DE202004017266U1

DE202004017266U1 - Vorrichtung zum Kühlen von mobilen Wohn- oder Arbeitsräumen, wie Wohnwagen, Booten, Fahrerkabinen u.dgl.

Info

Publication number: DE202004017266U1
Application number: DE200420017266
Authority: DE
Original assignee: Waeco International GmbH
Current assignee: Dometic Waeco International GmbH
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2004-11-05
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2014-11-06

Abstract

Vorrichtung zum Kühlen von mobilen Wohn- oder Arbeitsräumen, wie Wohnwagen, Wohnmobilen, Booten, Fahrerkabinen und dergleichen, bestehend aus einem Gehäuse (10) mit
a) zwei voneinander getrennt gehaltenen Luftströmungs-Kanälen, welche einen Ends in der freien Atmosphäre oder zur freien Atmosphäre hin, und anderen Ends in dem zu kühlenden Raum (40) münden oder an entsprechenden Mündungsöffnungen andockbar sind und von denen der eine ein Zuluft-Kanal (30) und der andere ein Abluft-Kanal (20) ist,
b) mindestens einem Gebläse (26;36) für zumindest einen, vorzugsweise beide der Luftströmungs-Kanäle,
c) mindestens einem von den beiden Luftströmungs-Kanälen mit gebildeten Wärmeaustauscher (50),
d) einem Luftbefeuchter (60) zum direkten Befeuchten der Abluft innerhalb des Abluft-Kanals (20), wobei der Luftbefeuchter zwischen der raumseitigen Abluftmündungsöffnung (24) und dem Wärmeaustauscher (50) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine dach- oder seitenwandmontierte Vorrichtung zum Kühlen für mobile Wohn- oder Arbeitsräumen, wie Wohnwagen, Booten, Fahrerkabinen und dergleichen im Fahr-und/oder Standbetrieb (Dachklimaanlagen).
Derartige Dach-Klimaanlagen sind bekannt, ihre Funktionsweise und ihr Aufbau sind jedoch sehr voneinander verschieden.
Bei einer der am Markt erhältlichen Dach-Klimaanlagen erfolgt die Kühlung mittels eines Kühlmittelkreislaufes zwischen einem Kondensator auf der Warmseite und einem Verdampfer auf der Kaltseite eines Kompressors. Diese Dach-Klimaanlage kann sowohl im Frischluft als auch im Umluftbetrieb genutzt werden. Für beide Betriebsarten wird ein einziges Gebläse verwendet. Bei diesen Dach-Klimaanlagen ist eine gewisse Geräuschentwicklung aufgrund des Kompressors unvermeidlich.
Eine zweite auf dem Markt erhältliche Dach-Klimaanlage saugt Außenluft an. Die Ansaugluft wird in zwei Luftströme aufgeteilt, wobei der eine Luftstrom in einem indirekten Wärmeaustauscher gekühlt und dann in den Wohninnenraum geleitet wird. Der zweite Teilluftstrom wird entlang einer von einem Sprinkler befeuchteten Oberfläche der anderen Seite des indirekten Wärmeaustauschers geführt und dann als Feuchtstrom sogleich wieder an die Atmosphäre abgegeben. Bei einem derartigen sogenannten Taupunktkühler wird also eine große Aussenluftmenge angesaugt, von der nur eine gekühlte Teilluftmenge in den Wohnraum einströmt, die von dort durch gezielt oder zufällig vorhandene Öffnungen wieder nach Außen gelangen kann. Bei diesen Dachklimaanlagen müssen also große Aussenluftmengen angesaugt werden. Außerdem wird eine vergleichsweise große Wassermenge für die Verdunstungskühlung benötigt, so dass für eine bestimmte Betriebsdauer eine vergleichsweise große Wassermenge vorrätig gehalten werden muss.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dach-Klimaanlage zu schaffen, deren Verbrauch an Betriebsstoffen möglichst niedrig ist. Bevorzugt wird ein besonders leiser Lauf der Klimaanlage, so dass diese auch nachts ohne nennenswerte Störung von schlafenden Personen durchgehend laufen kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Dach-Klimaanlage mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Die Erfindung sieht demnach vor, innerhalb des die Dach-Klimaanlage umgebenden Gehäuses zwei von einander völlig getrennte Luftströmungskanäle vorzusehen, von denen der eine für die Zuluft- und der andere für die Abluft-Führung benutzt wird, wobei der Abluftstrom zunächst befeuchtet wird, so dass sich dieser abkühlt und in einem nachfolgenden indirekten Wärmeaustauscher die auf der anderen Wärmeaustauscherseite geführte Frischluft herunterkühlt, bevor die befeuchtete Abluft in die Atmosphäre gelangt.
Eine erfindungsgemäße Dachklimaanlage kann auch einen dicht verschlossenen Raum kühlen. Dies sowohl im Fahr- als auch im Standbetrieb. Sie ist auch sehr einfach, z. B. in einer vorhandenen Dachluke oder an Zu- und Abluft Durchbrechungen montier- oder andockbar.
Für das Ingangsetzen und Inganghalten einer Luftströmung reicht es grundsätzlich aus, entweder im Zuluftkanal oder im Abluftkanal ein Zuluft- bzw. Abluftgebläse vorzusehen. Es hat sich allerdings als besonders wirkungsvoll herausgestellt, beide Lüftungskanäle mit Gebläsen auszustatten, also beide Luftströmungen aktiv anzutreiben. Dies kann grundsätzlich mittels eines einzigen Antriebsmotors und zweier räumlich getrennter Lüftungsräder geschehen. Eine bessere Steuerbarkeit bzw. Regelbarkeit der Dach-Klimaanlage wird allerdings dadurch erreichbar, dass beide Gebläse unabhängig von einander angetrieben werden.
Durch konsequente Gegenstromführung von Zu- und Abluft wird sowohl eine gute Kühlwirkung als auch eine kompaktbauende Einheit verwirklicht, die sich sowohl gut an den zu kühlenden Raum andocken lässt als auch eine besonders ästhetische Formgestaltung zulässt.
Um die Kühleffizienz zu steigern, wird der Luftbefeuchter linienförmig ausgebildet und in einem über etwa die gesamte Gerätebreite sich erstreckenden Abluftkanal in den Abluftstrom eingebaut.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung und Tabelle, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel einer Dach-Klimaanlage dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen
1 eine Dachklimaanlage im vertikalen Längsschnitt;
2 dieselbe Dach-Klimaanlage in perspektivischer Ansicht bei abgenommener Gehäusehaube;
3 dieselbe Dach-Klimaanlage bei geschlossenem Gehäuse in einer weiteren perspektivischen Ansicht;
4 eine andere Ausführungsform einer Dach-Klimaanlage, wie sie bevorzugt für LKW-Fahrerkabinen verwendet wird, in Ansicht von oben mit durchsichtig dargestelltem Gehäuseoberteil.
5 dieselbe Dach-Klimaanlage in perspektivischer Darstellung mit durchsichtig dargestelltem Gehäuseoberteil sowie
6 dieselbe Dach-Klimaanlage in einer Seitenansicht.
Aus 1 ist ersichtlich, dass ein aus Unterteil 10A und abnehmbaren Oberteil 10B bestehenden Gehäuse 10 der Dach-Klimaanlage zwei von einander getrennt gehaltenen etwa parallel zueinander angeordnete Luftströmungskanäle 20 und 30 in sich aufnimmt, von denen der Luftströmungskanal 20 der Führung von Abluft und der Luftströmungskanal 30 der Führung von Zuluft dient. Beide Luftströmungskanäle sind voneinander strömungstechnisch getrennt. Einenends weisen sie ein mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehende Auslassöffnung 22 bzw. Einlassöffnung 32 auf. An ihrem gegenüberliegenden Ende befindet sich eine Mündungsöffnung 24 zur Aufnahme der Abluft aus dem Wohnraum 40 bzw. eine Mündungsöffnung 34 zum Einlass der gekühlten Frischluft in den Wohnraum 40. Beide Luftströmungen kreuzen sich – geometrisch – innerhalb eines sich über die Gerätebreite erstreckenden Wärmeaustauschers 50. Innerhalb dessen Zu- und Abluft durch Scheidewände allerdings räumlich von einander getrennt bleiben. Ein stromab des Wärmeaustauschers 50 angeordnetes Gebläse 26 fördert die Abluft zur Auslassöffnung 22 während ein Gebläse 36 die Frischluft von der Einlassöffnung 32 zum Wärmeaustauscher 50 hin und in den Wohnraum 40 transportiert.
Ein über die Gerätebreite sich erstreckender Luftbefeuchter 60 befindet sich innerhalb des Abluftkanals 20 stromauf des Wärmeaustauschers 50.
Die wohnraumseitigen Mündungsöffnungen 24 und 34 erstrecken sich (unterteilt oder ununterteilt) etwa über die gesamte Gerätebreite, u. a. um geringe Strömungswiderstände sicher zustellen. Vorzugsweise zwischen der Einlassöffnung 32 und dem Wärmeaustauscher 50 kann wahlweise ein Luftfilter 35, der vorzugsweise zum gelegentlichen Austauschen oder Reinigen vorgesehen ist, angeordnet sein. Durch diese Anordnung wird auch der Wärmeaustauscher 50 und, ggf., auch das Gebläse 36 geschont.
Der Wärmeaustauscher 50 hat eine im Längsschnitt wabenförmige Grundstruktur mit zueinander geneigten Eintritts- und Austrittsflächen von und zu den beiden Luftströmungskanälen an seinen beiden Enden. Als Wärmeaustauscher können marktgängige Produkte wie Plattenwärmeaustauscher verwendet werden.
Die großflächigen Gebläse 26 und 36 gestatten eine flache Bauart und Unterbringung übereinander. Dadurch werden geringe Luftgeräusche sowie eine geringe Bauhöhe erreicht, so dass sich die Gebläse in das Gehäuse trotz großer äußerer Abmessungen harmonisch einfügen.
Soweit vorangehend oder nachfolgend die Rede von einer Dach-Klimaanlage ist, so beinhaltet dies Montagemöglichkeiten, an Außenwänden der zu kühlenden Räume, wobei der Begriff Klimaanlage vor allem Frischluftkühlanlagen beinhaltet.
Während bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3 eine Anwendung im Freizeitbereich, insbesondere zum Einbau anstelle einer bestehenden Dachluke eines Wohnwagens oder Wohnmobils bevorzugt vorgesehen ist, ist die Dach-Klimaanlage nach 4 bis 6 insbesondere für die Anwendung in Lastkraftwagen (LKW) zum Kühlen der Fahrerkabine vor allem im Standbetrieb bevorzugt vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kreuzen sich die Zuluft- und Abluftkanäle innerhalb eines liegend angeordneten Wärmeaustauschers 50, der ansonsten allerdings den gleichen Aufbau wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel hat, wobei lediglich die Höhen- und Breitenverhältnisse dem Anwendungsfall entsprechend anders gewählt sind. Aus der Zeichnung nicht ersichtliche elektrisch getriebene Gebläse können sich zwischen den Eintritts- bzw. Austrittsöffnungen 32 bzw. 22 zur Atmosphäre und dem Wärmeaustauscher 50 befinden.

10: Gehäuse
10A: Unterteil
10B: Oberteil
20: Abluft-Kanal
22: Auslassöffnung
24: Mündungsöffnung
26: Gebläse
30: Zuluft-Kanal
32: Einlassöffnung
34: Mündungsöffnung
35: Luftfilter
36: Gebläse
40: Wohn- oder Arbeitsraum
50: Wärmeaustauscher
50A,50B: Eintrittsflächen
50A',50B': Austrittsflächen
60: Luftbefeuchter

Claims

Vorrichtung zum Kühlen von mobilen Wohn- oder Arbeitsräumen, wie Wohnwagen, Wohnmobilen, Booten, Fahrerkabinen und dergleichen, bestehend aus einem Gehäuse (10) mit a) zwei voneinander getrennt gehaltenen Luftströmungs-Kanälen, welche einen Ends in der freien Atmosphäre oder zur freien Atmosphäre hin, und anderen Ends in dem zu kühlenden Raum (40) münden oder an entsprechenden Mündungsöffnungen andockbar sind und von denen der eine ein Zuluft-Kanal (30) und der andere ein Abluft-Kanal (20) ist, b) mindestens einem Gebläse (26;36) für zumindest einen, vorzugsweise beide der Luftströmungs-Kanäle, c) mindestens einem von den beiden Luftströmungs-Kanälen mit gebildeten Wärmeaustauscher (50), d) einem Luftbefeuchter (60) zum direkten Befeuchten der Abluft innerhalb des Abluft-Kanals (20), wobei der Luftbefeuchter zwischen der raumseitigen Abluftmündungsöffnung (24) und dem Wärmeaustauscher (50) angeordnet ist.
Dach-Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abluft-Kanal (20) und der Zuluft-Kanal (30) etwa parallel zueinander angeordnet sind.
Dach-Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluft-Kanal (30) und der Abluft-Kanal (20) für Gegenstrom-Luftführung vorgesehen sind.
Dach-Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuluft-Kanal (30) und der Abluft-Kanal (20) mit je einem, vorzugsweise getrennt angetriebenen, Gebläse (26; 36) versehen ist.
Dach-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftbefeuchter (60) linienförmig ausgebildet ist.
Dach-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Luftbefeuchter (60) über die gesamte oder annähernd die gesamte Gerätebreite im Abluft-Kanal (20) erstreckt.
Dach-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Wärmeaustauscher (50) über die gesamte oder annähernd die gesamte Gerätebreite erstreckt.
Dach-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest eine der wohnraumseitigen Mündungsöffnungen (24;34) über die gesamte oder im wesentlichen die gesamte Gerätebreite erstreckt/erstrecken.
Dach-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen, vorzugsweise herausnehmbaren, Luftfilter (35) im Zuluft-Kanal (30).
Dach-Klimaanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfilter (35) stromauf des Wärmeaustauschers (50) angeordnet ist.
Dach-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauscher (50) eine im Querschnitt etwa wabenförmige Außenkontur mit zueinander geneigten Luft-Eintritts- und -Austrittsflächen (50A, 50B und 50A', 50B') aufweist.
Dach-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei großflächige Gebläse (26, 36) mit vergleichsweise geringer Bauhöhe übereinander angeordnet sind.