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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugtemperiersystem mit einem Kältemittelkreislauf mit wenigstens einer von zu erwärmender Luft umströmbaren Kondensator-Wärmetauscheranordnung und wenigstens einer von zu kühlender Luft umströmbaren Verdampfer-Wärmetauscheranordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein mit einem derartigen Fahrzeugtemperiersystem ausgestattetes Fahrzeug, wie z.B. Omnibus.
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Die
DE 10 2014 219 042 A1 offenbart ein beispielsweise auf dem Dach eines Omnibusses anzubringendes Fahrzeugtemperiersystem, bei welchem zu erwärmende Luft so geführt wird, dass sie eine Kondensator-Wärmetauscheranordnung umströmt, während zu kühlende Luft so geführt wird, dass sie eine Verdampfer-Wärmetauscheranordnung umströmt. Je nachdem, ob der Innenraum eines mit einem derartigen Temperiersystem ausgestatteten Fahrzeugs zu kühlen oder zu heizen ist, wird die gekühlte Luft, also die die Verdampfer-Wärmetauscheranordnung umströmende Luft, in den Innenraum des Fahrzeugs eingeleitet, oder wird die erwärmte Luft, also die die Kondensator-Wärmetauscheranordnung umströmende Luft, in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet. Der jeweils andere Luftstrom wird so geführt, dass er zur Umgebung hin abgegeben wird. Durch eine Mehrzahl von Sperr/Freigabe-Klappen können die Luftströme im Bereich der Kondensator-Wärmetauscheranordnung und im Bereich der Verdampfer-Wärmetauscheranordnung so geführt werden, dass sie entweder von der Umgebung oder aus dem Innenraum des Fahrzeugs in Richtung zur jeweiligen Wärmetauscheranordnung geleitet werden und, von der jeweiligen Wärmetauscheranordnung kommend, entweder in Richtung zu einer die Luft zur Umgebung hin fördernden Gebläseanordnung oder zu einer die Luft in den Fahrzeuginnenraum fördernden Gebläseanordnung geleitet werden. Die als Axialgebläse ausgebildeten Gebläseanordnungen sind dabei zwischen den beiden Wärmetauscheranordnungen angeordnet, so dass auch die in den Fahrzeuginnenraum einzuleitende Luft im Bereich zwischen den beiden Wärmetauscheranordnungen in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet wird und in Querrichtung des Fahrzeuginnenraums in jeweiligen seitlichen Randbereichen aus dem Innenraum abgezogen wird.
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Ein Fahrzeugtemperiersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
DE 697 19 634 T2 bekannt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugtemperiersystem sowie ein damit ausgestattetes Fahrzeug, beispielsweise Omnibus, vorzusehen, welches bei einfacher Bauweise eine verbesserte Strömungsführung in den bzw. aus dem Innenraum eines Fahrzeugs ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeugtemperiersystem, umfassend:
- - einen Kältemittelkreislauf mit wenigstens einer von zu erwärmender Luft umströmbaren Kondensator-Wärmetauscheranordnung und wenigstens einer von zu kühlender Luft umströmbaren Verdampfer-Wärmetauscheranordnung,
- - in Zuordnung zu der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung, einen ersten Kondensator-Zuströmbereich und einen zweiten Kondensator-Zuströmbereich sowie einen ersten Kondensator-Abströmbereich und einen zweiten Kondensator-Abströmbereich,
- - in Zuordnung zu der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung, einen ersten Verdampfer-Zuströmbereich und einen zweiten Verdampfer-Zuströmbereich sowie einen ersten Verdampfer-Abströmbereich und einen zweiten Verdampfer-Abströmbereich,
- - stromaufwärts der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung und der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung, eine erste Gebläseanordnung zum Fördern von Luft zu dem ersten Kondensator-Zuströmbereich und dem ersten Verdampfer-Zuströmbereich,
- - stromaufwärts der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung und der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung, eine zweite Gebläseanordnung zum Fördern von Luft zu dem zweiten Verdampfer-Zuströmbereich und dem zweiten Kondensator-Zuströmbereich.
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Um eine definierte Strömungsführung zu den beiden Wärmetauscheranordnungen erreichen zu können, ist eine erste Sperr/Freigabe-Anordnung zum wahlweisen Absperren und Freigeben des ersten Kondensator-Zuströmbereichs und des ersten Verdampfer-Zuströmbereichs vorgesehen.
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Da die beiden Gebläseanordnungen jeweils stromaufwärts der beiden Wärmetauscheranordnungen angeordnet sind und grundsätzlich die Möglichkeit besteht, von jeder der Gebläseanordnungen Luft zu jeder der Wärmetauscheranordnungen abzugeben, können die beiden Gebläseanordnungen vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen den beiden Wärmetauscheranordnungen angeordnet werden, so dass aufgrund der Positionierung der Gebläseanordnungen stromaufwärts der Wärmetauscheranordnungen die Möglichkeit besteht, die Luft aus einem in Querrichtung mittigen Bereich eines Fahrzeuginnenraums abzuziehen und in seitlichen Bereichen in den Fahrzeuginnenraum einzuleiten.
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Bei einer aufgrund der hohen Fördereffizienz und einer stabilen Fördercharakteristik vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die erste Gebläseanordnung wenigstens ein Radialgebläse umfasst, oder/und dass die zweite Gebläseanordnung wenigstens ein Radialgebläse umfasst, wobei vorzugsweise eine Gebläsedrehachse eines Radialgebläses der ersten Gebläseanordnung und eine Gebläsedrehachse eines Radialgebläses der zweiten Gebläseanordnung zueinander koaxial angeordnet sind.
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Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die erste Sperr/Freigabe-Anordnung in Zuordnung zu der ersten Gebläseanordnung ein erstes Sperr/Freigabe-Organ umfasst, wobei das erste Sperr/Freigabe-Organ in seiner ersten Sperr/Freigabe-Stellung die erste Gebläseanordnung zum Austritt von Luft in Richtung zum ersten Kondensator-Zuströmbereich freigibt und gegen den Austritt von Luft in Richtung zum ersten Verdampfer-Zuströmbereich absperrt, und wobei das erste Sperr/Freigabe-Organ in seiner zweiten Sperr/Freigabe-Stellung die erste Gebläseanordnung gegen den Austritt von Luft in Richtung zum ersten Kondensator-Zuströmbereich absperrt und zum Austritt von Luft in Richtung zum ersten Verdampfer-Zuströmbereich freigibt.
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Wenn die erste Gebläseanordnung wenigstens ein Radialgebläse umfasst, kann für eine in einfacher Weise zu realisierende Strömungsführung vorgesehen sein, dass das erste Sperr/Freigabe-Organ in Zuordnung zu dem wenigstens einen Radialgebläse der ersten Gebläseanordnung ein dieses in einem Umfangsbereich von vorzugsweise etwa 180° umgebendes und bezüglich diesem in Umfangsrichtung verstellbares Luftleitelement umfasst, wobei in der ersten Sperr/Freigabe-Stellung des ersten Sperr/Freigabe-Organs das Luftleitelement das Radialgebläse in einem ersten Umfangsbereich umgibt und in dem ersten Umfangsbereich aus dem Radialgebläse austretende Luft in Richtung zum ersten Kondensator-Zuströmbereich leitet, und wobei in der zweiten Sperr/Freigabe-Stellung des ersten Sperr/FreigabeOrgans das Luftleitelement das Radialgebläse in einem zweiten Umfangsbereich umgibt und in dem zweiten Umfangsbereich aus dem Radialgebläse austretende Luft in Richtung zum ersten Verdampfer-Zuströmbereich leitet, wobei vorzugsweise der erste Umfangsbereich und der zweite Umfangsbereich sich im Wesentlichen nicht überlappen.
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Zur Erlangung eines eine bessere Strömungsableitung mit sich bringenden Diffusoreffekts wird vorgeschlagen, dass ein Radialabstand einer Luftleitfläche des Luftleitelements zu einem Luftaustrittsbereich des Radialgebläses in Umfangsrichtung zu einem Luftabgabeendbereich des Luftleitelements zunimmt.
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Um auch in Zuordnung zu der zweiten Gebläseanordnung eine definierte Strömungsleitung zu den beiden Wärmetauscheranordnungen gewährleisten zu können, wird vorgeschlagen, dass eine zweite Sperr/Freigabe-Anordnung zum wahlweisen Absperren und Freigeben des zweiten Kondensator-Zuströmbereichs und des zweiten Verdampfer-Zuströmbereichs vorgesehen ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die zweite Sperr/Freigabe-Anordnung in Zuordnung zu der zweiten Gebläseanordnung ein zweites Sperr/Freigabe-Organ umfasst, wobei das zweite Sperr/Freigabe-Organ in seiner ersten Sperr/Freigabe-Stellung die zweite Gebläseanordnung zum Austritt von Luft in Richtung zum zweiten Kondensator-Zuströmbereich freigibt und gegen den Austritt von Luft in Richtung zum zweiten Verdampfer-Zuströmbereich absperrt, und wobei das zweite Sperr/Freigabe-Organ in seiner zweiten Sperr/Freigabe-Stellung die zweite Gebläseanordnung gegen den Austritt von Luft in Richtung zum zweiten Kondensator-Zuströmbereich absperrt und zum Austritt von Luft in Richtung zum zweiten Verdampfer-Zuströmbereich freigibt.
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Wenn auch die zweite Gebläseanordnung wenigstens ein Radialgebläse umfasst, kann eine einfach zu realisierende, gleichwohl definierte Strömungsführung zu den beiden Wärmetauscheranordnungen dadurch erreicht werden, dass das zweite Sperr/Freigabe-Organ in Zuordnung zu dem wenigstens einen Radialgebläse der zweiten-Gebläseanordnung ein dieses in einem Umfangsbereich von vorzugsweise etwa 180° umgebendes und bezüglich diesem in Umfangsrichtung verstellbares Luftleitelement umfasst, wobei in der ersten Sperr/Freigabe-Stellung des zweiten Sperr/Freigabe-Organs das Luftleitelement das Radialgebläse in einem ersten Umfangsbereich umgibt und in dem ersten Umfangsbereich aus dem Radialgebläse austretende Luft in Richtung zum zweiten Kondensator-Zuströmbereich leitet, und wobei in der zweiten Sperr/Freigabe-Stellung des zweiten Sperr/Freigabe-Organs das Luftleitelement das Radialgebläse in einem zweiten Umfangsbereich umgibt und in dem zweiten Umfangsbereich aus dem Radialgebläse austretende Luft in Richtung zum zweiten Verdampfer-Zuströmbereich leitet, wobei vorzugsweise der erste Umfangsbereich und der zweite Umfangsbereich sich im Wesentlichen nicht überlappen.
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Auch in Zuordnung zu dem wenigstens einen Radialgebläse der zweiten Gebläseanordnung kann zur Erlangung eines Diffusoreffekts vorgesehen sein, dass ein Radialabstand einer Luftleitfläche des Luftleitelements zu einem Luftaustrittsbereich des Radialgebläses in Umfangsrichtung zu einem Luftabgabeendbereich des Luftleitelements zunimmt.
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Um eine definierte Strömungsführung von der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung weg zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass in Zuordnung zu der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung ein drittes Sperr/Freigabe-Organ zum wahlweisen Absperren und Freigeben des ersten Kondensator-Abströmbereichs und des zweiten Kondensator-Abströmbereichs vorgesehen ist, wobei das dritte Sperr/Freigabe-Organ in seiner ersten Sperr/Freigabe-Stellung den ersten Kondensator-Abströmbereich freigibt und den zweiten Kondensator-Abströmbereich absperrt, und wobei das dritte Sperr/FreigabeOrgan in seiner zweiten Sperr/Freigabe-Stellung den ersten Kondensator-Abströmbereich absperrt und den zweiten Kondensator-Abströmbereich freigibt, wobei bei einer besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform vorgesehen sein kann, dass das dritte Sperr/Freigabe-Organ wenigstens eine um eine Schwenkachse schwenkbare Sperr/Freigabe-Klappe umfasst.
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Auch in Verbindung mit der Verdampfer-Wärmetauscheranordnung kann in einfacher Weise eine definierte Strömungsableitung dadurch erzeugt werden, dass in Zuordnung zu der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung ein viertes Sperr/Freigabe-Organ zum wahlweisen Absperren und Freigeben des ersten Verdampfer-Abströmbereichs und des zweiten Verdampfer-Abströmbereichs vorgesehen ist, wobei das vierte Sperr/Freigabe-Organ in seiner ersten Sperr/Freigabe-Stellung den ersten Verdampfer-Abströmbereich freigibt und den zweiten Verdampfer-Abströmbereich absperrt, und wobei das vierte Sperr/FreigabeOrgan in seiner zweiten Sperr/Freigabe-Stellung den ersten Verdampfer-Abströmbereich absperrt und den zweiten Verdampfer-Abströmbereich freigibt, wobei auch hier vorgesehen sein kann, dass das vierte Sperr/Freigabe-Organ wenigstens eine um eine Schwenkachse schwenkbare Sperr/Freigabe-Klappe umfasst.
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Das Ableiten von Luft aus einem Fahrzeuginnenraum in einen in Querrichtung mittigen Bereich kann in besonders einfacher und effizienter Weise dann erreicht werden, wenn der erste Kondensator-Zuströmbereich, der erste Verdampfer-Zuströmbereich, der zweite Kondensator-Zuströmbereich und der zweite Verdampfer-Zuströmbereich zwischen der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung und der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung angeordnet sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, vorzugsweise Omnibus, umfassend einen Fahrzeuginnenraum und ein Fahrzeugtemperiersystem mit erfindungsgemäßem Aufbau, zum Einleiten thermisch behandelter Luft in den Fahrzeuginnenraum, wobei das Fahrzeugtemperiersystem umfasst:
- - einen Kältemittelkreislauf mit wenigstens einer von zu erwärmender Luft umströmbaren Kondensator-Wärmetauscheranordnung und wenigstens einer von zu kühlender Luft umströmbaren Verdampfer-Wärmetauscheranordnung,
- - in Zuordnung zu der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung, einen ersten Kondensator-Zuströmbereich und einen zweiten Kondensator-Zuströmbereich sowie einen ersten Kondensator-Abströmbereich und einen zweiten Kondensator-Abströmbereich, wobei über den zweiten Kondensator-Zuströmbereich Luft aus dem Fahrzeuginnenraum zu der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung geleitet wird und über den zweiten Kondensator-Abströmbereich Heizluft von der Kondensator-Wärmetauscheranordnung in den Fahrzeuginnenraum geleitet wird
- - in Zuordnung zu der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung, einen ersten Verdampfer-Zuströmbereich und einen zweiten Verdampfer-Zuströmbereich sowie einen ersten Verdampfer-Abströmbereich und einen zweiten Verdampfer-Abströmbereich, wobei über den zweiten Verdampfer-Zuströmbereich Luft aus dem Fahrzeuginnenraum zu der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung geleitet wird und über den zweiten Verdampfer-Abströmbereich Kühlluft von der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung in den Fahrzeuginnenraum geleitet wird,
wobei dem Fahrzeuginnenraum eine Kühllufteinleitkanalanordnung mit wenigstens einer in einer Höhenrichtung in einem oberen Bereich des Fahrzeuginnenraums angeordneten Kühlluftausströmstelle zum Einleiten von Kühlluft in den Fahrzeuginnenraum zugeordnet ist, oder/und
wobei dem Fahrzeuginnenraum eine Heizlufteinleitkanalanordnung mit wenigstens einer in einer Höhenrichtung in einem unteren Bereich des Fahrzeuginnenraums angeordneten Heizluftausströmstelle zum Einleiten von Heizluft in den Fahrzeuginnenraum zugeordnet ist, oder/und
wobei dem Fahrzeuginnenraum eine Luftableitkanalanordnung mit wenigstens einer in einer Querrichtung in einem zentralen Bereich des Fahrzeuginnenraums angeordneten Luftableitstelle zum Ableiten von Luft aus dem Fahrzeuginnenraum zugeordnet ist.
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Mit einem derartigen Aufbau eines Fahrzeugs wird die Luft jeweils dort zugeführt, wo sie auch unter Berücksichtigung ihrer thermischen Behandlung einen besonders effizienten Temperiereffekt im Fahrzeuginnenraum erzeugt. So wird durch Zuführen der gekühlten Luft in einem oberen Bereich, also z.B. über einer Höhenmitte des Fahrzeuginnenraums bzw. in einem deckennahen Bereich, dafür gesorgt, dass diese aufgrund der größeren Dichte nach unten sinkt und kein Staubereich der kalten Luft entsteht. In entsprechender Weise wird durch Zuführen der erwärmten Luft in einem unteren Bereich, also z.B. unter der Höhenmitte des Fahrzeuginnenraums bzw. in einem bodennahen Bereich, dafür gesorgt, dass diese aufgrund ihrer geringeren Dichte nach oben steigt und ebenfalls das Auftreten eines Staubereichs vermieden ist. Durch das Abziehen der Luft in einem in Querrichtung zentralen Bereich wird die Möglichkeit geschaffen, die Luft dort zuzuführen, wo insbesondere in einem Omnibus die mit der Luft in Wechselwirkung zu bringenden Personen positioniert sind.
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Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der zweite Kondensator-Zuströmbereich und der zweite Verdampfer-Zuströmbereich in der Querrichtung des Fahrzeuginnenraums zwischen der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung und der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung angeordnet sind, oder/und dass die Luftableitkanalanordnung in der Querrichtung des Fahrzeuginnenraums im Wesentlichen zwischen der wenigstens einen Kondensator-Wärmetauscheranordnung und der wenigstens einen Verdampfer-Wärmetauscheranordnung angeordnet ist, oder/und dass die Luftableitkanalanordnung, die erste Gebläseanordnung und die zweite Gebläseanordnung in der Querrichtung des Fahrzeuginnenraums im Wesentlichen in einem zentralen Bereich des Fahrzeuginnenraums angeordnet sind.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
- 1 in prinzipartiger Seitenansicht ein Fahrzeugtemperiersystem;
- 2 das Fahrzeugtemperiersystem der 1 auf dem Dach eines prinzipartig dargestellten Fahrzeugs in einem anderen Betriebsmodus als in 1;
- 3 ein Radialgebläse in perspektivischer Ansicht mit einem diesem zugeordneten Sperr/Freigabe-Organ;
- 4 Das Radialgebläse der 3 in prinzipartiger Darstellung zum Erläutern der Funktionsweise des Sperr/Freigabe-Organs.
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In 1 ist ein Fahrzeugtemperiersystem allgemein mit 10 bezeichnet. Das Fahrzeugtemperiersystem 10 ist beispielsweise zur Anbringung auf dem Dach eines Omnibusses ausgebildet. Als wesentlichen Bestandteil umfasst das Fahrzeugtemperiersystem 10 einen Kältemittelkreislauf, von welchem in den Figuren eine Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 und eine Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 jeweils in einem Gehäusebereich 16 bzw. 18 angeordnet dargestellt sind. Es ist selbstverständlich, dass ein derartiger Kältemittelkreislauf auch weitere Systembereiche, wie z.B. einen Kompressor, ein Verdampferventil sowie die verschiedenen Systembereiche verbindende Leitungen umfasst.
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In einem Raumbereich zwischen der Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 und der Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 sind eine ein Radialgebläse 20 umfassende erste Gebläseanordnung 22 sowie eine ein Radialgebläse 24 umfassende zweite Gebläseanordnung 26 im Wesentlichen übereinander vorgesehen. Beispielsweise können die beiden Gebläseanordnungen 22, 26 derart angeordnet sein, dass Förderräder 28, 30 der Radialgebläse 20, 24 zueinander koaxiale Drehachsen A1, A2 aufweisen
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Der die Gebläseanordnungen 22, 26 aufnehmende Raumbereich ist nach oben hin durch ein Gehäuseteil 32 abgedeckt. Zwischen den beiden Gehäusebereichen 16, 18 ist im oberen Bereich ein Öffnungsbereich 42 gebildet, über welchen der zwischen den beiden Wärmetauscheranordnungen 12, 14 gebildete Volumenbereich zur Umgebung hin offen ist. Im unteren Bereich ist zwischen den beiden Gehäusebereichen 16, 18 ein Öffnungsbereich 44 gebildet, über welchen der zwischen den Wärmetauscheranordnungen 12, 14 gebildete Volumenbereich beispielsweise zum Innenraum eines Fahrzeugs, beispielsweise Omnibus, offen ist.
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Über einen ersten Kondensator-Zuströmbereich 46 kann Umgebungsluft, also Frischluft, in Richtung zur Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 strömen. Über einen ersten Verdampfer-Zuströmbereich 48 kann Umgebungsluft in Richtung zur Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 strömen. Über einen zweiten Kondensator-Zuströmbereich 50 kann Umluft, also beispielsweise die aus einem Fahrzeuginnenraum abgezogene Luft, in Richtung zur Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 strömen. Über einen zweiten Verdampfer-Zuströmbereich 52 kann Umluft in Richtung zur Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 strömen. Durch ein auch die beiden Gebläseanordnungen 22, 24 voneinander trennendes Trennelement 34 können der erste Kondensator-Zuströmbereich 46 und der erste Verdampfer-Zuströmbereich 48 vom zweiten Kondensator-Zuströmbereich 50 und dem zweiten Verdampfer-Zuströmbereich 52 getrennt sein.
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Eine in Zuordnung zu der ersten Gebläseanordnung 22 vorgesehene erste Sperr/Freigabe-Anordnung 36 umfasst in Zuordnung zu dem Radialgebläse 20 ein erstes Sperr/Freigabeorgan 38, durch welches der erste Kondensator-Zuströmbereich 46 und der erste Verdampfer-Zuströmbereich 48 für den Durchtritt von Luft in Richtung zur Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 bzw. zur Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 freigegeben und abgesperrt werden können. Entsprechend ist in Zuordnung zu der zweiten Gebläseanordnung 26 eine zweite Sperr/Freigabe-Anordnung 40 vorgesehen, welche in Zuordnung zu dem Radialgebläse 24 ein zweites Sperr/Freigabe-Organ 54 umfasst. Durch das zweite Sperr/Freigabe-Organ 54 sind der zweite Kondensator-Zuströmbereich 50 und der zweite Verdampfer-Zuströmbereich 52 für den Durchtritt von Luft zu der Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 bzw. der Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 freigebbar bzw. gegen den Durchtritt von Luft absperrbar.
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Der Aufbau bzw. die Funktion der den Radialgebläsen 20, 24 zugeordneten Sperr/Freigabe-Organe 38, 54 wird nachfolgend beispielhaft anhand des in 3 dargestellten Radialgebläses 20 der ersten Gebläseanordnung 22 erläutert. Diese Ausführungen gelten gleichermaßen auch für den Aufbau bzw. die Funktion der der zweiten Gebläseanordnung 26 bzw. dem Radialgebläse 24 derselben zugeordneten Sperr/Freigabe-Anordnung 40.
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Dass erste Sperr/Freigabe-Organ 38 umgibt das Radialgebläse 20 in einem Umfangsbereich von etwa 180° und ist beispielsweise um eine zur Drehachse A1 des Förderrads 28 des Radialgebläses 20 im Wesentlichen parallele bzw. zu dieser konzentrischen Drehachse verdrehbar. Die Funktionalität dieses ersten Sperr/Freigabe-Organs 38 wird im Folgenden mit Bezug auf die 4 beschrieben.
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In 4a) ist das erste Sperr/Freigabe-Organ 38 in seiner ersten Sperr/FreigabeStellung gezeigt. In dieser ersten Sperr/Freigabe-Stellung kann die vom Radialgebläse 20 geförderte Luft zum ersten Kondensator-Zuströmbereich 46 strömen. Das erste Sperr/Freigabe-Organ 38 umgibt dabei das Radialgebläse 20 in seinem in 4a) rechts liegenden ersten Umfangsbereich 56. Das erste Sperr/Freigabe-Organ 38 umfasst beispielsweise ein Luftleitelement 58 mit einer sichelartig bzw. spiralartig ausgebildeten Luftleitfläche 60, deren Radialabstand zum Außenumfang des Radialgebläses 20 in Richtung zu einem Luftabgabeendbereich 62 des Luftleitelements 58 zunimmt. Dadurch wird ein eine gleichmäßigere Abströmung ermöglichender Diffusoreffekt erzeugt.
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Wird, ausgehend von der ersten Sperr/Freigabe-Stellung der 4a), das Luftleitelement 58 entgegen dem Uhrzeigersinn um etwa 180° verschwenkt, so gelangt es in die in 4b) dargestellte Positionierung, in welcher es einen zweiten Umfangsbereich 64 des Radialgebläses 20 umgibt und das erste Sperr/FreigabeOrgan 38 somit in seiner zweiten Sperr/Freigabe-Stellung ist. In dieser zweiten Sperr/Freigabe-Stellung ist der Luftaustritt in Richtung zum ersten Kondensator-Zuströmbereich 46 im Wesentlichen unterbunden, während die vom Radialgebläse 20 geförderte Luft im Wesentlichen vollständig in Richtung zum ersten Verdampfer-Zuströmbereich 48 gefördert wird.
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Entsprechend der vorangehenden Beschreibung kann durch Drehen des zweiten Sperr/Freigabe-Organs 54 der durch die zweite Gebläseanordnung 26 generierte Luftstrom entweder über den zweiten Kondensator-Zuströmbereich 50 zur Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 oder über den zweiten Verdampfer-Zuströmbereich 52 zur Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 geleitet werden. In 1 ist beispielhaft ein Zustand dargestellt, in welchem das erste Sperr/FreigabeOrgan 38 der ersten Sperr/Freigabe-Anordnung 36 in seiner ersten Sperr/FreigabeStellung ist, so dass beispielsweise durch den Öffnungsbereich 42 zugeführte Umgebungsluft, also Frischluft, zum ersten Kondensator-Zuströmbereich 46 und über diesen zur Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 geleitet wird. Das zweite Sperr/Freigabe-Organ 54 der zweiten Sperr/Freigabe-Anordnung 40 des Radialgebläses 24 der zweiten Gebläseanordnung 26 ist in seiner zweiten Sperr/Freigabe-Stellung, in welcher beispielsweise aus einem Fahrzeuginnenraum abgezogene Umluft durch den Öffnungsbereich 44 über den zweiten Verdampfer-Zuströmbereich 52 zur Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 geleitet wird.
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Die 2 zeigt das erste Sperr/Freigabe-Organ 38 in seiner zweiten Sperr/FreigabeStellung, in welcher die von außen über den Öffnungsbereich 42 eintretende Luft, also Umgebungsluft bzw. Frischluft, über den ersten Verdampfer-Zuströmbereich 48 zur Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 geleitet wird. Das zweite Sperr/Freigabe-Organ 50 ist in seiner ersten Sperr/Freigabe-Stellung, in welcher dieses über den Öffnungsbereich 44 eintretende Luft, also beispielsweise die aus einem Fahrzeuginnenraum abgezogene Umluft, über den zweiten Kondensator-Zuströmbereich 50 zur Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 leitet.
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In Zuordnung zu der Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 ist eine dritte Sperr/Freigabe-Anordnung 66 mit einem beispielsweise eine Sperr/Freigabe-Klappe 68 umfassenden dritten Sperr/Freigabe-Organ 70 vorgesehen. Dieses ist zwischen einer in 1 dargestellten ersten Sperr/Freigabe-Stellung und einer in 2 dargestellten zweiten Sperr/Freigabe-Stellung verstellbar. In seiner ersten Sperr/Freigabe-Stellung gibt das dritte Sperr/Freigabe-Organ 70 einen ersten Kondensator-Abströmbereich 72 frei, welcher beispielsweise die die Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 umströmende Luft nach außen, also zur Umgebung, abgibt. Ein zweiter Kondensator-Abströmbereich 74 ist in dieser Stellung des dritten Sperr/Freigabe-Organs 70 gegen den Durchtritt von Luft abgesperrt. In seiner zweiten Sperr/Freigabe-Stellung sperrt das dritte Sperr/Freigabe-Organ 70 den ersten Kondensator-Abströmbereich 72 gegen den Durchtritt von Luft ab, während der zweite Kondensator-Abströmbereich 74, der beispielsweise in einen Fahrzeuginnenraum führen kann, für den Durchtritt von die Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 umströmender Luft freigegeben ist.
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In Zuordnung zu der Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 ist eine vierte Sperr/Freigabe-Anordnung 76 mit einem beispielsweise eine Sperr/Freigabe-Klappe 78 umfassenden vierten Sperr/Freigabe-Organ 80 vorgesehen. Dieses ist zwischen einer in 1 dargestellten zweiten Sperr/Freigabe-Stellung und einer in 2 dargestellten ersten Sperr/Freigabe-Stellung verstellbar. In seiner ersten Sperr/Freigabe-Stellung gibt das vierte Sperr/Freigabe-Organ 80 einen ersten Verdampfer-Abströmbereich 82 frei, welcher beispielsweise die die Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 umströmende Luft nach außen, also zur Umgebung, abgibt. Ein zweiter Verdampfer-Abströmbereich 84 ist in dieser Stellung des vierten Sperr/Freigabe-Organs 70 gegen den Durchtritt von Luft abgesperrt. In seiner zweiten Sperr/Freigabe-Stellung sperrt das vierte Sperr/Freigabe-Organ 80 den ersten Verdampfer-Abströmbereich 82 gegen den Durchtritt von Luft ab, während der zweite Verdampfer-Abströmbereich 84, der beispielsweise in einen Fahrzeuginnenraum führen kann, für den Durchtritt von die Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 umströmender Luft freigegeben ist.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass in Zuordnung zu der ersten Sperr/Freigabe-Anordnung 36 sowie der zweiten Sperr/Freigabe-Anordnung 40 jeweils ein beispielsweise elektromotorischer Stellantrieb vorgesehen sein kann, dessen Erregung dazu führt, dass die verschiedenen Sperr/Freigabe-Organe 38, 54 ihre verschiedenen Sperr/Freigabe-Stellungen einnehmen können. In entsprechender Weise sind in Zuordnung zu den dritten und vierten Sperr/Freigabe-Anordnungen 66, 76 bzw. den Sperr/Freigabe-Organen 70, 80 derselben beispielsweise elektromotorische Stellantriebe vorgesehen, durch welche diese zwischen ihren ersten und zweiten Sperr/Freigabe-Stellungen bewegt werden können.
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Durch Ansteuerung dieser Stellantriebe in aufeinander abgestimmter Weise können verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugtemperiersystems 10 erlangt werden. Beispielsweise ist in 1 ein Betriebszustand dargestellt, in welchem die aus einem Fahrzeuginnenraum durch die zweite Gebläseanordnung 26 über den Öffnungsbereich 44 abgezogene und über den zweiten Verdampfer-Zuströmbereich 52 zur Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 geförderte Luft in Richtung zum zweiten Verdampfer-Abströmbereich 84 abgegeben wird. Es wird also z.B. Umluft gekühlt und in gekühltem Zustand wieder in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet. Die vermittels der ersten Gebläseanordnung 22 durch den Öffnungsbereich 42 über den ersten Kondensator-Zuströmbereich 46 zur Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 geleitete Luft wird durch das Umströmen der Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 erwärmt und über den ersten Kondensator-Abströmbereich 72 wieder zur Umgebung abgegeben.
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In dem in 2 dargestellten Betriebszustand wird die aus einem Fahrzeuginnenraum abgezogene Luft vermittels der zweiten Gebläseanordnung 26 über den zweiten Kondensator-Zuströmbereich 50 zur Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 geleitet, wird dort erwärmt und in erwärmtem Zustand wieder in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet. Die über den Öffnungsbereich 42 zur ersten Gebläseanordnung 22 gelangende Umgebungsluft wird über den ersten Verdampfer-Zuströmbereich 48 zur Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 geleitet, gibt dort Wärme ab, wird also gekühlt, und wird dann über den ersten Verdampfer-Abströmbereich 82 wieder zur Umgebung abgegeben.
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In den in den 1 und 2 dargestellten Betriebszuständen wird also jeweils die aus einem Fahrzeuginnenraum abgezogene Umluft entweder erwärmt oder gekühlt und in diesem Zustand wieder in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet. Bei entsprechend umgekehrter Stellung der dritten und vierten Sperr/Freigabe-Organe 70, 80 ist es jedoch auch möglich, Frischluft zu erwärmen bzw. zu kühlen und in diesem Zustand dann in den Fahrzeuginnenraum einzuleiten, während die aus dem Fahrzeuginnenraum abgezogene Umluft nach außen, also zur Umgebung abgegeben wird.
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In 2 ist in prinzipieller Art und Weise die Zuordnung eines vorangehend beschriebenen Fahrzeugtemperiersystems 10 zu einem nur schematisch dargestellten Fahrzeug 90 erkennbar. Das im Querschnitt dargestellte Fahrzeug 90 kann beispielsweise ein Omnibus sein, dessen Fahrzeuginnenraum 92 durch das Fahrzeugtemperiersystem 10 klimatisiert werden soll. Vorteilhafterweise ist dabei das Fahrzeugtemperiersystem 10 auf einem Dach des Fahrzeugs 90 angebracht.
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Deutlich erkennbar ist in 2, dass durch das Vorsehen der zur Luftzufuhr dienenden Öffnungsbereiche 42, 44 zwischen den beiden Wärmetauscheranordnungen 12, 14 die aus dem Fahrzeuginnenraum 92 abgezogene Luft, also die Umluft, über eine in einer Querrichtung Q des Fahrzeuginnenraums 92 näherungsweise mittig positionierte und beispielsweise in einer zur Zeichenebene der 2 orthogonal stehenden Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Luftableitkanalanordnung 94 abgezogen werden kann, die beispielsweise in Längsrichtung des Fahrzeugs 90 verteilt mehrere Luftableitstellen 96 aufweisen kann. Dieses Abziehen von Luft aus dem in Querrichtung Q zentralen Bereich des Fahrzeuginnenraums 92 wird insbesondere auch dadurch ermöglicht, dass die beiden Gebläseanordnungen 22, 26 bezogen auf die Luftströmungsrichtung stromaufwärts der diesen jeweils zugeordneten Wärmetauscheranordnungen 12, 14 angeordnet sind. Die vermittels der Verdampfer-Wärmetauscheranordnung 14 gekühlte Luft wird bei entsprechender Luftführung über den zweiten Verdampfer-Abströmbereich 84 in einem in 2 rechts liegenden Bereich über die in eine beispielsweise in einem Dachbereich, also in einem in einer Höhenrichtung H oberen Bereich des Fahrzeuginnenraums 92, vorgesehene Kühllufteinleitkanalanordnung 98 abgegeben. Diese weist vorzugsweise eine Mehrzahl von beispielsweise in der Fahrzeuglängsrichtung aufeinanderfolgenden Kühlluftausströmstellen 100 auf, über welche die gekühlte Luft LK in den Fahrzeuginnenraum 92 in einem oberen Bereich desselben einströmt.
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Die in der Kondensator-Wärmetauscheranordnung 12 erwärmte Luft wird über den zweiten Kondensator-Abströmbereich 74 in der Darstellung der 2 in einem linken Bereich über eine Heizlufteinleitkanalanordnung 102 in den Fahrzeuginnenraum 92 eingeleitet. Dabei weist vorzugsweise die Heizlufteinleitkanalanordnung 102 eine oder mehrere in einen in der Höhenrichtung H unteren Bereich, also einem beispielsweise bodennahen Bereich des Fahrzeuginnenraums 92, führende Kanalbereiche 104 auf, welche beispielsweise in der Fahrzeuglängsrichtung aufeinander folgend eine Mehrzahl von Heizluftausströmstellen 106 bereitstellen. Über diese Heizluftausströmstellen 106 kann die erwärmte Luft Lw somit in einem unteren Bereich in den Fahrzeuginnenraum 92 einströmen.
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Wenn die gekühlte Luft LK in einem oberen Bereich des Fahrzeuginnenraums 92 in diesen eingeleitet wird, ist gewährleistet, dass diese aufgrund ihrer größeren Dichte nach unten sackt und sich somit im gesamten Höhenbereich des Fahrzeuginnenraums 92 verteilt. Entsprechend steigt die in einem in Höhenrichtung H unteren Bereich in den Fahrzeuginnenraum 92 eingeleitete erwärmte Luft Lw aufgrund ihrer geringeren Dichte nach oben und verteilt sich somit ebenfalls in Höhenrichtung. Es entstehen somit keine Staubereiche, in welchen kalte Luft bzw. erwärmte Luft sich verstärkt ansammeln.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass das vorangehend beschriebene und in den Figuren dargestellte Fahrzeugtemperiersystem 10 in verschiedenster Weise variiert werden kann. Beispielsweise kann in Zuordnung zu jeder der Gebläseanordnungen 22, 26 eine Mehrzahl von Radialgebläsen 20 bzw. 24 vorgesehen sein. Die Anzahl an Radialgebläsen kann abhängig von der Größe der jeweiligen Wärmetauscheranordnungen 12, 14 variieren. Auch könnten beispielsweise mehrere derartige Wärmetauscheranordnungen 12, 14 aufeinanderfolgend und diesen jeweils zugeordnet eine erste bzw. zweite Gebläseanordnung beispielsweise jeweils mit einer Mehrzahl von Radialgebläsen vorgesehen sein. Bei derartiger aufeinander folgender Anordnung mehrerer Wärmetauscheranordnungen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jedem derartigen Paar von Wärmetauscheranordnungen eigenständig arbeitende Sperr/Freigabe-Organe zugeordnet sind, so dass die einzelnen Paare einander zugeordneter Wärmetauscheranordnungen 12, 14 voneinander unabhängig arbeiten können. Bei derartiger Abfolge mehrerer Paare von Wärmetauscheranordnungen kann beispielsweise auch deren Zuordnung zu einer rechten bzw. einer linken Seite des Fahrzeugs alternierend vertauscht sein, so dass in einer Fahrzeuglängsrichtung bzw. einer Längsrichtung eines Fahrzeugtemperiersystems auf beiden Seiten jeweils Kondensator-Wärmetauscheranordnungen und Verdampfer-Wärmetauscheranordnungen einander alternierend abwechseln.
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Ferner ist es selbstverständlich, dass ein derartiges Fahrzeugtemperiersystem auch bei anderen Fahrzeugarten, wie z.B. Lastkraftwagen, insbesondere in Zuordnung zu einer Führerkabine oder dem Transportraum für Waren, eingesetzt werden kann, so dass, abhängig von den zu transportierenden Waren, diese entweder gekühlt oder warm gehalten werden können.
