WO2024037963A1 - Functional unit - Google Patents

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Daniel PIESS
Elmar Ströhle
Peter Wickelmaier
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Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG
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Abstract

The invention relates to a functional unit (1) comprising a housing (2), wherein the housing (2) has a loading compartment (3) for at least one energy source (110), wherein the housing (2) has at least one functional compartment (4) for accommodating at least one functional device (44), and wherein the functional unit (1) is designed as a self-contained and independent unit.

Description

Funktionseinheit Functional unit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funktionseinheit. Sie kommt beispielsweise zur Anwendung in einem Wohnmobil, einem Wohnwagen oder auf einem anderen Fahrzeug oder z. B. auf einem Boot. The present invention relates to a functional unit. It is used, for example, in a mobile home, a caravan or on another vehicle or e.g. B. on a boat.
Wohnwagen oder Wohnmobile sind üblicherweise mit Komponenten wie Heizungen, Klimaanlagen, Kühlschränken, Kochfeldern oder Heißwasserbereitern ausgerüstet. Die für den Betrieb dieser Komponenten benötigte Energie wird beispielsweise von einer Autobatterie, von Solarzellen oder durch das Verbrennen von Dieselkraftstoff oder Flüssiggas bezogen. Besonders bei der Verwendung von Flüssiggas ist es bekannt, dass entsprechende Gasflaschen sich in einem sogenannten Gaskasten befinden, der sich vor allem dadurch auszeichnet, dass er gegenüber der Außenwelt offen ist, um das Entweichen von ggf. austretendem Gas zu ermöglichen. Für den Betrieb sind anschließend Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten und dem Gaskasten zu verlegen. Dabei sind Normen und Sicherheitsauflagen zu erfüllen. Dies ist somit aufwendig und kostenintensiv. Caravans or motorhomes are usually equipped with components such as heaters, air conditioners, refrigerators, hobs or hot water heaters. The energy required to operate these components is obtained, for example, from a car battery, solar cells or by burning diesel fuel or liquid gas. Particularly when using liquid gas, it is known that corresponding gas bottles are located in a so-called gas box, which is characterized primarily by the fact that it is open to the outside world in order to allow any escaping gas to escape. For operation, connections must then be laid between the individual components and the gas box. Standards and safety requirements must be met. This is therefore complex and cost-intensive.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Anbringung von Komponenten z. B. in einem Wohnwagen und die erforderliche Energieversorgung möglichst einfach zu ermöglichen. The object on which the invention is based is to enable the attachment of components, e.g. B. in a caravan and to enable the required energy supply as easily as possible.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Funktionseinheit mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse einen Laderaum für mindestens eine Energiequelle aufweist, wobei das Gehäuse mindestens einen Funktionsraum zur Aufnahme mindestens einer Funktionsgerätschaft aufweist, und wobei die Funktionseinheit als in sich geschlossene und selbständige Einheit ausgestaltet ist. The invention solves the problem by a functional unit with a housing, the housing having a loading space for at least one energy source, the housing having at least one functional space for accommodating at least one functional device, and the functional unit being designed as a self-contained and independent unit.
Die Funktionseinheit bietet Raum für eine Energiequelle und mindestens eine Funktionsgerätschaft, sodass keine separaten Anschlüsse, Verbindungen oder Fixiermöglichkeiten geschaffen werden müssen. Insbesondere befinden sich alle Verbindungen zwischen der Energiequelle und der Funktionsgerätschaft oder ggf. mehreren Funktionsgerätschaften innerhalb des Gehäuses oder befinden sich unmittelbar an dem Gehäuse. Die Funktionseinheit ist ein in sich geschlossenes einbaufertiges Modul, das z. B. in einem Wohnmobil oder einem Wohnwagen montiert werden kann. Die Energiequelle ist beispielsweise ein Akkumulator für elektrische Energie. Die Funktionsgerätschaft ist vorzugsweise eine fest in der Funktionseinheit montierte Komponente. Alternativ ist die Funktionsgerätschaft reversibel aus dem Gehäuse der Funktionseinheit entnehmbar und z. B. durch eine anders ausgestaltete Funktionsgerätschaft ersetzbar. In einer Ausgestaltung können in der Funktionseinheit mehrere Funktionsgerätschaften aufgenommen werden. Die Funktionseinheit ist dabei eine vollständige, einheitliche und selbständige Einheit (oder auch Modul), die z. B. reversibel in einem Wohnwagen, Wohnmobil o. ä. eingebaut werden kann. Die Funktionseinheit kann somit als eine Art von Schrank mit eingebauten Komponenten verstanden werden. Daher ist vorzugsweise das Gehäuse schrankartig ausgeführt. The functional unit offers space for an energy source and at least one functional device, so that no separate connections, connections or fixing options need to be created. In particular, all connections between the energy source and the functional equipment or possibly several functional devices are located within the housing or are located directly on the housing. The functional unit is a self-contained, ready-to-install module that can be used, for example: B. in a mobile home or can be mounted on a caravan. The energy source is, for example, an accumulator for electrical energy. The functional equipment is preferably a component permanently mounted in the functional unit. Alternatively, the functional equipment can be reversibly removed from the housing of the functional unit and z. B. can be replaced by a differently designed functional device. In one embodiment, several functional devices can be accommodated in the functional unit. The functional unit is a complete, uniform and independent unit (or module) that e.g. B. can be reversibly installed in a caravan, mobile home or similar. The functional unit can therefore be understood as a type of cabinet with built-in components. The housing is therefore preferably designed like a cabinet.
Eine Funktionsgerätschaft ist also allgemein ein Gerät, welches eine Energieform, wie sie vorzugsweise, aber nicht nur von der Energiequelle bereitgestellt wird, in eine andere Energieform - insbesondere thermische Energie - umwandelt. In einer Ausgestaltung handelt es sich bei der Funktionsgerätschaft um ein elektrisches Heizelement, welches elektrische Energie von einer Energiequelle in der Funktionseinheit und/oder von einem zusätzlichen Energie-Anschluss der Funktionseinheit erhält. Mit anderen Worten: Die Funktionseinheit nimmt eine Einheit zum Bereitstellen von Energie - also die Energiequelle - und mindestens einen Energieverbraucher - also die Funktionsgerätschaft - auf. A functional device is therefore generally a device which converts a form of energy, which is preferably, but not only, provided by the energy source into another form of energy - in particular thermal energy. In one embodiment, the functional equipment is an electrical heating element which receives electrical energy from an energy source in the functional unit and/or from an additional energy connection of the functional unit. In other words: The functional unit accommodates a unit for providing energy - i.e. the energy source - and at least one energy consumer - i.e. the functional equipment.
In einer Ausgestaltung handelt es sich bei der Funktionsgerätschaft um ein elektrisches Heizelement. In dieser Ausgestaltung gelangt von der Funktionsgerätschaft erzeugte Wärme, also die thermische Energie vorzugsweise in den Raum, in welchem die Funktionseinheit eingebracht ist, hinein. In einer Ausgestaltung wird die von dem elektrischen Heizelement erzeugte Wärme über eine Auskoppeleinheit aus der Funktionseinheit herausgebracht. Die Auskoppeleinheit wird in einer Ausgestaltung durch eine wärmeleitfähige Komponente realisiert. In einer alternativen Ausgestaltung handelt es sich bei der Auskoppeleinheit beispielsweise um eine Aussparung in einer Wandkomponente oder beispielsweise um eine einstellbare Luftklappe. In einer Ausgestaltung wandelt das elektrische Heizelement den elektrischen Strom über einen elektrischen Widerstand in Wärme um. Das elektrische Heizelement verfügt in einer Ausgestaltung über ein Gebläse zum Bewegen der Luft. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ferner mindestens eine weitere Funktionsgerätschaft in einem zweiten Funktionsraum vorhanden ist. Vorzugsweise wird ergänzend thermische Energie, die von der weiteren Funktionsgerätschaft in dem zweiten Funktionsraum erzeugt wird, in den ersten Funktionsraum überführt. Dieser Austausch wird in einer Ausgestaltung dadurch realisiert, dass Luft zwischen den beiden Funktionsräumen zirkuliert. In one embodiment, the functional equipment is an electrical heating element. In this embodiment, heat generated by the functional equipment, i.e. the thermal energy, preferably reaches the space in which the functional unit is installed. In one embodiment, the heat generated by the electrical heating element is brought out of the functional unit via a decoupling unit. In one embodiment, the decoupling unit is implemented by a thermally conductive component. In an alternative embodiment, the decoupling unit is, for example, a recess in a wall component or, for example, an adjustable air flap. In one embodiment, the electrical heating element converts the electrical current into heat via an electrical resistance. In one embodiment, the electric heating element has a fan for moving the air. In one embodiment it is provided that at least one further functional device is present in a second functional space. Preferably, additional thermal energy, which is generated by the further functional equipment in the second functional space, is transferred to the first functional space. In one embodiment, this exchange is realized by air circulating between the two functional spaces.
In einer Ausgestaltung verfügt die Funktionseinheit über einen Luftausgang, der außerhalb des Gehäuses mündet, und ein Gitter aufweist. In one embodiment, the functional unit has an air outlet that opens outside the housing and has a grille.
In einer weiteren Ausgestaltung verfügt der Luftausgang über mindestens eine Anschlussmöglichkeit zum Anschluss eines Luftrohrs oder Luftschlauchs. In a further embodiment, the air outlet has at least one connection option for connecting an air pipe or air hose.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Funktionseinheit ferner eine Schnittstelle zur Verbindung mit einer außerhalb der Funktionseinheit befindlichen Zusatz-Energiequelle aufweist. In dieser Ausgestaltung erlaubt die Funktionseinheit den Anschluss einer weiteren Energiequelle, die z. B. mit der Funktionsgerätschaft der Funktionseinheit verbindbar ist und sie dann mit Energie versorgt. Alternativ oder ergänzend ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass von der Zusatz-Energiequelle die Energiequelle in der Funktionseinheit mit Energie versorgt, also nachgefüllt/nachgeladen wird. Die Zusatz-Energiequelle ist in einer Ausgestaltung eine elektrische Spannungsquelle. One embodiment provides that the functional unit also has an interface for connection to an additional energy source located outside the functional unit. In this embodiment, the functional unit allows the connection of another energy source, e.g. B. can be connected to the functional equipment of the functional unit and then supplies it with energy. Alternatively or additionally, in one embodiment it is provided that the energy source in the functional unit is supplied with energy by the additional energy source, i.e. refilled/recharged. In one embodiment, the additional energy source is an electrical voltage source.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Schnittstelle eine Anpassvorrichtung aufweist, und dass die Anpassvorrichtung eine Energieform, die von der Zusatz-Energiequelle bereitgestellt ist, an für die Funktionseinheit vorgegebene Betriebsparameter anpasst. Die Anpassvorrichtung ist beispielsweise in der Art eines Spannungswandlers oder eines Strombegrenzers ausgeführt. One embodiment includes that the interface has an adaptation device, and that the adaptation device adapts a form of energy provided by the additional energy source to operating parameters specified for the functional unit. The matching device is designed, for example, in the form of a voltage converter or a current limiter.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Funktionseinheit ferner eine Steuereinheit aufweist, und dass die Steuereinheit zumindest mit der Funktionsgerätschaft gekoppelt ist, um auf die Funktionsgerätschaft einzugreifen. In dieser Ausgestaltung ist eine Steuereinheit vorhanden, die auf die Funktionsgerätschaft eingreift und steuert oder regelt. In einer Ausgestaltung verteilt die Steuereinheit thermische Energie, die von einer Funktionsgerätschaft stammt, an mindestens eine weitere Funktionsgerätschaft und/oder an den Innenraum im Gehäuse und/oder an den Außenraum um die Funktionseinheit herum. Somit kann beispielsweise eine Raumluftheizung dazu benutzt werden, dass eine Therme als Wassererwärmer schneller heißes Wasser bereitstellen kann. One embodiment provides that the functional unit further has a control unit, and that the control unit is coupled at least to the functional equipment in order to intervene on the functional equipment. In this embodiment, a control unit is present which intervenes on the functional equipment and controls or regulates it. In one embodiment, the control unit distributes thermal energy, which comes from a functional device, to at least one further functional device and/or to the interior Housing and/or to the outside space around the functional unit. For example, a room air heater can be used to enable a thermal water heater to provide hot water more quickly.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Funktionseinheit mindestens einen Sensor auf, wobei die Steuereinheit Messsignale des Sensors empfängt und verarbeitet. In dieser Ausgestaltung wird beispielsweise die Innentemperatur im Gehäuse regelt, indem die Steuereinheit ausgehend von Temperaturmessungen ein Heizgerät bedient. Die Funktionseinheit verfügt somit vorzugweise auch über eine zweite Energiequelle, z. B. über einen Anschluss an ein elektrisches Energienetz. In einer alternativen Ausgestaltung passt die Steuereinheit darauf auf, dass die Temperatur in der Funktionseinheit nicht zu hoch wird. Sollte so ein Fall auftreten, so schaltet dann die Steuereinheit beispielsweise mindestens eine Funktionsgerätschaft ab. In a further embodiment, the functional unit has at least one sensor, with the control unit receiving and processing measurement signals from the sensor. In this embodiment, for example, the internal temperature in the housing is regulated by the control unit operating a heater based on temperature measurements. The functional unit therefore preferably also has a second energy source, e.g. B. via a connection to an electrical energy network. In an alternative embodiment, the control unit ensures that the temperature in the functional unit does not become too high. If such a case occurs, the control unit then switches off at least one functional device, for example.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Funktionseinheit einer Normenprüfung unterziehbar ist, und dass nach unterzogener Normenprüfung und dadurch erfolgter Zulassung im montierten Zustand der Funktionseinheit an einem Einbauort die Zulassung weiterhin Bestand hat. In dieser Ausgestaltung wird die Funktionseinheit einer Prüfung unterzogen, ob die für die Anwendung erforderlichen Normen erfüllt sind. Anschließend wird die Funktionseinheit z. B. in einem Wohnmobil montiert. Dabei ist die Funktionseinheit so in sich abgeschlossen, dass sich durch die Montage an den Zulassungsbedingungen nichts ändert. Die Funktionseinheit kann daher bereits so fertig hergestellt werden, dass sie von einem Hersteller von Wohnmobilen nur noch aufgestellt und fixiert werden muss. Alle diesbezüglichen normativen oder allgemein gesetzgeberischen Auflagen sind bereits erfüllt und es muss keine Überprüfung im montierten Zustand vorgenommen werden. Dieses Gesamtsystem ist vorzugsweise vollständig von der Funktionseinheit umfasst und wird vor der Montage in dem Anwendungsraum eine Prüfung unterzogen. One embodiment provides that the functional unit can be subjected to a standard test, and that after it has been subjected to a standard test and is thereby approved in the assembled state of the functional unit at an installation location, the approval continues to apply. In this embodiment, the functional unit is subjected to a test to determine whether the standards required for the application are met. The functional unit is then z. B. mounted in a motorhome. The functional unit is so self-contained that installation does not change the approval conditions. The functional unit can therefore be manufactured in such a way that it only needs to be set up and fixed by a mobile home manufacturer. All relevant normative or general legal requirements have already been met and no inspection needs to be carried out in the assembled state. This overall system is preferably completely encompassed by the functional unit and is subjected to a test before assembly in the application area.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Funktionseinheit mehrere Funktionsgerätschaften aus. Die Funktionsgerätschaften sind dabei teilweise gleich oder alle unterschiedlich ausgestaltet. Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Funktionseinheit auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen: According to one embodiment, the functional unit has several functional devices. The functional equipment is partly the same or all designed differently. In detail, there are a variety of options for designing and developing the functional unit according to the invention. Reference is made to the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show it:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Funktionseinheit in einem in einem Wohnmobil montierten Zustand. Fig. 1: a schematic representation of a functional unit according to the invention in a state mounted in a mobile home.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Funktionseinheit 1 innerhalb eines Raumes 100, wie er beispielsweise innerhalb eines Wohnmobils oder eines Wohnwagens gegeben ist. Fig. 1 shows schematically a functional unit 1 within a room 100, as is the case, for example, within a mobile home or a caravan.
Ein wesentlicher Aspekt ist, dass eine - durch die gestrichelte Linie angedeutete - Verbindung zwischen der Energiequelle 110 und der Funktionsgerätschaft 44 nur innerhalb des Gehäuses 2 der Funktionseinheit 1 besteht. Es besteht somit kein Aufwand für eine Verlegung von Komponenten außerhalb der Funktionseinheit 1. An important aspect is that a connection - indicated by the dashed line - between the energy source 110 and the functional equipment 44 only exists within the housing 2 of the functional unit 1. There is therefore no effort for relocating components outside of functional unit 1.
Die Funktionseinheit 1 verfügt im gezeigten Beispiel über eine Funktionsgerätschaft in Form einer elektrischen Heizvorrichtung 44, die den Raum 100 erwärmt. Die elektrische Energie bezieht sie von der Energiequelle 110, bei der es sich hier um einen wiederaufladbaren Akku handelt. Der Energiequelle 110 ist ein Laderaum 3 und der Funktionsgerätschaft 44 ist ein Funktionsraum 4 zugeordnet. In the example shown, the functional unit 1 has functional equipment in the form of an electric heating device 44, which heats the room 100. It obtains the electrical energy from the energy source 110, which is a rechargeable battery. The energy source 110 is assigned a loading space 3 and the functional equipment 44 is assigned a functional space 4.
In der Funktionseinheit 1 ist weiterhin eine Steuereinheit 6 angeordnet, die mit einem Sensor 7 verbunden ist und von diesem Messdaten erhält. Die Steuereinheit 6 ist beispielsweise über eine Bluetooth-Verbindung mit einer Eingabeeinheit eines Benutzers verbunden, sodass der Benutzer Sollwerte vorgeben kann. Die Steuereinheit 6 wirkt auf die Funktionsgerätschaft 44 (angedeutet ist hier nur eine Verbindung) ein. Weiterhin ist die Steuereinheit 6 hier auch mit der Energiequelle 110 und genauer mit einem - hier nicht dargestellten - Sensor verbunden, welcher die verbleibende Energiemenge der Energiequelle 110 ermittelt. A control unit 6 is also arranged in the functional unit 1, which is connected to a sensor 7 and receives measurement data from it. The control unit 6 is connected to a user's input unit, for example via a Bluetooth connection, so that the user can specify target values. The control unit 6 acts on the functional device 44 (only one connection is indicated here). Furthermore, the control unit 6 is also connected here to the energy source 110 and more precisely to a sensor - not shown here - which determines the remaining amount of energy in the energy source 110.
Die Funktionseinheit 1 verfügt über eine Schnittstelle 5, an die eine externe Zusatz-Energiequelle 111 außerhalb der Funktionseinheit 1 und hier außerhalb des umschlossenen Raums 100 angeschlossen ist. Die Schnittstelle 5 verfügt dabei über eine Anpassvorrich- tung 50, die die von der Zusatz-Energiequelle 111 bereitgestellte Energie an die Anforderungen in der Funktionseinheit 1 anpasst, z. B. in der Form eines Spannungswandlers für die elektrische Energieversorgung. The functional unit 1 has an interface 5 to which an external additional energy source 111 is connected outside the functional unit 1 and here outside the enclosed space 100. The interface 5 has an adapting device device 50, which adapts the energy provided by the additional energy source 111 to the requirements in the functional unit 1, e.g. B. in the form of a voltage converter for electrical energy supply.

Claims

Patentansprüche Funktionseinheit (1) mit einem Gehäuse (2), wobei das Gehäuse (2) einen Laderaum (3) für mindestens eine Energiequelle (110) aufweist, wobei das Gehäuse (2) mindestens einen Funktionsraum (4) zur Aufnahme mindestens einer Funktionsgerätschaft (44) aufweist, und wobei die Funktionseinheit (1) als in sich geschlossene und selbständige Einheit ausgestaltet ist. Funktionseinheit (1) nach Anspruch 1 , wobei es sich bei der Funktionsgerätschaft (44) um ein elektrisches Heizelement handelt. Funktionseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Funktionseinheit (1) ferner eine Schnittstelle (5) zur Verbindung mit einer außerhalb der Funktionseinheit (1) befindlichen Zusatz-Energiequelle (111) aufweist. Funktionseinheit (1) nach Anspruch 3, wobei die Schnittstelle (5) eine Anpassvorrichtung (50) aufweist, und wobei die Anpassvorrichtung (50) eine Energieform, die von der Zusatz-Energiequelle (111) bereitgestellt ist, an für die Funktionseinheit (1) vorgegebene Betriebsparameter anpasst. Funktionseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Funktionseinheit (1) einer Normenprüfung unterziehbar ist, und wobei nach unterzogener Normenprüfung und dadurch erfolgter Zulassung im montierten Zustand der Funktionseinheit (1) an einem Einbauort (100) die Zulassung weiterhin Bestand hat. Claims Functional unit (1) with a housing (2), the housing (2) having a loading space (3) for at least one energy source (110), the housing (2) having at least one functional space (4) for accommodating at least one functional equipment ( 44), and wherein the functional unit (1) is designed as a self-contained and independent unit. Functional unit (1) according to claim 1, wherein the functional equipment (44) is an electrical heating element. Functional unit (1) according to claim 1 or 2, wherein the functional unit (1) further has an interface (5) for connection to an additional energy source (111) located outside the functional unit (1). Functional unit (1) according to claim 3, wherein the interface (5) has an adapting device (50), and wherein the adapting device (50) provides a form of energy, which is provided by the additional energy source (111), for the functional unit (1). adjusts specified operating parameters. Functional unit (1) according to one of claims 1 to 4, wherein the functional unit (1) can be subjected to a standard test, and after the standard test has been subjected and the approval has thereby taken place in the assembled state of the functional unit (1) at an installation location (100), the approval continues to exist has.
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