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Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimatisierungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 3.
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Derartige Klimatisierungseinrichtungen und Verfahren zum Betreiben von solchen Klimatisierungseinrichtungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik, insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Solche Klimatisierungseinrichtungen werden üblicherweise auch als „Klimaanlagen” bezeichnet. Eine solche Klimatisierungseinrichtung beziehungsweise Klimaanlage umfasst einen Kältemittelkreislauf, welcher von einem Kältemittel durchströmbar ist. In dem Kältemittelkreislauf ist ein Verdichter der Klimatisierungseinrichtung angeordnet. Mittels des Verdichters wird das Kältemittel verdichtet. Die Klimatisierungseinrichtung umfasst üblicherweise auch einen Kondensator zum Kondensieren des Kältemittels. Darüber hinaus ist üblicherweise ein Expansionsventil zum Expandieren des Kältemittels vorgesehen.
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Darüber hinaus weist die Klimatisierungseinrichtung einen in dem Kältemittelkreislauf angeordneten Verdampfer auf. Mittels des Verdampfers wird das Kältemittel verdampft. Durch das Verdampfen des Kältemittels wird Luft gekühlt, die den Verdampfer umströmt, wobei ein Wärmeübergang von der den Verdampfer umströmenden Luft über den Verdampfer an das Kältemittel erfolgt. Die mittels der Klimatisierungseinrichtung gekühlte Luft wird anschließend gegebenenfalls wieder erwärmt und einem Innenraum des Fahrzeugs zugeführt. Dadurch kann der Innenraum des Fahrzeugs mit mittels der Klimatisierungseinrichtung klimatisierter, das heißt temperierte Luft versorgt werden. Dadurch kann insbesondere bei hohen Außentemperaturen in dem Innenraum des Kraftwagens eine gegenüber der Außentemperatur geringere Innentemperatur eingestellt werden, so dass angenehme und komfortable Bedingungen im Innenraum eingestellt werden können.
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Beim Umströmen des Verdampfers und beim Kühlen der Luft kann in der Luft enthaltene Feuchtigkeit an einer Oberfläche des Verdampfers kondensieren, so dass auf der Oberfläche Wassertropfen entstehen. Zu einer solchen Entstehung von Wassertropfen auf der Oberfläche des Verdampfers kann es insbesondere dann kommen, wenn die zu kühlende Luft eine hohe Luftfeuchte aufweist. Laufen die Wassertropfen nicht von dem Verdampfer ab und verbleiben sie beispielsweise innerhalb eines Klimakastens, in dem der Verdampfer angeordnet ist, so kann es zu einer Verdampfung der Wassertropfen kommen. Dies kann dazu führen, dass im Innenraum des Kraftwagens Scheiben desselben beschlagen.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, die Oberfläche des Verdampfers chemisch zu behandeln, so dass die Wassertropfen schnell vom Verdampfer ablaufen und somit nicht verdampft werden können. Eine solche chemische Oberflächenbehandlung ist jedoch sehr kostenaufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Klimatisierungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Klimatisierungseinrichtung zu schaffen, bei welchen das Beschlagen von Scheiben im Innenraum des Fahrzeugs auf einfache und kostengünstige Weise vermieden werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Klimatisierungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Klimatisierungseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein Beschlagen von Scheiben im Innenraum des Fahrzeugs auf einfache und kostengünstige Weise vermeiden lässt, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Aktor vorgesehen, mittels welchem zum Entfernen von Wassertropfen auf einer Oberfläche des Verdampfers dieser in Schwingung zu versetzen ist. Mit anderen Worten wird der Verdampfer mittels des Aktors in Schwingung versetzt. Dadurch kann realisiert werden, dass etwaige, durch Kondensation auf der Oberfläche des Verdampfers entstehende Wassertropfen nicht verfließen, sondern aufgrund ihrer Oberflächenspannung eine zumindest im Wesentlichen rundliche beziehungsweise kugelige Form beibehalten, so dass die Wassertropfen in der Folge schnell von der Oberfläche des Verdampfers abfließen. Dadurch kann vermieden werden, dass die Wassertropfen in einem Klimakasten der Klimatisierungseinrichtung verdampft werden und zu Scheibenbeschlag führen. Das Entfernen der Wassertropfen von der Oberfläche erfolgt somit mittels des Aktors mechanisch, so dass auf Oberflächenbehandlungen, insbesondere auf chemische Oberflächenbehandlungen des Verdampfers, verzichtet werden kann.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Schwingung eine Frequenz von 55 Hertz aufweist. Mit anderen Worten wird der Verdampfer mittels des Aktors in Schwingung mit einer Frequenz von 55 Hertz versetzt beziehungsweise mit einer Frequenz von etwa 55 Hertz angeregt. Es hat sich nämlich gezeigt, dass dadurch ein besonders effektives Entfernen der Wassertropfen von der Oberfläche des Verdampfers bewirkt werden kann.
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Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 3 angegebenen Art, wobei es erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass zum Entfernen von Wassertropfen auf einer Oberfläche des Verdampfers der Verdampfer mittels wenigstens eines Aktors in Schwingung versetzt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figuralleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der Fig. eine schematische Darstellung einer Klimatisierungseinrichtung für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Aktor, mittels welchem ein Verdampfer der Klimatisierungseinrichtung in Schwingung versetzt wird, um dadurch Wassertropfen von einer Oberfläche des Verdampfers zu entfernen.
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Die Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Klimatisierungseinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Klimatisierungseinrichtung 10 wird auch als „Klimaanlage” bezeichnet und dient dazu, einen Innenraum des Kraftwagens mit temperierter Luft zu versorgen. Hierzu weist die Klimatisierungseinrichtung 10 einen Kältemittelkreislauf 12 auf, welcher von einem Kältemittel gemäß Richtungspfeilen durchströmbar ist. Die Klimatisierungseinrichtung 10 umfasst einen Verdichter 14, welcher auch als „Kompressor” bezeichnet wird und von dem Kältemittel durchströmbar ist. Mittels des Verdichters 14 wird das Kältemittel verdichtet.
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In Strömungsrichtung des Kältemittels durch den Kältemittelkreislauf 12 ist stromab des Verdichters 14 in dem Kältemittelkreislauf 12 ein Kondensator 16 angeordnet, mittels welchem das den Kondensator 16 durchströmende Kältemittel nach dem Verdichten gekühlt und dadurch kondensiert wird. Zur Realisierung einer effektiven und effizienten Kondensierung ist dem Kondensator 16 ein Lüfter 18 zum Fördern von Luft zugeordnet. Der Kondensator 16 wird mit der mittels des Lüfters 18 geförderten Luft beaufschlagt, so dass ein Wärmeübergang von dem den Kondensator 16 durchströmenden Kältemittel über den Kondensator 16 an die den Kondensator 16 umströmende und mittels des Lüfters 18 geförderte Luft erfolgen kann. Der Kondensator 16 weist beispielsweise Kondensatorrippen auf, welche sich zumindest im Wesentlichen mäanderförmig erstrecken können. Dadurch weist der Kondensator 16 insgesamt eine besonders große Oberfläche auf, so dass ein effektiver Wärmeübergang von dem Kältemittel über den Kondensator 16 an die den Kondensator 16 umströmende Luft erfolgen kann.
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In dem Kältemittelkreislauf 12 ist auch ein Expansionsventil 20 der Klimatisierungseinrichtung 10 angeordnet. Das Expansionsventil 20 dient zum Expandieren des verdichteten und kondensierten Kältemittels. Schließlich umfasst die Klimatisierungseinrichtung 10 einen in dem Kältemittelkreislauf 12 angeordneten Verdampfer 22, mittels welchem das expandierte Kältemittel verdampft wird. Durch das Verdampfen des Kältemittels wird den Verdampfer 22 umströmende Luft gekühlt. Dabei erfolgt ein Wärmeübergang von der den Verdampfer 22 umströmenden Luft über den Verdampfer 22 an das den Verdampfer 22 durchströmende Kältemittel.
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Die mittels des Verdampfers 22 zu kühlende Luft wird beispielsweise mittels eines Gebläses 24 der Klimatisierungseinrichtung 10 gefördert. Die gekühlte Luft wird mittels des Gebläses 24 beispielsweise einem Innenraum des Fahrzeugs zugeführt, so dass dadurch der Innenraum mit der mittels der Klimatisierungseinrichtung 10 klimatisierten beziehungsweise temperierten Luft versorgt werden kann. Der Verdampfer 22 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Verdampferrippen auf, welche sich vorzugsweise zumindest im Wesentlichen mäanderförmig erstrecken. Die Verdampferrippen sind von dem Kältemittel durchströmbar. Somit weist der Verdampfer 22 eine besonders große Oberfläche auf, so dass ein besonders effektiver Wärmeübergang von dem Kältemittel über den Verdampfer 22 an die den Verdampfer 22 umströmende Luft erfolgen kann. Der Verdampfer 22 und das Gebläse 24 sind beispielsweise in einem in der Fig. nicht dargestellten Klimakasten der Klimatisierungseinrichtung 10 angeordnet.
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Weist die den Verdampfer 22 umströmende Luft eine hohe Luftfeuchte auf, so kann in der den Verdampfer 22 umströmenden Luft enthaltene Feuchtigkeit an einer Oberfläche des Verdampfers 22 beziehungsweise der Verdampferrippen kondensieren, so dass an der Oberfläche Wassertropfen entstehen. Falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind und die Wassertropfen nicht von dem Verdampfer 22 abtropfen beziehungsweise abfließen, können die Wassertropfen in dem Klimakasten verdampfen, so dass daraus entstehender Wasserdampf in den Innenraum geleitet wird. Dadurch können Scheiben des Fahrzeugs im Innenraum beschlagen.
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Um diesen Scheibenbeschlag auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden, umfasst die Klimatisierungseinrichtung 10 nun einen in der Fig. besonders schematisch dargestellten Aktor 26, mittels welchem der Verdampfer 22 in Schwingung versetzt wird. Vorzugsweise wird der Verdampfer 22 in Schwingung mit einer Frequenz von 55 Hertz versetzt. Dadurch bleiben die auf der Oberfläche des Verdampfers 22 kondensierten Wassertropfen aufgrund ihrer Oberflächenspannung stabil zusammen und behalten ihre rundliche beziehungsweise kugelförmige Form bei, wodurch die Wassertropfen schnell von der Oberfläche des Verdampfers 22 abfließen können. Somit kann eine Kondensation der abgeflossenen Wassertropfen vermieden werden, so dass in der Folge auch der genannte Scheibenbeschlag vermieden werden kann. Durch das Versetzen des Verdampfers 22 in Schwingung können die Wassertropfen von der Oberfläche des Verdampfers 22 entfernt werden, wobei eine mechanische Entfernung der Wassertropfen von der Oberfläche realisiert ist. Somit kann eine chemische, kostenintensive Behandlung der Oberfläche des Verdampfers 22 vermieden werden.
