DE10058946B4

DE10058946B4 - Klimaanlage für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10058946B4
Application number: DE10058946A
Authority: DE
Inventors: Carloandrea Malvicino; Daniele Rossini
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: IT1310747B1; DE10058946A1; ITTO991045A1; ITTO991045A0

Abstract

Klimaanlage (1) für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs mit einem als Verdampfer wirkenden ersten Wärmetauscher (7), dem ein Lüfter (11) zum Erzeugen eines zum Fahrgastraum gerichteten, den ersten Wärmetauscher (7) bestreichenden Luftstroms zugeordnet ist,
wobei dem ersten Wärmetauscher (7) auf dem Weg des erwähnten Luftstroms ein von Kühlflüssigkeit des Fahrzeugmotors durchströmter zweiter Wärmetauscher (12) nachgeschaltet ist, der wahlweise zur Erwärmung dieses Luftstroms zuschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem zweiten Wärmetauscher (12) auf dem Weg dieses Luftstroms Entfeuchtungseinrichtungen (14) nachgeschaltet sind, die den Feuchtigkeitsprozentsatz dieses Luftstroms herabsetzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs.
Insbesondere hat die Erfindung eine Klimaanlage zum Gegenstand, zu der ein Wärmetauscher gehört, der als Verdampfer betrieben werden kann und dem ein Lüfter beigegeben ist, der einen zum Fahrgastraum gerichteten und den Wärmetauscher bestreichenden Luftstrom zu erzeugen vermag.
Bei den auf unmittelbarer Expansion beruhenden herkömmlichen Klimaanlagen wird ein Wärmetauscher (Verdampfer) eingesetzt, um die von einer herkömmlichen Kälteanlage erzeugten Frigorien auf einen in den Fahrgastraum gerichteten Luftstrom zu übertragen. Dieser Wärmetauscher erfüllt eine doppelte Funktion: Einerseits trocknet er die in den Fahrgastraum eingeleitete Luft, indem er die Kondensation eines Teils des in ihr enthaltenen Wasserdampfes bewirkt, andererseits erzeugt er eine Abkühlung dieses Luftstroms. Das so niedergeschlagene Wasser wird normalerweise durch Abtropfen aus dem Fahrgastraum entfernt. Eine Restmenge dieses Wassers kann im übrigen im Klimatisierungsaggregat verbleiben. In diesem Fall verdampft beim Wiederanlaufen des dem Verdampfer beigegebenen Lüfters, wenn der Verdampfer noch kalt ist oder während die Klimaanlage abgeschaltet ist, das restliche Wasser und macht die in den Fahrgastraum gelangende Luft feucht. Dies führt oft zu einem Beschlagen der Fenster und erzeugt eine Geruchsempfindung von ungesunder Luft und einen sogenannten "Feuchtigkeitsgeruch".
Außerdem sind Klimaanlagen für den Fahrgastraum von Kraftfahrzeugen mit relativ "kalten" Motoren bekannt, in denen zusätzliche Heizeinrichtungen vorgesehen sind, um die Erwärmung des Fahrgastraums zu beschleunigen.
Zu diesem Zweck stellt die Verwendung der Klimaanlage als Wärmepumpe oder als thermodynamischer Wärmeerzeuger eine der vorteilhaftesten Lösungen dar. Bei diesen Anlagen wird der vorerwähnte Wärmetauscher, der als Verdampfer zu wirken vermag, in den Anwärmphasen zum Erwärmen verwendet, um die Temperatur der in den Fahrgastraum eingeleiteten Luft zu erhöhen, wenn die Flüssigkeit in der Kühlanlage des Motors noch kalt ist.
Bei diesen Anlagen kann es im übrigen zu der Erscheinung kommen, die als schnelles Beschlagen ("flash fogging") der Fenster bekannt ist: Wenn der erwähnte Wärmetauscher eine Temperatur von etwa 80° erreicht, verdampft das Restwasser im Verdampfer schnell. Die in den Fahrgastraum gelangende Luft wird auf diese Weise stark angefeuchtet, kondensiert an den relativ kalten Fenstern und bewirkt so deren rasches Beschlagen. Diese Erscheinung kann gefährlich werden, da sie im allgemeinen nicht unmittelbar nach dem Anlaufen der Klimaanlage auftritt, sondern erst einige Augenblicke später, zu einem Zeitpunkt, zu dem normalerweise das Kraftfahrzeug schon in Bewegung ist.
Aus der JP 11-254956 A ist eine Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Dort ist dem Klimaanlagen-Verdampfer ein vom Kühlwasser des Fahrzeugmotors durchflossener Wärmetauscher nachgeschaltet, der die den Verdampfer verlassende Luft erwärmt. Eine gesonderte Entfeuchtungsvorrichtung ist nicht vorgesehen.
Die WO 99/03693 A1 zeigt einen passiven Schadstoffadsorber, der dem Ausgang einer Fahrzeugklimaanlage nachgeschaltet ist, um die kühle Luft zu reinigen und auch zu entfeuchten. Dem Adsorber sind Heizungen nachgeschaltet.
Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Klimaanlage für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, die es ermöglicht, die obenbeschriebenen Nachteile der Anlagen nach dem Stand der Technik abzustellen.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch eine Klimaanlage erreicht, deren wesentliche Merkmale in dem beigefügten Anspruch 1 aufgeführt sind.
Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, in der anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel erläutert wird. Es zeigen:
1 ein Blockschema einer Klimaanlage für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs und
2 ein Diagramm, das qualitativ den Verlauf der relativen Luftfeuchtigkeit der in einer Klimaanlage behandelten Luft in Abhängigkeit von der auf der Abszisse abgetragenen Zeit darstellt.
In 1 ist mit 1 insgesamt eine Klimaanlage für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs bezeichnet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Klimaanlage eine Anlage, in der ein Arbeitsfluid einem thermodynamischen Kreisprozess unterworfen wird. Diese Anlage enthält einen Verdichter 2, dessen Ausgang oder Vorlauf 2a mit dem Eingang eines Kondensators oder Verflüssigers 3 verbunden ist, dem ein Lüfter 4 beigegeben ist. Der Ausgang des Kondensators ist mit dem Eingang zu einem Sammler 5 verbunden, dessen Ausgang mit einem Expansionsventil 6 verbunden ist. Dieses Ventil ist mit dem Eingang eines Wärmetauschers 7 verbunden, der als Verdampfer zu wirken vermag. Der Ausgang des Verdampfers ist mit dem Eingang 2b des Verdichters 2 verbunden.
In der obenbeschriebenen Anlage kann eine By-Pass-Rohrleitung 8 vorgesehen sein, die sich zwischen zwei Umlenkventilen 9 und 10 erstreckt. Das erste Umlenkventil 9 ist zwischen dem Ausgang 2a des Verdichters 2 und dem Eingang zu dem Kondensator oder Verflüssiger 3 eingeschaltet. Das andere Umlenkventil 10 ist zwischen dem Expansionsventil 6 und dem Eingang zum Wärmetauscher 7 angeordnet.
Dem Wärmetauscher 7 ist ein Lüfter 11 beigegeben, der einen Luftstrom zu erzeugen vermag, der in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs gerichtet ist und auf seinem Weg den Wärmetauscher 7 bestreicht.
Bei der in 1 gezeigten Anlage ist hier auf dem Weg der in den Fahrgastraum eingeleiteten Luft (andeutungsweise durch eine Reihe von welligen Pfeilen dargestellt) nach dem Wärmetauscher 7 ein weiterer Wärmetauscher 12 angeordnet, der wahlweise einschaltbar ist, um mit Hilfe der Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors 13 des Kraftfahrzeugs den erwähnten Luftstrom anzuwärmen.
Mit 14 ist eine Entfeuchtungseinrichtung bezeichnet, die zweckmäßigerweise nach dem Wärmetauscher 7 und nach dem weiteren Wärmetauscher 12 angeordnet ist.
Die Entfeuchtungseinrichtung 14 besteht hier aus einem passiven Entfeuchtungsfilter oder einem chemischen Absorptions-Entfeuchter.
Die Entfeuchtungsanlage 14 dient dem Zweck, die in dem Zeitraum unmittelbar nach dem Anlaufen der Klimaanlage, beispielsweise zwei oder drei Minuten nach diesem Anlaufen, in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs eingeleitete Luft zu trocknen. Anschließend kann die Entfeuchtungseinrichtung 14 das aufgenommene Wasser langsam abgeben.
Dieser Vorgang wird von dem Luftstrom mit geringem Wasserdampfgehalt begünstigt, der beim normalen Betrieb der Anlage vom Verdampfer abgegeben wird.
Die Wirkung der Anbringung der Entfeuchtungsanlage 14 ist qualitativ in 2 dargestellt.
In dieser Figur sind zwei Diagramme A und B enthalten, die den Verlauf des Prozentsatzes der relativen Feuchtigkeit der in den Fahrgastraum eines Kraftfahr-zeugs eingeleiteten Luft in Abhängigkeit von der auf der Abszisse abgetragenen Zeit bei einer herkömmlichen Klimaanlage und einer hier vorgestellten Anlage wiedergeben.
In dem Diagramm der 2 ist der Zeitpunkt des Anlaufens der Klimaanlage mit to bezeichnet.
Wie bei der Betrachtung der Kurve B der 2 feststellbar ist, wird bei einer hier vorgestellten Klimaanlage vermieden, daß die in den Fahrgastraum entsandte Luft eine Feuchtigkeits-Spitze aufweist, so daß das Auftreten jener unangenehmen weiter oben beschriebenen Erscheinungen, wie die Erzeugung einer Geruchswahr-nehmung von ungesunder Luft und das rasche Beschlagen, beseitigt oder zumindest erheblich verringert wird.
Die Klimaanlage enthält einen Wärmetauscher, der als Verdampfer zu wirken vermag und dem ein Lüfter beigegeben ist, um einen zum Fahrgastraum gerichteten und den Wärmetauscher bestreichenden Luftstrom zu erzeugen.
Die Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Wärmetauscher auf dem Weg dieses Luftstroms eine Entfeuchtungseinrichtung angeordnet ist, die den Feuchtigkeitsprozentsatz dieses Luftstroms herabzusetzen vermag.

Claims

Klimaanlage (1) für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs mit einem als Verdampfer wirkenden ersten Wärmetauscher (7), dem ein Lüfter (11) zum Erzeugen eines zum Fahrgastraum gerichteten, den ersten Wärmetauscher (7) bestreichenden Luftstroms zugeordnet ist, wobei dem ersten Wärmetauscher (7) auf dem Weg des erwähnten Luftstroms ein von Kühlflüssigkeit des Fahrzeugmotors durchströmter zweiter Wärmetauscher (12) nachgeschaltet ist, der wahlweise zur Erwärmung dieses Luftstroms zuschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Wärmetauscher (12) auf dem Weg dieses Luftstroms Entfeuchtungseinrichtungen (14) nachgeschaltet sind, die den Feuchtigkeitsprozentsatz dieses Luftstroms herabsetzen.
Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfeuchtungseinrichtungen (14) einen passiven Entfeuchtungsfilter enthalten.
Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfeuchtungseinrichtungen (14) einen chemischen Absorptions-Filter enthalten.