DE10159429A1

DE10159429A1 - Verdampfereinheit für eine Klimaanlage

Info

Publication number: DE10159429A1
Application number: DE2001159429
Authority: DE
Inventors: Joerg Goeldenitz; Harald Schreckenberger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-12
Also published as: EP1453692A1; WO2003047893A1

Abstract

Eine Verdampfereinheit für eine Klimaanlage, insbesondere für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, hat ein eine innere und eine äußere Oberfläche aufweisendes Gehäuse mit einem Lufteinlass (17) und einem Luftauslass (18) und einen in dem Gehäuse angeordneten Verdampfer (20). Um das Wasserablaufverhalten zu verbessern und damit einer Geruchsbildung entgegenzuwirken, ist die innere Oberfläche des Gehäuses zumindest teilweise mit einem hydrophilen oder hydrophoben Material beschichtet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdampfereinheit für eine Klimaanlage, insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Problem bei Klimaanlagen, insbesondere auch bei Fahrzeugklimaanlagen, ist, dass durch Pilz- oder Fäulnisbildung innerhalb der Klimaanlage unangenehme Gerüche in die Fahrgastzelle des Kraftwagens gelangen. Ursächlich hierfür ist eine Restfeuchte innerhalb der Klimaanlagen, welche die Wachstumsgrundlage für Pilze und Bakterien bildet.
Dieses Problem ist schon lange bekannt und es wurden schon zahlreiche Vorschläge zur Lösung dieses Problems oder zumindest für eine Minderung der Geruchsbelästigung gemacht. So ist es z. B. aus der EP 0 563 474 B1 bekannt, einen in der Klimaanlage eingesetzten Stapelverdampfer, welcher die Kältequelle bildet, mit einer hydrophilen Beschichtung zu versehen, so dass ein verbessertes Wasserablaufverhalten erzielt wird. Hiermit soll erreicht werden, dass das an der Oberfläche des Stapelverdampfers kondensierte Wasser von diesem besser abläuft, so dass auf der Oberfläche des Stapelverdampfers kein Pilz- oder Bakterienwachstum mehr stattfinden kann. Hierdurch kann zwar die Geruchsbelästigung vermindert werden, das Problem wird durch eine entsprechende Beschichtung des Stapelverdampfers jedoch noch nicht vollständig gelöst.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine Verdampfereinheit dahingehend weiterzubilden, dass eine Geruchsbelästigung weiter reduziert oder ganz vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Verdampfereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Im folgenden ist mit Verdampfereinheit das Bauteil gemeint, in welchem der Verdampfer angeordnet ist, und durch welches die der Fahrgastzelle zugeführte Luft durchgeführt und in welcher sie abgekühlt wird.
Es hat sich herausgestellt, dass nicht nur das Kondenswasser, das am Verdampfer selbst anhaftet, sondern auch solches, welches an der Gehäusewand kondensiert oder vom Verdampfer auf die Gehäusewand tropft, problematisch bezüglich der Geruchsentwicklung ist. Zwar wird das Gehäuse zumeist aus Kunststoff, welches selbst hydrophob ist, hergestellt, so dass hier ein gewisser Abperleffekt auftritt, es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Hydrophobie des Gehäusematerials zu gering ist, um zu verhindern, dass Restfeuchte an der Gehäusewandung verbleibt.
Es wird deshalb vorgeschlagen, die innere Oberfläche des Gehäuses zumindest teilweise mit einer hydrophilen oder mit einer hydrophoben Schicht zu beschichten. Das Ablaufverhalten kann sowohl mittels eines hydrophilen als auch mittels eines hydrophoben Materials verbessert werden, wobei sich jedoch herausgestellt hat, dass die Hydrophobie von gängigen Kunststoffen zu gering ist, um ein befriedigendes Abperlverhalten innerhalb des Gehäuses zu erzielen.
Zumeist sind die Gehäuse aus einer oberen und einer unteren Halbschale zusammengesetzt. Da sich die Restfeuchte zumeist nur in der unteren Halbschale sammelt, ist es gemäß Anspruch 5 ausreichend, nur diese mit der hydrophilen oder hydrophoben Beschichtung zu versehen. Im Verhältnis zur Beschichtung des gesamten Gehäuses kann somit die Herstellung vereinfacht und damit auch verbilligt werden.
Gemäß Anspruch 6 kann eine Beschichtung des Verdampfers nach dem Stand der Technik mit einer Beschichtung des Gehäuses kombiniert werden, was zu einer zusätzlichen Verminderung der Restfeuchte führen kann.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Verdampfereinheit im Querschnitt,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Verdampfereinheit aus Fig. 1 entlang der Sichtlinie A-A.
In Fig. 1 ist eine Verdampfereinheit schematisch dargestellt. Im Gehäuse 10 der Verdampfereinheit ist der Verdampfer 20 angeordnet, in welchen komprimiertes Kältemittel über den Kältemitteleinlass 22 ein und über den Kältemittelauslass 24 ausströmt. Hierbei kühlt sich der Verdampfer 20 ab.
Frischluft oder aus der Fahrgastzelle stammende Luft wird durch den Lufteinlass 17 in das Gehäuse 10 geleitet, streicht am Verdampfer 20 vorbei, wobei sie sich abkühlt, und verläßt die Verdampfereinheit durch den Luftauslass 18 im Gehäuse 10.
Aufgrund der Abkühlung kondensiert Feuchtigkeit aus der Luft aus und schlägt sich als Kondenswasser zunächst im wesentlichen am Verdampfer 20 nieder. Vom Verdampfer 20 tropft das kondensierte Wasser nach unten auf den Boden 15 des Gehäuses 10. Da stehendes Wasser zu Fäulnis-Pilz- und Geruchsbildungen neigt, soll das auf dem Boden 15 des Gehäuses 10 ankommende Wasser möglichst vollständig aus dem Gehäuse ablaufen. Hierzu ist der Boden 15 schräg ausgeführt, wobei alle Schrägen an einer Auslassöffnung 16 enden, durch welche das Kondenswasser ablaufen kann. Eine Ausführungsform mit mehreren Auslassöffnungen ist ebenfalls denkbar.
Das Gehäuse 10 besteht aus einer Oberschale 12 und einer Unterschale 14, die entlang einer Stoßkante 19 (in Fig. 2 als gestrichelte Linie dargestellt) miteinander verbunden, beispielsweise verklebt, verschweißt, geklammert oder verschraubt sind. Die beiden Schalen sind aus Kunststoff, beispielsweise im Spritzgußverfahren oder durch Tiefziehen gefertigt. Die verwendeten Kunststoffe sind zwar in der Regel hydrophob, was zu einem gewissen Abperleffekt führt, es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Grad der Hydrophobie nicht ausreicht, um ein vollständiges Ablaufen des Kondenswassers aus der Unterschale 14 zu erreichen.
Erfindungsgemäß ist deshalb die innere Oberfläche 15a der Unterschale 14 zumindest im Bereich des Bodens 15 mit einer hydrophoben Schicht versehen, wobei diese Schicht stärker hydrophob als der Kunststoff des Gehäuses 10 ist. Vorzugsweise sollte die hydrophobe Schicht eine Hydrophobie aufweisen, welche zu einem Randwinkel >150° - bestimmt nach der DIN EN ISO 862 - führt. Hierdurch wird das Abperlverhalten soweit verbessert, dass bei einer geeigneten Wahl der Schräge des Bodens keine oder nahezu keine Restfeuchte auf dem Gehäuseboden verbleibt, was zu einer erheblichen Verbesserung hinsichtlich der Geruchsentwicklung führt.
Ein günstiges Ablaufverhalten kann auch dadurch erzielt werden, dass statt der hydrophoben Schicht eine hydrophile Schicht auf die innere Oberfläche 15a der Unterschale 14, und hier insbesondere auf den Boden 15, aufgetragen wird. Hierdurch bildet sich ein dünner Wasserfilm aus, wodurch sich wiederum ein Ablaufverhalten ausbilden kann, das bei hinreichend hoher Hydrophilie des Beschichtungsmaterials günstiger ist als das Ablaufverhalten, das der unbeschichtete Kunststoff der Unterschale 14 zeigt.
Zur Verbesserung des eben beschriebenen Effektes ist es weiterhin günstig auch die Außenseite des Verdampfers 20 mit einer hydrophoben Schicht zu versehen, so dass das an ihm gesammelte Kondenswasser vollständig auf den Boden 15 des Gehäuses tropft.
Zur Ausbildung von hydrophoben Schichten für diese Anwendung haben sich insbesondere Alkylsilane, funktionalisierte Silane in Verbindung mit Fluortensiden, fluorierte Polymere und Schichten auf Basis fluorierter Polymere als geeignet erwiesen. Geeignete Schichtdicken betragen hier insbesondere 0,1-20 µm. BEZUGSZEICHENLISTE 10 Gehäuse
12 Oberschale
14 Unterschale
15 Boden
15a innere Oberfläche der Unterschale
16 Auslassöffnung
17 Lufteinlass
18 Luftauslass
19 Stoßkante
20 Verdampfer
22 Kältemitteleinlass
24 Kältemittelauslass

Claims

1. Verdampfereinheit für eine Klimaanlage, insbesondere für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem eine innere und eine äußere Oberfläche aufweisenden Gehäuse mit einem Lufteinlass (17) und einem Luftauslass (18) und einem in dem Gehäuse angeordneten Verdampfer (20), dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Gehäuses zumindest teilweise mit einem hydrophilen oder hydrophoben Material beschichtet ist.

2. Verdampfereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein hydrophobes Material handelt, dessen Randwinkel bezüglich Wasser wenigstens 150° beträgt.

3. Verdampfereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobe Material Alkylsilane und/oder funktionalisierte Silane in Verbindung mit Fluortensiden und/oder fluorierte Polymere enthält.

4. Verdampfereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke 0,1-20 µm beträgt.

5. Verdampfereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Oberschale (12) und eine Unterschale (14) aufweist, wobei nur die Unterschale eine hydrophile oder hydrophobe Beschichtung trägt.

6. Verdampfereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Verdampfer (20) zumindest teilweise mit einem hydrophilen oder einem hydrophoben Material beschichtet ist.