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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Klimagerät für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.
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Stand der Technik
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Klimageräte weisen ein Gehäuse auf, in welchem ein Gebläse zur Ansaugung und Förderung von Luft, ein Filter zur Filterung der angesaugten Luft und Wärmeübertrager zur thermischen Behandlung und Entfeuchtung der angesaugten Luft vorgesehen sind. Bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor ist das Klimagerät zumeist innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums, also des Passagierraums, angeordnet, wobei die Umluft aus dem Passagierraum unmittelbar durch eine Umlufteinlassöffnung in das Gehäuse eingelassen werden kann. Frischluft wird von außerhalb des Kraftfahrzeugs durch eine Frischluftöffnung an der Karosserie des Kraftfahrzeugs und durch einen Luftkanal zu einer Frischlufteinlassöffnung des Gehäuses geleitet, um Frischluft in das Gehäuse einlassen zu können. Dabei verläuft der Luftkanal durch die Spritzwand des Kraftfahrzeugs, also der Trennwand zwischen Motorraum und Passagierraum und erreicht das im Passagierraum angeordnete Gehäuse. Entsprechend der Anordnung des Gehäuses im Passagierraum sind das Gebläse und der Filter und die Umlufteinlassöffnung im Passagierraum angeordnet und dadurch werden Geräusche aus dem Klimagerät unmittelbar in den Passagierraum eingeleitet, was bei niedrigen Umgebungsgeräuschen störend ist und bei höheren Umgebungs- oder Motorgeräuschen weniger auffällt. So kommt es regelmäßig vor, dass bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor die Geräusche wenig störend sind, weil das Motorengeräusch die Geräusche der Klimaanlage übersteigt. Bei Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antrieb, so genannte Batterie Electric Vehicles (BEV) oder Elektrofahrzeug, ist das Motorengeräusch wesentlich geringer, so dass Geräusche der Klimaanlage deutlich stärker wahrgenommen werden und als störend empfunden werden.
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Auch sind Klimageräte bekannt geworden, bei welchen das Gehäuse aus einem ersten Gehäuseteil und aus einem zweiten Gehäuseteil besteht, wobei der erste Gehäuseteil das Gebläse aufweist und vor der Spritzwand außerhalb des Passagierraums angeordnet ist und der zweite Gehäuseteil innerhalb des Passagierraums angeordnet ist. Dadurch kann das Gebläse mit dem Gebläsemotor außerhalb des Passagierraums angeordnet werden, um die Geräuschbelastung im Passagierraum zu reduzieren. Es zeigt sich jedoch, dass noch störende Geräusche wahrnehmbar sind, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antrieb.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klimagerät für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, das in Bezug auf wahrnehmbare Geräusche verbessert ist.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Klimagerät für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil und mit einem zweiten Gehäuseteil, wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil über zumindest einen Luftkanal in Fluidkommunikation stehen, wobei das erste Gehäuseteil außerhalb des Passagierraums angeordnet ist und das zweite Gehäuseteil im Passagierraum angeordnet ist, wobei das erste Gehäuseteil einen ersten Gehäuseinnenraum aufweist, wobei ein Gebläse in dem ersten Gehäuseinnenraum des ersten Gehäuseteils aufgenommen ist, wobei das erste Gehäuseteil eine Frischlufteinlassöffnung und eine Umlufteinlassöffnung aufweist zum Einlassen von Fischluft und/oder Umluft, wobei das erste Gehäuseteil eine den ersten Gehäuseinnenraum umgebende erste Wandung aufweist, wobei die umgebende erste Wandung zumindest teilweise oder vollständig auf ihrer zum ersten Gehäuseinnenraum weisenden Innenseite mit einem Akustikdämmmaterial belegt und/oder ausgekleidet ist. Dadurch wird der Schall, der von dem Gebläse erzeugt wird im Gehäuseinnenraum des ersten Gehäuseteils mittels des Akustikdämmmaterials gedämpft und gelangt so nicht mehr oder deutlich abgeschwächt in den Passagierraum und ist somit nicht mehr oder nur deutlich leiser wahrnehmbar.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, wenn das Gebläse ein Gebläsegehäuse mit einer Lufteinlassöffnung aufweist, wobei das Gebläsegehäuse in dem ersten Gehäuseinnenraum angeordnet ist und die Lufteinlassöffnung hin zu dem ersten Gehäuseinnenraum offen ist zur Ansaugung von Luft aus dem ersten Gehäuseinnenraum. Dadurch wird das Gebläse mit dem Gebläsegehäuse von dem ersten Gehäuseteil umgeben und das erste Gehäuseteil bildet eine Art Ansaugluftgehäuse zur Filtrierung der einströmenden Luft und zur Dämmung von Geräuschen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gebläsegehäuse eine Luftauslassöffnung aufweist, welche mit einem Luftkanal kommuniziert, um Luft aus dem Gebläse weiterzuleiten, wobei der Luftkanal in dem ersten Gehäuseteil und/oder in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Dabei wird Luft durch den Luftkanal in dem ersten Gehäuseteil weitergeleitet hin zu dem zweiten Gehäuseteil, wobei insbesondere in dem zweiten Gehäuseteil ein Verdampfer und/oder ein Heizkörper angeordnet ist oder sind zum Temperieren der Luft.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn innerhalb des ersten Gehäuseinnenraums stromabwärts der Frischlufteinlassöffnung und/oder stromabwärts der Umlufteinlassöffnung zumindest ein durchströmbarer Luftfilter angeordnet ist. Dadurch kann die einströmende Luft als Frischluft und/oder als Umluft gefiltert werden. Auch kann der zumindest eine Luftfilter der Dämmung von Geräuschen unterstützend dienen, in dem er beispielsweise so angeordnet ist, dass er die Umlufteinlassöffnung maskiert oder abdeckt.
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Auch ist es bei einem Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn das erste Gehäuseteil auf eine Stirnwand des Kraftfahrzeugs aufgesetzt ist, so dass die Stirnwand einen Teil der den ersten Gehäuseinnenraum umgebenden Wandung ausbildet oder diese doppelt, wobei die Stirnwand optional die Umlufteinlassöffnung aufweist. Dadurch kann das erste Gehäuseteil entweder mit einer Wandung auf die Stirnwand aufgesetzt werden oder mit einer Öffnung, was Gewicht einspart, so dass die Stirnwand selbst eine Wandung des ersten Gehäuseteils ausbildet.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn der Luftkanal die Stirnwand durchgreift. Dadurch kann eine sichere Gestaltung ohne Luftleckagen erreicht werden.
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Zur weiteren Geräuschdämpfung ist es auch zweckmäßig, wenn der Luftkanal und/oder das Gebläsegehäuse mit einem Akustikdämmmaterial belegt ist oder sind. Damit wird vermieden oder reduziert, dass Geräusche vom Luftkanal oder vom Gebläsegehäuse direkt abgestrahlt werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Gebläsegehäuse eine Gebläsegehäusewandung aufweist, wobei die Wandstärke der Gebläsegehäusewandung dünner, insbesondere wesentlich dünner, ausgebildet ist als die Wandung des Gehäuses, insbesondere als die erste Wandung des ersten Gehäuseteils. Dadurch wird erreicht, dass der Schall gezielt gleichmäßig aus dem Gebläsegehäuse ausgelassen werden kann, so dass es mittels dem Akustikdämmmaterial gedämpft werden kann. Dabei bedeutet „wesentlich dünner“ beispielsweise eine Reduzierung der Wandstärke auf 50% oder weniger, insbesondere eine Reduzierung der Wandstärke auf 20% oder weniger.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn in dem ersten Gehäuseinnenraum ein Schalldämpfer, insbesondere ein Kulissenschalldämpfer, angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass der Schall weiterhin gedämpft werden kann.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn der Luftfilter im Bereich der Lufteinlassöffnung auf das Gebläsegehäuse aufgesetzt ist. So wird erreicht, dass aus der Lufteinlassöffnung kein oder nur gedämpfter Schall austreten kann.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Klimageräts mit einem ersten Gehäuseteil und mit einem zweiten Gehäuseteil,
- 2 eine schematische Darstellung eines ersten Gehäuseteils eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Klimageräts,
- 3 eine schematische Darstellung eines ersten Gehäuseteils eines dritten Ausführungsbeispiels eines Klimageräts,
- 4 eine schematische Darstellung eines ersten Gehäuseteils eines vierten Ausführungsbeispiels eines Klimageräts, und
- 5 eine schematische Darstellung eines ersten Gehäuseteils eines fünften Ausführungsbeispiels eines Klimageräts.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Klimageräts 1 mit einem ersten Gehäuseteil 2 und mit einem zweiten Gehäuseteil 3. Das erste Gehäuseteil 2 ist außerhalb des Passagierraums 4 des Kraftfahrzeugs 6 angeordnet, während das zweite Gehäuseteil 3 innerhalb des Passagierraums 4 angeordnet ist. Das erste Gehäuseteil 2 ist also beispielsweise in einem Außenraum 5, wie beispielsweise einem Motorraum oder einem Kofferraum etc., des Kraftfahrzeugs 6 angeordnet, welcher von dem Passagierraum 4 durch die Trennwand 7, wie beispielsweise die Stirnwand, getrennt ist. Das erste Gehäuseteil 2 ist außerhalb des Passagierraums 4 angeordnet und das zweite Gehäuseteil 3 ist im Passagierraum 4 angeordnet.
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Dabei stehen das erste Gehäuseteil 2 und das zweite Gehäuseteil 3 in Fluidverbindung, so dass Luft von dem ersten Gehäuseteil 2 in das zweite Gehäuseteil 3 überströmen kann. Das erste Gehäuseteil 2 und das zweite Gehäuseteil 3 stehen über zumindest einen Luftkanal 8 in Fluidkommunikation.
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Das erste Gehäuseteil 2 ist derart ausgebildet, dass es eine Frischlufteinlassöffnung 9 zum Einlassen von Frischluft von außerhalb des Kraftfahrzeuges 6 bzw. von außerhalb des Passagierraums 4 aufweist. Es ist ein Luftstromsteuerelement 11 vorgesehen zur Steuerung des Öffnungsgrades der Frischlufteinlassöffnung 9.
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Auch weist das erste Gehäuseteil 2 eine Umlufteinlassöffnung 10 auf zum Einlassen von Umluft. Es ist ein Luftstromsteuerelement 12 vorgesehen zur Steuerung des Öffnungsgrades der Umlufteinlassöffnung 10.
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Das Luftstromsteuerelement 11 und/oder das Luftstromsteuerelement 12 kann jeweils als ein gesondertes Bauteil oder als gemeinsames Bauteil ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Luftstromsteuerelement 11 und/oder das Luftstromsteuerelement 12 jeweils als Klappe ausgebildet sein oder jeweils als Klappenanordnung mit mehreren Klappen ausgebildet sein.
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Das erste Gehäuseteil 2 weist einen ersten Gehäuseinnenraum 13 auf. In dem ersten Gehäuseinnenraum 13 ist ein Gebläse 14 angeordnet und aufgenommen, so dass das Gebläse 14 Luft aus dem ersten Gehäuseinnenraum 13 ansaugen kann, die zuvor durch die Frischlufteinlassöffnung 9 und/oder durch die Umlufteinlassöffnung 10 in den ersten Gehäuseinnenraum 13 des ersten Gehäuseteils 2 eingeströmt ist.
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Das erste Gehäuseteil 2 umhaust das Gebläse 14. Dazu weist das erste Gehäuseteil 2 eine den ersten Gehäuseinnenraum 13 umgebende erste Wandung 15 auf.
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Zur Geräuschdämmung ist die umgebende erste Wandung 15 zumindest teilweise oder vollständig auf ihrer zum ersten Gehäuseinnenraum 13 weisenden Innenseite 16 mit einem Akustikdämmmaterial 17 belegt und/oder ausgekleidet. Das Akustikdämmmaterial 17 besteht dabei bevorzugt aus zumindest einer Schicht aus Dämmstoff, insbesondere aus einem Fasermaterial und/oder einem Schaummaterial. Das Akustikdämmmaterial 17 kann auf die erste Wandung 15 geklebt sein oder dort formschlüssig gehalten sein. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, wenn das Akustikdämmmaterial 17 selbstklebend ausgebildet ist und an der ersten Wandung 15 aufgeklebt ist.
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Innerhalb des ersten Gehäuseinnenraums 13 ist stromabwärts der Frischlufteinlassöffnung 9 und/oder stromabwärts der Umlufteinlassöffnung 10 zumindest ein durchströmbarer Luftfilter 18 angeordnet. Dieser Luftfilter 18 ist dabei optional derart im ersten Gehäuseinnenraum 13 angeordnet, dass er beispielsweise zwangsdurchströmt ist und kein Leckageluftstrom an ihm vorbei zum Gebläse 14 gelangen kann.
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Das Gebläse 14 weist ein Gebläsegehäuse 19 mit einer Lufteinlassöffnung 20 und mit einer Luftauslassöffnung 21 auf. Durch die Lufteinlassöffnung 20 wird Luft angesaugt und durch das Gebläsegehäuse 19 zur Luftauslassöffnung 21 befördert.
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Das Gebläsegehäuse 19 ist in dem ersten Gehäuseinnenraum 13 angeordnet und die Lufteinlassöffnung 20 ist hin zu dem ersten Gehäuseinnenraum 13 offen angeordnet zur Ansaugung von Luft aus dem ersten Gehäuseinnenraum 13.
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Die Luftauslassöffnung 21 des Gebläsegehäuses 19 kommuniziert mit einem stromabwärts in Bezug auf den Luftstrom angeordneten Luftkanal 22, wie beispielsweise Diffusor, um Luft aus dem Gebläse 14 weiterzuleiten.
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Der Luftkanal 22 ist bevorzugt in dem ersten Gehäuseteil 2 und/oder in dem zweiten Gehäuseteil 3 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Luftkanal 22 im ersten Gehäuseteil 2 angeordnet und kommuniziert mit dem Luftkanal 8 im zweiten Gehäuseteil 3. Dabei kann der Luftkanal 22 mit dem Luftkanal 8 verbindbar oder einteilig ausgebildet sein. Zum Luftauslassen kann der Luftkanal 22 die Stirnwand 7 auch optional durchgreifen.
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Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das erste Gehäuseteil 2 auf die Stirnwand 7 des Kraftfahrzeugs 6 aufgesetzt, so dass die Stirnwand 7 einen Teil der den ersten Gehäuseinnenraum 13 umgebenden Wandung 15 ausbildet oder alternativ dass die Stirnwand 7 die Wandung 15 im Anlagebereich des ersten Gehäuseteils 2 doppelt. So kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Stirnwand 7 optional die Umlufteinlassöffnung 10 aufweist, um die Umluft in den ersten Gehäuseinnenraum 13 einzulassen.
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Das Akustikdämmmaterial 17 ist auf der Innenseite 16 der ersten Wandung 15 derart angeordnet, dass die erste Wandung 15 nach der Durchströmung des Luftfilters 18 im Wesentlichen vollständig mit dem Akustikdämmmaterial 17 abgedeckt ist. Die Stirnwand 7 ist nicht mit dem Akustikdämmmaterial 17 abgedeckt. Sie könnte zumindest stromabwärts des Luftfilters 18 und/oder auch stromaufwärts des Luftfilters 18 mit dem Akustikdämmmaterial 17 abgedeckt sein.
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Der Luftfilter 18 ist so zwischen der ersten Wandung 15 und dem Gebläsegehäuse 19 angeordnet, dass er die Frischlufteinlassöffnung 9 und die Umlufteinlassöffnung 10 akustisch abdeckt.
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Das zweite Gehäuseteil 3 weist den Luftkanal 8 auf, in welchem der Verdampfer 23, der Heizkörper 24 sowie die Mischklappe 25 und die Mischkammer 26 angeordnet sind. Stromabwärts der Mischkammer 26 sind Luftauslässe 27 bis 29 des zweiten Gehäuseteils 3 angeordnet, um Luft in den Passagierraum 4 einleiten zu können.
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Das Gebläse 14 weist das Gebläsegehäuse 19 auf, welches eine Gebläsegehäusewandung 30 aufweist. Optional kann die Wandstärke der Gebläsegehäusewandung 30 dünner, insbesondere wesentlich dünner, ausgebildet sein als die Wandung des Gehäuses des Klimageräts 1, insbesondere als die erste Wandung 15 des ersten Gehäuseteils 2. Dadurch kann der Schall durch die dünne Gebläsegehäusewandung 30 gezielt möglichst homogen in den Innenraum 13 abgestrahlt werden und am Akustikdämmmaterial 17 außerhalb des Gebläsegehäuses 19 gedämpft werden.
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Die 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines Klimageräts 1 in Anlehnung der 1, wobei jedoch nur das erste Teilgehäuse 2 dargestellt ist. Das zweite Teilgehäuse 3 entspricht im Wesentlichen dem zweiten Teilgehäuse 3 der 1 und wird daher nicht gezeigt. Es wird diesbezüglich auf die Beschreibung der 1 verwiesen. Grundsätzlich wird auf alle zu der 2 nicht explizit beschriebenen Merkmalen auf die Beschreibung der 1 verwiesen.
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In 2 ist zu erkennen, dass zusätzlich die Wandung 15 auch stromaufwärts des Luftfilters 9 mit einem Akustikdämmmaterial 17 belegt ist. Dabei ist die zusätzliche Belegung benachbart zu der Umlufteinlassöffnung 10 vorgesehen, insbesondere zwischen der Frischlufteinlassöffnung 9 und der Umlufteinlassöffnung 10.
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Auch ist der Luftkanal 22 benachbart zur Umlufteinlassöffnung 10 mit einem Akustikdämmmaterial 17 belegt. Dabei kann nicht nur der Luftkanal 22 mit einem Akustikdämmmaterial 17 belegt sein, sondern der Luftkanal 22 und/oder das Gebläsegehäuse 19 kann bzw. können mit einem Akustikdämmmaterial 17 belegt sein.
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Die 3 bis 5 zeigen in einer jeweiligen schematischen Darstellung jeweils ein drittes, viertes und fünftes Ausführungsbeispiel eines Klimageräts 1 in Anlehnung der 1, wobei jedoch nur das erste Teilgehäuse 2 dargestellt ist. Das zweite Teilgehäuse 3 entspricht im Wesentlichen dem zweiten Teilgehäuse 3 der 1 und wird daher nicht gezeigt. Es wird diesbezüglich auf die Beschreibung der 1 verwiesen. Dabei gilt auch, dass grundsätzlich auf alle zu den weitergehenden 3 bis 5 nicht explizit beschriebenen Merkmalen auf die Beschreibung der 1 verwiesen wird.
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In den 3 bis 5 ist der Luftfilter 18 im Bereich der Lufteinlassöffnung 20 auf das Gebläsegehäuse 19 aufgesetzt.
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Im Ausführungsbeispiel der 3 ist weiterhin in dem ersten Gehäuseinnenraum 13 ein Schalldämpfer 31, insbesondere ein Kulissenschalldämpfer 32 angeordnet.
