DE102021002173B4

DE102021002173B4 - air conditioner

Info

Publication number: DE102021002173B4
Application number: DE102021002173.8A
Authority: DE
Inventors: Matthäus Moser; Michael Klein
Original assignee: Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2041-04-27
Also published as: DE102021002173A1; WO2022228711A1

Abstract

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) zwei Luftkanäle (20) für die temperierte Luft aufweist, wobei die Luftkanäle (20) entgegengesetzt zueinander angeordnet sind,wobei die Luftkanäle (20) jeweils auf eine Öffnung (21) münden,wobei die Luftkanäle (20) jeweils mindestens einen Engstellenabschnitt (22) in der Nähe der Öffnung (21) aufweisen,wobei der Engstellenabschnitt (22) einen mittleren Bereich (22') und zwei Seitenbereiche (22") aufweist,wobei der mittlere Bereich (22') eine geringere Höhe als die zwei Seitenbereiche (22") aufweist, undwobei der Engstellenabschnitt (22) durch eine in den Luftkanal (20) hineinragende Wölbung (23) gegeben ist, die von oben herabreicht.Air conditioner (1) with an air distributor (2) for distributing temperature-controlled air, the air distributor (2) being designed for attachment to a ceiling (100), the air distributor (2) having two air ducts (20) for the temperature-controlled air , the air ducts (20) being arranged opposite one another, the air ducts (20) each opening into an opening (21), the air ducts (20) each having at least one constriction section (22) in the vicinity of the opening (21), wherein the throat portion (22) has a middle portion (22') and two side portions (22"), wherein the middle portion (22') has a lower height than the two side portions (22"), and wherein the throat portion (22) has a bulge (23) protruding into the air duct (20) and reaching down from above.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klimagerät, welches temperierte und insbesondere gekühlte Luft erzeugt.The present invention relates to an air conditioning device which generates temperature-controlled and, in particular, cooled air.

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 Verflüssiger, in welchem die thermische Energie des Kältemittels auf die Umgebungsluft übertragen und somit abgeführt wird.The air cooling underlying principle of refrigeration by means of a cooling circuit has long been known and for example in WO 2007/042065 A1 described. There are usually two fans and two heat exchangers in such air-conditioning systems: a fan and an associated heat exchanger belong to the evaporator, in which the air in the room to be cooled is cooled by interacting with the refrigerant. Another blower and an associated heat exchanger belong to the condenser, in which the thermal energy of the refrigerant is transferred to the ambient air and thus dissipated.

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 (siehe z. B. die DE 10 2019 205 194 A1 ). Bei vielen Klimageräten ist das Ausbringen der Kaltluft mit Geräuschbildung verbunden.The aforementioned components of the cooling circuit are usually housed in a housing that is attached to the roof of a vehicle. In the room there is what is known as an air distributor, via which the room air is introduced into the air conditioning unit and via which the tempered - usually cooled - air is discharged into the room. The air distributor is attached to the ceiling of the room (see e.g. the DE 10 2019 205 194 A1 ). With many air conditioners, the discharge of cold air is associated with noise.

Andere Luftverteiler, die nicht an der Decke befestigt werden, und deren Ausgestaltungen lassen sich beispielsweise entnehmen der DE 10 2012 221 727 A1 , der EP 2 918 433 A2 , der DE 699 20 556 T2 , der DE 11 2016 001 119 T5 oder der US 2007/0184773 A1 .Other air distributors that are not attached to the ceiling, and their configurations can be found, for example, in DE 10 2012 221 727 A1 , the EP 2 918 433 A2 , the DE 699 20 556 T2 , the DE 11 2016 001 119 T5 or the U.S. 2007/0184773 A1 .

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Klimagerät vorzuschlagen, dessen Innenluftverteiler über einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Luftauslass verfügt.The object on which the invention is based is to propose an air conditioning device whose interior air distributor has an air outlet that is improved compared to the prior art.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Klimagerät mit den Merkmalen des ersten Anspruchs.The invention solves the problem by an air conditioner with the features of the first claim.

Beim erfindungsgemäßen Luftverteiler passiert die temperierte Luft entlang eines Luftkanals wenigstens einen Abschnitt, der durch eine Engstelle ausgezeichnet 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.In the air distributor according to the invention, the temperature-controlled air passes along an air duct at least in a section that is characterized by a constriction. This constriction is such that the height in a middle area is lower than in the two side areas. The air can thus flow through larger areas laterally than in a central area. Experiments have shown that the air flows out of the opening over a significantly wider area. This results in a significantly more even air flow. Associated advantages are increased efficiency of the air conditioning unit and reduced noise.

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.For the geometric conditions, the effect of the air distributor can be described again in other words: If the air in the indoor air distributor moves in one direction of movement, there is a constriction section in the air duct with different heights that are perpendicular to the direction of movement. As a result, the air flows out of the opening, ie out of the end area of the air duct, with a greater width. The width is perpendicular to the height and perpendicular to the direction of movement.

Indem sich der Engstellenabschnitt in der Nähe der Öffnung befindet, ist der Engstellenabschnitt in Richtung des freien Endes des Luftkanals angeordnet. In das andere Ende des Luftkanals, das auch als Beginn des Luftkanals bezeichnet werden kann, strömt die temperierte Luft ein.By having the throat portion close to the opening, the throat portion is positioned toward the free end of the air duct. The temperature-controlled air flows into the other end of the air duct, which can also be referred to as the beginning of the air duct.

Indem der Engstellenabschnitt durch eine in den Luftkanal hineinragende Wölbung gegeben ist, ist ein Teil der Wandung, die den Luftkanal umschließt, tiefer in den Luftkanal hineingeführt. Die Wölbung reicht von oben herab. Dabei ist die obere Seite im montierten Zustand beispielsweise eine Decke zugewandt.Since the constriction section is provided by a bulge protruding into the air duct, a part of the wall which encloses the air duct is led deeper into the air duct. The bulge goes down from above. In this case, the upper side faces a ceiling in the assembled state, for example.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Höhe des mittleren Bereichs zu den zwei Seitenbereichen graduell zunimmt. Gemäß dieser Ausgestaltung ist kein harter oder treppenartiger Übergang zwischen den Höhen vorgesehen, sondern die Höhe nimmt von innen nach außen graduell und gleichmäßig zu.An embodiment includes that the height of the central area gradually increases towards the two side areas. According to this embodiment, there is no hard or stair-like transition between the heights, but the height increases gradually and evenly from the inside to the outside.

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 mittlere 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.One embodiment provides that the height of the middle area decreases towards a center, starting from the two side areas. In this embodiment, the central area does not have a constant height, but the height is lowest in the middle and then increases towards the sides. This mid-range elevation change is also preferably gradual and smooth.

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.An embodiment includes that the height of a part of the air duct decreases gradually along an air flow direction up to the throat section. In this embodiment, not only does the constriction section have different heights, but the height slowly decreases at least in parts of the air duct in the direction of the constriction section. Hard transitions or edges are thus avoided--as for example in the previously mentioned configurations.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Engstellenabschnitt achsensymmetrisch ausgestaltet ist. Der Engstellenabschnitt verfügt somit über eine Spiegelsymmetrie, wobei die Symmetrieachse durch die Mitte der Breite des Engstellenabschnitts verläuft.One embodiment provides that the constriction section has an axisymmetric design. The bottleneck section thus has mirror symmetry, with the axis of symmetry running through the middle of the width of the bottleneck section.

Das Klimagerät ist vorzugsweise eine sogenannte Dachklimaanlage, bei welcher die Komponenten für den Kühlkreislauf auf dem Dach und der Luftverteiler unter dem Dach befestigt sind.The air conditioner is preferably what is known as a roof air conditioner, in which the components for the cooling circuit are mounted on the roof and the air distributor is mounted under the roof.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Klimagerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Klimageräts,
2 einen Schnitt durch eine Ausgestaltung des Innenluftverteilers,
3 eine Draufsicht auf eine Ebene des Innenluftverteilers und
4 einen Schnitt durch eine Öffnung des Innenluftverteilers.

In particular, there are a number of possibilities for designing and developing the air-conditioning device according to the invention. For this purpose, reference is made to the following description of exemplary embodiments in connection with the drawing. Show it:

1 a schematic representation of an air conditioner,
2 a section through an embodiment of the interior air distributor,
3 a plan view of a plane of the interior air distributor and
4 a section through an opening of the interior air distributor.

Die 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Klimageräts 1 zum Kühlen eines Raumes, der sich unterhalb eines Dachs 100 befindet. Bei dem Raum handelt es sich beispielsweise um den Innenraum eines Wohnwagens oder eines 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 dem Dach 100 vorgesehen ist.The 1 FIG. 12 shows schematically the structure of an air conditioning device 1 for cooling a room located below a roof 100. FIG. The room is, for example, the interior of a caravan or mobile home. The indoor air to be cooled is taken in via the indoor air distributor 2 and reintroduced into the room as tempered, primarily cooled air. The thermal energy is transferred to the outside air. The components serving the cooling circuit are located in a housing that rests on the roof 100 . Below the roof 100 is the interior air distributor 2, with a hole being provided in the roof 100 for air exchange.

Der Schnitt der 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. 4).The cut of the 2 shows the flow of the cold air in the air flow direction 3 through the interior air distributor 2 to the two openings 21. The section goes through the central areas 22' of the constriction sections 22 (cf. 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. 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 Höhenreduktion des jeweiligen Luftkanals 20 beizutragen.The two air streams each pass through an air duct 20 which opens into an opening 21 in each case. In front of the opening 21 there is a constriction section 22 (cf. 4 ), which leads to a broadening of the air flow after opening 21. It can be seen how the upper side of the air ducts 20 inclines more downwards along the air flow direction 3 and thus into the air duct 20 . The deepest extension is in the constriction sections 22 . In an alternative embodiment--not shown--the bottom of the air ducts 20 inclines upwards in order to contribute to the partial height reduction of the respective air duct 20.

Die Draufsicht der 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 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 Wirkung steigert und dass der Gefahr von Geräuschbildung begegnet wird.The top view of 3 shows the width of the openings 20 on the right and left. The cold air moves outwards in direction 3 from the central opening. Due to the constriction, the cold air, after leaving the openings 20, covers a greater width than in the prior art. This has the advantage that the effect increases and that the risk of noise is counteracted.

Der Schnitt der 4 durch eine Öffnung 20 zeigt die Wölbung 23, durch die sich die reduzierte 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.The cut of the 4 the curvature 23 through which the reduced height in the central area 22 ′ of the constriction section 22 results is shown through an opening 20 . The curvature 23 has a curved shape, so that the height of both side areas 22" decreases uniformly towards a center of the constriction section 22. The axial symmetry of the constriction section 22 can be seen.

Bezugszeichenlistereference list

11: Klimagerätair conditioner
22: Luftverteilerair diffuser
33: Luftströmungsrichtungair flow direction
2020: Luftkanalair duct
2121: Öffnungopening
2222: Engstellenabschnittbottleneck section
22'22': mittlerer Bereich des Engstellenabschnittsmiddle area of the constriction section
22"22": Seitenbereich des EngstellenabschnittsSide area of the bottleneck section
2323: Wölbungcamber
100100: DachRoof

Claims

Air conditioner (1) with an air distributor (2) for distributing temperature-controlled air, the air distributor (2) being designed for attachment to a ceiling (100), the air distributor (2) having two air ducts (20) for the temperature-controlled air , wherein the air ducts (20) are arranged opposite one another, the air ducts (20) each opening into an opening (21), the air ducts (20) each having at least one constriction section (22) in the vicinity of the opening (21), wherein the constriction section (22) has a central area (22') and two side areas (22"), wherein the central area (22') has a lower height than the two side areas (22"), and wherein the constriction section (22) is given by a bulge (23) protruding into the air duct (20) and reaching down from above.

Air conditioner (1) after claim 1 wherein the height of a part of the air duct (20) along an air flow direction (3) gradually decreases up to the throat section (22).