DE202005000560U1

DE202005000560U1 - Device for cooling mobile housing and work spaces has equipment axle screen end arrangement in ring form essentially arranged with evaporator heat exchanger equipment axle which is separated from blowers by partition wall

Info

Publication number: DE202005000560U1
Application number: DE200520000560
Authority: DE
Original assignee: Waeco International GmbH
Current assignee: Dometic Waeco International GmbH
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2015-01-14

Abstract

The device has an equipment axle (A) screen end arrangement in ring form essentially arranged with evaporator heat exchanger (14). In the ring interior (14A), one of the two blowers is arranged in an essentially coaxial allocation with the evaporator heat exchanger and the blowers of assigned air cycle and the equipment axle are separated from each other by a partition wall (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Kühlvorrichtungen sind vor allem als Dach- Klimaanlagen für Fahrerkabinen von LKW's, Wohnwagen oder Wohnmobilen oder Booten bekannt. Vor allem im Standbetrieb, d.h. wenn das Fahrzeug nicht von einer Energie liefernden Antriebsmaschine angetrieben wird, ist es erforderlich, den Energieverbrauch elektrisch betriebener Einrichtungen gering zu halten, um die Batteriekapazitäten zu schonen. Dies ist bei kompressorbetriebenen Kühleinrichtungen schwierig, weil die Kühlkreisläufe allesamt elektrische Motoren benötigen. Zum Einen muss ein Kompressor betrieben werden, der Bestandteil eines geschlossenen Kältemittelkreislaufs darstellt, welcher außer dem Kompressor einen Verdampfer-Wärmeaustauscher und einen Verflüssiger-Wärmeaustauscher beinhaltet, so dass die in dem Verdampfer-Wärmeaustauscher dem flüssigen Kühlmittel zugeführte Verdampfungswärme einem zu kühlenden Raum entzogen und der in dem Kompressor verdichtete Dampf in einem Verflüssiger-Wärmeaustauscher seine Kondensationswärme an die Außenatmosphäre abgeben kann. Um den Verdampfer-Wärmeaustauscher als solchen nutzen zu können, muss er auf seiner Sekundärseite von Luft in einem in der Regel offenen Kreislauf mittels eines elektrisch betriebenen Gebläses um- bzw. durchströmt werden, wobei das Gebläse dem zu kühlenden Raum Warmluft entzieht und diese nach Wärmeabgabe an den Verdampfer-Wärmeaustauscher als gekühlte Luft dem Raum wieder zugeführt wird. In einem von dem ersten Luftkreislauf fluidisch getrennten zweiten offenen Luftkreislauf wird dem Verflüssiger-Wärmeaustauscher Außenluft zugeführt, die seine Sekundärseite um- oder durchströmt und ihn als erwärmter Luftstrom verläßt. Zumindest im Standbetrieb eines entsprechend klimatisierten Fahrzeuges muss dieser zweite offene Luftkreislauf durch ein elektrisch betriebenes Gebläse in Gang gesetzt und in Gang gehalten werden. Insgesamt ist also für eine kompressorgetriebene Klimaanlage ein erheblicher elektrischer Energieaufwand erforderlich, um eine bestimmte Kühlleistung zu erzielen, d.h. eine bestimmte Menge Luft pro Zeiteinheit um eine bestimmte Differenztemperatur abzukühlen. Wegen der erforderlichen Leistungen, sind die Antriebsaggregate für die erwähnten Kreisläufe kostspielig und außerdem ist das Gesamtgewicht einer konventionellen Dach-Klimaanlage für Fahrzeuge nicht unerheblich.Generic cooling devices are mainly used as roof air conditioning systems for cabs of trucks, caravans or Motorhomes or boats known. Especially in stand mode, i. if the vehicle is not powered by an energy source is driven, it is necessary to reduce the power consumption electrically Keep powered equipment low to spare the battery capacity. This is difficult with compressor-powered cooling devices because the cooling circuits are all need electric motors. On the one hand, a compressor must be operated, the component represents a closed refrigerant circuit, which except the compressor includes an evaporator heat exchanger and a condenser heat exchanger, so that in the evaporator heat exchanger the liquid coolant supplied Heat of vaporization one to be cooled Deprived of space and compressed in the compressor steam in one Condenser heat exchanger its heat of condensation to the Leave outside atmosphere can. To the evaporator heat exchanger to use as such he has to be on his secondary side of air in a normally open circuit by means of an electric operated blower flow around or, being the blower to be cooled Room extracts hot air and this after heat transfer to the evaporator heat exchanger as cooled air returned to the room becomes. In one of the first air circuit fluidly separated second open air circuit, the condenser heat exchanger outside air supplied its its secondary side flows around and flows through it and him as a heated air stream leaves. At least in the stationary operation of a suitably air-conditioned vehicle must this second open air circuit by an electrically operated fan set in motion and kept going. Overall, then for one compressor-driven air conditioning a considerable amount of electrical energy required to achieve a particular cooling performance, i. a certain amount of air per unit of time to a certain differential temperature cool. Because of the required performances, the drive units are for the mentioned circuits costly and also is the total weight of a conventional roof air conditioning system for vehicles not insignificant.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art in der Weise zu verbessern, dass bei vorgegebener Kühlleistung der elektrische Energieverbrauch gegenüber bekannten Kühlvorrichtungen und Kühlverfahren vergleichsweise gering gehalten wird.From that Based on the invention, the object is based, a device of the generic type in the way to improve that at a given cooling capacity the electrical energy consumption compared to known cooling devices and cooling method is kept comparatively low.

Die Aufgabe wird durch eine Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Erfindung beruht demnach auf dem Grundgedanken ein im wesentlichen in Ringform gestalteten Verdampfer-Wärmeaustauscher in seinem Ringinnenraum mit dem zugeordneten Gebläse in im wesentlichen koaxialer, eine Geräteachse bildenden Zuordnung zu einander zu versehen, wobei eine die beiden Luftkreisläufe voneinander getrennt haltende Trennwand die Geräteaschse schneidet. Hierdurch wird unter anderem erreicht, dass der Verdampfer-Wärmeaustauscher unmittelbar in den zu kühlenden Raum einbezogen werden kann. Dadurch wird die zugeordnete Luftführungsstrecke auf ein Minimum reduziert. Ebenso werden die diesbezüglichen Druckverluste minimiert. Sowohl im Kälte mittelkreislauf als auch im rauminneren Lüftungskreislauf muss relativ weniger Energie eingesetzt werden. Demgegenüber war es bei bekannten Dach-Klimaanlagen erforderlich, den Verdampfer-Kreislauf in einer wärmeisolierten Box auf dem Fahrzeugdach, d.h. außerhalb des gekühlten Raumes anzuordnen.The Task is achieved by a cooling device according to claim 1. The invention is therefore based on the idea of a substantially in ring form designed evaporator heat exchanger in its ring interior with the associated fan in substantially coaxial, a device axis forming assignment to provide each other, one of the two air circuits from each other separated partition wall cuts the equipment ash. hereby is achieved, among other things, that the evaporator heat exchanger directly in the to be cooled Space can be included. This will cause the associated air duct reduced to a minimum. Likewise, the relevant Minimizes pressure losses. Both in the refrigerant circuit as well inside the room ventilation circuit relatively less energy has to be used. In contrast, was it is necessary in known roof air conditioners, the evaporator circuit in a thermally insulated Box on the vehicle roof, i. outside the refrigerated room to arrange.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die vorzugsweise rechtwinklig von der Geräteachse geschnittene Trennwand derart vorgesehen, dass sie, zumindest im strömungstechnischen Sinne, als Teil der Wand des zu kühlenden Raums dient. Hierdurch wird die kältetechnische Einbindung des Verdampfer-Wärmeaustauschers verbessert. In der Regel wird die Trennwand derart anordbar, d.h. an oder in der Raumwand befestigbar sein, dass sie sich im wesentlichen parallel zu derselben erstreckt und die Geräteachse demzufolge sich normal zu Raumwand, insbesondere zur Raumdecke, erstreckt. Hierdurch wird die Luftzirkulation und die Kühlleistung optimiert.According to one Further development of the invention is preferably at right angles the device axis cut Partition provided such that they, at least in fluidic Senses, as part of the wall of the room to be cooled. hereby will the refrigeration Integration of the evaporator heat exchanger improved. In general, the dividing wall will be arranged in such a way, i. be fastened to or in the room wall, that they are essentially parallel to the same extends and the device axis therefore normal to room wall, in particular to the ceiling, extends. This will the air circulation and the cooling capacity optimized.

Grundsätzlich ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit verschiedensten Arten an Verflüssiger-Wärmeaustauschern auf der Raumaußenseite zu versehen. Eine besonders flache Bauweise, d.h. z.B. das Fahrzeugdach möglichst wenig überragende Bauform, welche eine möglichst geringe Fahrzeuggesamthöhe und auch einen möglichst geringen Luftwiderstand beim Fahren erreicht, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, dass auch der Verflüssiger-Wärmeaustauscher im wesentlichen in Ringform gestaltet ist, wobei in dem von der Ringform gebildeten Ringinnenraum das zweite Gebläse in im wesentlichen koaxialer Zuordnung zu dem Verflüssiger-Wärmeaustauscher angeordnet ist. Diese Gestaltung auf der Verflüssiger-Wärmeaustauscher-Seite erlaubt – grundsätzlich – zwar, den Verflüssiger-Wärmeaustauscher an einer mehr oder weniger beliebigen Stelle außerhalb des zu kühlenden Raumes anzuordnen. Ganz entscheidende Vorteile werden jedoch dann erreicht, wenn, wie bevorzugt, die Geräteachse des Verdampfer-Wärmeaustauschers gleichzeitig die Geräteachse des Verflüssiger-Wärmeaustauschers bildet, so dass eine im wesentlichen koaxiale Anordnung beider Wärmeaustauscher und beider Gebläse erzielt wird. Hierdurch wird eine außerordentliche kompakte Bauweise der Kühlvorrichtung erzielt und wird es im übrigen möglich, weitere Energieeinsparungen zu verwirklichen, wie im Nachfolgenden beschrieben werden.In principle, it is possible to provide the device according to the invention with various types of condenser heat exchangers on the outside of the room. A particularly flat design, ie, for example, the vehicle roof as little as possible superior design, which achieves the lowest possible total vehicle height and the lowest possible air resistance while driving, is achieved according to a development of the invention in that the condenser heat exchanger is designed substantially in ring shape, wherein in the annular space formed by the annular ring, the second fan is arranged in a substantially coaxial relationship with the condenser-heat exchanger. This design on the condenser-heat exchanger side allows - in principle - although to arrange the condenser heat exchanger at a more or less arbitrary place outside the space to be cooled. However, quite decisive advantages are achieved if, as is preferred, the device axis of the evaporator heat exchanger simultaneously forms the device axis of the condenser heat exchanger, then that a substantially coaxial arrangement of both heat exchangers and both blowers is achieved. As a result, an extraordinary compact design of the cooling device is achieved and it is otherwise possible to realize further energy savings, as will be described below.

Bei einer Nebeneinander-Anordnung beider Wärmeaustauscher entlang einer einzigen Geräteachse bestehen die beiden Gebläse vorzugsweise aus einem einzigen Antriebsmotor mit je einem Gebläserotor an jedem der beiden Antriebswellenenden. Hierdurch wird der gerätetechnische Aufwand erheblich vermindert. Diese Gerätebauweise ist kompakter, leichter und energietechnisch günstiger, da ein zweiter Elektroantrieb zum Betreiben von zwei Gebläsen entfällt.at a juxtaposition of both heat exchangers along a single device axis the two blowers exist preferably from a single drive motor, each with a fan motor at each of the two drive shaft ends. As a result, the device technology Effort considerably reduced. This device construction is more compact, lighter and energy-related cheaper, since a second electric drive for operating two fans deleted.

Wenn zumindest der eine Gebläserotor, insbesondere der auf der Rauminnenseite angeordnete, ein Radialgebläse bildet, wird hierdurch eine besonders gute Luftzirkulation und hohe kältetechnische Effizienz erreicht, insbesondere dann, wenn die zu kühlenden Luft in den Ringinnenraum des Verdampfer-Wärmeaustauschers eingesaugt wird. Dann kann die radial durch den Verdampfer-Wärmeaustauscher abströmende Luft auf einen großen Abströmquerschnitt verteilt und ihre Geschwindigkeit gering gehalten werden. Ein konzentrierter kalter Luftzug, wie er bei Kraftfahrzeugen aus kleinen Gebläseaustritten bekannt ist und wegen des geringen Fahrzeuginnenraums oft als gesundheitlich störend empfunden wird, wird dadurch erheblich vermindert.If at least the one blower motor, in particular the one arranged on the inside of the room, forms a radial fan, This results in a particularly good air circulation and high refrigeration efficiency achieved, especially when the air to be cooled in the ring interior the evaporator heat exchanger is sucked in. Then, the air flowing radially through the evaporator heat exchanger air on a big one outflow cross distributed and their speed kept low. A concentrated one cold draft, as he is known in motor vehicles from small blower outlets is and because of the small vehicle interior often as a health disturbing is felt, thereby significantly reduced.

Wenn mindestens einer der Gebläserotoren, vorzugsweise der dem Verflüssiger-Wärmeaustauscher zugeordnete, als Axialgebläse ausgebildet wird, hat dies unter anderem den Vorteil möglichst geringer Kälteverluste nahe der die beiden Luftkreisläufe voneinander trennenden Trennwand. Die relativ kühlere Umgebungsluft wird dann nämlich im wesentlichen parallel zu der Trennwand über den ringförmig gestalteten Verflüssiger-Wärmeaustauscher eingesaugt, d.h. über einen relativ großen Querschnitt, und aus dem Ringinnenraum mit relativ kleinem Querschnitt und entsprechend hoher Geschwindigkeit ausgestoßen. Insbesondere bei der koaxialen Geräteanordnung wirkt sich dieses gezielte, von der Trennwand fortgerichtete Abströmen der durch den Verflüssi ger-Wärmeaustauscher erwärmten Außenluft als besonders energiesparend da kältetechnisch besonders günstig aus.If at least one of the fan motors, preferably associated with the condenser-heat exchanger, as axial fan is formed, this has among other things the advantage as low as possible cold losses near the two air circuits separating partition. The relatively cooler ambient air then becomes namely substantially parallel to the partition wall over the annular shaped Liquefied condenser heat exchanger, i.e. above a relatively large one Cross-section, and from the ring interior with a relatively small cross-section and expelled accordingly high speed. Especially with the coaxial device arrangement This purpose, directed away from the partition wall effluent affects the through the condenser heat exchanger heated outside air as a particularly energy-saving since refrigeration particularly favorable.

Besonders kostengünstig lässt sich die Kühlvorrichtung dadurch herstellen, dass die Trennwand als Montagewand für den vorzugsweise einzigen Gebläseantriebsmotor ausgebildet ist. Ferner vorteilhaft ist es, die Trennwand zumindest einseitig mit einer Wärmeisolierschicht zu versehen oder insgesamt als Wärmeisolationswand zu gestalten. Hierdurch wird das Ausmaß der Wärmeübertragung zwischen den beiden vorzugsweise sehr nahe benachbarten, Wärmeaustauschern weiter vermindert. Die Trennwand kann auch einen etwa ringförmigen Luftumlenkraum, insbesondere auf der dem zu kühlenden Raum zugeordneten Seite bilden, um die im Bereich des Verdampfer-Wärmeaustauschers bevorzugte Strömungsumlenkung, die in der Regel insgesamt zwischen etwa 90 und 180 Grad liegt, zu fördern. Es können auch speziell für diesen Zweck vorgesehene Luftumlenkmittel der Trennwand zugeordnet werden. Dies auch aus wärmeisolierendem Material, um die weiter oben erwähnte Wärmeisolation im Bereich der Trennwand zu verbessern.Especially economical let yourself the cooling device manufacture in that the partition as a mounting wall for the preferably single blower drive motor is trained. It is also advantageous, the partition at least one-sided with a heat insulating layer to be provided or in total as a thermal insulation wall to design. This will increase the amount of heat transfer between the two preferably very close to adjacent, heat exchangers further reduced. The partition may also have an approximately annular Luftumlenkraum, in particular on the one to be cooled Room associated side form around the area in the evaporator heat exchanger preferred flow deflection, which is generally between about 90 and 180 degrees, to promote. It can also especially for assigned to this purpose Luftumlenkmittel the partition become. This also made of heat-insulating Material to those mentioned above thermal insulation in the area of the partition wall.

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, denen auch unabhängig von ihren übergeordneten Ansprüchen eigenständige erfinderische Qualität zukommt, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung und Tabelle, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeug-Dachklimaanlage dargestellt ist. Die Zeichnungen zeigen:The the aforementioned and the claimed and in the embodiments described to be used according to the invention Components are subject in size, shape design, Material selection and technical conception no special exceptions, So that the in the field of application known selection criteria unrestricted application can find Further details, features and advantages of the subject matter of the invention emerge from the subclaims, which also independent from their parent claims independent inventive quality is due, as well as from the following description of the accompanying drawings and Table, in which - by way of example - an embodiment a vehicle roof mounted air conditioning system is shown. The painting demonstrate:

1 eine Fahrzeugdach-Klimaanlage im vertikalen Längsschnitt (ohne Schnittschraffur) – perspektivisch (Schnitt entlang der Linie I–I gemäß 4); 1 a vehicle roof air conditioning in the vertical longitudinal section (without cross-hatching) - in perspective (section along the line I-I according to 4 );

2 von derselben Fahrzeugdach-Klimaanlage die Anordnung der beiden Wärmeaustauscher und Gebläse sowie der Trennwand – in der gleichen Darstellungsart wie in 1; 2 from the same vehicle roof air conditioning, the arrangement of the two heat exchangers and blower and the partition - in the same manner as in 1 ;

3 von derselben Fahrzeugdach-Klimaanlage die beiden Wärmeaustauscher und Gebläse sowie Luftumlenkmittel und Kondensatsammler – in der gleichen Ansicht wie in 1 und 2; 3 from the same vehicle roof air conditioning the two heat exchangers and blowers as well as air deflection and condensate collector - in the same view as in 1 and 2 ;

4 dieselbe Fahrzeugsdach-Klimaanlage in Ansicht von unten im eingebauten Zustand jedoch ohne untere Abdeckung sowie 4 the same vehicle roof air conditioning in bottom view when installed but without bottom cover as well

5 dieselbe Fahrzeugdach-Kimaanlage im vertikalen Querschnitt (Schnitt entlang der Linie V-V gemäß 4). 5 the same vehicle roof air conditioning system in vertical cross section (section along the line VV according to 4 ).

Während 1 eine Gesamtübersicht über eine erfindungsgemäße Fahrzeugdach-Klimaanlage gibt, werden darin enthaltene besonders wichtige Baugruppen in den 2 und 3 gesondert dargestellt und zunächst wie folgt erläutert:While 1 gives an overall view of a vehicle roof air conditioning system according to the invention, are particularly important contained therein Assemblies in the 2 and 3 presented separately and initially explained as follows:

2 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch die von einer Geräteachse A definierte Gerätemitte. Ein im wesentlichen in Ringform gestalteter Verflüssiger-Wärmeaustauscher 16 umgibt einen kreiszylindrischen Ringinnenraum 16A. Bei derartigen, am Markt erhältlichen Wärmeaustauschern sind die die Kühlflüssigkeit bzw. deren Dampf führenden Rohrleitungen 16C ringförmig gebogen und übereinander sowie nebeneinander angeordnet, so dass sie einen kreisringförmigen etwa zylindrischen Ring definieren, der im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige Fläche aufspannt, wie sie in 2 rechts als schematisierte Schnittfläche dargestellt ist. Sich radial erstreckende Lamellen 16D können unter Einhaltung radial sich erstreckender Luftführungskanäle zusätzlich vorgesehen sein. Die Ringform, welche nicht zwingend kreisringförmig sondern auch polygon, z.B. quadratisch in ihrer Grundform sein kann, ist an einer Stelle über einen mehr oder minder großen Sektor unterbrochen, in welchem u.a. Rohrbögen angeordnet sind, die die einzelnen ringförmigen Rohrabschnitte so mit einander verbinden, dass der gesamte Wärmeaustauscher aus einer ununterbrochenen Rohrschlange besteht, deren Anfang und Ende in der Aussparung 16B münden. Diese Aussparung wird vorteilhafterweise außerdem zum Unterbringen eines z.B. als Axialkolbenverdichter oder als Rollkolbenverdichter ausgebildeten Kompressors genutzt, der einen Teil des geschlossenen Kältemittelkreislaufes darstellt und in 1 ersichtlich ist. Eine Wand 16B' begrenzt die Aussparung 16B nach radial innen. Der Verflüssiger-Wärmeaustauscher 16 ist aufgrund seiner Konstruktion radial von innen nach außen oder von außen nach innen durchströmbar. Bevorzugt wird er nach radial innen durchströmt, wie im Zusammenhang mit 3 noch näher erklärt werden wird. 2 shows a perspective view of a vertical section through the defined by a device axis A center of the device. A substantially ring-shaped condenser heat exchanger 16 surrounds a circular cylindrical ring interior 16A , In such heat exchangers available on the market, the pipes carrying the cooling liquid or its vapor are 16C bent annularly and arranged one above the other and next to each other, so that they define an annular ring about cylindrical, which spans in cross section a substantially rectangular surface, as in 2 on the right is shown as a schematic sectional area. Radially extending lamellae 16D can be additionally provided in compliance with radially extending air ducts. The ring shape, which may not necessarily be annular but also polygonal, eg square in its basic form, is interrupted at one point over a more or less large sector, in which, inter alia, pipe bends are arranged, which connect the individual annular pipe sections with each other, that the entire heat exchanger consists of an uninterrupted coil whose beginning and end are in the recess 16B lead. This recess is also advantageously used for accommodating a compressor, for example designed as an axial piston compressor or as a rotary piston compressor, which constitutes a part of the closed refrigerant circuit and in 1 is apparent. A wall 16B ' limits the recess 16B radially inward. The condenser heat exchanger 16 is due to its construction radially from inside to outside or from the outside to flow through. Preferably, it is flowed through radially inward, as in connection with 3 will be explained in more detail.

2 zeigt weiterhin einen in Ringform gestalteten Verdampfer-Wärmeaustauscher 14, der im Prinzip in gleicher Weise wie der Verflüssiger-Wärmeaustauscher 16 aufgebaut ist. Bei gleicher axialer Länge (gemäß Ausführungsbeispiel) oder auch bei ungleicher axialer Länge hat er jedoch, bevorzugt, einen geringeren Außendurchmesser und eine geringere radiale Dicke. Auch er weist eine Umfangsunterbrechung auf, welche eine Aussparung 14B freiläßt, die außer für die Bogenstücke der Verrohrung ebenfalls Platz für die Unterbringung des Kompressors 12 (siehe 1.) bietet und radial innen durch eine Wand 14B' begrenzt ist. Beide Wärmeaustauscher sind koaxial um die Geräteachse A und in Nebeneinaderanordnung (entlang der Geräteachse) angeordnet, d.h. in der Praxis in Untereinanderanordnung. In axialer Richtung werden die beiden Wärmeaustauscher durch eine Trennwand 18 von einander getrennt, so dass sich getrennte Sekundärkreisläufe für den Wärmeaustausch mit Luft bilden können, wie im Zusammenhang mit 3 noch näher erläutert werden wird. 2 further shows a ring-shaped evaporator heat exchanger 14 in principle, in the same way as the condenser heat exchanger 16 is constructed. For the same axial length (according to the embodiment) or even unequal axial length, however, it has, preferably, a smaller outer diameter and a smaller radial thickness. He also has a circumferential interruption, which is a recess 14B also leaves room for the accommodation of the compressor except for the elbows of the piping 12 (please refer 1 .) and radially inward through a wall 14B ' is limited. Both heat exchangers are arranged coaxially around the device axis A and in Nebeneinaderanordnung (along the device axis), ie in practice in a stacked arrangement. In the axial direction, the two heat exchangers through a partition 18 separated from each other, so that separate secondary circuits for the heat exchange with air can form, as related to 3 will be explained in more detail.

Die Trennwand, welche für verschiedene, weiter unten noch deutlich werdende Zwecke vielfach gebogen sein kann, erstreckt sich im wesentlichen rechtwinklig zur Geräteachse A. Die Trennwand ist gleichzeitig Träger für die zwei Gebläse. Diese bestehen aus einem einzigen elektrischen Antriebsmotor 20, dessen Abtriebswelle koaxial zur Gerä teachse A verläuft. Aufgrund einer domartigen, im Beispiel kegelstumpfförmigen und als separates Blechteil gestalteten Ausbuchtung 18B der Trennwand 18 kann der Antriebsmotor 20 zu einem gewissen Teil in den Ringraum 16A und im übrigen in den Ringraum 14A hineinragen, die von den beiden Wärmeaustauschern in ihrem Inneren freigelassen werden. Die Abtriebswelle 20A des Antriebsmotors 20 trägt an ihrem einen, in der Zeichnung oberen Ende, den Rotor eines – nachfolgend als Axialgebläse 20'' bezeichneten – Achsialventilators und an seinem anderen, in der Zeichnung unteren Ende, den Rotor eines – nachfolgend als Radialgebläse 20' bezeichneten – Radialventilators. Dabei ist der Rotor des Axialgebläses 20'' im Ringinnenraum 16A des Verflüssiger-Wärmeaustauschers 16 und der Rotor des Radialgebläses 20' im Ringinnenraum 14A des Verdampfer-Wärmeaustauschers 14 vollständig untergebracht. Die Steigung der Rotorblätter des Axialgebläses 20'' ist so gewählt, dass bei der üblichen Drehrichtung des Antriebsmotors 20 Luft von radial außen nach radial innen durch das Rohrregister des Verflüssiger-Wärmeaustauschers 16 in den Ringinnenraum 16A eingesaugt und von dort in etwa koaxialer Richtung zur Geräteachse A von der Trennwand 18 fort aus dem Ringinnenraum 16A ausgestoßen wird (Luftstrom I). Der Rotor des Radialgebläses 20' ist so aufgebaut, dass die Rotorflügel Luft in einer zur Geräteachse A koaxialen Richtung in dem Ringinnenraum 14A einsaugt und nach Umlenkung um etwa 90 Grad in radialer Richtung durch die von den Rohrregistern des Verdampfer-Wärmeaustauschers 14 belassene Hohlräume ausstößt (auf Luftstrom II).The dividing wall, which can be bent many times for various purposes, which will become even clearer hereinafter, extends essentially at right angles to the axis A of the device. The dividing wall is at the same time a support for the two blowers. These consist of a single electric drive motor 20 , whose output shaft coaxial with Gerä teachse A runs. Due to a dome-shaped, in the example frusto-conical and designed as a separate sheet metal part bulge 18B the partition 18 can the drive motor 20 to a certain extent in the annulus 16A and otherwise in the annulus 14A protrude, which are released by the two heat exchangers in their interior. The output shaft 20A of the drive motor 20 carries at its one, in the drawing upper end, the rotor one - hereinafter referred to as axial fan 20 '' - Achsialventilators and at its other, in the drawing lower end, the rotor one - hereinafter as a radial fan 20 ' designated - radial fan. Here is the rotor of the axial fan 20 '' in the ring interior 16A the condenser heat exchanger 16 and the rotor of the radial fan 20 ' in the ring interior 14A the evaporator heat exchanger 14 completely housed. The pitch of the rotor blades of the axial fan 20 '' is chosen so that in the usual direction of rotation of the drive motor 20 Air from radially outside to radially inside through the pipe register of the condenser heat exchanger 16 in the ring interior 16A sucked in and from there in approximately coaxial direction to the device axis A of the partition 18 away from the ring interior 16A is ejected (air flow I). The rotor of the radial fan 20 ' is constructed so that the rotor blades air in a direction coaxial with the device axis A direction in the ring interior 14A sucked and after deflection by about 90 degrees in the radial direction by the of the tube registers of the evaporator heat exchanger 14 left cavities (on air flow II).

Durch geeignete Formgebung der Trennwand 18 bildet diese eine zweite domartige Auswölbung 18C, welche einen Ringraum am Außenumfang des Verdampfer-Wärmeaustauschers 14 bildet, dieser kann unmittelbar oder (wie in 1 gezeigt) mittelbar der Luftumlenkung der aus dem Verdampfer-Wärmeaustauscher radial austretenden abgekühlten Luft zurück in den zu kühlenden Raum unterhalb des Gerätes dienen.By suitable shaping of the partition 18 This forms a second dome-shaped bulge 18C , which an annular space on the outer circumference of the evaporator heat exchanger 14 forms, this can directly or (as in 1 shown) indirectly serve the air deflection of the radially out of the evaporator heat exchanger exiting cooled air back into the space to be cooled below the device.

Schließlich ist aus 2 eine von der Trennwand 18 gebildete Aushöhlung 18A erkennbar welche sich etwa parallel zur Geräteachse A und in unmittelbarer Nähe zur Aussparung 16B des Verdampfer-Wärmeaustauschers 14 erstreckt und der Aufnahme des Kompressors 12 (siehe 1) dient. Eine weiter unten noch erläuterte Zuflussverbindung 28B ist in Bodennähe der Aushöhlung 18A vorgesehen und dient der Zuführung einer Flüssigkeit zur Außenhautkühlung des Kompressors 12 mittels Kondensatflüssigkeit.Finally is off 2 one of the partition 18 formed excavation 18A recognizable which approximately parallel to the device axis A and in the immediate vicinity of the recess 16B the evaporator heat exchanger 14 extends and the up assumption of the compressor 12 (please refer 1 ) serves. An inflow connection explained below 28B is near the bottom of the excavation 18A provided and serves to supply a liquid for skin cooling of the compressor 12 by means of condensate liquid.

Anhand der 3 werden nun besondere Elemente der Luftumlenkung beider Luftkreisläufe I und II einschließlich eines Kondensatsammlers erläutert werden. Diesem Zweck ist aus Übersichtlichkeitsgründen die in 1 und 2 ersichtliche Trennwand fortgelassen worden. Anstelle der Trennwand ist lediglich eine Wärmeisolationswand dargestellt, die gleichzeitig als Luftumlenkmittel 22 dient und aus einem Material vergleichsweise geringer Wärmedurchleitfähigkeit, wie z.B. aus porösem Kunststoff, wie z.B. Styropor EPS, besteht. Dabei ist die Oberseite dieser luftumlenkenden Wärmedämmplatte an die Kontur der Trennwand 18 auf deren Unterseite im wesentlichen angeglichen. Beide können gewünschtenfalls auch miteinander verklebt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Geräteträgerfunktion der Trennwand 18 zu kombinieren mit der Luftumlenkfunktion und der Wärmedämmfunktion. Ebenso ist es möglich, in dem dargestellten Aufbau, auch auf der Oberseite der Trennwand 18 eine weitere, z.B. dünnwandige Wärmedämmschicht zusätzlich vorzusehen.Based on 3 Now special elements of the air deflection of both air circuits I and II including a condensate collector will be explained. This purpose is for clarity in 1 and 2 apparent partition has been omitted. Instead of the partition only a heat insulating wall is shown, which also serves as Luftumlenkmittel 22 serves and consists of a material comparatively low heat conductivity, such as porous plastic, such as Styrofoam EPS exists. In this case, the top of this air deflecting thermal insulation board to the contour of the partition 18 on the underside substantially aligned. If desired, both can also be glued together. In principle, it is also possible, the device support function of the partition 18 to combine with the air deflection function and the thermal insulation function. It is also possible, in the illustrated construction, also on the top of the partition 18 to provide an additional, eg thin-walled thermal barrier coating in addition.

Wie aus 3 ersichtlich, weist ein erstes Luftumlenkmittel 30 aus Kunststoff eine im wesentlichen ringförmige Grundform auf, mit einem radial außenliegenden Ringflasch 30A, welcher die obere Kreisringfläche des Verflüssiger-Wärmeaustauschers 16 im wesentlichen bedeckt. Nach radial Innen schließt sich ein etwa axial erstreckter Ringbereich 30B an, der (im Querschnitt gesehen) eine Nase bildet, die den den Verflüssiger-Wärmeaustauscher radial von außen nach innen durchströmenden Luftstrom auf der (innenliegenden) Abströmseite einschnürt und zum Teil umlenkt. Der radial innerste Bereich des Luftumlenkmittels 30 bildet einen kurzen Ausströmkanal 30C für die durch Wärmeaustausch erwärmte Luft. In diesem Ausströmkanal befindet sich in konzentrischer Anordnung der Rotor des Axialgebläses 20'', wobei die Dimensionen des Rotors und des Ausströmkanals 30C für optimale Luftförderung aufeinander geometrisch abgestimmt sind. Im Übrigen ist das Luftumlenkmittel 30 mit einer umlaufenden inneren Falz 30D ausgestattet, die der Aufnahme eines den Ausströmkanal 30C überdeckenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Gitters, dient.How out 3 can be seen, has a first Luftumlenkmittel 30 plastic a substantially annular basic shape, with a radially outer annular bottle 30A , which is the upper annular surface of the condenser heat exchanger 16 essentially covered. After radially inward, an approximately axially extended annular region closes 30B on, which (seen in cross-section) forms a nose, which constricts the condenser heat exchanger radially from outside to inside by flowing air flow on the (inside) downstream side and partially deflects. The radially innermost region of the Luftumlenkmittels 30 forms a short outflow channel 30C for the air heated by heat exchange. In this outflow channel is located in concentric arrangement, the rotor of the axial fan 20 '' , wherein the dimensions of the rotor and the outflow channel 30C are tuned to each other geometrically for optimal air delivery. Incidentally, the Luftumlenkmittel 30 with a circumferential inner fold 30D equipped, which is the inclusion of a discharge channel 30C overlapping, not shown in the drawing grid, is used.

Das funktionell in die Trennwand integrierte Luftumlenkmittel 22 für die bereits gekühlte Luft lenkt in dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel die radial aus dem Verdampfer-Wärmeaustauscher 14 austretende Luft zwischen etwa 0 und 90 Grad um, so dass sich von dort aus in den zu kühlenden Raum verbreitet.The functionally integrated in the partition air deflection 22 for the already cooled air directs in the illustrated and so far preferred embodiment, the radially from the evaporator heat exchanger 14 leaking air between about 0 and 90 degrees, so that spread from there into the room to be cooled.

Schließlich ist ein drittes ringförmiges Luftumlenkmittel am unteren Ende des Verdampfer-Wärmeaustauschers 14 vorgesehen, das eine Doppelfunktion hat und als ringförmige Kondenswasserschale 28 Kondenswasser sammelt und zu ihrem tiefsten Punkt an einer Abflussverbindung 28A leitet. Radial Außen begrenzt die Kondenswasserschale 28 den Ringraum für den Kaltluftaustritt 22A nach radial innen hin. Der radial innere Rand der ringförmigen Kondenswasserschale wird von einem etwa zylindrischen Einströmkanal 28C gebildet, der zu kühlende Raumluft in das Zentrum des Ringraums 14A des Verdampfer-Wärmeaustauschers 14 leitet, so dass diese Luft konzentriert der Ansaugseite des Radialgebläserotors zugeführt wird.Finally, a third annular air deflection means is at the lower end of the evaporator heat exchanger 14 provided, which has a dual function and as an annular condensate tray 28 Condensation collects and to its lowest point at a drain connection 28A passes. Radial outer limits the condensation tray 28 the annulus for the cold air outlet 22A radially inward. The radially inner edge of the annular condensate tray is from an approximately cylindrical inflow channel 28C formed, the room air to be cooled in the center of the annulus 14A the evaporator heat exchanger 14 conducts, so that this air is concentrated supplied to the suction side of the radial fan motor.

1 gibt einen Gesamtüberblick über die Fahrzeugdach-Klimaanlage im Einbauzustand. Sie lässt (neben den Bauteilen gemäß 3) auch die zusätzliche, als Geräteträger dienende, vorzugsweise aus ABS-Kunststoff oder Metall bestehende Trennwand 18 mit dem in ihre Aushöhlung 18A eingesetzten Kompressor 12 erkennen. Dessen Rohrverbindungen zu den geschlossenen Kühlmittelkreislauf sind nicht eigens dargestellt, da prinzipiell bekannt. 1 zeigt weiter einen Teil des Fahrzeugdaches mit seinem Ausschnitt, in dem das Kühlgerät eingesetzt ist. Ferner ist eine der Luftverteilung im Fahrzeuginnenraum dienende etwa rahmenförmige Baugruppe zu erkennen (siehe auch 4), die gleichzeitig der Gerätebefestigung am Fahrzeugdach dient. Schließlich ist eine Schutzhaube 36 zu erkennen, die über Zuströmschlitze 36A die Außenluftver sorgung auf der gesamten radialen Außenfläche des Verflüssiger-Wärmeaustauschers 16 sichert. Eine Abströmöffnung 36B auf der Haubenoberseite gestattet den Luftaustritt aus dem Axialgebläse 20'' und verringert einen sogenannten Kurzschlussluftstrom zur Zuströmseite hin. 1 gives an overall view of the vehicle roof air conditioning in the installed state. It leaves (in addition to the components according to 3 ) Also, the additional, serving as a device carrier, preferably made of ABS plastic or metal partition 18 with that in their hollow 18A used compressor 12 detect. Whose pipe connections to the closed coolant circuit are not specifically shown, as known in principle. 1 further shows a portion of the vehicle roof with its neck in which the refrigerator is used. Furthermore, one of the air distribution in the vehicle interior serving approximately frame-shaped assembly can be seen (see also 4 ), which also serves to attach the device to the vehicle roof. Finally, a protective hood 36 to recognize that over inflow slots 36A the Außenluftver supply on the entire radial outer surface of the condenser heat exchanger 16 guaranteed. An outlet opening 36B on the hood top allows the air outlet from the axial fan 20 '' and reduces a so-called short-circuit air flow to the upstream side.

Schließlich ist aus 4 ersichtlich, wie die Aushöhlung 18A für den Kompressor 12 den Raum der umfangsmäßigen Aussparung 14B des Verdampfer-Wärmeaustauschers 14 platzmäßig nutzt. Außerdem sind die Kondenswasser-Zuführleitungen 28C zu erkennen, welche den Boden der Kondenswasserschale 28 über die Abflußverbindung 28A mit der Zuflußverbindung 28B der Aushöhlung 18A verbindet. Somit sammelt sich das Kondenswasser im Bodenbereich der Aushöhlung 18A und sorgt für eine Außenkühlung des Kompressors 12 dessen Wärme zum Verdampfen des Kondensatwassers führt wobei der Dampf über das Axialgebläse 20'' aus dem System entfernt wird.Finally is off 4 visible as the excavation 18A for the compressor 12 the space of the circumferential recess 14B the evaporator heat exchanger 14 uses space. In addition, the condensate supply lines 28C to recognize which the bottom of the condensate tray 28 over the drain connection 28A with the inflow connection 28B the excavation 18A combines. Thus, the condensation collects in the bottom area of the cavity 18A and provides external cooling of the compressor 12 the heat of which leads to the evaporation of the condensate water whereby the steam via the axial blower 20 '' is removed from the system.

Aus 4 ist ferner ein zentral angeordnetes Schutzgitter 38 erkennbar, welches den Einströmkanal 28C des Radialgebläses 20' schützt. Es liegt in derselben Ebene wie die Unterkante des Halterahmens 40, der den Dachausschnitt 42 im Fahrzeugdach 44 umschließt. Halteleisten 40C gestatten es, den auf dem Fahrzeugdach sitzenden Geräteteil mit dem Halterahmen 40 sicher zu verbinden. Der Rückfluß der gekühlten Luft erfolgt entweder über die gesamte von dem Rahmen 40 ausgespannte Fläche, die z.B. mit einem Schutzgitter oder einem Fließ unter Freilassen des Schutzgitters 38 bedeckt ist, um eine große Fläche mit langsamer Strömung kühler Luft zu ermöglichen und gesundheitsschädliche Kaltluftströmung abzuschwächen. Alternativ oder zusätzlich kann der Rahmen 40 mit Radialaustritten 40B für Kaltluft versehen sein, z.B. in Gitterform. Gegen unbeabsichtigtes Austreten von Kaltluft nach außen oder gegen unbeabsichtigtes Eintreten von Warmluft von außen schützt ein Dichtungsring 46, z.B. aus Moosgummi, zwischen der Trennwand 18 und dem Fahrzeugdach 44 (1).Out 4 is also a centrally located protective grid 38 recognizable, which the Einströmka nal 28C of the radial fan 20 ' protects. It lies in the same plane as the lower edge of the holding frame 40 that the roof cutout 42 in the vehicle roof 44 encloses. retaining strips 40C allow the device part sitting on the vehicle roof with the holding frame 40 safe to connect. The reflux of the cooled air is either over the entire of the frame 40 stretched area, eg with a protective grid or a flow, leaving the protective grid free 38 is covered to allow a large area with slow flow of cool air and mitigate harmful cold air flow. Alternatively or additionally, the frame 40 with radial outlets 40B be provided for cold air, eg in lattice form. A sealing ring protects against unintentional leakage of cold air to the outside or against unintentional entry of hot air from the outside 46 , for example made of sponge rubber, between the partition 18 and the vehicle roof 44 ( 1 ).

1212: Kompressorcompressor
1414: Verdampfer-WärmeaustauscherEvaporator heat exchanger
14A14A: RinginnenraumRing interior
14B14B: Aussparungrecess
14B'14B ': Aussparungs-Begrenzungswand (innen)Recess boundary wall (Inside)
14C14C: Verdampferrohreevaporator tubes
1616: Verflüssiger-WärmeaustauscherCondenser heat exchanger
16A16A: RinginnenraumRing interior
16B16B: Aussparungrecess
16B'16B ': Aussparungs-Begrenzungswand (innen)Recess boundary wall (Inside)
16C16C: Verflüssigerrohrecondenser tubes
16D16D: Lamellenslats
1818: Trennwandpartition wall
18A18A: Aushöhlungerosion
18B18B: erste domartige Auswölbungfirst dome-shaped bulge
18C18C: zweite domartige Auswölbungsecond dome-shaped bulge
2020: Antriebsmotordrive motor
20A20A: Abtriebswelleoutput shaft
20'20 ': Radialgebläsecentrifugal blower
20''20 '': Axialgebläseaxial fan
2222: Luftumlenkmittelair redirecting
22A22A: LuftaustrittsspaltAir outlet gap
2424: Luftverteilraumair distribution
24A24A: LuftaustrittsebeneAir exit plane
24B24B: Textilbespannungtextile covering
2626: Lufteintrittair inlet
2828: Kondenswasserschalecondensate pan
28A28A: Abflußverbindungdrain connection
28B28B: ZuflußverbindungZuflußverbindung
28C28C: Einströmkanalinflow
28D28D: Kondenswasserschlauchcondensation tube
3030: Luftumlenkmittelair redirecting
30A30A: FlaschFlasch
30B30B: Nasenose
30C30C: Ausströmkanaloutflow
30D30D: Falzfold
3636: Schutzhaubeguard
36A36A: ZuströmschlitzeZuströmschlitze
36B36B: Abströmöffnungoutflow
3838: Schutzgitterguard
4040: Halterahmenholding frame
40A40A: Abströmflächeoutflow
40B40B: Radialaustritteradial outlets
40C40C: Halteleistenretaining strips
4242: Dachausschnittroof opening
42A42A: Fahrzeugdachvehicle roof
4646: Dichtungsringsealing ring
RR: Raumroom
AA: Geräteachsefeedback shaft

Claims

Apparatus for cooling mobile living or working spaces, such as caravans; Boats Cabs and the like with at least one compressor ( 12 ), an evaporator heat exchanger and a condenser heat exchanger existing substantially closed refrigerant circuit and each open, fan-driven air circulation in the heat exchange with the evaporator heat exchanger or the condenser heat exchanger, characterized by one, a device axis (A) forming arrangement in the essential ring-shaped evaporator heat exchanger ( 14 ) wherein in the annular space formed by the annular shape of the evaporator heat exchanger ( 14A ) one of the two blowers is disposed in a substantially coaxial relationship with the evaporator heat exchanger and the blowers associated air circuits (I) and (II) by a device axis intersecting partition wall ( 18 ) are separated from each other.

Device according to claim 1, characterized in that that the partition at least in fluidic sense as Part of the wall of the to be cooled Room serves and, preferably, substantially parallel to the room wall is fastened.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a substantially ring-shaped condenser heat exchanger ( 16 ), wherein in the annular space formed by the ring shape of the heat exchanger ( 16A ) the other of the two fans is arranged in a substantially coaxial relationship with the condenser heat exchanger.

Device according to claim 3, characterized in that that a single device axis (A) is provided, wherein the evaporator heat exchanger and the condenser heat exchanger and the associated fan are arranged substantially coaxially to the common device axis (A).

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the evaporator heat exchanger has a smaller outer diameter and / or a smaller annular cross section than the condenser heat exchanger.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two blowers from a single drive motor ( 20 ) each consist of a fan motor at each of the two drive shaft ends.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one fan motor, a radial fan (radial fan ( 20 ' )).

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one fan motor, an axial fan (axial fan ( 20 '' )).

Device according to one of claims 1 to 8, characterized that at least one of the blowers the associated air flow axially in the associated ring interior sucked and expelled radially through the annular heat exchanger.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized that at least one of the blowers the associated air flow radially through the annular heat exchanger sucks and ejects axially from the associated ring interior.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized that the partition wall is designed as a mounting wall at least for the blower.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the partition wall ( 18 ) is designed heat-insulating or at least one side is associated with a thermal insulation board.

Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the partition wall ( 18 ) defines an approximately annular Luftumlenkraum or its corresponding Luftumlenkmittel ( 22 ) assigned.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized that the evaporator heat exchanger and the associated one Blower immediately to be cooled Space (R) is adjacent or arranged in it.

Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the air flow to be cooled in the ring interior ( 14A ) of the evaporator heat exchanger sucked axially, passed radially through the evaporative heat exchanger on the outside and from there into the space to be cooled, possibly after further deflection, is returned.

Device according to one of claims 1 to 15, characterized by a large-area air distribution space ( 24 ) of comparatively low height with a substantially central interruption as air inlet ( 26 ).

Apparatus according to claim 16, characterized in that the air distribution space on one side of an air outlet plane leaving the air outlet ( 24A ), which with a cooling air flow uniform surface element, such as a textile fabric ( 24B ) or a lattice structure.

Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the compressor ( 12 ) is arranged substantially parallel to the device axis.

Apparatus according to claim 18, characterized in that the compressor in a left by at least one of the two heat exchanger recess ( 14B . 16B ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the compressor in one of the partition wall ( 18 ) between the cold air side and the hot air side formed cavity ( 18A ) is used.

Device according to one of claims 1 to 20, characterized by a ring-shaped condensate tray ( 28 ) whose ring inner surface serves as an air passage surface.

Apparatus according to claim 21, characterized in that a drain connection ( 28A ) of the condensate tray with at least the lower portion of the compressor ( 12 ) connects.

Device according to one of claims 1 to 22, characterized by condensate collecting means of the evaporator heat exchanger and cooling the compressor by means of the collected condensed water with simultaneous evaporation thereof.

Device according to one of claims 1 to 23, characterized by air deflection means ( 30 ) in the ring interior of the condenser heat exchanger to increase the air outlet velocity in the axial direction.