DE10108273A1 - Haubeneinheit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haubeneinheit (10) für ein Fahrzeug, insbesondere ein Großraumfahrzeug, mit einer Haube (12), die ein Gebläse (14) abdeckt. Zwischen der Haube (12) und dem Dach (16) des Fahrzeugs erstreckt sich ein Luftansaugschlitz (18). Zwischen Gebläse (14) und Ansaugschlitz (18) erstreckt sich ein im wesentlichen ringförmiger Kühl-Wärmetauscher (20), der insbesondere als ein Verdampfer ausgebildet ist, oder ein Wärmetauscher für Kaltwassersatzanwendungen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haubeneinheit, gemäss dem Oberbe­ griff von Anspruch 1.

Eine derartige Haubeneinheit ist in Form eines Haubenventila­ tors seit längerem bekannt, beispielsweise aus der DE-OS 33 16 823 oder der DE-A1-198 09 508.

Derartige Haubenventilatoren werden häufig eingesetzt, um zu­ sätzliche Außenluft in ein Grossraumfahrzeug wie einen Omni­ bus zugarm einzuleiten. Hierzu sind mehrere Haubenventila­ toren über das Dach des Fahrzeugs verteilt und können so ge­ zielt einzelnen Bereichen des Grossraumfahrzeugs Außenluft zuführen. Durch die Aufteilung der Versorgungsbereiche lässt sich vergleichsweise zugarm Außenluft zuführen.

Hiervon unabhängig ist eine Basisheizung-/Klimatisierung- und Belüftungsvorrichtung für das Grossraumfahrzeug vorgesehen, wobei sämtliche Omnibusse eine Heizungsanlage und die überwie­ gende Mehrheit auch eine Klimatisierungsvorrichtung aufweisen.

Wenn nun ungeheizte und ungekühlte Außenluft dem Innenraum des Grossraumfahrzeugs zugeführt werden soll, kann dies recht zugfrei geschehen, indem nämlich die beispielsweise vier Hau­ beneinheiten zusätzlich zu der Hauptbelüftungsanlage aktiviert werden. Durch diese Lösung lässt sich recht geräuscharm und zugfrei eine Belüftung herstellen.

Sowohl das Kühlen als auch das Heizen des Grossraums erfolgt regelmässig über eine Bezeizungs- oder Klimatisierungsvorrich­ tung. Wenn keine Konvektoren verwendet werden sollen, muss Kalt- und Warmluft daher mit recht langen Kanälen und dement­ sprechend grossen Strömungsverlusten im Grossraumfahrzeug verteilt werden, wobei die Zugluft gerade bei kalter Luft als unangenehm empfunden wird.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hauben­ einheit für ein Fahrzeug gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die es ermöglicht, dass ein Grossraumfahrzeug lüftungstechnisch effizient, zugarm und auch mit geringen Ver­ lusten betrieben wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Erfindungsgemäss besonders günstig ist es, dass die Haubenein­ heit, die in an sich bekannter Weise auf dem Dach eines Gross­ raumfahrzeugs eingesetzt werden kann, die zugarme Verteilung gerade auch kalter Luft erlaubt. Gerade bei der Klimatisierung ist es wichtig, dass die kühle Luft möglichst zugfrei in den zu kühlenden Raum eingeleitet wird, denn ein Anblasen mit kal­ ter Luft wird nicht nur von den Fahrgästen als unangenehm emp­ funden, sondern ist häufig auch die Ursache für die mit Er­ krankungen einhergehende geringe Akzeptanz von Klimaanlagen.

Überraschend lässt sich mit der erfindungsgemässen Lösung eine preisgünstige, leichtbauende, nahezu zugfreie und wirksame Kühlung eines Fahrzeuginnenraums, insbesondere des Innenraums eines Omnisbusses, sicherstellen. Erfindungsgemäss ist ein Verdampfer das Gebläse nahezu vollständig umgebend vorgesehen, so dass ein recht grosser Strömungsquerschnitt besteht. Da­ durch ergibt sich erfindungsgemäß ein ausgesprochen niedriger Druckverlust.

Eine grosse Wurfweite ist bei dem Gebläse der erfindungsgemäs­ sen Haubeneinheit nicht erforderlich, nachdem lediglich ein begrenzter Bereich versorgt werden muss. Hierdurch ist sicher­ gestellt, dass die Strömungsgeschwindigkeit ein gewisses Mass nicht übersteigt, so dass eine nahezu zugfreie Einleitung der gekühlten Frischluft in den Grossraum-Fahrzeugraum möglich ist.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines ringförmigen Verdampfers, beispielsweise mit dem Kältemittel R134a, be­ schränkt. Es kann auch ein sogenannter Kaltwassersatz einge­ setzt werden, bei dem anstelle von Kältemittel kaltes Wasser im Kreislauf zirkuliert, so dass als Kühl-Wärmetauscher ein Wasserwärmetauscher verwendet wird. Hierdurch lässt sich die Verwendung von Kältemittel, das von Kunden teilweise als uner­ wünscht angesehen wird, reduzieren und der Gesamtaufbau des Systems gestaltet sich einfacher. Bei dieser Lösung ergibt sich zudem der besondere Vorteil, dass bei bereits geeigneter Auslegung der Kühl-Wärmetauscher auch mit warmem Kühlwasser versorgt werden kann und dann bei Bedarf als Heiz-Wärmetau­ scher dienen kann.

Erfindungsgemäss besonders günstig ist es, dass trotz der Ver­ wendung von mehreren Kühl-Wärmetauschern das kalte Wasser oder das verflüssigte Kältemittel an zentraler Stelle aufbereitet werden kann. Bei Ausgestaltung des Kühl-Wärmetauschers als Verdampfer kann der Verflüssiger entweder hinten auf dem Dach des Omnibusses liegend oder schräg und nahezu liegend vorge­ sehen sein. Er kann auch im Heck des Fahrzeugs untergebracht sein und in an sich bekannter Weise von mehreren Radial- oder Axialgebläsen beaufschlagt werden. Auch ist im Grunde eine Plazierung im Motorraum des Fahrzeugs denkbar, zumal der Ver­ dichter regelmässig ohnehin als von einer Riemenscheibe vom Motor angetriebene Pumpe realisiert ist. Es versteht sich, dass anstelle dessen auch ein hydraulisch oder elektrisch angetriebener Verdichter verwendet werden kann.

Auch bei Verwendung eines Wasser-Kühl-Wärmetauschers kann die zentrale Aufbereitung entweder im Heck des Fahrzeugs erfolgen, oder im Bereich einer Aufdach-Einheit, die kompakt und zentral vorgesehen sein kann.

Ein weiterer besonderer Vorteil ergibt sich bei der Verwendung einer Kondensatwasserwanne für den ringförmigen Verdampfer oder sonstigen Kühl-Wärmetauscher: Die bevorzugt ohnehin vor­ gesehene Schwallwand, die dem Luftansaugschlitz der Haubenein­ heit nachgelagert ist, lässt sich dann zugleich als Seitenwand der Kondensatwasserwanne verwenden, so dass eine Mehrfachaus­ nutzung vorliegt.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Er­ findung anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Haubenein­ heit in einer Ausführungsform; und

Fig. 2 eine schematisierte Draufsicht auf die Haubeneinheit gemäss Fig. 1, wobei die Haube von der Darstellung her weggelassen ist, aber als Aussenkreis angedeutet ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Haubeneinheit 10 weist eine Haube 12 auf, die ein Gebläse 14 umgibt und abdeckt. Die Haubenein­ heit ist über nicht dargestellte Befestigungsmittel wie Schraubbolzen auf dem Dach 16 eines Fahrzeugs wie eines Gross­ raumfahrzeugs befestigt. Zwischen dem Dach 16 und der Haube 12 erstreckt sich am Aussenumfang ein kreisringförmiger Luftan­ saugschlitz 18.

Erfindungsgemäss ist ein Kühl-Wärmetauscher 20 vorgesehen, der das Gebläse 14 nahezu ringförmig umgibt. Der Kühl-Wärmetau­ scher 20 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Ver­ dampfer ausgebildet und kühlt die durchströmende Luft. Er er­ streckt sich von dem Dach 16 hochkant stehend zur Haube 12.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, umgibt er das Gebläse 14 recht eng. Dennoch ist der Strömungsquerschnitt des Kühl-Wärmetau­ schers 20 ausgesprochen gross, nachdem er sich beispielsweise über einen Winkel von 320° erstreckt.

Das Gebläse 14 ist in an sich bekannter Weise als Einfach-Ra­ dialgebläse ausgebildet und an seinem Druckstutzen 22 auf dem Dach des Fahrzeugs gelagert. Der Einfachheit halber erstrecken sich die elektrischen Anschlussleitungen 24 durch den Druck­ stutzen 22.

Es versteht sich, dass auch die Anschlussleitungen des Kühl­ wärmetauschers 20 bei Bedarf durch den Druckstutzen 22 geführt werden können, so dass es ausreicht, einen einzigen Ausschnitt in der Dachhaut des Fahrzeugs vorzunehmen. In dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel ist jedoch ein weiterer Ausschnitt für die Anschlussleitungen des Kühlwärmetauschers 20 vorgesehen.

Den Kühl-Wärmetauscher 20 umgebend ist eine Schwallwand 26 vorgesehen. Die Schwallwand 26 weist in an sich bekannter Wei­ se nach aussen/oben dem Luftstrom entgegen und ist zudem an ihrem oberen Ende abgekröpft. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist sie Teil einer Kondensatwasserwanne 28, in der der Kühl-Wärmetauscher 20 steht.

Es versteht sich, dass es anstelle des kreisringförmigen Luft­ ansaugschlitzes 18 auch möglich ist, den Luftansaugschlitz lediglich in Teilbereichen der Haube 12 vorzusehen und die Haube 12 im übrigen bis zum Dach 16 nach unten zu ziehen. Be­ vorzugt ist es hierbei, den Luftansaugschlitz im gegen die Fahrtrichtung weisenden Bereich der Haubeneinheit 10 vorzu­ sehen.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie der Kühl-Wärmetauscher 20 in der Kondenswasserwanne 28 steht. Herabtropfendes Kondenswasser kann durch einen Ablaufstutzen 30 abgeführt werden, der in den dargestellten Ausführungsbeispielen in dem freien Bereich 32 vorgesehen ist, über dem sich der Kühl-Wärmetauscher 20 nicht erstreckt.

Dort ist auch eine Abschlusswand 34 ausgebildet, die den Kreisring des Kühl-Wärmetauschers 20 schliesst und verhindert, dass Fehlluft zum Gebläse 14 gelangt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Kühl-Wärmetauscher 20 so angeordnet, dass er gerade nicht an das Gebläse 14 an­ stösst, und auch nicht an den Elektromotor 36 des Gebläses.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kühl-Wärme­ tauscher 20 kreisringförmig ausgebildet. Es versteht sich, dass bei anderen Gebläseformen auch andere Formen des Kühl- Wärmetauschers 20 möglich sind, beispielsweise auch eine Form, die im wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Ecken ist, oder aber eine ovale Form bei Verwendung eines Doppel-Radial­ gebläses.

Auch wenn hier ein Einfach-Radialgebläse als Gebläse 14 dar­ gestellt ist, versteht es sich, dass anstelle dessen auch ein beliebiges anderes geeignetes Gebläse verwendet werden kann, beispielsweise auch ein Axialgebläse, das liegend auf dem Dach 16 des Fahrzeugs montiert ist, recht flach baut und mit gerin­ ger Strömungsgeschwindigkeit betrieben werden kann. Diese Aus­ gestaltung hat den Vorteil, dass die gesamte Bauhöhe der Hau­ beneinheit 10 deutlich geringer ist und im wesentlichen durch die Höhe des Kühl-Wärmetauschers 20 bestimmt ist.

Claims (16)

1. Haubeneinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Großraum­ fahrzeug, mit einer Haube, die ein Gebläse abdeckt, wobei sich zwischen der Haube und dem Dach des Fahrzeugs ein Luftansaug­ schlitz erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Gebläse (14) und Ansaugschlitz (18) ein im wesentlichen ring­ förmiger Kühl-Wärmetauscher (20), insbesondere ein Verdampfer, erstreckt.

2. Haubeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühl-Wärmetauscher (20), insbesondere der Verdampfer, sich über mehr als einen Halbkreis, insbesondere über mehr als ei­ nen Dreiviertelkreis und bevorzugt über etwa 320° um das Gebläse (14) erstreckt.

3. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den Luftansaugschlitz (18) durchtretende Frischluftstrom vollständig durch den Kühl- Wärmetauscher (20) verläuft.

4. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Kühl-Wärmetauscher (20) sich über etwas weniger als einen Vollkreis erstreckt, und der freie Bereich (32) die Anschlüsse des Kühl-Wärmetauschers (20) aufweist, und dass der freie Bereich (32) mit einer Abschlusswand (34) verschlossen ist.

5. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Kühl-Wärmetauscher (20) sich im wesentlichen kreisringförmig erstreckt.

6. Haubeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Kühl-Wärmetauscher (20) sich im wesent­ lichen hochkant stehend auf dem Dach (16) des Fahrzeugs er­ streckt und das Gebläse (14) ein Radialgebläse ist.

7. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Verdampfer hochkant unter der Haube angeordnet ist.

8. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der freie Bereich (32) zwischen den Enden des nahezu ringförmigen Kühl-Wärmetauschers (20) in Fahrtrichtung des Fahrzeugs weist.

9. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Verdampfer in einer im wesent­ lichen ringförmigen Kondensatwasserwanne (28) steht.

10. Haubeneinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatwasserwanne (28) als Vollring ausgebildet ist und ein Kondenswasserabfluss im freien Bereich (32) zwi­ schen den Enden des Kühl-Wärmetauschers (20) vorgesehen ist.

11. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass zwischen dem Luftansaugschlitz (18) und dem Kühl-Wärmetauscher (20) sich eine Schwallwand (26) vom Dach (16) des Fahrzeugs nach oben erstreckt, insbesondere schräg nach außen.

12. Haubeneinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwallwand (26) zugleich eine Seitenwand einer Kon­ densatwasserwanne (28) ist.

13. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass ein Verflüssiger der Klimaanlage, zu der der Wärmetauscher (20) gehört, auf dem Dach (16) des Fahrzeugs, insbesondere hinter der Haubeneinheit (10), ange­ ordnet ist.

14. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Luftansaugschlitz (18) kreis­ ringförmig verläuft.

15. Haubeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftansaugschlitz (18) sich über etwa 360° kreisringförmig erstreckt und die Haube (12) insbesondere in Fahrtrichtung fast bis zum Dach (16) heruntergezogen ist.

16. Haubeneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Kühl-Wärmetauscher (20) als Kalt-Wasser-Wärmetauscher ausgeführt ist.