DE102012009909A1

DE102012009909A1 - Air conditioning device for motor car, has channels connected with outside chamber at input side by independent controllable flaps, and fan devices comprising independent controllable fans to which channels are attached

Info

Publication number: DE102012009909A1
Application number: DE201210009909
Authority: DE
Inventors: Holger Grossmann; Christine Susanne Junior; Matthias Weickum; Dr. Böttcher Christof
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2032-05-19
Also published as: DE102012009909B4

Abstract

The device has flaps (122, 142) for controlling air flows through a cold channel (12) and a warm channel (14). A photovoltaic module is coupled with a Peltier element (20) and an electrical energy storage i.e. battery, over a power electronics unit. The channels are connected with an outside chamber at an input side by the flaps that are independently controlled. Fan devices (121, 141) comprise two separate independent controllable fans to which the channels are attached. The cold channel is connected with an inner chamber of a motor car. The fans can be designed as radial or axial blowers. Independent claims are also included for the following: (1) a method for operating an air conditioning device (2) a motor car.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend

– einen ersten Kanal, der strömungstechnisch sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig mit einem Innenraum des Kraftfahrzeugs verbindbar und thermisch mit einer Kaltseite eines Peltier-Elementes gekoppelt ist, sodass eine von einer Gebläsevorrichtung angetriebene Luftströmung aus dem Innenraum über den ersten Kanal zurück in den Innenraum leitbar und dabei durch thermische Wechselwirkung mit der Kaltseite des Peltier-Elementes kühlbar ist,
– einen zweiten Kanal, der strömungstechnisch eingangsseitig mit dem Innenraum und ausgangsseitig mit einem das Kraftfahrzeug umgebenden Außenraum verbindbar ist und thermisch mit einer Warmseite des Peltier-Elementes gekoppelt ist, sodass eine von der Gebläsevorrichtung angetriebene Luftströmung aus dem Innenraum über den zweiten Kanal in den Außenraum leitbar und dabei durch thermische Wechselwirkung mit der Warmseite des Peltier-Elementes erwärmbar ist, sowie
– Strömungsleitmittel zur Steuerung der Luftströmungen durch den ersten und den zweiten Kanal,
– ein über eine Leistungselektronik mit dem Peltier-Element sowie einem elektrischen Energiespeicher gekoppeltes Photovoltaik-Modul.

The invention relates to an air conditioning device for a motor vehicle, comprising

- A first channel, the fluidically both input side and output side connected to an interior of the motor vehicle and is thermally coupled to a cold side of a Peltier element, so that driven by a blower air flow from the interior via the first channel back into the interior and conductive can be cooled by thermal interaction with the cold side of the Peltier element,
- A second channel, the input side fluidly with the interior and the output side is connected to a surrounding the motor vehicle exterior and is thermally coupled to a hot side of the Peltier element, so that one of the blower driven air flow from the interior via the second channel in the outer space conductive and can be heated by thermal interaction with the warm side of the Peltier element, as well as
Flow guiding means for controlling the flow of air through the first and second channels,
- A coupled via a power electronics with the Peltier element and an electrical energy storage photovoltaic module.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Klimatisierungsvorrichtung sowie ein mit einer solchen Klimatisierungseinrichtung ausgerüstetes Kraftfahrzeug.The invention further relates to a method for operating such an air conditioning device and a motor vehicle equipped with such an air conditioning device.

Solche Klimatisierungsvorrichtungen sind bekannt aus der FR 2 913 919 A1 . Kernstück der in dieser Druckschrift offenbarten Klimatisierungsvorrichtung ist ein Peltier-Element, welches im Inneren eines Lüftungskanals angeordnet ist. Eingangsseitig ist der Lüftungskanal mit dem Inneren des Kraftfahrzeugs verbunden, wobei ein in Strömungsrichtung vor dem Peltier-Element angeordnetes Gebläse Luft aus dem Inneren des Kraftfahrzeugs ansaugt und durch den Kanal auf das Peltier-Element zu fördert. Das Peltier-Element ist in einem Bereich des Lüftungskanals angeordnet, der in mehrere, parallel zur Strömungsrichtung verlaufende Kammern unterteilt ist. Dabei durchsetzt das Peltier-Element, welches durchströmbar gestaltet ist, zwei voneinander getrennte Kanalkammern, wobei die Kaltseite des Peltier-Elementes eine erste und die Warmseite des Peltier-Elementes eine zweite Kammer durchsetzt. Eine dritte Kammer des Lüftungskanals wird von dem Peltier-Element nicht durchsetzt. Während die erste und die zweite Kammer auch in Strömungsrichtung hinter dem Peltier-Element voneinander getrennt bleiben, gehen die zweite und die dritte Kammer hinter dem Peltier-Element ineinander über. Diese miteinander verbundenen Kammern sind ausgangsseitig mit dem Fahrzeugaußenraum verbunden. Die hiervon getrennte erste Kammer ist ausgangsseitig mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verbunden.Such air conditioning devices are known from the FR 2 913 919 A1 , The core of the air-conditioning device disclosed in this document is a Peltier element, which is arranged in the interior of a ventilation duct. On the input side of the ventilation duct is connected to the interior of the motor vehicle, wherein a fan arranged in the flow direction before the Peltier element sucks air from the interior of the motor vehicle and promotes through the channel to the Peltier element. The Peltier element is arranged in a region of the ventilation channel, which is subdivided into a plurality of chambers running parallel to the flow direction. In this case, the Peltier element, which is made through-flow, passes through two separate channel chambers, wherein the cold side of the Peltier element passes through a first chamber and the hot side of the Peltier element through a second chamber. A third chamber of the ventilation duct is not penetrated by the Peltier element. While the first and the second chamber also remain separated in the direction of flow behind the Peltier element, the second and the third chamber merge into one another behind the Peltier element. These interconnected chambers are connected on the output side to the vehicle exterior. The first chamber separated from this is connected on the output side to the interior of the motor vehicle.

Zwischen dem Peltier-Element und dem Gebläse ist eine schaltbare Klappe angeordnet, die insbesondere in drei unterschiedlichen Stellungen positionierbar ist. In einer ersten Stellung verschließt sie die erste und zweite Kammer eingangsseitig, sodass eine von dem Gebläse angetriebene Luftströmung vom Fahrzeuginnenraum über die dritte Kammer in den Fahrzeugaußenraum strömt. Diese Betriebsart entspricht einer Entlüftung des Innenraums. In einer zweiten Stellung ist die dritte Kammer eingangsseitig verschlossen und die erste und zweite Kammer sind eingangsseitig geöffnet. Bei Betrieb des Gebläses wird Luft aus dem Fahrzeuginnenraum angesaugt und teilt sich am Eingang der beiden Kammern auf, wobei eine erste Teilströmung die Kaltseite des Peltier-Elementes durchströmt und die erste Kammer ausgangsseitig zum Fahrzeuginnenraum verlässt. Dieser Teilstrom entspricht einer Umluftkühlung des Fahrzeuginnenraums. Ein zweiter Teilstrom durchströmt die Warmseite des Peltier-Elementes in der zweiten Kammer und wird in den Außenraum ausgeblasen. In einer dritten Stellung schließlich sind sämtliche Kammern eingangsseitig geöffnet, sodass sich eine teilweise Entlüftung des Innenraums und eine teilweise Umluftkühlung des Innenraums ergibt. Die für den Betrieb des Gebläses und des Peltier-Elementes benötigte Energie wird von einem Solarmodul auf dem Dach des Kraftfahrzeugs geliefert.Between the Peltier element and the fan, a switchable flap is arranged, which can be positioned in particular in three different positions. In a first position, it closes the first and second chambers on the input side so that an air flow driven by the fan flows from the vehicle interior via the third chamber into the vehicle exterior. This mode corresponds to a ventilation of the interior. In a second position, the third chamber is closed on the input side and the first and second chambers are open on the input side. During operation of the fan air is sucked from the vehicle interior and is divided at the entrance of the two chambers, wherein a first partial flow flows through the cold side of the Peltier element and leaves the first chamber on the output side to the vehicle interior. This partial flow corresponds to a recirculation cooling of the vehicle interior. A second partial flow flows through the hot side of the Peltier element in the second chamber and is blown into the outer space. Finally, in a third position, all chambers are open on the input side, resulting in a partial venting of the interior and a partial recirculation cooling of the interior. The energy required for the operation of the blower and the Peltier element is supplied by a solar module on the roof of the motor vehicle.

Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist deren Beschränkung auf energetisch ineffiziente Betriebsmodi, was insbesondere aufgrund der wenig konstanten Energieerzeugung durch das Solarmodul besonders ins Gewicht fällt.A disadvantage of the known device is their restriction to energetically inefficient operating modes, which is particularly important due to the low-energy generation by the solar module particularly significant.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Klimatisierungsvorrichtung derart weiterzubilden, dass effizientere Betriebsmodi erreichbar sind.It is the object of the present invention to develop a generic air conditioning device such that more efficient operating modes can be achieved.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass jeder Kanal eingangsseitig mittels unabhängig steuerbarer Strömungsleitmittel mit dem Außenraum verbindbar ist und die Gebläsevorrichtung zwei separate, unabhängig steuerbare Gebläse aufweist, von denen jedem der Kanäle je eines zugeordnet ist.This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that each channel on the input side by means of independently controllable Strömungsleitmittel with the outside space is connected and the blower device has two separate, independently controllable blower, of which each of the channels is assigned one each.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Zunächst sind erfindungsgemäß zwei strömungstechnisch separate Kanäle vorgesehen. Diese können zwar durchaus einstückig, beispielsweise als ein zweikammeriger Doppelkanal ausgebildet sein; strömnungstechnisch und vorzugsweise auch thermisch sind beide Teilkanäle jedoch entkoppelt, sodass hier von zwei strömungstechnisch unabhängigen Kanälen gesprochen wird. Der erste Kanal mündet ausgangsseitig in den Fahrzeuginnenraum. Der zweite Kanal mündet ausgangsseitig in den Fahrzeugaußenraum. Eingangsseitig jedoch sind beide Kanäle unabhängig voneinander alternativ mit dem Fahrzeuginnenraum oder mit dem Fahrzeugaußenraum verbindbar. Hierzu sind schaltbare Strömungsleitmittel, vorzugsweise Klappen vorgesehen, die je nach ihrer Stellung jeden der Kanäle unabhängig entweder mit dem Innenraum oder mit dem Außenraum strömungstechnisch verbinden. Dies kann bevorzugt so ausgestaltet sein, dass jeder Kanal als Strömungsleitmittel eine steuerbare Klappenanordnung aufweist, mittels derer jeweils eine mit dem Innenraum verbundene Umluftzuleitung und eine mit dem Außenraum verbundene Frischluftzuleitung alternativ zueinander eingangsseitig mit dem jeweiligen Kanal verbindbar sind. Hierdurch wird eine Vielzahl möglicher Konstellationen erreicht, insbesondere kann über den ersten Kanal je nach Klappenstellung Frischluft oder Umluft in den Innenraum geführt werden. Über den zweiten Kanal kann je nach dessen Klappenstellung der Innenraum entlüftet oder ein „Außen-Umluft”-Betrieb eingestellt werden, dessen Vorteile und Wirkungen nachfolgend beschrieben werden sollen. Die erfindungsgemäße Trennung der Kanäle macht es jedoch erforderlich, dass jedem Kanal ein eigenes, unabhängig steuerbares Gebläse zugeordnet wird. Dabei ist das dem ersten Kanal zugeordnete erste Gebläse vorzugsweise im Lumen des ersten Kanals und das dem zweiten Kanal zugeordnete zweite Gebläse im Lumen des zweiten Kanals angeordnet.First, according to the invention, two fluidically separate channels are provided. Although these can certainly be in one piece, for example as a two-chambered double channel may be formed; However, in terms of flow technology and preferably also thermally, both subchannels are decoupled, so that here two fluidically independent channels are used. The first channel opens on the output side into the vehicle interior. The second channel opens on the output side into the vehicle exterior. On the input side, however, both channels are independently connectable alternatively to the vehicle interior or to the vehicle exterior. For this purpose, switchable flow guiding means, preferably flaps are provided which, depending on their position, independently connect each of the channels to either the interior or the outside space in terms of their flow. This can preferably be designed so that each channel has as a flow guiding means a controllable flap arrangement, by means of which a recirculation air supply line connected to the interior and a fresh air supply line connected to the outside space can alternatively be connected to the respective channel on the input side. As a result, a large number of possible constellations is achieved, in particular, fresh air or recirculated air can be conducted into the interior via the first channel, depending on the flap position. Depending on its flap position, the interior can be vented via the second channel or a "outside recirculation" mode can be set, the advantages and effects of which are described below. The separation of the channels according to the invention, however, requires that each channel has its own independently controllable fan. In this case, the first fan associated with the first channel is preferably arranged in the lumen of the first channel and the second fan associated with the second channel is arranged in the lumen of the second channel.

Wie grundsätzlich im Stand der Technik bekannt, ist jeder der Kanäle von einem Teil des Peltier-Elementes, der selbst von der Luft im Kanal durchströmbar ist, durchsetzt. Insbesondere durchsetzt die Kaltseite des Peltier-Elementes den ersten Kanal und die Warmseite des Peltier-Elementes den zweiten Kanal. Hier wird die besondere Wirkung des durch die erfindungsgemäße Konstellation ermöglichten „Außen-Umluft”-Betriebs des zweiten Kanals ersichtlich. Zum Kühlen des Innenraums kann Luft – sei es Umluft oder Frischluft – durch den ersten Kanal geleitet werden. Bei Betrieb des Peltier-Elementes hat dessen Kaltseite eine niedrigere Temperatur als die Luftströmung im ersten Kanal.As is generally known in the prior art, each of the channels is penetrated by a part of the Peltier element, which itself can be traversed by the air in the channel. In particular, the cold side of the Peltier element passes through the first channel and the hot side of the Peltier element through the second channel. Here is the special effect of the enabled by the inventive constellation "outside-circulating" operation of the second channel can be seen. To cool the interior, air - whether recirculated air or fresh air - can be routed through the first duct. When operating the Peltier element whose cold side has a lower temperature than the air flow in the first channel.

Durchströmt die Luft im ersten Kanal die diesen durchsetzende Kaltseite des Peltier-Elementes wird sie abgekühlt und mit niedrigerer Temperatur (zurück) in den Fahrzeuginnenraum geführt. Die Abwärme fällt dabei an der Warmseite des Peltier Elementes an, welche den zweiten Kanal, durchsetzt. Wird dieser nun von aus dem Außenraum angesaugter Luft durchströmt, wobei auch die Warmseite des Peltier-Elementes durchströmt wird, führt dies zu einer besseren Ableitung der Abwärme und somit zu einem effizienteren Betrieb des Peltier-Elementes. Soll die Kühlung des Innenraums nicht im reinen Umluftbetrieb erfolgen, sondern zugleich eine teilweise Entlüftung des Fahrzeuginnenraums erreicht werden, kann der zweite Kanal statt mit dem Außenraum mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verbunden werden. Die Abführung der Abwärme des Peltier-Elementes, die nun mit gekühlter Innenraumluft erfolgt, wird dadurch noch effizienter; allerdings wird dem Innenraum Kälte entzogen, die anderweitig durch wärmere Außenluft ersetzt werden muss. Insofern ist dieser Betrieb insgesamt betrachtet weniger effizient als der vorangehend beschriebene, hat aber den Vorteil eines teilweisen Luftaustauschs im Kraftfahrzeuginneren und ist noch immer deutlich effizienter als die im Stand der Technik bekannten Betriebsarten.If the air in the first channel flows through the cold side of the Peltier element passing through it, it is cooled down and led into the vehicle interior at a lower temperature (back). The waste heat accumulates on the warm side of the Peltier element, which passes through the second channel. If this is now flowed through by air sucked in from the outside, whereby the warm side of the Peltier element is also flowed through, this leads to a better dissipation of the waste heat and thus to a more efficient operation of the Peltier element. If the cooling of the interior does not take place in pure recirculation mode, but at the same time a partial venting of the vehicle interior can be achieved, the second channel can be connected to the interior of the motor vehicle instead of the outside space. The removal of the waste heat of the Peltier element, which now takes place with cooled indoor air, thereby becomes even more efficient; however, the interior is deprived of cold that otherwise needs to be replaced by warmer outside air. As such, this operation is generally less efficient than the one described above, but has the advantage of partial air exchange inside the motor vehicle and is still significantly more efficient than the modes known in the prior art.

Die erfindungsgemäße Klimatisierungsvorrichtung eignet sich besonders als Zusatzeinrichtung, die aufgrund ihrer von einem Motorbetrieb des Kraftfahrzeugs unabhängigen Solarversorgung mit besonderem Vorteil im Sommer zur schnellen Vorkühlung des Kraftfahrzeugs genutzt werden kann. Ein solches, besonders vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemäßen Klimatisierungsvorrichtung, das hier auch als Boosten bezeichnet werden soll, umfasst die folgenden Schritte:

– elektrisches Betreiben des Peltier-Elementes,
– eingangsseitiges Verbinden des ersten Kanals und des zweiten Kanals jeweils mit dem Außenraum und Betreiben beider Gebläse solange bis eine Temperatur des Innenraums innerhalb vorbestimmter Grenzen um eine aktuelle Temperatur des Außenraums liegt,
– anschließend eingangsseitiges Verbinden des ersten Kanals mit dem Innenraum und Weiterbetreiben beider Gebläse.

The air conditioning device according to the invention is particularly suitable as an additional device that can be used because of their independent of an engine operation of the motor vehicle solar power supply with particular advantage in summer for rapid pre-cooling of the motor vehicle. Such a particularly advantageous method for operating the air-conditioning device according to the invention, which shall also be referred to as boosting here, comprises the following steps:

- electrical operation of the Peltier element,
- Input side connecting the first channel and the second channel respectively to the outside space and operating both fans until a temperature of the interior is within predetermined limits to a current temperature of the outside space,
- Then input-side connecting the first channel with the interior and continue driving both fans.

Ein solches Verfahren kann beispielsweise zeitgesteuert oder manuell, beispielsweise ferngesteuert initiiert werden, wenn der Fahrer ein in der Sonne abgestelltes und entsprechend aufgeheiztes Fahrzeug besteigen möchte. In diesem Zustand ist die Temperatur im Fahrzeuginneren deutlich höher als im Außenraum. Folglich ist es sinnvoll, kühlere Außenluft in den Innenraum zu blasen, wobei die resultierende Kühlung dadurch verstärkt wird, dass der Luftstrom mittels des Peltier-Elementes gekühlt wird. Dies erfolgt über den ersten Kanal. Mit anderen Worten wird der erste Kanal im Frischluftbetrieb betrieben. Gleichzeitig wird der zweite Kanal im zuvor beschriebenen „Außen-Umluft”-Betrieb betrieben, um eine bessere Abführung der Abwärme an der Warmseite des Peltier-Elementes zu erreichen. Dies stellt die effizienteste Art der Kühlung dar; jedoch nur solange, bis sich die Temperatur im Innenraum der Außentemperatur annähert. Die konkreten Temperaturgrenzwerte sind vom Fachmann in Ansehung des Einzelfalls festzulegen.Such a method can be initiated, for example, time-controlled or manually, for example by remote control, if the driver wishes to climb a vehicle parked in the sun and heated accordingly. In this condition, the temperature inside the vehicle is much higher than in the outer space. Consequently, it makes sense to blow cooler outside air into the interior, wherein the resulting cooling is enhanced by the fact that the air flow is cooled by the Peltier element. This is done via the first channel. In other words, the first channel is operated in the fresh air mode. At the same time, the second channel is operated in the previously described "outside recirculation" mode in order to achieve a better removal of the waste heat on the hot side of the Peltier element. This represents the most efficient way of cooling; but only until the temperature in the interior of the outside temperature approaches. The concrete ones Temperature limits shall be determined by the person skilled in the art in the light of the individual case.

Bevorzugt wird dieses Verfahren derart erweitert, dass, sobald die Temperatur des Innenraums unterhalb der Temperatur des Außenraums liegt, der zweite Kanal eingangsseitig mit dem Innenraum verbunden wird. Mit anderen Worten wird der erste Kanal vom Frischluft- auf den Umluft-Betrieb umgeschaltet. Hierdurch wird Kälteverlust im Innenraum vermieden. Der Innenraum kann auf sehr niedrige Temperaturen, deutlich niedriger als die Außentemperatur abgekühlt werden. Der zweite Kanal wird derweil weiter im „Außen-Umluft”-Betrieb betrieben, um wie oben erläutert, die Abwärme des Peltier-Elementes abzuführen. Der Übergang kann fließend erfolgen, wobei insbesondere kein Stopp der Gebläse erforderlich ist.Preferably, this method is extended such that, as soon as the temperature of the interior is below the temperature of the outer space, the second channel is connected on the input side to the interior. In other words, the first channel is switched from fresh air to recirculation mode. As a result, cold loss is avoided in the interior. The interior can be cooled to very low temperatures, much lower than the outside temperature. The second channel is meanwhile continued to operate in the "outside recirculation" mode to dissipate the waste heat of the Peltier element as explained above. The transition can be done fluently, in particular no stop of the blower is required.

Wie erläutert, wird diese Schnellkühlung vorzugsweise vor dem Motorstart des Kraftfahrzeugs durchgeführt, günstiger Weise noch bevor der Fahrer in das Fahrzeug eingestiegen ist.As explained, this rapid cooling is preferably carried out before the engine start of the motor vehicle, conveniently even before the driver has entered the vehicle.

Bezüglich der Energieversorgung bei der erläuterten Schnellabkühlung ist bevorzugt vorgesehen, dass das Peltier-Element primär aus aktuell mittels des Photovoltaik-Moduls erzeugter elektrischer Energie gespeist wird. Im Fall, dass die aktuell mittels des Photovoltaik-Moduls erzeugte elektrische Energie den aktuellen Energiebedarf des Peltier-Elementes übersteigt, wird bevorzugt überschüssige Energie in den elektrischen Energiespeicher eingespeist. Umgekehrt ist bevorzugt vorgesehen, im Fall, dass die aktuell mittels des Photovoltaik-Moduls erzeugte elektrische Energie den aktuellen Energiebedarf des Peltier-Elementes unterschreitet, fehlende Energie aus dem elektrischen Energiespeicher eingespeist wird. Dieses Energie-Management wird bevorzugt von der Steuerung der Leistungselektronik übernommen.With regard to the energy supply in the described rapid cooling is preferably provided that the Peltier element is fed primarily from currently produced by means of the photovoltaic module electrical energy. In the event that the electrical energy currently generated by means of the photovoltaic module exceeds the current energy requirement of the Peltier element, excess energy is preferably fed into the electrical energy store. Conversely, it is preferably provided that in the event that the electrical energy currently generated by means of the photovoltaic module falls short of the current energy requirement of the Peltier element, missing energy is fed from the electrical energy store. This energy management is preferably taken over by the control of the power electronics.

Wie erläutert, wird die erfindungsgemäße Klimatisierungsvorrichtung bevorzugt als Zusatzvorrichtung eingesetzt. Dies bedeutet, dass zusätzlicher Bauraumbedarf besteht. Bei einer besonders günstigen Ausgestaltung eines Kraftfahrzeugs, welches über eine erfindungsgemäße Klimatisierungsvorrichtung verfügt, ist vorgesehen, dass die Kanäle im Vorderwagen des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und das Peltier-Element eine motorseitige Wandung eines Wasserkastens durchsetzt, wobei die Innenseite der Wasserkastenwandung einen Wandbereich des ersten Kanals und die Außenseite der Wasserkastenwandung einen Wandbereich des zweiten Kanals bildet. Auf diese Weise lassen sich bauraumtechnische und thermische Anforderungen besonders gut miteinander verbinden. Die Nutzseite des Peltier-Elementes, d. h. seine Kaltseite ist im Wasserkasten angeordnet, sodass die hier stets entstehende Verdunstungskälte den Kühlungsprozess positiv unterstützt. Die Warmseite hingegen zeigt zum Motor, wo ohnehin bereits Abwärme anfällt.As explained, the air conditioning device according to the invention is preferably used as an additional device. This means that there is additional space requirement. In a particularly advantageous embodiment of a motor vehicle, which has an air conditioning device according to the invention, it is provided that the channels are arranged in the front of the vehicle and the Peltier element passes through an engine-side wall of a water box, the inside of the water box wall a wall portion of the first channel and the outside of the water box wall forms a wall portion of the second channel. In this way, space requirements and thermal requirements can be particularly well combined. The useful side of the Peltier element, d. H. its cold side is arranged in the water tank, so that the evaporative cold that always develops here positively supports the cooling process. The warm side, on the other hand, points to the engine, where waste heat is already generated anyway.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass sich der zweite Kanal eingangsseitig in einen der zwei Radkästen des Vorderwagens erstreckt. Dies bedeutet, dass zur Kühlung der Warmseite des Peltier-Elementes vergleichsweise kühle Luft angesaugt wird, die noch nicht durch die Abwärme des Motors aufgeheizt ist. Abgegeben werden kann die Luft aus dem zweiten Kanal dann ohne weiteres in den ohnehin warmen Motorraum. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass sich der zweite Kanal ausgangsseitig in den anderen der zwei Radkästen des Vorderwagens erstreckt. Mit anderen Worten wird die Luft im zweiten Kanal quer durch den Vorderwagen geführt. Hierdurch wird ein Lüftungskurzschluss zuverlässig vermieden.It is preferably provided that the second channel extends on the input side into one of the two wheel arches of the front end. This means that for cooling the hot side of the Peltier element comparatively cool air is sucked in, which is not yet heated by the heat of the engine. The air from the second channel can then easily be transferred to the already warm engine compartment. In a further development of the invention, however, it is provided that the second channel extends on the output side into the other of the two wheel arches of the front carriage. In other words, the air in the second channel is routed across the front end. As a result, a ventilation short circuit is reliably avoided.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der erste Kanal eingangsseitig in denselben Radkasten erstreckt, in den sich auch der zweite Kanal eingangsseitig erstreckt. Mit anderen Worten saugen bei dieser Ausgestaltung beide Kanäle die Luft im Wesentlichen vom selben Ort an, was auch für den ersten Kanal dieselben Vorteile hat wie oben im Zusammenhang mit dem zweiten Kanal erläutert.In a further development of the invention, it is provided that the first channel extends on the input side into the same wheel housing into which the second channel also extends on the input side. In other words, in this embodiment, both channels suck the air substantially from the same location, which also has the same advantages for the first channel as explained above in connection with the second channel.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der erste Kanal im Bereich des Wasserkasten Strömungsleitmittel aufweist, die alternativ so schaltbar sind, dass durch Betätigung des dem ersten Kanal zugeordneten Gebläses Luft aus dem Radkasten oder aus dem Wasserkasten ansaugbar ist. Mit anderen Worten ist der Ansaugort für den ersten Kanal zwischen Radkasten und Wasserkasten schaltbar. Da der nach oben offene Wasserkasten an der Scheibenwurzel der Windschutzscheibe endet, wird bei der entsprechenden Schaltstellung die Luft von hier angesaugt. Es hat sich gezeigt, dass im Standbetrieb die Luft im Bereich der Radkästen kühler ist als im Bereich der Scheibenwurzel, was im Wesentlichen auf die unterschiedlichen Grade der Sonneneinstrahlung an beiden Orten zurückzuführen ist. Im Fahrbetrieb hingegen liegt die Temperatur im Bereich der Scheibenwurzel wegen des Fahrtwindes niedriger als im Bereich des Radkastens. Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass die genannten Strömungsleitmittel im Bereich des Wasserkastens so angesteuert werden, dass die Luft im ersten Kanal im Standbetrieb aus dem Radkasten und im Fahrbetrieb aus dem Wasserkasten angesaugt wird.In a particularly advantageous embodiment of the invention, however, it is provided that the first channel has in the region of the water box Strömungsleitmittel, which are alternatively switched so that air from the wheel arch or from the water tank can be sucked by actuation of the blower associated with the first channel. In other words, the intake for the first channel between the wheel well and water box is switchable. Since the upwardly open water tank ends at the windscreen of the windshield, the air is sucked in from here at the corresponding switching position. It has been found that, in stationary operation, the air in the area of the wheel arches is cooler than in the area of the windscreen root, which is mainly due to the different degrees of solar radiation at both locations. When driving, however, the temperature in the area of the windscreen root is lower because of the wind than in the area of the wheel well. It is therefore preferably provided that the said flow guiding means are controlled in the region of the water box so that the air is sucked in the first channel in the stand mode from the wheel well and while driving from the water tank.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following specific description and the drawings.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Klimatisierungsvorrichtung, 1 a schematic representation of the air conditioning device according to the invention,

2 die Klimatisierungsvorrichtung von 1 in zwei unterschiedlichen Stellungen gem. dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren, 2 the air conditioning device of 1 in two different positions acc. the operating method according to the invention,

3 eine bevorzugte Kanalführung der erfindungsgemäßen Klimatisierungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug in drei Ansichten. 3 a preferred ducting of the air conditioning device according to the invention in a motor vehicle in three views.

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche oder analoge Bauteile hin.Like reference numerals in the figures indicate like or analogous components.

1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Klimatisierungsvorrichtung 10. Diese umfasst zwei Hauptkanäle, nämlich einen ersten Hauptkanal 12, der hier auch als Kaltkanal angesprochen werden soll, und einen zweiten Hauptkanal 14, der hier auch als Warmkanal angesprochen werden soll. In jedem der Hauptkanäle 12, 14 ist ein Gebläse 121 bzw. 141 angeordnet. Die Gebläse können als Radial- oder Axialgebläse ausgebildet sein. Weiter ist ein Peltier-Element 20 vorgesehen, dessen Kaltseite 212 den Kaltkanal 12 durchsetzt und dessen Warmseite 214 den Warmkanal 14 durchsetzt. Der Körper des Peltier-Elementes 20 ist als Wärmetauscher ausgebildet, d. h. er weist eine beispielsweise durch Rippen oder Noppen vergrößerte Oberfläche auf, sodass die den Kanal 12, 14 durchströmende Luft bei der Durchströmung der Kalt- bzw. Warmseite des Peltier-Elementes 20 mit diesem effizient Wärme austauschen kann. 1 shows a highly schematic representation of an air conditioning device according to the invention 10 , This comprises two main channels, namely a first main channel 12 , which is also to be addressed here as a cold channel, and a second main channel 14 , which should also be addressed here as a warm channel. In each of the main channels 12 . 14 is a fan 121 respectively. 141 arranged. The blower can be designed as a radial or axial blower. Next is a Peltier element 20 provided, whose cold side 212 the cold runner 12 interspersed and its warm side 214 the warm channel 14 interspersed. The body of the Peltier element 20 is designed as a heat exchanger, ie it has an enlarged example by ribs or knobs surface, so that the channel 12 . 14 air flowing through during the flow through the cold or hot side of the Peltier element 20 can exchange heat efficiently with this.

Der Kaltkanal 12 ist im Montageendzustand ausgangsseitig mit dem Innenraum eines Kraftfahrzeugs verbunden, wie durch den Innenraum-Abluftpfeil 30 angedeutet. Eingangsseitig ist der Kaltkanal 12 alternativ mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs, wie durch den Innenraum-Zuluftpfeil 31 angedeutet, oder mit dem Außenraum, wie durch den Außenraumzuluftpfeil 32 angedeutet, verbindbar. Hierzu ist eine schaltbare Klappe 122 vorgesehen.The cold runner 12 is in the final assembled state output side connected to the interior of a motor vehicle, as through the interior exhaust air arrow 30 indicated. On the input side is the cold runner 12 alternatively with the interior of the motor vehicle, as through the interior Zuluftpfeil 31 indicated, or with the outside space, as by the Außenraumzuluftpfeil 32 indicated, connectable. This is a switchable flap 122 intended.

Der Warmkanal 14 ist im Montageendzustand ausgangsseitig mit dem Außenraum verbunden, wie durch den Außenraumabluftpfeil 33 angedeutet. Eingangsseitig ist der Warmkanal 14 alternativ mit dem Kraftfahrzeuginnenraum, wie durch den Innenraumzuluftpfeil 34 angedeutet, oder mit dem Außenraum, wie durch den Außenraum-Zuluftpfeil 35 angedeutet, verbindbar. Hierzu ist eine schaltbare Klappe 142 vorgesehen.The warm channel 14 is connected in the final assembled state output side to the outside space, as by the Außenraumabluftpfeil 33 indicated. The input side is the hot runner 14 alternatively with the motor vehicle interior, as by the Innenraumzuluftpfeil 34 indicated, or with the outside space, as by the outside air supply arrow 35 indicated, connectable. This is a switchable flap 142 intended.

Die Energie zum Betrieb des Peltier-Elementes 20 und vorzugsweise auch zum Antrieb der Gebläse 121, 141 stammt primär aus einem nicht dargestellten Solarmodul, welches an geeigneter Stelle des Kraftfahrzeugs, beispielsweise auf dessen Dach angeordnet sein kann. Das Solarmodul ist über eine ebenfalls nicht dargestellte Leistungselektronik mit einem ebenfalls nicht dargestellten Energiespeicher, insbesondere einer Batterie verbunden, sodass überschüssige Solarenergie zum Aufladen des Energiespeichers genutzt bzw. fehlende Energie zum Betrieb des Peltier-Elementes 20 aus dem Energiespeicher zugeschossen werden kann. Die Steuerung der Klappen 122, 142 erfolgt über eine in den Figuren nicht dargestellte Steuerung.The energy to operate the Peltier element 20 and preferably also for driving the blower 121 . 141 comes primarily from a solar module, not shown, which can be arranged at a suitable location of the motor vehicle, for example on the roof. The solar module is connected via a power electronics, also not shown with an energy storage, also not shown, in particular a battery, so that excess solar energy used to charge the energy storage or lack of energy to operate the Peltier element 20 can be shot from the energy storage. The control of the flaps 122 . 142 takes place via a controller, not shown in the figures.

2 zeigt in zwei Teilfiguren a, b zwei aufeinander folgende Betriebsstellungen im Rahmen eines besonders vorteilhaften Steuerungsverfahrens, welches hier auch als „Boosten” angesprochen werden soll. Das Boosten eignet sich insbesondere zur Schnellkühlung des Innenraums eines über längere Zeit in der Sonne abgestellten Kraftfahrzeugs. In diesem Zustand ist der Innenraum erheblich aufgeheizt und das Solarmodul liefert viel elektrische Energie. Am Peltier-Element 20 wird eine Spannung angelegt, sodass sich seine Kaltseite 212 abkühlt und sich seine Warmseite 214 erwärmt. Die Klappen 122, 142 werden so eingestellt, dass die Kanäle 12, 14 beide mit dem Außenraum verbunden sind, wie durch die Außenraum-Zuluftpfeile 32, 35 angedeutet. Angetrieben durch die Gebläse 121, 141 bildet sich ein Frischluftzustrom in den Kraftfahrzeuginnenraum durch den Kaltkanal 12 aus, wie durch den Innenraumabluftpfeil 30 angedeutet. Hierdurch wird Luft aus dem Außenraum, die deutlich kühler ist als der Innenraum des Kraftfahrzeugs, in den Innenraum geblasen. Zusätzlich wird die in den Innenraum eingebrachte Frischluft durch die Kaltseite 212 des Peltier-Elementes 20 gekühlt. Zur Steigerung der Kühleffizienz wird gleichzeitig die an der Warmseite 214 des Peltier-Elementes 20 anfallende Wärme über von außen zugeführte Frischluft wieder in den Außenraum abgeführt, wie durch den Außenraum-Abluftpfeil 33 angedeutet. Sobald die Temperatur des Innenraums in etwa derjenigen des Außenraums entspricht (die exakten Grenzwerte dieser Entsprechung können vom Fachmann anhand der Erfordernisse des Einzelfalls eingestellt werden), schaltet das System auf den in 2b gezeigten Zustand um. Dieser unterscheidet sich von dem in 2a gezeigten Zustand durch die Stellung der Klappe 122 des Kaltkanals 12. Diese ist so geschaltet, dass der Kaltkanal 12 eingangsseitig mit dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wie durch den Innenraum-Zuluftpfeil 31 angedeutet. Mit anderen Worten arbeitet das System in diesem Zustand im Umluftbetrieb, wobei die Umluftströmung an der Kaltseite 212 des Peltier-Elementes 20 abgekühlt wird. Auch in diesem Zustand wird die Wärme des Warmteils 214 des Peltier-Elementes 20 über den Luftstrom im Warmkanal 14 abgeführt. 2 shows in two sub-figures a, b two consecutive operating positions in the context of a particularly advantageous control method, which should be addressed here as "boosting". The boosting is particularly suitable for rapid cooling of the interior of a long-term parked in the sun motor vehicle. In this state, the interior is considerably heated and the solar module provides a lot of electrical energy. At the Peltier element 20 a voltage is applied so that its cold side 212 it cools down and its warm side 214 heated. The flaps 122 . 142 are adjusted so that the channels 12 . 14 both are connected to the outside space, as by the outside air supply arrows 32 . 35 indicated. Powered by the fans 121 . 141 A fresh air inflow forms in the motor vehicle interior through the cold runner 12 as through the interior exhaust dart 30 indicated. As a result, air from the outer space, which is significantly cooler than the interior of the motor vehicle, blown into the interior. In addition, the introduced into the interior fresh air through the cold side 212 of the Peltier element 20 cooled. To increase the cooling efficiency is at the same time on the hot side 214 of the Peltier element 20 accumulating heat via externally supplied fresh air discharged back into the outside, as by the outdoor exhaust air arrow 33 indicated. As soon as the temperature of the interior is approximately equal to that of the outside (the exact limits of this correspondence can be set by the skilled person on the basis of the requirements of the individual case), the system switches to the in 2 B shown state. This differs from the one in 2a shown state by the position of the flap 122 of the cold runner 12 , This is switched so that the cold runner 12 Input side is connected to the interior of the motor vehicle, as through the interior Zuluftpfeil 31 indicated. In other words, the system operates in this state in the recirculation mode, wherein the circulating air flow on the cold side 212 of the Peltier element 20 is cooled. Even in this condition, the heat of the hot part 214 of the Peltier element 20 over the air flow in the warm channel 14 dissipated.

Für den Fachmann ist es in Anbetracht des geschilderten Boost-Verfahrens ein leichtes, weitere, nicht im Detail gezeigte Betriebsarten, wie beispielsweise eine vollständige oder teilweise Entlüftung des Innenraums über den Warmkanal 14, wobei die Warmkanal-Eingangsklappe 142 umgeschaltet wäre, zu erkennen und in ihrer Wirkungsweise zu verstehen. Spezielle Abstimmungen, etwa Leistungsaufnahme des Peltier-Elementes, Gebläsestärke, Auslegung des Solarmoduls etc. sind dem Fachmann jeweils anhand der Erfordernisse des Einzelfalls vorbehalten.For the expert it is a light, in view of the described boost method other operating modes, not shown in detail, such as a complete or partial ventilation of the interior via the hot runner 14 , where the hot runner inlet flap 142 would be switched over, to recognize and to understand their mode of action. Special votes, such as power consumption of the Peltier element, blower strength, design of the solar module, etc. are reserved to those skilled in each case on the basis of the requirements of the case.

3 zeigt eine besonders günstige Kanalführung für die erfindungsgemäße Klimatisierungsvorrichtung im Vorderwagen eines nicht im Detail gezeigten Kraftfahrzeugs. Die Teilfiguren 3a, 3b und 3c zeigen in sehr starker Schematisierung eine Vorderansicht, eine fahrerseitige Seitenansicht und eine beifahrerseitige Seitenansicht der in ein Kraftfahrzeug eingebauten Klimatisierungsvorrichtung 10. Der in den 1 und 2 gezeigte Zentralausschnitt befindet sich im Bereich eines Wasserkastens 40, der sich unterhalb einer Windschutzscheibe 42 des Kraftfahrzeugs befindet und zum Auffangen und zur Ableitung von Regen- und Kondenswasser, welches etwa aus einer nicht dargestellten, serienmäßigen Klimaanlage stammen kann, dient. Die dem Motorblock 44 zugewandte Seitenwand 401 des Wasserkastens 40 bildet die Trennwand zwischen dem Warmkanal 14, der dem Motorblock 44 zugewandt ist, und dem Kaltkanal 12. Bei der Vorderansicht der 3a ist daher nur der Warmkanal 14 sichtbar. Zum Ansaugen von Frischluft weist er eine eingangsseitige Kanalverlängerung 143 auf, die sich in den beifahrerseitigen Radkasten 46 erstreckt. Dies ist in den 3a und 3c durch den Außenraum-Zuluftpfeil 35 angedeutet. Alternativ kann, wie durch den Innenraum-Zuluftpfeil 34 angedeutet, auch Luft aus dem Fahrzeuginnenraum in den Warmkanal 14 angesaugt werden. Die entsprechenden Klappen sind in 3 nicht im Detail dargestellt. Weiter weist der Warmkanal 14 eine ausgangsseitige Kanalverlängerung 144 auf, die sich in den fahrerseitigen Radkasten 48 erstreckt. Nach hier wird warme Abluft ausgeblasen, wie durch den Außenraum-Abluftpfeil 33 angedeutet. 3 shows a particularly favorable ducting for the air conditioning device according to the invention in the front of a motor vehicle not shown in detail. The subfigures 3a . 3b and 3c show in very strong schematization a front view, a driver side view and a passenger side view of the built in a motor vehicle air conditioning device 10 , The in the 1 and 2 The central section shown is located in the area of a water box 40 standing below a windshield 42 of the motor vehicle and for collecting and discharging rain and condensation, which may come from a non-illustrated, standard air conditioning, serves. The engine block 44 facing side wall 401 the water box 40 forms the partition between the hot runner 14 , the engine block 44 facing, and the cold runner 12 , In the front view of the 3a is therefore only the hot runner 14 visible, noticeable. For the intake of fresh air, it has an input-side channel extension 143 on, located in the passenger-side wheel arch 46 extends. This is in the 3a and 3c through the outside air supply arrow 35 indicated. Alternatively, as through the interior air supply arrow 34 indicated, even air from the vehicle interior in the hot runner 14 be sucked. The corresponding flaps are in 3 not shown in detail. Next has the hot runner 14 an output-side channel extension 144 on, located in the driver's side wheel arch 48 extends. After here, warm exhaust air is blown out, as by the outdoor exhaust air arrow 33 indicated.

Der Kaltkanal 12 erstreckt sich im Inneren des Wasserkastens 40, wodurch eine zusätzliche Kühlung erfolgt. Wie durch den Innenraum-Abluftpfeil 30 angedeutet, führt er ausgangsseitig in den Innenraum des Kraftfahrzeugs. Eingangsseitig weist er eine eingangsseitige Kanalverlängerung 123 auf, die, wie durch den Innenraum-Zuluftpfeil 31 und den Außenraum-Zuluftpfeil 32 angedeutet, alternativ mit dem Innen- und dem Außenraum des Kraftfahrzeugs verbindbar ist. Die entsprechenden Klappenelemente sind in 3 nicht im Detail dargestellt. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform von 3 ist ein zusätzlicher Kanaleingang vorgesehen, wie durch den alternativen Außenraum-Zuluftpfeil 32' angedeutet. Der entsprechende Kanaleingang befindet sich innerhalb des Wasserkastens 40. Wie insbesondere in 3c erkennbar, wird durch ihn Luft von der Wurzel der Windschutzscheibe 42 angesaugt. Obgleich jeder der in 3c gezeigten Außenluft-Eingänge zum Kaltkanal 12 allein vorliegen kann, ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass beide Zugänge realisiert sind und dass alternativ zwischen ihnen mittels geeigneter Klappen umgeschaltet werden kann. So erfolgt der Zuluft-Zustrom im Standbetrieb bevorzugt gem. Außenraum-Zuluftpfeil 32 und im Fahrbetrieb gem. dem alternativen Außenraum-Zuluftpfeil 32'. Hierdurch kann die Luft in den Kaltkanal 12 stets von dort angesaugt werden, wo im aktuellen Betrieb die niedrigste Temperatur herrscht.The cold runner 12 extends inside the water box 40 , whereby additional cooling takes place. As through the interior exhaust dart 30 indicated, he leads the output side in the interior of the motor vehicle. On the input side, it has an input-side channel extension 123 on that, as through the interior air supply arrow 31 and the outside air supply arrow 32 indicated, alternatively connectable to the interior and the exterior of the motor vehicle. The corresponding flap elements are in 3 not shown in detail. In the particularly preferred embodiment of 3 an additional channel entrance is provided, such as through the alternative outdoor supply air arrow 32 ' indicated. The corresponding channel entrance is located within the water box 40 , As in particular in 3c recognizable, through him is air from the root of the windshield 42 sucked. Although each of the in 3c shown outside air inputs to the cold runner 12 alone, it is particularly preferably provided that both accesses are realized and that alternatively can be switched between them by means of suitable flaps. Thus, the supply air inflow takes place in stationary mode preferably gem. Outer space Zuluftpfeil 32 and in driving gem. the alternative outdoor supply air arrow 32 ' , This allows the air in the cold runner 12 always be sucked in from where the lowest temperature prevails in the current operation.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere können Leistung der einzelnen elektrischen Elemente, Dimensionen der mechanischen Elemente und Steuerschemata vom Fachmann in Ansehung des Einzelfalls ausgelegt werden.Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figures represent only illustrative embodiments of the present invention. In the light of the disclosure herein, those skilled in the art will be offered a wide range of possible variations. In particular, the power of the individual electrical elements, dimensions of the mechanical elements and control schemes can be designed by a person skilled in the art with regard to the individual case.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: KlimatisierungsvorrichtungAir conditioning device
1212: Kaltkanal von 10 Cold runner of 10
121121: Gebläse in 12 Blower in 12
122122: Eingangsklappe von 12 Entrance flap of 12
123123: eingangsseitige Kanalverlängerung von 12 input-side channel extension of 12
1414: Warmkanal von 10 Hot runner of 10
141141: Gebläse in 14 Blower in 14
142142: Eingangsklappe von 14 Entrance flap of 14
143143: eingangsseitige Kanalverlängerung von 14 input-side channel extension of 14
144144: ausgangsseitige Kanalverlängerung von 14 output-side channel extension from 14
2020: Peltier-ElementPeltier element
212212: Kaltseite von 20 Cold side of 20
214214: Warmseite von 20 Warm side of 20
3030: Innenraum-AbluftpfeilIndoor air arrow
3131: Innenraum-ZuluftpfeilInterior Zuluftpfeil
3232: Außenraum-ZuluftpfeilOuter space Zuluftpfeil
32'32 ': alternativer Außenraum-Zuluftpfeilalternative outdoor supply air arrow
3333: Außenraum-AbluftpfeilExterior exhaust Arrow
3434: Innenraum-ZuluftpfeilInterior Zuluftpfeil
3535: Außenraum-ZuluftpfeilOuter space Zuluftpfeil
4040: Wasserkastencistern
401401: motorblockseitige Wand von 40 engine block side wall of 40
4242: WindschutzscheibeWindshield
4444: Motorblockblock
4646: beifahrerseitiger RadkastenPassenger side wheel arch
4848: fahrerseitiger Radkastendriver's side wheel arch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

FR 2913919 A1 [0003]

Claims

Air conditioning device for a motor vehicle, comprising - a first channel ( 12 ), the fluidically both input side and output side connectable to an interior of the motor vehicle and thermally with a cold side ( 212 ) of a Peltier element ( 20 ), so that one of a blower device ( 121 . 141 ) driven air flow from the interior via the first channel ( 12 ) back into the interior conductive and thereby by thermal interaction with the cold side ( 212 ) of the Peltier element ( 20 ) is coolable, - a second channel ( 14 ), which can be connected on the input side to the interior and on the output side with an exterior space surrounding the motor vehicle, and thermally connected to a hot side (FIG. 214 ) of the Peltier element ( 20 ), so that one of the blower device ( 121 . 141 ) driven air flow from the interior via the second channel ( 14 ) into the outer space and thereby by thermal interaction with the hot side ( 214 ) of the Peltier element ( 20 ) is heatable, and - flow guiding means ( 122 . 142 ) for controlling the air flows through the first ( 12 ) and the second channel ( 14 ), - via a power electronics with the Peltier element ( 20 ) and an electrical energy storage coupled photovoltaic module, characterized in that each channel ( 12 . 14 ) on the input side by means of independently controllable flow guiding means ( 122 . 142 ) is connectable to the exterior and the blower device ( 121 . 141 ) two separate, independently controllable blowers ( 121 . 141 ), of which each of the channels ( 12 . 14 ) is assigned one each.

Air conditioning device according to claim 1, characterized in that the first channel ( 12 ) associated first blower ( 121 ) in the lumen of the first channel ( 12 ) and the second channel ( 14 ) associated second blower ( 141 ) is arranged in the lumen of the second channel.

Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that each channel ( 12 . 14 ) as Strömungsleitmittel a controllable flap arrangement ( 122 . 142 ), by means of which in each case one connected to the interior of the circulating air supply line and a fresh air supply line connected to the outside space are alternatively connectable to the input side to the respective channel.

Method for operating an air-conditioning device according to one of the preceding claims, comprising the following steps: - electrically operating the Peltier element ( 20 ), - input-side connection of the first channel ( 12 ) and the second channel ( 14 ) each with the outside space and operating both fans ( 121 . 141 ) until a temperature of the interior is within predetermined limits around a current temperature of the outer space, - then connecting the first channel on the input side ( 12 ) with the interior and continued operation of both blowers ( 121 . 141 ).

A method according to claim 4, characterized in that, as soon as the temperature of the interior is below the temperature of the external space, the first channel ( 12 ) is connected on the input side to the interior.

Method according to one of claims 4 to 5, characterized in that it is carried out before an engine start of the motor vehicle.

Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that the Peltier element ( 20 ) is fed primarily from currently produced by means of the photovoltaic module electrical energy.

A method according to claim 7, characterized in that in the case that the electrical energy currently generated by means of the photovoltaic module, the current energy requirement of the Peltier element ( 20 ) exceeds, excess energy is fed into the electrical energy storage.

Method according to one of claims 7 to 8, characterized in that in the case that the current electrical energy generated by the photovoltaic module, the current energy demand of the Peltier element ( 20 ), missing energy is fed from the electrical energy storage.

Motor vehicle comprising an air-conditioning device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the channels ( 12 . 14 ) are arranged in the front of the motor vehicle and the Peltier element ( 20 ) an engine-side wall ( 401 ) a water box ( 40 ), wherein the inside of the water box wall ( 401 ) a wall portion of the first channel ( 12 ) and the outside of the water box wall ( 402 ) a wall portion of the second channel ( 14 ).

Motor vehicle according to claim 10, characterized in that the second channel ( 14 ) on the input side into a ( 46 ) of the two wheel arches ( 46 . 48 ) of the front endcarriage.

Motor vehicle according to claim 11, characterized in that the first channel ( 12 ) in input side in the same wheel house ( 46 ).

Motor vehicle according to one of claims 10 to 12, characterized in that the second channel ( 14 ) on the output side in the other ( 48 ) of the two wheel arches ( 46 . 48 ) of the front endcarriage.

Motor vehicle according to claim 12, characterized in that the first channel ( 12 ) in the region of the water box ( 40 ) Flow guide means, which are alternatively switchable so that by actuation of the first channel ( 12 ) associated blower ( 121 ) Air from the wheelhouse ( 46 ) or from the water tank ( 40 ) is sucked.