ist. Dies ist dann vorteilhaft, wenn ein einzelner erster Bypasskanal 6 vorgesehen ist.
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Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines ersten Luftstromsteuerelements 9 für eine Anordnung von Bypassteilkanälen als erstem Bypasskanal 6. Das erste Luftstromsteuerelement 9 weist eine Drehachse 13 und eine Anzahl von zueinander beabstandet angeordneter erster Steuerflächen 14 auf. Die ersten Steuerflächen 14 sind mit einem definierten Abstand zueinander angeordnet.
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Das erste Luftstromsteuerelement 9 ist derart ausgebildet, dass es eine Anzahl von ersten Steuerflächen 14 aufweist, welche jeweils einem ersten Bypassteilkanal zugeordnet sind.
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Das erste Luftstromsteuerelement 9 sperrt in einer ersten Betriebsstellung I die Durchströmung der ersten Bypassteilkanäle mittels der ersten Steuerflächen 14 und das erste Luftstromsteuerelement 9 gibt in einer zweiten Betriebsstellung II die ersten Bypassteilkanäle mittels der ersten Steuerflächen 14 frei, wie dies in 1 angedeutet ist.
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Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ersten Luftstromsteuerelements 9. Das erste Luftstromsteuerelement 9 weist eine Drehachse 13 und beabstandet zueinander angeordnete erste Durchströmungsbereiche 15 auf, so dass das erste Luftstromsteuerelement 9 in einer ersten Betriebsstellung I die Durchströmung des ersten Bypasskanals 6 oder der ersten Bypassteilkanäle sperrt und das erste Luftstromsteuerelement 9 in einer zweiten Betriebsstellung II den ersten Bypasskanal 6 oder die ersten Bypassteilkanäle im Bereich der ersten Durchströmungsbereiche 15 freigibt. Optional zwischen den ersten Durchströmungsbereichen 15 sperrt.
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Dabei weist das erste Luftstromsteuerelement 9 der 3 zwischen den beabstandet zueinander angeordneten ersten Durchströmungsbereichen 15 zumindest einen ersten Sperrbereich 16 oder erste Sperrbereiche 16 auf, welcher/welche in einer ersten Betriebsstellung I die Durchströmung des ersten Bypasskanals 6 oder der ersten Bypassteilkanäle sperrt/sperren und in einer zweiten Betriebsstellung II den ersten Bypasskanal 6 oder die ersten Bypassteilkanäle im Bereich zwischen den ersten Durchströmungsbereichen 15 sperrt/sperren. Im Bereich der Durchströmungsbereiche 15 erfolgt hingegen eine Durchströmung in der zweiten Betriebsstellung II.
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Dabei ist das erste Luftstromsteuerelement 9 gemäß 3 als Fahnenklappe mit einer Drehachse 13 und daran in Längsrichtung der Drehachse 13 zueinander beabstandet angeordneten ersten Steuerflächen 17 und zweiten Steuerflächen 18 ausgebildet, wobei die ersten Steuerflächen 17 und die zweiten Steuerflächen 18 sich in Längsrichtung der Drehachse 13 abwechseln und wobei die ersten Steuerflächen 17 und die zweiten Steuerflächen 18 um einen vordefinierten Winkel α > 0 zueinander um die Drehachse 13 verdreht angeordnet sind. Dabei ist α im Bereich von etwa 10° bis 45°, bevorzugt etwa 20° bis 30°.
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Weiterhin ist zu erkennen, dass zwischen den ersten Steuerflächen 17 und den zweiten Steuerflächen 18 jeweils eine Trennwand 19 angeordnet ist, welche jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 13 ausgerichtet ist.
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Auch ist zu erkennen, dass an beiden Endbereichen des Luftstromsteuerelements 9 Trennwände 20 angeordnet sind, welche jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 13 ausgerichtet sind.
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Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel ähnlich dem Ausführungsbeispiel der 1. Dabei ist die Gehäusewand 20 derart gebogen ausgebildet, dass eine Einströmung der Luft in den ersten Bypasskanal 6 ohne starke Verwirbelungen erfolgt. Auch ist die Gehäusewand 20 derart gebogen ausgeführt, dass im Bereich der Ausströmung der Luft aus dem ersten Bypasskanal 6 die Luft derart umgelenkt wird, dass die Luftströmung 8 in einem Winkel von etwa 30 bis 70° zur Strömungsrichtung 7 der Luft aus dem Verdampfer 4 vor den Verdampfer 4 strömt.
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Alternativ kann auch formuliert werden, dass die Gehäusewand 20 derart gebogen ausgeführt ist, dass im Bereich der Ausströmung der Luft aus dem ersten Bypasskanal 6 die Luft derart umgelenkt wird, dass die Luftströmung 8 in einem Winkel von etwa 30 bis 70° zur ausströmseitigen Stirnfläche 21 des Verdampfers strömt.
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Die 5 bis 10 zeigen in verschiedenen Figuren und in verschiedenen Teilansichten ein erfindungsgemäßes Klimagerät 1 für eine Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dabei ist das Klimagerät 1 zumindest teilweise so aufgebaut, wie es in den 1 und 4 schematisch dargestellt ist mit einem Verdampfer 4 in dem Gehäuse 2 und mit einem ersten Bypasskanal 6, welcher auch aus bzw. mit mehreren Bypassteilkanälen ausgebildet sein kann.
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Aus den 6 und 8 ist zu erkennen, dass in dem Luftkanal 3 stromabwärts des Verdampfers 4 ein Heizkörper 22 angeordnet ist, durch welchen Luft 5 des Luftkanals 3 durchströmen kann, so dass die den Heizkörper 22 durchströmende Luft durch den Heizkörper 22 erwärmt wird.
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Weiterhin ist ein zweiter Bypasskanal 23 vorgesehen, welcher den Heizkörper 22 umgeht, so dass Luft aus dem Luftkanal 3 stromaufwärts des Heizkörpers 22 in den zweiten Bypasskanal 23 strömt, durch den zweiten Bypasskanal 23 strömt und stromabwärts des Heizkörpers 22 wieder in den Luftkanal 3 strömt, so dass diese Luft nicht durch den Heizkörper 22 erwärmt wird.
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Aus den 5 bis 10 insbesondere aus den 8 und 10, ist erkennbar, dass das erste Luftstromsteuerelement 9 und/oder das Gehäuse 2 durch Anordnung und Gestaltung derart ausgebildet ist bzw. sind, dass Luft aus dem ersten Bypasskanal 6 durch den Luftkanal 3 stromabwärts des Verdampfers 4 zum Heizkörper 22 geleitet wird. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass das Gehäuse 2 nach dem Verdampfer 4 einen gekrümmten bzw. gebogenen Verlauf aufweist, so dass die Luft aus dem ersten Bypasskanal 6 nach oben hin zu dem Heizkörper 22 geleitet wird.
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Auch ist zu erkennen, dass Luft aus dem Verdampfer 4 stromabwärts des Verdampfers 4 zu dem zweiten Bypasskanal 23 geleitet wird.
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Dabei wird die Luftströmung durch die ersten Durchströmungsbereiche 15 oder entlang der Steuerflächen in der zweiten Betriebsstellung II des ersten Luftstromsteuerelements 9 hin zu dem Heizkörper 22 geleitet und die Luftströmung durch den Verdampfer 4 und zwischen den ersten Durchströmungsbereichen 15 oder zwischen den Steuerflächen zu dem zweiten Bypasskanal 23 geleitet.
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Weiterhin ist auch in den 9 und 10 zu erkennen, dass das Gehäuse 2 und/oder das Luftstromsteuerelement 9 Trennwände 30, 31 aufweist, um die Luftströmung durch die ersten Durchströmungsbereiche 15 oder entlang der Steuerflächen in der zweiten Betriebsstellung II des ersten Luftstromsteuerelements 9 hin zu dem Heizkörper 22 von der Luftströmung durch den Verdampfer 4 und zwischen den ersten Durchströmungsbereichen 15 oder zwischen den Steuerflächen zu trennen.
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Aus den 9 und 10 ist auch zu erkennen, dass die Trennwände 31 des Gehäuses 2 mit den Trennwänden 30 des Luftstromsteuerelements 9 kooperieren. Dadurch wird erreicht, dass die Trennwände 30, 31 sich in jeder Einstellung des ersten Luftstromsteuerelements 9 verlängern, um eine gute Trennung für die Luft zu erreichen.
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Dabei wird bei einem Ausführungsbeispiel ein Bereich zwischen zwei Trennwänden 30, 30 und einer ersten Steuerfläche 17 als ein erster Durchströmungsbereich 15 ausgebildet, wobei ein Bereich zwischen zwei weiteren Trennwänden 30, 30 und einer zweiten Steuerfläche 18 einen Sperrbereich ausbildet, siehe auch 3.
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Die 11 und 12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel ähnlich der 6 und 8, wobei in den 11 und 12 weiterhin in dem zweiten Bypasskanal 23 ein zweites Luftstromsteuerelement 24 vorgesehen ist. Dieses zweite Luftstromsteuerelement 24 ist als Schmetterlingsklappe ausgebildet, es kann jedoch auch anderweitig als Fahnenklappe, Trommelklappe o.Ä. ausgebildet sein.
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In 11 ist das erste Luftstromsteuerelement 9 in der ersten Betriebsstellung I eingestellt und der erste Bypasskanal 6 ist verschlossen. Gleichzeitig ist der zweite Bypasskanal 23 durch das zweite Luftstromsteuerelement 24 geöffnet. Dadurch kann Luft durch den Verdampfer 4 strömen und gekühlte Luft strömt stromabwärts des Verdampfers 4 dann teilweise durch den Heizkörper 22 und teilweise durch den zweiten Bypasskanal 23.
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In 12 ist das erste Luftstromsteuerelement 9 in der zweiten Betriebsstellung II eingestellt und der erste Bypasskanal 6 ist geöffnet. Gleichzeitig ist der zweite Bypasskanal 23 durch das zweite Luftstromsteuerelement 24 verschlossen. Dadurch kann Luft sowohl durch den Verdampfer 4 als auch durch den ersten Bypasskanal 6 strömen und stromabwärts des Verdampfers 4 strömt dann die teilweise gekühlte und teilweise nicht gekühlte Luft durch den Heizkörper 22.
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Die 13 zeigt einen Horizontalschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Klimageräts 1 mit einem Gehäuse 2, wobei in dem Gehäuse ein Luftkanal 3 vorgesehen ist. In dem Luftkanal 3 sind ein Verdampfer 4 und ein Heizkörper 22 in Luftströmungsrichtung nacheinander angeordnet.
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Die 14 und 15 zeigen jeweils einen Vertikalschnitt gemäß Linie A-A der 13 und die 16 zeigt einen Vertikalschnitt gemäß Linie B-B der 13. Dabei ist die Linie A-A im Bereich von einem Bypassteilkanal 40 angeordnet und die Linie B-B zwischen zwei Bypassteilkanälen 40.
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Die 14 und 15 zeigen, dass unterhalb des Verdampfers 4 ein erster Bypasskanal 6 vorgesehen ist, welcher gemäß 13 in zwei erste Bypassteilkanäle 40 unterteilt ist. Zur Steuerung der Durchströmung der ersten Bypassteilkanäle 40 ist ein erstes Luftstromsteuerelement 9 vorgesehen, welches Steuerflächen aufweist zum Öffnen bzw. Verschließen der ersten Bypassteilkanäle 40.
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Die 14 und 15 zeigen auch, dass unterhalb und oberhalb des Heizkörpers 22 jeweils ein zweiter Bypasskanal 23 vorgesehen ist. Zur Steuerung der Durchströmung der jeweiligen zweiten Bypasskanäle 23 ist jeweils ein zweites Luftstromsteuerelement 24 vorgesehen zum Öffnen bzw. Verschließen des jeweiligen zweiten Bypasskanals 23.
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In 14 ist das erste Luftstromsteuerelement 9 in einer zweiten Betriebsstellung II und erlaubt eine Durchströmung des ersten Bypasskanals 9 bzw. der ersten Bypassteilkanäle 40. In 14 sind die zweiten Luftstromsteuerelemente 24 in einer geschlossenen Betriebsstellung und versperren eine Durchströmung des jeweils zweiten Bypasskanals 23.
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Die Luft strömt dadurch gemäß 14 sowohl durch den Verdampfer 4 als auch durch den ersten Bypasskanal 6 bzw. durch die ersten Bypassteilkanäle 40 und strömt danach stromabwärts durch den Heizkörper 22.
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Auch strömt die Luft gemäß 16 zwischen den Bypassteilkanälen 40 betrachtet durch den Verdampfer 4, wo die ersten Bypassteilkanäle 40 versperrt sind und strömt danach stromabwärts durch den Heizkörper 22 als auch durch die zweiten Bypasskanäle 23.
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In 15 ist das erste Luftstromsteuerelement 9 in einer ersten Betriebsstellung I und versperrt eine Durchströmung des ersten Bypasskanals 6 bzw. der ersten Bypassteilkanäle 40. In 15 sind die zweiten Luftstromsteuerelemente 24 in einer geöffneten Betriebsstellung und erlauben eine Durchströmung des jeweils zweiten Bypasskanals 23.
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Die Luft strömt dadurch gemäß 15 durch den Verdampfer 4 und strömt danach stromabwärts durch den Heizkörper 22 und durch die zweiten Bypasskanäle 23.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10317039 B4 [0004]
- EP 2450204 B1 [0004]
