Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage. Beispielsweise handelt es sich um eine auf dem Dach eines Fahrzeugs (z. B. eines Wohnmobils oder eines Wohnwagens) zu befestigende Klimaanlage. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Fertigung einer Klimaanlage.

Das der Luftkühlung zugrundeliegende Prinzip der Kälteerzeugung mittels eines Kühlkreislaufs ist beispielsweise in der WO 2007/042065 A1 beschrieben. Vorhanden sind in solchen Klimaanlagen zumeist zwei Gebläse und zwei Wärmetauscher: Ein Gebläse und ein zugeordneter Wärmetauscher gehören zum Verdampfer, in dem die Luft des zu kühlenden Raumes durch die Wechselwirkung mit dem Kältemittel abgekühlt wird. Ein weiteres Gebläse und ein zugeordneter Wärmetauscher gehören zum Verflüssiger, in welchem thermische Energie des Kältemittels auf die Umgebungsluft übertragen und somit abgeführt wird.

Lamellen-Wärmetauscher - wie sie beispielsweise in der WO 2017/108289 A1 beschrieben sind - bestehen aus Finnen, die mit Rohren verbunden sind. In den Rohren wird das Kältemittel geführt. Am Ende der Rohre sind Endplatten (sogenannte Endplates) angebracht, mit denen der Wärmetauscher im Gehäuse fixiert wird. Auf einer Außenseite der Endplatten befinden sich Rohrbögen, die die Rohre miteinander für das Kältemittel verbinden. Der Wärmetauscher hat somit einen inneren Bereich zwischen den Endplatten und zwei Stirnseiten jenseits der Endplatten. Die Wärmetauscher sind beispielsweise gemäß der WO 2007/042065 A1 mit ihren Endplatten im EPP-Gehäuse fixiert.

Bei der Verwendung von entflammbaren Kältemitteln wird die Klimaanlage in der Regel in zwei Bereiche unterteilt, die dem Innenraum (sogenannter Indoor-Bereich) bzw. der Umwelt (sogenannter Outdoor-Bereich) zugeordnet sind. Die Luft des Innenraums wird durch die Klimaanlage gekühlt. Die beiden Bereiche werden dabei voneinander getrennt und es wird dafür Sorge getragen, dass möglicherweise austretendes Kühlmittel nicht in den Bereich gelangt, der dem Innenraum zugeordnet ist. Bei den Wärmetauschern ist daher eine Dichtung zu erzeugen zwischen dem inneren Bereich und den Stirnseiten jenseits der Endplatten, die insbesondere die Rohrbögen aufweisen. Für die Dichtung verfügen die Endplatten in der Regel über umgebogene Längsseiten, die eine größere Dichtfläche ermöglichen.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Problematisch bei Abdichtungen sind üblicherweise Herstellungs- und Fertigungstoleranzen.

Die WO 2019/115730 A1 beschreibt beispielsweise ein Lüftungsgerät, in welchem ein Wärmeübertrager durch eine Verkeileinheit fixiert ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Klimaanlage mit einer möglichst zuverlässigen Dichtung zwischen dem inneren Bereich und den Stirnseiten eines Wärmetauschers vorzuschlagen.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Klimaanlage mit einem Gehäuse, mindestens einem Wärmetauscher und einer Haltevorrichtung, wobei die Haltevorrichtung den Wärmetauscher in dem Gehäuse fixiert, wobei die Haltevorrichtung einen Grundkörper mit mindestens einer Aussparung und mindestens ein Verspannelement aufweist, und wobei die Haltevorrichtung und der Wärmetauscher so ausgestaltet und relativ zueinander angeordnet sind, dass der Grundkörper und/oder das Verspannelement - mittelbar oder unmittelbar - dichtend an dem Wärmetauscher anliegen/anliegt.

Bei der erfindungsgemäßen Klimaanlage wird eine dichtende Verbindung zwischen dem Wärmetauscher und einem Grundkörper der Haltevorrichtung und/oder einem in den Grundkörper eingebrachten Verspannelement erzeugt. Der Grundkörper und/oder das Verspannelement haben/hat somit je nach Ausgestaltung unmittelbar Kontakt mit dem Wärmetauscher oder es befindet sich eine andere, z. B. ebenfalls abdichtende Komponente zwischen Wärmetauscher und Grundkörper bzw. Verspannelement.

In einer Ausgestaltung ist die Aussparung als Bohrung ausgeführt. In einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung ist das Verspannelement als Stift ausgeführt.

Wodurch das dichtende Anliegen des Grundkörpers bzw. des Verspannelements an dem Wärmetauscher gegeben ist bzw. bewirkt wird, ist Gegenstand der folgenden Ausgestaltungen.

Eine Ausgestaltung der Klimaanlage sieht vor, dass das Verspannelement gegenüber der Aussparung ein derartiges Übermaß aufweist, dass der Grundkörper - durch das eingebrachte Verspannelement - verformt ist, und dass der verformte Grundkörper dichtend an dem Wärmetauscher anliegt. In dieser Ausgestaltung verfügt das Verspannelement in zumindest einer Richtung über eine größere Ausdehnung als die Aussparung. Durch das Übermaß verformt sich der Grundkörper und liegt an dem Wärmetauscher dichtend an. Für dieses Zweck sind die Materialien des Grundkörpers (zumindest um die Aussparung herum) und des Verspannelements so aufeinander abgestimmt, dass das Übermaß stärker den Grundkörper als das Verspannelement verformt.

Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung sieht vor, dass in einer relativen Orientierung zwischen Verspannelement und Aussparung der Grundkörper so verformt ist, dass der verformte Grundkörper dichtend an dem Wärmetauscher anliegt. Mit anderen Worten sieht diese Ausgestaltung vor, dass das Verspannelement derartig in der Aussparung orientiert ist, dass der Grundkörper verformt ist, und dass der verformte Grundkörper dichtend an dem Wärmetauscher anliegt. In dieser Ausgestaltung ergibt sich durch die relative Orientierung zwischen Verspannelement und Aussparung, dass der Grundkörper eine Verformung erfährt. Dabei gibt es vorzugsweise eine alternative Orientierung des Verspannelements in der Aussparung, bei welcher keine oder eine so geringe Verformung stattfindet, dass der Grundkörper nicht am Wärmetauscher anliegt. Die Ausgestaltung vereinfacht es im Servicefall, den Wärmetauscher aus der Klimaanlage herauszunehmen und anschließend eine gleichbleibende Dichtwirkung erneut zu erzeugen. Das Verspannelement muss entsprechend zwischen den zwei Orientierungen bewegt werden. Vorzugsweise gibt es nur eine Orientierung, bei der der Grundkörper dichtend an dem Wärmetauscher anliegt.

In einer Ausgestaltung wird das Verspannelement für den Wechsel zwischen den Orientierungen relativ zu der Aussparung um eine Längsachse gedreht, um die Verformung zu erreichen.

In einer Ausgestaltung weist entweder die Aussparung oder das Verspannelement eine asymmetrische Innen- bzw. Außenkontur auf. Beispielsweise haben die Aussparung und das Verspannelement eine ovale Grundform mit dem gleichen Flächeninhalt, wobei Aussparung und Verspannelement jeweils eine zylindrische Form aufweisen. Bei einer Drehposition sind Aussparung und Verspannelement passgenau, sodass keine Materialverdrängung stattfindet. Bei einer Drehung - für eine Änderung der Orientierung - beispielsweise um 90° um eine Längsachse von Aussparung und Verspannelement (und somit bei einer durch die Drehung erzeugten zweiten Drehposition) wird das Material des Grundkörpers nach außen und damit in Richtung des Wärmetauschers bewegt bzw. verdrängt.

In einer Ausgestaltung sind die Aussparung und der Abstand zu dem Bereich, mit welchem der Grundkörper an dem Wärmetauscher anliegt, so ausgestaltet und aufeinander abgestimmt, dass der Anteil des Grundkörpers zwischen der Aussparung und dem Bereich eine möglichst flexible Engstelle bildet. Bei dieser Ausgestaltung wird vorzugsweise ein Material für den Grundkörper verwendet, welches eine flexible Verformung erlaubt.

Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Verspannelement derartig in der Aussparung angeordnet ist, dass das Verspannelement aus der Aussparung herausragt, und dass das Verspannelement dichtend an dem Wärmetauscher anliegt. In dieser Ausgestaltung befindet sich das Verspannelement teilweise außerhalb der Aussparung und gerät dadurch in den dichtenden Kontakt mit dem Wärmetauscher. Für die dichtende Funktion verfügt das Verspannelement in einer Ausgestaltung über eine Art von Dichtlippe.

In einer Ausgestaltung sind zwei Aussparungen im Grundkörper und zwei zugeordnete Verspannelemente vorhanden. Die Aussparungen und zugeordneten Verspannelemente sind dabei vorzugsweise einer gemeinsamen Endplatte des Wärmetauschers zugeordnet.

Eine Ausgestaltung der Klimaanlage sieht vor, dass der Grundkörper zwei Aussparungen aufweist, und dass die zwei Aussparungen symmetrisch relativ zum Wärmetauscher angeordnet sind. Beispielsweise liegen die Aussparungen auf einer Höhe entlang der Längsachse des Wärmetauschers und haben den im Wesentlichen gleichen Abstand zu der Längsachse.

Eine Ausgestaltung der Klimaanlage beinhaltet, dass der Grundkörper eine Ausstülpung in Richtung des Wärmetauschers aufweist, und dass der Grundkörper zumindest mit der Ausstülpung an dem Wärmetauscher anliegt. In dieser Ausgestaltung verfügt der Grundkörper über eine Art von Erhebung, die durch ihre geometrische Form und Anordnung in Richtung des Wärmetauschers weist und die dichtend am Wärmekörper zur Anlage kommt. Eine Ausgestaltung der Klimaanlage sieht vor, dass die Aussparung parallel zu einem Bereich verläuft, an dem der Grundkörper und/oder das Verspannelement an dem Wärmetauscher anliegt. Die Aussparung ist in dieser Ausgestaltung parallel zur Anlagefläche des Grundkörpers bzw. des Verspannelements am Wärmetauscher geführt. Somit wird die Abdichtung über den gesamten Kontaktbereich erzielt. In einer Ausgestaltung ist die Aussparung eine lotrechte Bohrung bzw. ein vertikal verlaufendes Loch.

Eine Ausgestaltung der Klimaanlage beinhaltet, dass das Verspannelement als kreiszylindrischer Stab ausgestaltet ist. Die Form des Verspannelements vereinfacht dessen Herstellung und reduziert den Aufwand bei der Montage der Klimaanlage. Das Übermaß wird bei dieser Ausgestaltung vorzugsweise dadurch erzeugt, dass die Grundfläche des Verspannelements größer als die Grundfläche der Aussparung ist.

Eine alternative Ausgestaltung der Klimaanlage sieht vor, dass das Verspannelement als zylindrischer Stab mit einer ovalen Grundfläche ausgestaltet ist. Bei der ovalen Grundfläche wird das Übermaß in einer Ausgestaltung dadurch erzeugt, dass die Grundfläche des Verspannelements in wenigstens einer Richtung größer als die Innenfläche der Aussparung ist. Alternativ oder ergänzend wird das Verspannelement relativ zu der Aussparung verdreht. So hat beispielsweise in einer Ausgestaltung die Aussparung ebenfalls eine ovale Grundfläche mit den gleichen Abmessungen wie die des Verspannelements. Das Übermaß wird dabei durch ein Verdrehen zueinander erzeugt.

Eine Ausgestaltung der Klimaanlage beinhaltet, dass die Aussparung kreiszylindrisch ausgestaltet ist. Die Aussparung ist somit in dieser Ausgestaltung von zylindrischer Form mit einer kreiszylindrischen Grundfläche.

Eine alternative Ausgestaltung der Klimaanlage sieht vor, dass die Aussparung zylindrisch mit einer ovalen Grundfläche ausgestaltet ist.

Ist die Aussparung zylindrisch ausgeführt, so verläuft in einer Ausgestaltung die Längsachse des Zylinders parallel zu der Berührungsfläche von Wärmetauscher und Grundkörper. Gemäß einer Ausgestaltung verfügt die Aussparung über eine seitliche Öffnung. Die seitliche Öffnung erlaubt es beispielweise, dass das Verspannelement über die Aussparung - insbesondere seitlich - hinausragt. Insbesondere erstreckt sich die seitliche Öffnung bis zur Berandung des Grundkörpers. Die Öffnung ist in einer Ausgestaltung ein Längsschlitz, der sich über die gesamte Länge der Aussparung erstreckt.

Eine Ausgestaltung der Klimaanlage beinhaltet, dass der Wärmetauscher mindestens eine stirnseitige Endplatte aufweist, und dass der Grundkörper und/oder das Verspannelement in einem Bereich um die stirnseitige Endplatte anliegt. Liegt der Grundkörper und/oder das Verspannelement an der Endplatte an, so ergibt sich durch die Abdichtung die Trennung des Bereichs um die Stirnseite des Wärmetauschers von dem inneren Bereich des Wärmetauschers zwischen den zwei Endplatten.

In einer Ausgestaltung verfügt der Grundkörper über mehrere Aussparungen und zugeordnete Verspannelemente, wobei die Aussparungen sich in den Bereichen der Endplatten befinden. In einer Ausgestaltung sind vier Aussparungen vorhanden, die sich an den vier Längsseiten der zwei Endplatten befinden.

Eine Ausgestaltung der Klimaanlage sieht vor, dass der Grundkörper ein integraler Bestandteil des Gehäuses ist. In dieser Ausgestaltung besteht das Gehäuse beispielweise aus einem geschäumten Kunststoff (z. B. EPP), in welchen die Komponenten der Klimaanlage eingebracht sind. Der Grundkörper gehört dabei zu diesem Gehäuse, das passend zu der Haltevorrichtung dimensioniert ist. Eine Ausgestaltung besteht darin, dass das Gehäuse zumindest im Bereich der Aufnahme aus einem geschäumten Kunststoff besteht. Ein geschäumter Kunststoff ist beispielsweise EPP, bei dem es sich um expandiertes Polypropylen handelt.

In einer alternativen Ausgestaltung ist der Grundkörper eine separate Einheit, die in dem Gehäuse angeordnet und fixiert ist.

Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Verfahren zur Fertigung einer Klimaanlage, wobei ein Wärmetauscher in einen Grundkörper einer Haltevorrichtung eingebracht wird, und wobei in mindestens eine Aussparung des Grundkörpers mindestens ein Verspannelement derartig eingebracht wird, dass sich der Grundkörper und/oder das Verspannelement an den Wärmetauscher dichtend anlegt.

Erfindungsgemäß wird die Abdichtung des Wärmetauschers bei der Fertigung der Klimaanlage erzeugt. Zunächst wird der Wärmetauscher in einen Grundkörper einer Haltevorrichtung eingebracht. Der Grundkörper kann dabei in einer Ausgestaltung ein integraler Teil des Gehäuses der Klimaanlage sein. Im nächsten Schritt wird ein Verspannelement in die Aussparung eingebracht, wodurch der Grundkörper und/oder das Verspannelement mit dem Wärmetauscher in Kontakt kommen/kommt.

Die vorgenannten und folgenden Ausgestaltungen der Klimaanlage gelten entsprechend auch für das Verfahren und umgekehrt. Daher wird auf einer Wiederholung verzichtet.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass während des Einbringens des Verspannelements in die Aussparung das Verspannelement gedreht wird. In dieser Ausgestaltung wird das Verspannelement eingebracht und dann gedreht oder mit einer drehenden Bewegung in die Aussparung eingebracht. Diese Ausgestaltung bezieht sich insbesondere auf die Ausgestaltung der Klimaanlage, bei welcher es zwei unterschiedliche Orientierungen zwischen Aussparung und Verspannelement gibt, wobei eine Orientierung bewirkt, dass der Grundkörper und/oder das Verspannelement dichtend an dem Wärmetauscher anliegt.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Klimaanlage und das Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Prinzip-Darstellung einer Klimaanlage,

Fig. 2 a) und b) eine räumliche Darstellung einer Klimaanlage gemäß einer ersten Ausführung sowie einen vergrößerten Ausschnitt davon,

Fig. 3 a) und b) eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts einer zweiten Ausführung der Klimaanlage sowie eine angeschnittene Darstellung des Abschnitts, Fig. 4 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts einer dritten Ausführung der Klimaanlage und

Fig. 5 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts einer vierten Ausführung der Klimaanlage.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Klimaanlage zum Kühlen eines Raumes. Die Klimaanlage ist beispielsweise auf dem Dach eines Wohnwagens oder eines Wohnmobils montiert. Der realisierte Kühlkreislauf oder Kälteprozess ist beispielsweise in der WO 2007/042065 A1 beschrieben. Die beteiligten Komponenten befinden sich dabei in einem Gehäuse 1 , mit welchem die Positionierung auf dem Dach stattfindet. In dem Kühlkreis verdichtet ein Kompressor (eine alternative Bezeichnung ist Verdichter) 2 ein gasförmiges Kältemittel, das sich erwärmt und über eine Kältemittelleitung zu einem Verflüssiger (alternative Bezeichnung: Kondensator) 3 transportiert wird. Im Verflüssiger 3 wird die Wärme des Kältemittels - über einen Wärmetauscher - an die Umgebungsluft (oder Außenluft) aus der Umgebung um den Raum herum abgegeben. Das flüssige und weiterhin unter hohem Druck stehende Kältemittel wird in einer Expansionseinrichtung 4, die z. B. als Drossel ausgestaltet ist, auf einen niedrigeren Druck entspannt, wodurch es abkühlt. Im Verdampfer 5 wird über einen weiteren Wärmetauscher die Luft gekühlt, indem sie ihre thermische Energie auf das Kältemittel überträgt. Dadurch geht das Kältemittel in den gasförmigen Zustand über. Das gasförmige Kältemittel gelangt schließlich zurück zu dem Kompressor 2, sodass der Kühlkreislauf fortgeführt werden kann. Der Kreislauf lässt sich auch umkehren, sodass die Vorrichtung als Raumheizung dient. In diesem Fall fungiert der oben beschriebene Verflüssiger 3 als Verdampfer und dient umgekehrt der Verdampfer 5 als Verflüssiger.

In der Fig. 2 a) und b) ist ein Teil der Klimaanlage mit dem Gehäuse 1 und dem Wärmetauscher 6 dargestellt. Die anderen Komponenten sind für die Übersichtlichkeit weggelassen. Der Wärmetauscher 6 dient dabei dem Kühlen der Innenluft, die durch das Gehäuse 1 geführt wird. Der Wärmetauscher 6 wird von einer Haltevorrichtung 10 gehalten, deren Grundkörper 11 hier ein integraler Bestandteil des Gehäuses 1 ist. Das Gehäuse 1 ist dabei aus EPP gefertigt. Die Vergrößerung in der Fig. 2 b) zeigt den Bereich, in welchem die Haltevorrichtung 10 die Stirnseite des Wärmetauschers 6 gegenüber dem inneren Bereich des Wärmetauschers 6 abdichtet. Dafür liegt in dieser Ausgestaltung der Grundkörper 11 zu beiden Seiten dichtend an der Endplatte 60 des Wärmetauschers 6 an. Zu erkennen sind die beiden Aussparungen 12, die hier als Löcher im Grundkörper 11 ausgestaltet sind und die sich symmetrisch auf der Höhe der Endplatte 60 befinden.

Die Fig. 3 a) und b) zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei der sich auf der Höhe der Endplatte 60 oder genauer: auf der Höhe der seitlich abgewinkelten Längsseite der Endplatte 60 am Grundkörper 11 eine Ausstülpung 14 befindet. Die Aussparung 12 verfügt über eine zylindrische Form mit einer kreisförmigen Grundfläche.

Wird - wie in der Fig. 3 b) gezeigt - ein stabförmiges Verspannelement 13 mit einer größeren Grundfläche als die der Aussparung 12 eingebracht, so wird das Material des Grundkörpers 11 in Richtung der Endplatte 60 verdrängt. Indem die Dimensionierungen und Abstände passend aufeinander abgestimmt sind, legt sich der Grundkörper 12 mit der Ausstülpung 14 dichtend an die Endplatte 60 an.

Die Fig. 4 zeigt Aussparungen 12, welche ebenfalls zylindrisch sind und über eine ovale Grundfläche verfügen. Wird in diese Aussparungen 12 ein Verspannelement mit gleicher oder geringfügig kleinerer Grundfläche eingebracht, so gibt es zumindest zwei Orientierungen zwischen Aussparung 12 und Verspannelement: in einem Fall gibt es kein Übermaß, sodass der Grundkörper 11 nicht verformt wird und nicht am Wärmetauscher 6 anliegt. In diesem Fall kann der Wärmetauscher 6 beispielweise entfernt werden. Wird das Verspannelement jedoch um seine Längsachse relativ zur Aussparung 12 gedreht, so wird das Material des Grundkörpers 11 verdrängt und legt sich dichtend an den Wärmetauscher 6 an. Die Dichtung kann somit einfach aufgehoben und wiederhergestellt werden.

In der Fig. 5 verfügt die Aussparung 12 über eine seitliche Öffnung 12', durch die das passende Verspannelement herausragen und an der Endplatte 60 anliegen kann. Bezugszeichenliste

Gehäuse Kompressor Verflüssiger Expansionseinrichtung Verdampfer Wärmetauscher Haltevorrichtung Grundkörper Aussparung Öffnung Verspannelement Ausstülpung Endplatte