WO2014040991A1 - Klimaanlage zum kühlen und/oder heizen eines umschlossenen raums - Google Patents

Klimaanlage zum kühlen und/oder heizen eines umschlossenen raums Download PDF

Info

Publication number
WO2014040991A1
WO2014040991A1 PCT/EP2013/068729 EP2013068729W WO2014040991A1 WO 2014040991 A1 WO2014040991 A1 WO 2014040991A1 EP 2013068729 W EP2013068729 W EP 2013068729W WO 2014040991 A1 WO2014040991 A1 WO 2014040991A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
unit
evaporator
air conditioner
fresh air
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/068729
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred MÄRZ
Carsten Vonholdt
Original Assignee
Konvekta Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konvekta Ag filed Critical Konvekta Ag
Priority to CN201380056161.6A priority Critical patent/CN104797443A/zh
Publication of WO2014040991A1 publication Critical patent/WO2014040991A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00371—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles carrying large numbers of passengers, e.g. buses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00835—Damper doors, e.g. position control
    • B60H1/00849—Damper doors, e.g. position control for selectively commanding the induction of outside or inside air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00207—Combined heating, ventilating, or cooling devices characterised by the position of the HVAC devices with respect to the passenger compartment
    • B60H2001/00235—Devices in the roof area of the passenger compartment

Definitions

  • the invention relates to an air conditioner for cooling and / or heating a
  • the at least one air inlet unit at least one
  • Condenser unit and at least one evaporator unit comprises.
  • the invention relates to the use of such an air conditioner for means of transport, in particular vehicles, as well as a suitably equipped means of transport.
  • Air conditioning systems are known in various embodiments, especially in city buses, buses, rail vehicles and the like are often
  • On-roof air conditioners used for cooling or air conditioning and / or for heating a vehicle interior.
  • a gaseous refrigerant is typically compressed and condensed to dissipate heat. The resulting
  • Passage is not cooled and instead via a heat exchanger, which is flowed through with hot water from the cooling circuit of the engine or an electric
  • Heating element is heated before exiting into the vehicle interior.
  • the openings are arranged on the condenser side in the rear wall of the evaporator box and on the vehicle side at the bottom of the evaporator box.
  • a disadvantage of known air conditioning systems is their space requirement.
  • the condenser unit already occupies a relatively large amount of space and the evaporator including the
  • Fresh air and recirculating air supply must be correspondingly tight. As a result, such air conditioners are limited in the room layout and can not be readily adapted to the available space. Such restrictive designs make it difficult due to the small space for the air intake, the performance of
  • Object of the present invention is to provide an air conditioning system with flexible space allocation and high performance.
  • the object is achieved by an air conditioning, which is suitable for cooling, for heating or for cooling and heating of an enclosed space.
  • the air conditioning system according to the invention comprises at least one air inlet unit, at least one
  • Condenser unit and at least one evaporator unit wherein the air inlet unit and the evaporator unit form a cooling module in which the air inlet unit is arranged next to at least one evaporator, preferably between at least two evaporators, the evaporator unit and the condenser unit is arranged on at least one side of the cooling module.
  • the proposed serial arrangement of the air inlet unit, the evaporator unit and the condenser unit has the advantage that the air conditioner can be easily adapted to various applications.
  • the design offers a high degree of flexibility with regard to the arrangement of the individual units and can be adapted according to the space available.
  • the air conditioner according to the invention is that the air inlet unit can be made larger area, whereby a higher efficiency of the air conditioner is achieved. In addition, there is more room available to provide additional elements, such as a rain labyrinth for water drainage, in the air inlet unit.
  • the large-scale design of the air inlet unit is a compact design can be realized by the inventive arrangement of the individual units, the overall size of the air conditioner according to the invention compared to known air conditioners is kept at least constant.
  • An air conditioner in the context of the invention denotes a system that in a
  • the enclosed space creates or maintains a specific room climate. It can the indoor climate in the enclosed space can be determined by the temperature, the humidity or the oxygen content in the air. If the enclosed space is, for example, a driver's cab of a vehicle, then the temperature determines the room climate significantly. In transport areas, for example, perishable goods, in addition to the temperature and the humidity can play a significant role.
  • Air conditioning systems in the invention preferably have powers in the range of 20 to 60 kW, more preferably in the range of 30 to 45 kW on.
  • the cooling module may comprise elements for heating air and thus be operated as a cooling / heating module (hereinafter referred to as cooling module).
  • Evaporators in the context of the invention are elements of the evaporator unit, wherein an air conditioner or an evaporator unit comprises at least one evaporator element.
  • the evaporator unit preferably comprises two due to the design
  • the air conditioning system can both heat, cool and air-condition the enclosed space.
  • the air conditioning system typically fresh air from the environment of the enclosed space, circulating air from the enclosed space or a mixture of circulating air and fresh air (mixed air) supplied. This will be at
  • the air conditioning system comprises an air guidance system and a cooling or heating circuit.
  • the cooling or heating circuit has a
  • Condenser or at least one gas cooler comprises, an expansion device, an evaporator unit and a compressor, the refrigerant over
  • the air guidance system passes air through the air inlet unit in the evaporator unit, which preferably at least one
  • Evaporator and / or at least one heating element or a heat exchanger which is flowed through with hot water from the cooling circuit of the engine includes. As it passes through the evaporator unit, the air is cooled and / or heated and released into the enclosed space. In addition, an operating state can be realized in which the air is cooled and heated to dehumidified hot air
  • the enclosed space may include an interior of a means of transport.
  • the interior may include about a driver's cab or a passenger cabin.
  • Other examples of enclosed spaces are transport spaces of
  • the air inlet unit is received directly between two evaporators.
  • the two evaporators and the air inlet unit may have an elongate, substantially rectangular shape, wherein the air inlet unit is received lengthwise between the two evaporators.
  • Transverse side has.
  • a quadrangular designation is essentially rectangular, wherein at least one corner can be rounded off and at least one side can be curved.
  • the capacitor unit can furthermore be arranged on a transverse side of the cooling module, on a longitudinal side of the cooling module or on several sides of the cooling module.
  • the capacitor unit can be right, left or right and left along the
  • the capacitor unit is arranged longitudinal side of the cooling module.
  • the capacitor unit is arranged along at least one transverse side of the cooling module.
  • at least one side of the capacitor unit directly adjoins at least one side of the cooling module.
  • the capacitor unit adjoins the cooling module along a transverse side.
  • the air inlet unit comprises a
  • Fresh air area and a circulating air area The arrangement of the individual units of the air conditioning system and the large-scale design of the air inlet unit, both the fresh air area and the circulating air area can be provided in the air inlet unit.
  • the air inlet unit is divided horizontally by a partition wall, wherein the fresh air area is arranged above the circulating air area.
  • the air conditioning system according to the invention is the recirculation area room side and the
  • the air inlet unit in the fresh air area and in the circulating air area comprises one or more openings, which can be configured in particular as ventilation slots.
  • the openings in the fresh air area serve the
  • Recirculation air supply from the enclosed space to the evaporator unit Recirculation air supply from the enclosed space to the evaporator unit.
  • the rain labyrinth is preferably designed so that the incoming water is discharged on at least one side of the air conditioner according to the invention.
  • the dividing wall may include inclined portions forming at least one sink.
  • the accumulation of water can take place transversely to the course of the labyrinth passages and the removal of water via labyrinth passages in the area of the sink can be improved.
  • At least one suction region is provided between the dividing wall and the evaporator unit.
  • the partition wall further comprises a fresh air area between the intake area and the subsequent opening in the fresh air area
  • the water stopper can be configured in different forms.
  • the water stopper may be formed as a wall element perpendicular to the partition wall. As an extra precaution, to prevent water from entering the
  • the wall element may have a projecting into the fresh air area, horizontal to the partition component, which adjoins the running perpendicular to the partition wall element.
  • the air supply, in particular the fresh air recirculation air supply into the evaporator unit or in the enclosed space can be realized in an embodiment of the air conditioner according to the invention by a fresh air recirculation flap in the intake.
  • the fresh air recirculation flap is fixed rotatably in height of the partition wall.
  • the suction region is preferably designed such that a fresh air inlet and a recirculation air inlet from the partition at an angle of ⁇ 180 °, preferably ⁇ 90 ° and particularly preferably ⁇ 45 ° to the housing of the air inlet unit or the
  • the fresh air or recirculation inlet can be realized by at least one grid and / or at least one wall with openings.
  • the fresh air recirculation flap can be designed so that it is rotatable between the fresh air inlet and the recirculation inlet.
  • the grids avoid that foreign bodies can get into the evaporator unit and subsequent elements.
  • the evaporator unit is followed by a fan which blows cooled or heated air from the evaporator unit into the enclosed space.
  • Another object of the invention is the use of the air conditioner for cooling or heating an interior of a means of transport, in particular a
  • the vehicle may represent any means of transport, such as a bus, a tram car, a rail vehicle, a
  • Trucks, a camper or the like trucks, a camper or the like.
  • means of transport such as trailers or containers can be equipped with the air conditioning system according to the invention.
  • Another object of the invention is a means of transport, in particular a vehicle, on the roof of the air conditioning system according to the invention is mounted. This kind of
  • Air conditioning is also typically referred to as an on-roof air conditioning, which are used in different means of transport. So come in addition to the air conditioning of cabs or passenger cabins, for example, too
  • Show it: 1 shows a perspective view of an air conditioner according to the invention, in which the air inlet module is arranged between two evaporators of the evaporator unit,
  • FIG. 2 shows a plan view of the air conditioning system according to the invention according to FIG. 1,
  • Figure 3 is a sectional view of the air conditioner according to the invention according to Figure 1 along the direction indicated in Figure 2 level A-A, and
  • Figure 4 is a schematic representation of a vehicle equipped with the
  • FIG. 1 shows a perspective view of an air conditioning system 10 according to the invention comprising an evaporator unit 12, an air inlet unit 14 and a condenser unit 16 with at least one condenser or at least one gas cooler.
  • the air inlet unit 14 is arranged between two evaporators 18 of the evaporator unit 12.
  • the air inlet unit 14 and the two evaporators 18 have an elongated shape, wherein the two
  • Air inlet unit 14 includes ventilation openings 28, through the fresh air from the
  • Air inlet unit 14 form a cooling module 20, to which the condenser unit 16 is adjacent.
  • the capacitor unit 16 is arranged in the embodiment shown along the transverse side 22 of the cooling module 20.
  • the air conditioner 10 according to the invention with the condenser unit 16 in or against
  • Gas cooler through the fan 26 and the ventilation slots 27 continue to support and increase the cooling effect.
  • the capacitor unit 16 may be provided on a transverse side 22 or a longitudinal side 24, on both transverse sides 22 or on both longitudinal sides 24 of FIG
  • Cooling module 20 may be arranged. This flexibility in the arrangement of the capacitor 16 makes it possible to adapt the inventive air conditioning system 10 to different applications and to make optimal use of the available space.
  • the air conditioner 10 comprises a system of compressor (not shown)
  • expansion device not shown
  • evaporator unit 12 which are interconnected by refrigerant-carrying lines.
  • refrigerant-carrying lines typically, such air conditioning systems are for
  • Cooling / conditioning and suitable for heating air For this purpose, fresh air from the environment, circulating air from an enclosed space, in particular a
  • Vehicle interior or a mixture of fresh air and recirculated air through
  • Ventilation openings 28, 36, 38 sucked in the air inlet unit 14.
  • the sucked air is passed through the evaporator unit 12 and then passed into the enclosed space.
  • the air conditioner 10 includes a compressor, with a in the
  • Air conditioning refrigerant 10 is compressed to an increased pressure.
  • the compressed refrigerant is passed through the condenser unit 16, in which the refrigerant gives off heat.
  • the heat can either be delivered to a secondary circuit or to the environment.
  • the condenser unit 16 is preferably provided with a fan 26 and ventilation slots 27, the ambient air through the
  • Conductor unit 16 lead. At suitable heat transfer surfaces, the heat is then released in the condenser unit 16 from the refrigerant to the air flowing through the condenser unit 16.
  • Capacitors or gas coolers that are commonly used in air conditioning systems 10 are known in the art.
  • the refrigerant cooled in the condenser unit 16 is subsequently expanded to a lower pressure in an expansion device (not shown).
  • the lower pressure corresponds substantially to the pressure with which the refrigerant enters the compressor (not shown).
  • the air is sent to the evaporator for cooling, where the refrigerant extracts heat energy from the air.
  • the refrigerant evaporates and either another refrigerant in a secondary circuit or the
  • the air conditioner also includes a heating element 62 that heats inflowing air.
  • the heating element 62 is arranged in the evaporator unit 12.
  • the air can be cooled and / or heated depending on the desired temperature, without having to provide an additional unit for the heating element.
  • FIG. 2 shows a plan view of the air conditioning system 10 according to the invention, which
  • Evaporator unit 12 an air inlet unit 14 and a condenser unit 16 includes.
  • the air conditioning system 10 shown in Figure 2 corresponds to that shown in Figure 1
  • Embodiment wherein the evaporator unit 12 is composed of two evaporators 18 of elongated shape. Between the evaporators 18 is still a
  • Air inlet unit 14 is arranged, which form the cooling module 20 together with the two evaporators 18.
  • the cooling module 20 As in Figure 1, in this embodiment, the
  • Capacitor unit 16 along the transverse side 22 of the cooling module 20 is provided.
  • Figure 3 shows a sectional view of the air conditioner 10 along the section A-A shown in Figure 2, wherein due to the symmetry, only the area of
  • Air inlet unit 14 is shown by a vent 28 toward the evaporator 18.
  • the air inlet unit 14 of the air conditioning system 10 according to the invention is separated horizontally by a partition 30. This results in the upper area of the
  • Air inlet unit 14 a fresh air region 32 and in the lower region, a circulating air region 34.
  • the fresh air region 32 further has openings or slots 36, can flow through the fresh air from the environment of the air conditioner 10 in the fresh air region 32.
  • the circulating air region 34 has openings or slots 38 through which air from the enclosed space, in particular a vehicle interior, can flow into the circulating air region 34.
  • the dividing wall 30 comprises a rain labyrinth 40 on the fresh air side, which discharges water entering through the openings 36 from the fresh air region 32. Furthermore, the partition wall 30 is inclined at an angle 42 to the horizontal 44, to incoming water in
  • the inclination 42 is designed such that a depression 46 forms in the region of the opening 36. So entering water can on the one hand along the labyrinth tunnels 41 are discharged and at the same time is achieved by the inclination 44 of the partition 30 that the water collects in the sink 46 and from there, for example, laterally, front and / or rear out of the air conditioning. Between the opening 36 of the air inlet unit 14 and a suction region 50 there is furthermore a water stopper 48, which prevents the entry of water into the evaporator unit 12.
  • the intake area 50 is likewise designed to be divided according to the horizontal division into the fresh air area 32 and the circulating air area 34.
  • a fresh air inlet 52 is arranged so that fresh air can flow from the openings 36 via the fresh air region 32 through the fresh air inlet 52.
  • the recirculation inlet 54 is arranged so that circulating air can flow from the openings 38 via the circulating air region 34 through the recirculation inlet 54. To regulate the fresh air and recirculation air supply in a simple manner, is between the
  • a fresh air recirculation flap 56 is provided, which is rotatably mounted.
  • the fresh air and circulating air inlets are designed such that, depending on the position of the flap 56, the amount of fresh air or circulated air flowing into the evaporator 12 is determined.
  • the inlets 52 and 54 are arranged starting from the dividing wall 30 approximately at an angle of 45 ° to the horizontal 44.
  • the flap 56 is rotatably mounted. In this arrangement, both the angle to the partition and the vertex and the point in which the flap is mounted, due to manufacturing tolerances may differ by ⁇ 5%.
  • the regulation of the fresh air or recirculation air supply is effected by the position of the flap 56. If the flap 56 is in a horizontal position, for example, essentially the same amount of fresh air and recirculated air is conducted to the evaporator 12. The flap is in the position shown in Figure 3, in which the
  • Fresh air inlet 52 is closed, takes place only one air circulation from the
  • the evaporator 12 comprises an evaporator element 60 and a heating element 62 and a fan 64. In the case of cooling operation is thus the
  • Evaporator 60 active, while in the case of heating operation, the heating element 62 is active. Accordingly, the fresh air and / or circulating air from the air inlet unit 14 is cooled and / or heated. The heated or cooled in the evaporator unit 12 air is finally via a fan 64 in the enclosed space, preferably a
  • a control for heating or cooling of the air is preferably carried out via a control element inside and / or outside of the
  • the housing of the air conditioning system 10 proposed according to the invention can be designed in one piece or in several parts. In the embodiments shown in Figures 1 to 3, the housing is designed in several parts, wherein the evaporator unit 12, the
  • Air inlet unit 14 and the capacitor unit 16 are each enclosed by a housing. At the connection points 68 between the units 12, 14 and 16 connecting elements are provided, which may be performed in different ways known in the art.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a vehicle 100, which is equipped with inventive air conditioning 10.
  • the vehicle 100 may be any of various types of transport, such as a bus, a truck, a trolley for carrying goods, or a passenger car. Further examples of means of transport are
  • the air conditioning system 10 is preferably mounted on the vehicle roof 102 and with the air distributor in the
  • Vehicle distributed This can be done directly or via channels, for example in the vehicle ceiling.
  • the air conditioning system 10 of the present invention may be provided in other locations on the vehicle 100 as well. The allowed
  • Air conditioning 10 a flexible design that can be adapted to the available in the respective position on the vehicle 100 space.
  • the serial design of the air conditioner according to the invention in addition to the high flexibility in the layout also allows an easy-to-implement construction.
  • Air inlet unit 12 simplified.
  • a large-scale suction is possible, whereby a high performance can be provided. This increases the efficiency of the air conditioning system to efficiently cool and / or heat a large volume of space, such as a food container.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Klimaanlage (10) zum Kühlen und/oder Heizen eines umschlossenen Raumes, die mindestens eine Lufteintrittseinheit (14), mindestens eine Kondensatoreinheit (16) und mindestens eine Verdampfereinheit (12) umfasst, wobei die Lufteintrittseinheit (14) und die Verdampfereinheit (12) ein Kühlmodul (20) bilden, in dem die Lufteintrittseinheit (14) neben mindestens einem Verdampfer (18) der Verdampfereinheit (12) angeordnet ist und die Kondensatoreinheit (16) an mindestens einer Seite (22, 24) des Kühlmoduls (20) angeordnet ist. Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der Klimaanlage (10) zum Kühlen und/oder Heizen eines Innenraumes eines Transportmittels (104) sowie ein Transportmittel (100) ausgerüstet mit einer derartigen Klimaanlage (10).

Description

Klimaanlage zum Kühlen und/oder Heizen eines umschlossenen Raums
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage zum Kühlen und/oder Heizen eines
umschlossenen Raums, die mindestens eine Lufteintrittseinheit, mindestens eine
Kondensatoreinheit und mindestens eine Verdampfereinheit umfasst. Zudem betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen Klimaanlage für Transportmittel, insbesondere Fahrzeuge, sowie ein entsprechend ausgerüstetes Transportmittel.
Klimaanlagen sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt, insbesondere bei Stadtbussen, Omnibussen, Schienenfahrzeugen und dergleichen werden oftmals
Aufdachklimaanlagen zum Kühlen beziehungsweise Klimatisieren und/oder zum Heizen eines Fahrzeuginnenraumes verwendet. Zum Kühlen wird typischerweise ein gasförmiges Kältemittel komprimiert und unter Wärmeabgabe kondensiert. Die entstehende
Kondensationswärme wird nach außen abgegeben. Das flüssige Kältemittel strömt zu einem Expansionsventil, wo es entspannt wird und unter starker Wärmeaufnahme im Verdampfer wieder in den gasförmigen Zustand übergeht. So kann die warme Luft des Fahrgastinnenraums vom Verdampfergebläse angesaugt, mit Frischluft vermischt, im Verdampfer gekühlt und getrocknet und dann über den Luftverteiler wieder in den
Fahrgastinnenraum zurückgefördert werden. Ist die Heizfunktion der Anlage aktiviert erfolgt typischerweise keine Verdampfung im Verdampfer, wodurch die Luft beim
Durchgang nicht gekühlt wird und stattdessen über einen Wärmetauscher, der mit heißem Wasser aus dem Kühlkreislauf des Motors durchströmt wird oder ein elektrisches
Heizelement vor Austritt in den Fahrzeuginnenraum geheizt wird.
Aus WO 2008/040 340 AI ist eine Aufdachklima- oder/und Heizanlage bekannt, in der die Kondensatoreinheit mittig angeordnet ist und von mindestens einem Verdampferkasten umgeben ist. Im Verdampferkasten sind weiterhin Öffnungen für die Luftab- und
Luftzufuhr aus und in den Fahrzeuginnenraum sowie für die Frischluftzufuhr vorgesehen. Die Öffnungen sind dabei kondensatorseitig in der Hinterwand des Verdampferkastens und fahrzeugseitig am Boden des Verdampferkastens angeordnet. Nachteilig an bekannten Klimaanlagen ist deren Platzbedarf. So nimmt die Kondensatoreinheit bereits relativ viel Platz ein und der Verdampfer inklusive der
Frischluft- und Umluftzufuhr muss entsprechend knapp dimensioniert sein. Dadurch sind derartige Klimaanlagen in der Raumaufteilung limitiert und können nicht ohne weiteres an den zur Verfügung stehenden Raum angepasst werden. Derart restriktive Bauformen erschweren es durch den geringen Raum für die Luftansaugung, die Leistung der
Klimaanlage durch einfache konstruktive Maßnahmen zu erhöhen.
Daher besteht ein anhaltendes Interesse daran, Klimaanlagen hinsichtlich der
Bauraumaufteilung einfacher und flexibler zu gestalten und gleichzeitig eine hohe Leistung zur Verfügung zu stellen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klimaanlage mit flexibler Bauraumaufteilung und hoher Leistung bereitzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Klimaanlage, die zum Kühlen, zum Heizen oder zum Kühlen und Heizen eines umschlossenen Raumes geeignet ist. Die erfindungsgemäße Klimaanlage umfasst mindestens eine Lufteintrittseinheit, mindestens eine
Kondensatoreinheit und mindestens eine Verdampfereinheit, wobei die Lufteintrittseinheit und die Verdampfereinheit ein Kühlmodul bilden, in dem die Lufteintrittseinheit neben mindestens einem Verdampfer, vorzugsweise zwischen mindestens zwei Verdampfern, der Verdampfereinheit angeordnet ist und die Kondensatoreinheit an mindestens einer Seite des Kühlmoduls angeordnet ist.
Die vorgeschlagene serielle Anordnung der Lufteintrittseinheit, der Verdampfereinheit und der Kondensatoreinheit hat den Vorteil, dass die Klimaanlage einfach an verschiedene Anwendungen angepasst werden kann. So bietet die Bauform eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Einheiten und kann je nach zur Verfügung stehendem Raum entsprechend angepasst werden. Ein weiterer Vorteil der
erfindungsgemäßen Klimaanlage ist, dass die Lufteintrittseinheit großflächiger gestaltet werden kann, wodurch eine höhere Effizienz der Klimaanlage erreicht wird. Zusätzlich steht mehr Raum zur Verfügung, um weitere Elemente, wie ein Regenlabyrinth zur Wasserabfuhr, in der Lufteintrittseinheit vorzusehen. Trotz der großflächigen Gestaltung der Lufteintrittseinheit ist durch die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Einheiten ein kompakter Aufbau realisierbar, wobei die Gesamtgröße der erfindungsgemäßen Klimaanlage im Vergleich zu bekannten Klimaanlagen zumindest konstant gehalten wird. Eine Klimaanlage im Sinne der Erfindung bezeichnet eine Anlage, die in einem
umschlossenen Raum ein bestimmtes Raumklima erzeugt oder aufrechterhält. Dabei kann das Raumklima in dem umschlossenen Raum durch die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit oder den Sauerstoffgehalt in der Luft bestimmt sein. Ist der umschlossene Raum zum Beispiel eine Fahrerkabine eines Fahrzeuges, so bestimmt die Temperatur das Raumklima maßgeblich. Bei Transporträumen beispielsweise für verderbliche Güter kann neben der Temperatur auch die Luftfeuchte eine wesentliche Rolle spielen. Klimaanlagen im Rahmen der Erfindung weisen bevorzugt Leistungen im Bereich von 20 bis 60 kW, besonders bevorzugt im Bereich von 30 bis 45 kW, auf. Weiterhin kann das Kühlmodul Elemente zum Heizen von Luft umfassen und damit als Kühl-/Heizmodul betrieben werden (im Folgenden als Kühlmodul bezeichnet).
Verdampfer im Sinne der Erfindung sind Elemente der Verdampfereinheit, wobei eine Klimaanlage beziehungsweise eine Verdampfereinheit mindestens ein Verdampferelement umfasst. Vorzugsweise umfasst die Verdampfereinheit bauartbedingt zwei
Verdampferelemente.
Die Klimaanlage kann den umschlossenen Raum sowohl heizen als auch kühlen beziehungsweise klimatisieren. Dazu wird der Klimaanlage typischerweise Frischluft aus der Umgebung des umschlossenen Raumes, Umluft aus dem umschlossenen Raum oder eine Mischung aus Umluft und Frischluft (Mischluft) zugeführt. Diese wird beim
Durchgang durch die Klimaanlage gekühlt oder geheizt und anschließend in den umschlossenen Raum abgegeben.
Die Klimaanlage umfasst ein Luftführungssystem und einen Kühl- beziehungsweise Heizkreislauf. Hierbei weist der Kühl- beziehungsweise Heizkreislauf ein
kältemittelführendes System mit einer Kondensatoreinheit, die mindestens einen
Kondensator oder mindestens einen Gaskühler umfasst, einer Entspannungsvorrichtung, einer Verdampfereinheit und einem Kompressor auf, die über kältemittelführende
Leitungen miteinander verbunden sind. Das Luftführungssystem leitet Luft über die Lufteintrittseinheit in die Verdampfereinheit, die vorzugsweise mindestens einen
Verdampfer und/oder mindestens ein Heizelement oder einen Wärmetauscher, der mit heißem Wasser aus dem Kühlkreislauf des Motors durchströmt wird, umfasst. Beim Durchgang durch die Verdampfereinheit wird die Luft gekühlt und/oder geheizt, und in den umschlossenen Raum abgegeben. Zusätzlich kann ein Betriebszustand realisiert werden, in dem die Luft gekühlt und geheizt wird, um entfeuchtete Warmluft
bereitzustellen. Der umschlossene Raum kann dabei einen Innenraum eines Transportmittels umfassen. Bei Fahrzeugen kann der Innenraum etwa eine Fahrerkabine oder eine Passagierkabine umfassen. Weitere Beispiele für umschlossene Räume sind Transporträume von
Anhängern, Containern oder Waggons, in denen zum Beispiel verderbliche Güter während des Transports gelagert werden. Auch Wohnmobile oder Fahrerkabinen von Land-, Forst- und Baumaschinen können einen umschlossenen Raum im Sinne der Erfindung darstellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage ist die Lufteintrittseinheit unmittelbar zwischen zwei Verdampfern aufgenommen. Dabei können die zwei Verdampfer und die Lufteintrittseinheit eine längliche, im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen, wobei die Lufteintrittseinheit der Länge nach zwischen den zwei Verdampfern aufgenommen ist. Daraus ergibt sich eine im Wesentlichen rechteckige Form des Kühlmoduls, das somit mindestens eine Längsseite und mindestens eine
Querseite aufweist. In diesem Zusammenhang bezeichnet im Wesentlichen rechteckig ein Viereck, wobei mindestens eine Ecke abgerundet und mindestens eine Seite gekrümmt sein kann.
Die Kondensatoreinheit kann weiterhin an einer Querseite des Kühlmoduls, an einer Längsseite des Kühlmoduls oder an mehreren Seiten des Kühlmoduls angeordnet sein. Damit kann die Kondensatoreinheit rechts, links oder rechts und links entlang der
Längsseite des Kühlmoduls angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Kondensatoreinheit entlang mindestens einer Querseite des Kühlmoduls angeordnet ist. Vorzugsweise grenzt mindestens eine Seite der Kondensatoreinheit unmittelbar an mindestens eine Seite des Kühlmoduls an. Besonders bevorzugt grenzt die Kondensatoreinheit entlang einer Querseite an das Kühlmodul an. Bei Installation auf etwa dem Dach des Transportmittels kann in dieser Anordnung die Kondensatoreinheit in Fortbewegungsrichtung beziehungsweise Fahrtrichtung ausgerichtet werden und durch den Fahrtwind eine zusätzliche Kühlung für den Kondensator oder den Gaskühler bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lufteintrittseinheit einen
Frischluftbereich und einen Umluftbereich. Durch die Anordnung der einzelnen Einheiten der Klimaanlage und die großflächige Ausführung der Lufteintrittseinheit, können sowohl der Frischluftbereich als auch der Umluftbereich in der Lufteintrittseinheit vorgesehen werden. Dazu ist die Lufteintrittseinheit horizontal durch eine Trennwand geteilt, wobei der Frischluftbereich oberhalb des Umluftbereiches angeordnet ist. Im verbauten Zustand der erfindungsgemäßen Klimaanlage ist der Umluftbereich raumseitig und der
Frischluftbereich umgebungsseitig angeordnet.
Um der erfindungsgemäßen Klimaanlage Luft aus der Umgebung beziehungsweise dem umschlossenen Raum zuzuführen, umfasst die Lufteintrittseinheit im Frischluftbereich und im Umluftbereich eine oder mehrere Öffnungen, die insbesondere als Lüftungsschlitze ausgestaltet sein können. Dabei dienen die Öffnungen im Frischluftbereich der
Frischluftzufuhr aus der Umgebung und die Öffnungen im Umluftbereich der
Umluftzufuhr aus dem umschlossenen Raum zu der Verdampfereinheit.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage weist die Trennwand frischluftseitig ein Regenlabyrinth mit mehreren Labyrinthgängen auf, um gegebenenfalls durch die Öffnungen des Frischluftbereiches eintretendes Wasser aus der Klimaanlage abzuführen. Das Regenlabyrinth ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass das eintretende Wasser an mindestens einer Seite der erfindungsgemäßen Klimaanlage abgeführt wird. Um das Abführen von eintretendem Wasser weiter zu unterstützen, kann die Trennwand geneigte Bereiche umfassen, die mindestens eine Senke ausbilden. So kann das Ansammeln von Wasser beispielsweise quer zu dem Verlauf der Labyrinthgänge erfolgen, und die Wasserabfuhr über Labyrinthgänge im Bereich der Senke verbessert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Trennwand und der Verdampfereinheit mindestens ein Ansaugbereich vorgesehen. Um den Wassereintritt in den Ansaugbereich und damit in die Verdampfereinheit und in den umschlossenen Raum zu verhindern, umfasst die Trennwand weiterhin im Frischluftbereich zwischen dem Ansaugbereich und der darauf folgenden Öffnung im Frischluftbereich einen
Wasserstopper. Der Wasserstopper kann in unterschiedlichen Formen ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Wasserstopper als Wandelement senkrecht zur Trennwand ausgebildet sein. Als zusätzliche Vorkehrung, um einen Wassereintritt in die
Verdampfereinheit zu vermeiden, kann das Wandelement eine in den Frischluftbereich hineinragende, zur Trennwand horizontale Komponente aufweisen, die sich an das senkrecht zur Trennwand verlaufende Wandelement anschließt. Dadurch kann bei entsprechend geführter Luftströmung das Eintreten von Wassertropfen in die
Verdampfereinheit weiter reduziert werden. Die Luftzufuhr, insbesondere die Frischluft-Umluft-Zufuhr in die Verdampfereinheit beziehungsweise in den umschlossenen Raum kann in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage durch eine Frischluft-Umluft-Klappe im Ansaugbereich realisiert werden. Dazu ist die Frischluft-Umluft-Klappe in Höhe der Trennwand rotierbar fixiert. So kann auf einfache Art und Weise die Frischluft-Umluft-Zufuhr in den umschlossenen Raum durch die Stellung der Frischluft-Umluft-Klappe gesteuert werden. Weiterhin ist der Ansaugbereich bevorzugt so ausgestaltet, dass ein Frischlufteintritt und ein Umlufteintritt von der Trennwand aus in einem Winkel von < 180°, bevorzugt < 90° und besonders bevorzugt < 45° zum Gehäuse der Lufteintrittseinheit oder der
Verdampfereinheit hin erstrecken. Hierbei kann der Frischluft- oder Umlufteintritt durch mindestens ein Gitter und/oder mindestens eine Wand mit Öffnungen realisiert sein.
Weiterhin kann die Frischluft-Umluft-Klappe so konstruiert sein, dass sie zwischen dem Frischlufteintritt und dem Umlufteintritt rotierbar ist. Die Gitter vermeiden dabei, dass Fremdkörper in die Verdampfereinheit und darauf folgende Elemente, gelangen können. An die Verdampfereinheit schließt sich ein Gebläse an, das von der Verdampfereinheit gekühlte oder geheizte Luft in den umschlossenen Raum bläst.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der Klimaanlage zum Kühlen oder Heizen eines Innenraumes eines Transportmittels, insbesondere eines
Fahrzeuginnenraumes. Das Fahrzeug kann dabei ein beliebiges Beförderungsmittel darstellen, etwa ein Omnibus, ein Straßenbahnwagen, ein Schienenfahrzeug, einen
Lastwagen, einen Camper oder dergleichen. Auch Transportmittel wie Anhänger oder Container können mit der erfindungsgemäßen Klimaanlage ausgestattet sein. Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Transportmittel, insbesondere ein Fahrzeug, auf dessen Dach die erfindungsgemäße Klimaanlage angebracht ist. Diese Art von
Klimaanlage wird typischerweise auch als Aufdachklimaanlage bezeichnet, die in unterschiedlichen Transportmitteln zum Einsatz kommen. So kommen neben einer Klimatisierung von Fahrerkabinen oder Passagierkabinen zum Beispiel auch
Anwendungen in der Frischkühlung oder Tiefkühlung beziehungsweise einem
temperaturgeführten Transport von verderblichen Gütern in Betracht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Klimaanlage, bei der das Lufteintrittsmodul zwischen zwei Verdampfern der Verdampfereinheit angeordnet ist,
Figur 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Klimaanlage gemäß Figur 1 ,
Figur 3 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß Figur 1 entlang der in Figur 2 angedeuteten Ebene A-A, und
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges ausgerüstet mit der
erfindungsgemäßen Klimaanlage.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Klimaanlage 10, die eine Verdampfereinheit 12, eine Lufteintrittseinheit 14 und eine Kondensatoreinheit 16 mit mindestens einem Kondensator oder mindestens einem Gaskühler umfasst.
In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist die Lufteintrittseinheit 14 zwischen zwei Verdampfern 18 der Verdampfereinheit 12 angeordnet. Die Lufteintrittseinheit 14 und die beiden Verdampfer 18 weisen eine längliche Form auf, wobei die beiden
Verdampfer 18 unmittelbar an die Lufteintrittseinheit 14 angrenzen. Die
Lufteintrittseinheit 14 umfasst Lüftungsöffnungen 28, durch die Frischluft aus der
Umgebung in die Klimaanlage 10 einströmen kann. Die Verdampfer 18 und die
Lufteintrittseinheit 14 bilden ein Kühlmodul 20, an das die Kondensatoreinheit 16 angrenzt. Die Kondensatoreinheit 16 ist in der gezeigten Ausführungsform entlang der Querseite 22 des Kühlmoduls 20 angeordnet. Bei Aufdachklimaanlagen kann die erfindungsgemäße Klimaanlage 10 mit der Kondensatoreinheit 16 in oder gegen
Fahrtrichtung auf einem Fahrzeug montiert werden. Bei in Fahrrichtung ausgerichteter Kondensatoreinheit kann der Fahrtwind die Kühlung des Kondensators oder des
Gaskühlers durch die Gebläse 26 und die Lüftungsschlitze 27 weiter unterstützen und den Kühleffekt erhöhen.
In anderen Ausführungsformen kann die Kondensatoreinheit 16 an einer Querseite 22 oder einer Längsseite 24, an beiden Querseiten 22 oder an beiden Längsseiten 24 des
Kühlmoduls 20 angeordnet sein. Diese Flexibilität in der Anordnung des Kondensators 16 ermöglicht es, die erfindungsgemäße Klimaanlage 10 an unterschiedliche Anwendungen anzupassen und den zur Verfügung stehenden Raum optimal nutzen zu können.
Die Klimaanlage 10 umfasst ein System aus Kompressor (nicht dargestellt)
Kondensatoreinheit 16 mit Kondensator oder Gaskühler, Entspannungsvorrichtung (nicht dargestellt) und Verdampfereinheit 12, die durch Kältemittel- führende Leitungen miteinander verbunden sind. Typischerweise sind derartige Klimaanlagen zum
Kühlen/Klimatisieren und zum Heizen von Luft geeignet. Dazu wird Frischluft aus der Umgebung, Umluft aus einem umschlossenen Raum, insbesondere einem
Fahrzeuginnenraum, oder eine Mischung aus Frischluft und Umluft durch
Lüftungsöffnungen 28, 36, 38 in der Lufteintritteinheit 14 angesaugt. Die angesaugte Luft wird durch die Verdampfereinheit 12 geführt und anschließend in den umschlossenen Raum geleitet. Zur Kühlung umfasst die Klimaanlage 10 einen Kompressor, mit dem ein in der
Klimaanlage 10 enthaltenes Kältemittel auf einen erhöhten Druck komprimiert wird. Das komprimierte Kältemittel wird durch die Kondensatoreinheit 16 geleitet, in der das Kältemittel Wärme abgibt. Die Wärme kann dabei entweder an einen Sekundärkreislauf abgegeben werden oder an die Umgebung. Wenn die Wärme, wie in Figur 1 dargestellt, an die Umgebung abgegeben wird, ist die Kondensatoreinheit 16 vorzugsweise mit einem Gebläse 26 und Lüftungsschlitzen 27 ausgestattet, die Umgebungsluft durch die
Kondensatoreinheit 16 leiten. An geeigneten Wärmeübertragungsfiächen wird die Wärme dann in der Kondensatoreinheit 16 vom Kältemittel an die die Kondensatoreinheit 16 durchströmende Luft abgegeben. Kondensatoren oder Gaskühler, die üblicherweise in Klimaanlagen 10 eingesetzt werden, sind dem Fachmann bekannt.
Das in der Kondensatoreinheit 16 abgekühlte Kältemittel wird anschließend in einer Entspannungsvorrichtung (nicht dargestellt) auf einen niedrigeren Druck entspannt. Der niedrigere Druck entspricht dabei im Wesentlichen dem Druck, mit dem das Kältemittel in den Kompressor (nicht dargestellt) eintritt. . Die Luft wird zum Kühlen in den Verdampfer geführt, wo das Kältemittel der Luft Wärmeenergie entzieht. Durch die entsprechende Wärmeaufnahme des Kältemittels in der Verdampfereinheit 12 verdampft das Kältemittel und entweder ein weiteres Kältemittel in einem Sekundärkreislauf oder aber den
Verdampfer umströmende Luft wird gekühlt. Neben der vorstehend beschriebenen Funktion, bei der Luft gekühlt wird, umfasst die Klimaanlage auch ein Heizelement 62, das einströmende Luft erwärmt. In einer
bevorzugten Ausführungsform ist das Heizelement 62 in der Verdampfereinheit 12 angeordnet. So kann die Luft je nach gewünschter Temperatur gekühlt und/oder geheizt werden, ohne ein zusätzliche Einheit für das Heizelement vorsehen zu müssen.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Klimaanlage 10, die eine
Verdampfereinheit 12, eine Lufteintrittseinheit 14 und eine Kondensatoreinheit 16 umfasst. Die in Figur 2 dargestellte Klimaanlage 10 entspricht der in Figur 1 gezeigten
Ausführungsform, wobei die Verdampfereinheit 12 aus zwei Verdampfern 18 länglicher Form zusammengesetzt ist. Zwischen den Verdampfern 18 ist weiterhin eine
Lufteintrittseinheit 14 angeordnet, die zusammen mit den beiden Verdampfern 18 das Kühlmodul 20 bilden. Wie in Figur 1 ist auch in dieser Ausführungsform die
Kondensatoreinheit 16 entlang der Querseite 22 des Kühlmoduls 20 vorgesehen.
Figur 3 zeigt eine Schnittansicht der Klimaanlage 10 entlang des in Figur 2 dargestellten Schnittes A-A, wobei aufgrund der Symmetrie lediglich der Bereich der
Lufteintrittseinheit 14 von einem Lüftungsöffnung 28 hin zum Verdampfer 18 dargestellt ist.
Die Lufteintrittseinheit 14 der erfindungsgemäßen Klimaanlage 10 ist horizontal durch eine Trennwand 30 getrennt. Dadurch entstehen im oberen Bereich der
Lufteintrittseinheit 14 ein Frischluftbereich 32 und im unteren Bereich ein Umluftbereich 34. Der Frischluftbereich 32 weist weiterhin Öffnungen oder Schlitze 36 auf, durch die Frischluft aus der Umgebung der Klimaanlage 10 in den Frischluftbereich 32 strömen kann. In ähnlicher Weise weist der Umluftbereich 34 Öffnungen oder Schlitze 38 auf, durch die Luft aus dem umschlossenen Raum, insbesondere einem Fahrzeuginnenraum, in den Umluftbereich 34 einströmen kann.
Die Trennwand 30 umfasst frischluftseitig ein Regenlabyrinth 40, das durch die Öffnungen 36 eintretendes Wasser aus dem Frischluftbereich 32 ableitet. Weiterhin ist die Trennwand 30 in einem Winkel 42 zur Horizontalen 44 geneigt, um eintretendes Wasser in
Labyrinthgänge 41 des Regenlabyrinths 40 abzuleiten. In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform der Trennwand 30 ist die Neigung 42 so ausgestaltet, dass sich im Bereich der Öffnung 36 eine Senke 46 bildet. So kann eintretendes Wasser zum einen entlang der Labyrinthgänge 41 abgeführt werden und gleichzeitig wird durch die Neigung 44 der Trennwand 30 erreicht, dass sich das Wasser in der Senke 46 sammelt und von dort beispielsweise seitlich, vorne und/oder hinten aus der Klimaanlage geführt wird. Zwischen der Öffnung 36 der Lufteintrittseinheit 14 und einem Ansaugbereich 50 befindet sich weiterhin ein Wasserstopper 48, der das Eintreten von Wasser in die Verdampfereinheit 12 verhindert.
Der Ansaugbereich 50 ist entsprechend der horizontalen Teilung in Frischluftbereich 32 und Umluftbereich 34 ebenfalls geteilt ausgestaltet. Dazu ist ein Frischlufteintritt 52 so angeordnet, dass Frischluft von den Öffnungen 36 über den Frischluftbereich 32 durch den Frischlufteintritt 52 strömen kann. In analoger Weise ist der Umlufteintritt 54 so angeordnet, dass Umluft von den Öffnungen 38 über den Umluftbereich 34 durch den Umlufteintritt 54 strömen kann. Um die Frischluft- und Umluftzufuhr in einfacher Weise zu regeln, ist zwischen den
Eintritten 52, 54 eine Frischluft-Umluft-Klappe 56 vorgesehen, die rotierbar gelagert ist. In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform sind die Frischluft- und Umlufteintritte so gestaltet, dass je nach Stellung der Klappe 56 die Menge an Frischluft oder Umluft bestimmt wird, die in den Verdampfer 12 strömt. Dazu sind die Eintritte 52 und 54 von der Trennwand 30 ausgehend etwa in einem Winkel von 45° zur Horizontalen 44 angeordnet. Etwa im Scheitelpunkt 58, in dem sich die Trennwand 30, der Frischlufteintritt 52 und der Umlufteintritt 54 treffen, ist die Klappe 56 rotierbar gelagert. In dieser Anordnung können sowohl der Winkel zur Trennwand als auch der Scheitelpunkt und der Punkt, in dem die Klappe gelagert ist, aufgrund von fertigungstechnischen Toleranzen um ±5 % abweichen.
Die Regelung der Frischluft- oder Umluftzufuhr erfolgt dabei durch die Stellung der Klappe 56. Befindet sich die Klappe 56 beispielsweise in einer horizontalen Stellung, wird im Wesentlichen die gleiche Menge an Frischluft und Umluft zum Verdampfer 12 geleitet. Befindet sich die Klappe in der in Figur 3 dargestellten Stellung, in der der
Frischlufteintritt 52 verschlossen wird, erfolgt lediglich eine Umluftzufuhr aus dem
Umluftbereich 34 über der Umlufteintritt 54. Befindet sich die Klappe 56 in einer Stellung, in der der Umlufteintritt 54 verschlossen wird, erfolgt lediglich eine Frischluftzufuhr über die Öffnungen 36 durch den Frischluftbereich 32 in den Verdampfer 12. Um sowohl ein Kühlen/Klimatisieren als auch ein Heizen mit der erfindungsgemäßen
Klimaanlage 10 zu realisieren, umfasst der Verdampfer 12 ein Verdampferelement 60 und ein Heizelement 62 und ein Gebläse 64. Im Falle des Kühlbetriebes ist somit der
Verdampfer 60 aktiv, während im Falle des Heizbetriebes das Heizelement 62 aktiv ist. Entsprechend wird die Frischluft und/oder Umluft aus der Lufteintrittseinheit 14 gekühlt und/oder geheizt. Die in der Verdampfereinheit 12 erhitzte oder gekühlte Luft wird schließlich über ein Gebläse 64 in den umschlossenen Raum, vorzugsweise einem
Fahrzeuginnenraum, geleitet. Eine Steuerung zum Heizen oder Kühlen der Luft erfolgt vorzugsweise über ein Bedienelement, das innerhalb und/oder außerhalb des
umschlossenen Raums vorgesehen sein kann. Das Gehäuse der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Klimaanlage 10 kann einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein. In den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen ist das Gehäuse mehrteilig ausgestaltet, wobei die Verdampfereinheit 12, die
Lufteintrittseinheit 14 und die Kondensatoreinheit 16 jeweils von einem Gehäuse umschlossen sind. An den Verbindungsstellen 68 zwischen den Einheiten 12, 14 und 16 sind Verbindungselemente vorgesehen, die auf unterschiedliche dem Fachmann bekannte Weise ausgeführt sein können.
Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Fahrzeug 100, das mit erfindungsgemäßer Klimaanlage 10 ausgestattet ist.
Bei dem Fahrzeug 100 kann es sich um verschiedene Arten von Transportmitteln handeln, etwa einen Bus, einen Lastkraftwagen, einen Transportwagen zum Befördern von Gütern oder einen Personenwagen. Weitere Beispiele für Transportmittel sind
Schienenbeförderungsmittel, wie Eisenbahnwaggons, oder Container. Die Klimaanlage 10 ist vorzugsweise auf dem Fahrzeugdach 102 angebracht und mit dem Luftverteiler im
Fahrzeug verteilt. Dies kann direkt oder über Kanäle beispielsweise in der Fahrzeugdecke erfolgen. Hierbei ist es vorteilhaft die Kondensatoreinheit 16 in Fahrrichtung ausgerichtet auf dem Fahrzeugdach 102 zu platzieren, um einen zusätzlichen Kühleffekt durch den Fahrtwind zu erreichen.
In anderen Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Klimaanlage 10 auch in anderen Positionen am Fahrzeug 100 vorgesehen werden. Dabei erlaubt die
erfindungsgemäße Klimaanlage 10 eine flexible Bauform, die an den in der jeweiligen Position am Fahrzeug 100 zur Verfügung stehenden Raum angepasst werden kann. Insgesamt ermöglicht die serielle Bauform der erfindungsgemäßen Klimaanlage neben der hohen Flexibilität in der Raumaufteilung auch einen einfach zu realisierenden Aufbau. So wird unter anderem die Konstruktion und das Vorsehen von weiteren Elementen, wie einem Regenlabyrinth zur Wasserabfuhr, durch die großflächig ausgestaltete
Lufteintrittseinheit 12 vereinfacht. Zusätzlich ist eine großflächige Ansaugung möglich, wodurch eine hohe Leistung bereitgestellt werden kann. Dies erhöht die Effizienz der Klimaanlage, um auch ein großes Raumvolumen, etwa das eines Lebensmittelcontainers, entsprechend effizient zu kühlen und/oder zu heizen.
Bezugszeichenliste
10 Klimaanlage
12 Verdampfereinheit
14 Lufteintrittseinheit
16 Kondensatoreinheit
18 Verdampfer
20 Kühl-/Heizmo du 1
22 Querseite des Kühl-/Heizmoduls
24 Längsseite des Kühl-/Heizmoduls
26 Gebläse des Kondensators
27 Lüftungsschlitze im Kondensator
28 Lüftungsöffnungen
30 Trennwand
32 Frischluftbereich
34 Umluftbereich
36 Frischluftöffnungen
38 Umluftöffnungen
40 Regenlabyrinth
41 Labyrinthgänge
42 Neigungswinkel
44 Horizontale
46 Senke
48 Wasserstopper
50 Ansaugbereich
52 Frischlufteintritt
54 Umlufteintritt
56 Frischluft-Klappe
58 Scheitelpunkt
60 Verdampferelement
62 Heizelement
64 Gebläse
66 Austrittsöffnung
68 Verbindung
100 Fahrzeug 102 Fahrzeugdach
104 Fahrzeuginnenraum

Claims

Patentansprüche
1. Klimaanlage (10) zum Kühlen und/oder Heizen eines umschlossenen Raumes, umfassend mindestens eine Lufteintrittseinheit (14), mindestens eine Kondensatoreinheit (16) und mindestens eine Verdampfereinheit (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittseinheit (14) und die Verdampfereinheit (12) ein Kühlmodul (20) bilden, in dem die Lufteintrittseinheit (14) neben mindestens einem Verdampfer (18) der Verdampfereinheit (12) angeordnet ist und die Kondensatoreinheit (16) an mindestens einer Seite (22, 24) des Kühlmoduls (20) angeordnet ist.
2. Klimaanlage (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lufteintrittseinheit (14) unmittelbar zwischen mindestens zwei Verdampfern (18) aufgenommen ist.
3. Klimaanlage (10) gemäß Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite der Kondensatoreinheit (16) an eine Querseite (22) des Kühlmoduls (20), an mindestens eine Längsseite (24) des Kühlmoduls (20) oder an mehrere Seiten des Kühlmoduls (20) angrenzt.
4. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittseinheit (14) einen Frischluftbereich (32) und einen
Umluftbereich (34) umfasst.
5. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittseinheit (14) horizontal durch eine Trennwand (30) geteilt ist, wobei der Frischluftbereich oberhalb des Umluftbereiches angeordnet ist.
6. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittseinheit (14) im Frischluftbereich (32) eine oder mehrere Öffnungen für die Frischluftzufuhr aus einer Umgebung umfasst.
7. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittseinheit (14) im Umluftbereich (34) eine oder mehrere Öffnungen für die Umluftzufuhr aus dem umschlossenen Raum umfasst.
8. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (30) frischluftseitig ein Regenlabyrinth (40) aufweist, das eintretendes Wasser abführt.
9. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (30) geneigte Bereiche (42) umfasst, die mindestens eine Senke (46) ausbilden.
10. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Trennwand (30) und der Verdampfereinheit (12) mindestens ein Ansaugbereich (50) vorgesehen ist.
11. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (30) im Frischluftbereich (32) zwischen dem Ansaugbereich (50) und einer darauf folgenden Öffnung (36) im Frischluftbereich (32) einen Wasserstopper (48) umfasst.
12. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, im Ansaugbereich (50) eine Frischluft- Umluft-Klappe (56) vorgesehen ist, die die Frischluft-Umluft-Zufuhr in die Verdampfereinheit (12) steuert.
13. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluft-Umluft-Klappe (56) in Höhe der Trennwand (30) rotierbar fixiert ist.
14. Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluft-Umluft-Klappe (56) zwischen einem Frischlufteintritt (52) und einem Umlufteintritt (54) rotierbar ist.
15. Verwendung der Klimaanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Kühlen und/oder Heizen eines Innenraumes (104) eines Transportmittels (100). Transportmittel (100) ausgerüstet mit einer Klimaanlage (10) gemäß einem Ansprüche 1 bis 14, die auf einem Dach (102) des Transportmittels (100) angebracht ist.
PCT/EP2013/068729 2012-09-11 2013-09-10 Klimaanlage zum kühlen und/oder heizen eines umschlossenen raums WO2014040991A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380056161.6A CN104797443A (zh) 2012-09-11 2013-09-10 用于冷却和/或加热封闭空间的空调系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012216045.0A DE102012216045B4 (de) 2012-09-11 2012-09-11 Klimaanlage zum Kühlen und/oder Heizen eines umschlossenen Raums
DE102012216045.0 2012-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014040991A1 true WO2014040991A1 (de) 2014-03-20

Family

ID=49123860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/068729 WO2014040991A1 (de) 2012-09-11 2013-09-10 Klimaanlage zum kühlen und/oder heizen eines umschlossenen raums

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN104797443A (de)
DE (1) DE102012216045B4 (de)
WO (1) WO2014040991A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016007701A1 (de) * 2016-06-23 2017-12-28 Man Truck & Bus Ag Technik zur Steuerung einer Fahrzeugfunktion
ES2910408T3 (es) * 2018-03-15 2022-05-12 Siemens Mobility GmbH Mezclador, así como disposición para sistema de aire acondicionado de un vehículo ferroviario
EP3670223B1 (de) * 2018-12-21 2022-06-29 Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. Heizung-, lüftungs- und klimatisierungssystem

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4727728A (en) * 1983-05-12 1988-03-01 Thermo King Corporation Bus air conditioning unit for roof top mounting
DE3930429A1 (de) * 1989-09-12 1991-03-21 Webasto Klimatech Gmbh Klimaanlage fuer kraftfahrzeuge, insbesondere omnibusse
US20050034470A1 (en) * 2003-05-05 2005-02-17 Carrier Corporation Modular bus air conditioning system
DE102006048619A1 (de) * 2005-10-18 2007-04-19 Denso Corp., Kariya Auf einem Fahrzeugdach angebrachte Klimatisierungseinheit
WO2008040340A1 (de) * 2006-10-06 2008-04-10 Konvekta Ag Leichte aufdachklima- oder/und aufdachheizungsanlage

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4027682C2 (de) * 1990-08-31 1995-06-08 Webasto Klimatech Gmbh Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere Omnibusse
DE19641642A1 (de) * 1995-10-20 1997-04-24 Carrier Corp Auf dem Dach montiertes Klimagerät
US6751975B1 (en) * 2003-05-05 2004-06-22 Carrier Corporation Condensate removal system rooftop air conditioner
DE202008002054U1 (de) * 2008-02-14 2008-04-17 Spheros Gmbh Personentransportfahrzeug
DE102009056968B3 (de) * 2009-12-07 2011-03-17 Konvekta Ag System und Vorrichtungen für Luftbehandlung aufdachs eines Fahrzeugs

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4727728A (en) * 1983-05-12 1988-03-01 Thermo King Corporation Bus air conditioning unit for roof top mounting
DE3930429A1 (de) * 1989-09-12 1991-03-21 Webasto Klimatech Gmbh Klimaanlage fuer kraftfahrzeuge, insbesondere omnibusse
US20050034470A1 (en) * 2003-05-05 2005-02-17 Carrier Corporation Modular bus air conditioning system
DE102006048619A1 (de) * 2005-10-18 2007-04-19 Denso Corp., Kariya Auf einem Fahrzeugdach angebrachte Klimatisierungseinheit
WO2008040340A1 (de) * 2006-10-06 2008-04-10 Konvekta Ag Leichte aufdachklima- oder/und aufdachheizungsanlage

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012216045A1 (de) 2014-05-15
DE102012216045B4 (de) 2015-09-03
CN104797443A (zh) 2015-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018110007A1 (de) Modulierendes fahrzeugheiz- und kühlsystem und steuerverfahren
DE102011052752A1 (de) Modulare Fahrzeugklimaanlage mit Wärmepumpenfunktionalität
DE102004051136A1 (de) Klimasystem für ein Kraftfahrzeug
EP3057815B1 (de) Kraftfahrzeug mit einer klimaanlage
EP1667862B1 (de) Aufdachklimaanlage für ein fahrzeug, insbesondere einen omnibus
WO2014040983A1 (de) Gehäuse für eine klimaanlage
WO2013037335A1 (de) Klimaanlage für schienenfahrzeuge
DE102018124748B4 (de) Mehrzonenklimaanlage für Fahrzeuge
EP1736333B1 (de) Klimatisierungs-Dachmodul für ein Kraftfahrzeug
DE102012216045B4 (de) Klimaanlage zum Kühlen und/oder Heizen eines umschlossenen Raums
WO2012101161A1 (de) Kühlung von einrichtungen eines schienenfahrzeugs
DE102010062647A1 (de) Schienenfahrzeug mit einem zur Kühlung von elektrischen Vorrichtungen vorgesehenen Klimatisierungssystem sowie Verfahren zum Kühlen der elektrischen Vorrichtungen in dem Schienenfahrzeug
EP0962374B1 (de) Einbaufertiges Klimatisierungsmodul, insbesondere für Schienenfahrzeuge
EP2337696B1 (de) Klimatisierungsanordnung
DE102007023249A1 (de) Aufdachklimaanlage für ein Fahrzeug, insbesondere einen Omnibus
DE102015211606A1 (de) Verdampfereinheit für eine Aufdachklimaanlage eines Straßenfahrzeugs
EP1588876A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung eines Verdampfers und Verfahren zur Steuerung einer Klimaanlage
DE602005000742T2 (de) Belüftungssystem für den Fahrgastraum eines öffentlichen Verkehrsmittels
EP1876045B1 (de) Klimaanlage in einem Land-, Wasser- oder Luftfahrzeug
WO2019241813A1 (de) Verfahren zur kühlung einer fahrzeugkabine
DE112021003228T5 (de) Fahrzeugklimatisierungssystem
DE112021003229T5 (de) Fahrzeugklimatisierungssystem
WO2007003145A1 (de) Klimatisierungssystem für ein fahrzeug
DE102011117617B4 (de) Dachklimaanlage für Personentransportfahrzeuge
DE102018130158A1 (de) Aufdach-Klimatisierungseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13759533

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13759533

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1