WO2022228711A1

WO2022228711A1 - Klimagerät

Info

Publication number: WO2022228711A1
Application number: PCT/EP2022/000032
Authority: WO
Inventors: Michael Klein; Matthäus Moser
Original assignee: Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2022-11-03
Also published as: DE102021002173A1; DE102021002173B4

Abstract

Klimagerät mit einem Luftverteiler zum Verteilen von temperierter Luft, der für eine Befestigung an einer Decke ausgestaltet ist. Dabei mündet ein Luftkanal mit einem Engstellenabschnitt (22) auf eine Öffnung. Ein mittlerer Bereich (221) des Engstellenabschnitts (22) hat eine geringere Höhe als die zwei Seitenbereiche (22").

Description

Klimagerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klimagerät, welches temperierte und insbesondere gekühlte Luft erzeugt.

Das der Luftkühlung zugrundeliegende Prinzip der Kälteerzeugung mittels eines Kühlkreislaufs ist seit langem bekannt und beispielsweise in der WO 2007/042065 A1 beschrieben. Vorhanden sind in solchen Klimaanlagen zumeist zwei Gebläse und zwei Wärmetauscher: Ein Gebläse und ein zugeordneter Wärmetauscher gehören zum Verdampfer, in dem die Luft des zu kühlenden Raumes durch die Wechselwirkung mit dem Kältemittel abgekühlt wird. Ein weiteres Gebläse und ein zugeordneter Wärmetauscher gehören zum Verflüssi ger, in welchem die thermische Energie des Kältemittels auf die Umgebungsluft übertragen und somit abgeführt wird.

Die vorgenannten Komponenten des Kühlkreislaufes sind in der Regel in einem Gehäuse untergebracht, das auf dem Dach eines Fahrzeugs befestigt ist. In dem Raum befindet sich ein sogenannter Luftverteiler, über den die Raumluft in das Klimagerät eingebracht und über den die temperierte - in der Regel gekühlte - Luft in den Raum ausgebracht wird. Der Luftverteiler ist dabei an der Decke des Raumes befestigt. Bei vielen Klimageräten ist das Ausbringen der Kaltluft mit Geräuschbildung verbunden.

Eine Luftverteilungsvorrichtung, die an einer Decke befestigt wird, offenbart beispielsweise die DE 10 2019 205 194 A1.

Davon unterschiedliche Luftverteiler, die in Fahrzeugen verbaut werden, offenbaren beispielsweise die Druckschriften DE 10 2012 221 727 A1 , EP 2 918 433 A2, DE 699 20 556 T2, DE 11 2016 001 119 T5 oder US 2007/0184773 A1.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Klimagerät vorzuschlagen, dessen Innenluftverteiler über einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Luft auslass verfügt.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Klimagerät mit einem Luftverteiler zum Verteilen von temperierter Luft, wobei der Luftverteiler für eine Befestigung an einer Decke

BESTÄTIGUNGSKOPIE ausgestaltet ist, wobei der Luftverteiler mindestens einen Luftkanal für die temperierte Luft aufweist, wobei der Luftkanal auf eine Öffnung mündet, über die die temperierte Luft den Luftverteiler verlässt, wobei der Luftkanal mindestens einen Engstellenabschnitt in der Nähe der Öffnung aufweist, wobei der Engstellenabschnitt einen mittleren Bereich und zwei Seitenbereiche aufweist, und wobei der mittlere Bereich eine geringere Höhe als die zwei Seitenbereiche aufweist.

Indem der Luftverteiler für eine Befestigung an einer Decke ausgestaltet ist, ist das Klimagerät somit vorzugsweise eine sogenannte Dachklimaanlage, bei welcher die Komponenten für den Kühlkreislauf auf dem Dach und der Luftverteiler unter dem Dach befestigt sind.

Beim erfindungsgemäßen Luftverteiler passiert die temperierte Luft entlang eines Luftkanals wenigstens einen Abschnitt in der Nähe der Öffnung, der durch eine Engstelle ausge zeichnet ist. Diese Engstelle ist derart, dass die Höhe in einem mittleren Bereich geringer als in den zwei Seitenbereichen ist. Die Luft kann somit seitlich größere Flächen durchströmen als in einem mittleren Bereich. Experimente haben gezeigt, dass damit die Luft über einen deutlich breiteren Bereich aus der Öffnung ausströmt. Damit ergibt sich ein deutlich gleichmäßigerer Luftstrom. Damit einhergehende Vorteile sind eine erhöhte Effizienz des Klimageräts sowie eine verringerte Geräuschbildung.

Für die geometrischen Verhältnisse sei der Effekt des Luftverteilers noch einmal mit anderen Worten beschrieben: Bewegt sich in dem Innenluftverteiler die Luft in eine Bewegungsrichtung, so gibt es einen Engstellenabschnitt im Luftkanal mit unterschiedlichen Höhen, die senkrecht auf der Bewegungsrichtung stehen. Dies führt dazu, dass die Luft aus der Öffnung, also aus dem Endbereich des Luftkanals, mit einer größeren Breite ausströmt. Die Breite steht dabei senkrecht auf der Höhe und senkrecht auf der Bewegungsrichtung.

Dabei ist der Engstellenabschnitt in Richtung des freien Endes des Luftkanals angeordnet. In das andere Ende des Luftkanals, das somit auch als Beginn des Luftkanals bezeichnet werden kann, strömt die temperierte Luft ein.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass der Engstellenabschnitt durch eine in den Luftkanal hineinragende Wölbung gegeben ist. In dieser Ausgestaltung ist ein Teil der Wandung, die den Luftkanal umschließt, tiefer in den Luftkanal hineingeführt. Die Wölbung reicht in einer Ausgestaltung von oben herab. In einer alternativen Ausgestaltung befindet sich die Wölbung unterhalb des Luftkanals. Dabei ist die obere Seite im montierten Zustand beispielsweise eine Decke zugewandt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind zwei einander gegenüberliegende Wölbungen vorgesehen, die von ober- bzw. unterhalb in den Luftkanal hineinragen.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Höhe des mittleren Bereichs zu den zwei Seiten bereichen graduell zunimmt. Gemäß dieser Ausgestaltung ist kein harter oder treppenarti ger Übergang zwischen den Höhen vorgesehen, sondern die Höhe nimmt von innen nach außen graduell und gleichmäßig zu.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Höhe des mittleren Bereichs ausgehend von den zwei Seitenbereichen zu einer Mitte hin abnimmt. In dieser Ausgestaltung verfügt der mitt lere Bereich nicht über eine konstante Höhe, sondern die Höhe ist in der Mitte am geringsten und nimmt dann in Richtung der Seiten zu. Diese Änderung der Höhe im mittleren Bereich ist vorzugsweise auch graduell und gleichmäßig.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Höhe eines Teils des Luftkanals entlang einer Luftströmungsrichtung graduell bis zum Engstellenabschnitt abnimmt. In dieser Ausgestaltung verfügt nicht nur der Engstellenabschnitt über unterschiedliche Höhen, sondern die Höhe nimmt zumindest in Teilen des Luftkanals in Richtung auf den Engstellenabschnitt langsam ab. Damit werden - wie beispielsweise bei den zuvor genannten Ausgestaltungen - harte Übergänge oder Kanten vermieden.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Engstellenabschnitt achsensymmetrisch ausgestal tet ist. Der Engstellenabschnitt verfügt somit über eine Spiegelsymmetrie, wobei die Symmetrieachse durch die Mitte der Breite des Engstellenabschnitts verläuft.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass der Luftverteiler zwei Luftkanäle aufweist, die jeweils auf eine Öffnung münden. Die zwei Luftkanäle verfügen dabei in einer Ausgestaltung je weils über mindestens einen Engstellenabschnitt. Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Klimagerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentan spruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Klimageräts,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Innenluftverteilers,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ebene des Innenluftverteilers und Fig. 4 einen Schnitt durch eine Öffnung des Innenluftverteilers.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Klimageräts 1 zum Kühlen eines Raumes, der sich unterhalb einer Decke 100 befindet. Der damit realisierte Kühlkreislauf oder Kälteprozess ist beispielsweise in der WO 2007/042065 A1 beschrieben. Bei dem Raum handelt es sich beispielsweise um den Innenraum eines Wohnwagens odereines Wohnmobils. Die zu kühlende Innenluft wird über den Innenluftverteiler 2 aufgenommen und als temperierte, vor allem gekühlte Luft wieder in den Raum eingebracht. Die thermische Energie wird auf die Außenluft übertragen. Die dem Kühlkreislauf dienenden Komponenten befinden sich in einem Gehäuse, das auf dem Dach 100 aufliegt. Unterhalb des Dachs 100 befindet sich der Innenluftverteiler 2, wobei für den Luftaustausch ein Loch in der Decke 100 vorgesehen ist.

Der Schnitt der Fig. 2 zeigt die Strömung der Kaltluft in Luftströmungsrichtung 3 durch den Innenluftverteiler 2 zu den zwei Öffnungen 21. Der Schnitt geht dabei durch die mittleren Bereiche 22' der Engstellenabschnitte 22 (vgl. Fig. 4).

Die beiden Luftströme passieren jeweils einen Luftkanal 20, der auf jeweils eine Öffnung 21 mündet. Vor der Öffnung 21 befindet sich dabei jeweils ein Engstellenabschnitt 22 (vgl. Fig. 4), der zu einer Verbeiterung des Luftstroms nach der Öffnung 21 führt. Zu erkennen ist, wie sich die Oberseite der Luftkanäle 20 entlang der Luftströmungsrichtung 3 stärker nach unten und damit hinein in den Luftkanal 20 neigt. Die tiefste Erstreckung ist dabei in den Engstellenabschnitten 22 gegeben. In einer alternativen - nicht dargestellten - Ausgestaltung neigt sich der Boden der Luftkanäle 20 nach oben, um zur teilweisen Höhenreduk tion des jeweiligen Luftkanals 20 beizutragen. Die Draufsicht der Fig. 3 lässt rechts und links die Breite der Öffnungen 20 erkennen. Die Kaltluft bewegt sich in Richtung 3 von der zentralen Öffnung nach außen. Durch die erfin dungsgemäße Engstelle überdeckt die Kaltluft nach dem Verlassen der Öffnungen 20 eine größere Breite als im Stand der Technik. Dies hat als Vorteil, dass sich die Effizienz steigert und dass der Gefahr von Geräuschbildung begegnet wird.

Der Schnitt der Fig. 4 durch eine Öffnung 20 zeigt die Wölbung 23, durch die sich die redu zierte Höhe im mittleren Bereich 22‘ des Engstellenabschnitts 22 ergibt. Die Wölbung 23 hat dabei einen geschwungenen Verlauf, sodass die Höhe von beiden Seitenbereichen 22“ gleichmäßig zu einer Mitte des Engstellenabschnitts 22 hin abnimmt. Zu erkennen ist die Achssymmetrie des Engstellenabschnitts 22.

Bezugszeichenliste

1 Klimagerät

2 Luftverteiler

3 Luftströmungsrichtung

20 Luftkanal

21 Öffnung

22 Engstellenabschnitt

22‘ mittlerer Bereich des Engstellenabschnitts

22“ Seitenbereich des Engstellenabschnitts

23 Wölbung

100 Decke

Claims

Patentansprüche

1. Klimagerät (1) mit einem Luftverteiler (2) zum Verteilen von temperierter Luft, wobei der Luftverteiler (2) für eine Befestigung an einer Decke (100) ausgestaltet ist, wobei der Luftverteiler (2) mindestens einen Luftkanal (20) für die temperierte Luft aufweist, wobei der Luftkanal (20) auf eine Öffnung (21) mündet, über die die temperierte Luft den Luftverteiler (2) verlässt, wobei der Luftkanal (20) mindestens einen Engstellenabschnitt (22) in der Nähe der Öffnung (21) aufweist, wobei der Engstellenabschnitt (22) einen mittleren Bereich (22') und zwei Seitenbe reiche (22“) aufweist, und wobei der mittlere Bereich (22‘) eine geringere Höhe als die zwei Seitenbereiche (22“) aufweist.

2. Klimagerät (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Engstellenabschnitt (22) durch eine in den Luftkanal (20) hineinragende

Wölbung (23) gegeben ist, und wobei die Wölbung (23) von oben herabreicht.

3. Klimagerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Höhe des mittleren Bereichs (22‘) zu den zwei Seitenbereichen (22“) graduell zunimmt, und wobei die Höhe des mittleren Bereichs (22‘) ausgehend von den zwei Seitenberei chen (22“) zu einer Mitte des mittleren Bereichs (22‘) hin abnimmt.

4. Klimagerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Engstellenabschnitt (22) achsensymmetrisch ausgestaltet ist.

5. Klimagerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Höhe eines Teils des Luftkanals (20) entlang einer Luftströmungsrichtung (3) graduell bis zum Engstellenabschnitt (22) abnimmt.

6. Klimagerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Luftverteiler (2) zwei Luftkanäle (20) aufweist, die jeweils auf eine Öffnung (21) münden.