DE102020210785A1

DE102020210785A1 - Luftströmungskanal für ein Klimagerät, Klimagerät mit Luftströmungskanal sowie Fahrzeug mit einem solchen Klimagerät

Info

Publication number: DE102020210785A1
Application number: DE102020210785.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wolf
Original assignee: Denso Automotive Deutschland GmbH
Current assignee: Denso Automotive Deutschland GmbH
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-03-03

Abstract

Es wird ein Luftströmungskanal für ein Klimagerät, ein Klimagerät mit einem solchen Luftströmungskanal und ein Fahrzeug mit einem solchen Klimagerät angegeben, bei dem die schallschutztechnischen und die strömungstechnischen Anforderungen in gleichberechtigter Weise eingehalten werden. Die Kanalwand des Luftströmungskanals weist einen ersten Wandabschnitt aus luftundurchlässigem Material und einen zweiten Wandabschnitt aus einem akustisch permeablem Material in Form eines Vlieses auf. Dadurch, dass das Vlies formstabil ausgebildet ist, erfüllt es zwei Funktionen gleichzeitig. Zum einen ist akustisch absorbierend und zum anderen kann es entsprechend den Strömungsanforderungen der Luft in im Klimagerät geformt sein. Die beiden Funktionen können unabhängig voneinander an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftströmungskanal für ein Klimagerät nach Anspruch 1, ein Klimagerät mit einem solchen Luftströmungskanal nach Anspruch 10 und ein Fahrzeug mit einem solchen Klimagerät nach Anspruch 11.
Der Bauraum für Klimageräte in Fahrzeugen und damit der Bauraum für Luftströmungskanäle in solchen Klimageräten ist knapp bemessen. Dennoch muss gewährleistet werden, dass die Anströmung von einzelnen Komponenten, z. B. einem Verdampfer, in vorbestimmter Weise erfolgt. Zusätzlich wird verlangt, dass die Klimageräte in Fahrzeugen sehr leise sind. Die Hauptlärmquelle in Klimageräten stellt das Gebläse dar und dieser Lärm wird über die Luftströmungskanäle im Fahrzeug verteilt. Um dies zu verhindern werden in den Luftströmungskanälen schalldämpfende Elemente vorgesehen.
So ist es aus der DE102011008518A bekannt, in den Luftströmungskanälen Öffnungen mit dahinterliegenden Expansionsräumen bzw. Absorbervolumen vorzusehen. Hierbei wird die Öffnung in der Wand des Luftströmungskanals durch ein schallabsorbierendes Vlies abgedeckt. Die Öffnung in dem Luftströmungskanal ist klein genug, so dass die Oberflächenform für den Strömungsverlauf in dem Strömungskanal unwesentlich ist.
Aus der DE10331085C5 ist es bekannt in einen rohrförmigen Strömungskanal flächige und plane schalldämpfende Elemente einzufügen.
Aus der US6178764B1 und der DE602006000853T2 ist es bekannt hinter Öffnungen in den Luftströmungskanälen formstabil Schaumstoffteile als schallabsorbierende Elemente vorzusehen.
Aus der DE69902425T2 ist es bekannt in Öffnungen in den Luftströmungskanälen Helmholtz-Resonatoren vorzusehen.
Nachteilig bei all diesen bekannten Lösungen ist, dass entweder die schallschutztechnischen Anforderungen gegenüber den strömungstechnischen Anforderungen der Luftströmungskanäle den Vorrang haben oder umgekehrt.
Ausgehend von DE102011008518A1 ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Luftströmungskanal anzugeben, bei dem die schallschutztechnischen und die strömungstechnischen Anforderungen in gleichberechtigter Weise eingehalten werden. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Klimagerät mit einem solchen Luftströmungskanal und ein Fahrzeug mit einem solchen Klimagerät anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1, 10 bzw. 11.
Dadurch, dass das Vlies formstabil ausgebildet ist, erfüllt es zwei Funktionen gleichzeitig. Zum einen ist akustisch absorbierend und zum anderen kann es entsprechend den Strömungsanforderungen der Luft in im Klimagerät geformt sein. Die beiden Funktionen können unabhängig voneinander an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 zeigt eine bevorzugte Möglichkeit das Vlies hinsichtlich seiner Luftführungsfunktion anzupassen.
Die Formstabilität des Vlieses wird bevorzugt durch Prägestreifen - Ansprüche 3 bis 5 - oder durch eine Haltestruktur nach Anspruch 6 erreicht.
Um die schallabsorbierenden Eigenschaften zu verbessern kann in das Absorbervolumen schallabsorbierendes Material eingebracht werden - Anspruch 7.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 8 werden zum einen die mechanische Stabilität erhöht und/oder zusätzlich die akustischen Eigenschaften verbessert.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 9 wird das Absorbervolumen so ausgebildet, dass seine schallabsorbierenden Funktionen bestmöglichst erfüllt sind.
Ein Klimagerät nach Anspruch 10 mit einem erfindungsgemäßen Luftströmungskanal ermöglicht auch bei beengten Raumverhältnissen die gleichmäßige Durchströmung des Verdampfers.
Bei dem Fahrzeug nach Anspruch 11 mit einem Klimagerät nach Anspruch 10 wird für das Absorbervolumen der tatsächlich zur Verfügung stehende Bauraum genutzt.
Figurenliste

1 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Luftströmungskanals gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
3 ist eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung der zweiten Ausführungsform;
4a und 4b zeigen eine Ausgestaltung des schallabsorbierenden Vlieses mit formstabilisierenden Prägestreifen auf der dem Luftströmungskanal abgewandten und dem Absorbervolumen zugewandten Seite des Vlieses; und
5a und 5b zeigen eine alternative Ausgestaltung des schallabsorbierenden Vlieses mit formstabilisierender Haltestruktur auf der dem Luftströmungskanal abgewandten und dem Absorbervolumen zugewandten Seite des Vlieses.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung auf der Basis der zugehörigen Figuren beschrieben.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Luftströmungskanals 1 in einem Klimagerät 2 für ein Fahrzeug. Das Klimagerät 2 umfasst ein Gebläse 4 durch das Kühlluft 6 über den Luftströmungskanal 1 einem Verdampfer 8 zugeführt wird. Der Luftströmungskanal 1 wird seitlich durch eine Kanalwand 10 begrenzt, die eine Innenseite 12 und eine Außenseite 14 aufweist. Die Kanalwand 10 besteht aus einem ersten Wandabschnitt 16, der aus einem luftundurchlässigen Material besteht, und aus einem zweiten Wandabschnitt 18 in Form eines formstabilen, akustisch absorbierenden Vlieses. Hinter dem formstabilen Vlies 18 ist ein akustisches Absorbervolumen 20 vorgesehen, das durch eine luftundurchlässige Absorberwand 22, durch das Vlies 18 und durch den ersten Wandabschnitt 16 begrenzt wird. Dadurch, dass das Vlies 18 formstabil ist, kann es entsprechend den strömungstechnischen Anforderungen des Luftströmungskanals 1 geformt werden. Aufgrund der räumlichen Gegebenheiten wird der Verdampfer 8 schräg angeströmt und beim Auftreffen wird die Kühlluft 6 durch den Verdampfer 8 umgelenkt und durchströmt den Verdampfer 8. Hierbei ist es wichtig, dass die An- und Durchströmung des Verdampfers 8 mit Kühlluft 6 gleichmäßig über die gesamte Anströmfläche des Verdampfers 8 erfolgt. Dies wird durch die Formgebung des Vlieses 18 erreicht. Durch die Formstabilität des Vlieses 18 kann das Vlies entsprechend den strömungstechnischen Anforderungen geformt werden. Gleichzeitig erfüllt es seine akustisch absorbierende bzw. permeable Eigenschaft und damit auch seine lärmdämpfende akustische Funktion. Damit kann das Vlies 18 hinsichtlich seiner beiden Funktionen angepasst werden, ohne dass eine Anpassung der Luftleitfunktion eine negative Rückwirkung auf die akustisch absorbierenden Funktionen hätte. Umgekehrt kann auch die akustisch absorbierende Eigenschaft des Vlieses 18 optimiert werden, ohne dass eine negative Rückwirkung auf die Luftleitfunktion des Vlieses 18 erfolgen würde. Die Größe und Form des Absorbervolumens 20 ist so gewählt, dass eine möglichst große Dämpfung der Luftströmungsgeräusche in dem Luftströmungskanal 1 erzielt wird.
2 zeigt eine 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform, die sich von der ersten Ausführungsform lediglich dadurch unterscheidet, dass das Absorbervolumen 20 hinsichtlich seiner Form und Dimension nicht hinsichtlich seiner Lärmdämpfungsfunktion optimiert ist, sondern das Absorbervolumen 20 wird durch den zur Verfügung stehen Bauraum bestimmt. In 2 ist dies perspektivisch in Schnittdarstellung gezeigt.
4a und 4b zeigen eine erste Möglichkeit die Formstabilität des Vlieses 18 zu erreichen, nämlich dadurch, dass auf der dem Absorbervolumen 20 zugewandten Seite 14 des Vlieses 18 - 4b - Prägestreifen 24 entlang den Rändern des Vlieses 18 und quer durch das Vlies 18 verlaufen. Durch die Prägestreifen 24 wird das flexible und in allen Richtungen biegbare Material des Vlieses 18 in an sich bekannter Weise in die gewünscht stabile Form gebracht, die für die optimale Luftleitfunktion des Vlieses 18 nötig ist.
5a und 5b zeigen eine zweite Möglichkeit die Formstabilität des Vlieses 18 zu erreichen, nämlich dadurch, dass auf der dem Absorbervolumen 20 zugewandten Seite 14 des Vlieses 18 - 5b - eine formsteife bzw. formstabile Haltestruktur 26 vorgesehen ist. D. h. das flexible Vliesmaterial 18 wird auf der Haltestruktur 26 dadurch befestigt, dass das Vlies 18 von Halteknöpfen 28 durchsetzt wird, wie dies in 5a zu sehen ist. Die Kombination aus Haltestruktur 26 mit Halteknöpfen 28 und flexiblen Vliesmaterial ergibt dann das formstabile Vlies 18 mit der gewünschten Form.
Bezugszeichenliste

1: Luftströmungskanal
2: Klimagerät
4: Gebläse
6: Kühlluft
8: Verdampfer
10: Kanalwand
12: Innenseite von 10
14: Außenseite von 10
16: erster Wandabschnitt, luftundurchlässig
18: zweiter Wandabschnitt, akustisch absorbierendes Vlies
20: akustisches Absorbervolumen
22: Absorberwand
24: Prägestreifen in 18
26: Haltestruktur von 18
28: Halteknöpfe von 26

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011008518 A [0003]
DE 10331085 C5 [0004]
US 6178764 B1 [0005]
DE 602006000853 T2 [0005]
DE 69902425 T2 [0006]
DE 102011008518 A1 [0008]

Claims

Luftströmungskanal für ein Klimagerät (2), insbesondere in einem Fahrzeug, mit einer Kanalwand (10), die eine Innenseite (12) und eine Außenseite (14) aufweist, wobei die Innenseite (12) entsprechend Strömungsanforderungen der Luft in dem Klimagerät (2) geformt ist, wobei die Kanalwand (10) einen ersten und einen zweiten Wandabschnitt (16, 18) aufweist, wobei der erste Wandabschnitt (16) aus einem luftundurchlässigem Material besteht, wobei der zweite Wandabschnitt (18) aus einem akustisch permeablen Material besteht, wobei die Außenseite (14) des zweiten Wandabschnitts (18) einem akustischen Absorbervolumen (20) zugewandt ist, das durch eine luftundurchlässige Absorberwand (22) und den zweiten Wandabschnitt (18) begrenzt ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wandabschnitt (18) aus einem formstabilen akustisch absorbierenden Vlies (18) besteht, und dass das formstabile Vlies (18) entsprechend den Strömungsanforderungen der Luft in dem Klimagerät (2) geformt ist.
Luftströmungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das formstabile Vlies (18) zumindest abschnittsweise gebogen ausgebildet ist.
Luftströmungskanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das formstabile Vlies (18) durch Prägestreifen (24) formstabilisiert ist, die auf der Außenseite (14) der Kanalwand (10) aufgebracht sind.
Luftströmungskanal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestreifen (24) entlang der Ränder des formstabilen Vlieses (18) verlaufen.
Luftströmungskanal nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestreifen (24) quer durch das formstabile Vlies (18) verlaufen.
Luftströmungskanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das formstabile Vlies (18) durch eine entsprechend geformte Haltestruktur (26) auf der Außenseite (14) formstabilisiert ist.
Luftströmungskanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Absorbervolumen (20) schallabsorbierendes Material eingelagert ist.
Luftströmungskanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Absorbervolumen (20) mechanisch stabilisierende und/oder akustische aktive Rippen hineinragen.
Luftströmungskanal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Absorbervolumens (20) hinsichtlich seiner schallabsorbierenden Funktion angepasst ist.
Klimagerät (2) mit einem Luftströmungskanal (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem stromabwärts in dem Luftströmungskanal (1) angeordneten Verdampfer (8), der über eine Anströmfläche durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung des formstabilen akustisch absorbierenden Vlieses (18) so gestaltet ist, dass der Verdampfer (8) über seine Anströmfläche gleichmäßig durchströmt ist.
Kraftfahrzeug mit einem Klimagerät (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorbervolumen (20) den zur Verfügung stehenden Bauraum im Kraftfahrzeug angepasst ist.