DE102014112545A1

DE102014112545A1 - Kältemittelkreis-Kompaktaggregat für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102014112545A1
Application number: DE102014112545.2A
Authority: DE
Inventors: Ingo Wegener; Makoto Ikegami
Original assignee: Denso Automotive Deutschland GmbH
Current assignee: Denso Automotive Deutschland GmbH
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2034-09-02
Also published as: DE102014112545B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kompaktaggregat (10) zur Klimatisierung für ein Kraftfahrzeug (100). Das Kompaktaggregat (10) umfasst einen Kältemittel-Primärkreislauf mit einem Kompressor (12), einen stromabwärts vom Kompressor angeordneten ersten Wärmetauscher (14), einen stromabwärts vom ersten Wärmetauscher (14) angeordnetes Expansionsorgan (16) und einen stromabwärts vom Expansionsorgan (16) und stromaufwärts vom Kompressor (12) angeordneten zweiten Wärmetauscher (18). Das Kompaktaggregat (10) umfasst des Weiteren Anschlüsse (26) für einen fluidbasierten, vorzugsweise wasserbasierten, Kühlmittel-Sekundärkeislauf mit einem ersten Leitungsabschnitt (28), welcher über den ersten Wärmetauscher (14) mit dem Kältemittel-Primärkreislauf wärmetauschend in Kontakt steht, und einen zweiten Leitungsabschnitt (30), welcher über den zweiten Wärmetauscher (18) mit dem Kältemittel-Primärkreislauf wärmetauschend in Kontakt steht. Das Kompaktaggregat (10) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Primärkreislauf mit einem entflammbaren Kältemittel befüllt und hermetisch geschlossen ist, und das Kompaktaggregat (10) von einem Gehäuse (32) umgeben ist, bei welchem in Bezug zur im Kraftfahrzeug (100) vorgesehenen Einbaulage auf der Unterseite ein Auslass (34; 52) angeordnet ist, welcher in fluiddynamischer Verbindung mit dem Innenraum des Gehäuses (32) steht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kompakt-Aggregat zur Klimatisierung für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kompakt-Aggregat sowie ein Verfahren zur Notfallbehandlung einer Klimatisierungseinrichtung mit einem solchen Kompakt-Aggregat.
Gattungsgemäße Kompaktaggregate umfassen dabei typischerweise einen Kältemittel-Primärkreislauf sowie Anschlüsse für einen Kühlmittel-Sekundärkreislauf.
Der Kältemittel-Primärkreislauf umfasst seinerseits einen Kompressor, einen stromabwärts vom Kompressor angeordneten ersten Wärmetauscher, ein stromabwärts vom ersten Wärmetauscher angeordnetes Expansionsorgan und einen stromabwärts vom Expansionsorgan und stromaufwärts vom Kompressor angeordneten zweiten Wärmetauscher. Der Abschnitt stromabwärts vom Kompressor und stromaufwärts vom Expansionsorgan wird auch Hochdruckabschnitt und der Abschnitt stromabwärts vom Expansionsorgan und stromaufwärts vom Kompressor wird auch Niederdruckabschnitt genannt. Der Kühlmittel-Sekundärkreislauf umfasst seinerseits Anschlüsse für einen fluidbasierten Kühlmittel-Sekundärkeislauf mit einem ersten Leitungsabschnitt, welcher über den ersten Wärmetauscher mit dem Kältemittel-Primärkreislauf wärmetauschend in Kontakt steht, und einen zweiten Leitungsabschnitt, welcher über den zweiten Wärmetauscher mit dem Kältemittel-Primärkreislauf wärmetauschend in Kontakt steht. Als Kühlmittel wird vorzugsweise ein Fluid auf Wasserbasis verwendet, typischerweise ein Wasser-Glykol-Gemisch. Eine solche Kompakteinheit ist beispielsweise in der WO 2012/112760 A1 beschrieben.
Im Betrieb kann über den ersten Wärmetauscher das komprimierte Kältemittel im Hochdruckabschnitt des Kältemittel-Primärkreislaufs Wärme an das Kühlmittel im ersten Leitungsabschnitt des Kühlmittel-Sekundärkreislaufs abgeben. Der erste Leitungsabschnitt dient somit als Wärmequelle und somit einer Versorgung des Sekundärkreislaufs mit warmem bzw. heißem Kühlmittel. Ebenso kann über den zweiten Wärmetauscher das entspannte Kältemittel im Niederdruckabschnitt des Kältemittel-Primärkreislaufs Wärme von dem Kühlmittel im zweiten Leitungsabschnitt des Kühlmittel-Sekundärkreislaufs aufnehmen. Der zweite Leitungsabschnitt dient somit als Wärmesenke und damit einer Versorgung des Sekundärkreislaufs mit kaltem Kühlmittel. Der erste und zweite Leitungsabschnitt bilden dabei Anschlüsse des Kompaktaggregats an ein Kühlmittel-Verteilernetz, in welchem über Ventile und Pumpen der Kühlmittelstrom in geeigneter Weise für eine Klimatisierung genutzt werden kann.
Wird ein so beschriebenes Kompaktaggregat in einem Kraftfahrzeug angeordnet, so kann der Kühlmittel-Sekundärkreislauf zum Klimatisieren der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Dabei werden je nach Klimatisierungswunsch warmes, kaltes oder ggf. auch gemischtes Kühlmittel einem luftdurchströmten Innenwärmetauscher zugeführt, der in wärmeleitendem Kontakt mit dem Innenraum der Fahrgastzelle steht und typischerweise mittels eines Lüfters temperierte Luft in die Fahrgastzelle einbläst. Ferner kann der Kühlmittel-Sekundärkreislauf auch für andere Zwecke verwendet werden, z.B. zum Entfeuchten der Kabinenluft, zum Kühlen von elektrischen Fahrzeugkomponenten und/oder zum Verwenden von Restwärme solcher Fahrzeugkomponenten. Je nachdem, ob ein Kühlmodus oder ein Heizmodus gewählt wird, kann überschüssige Wärme im erhitzen Kühlmittel aus dem ersten Leitungsabschnitt über einen Außenwärmetauscher an die Umgebungsluft abgegeben bzw. abgekühltes Kühlmittel aus dem zweiten Leitungsabschnitt an einem Außenwärmetauscher durch die Umgebungsluft wieder aufgewärmt werden.
Die Verwendung eines wasserbasierten Kühlmittel-Sekundärkreislaufs bringt einerseits Vorteile, weil diejenigen Wärmetauschkomponenten, welche mit den zu klimatisierenden Bereichen in Kontakt stehen, anstelle des Kältemittels von wasserbasiertem Kühlmittel durchströmt werden, welches im Falle einer alterungsbedingten oder unfallverursachten Leckage unbedenklicher ist. Ferner ist die Restwärmenutzung durch den Kühlmittel-Sekundärkreislauf in einfacher Weise realisierbar. Nachteilig ist jedoch, dass ein wasserbasiertes Kühlmittel ein langsameres Aufwärm- und Abkühlverhalten hat. Ferner wird der Wirkungsgrad durch das Zwischenschalten des Sekundärkreislaufs durch zusätzliche thermische Masse und Wärmeverluste herabgesetzt.
Es wurde daher vorgeschlagen, die für den Kraftfahrzeugbereich typischerweise einsetzbaren Kältemittel, insbesondere R134a oder R1234yf, durch ein Kältemittel zu ersetzen, welches aufgrund seiner thermodynamischen Eigenschaften vergleichsweise höhere Kälte- bzw. Heizleistungen ermöglicht, um diesen Wirkungsgradverlust auszugleichen. Dabei hat es sich als problematisch herausgestellt, dass die möglichen Kandidaten entweder toxisch oder leicht entflammbar sind, welches für den Betrieb in einem Kraftfahrzeug ohne weitere Sicherheitsmaßnahmen wenig akzeptabel erscheint.
Die JP 2000-71755 A beschreibt eine mögliche Gegenmaßnahme, bei welcher entflammbares Kältemittel in eine Auslassleitung zur sofortigen Verbrennung geleitet wird, wenn durch einen Beschleunigungssensor im Kraftfahrzeug eine derart hohe Beschleunigung erfasst wird, welche auf einen möglichen Unfall hindeutet.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein leistungsfähiges und sicheres Kompaktaggregat bereitzustellen, welches in einfacher Weise für die Klimatisierung eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Kompaktaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Kraftfahrzeug mit einem solchen Kompaktaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie einem Verfahren zur Notfallbehandlung einer Klimatisierungsanlage mit einem solchen Kompaktaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Kompaktaggregat zur Klimatisierung für ein Kraftfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Primärkreislauf mit einem entflammbaren Kältemittel befüllt und hermetisch geschlossen ist, und das Kompaktaggregat von einem Gehäuse umgeben ist, bei welchem in Bezug zur im Kraftfahrzeug vorgesehenen Einbaulage auf der Unterseite ein Auslass angeordnet ist, welcher in fluiddynamischer Verbindung mit dem Innenraum des Gehäuses steht. Die Verwendung von entflammbaren Kältemitteln eröffnet eine Wahlfreiheit, leistungsstärkere Kältemittel auszuwählen. Um dabei der Betriebssicherheit in einem Kraftfahrzeug gerecht zu werden, reduziert der hermetisch geschlossene Kältemittel-Primärkreislauf bereits in erheblichem Maße die Gefahr, dass es an den Verbindungsstellen der Komponenten des Kältemittel-Primärkreislaufs zu Leckagen kommt. Ein hermetischer Abschluss wird in einfacher Weise z.B. durch ein Zulöten der Verbindungsstellen der Komponenten des Kältemittel-Primärkreislaufs erreicht. Das umgebende Gehäuse erlaubt dabei eine einerseits einfache Handhabung sowie eine flexible und sichere Montage in verschiedenen Kraftfahrzeugtypen. Das Gehäuse definiert dabei auch ein Innenvolumen und eine definierte Auslassrichtung für den Fall, dass beispielsweise durch einen Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem anderen Objekt der Kältemittel-Primärkreislauf doch beschädigt werden sollte. Hierdurch können Gegenmaßnahmen gezielt auf das Innenvolumen des Gehäuses gerichtet werden. Der nach unten gerichtete Auslass ermöglicht ferner, dass Kältemittel mit einem höheren spezifischen Gewicht als Luft nach unten vom Kraftfahrzeug weggerichtet entweicht und somit einen verbesserten Schutz gegenüber Selbstentzündung an heißen Fahrzeugteilen bietet.
Vorteilhafterweise umfasst das entflammbare Kältemittel ein Kältemittel der Kategorie A3, insbesondere Propan. Propan ermöglicht aufgrund seiner thermodynamischen Eigenschaften nicht nur vergleichsweise höhere Kälte- bzw. Heizleistungen als die eingangs genannten Kältemittel R134a oder R1234yf, Propan hat auch ein deutlich höheres spezifisches Gewicht als Luft, sodass es im Falle einer Leckage auch von alleine nach unten ausströmt. Dies ist vor allem hilfreich, wenn das Kraftfahrzeug mit einem solchen Kompaktaggregat im Stillstand oder bei geringer Geschwindigkeit in eine Kollision verwickelt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass gemäß der Richtlinie EN 378-1 Anhang E werden Kältemittel bezüglich Brennbarkeit und Giftigkeit in die Sicherheitsgruppen A1, A2, A3, B1, B2, B3 eingeteilt, wobei „A“ für geringere Giftigkeit und 3 für größere Brennbarkeit steht. Die Verwendung von toxischen Kältemitteln der Sicherheitsgruppen „B“ bedarf in diesem Zusammenhang weiterer Sicherheitsmaßnahmen, damit ausströmendes Kältemittel im Falle eines Unfalls nicht zur Gefahr von Rettungspersonal wird, und wird hier nicht weiter behandelt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung sind im Kältemittel-Primärkreislauf ein Temperatursensor und/oder ein Drucksensor angeordnet, welche mit einer Steuereinheit in Datenkommunikation bringbar sind. Dabei sind der Temperatursensor und/oder der Drucksensor ausgebildet, um einen physikalischen Zustand des Kältemittels außerhalb eines vorgegeben Sollbereichs zu detektieren. Sie sind ferner ausgebildet, wenn der vorgegebene Sollbereich verlassen wird, eine Nachricht an die Steuereinheit zu übermitteln. Hierdurch wird bereits am hermetisch verschlossenen Kältemittel-Primärkreislauf mittels der thermo-fluiddynamischen Parameter des Kältemittels überwacht, ob es Anzeichen einer Fehlfunktion oder einer Leckage gibt, gegebenenfalls auch als Alterungserscheinung oder Spätfolge eines Unfalls. Durch die Überwachung der Parameter im Kältemittel-Primärkreislauf lassen sich insbesondere auch langsame Leckagen entdecken.
Die Steuereinheit muss nicht unbedingt Teil des Kompaktaggregats sein. Die Datenkommunikation kann per Kabel oder ggf. über Funk an die Steuereinheit erfolgen. Die Steuereinheit kann dann weitere Aktionen auslösen, beispielsweise einen Alarm erzeugen, das Öffnen von Ventilen veranlassen, den Kompressor des Kältemittel-Primärkreislaufs abschalten oder eine Lüfterfunktion anpassen, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird.
Des Weiteren ist alternativ oder auch zusätzlich vorgesehen, dass im Innenraum des Gehäuses außerhalb des Kältemittel-Primärkreislaufs ein Gassensor angeordnet ist, welcher mit einer Steuereinheit in Datenkommunikation bringbar ist, wobei der Gassensor ausgebildet ist, beim Detektieren von Kältemittel eine Nachricht an die Steuereinheit zu übermitteln. Hierdurch kann insbesondere eine schnelle Leckage rasch erfasst werden. Der Gassensor kann dabei auch konfiguriert sein, je nach überschreiten verschiedener Grenzwerte der Gaskonzentrationen des Kältemittels im Innenraum des Gehäuses eine unterschiedliche Nachricht an die Steuereinheit zu übermitteln. Beispielsweise kann bei Überschreiben eines ersten Grenzwerts auf eine langsame und bei Überschreiten eines zweiten Grenzwerts auf eine schnelle Leckage geschlossen werden.
In den einzelnen Weiterbildungen gemäß der vorliegenden Offenbarung werden zwei unterschiedliche Strategien verfolgt. Hier wird die Erkenntnis genutzt, dass entflammbare Substanzen typischerweise eine obere und eine unteren Zündgrenze aufweisen. Unterhalb der unteren Zündgrenze ist die entflammbare Substanz so gering konzentriert, dass sich noch nicht entflammbar ist. Oberhalb der oberen Zündgrenze ist die entflammbare Substanz derart hoch konzentriert, dass im Mischungsverhältnis zur Entzündung nicht ausreichend Sauerstoff vorhanden ist.
Gemäß einer ersten, besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist bei dem Kompaktaggregat vorgesehen, dass der Auslass auf der Unterseite des Gehäuses als ein nach außen öffnendes Ventil ausgebildet ist und das Gehäuse gasdicht geschlossen und mit einem Schutzgas, vorzugsweise molekularem Stickstoff (N₂), befüllt ist. In dieser Weiterbildung wird die Strategie verfolgt, dass das entflammbare Kältemittel, wenn es in einer Notfallsituation austreten sollte, in einer Konzentration über der oberen Zündgrenze liegt. Dabei unterstützt das gasdicht geschlossene Gehäuse mit der Schutzgasatmosphäre die Abwesenheit von Sauerstoff. Der als nach außen öffnendes Ventil ausgestaltete Auslass dient dazu, einen Überdruck oberhalb eines vorbestimmten Grenzwerts im gasdichten Gehäuse gezielt abzubauen. Auf diese Weise ist ggf. ein Ausströmen von einem Kältemittel-Schutzgas-Gemisch über den Auslass kanalisierbar. Das nach außen öffnende Ventil kann dabei wahlweise bei Überdruck automatisch öffnen oder elektrisch zum Öffnen angesteuert werden, insbesondere durch eine Steuereinheit, welche nach Auswerten von empfangenen Sensordaten eine Notfallsituation erkannt hat.
Vorteilhafterweise wird das Schutzgas im Gehäuse mit überatmosphärischem Druck befüllt. Im Falle einer geringen Leckage würde ausströmendes Schutzgas ein Eindringen von Umgebungsluft verhindern. Ausströmendes Schutzgas verdünnt dabei ggf. enthaltenes Kältemittel derart, dass ein Entflammen unmöglich ist. Ein geringfügiger Überdruck reicht dabei aus, sodass an die Stabilität und Druckfestigkeit des Gehäuses keine wesentlich höheren Anforderungen zu stellen sind. Der Überdruck kann auch in Abhängigkeit von anderen Systemparametern festgelegt werden, z.B. dem Innenvolumen des Gehäuses im Verhältnis zum Volumen des Kältemittels. Ferner kann bei der Auslegung berücksichtigt werden, wie schnell der Kältemittel-Primärkreis angehalten werden kann und wieviel Kältemittel dabei maximal ausströmen kann.
Alternativ oder auch zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in dem Gehäuse ein geschlossener Schutzgas-Druckspeicher angeordnet ist, welcher fluiddynamisch mit dem Innenraum des Gehäuses verbindbar ist, sodass weiteres Schutzgas aus dem Schutzgas-Druckspeicher in den Innenraum des Gehäuses nachfließen kann. Hierdurch kann bei einer schnellen Leckage die Schutzgasatmosphäre länger aufrechterhalten werden. Der Schutzgas-Druckspeicher ist dabei typischerweise mit einem elektrisch steuerbaren Ventil freigebbar und verschließbar, welches über eine Steuereinheit ansteuerbar ist. Dies ist entweder eine Steuereinheit, welche mit dem Drucksensor, dem Temperatursensor und/oder dem Gassensor in Datenkommunikation steht oder zumindest eine weitere Steuereinheit, welche mit der erstgenannten Steuereinheit ihrerseits in Verbindung steht. Vorteilhafterweise ist in diesem Falle vorgesehen, dass die fluiddynamische Verbindung zwischen dem Schutzgas-Druckspeicher und dem Innenraum des Gehäuses auf Erfassen eines Sensorsignals oder einer Kombination mehrerer der folgenden Sensorsignale freigebbar ist, nämlich wenn eine Notfallsituation erfasst wird, indem

– das Verlassen eines Sollbereichs des Kältemittel-Primärkreislaufs angezeigt wird,
– Kältemittel im Innenraum des Gehäuses detektiert wird,
– das Abfallen eines überatmosphärischen Drucks im Gehäuse unterhalb eines festgelegten Grenzwerts angezeigt wird.

Alternativ oder auch zusätzlich zu diesen Notfallmaßnahmen können durch andere Sensorsignale eine Notfallsituation bzw. eine unmittelbar bevorstehende Notfallsituation erkannt werden, z.B. mittels im Kraftfahrzeug verbauter und mit der Steuereinheit des Ventils des Schutzgas-Druckspeichers verbundener Beschleunigungs- oder Crashsensoren.
Gemäß einer zweiten Weiterbildung der Erfindung ist bei dem Kompaktaggregat vorgesehen, dass der Auslass auf der Unterseite des Gehäuses als eine nach außen öffnende Abluftklappe ausgebildet ist und in dem Gehäuse eine Zuluft-Öffnung vorgesehen ist, welche mit einer Abluftöffnung im Heckbereich der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist. In dieser Weiterbildung wird die Strategie verfolgt, dass das entflammbare Kältemittel, wenn es in einer Notfallsituation austreten sollte, in einer Konzentration unterhalb der unteren Zündgrenze liegt. Dabei unterstützt die Anbindung an den natürlichen Fahrzeugventilationspass eine reichliche Lüftung des Kompaktaggregats, sodass austretendes Kältemittel in zu geringer Konzentration vorliegt. Vorteilhaft ist hierbei auch, dass die permanente Luftströmung zur Kühlung der beweglichen Teile des Kältemittel-Primärkreislaufs, insbesondere des Kompressors, dienlich ist.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist ein Kraftfahrzeug mit einem zuvor beschriebenen Kompaktaggregat zur Klimatisierung ausgestattet, wobei das Kompaktaggregat außerhalb der Fahrgastzelle und abwindseitig, insbesondere am Heck im Kraftfahrzeug angeordnet ist. Hierdurch wird im Notfall austretendes Kältemittel vom Kraftfahrzeug und damit potentiell heißen Fahrzeugteilen oder von der Fahrzeugelektrik verursachten Funken weggeleitet.
Weist ein solches Kraftfahrzeug ein Kompaktaggregat gemäß der zweiten Weiterbildung auf, so ist optional vorgesehen, dass in der Nähe der Abluftöffnung im Heckbereich der Fahrgastzelle oder in der Nähe der Zuluft-Öffnung im Gehäuse des Kompaktaggregats Ventilationsmittel angeordnet sind. Diese Ventilationsmittel können die Ventilationswirkung im Bereich des Kompaktaggregats verstärken, insbesondere wenn wegen zu niedriger Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder zu niedriger Aktivität der Fahrzeugklimaanlage eine ausreichende Ventilation und somit Verdünnung von potentiell austretendem Kältemittel nicht mehr sichergestellt wäre. Die zusätzlichen Ventilationsmittel können dabei entweder vor der Abluftklappe im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein – und somit nicht Bestandteil des Kompaktaggregats – oder im Gehäuse des Kompaktaggregats, typischerweise in der Nähe der Zuluft-Öffnung, als integraler Bestandteil des Kompaktaggregats vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Notfallbehandlung einer Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem zuvor genannten Kompaktaggregat gekennzeichnet durch das Erfassen eines Anomalitätssignals, das Ausschalten oder das Ausgeschaltet-Lassen des Kompressors und das elektronische Auslösen einer Sicherheitsmaßnahme. Das Erfassen eines Anomalitätssignals erfolgt dabei in Form von einem Erfassen eines Temperaturwerts und/oder eines Druckwerts im Kältemittel-Primarkreislauf, wobei der Temperaturwert und/oder der Druckwert außerhalb eines Sollbereichs liegen, und/oder einem Detektieren von Kältemittel außerhalb des Kältemittel-Primarkreislaufs im Innenraum des Gehäuses. Das Auslösen einer Sicherheitsmaßnahme erfolgt dabei in Form von dem Öffnen eines am Gehäuse nach außen öffnenden Ventils zur Herstellung eines fluiddynamischen Ausgleichs zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Gehäuses des Kompaktaggregats oder dem Hochregeln der Ventilation im Abluftkanal der Fahrgastzelle zum Erhöhen des vom Kraftfahrzeug weg gerichteten, abwindseitigen Luftstroms.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner vorgesehen, dass auf das Erfassen des Abfallens eines überatmosphärischen Drucks im Gehäuse des Kompaktaggregats unterhalb eines festgelegten Grenzwerts ein geschlossener Schutzgas-Druckspeicher im Gehäuse fluiddynamisch mit dem Innenraum des Gehäuses durch ein Signal verbunden wird, sodass weiteres Schutzgas aus dem Schutzgas-Druckspeicher in den Innenraum des Gehäuses nachfließen kann. In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfasst wird, welche unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit liegt, und Ventilationsmittel zum Erhöhen des vom Kraftfahrzeug weg gerichteten, abwindseitigen Luftstroms eingeschaltet werden. Die Vorteile dieses Verfahrens ergeben sich aus den zuvor beschriebenen Vorteilen des Kompaktaggregats.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug zu den Figuren näher erläutert.
Die 1 und 2 zeigen schematisch Kompaktaggregate zur Klimatisierung für ein Kraftfahrzeug nach einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel und
die 3 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Kompaktaggregat, welches erfindungsgemäß im Heck des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
In den 1 und 2 sind schematisch Kompaktaggregate 10, 11 zur Klimatisierung für ein Kraftfahrzeug nach einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Zunächst werden die den Ausführungsbeispielen gemeinsamen Merkmale beschrieben.
Die Kompaktaggregate 10, 11 weisen je einen Kältemittel-Primärkreislauf auf, welcher in seiner Grundstruktur an sich bekannt ist. Der Kältemittel-Primärkreislauf steht über zwei Wärmetauscher 14, 18 mit einem Kühlmittel-Sekundärkreislauf in wärmeleitendem Kontakt. In den gezeigten Ausführungsbeispielen wird Propan als Kältemittel verwendet, als Kühlmittel dient eine Wasser-Glykol-Mischung, mit beispielsweise gleichen Anteilen Wasser und Glykol. Ein solcher Systemaufbau wird auch als Wasser-zu-Wasser-Wärmepumpe bezeichnet, bei dem der Kältemittelkreis als Primärkreis ausgebildet ist und der Kühlmittelkreis ein sekundäres Verteilersystem bildet, in dem über die Kältemittel-zu-Wasser-Wärmetauscher sowohl kaltes als auch heißes Wasser erzeugt wird. In der Tat muss es sich dabei nicht um einen Kreislauf handeln, sondern kann mehrere Kreisläufe umfassen, die optional über Ventile miteinander in Verbindung gebracht werden können. Gezeigt ist von diesem Verteilersystem nur der Heizwasser-Leitungsabschnitt 28, welcher über einen Eingang und einen Ausgang, kurz als Anschlüsse 26 bezeichnet, verfügt, als auch der Kaltwasser-Leitungsabschnitt 30, welcher ebenfalls über einen Eingang und einen Ausgang, kurz als Anschlüsse 26 bezeichnet, verfügt. Der Kältemittel-Primärkreislauf wird im Folgenden als Kältemittelkreis und der Kühlmittel-Sekundärkeislauf als Kühlmittelkreis bezeichnet.
Der Kältemittelkreis wird durch die Kältemittelkreisabschnitte 19a–19d und wenigstens einen Kompressor 12, einen Kondensator 14, ein Expansionsventil 16 und einen Chiller 18 gebildet. Der Kompressor 12 saugt dabei im Betrieb Kältemittel aus dem Kältemittelkreisabschnitt 19d an, verdichtet das Kältemittel und leitet es stromabwärts über den Kältemittelkreisabschnitt 19a an einen Kondensator 14 weiter. Das komprimierte und damit erhitzte Kältemittel wird im Kondensator 14 durch den Wärmetausch mit eingangs relativ kühlem Kühlmittel im Heizwasser-Leitungsabschnitt 28 abgekühlt, wodurch es wenigstens teilweise kondensiert. Über den Kältemittelkreisabschnitt 19b strömt das Kältemittel zu einem Expansionsventil 16, an welchem das Kältemittel schlagartig entspannt wird und somit weiter abkühlt. Das Expansionsventil 16 ist in den Ausführungsbeispielen als selbstregelndes thermostatisches Ventil dargestellt, kann aber auch ein elektrisch steuerbares Ventil sein (nicht dargestellt). Über den Kältemittelkreisabschnitt 19c strömt das Kältemittel dann durch den Chiller 18, in dem es durch den Wärmetausch mit dem eingangs relativ wärmerem Kühlmittel im Kaltwasser-Leitungsabschnitt 30 erwärmt wird, um schließlich stromabwärts über den Kältemittelkreisabschnitt 19d wiederum vom Kompressor 12 angesaugt zu werden. Einerseits wird somit durch den Wärmetausch am Kondensator 14 im Heizwasser-Leitungsabschnitt 28 abgekühltes Heizwasser erneut erhitzt. Andererseits wird somit durch den Wärmetausch am Chiller 18 im Kaltwasser-Leitungsabschnitt 30 aufgewärmtes Kaltwasser erneut abgekühlt. Außerhalb des Kompaktaggregats 10, 11 können die Anschlüsse 26 in geeigneter Weise an ein Verteilernetz angeschlossen werden, in welchem das Kühlmittel durch Pumpen und Ventile in geeigneter Weise verteilt werden kann (nicht dargestellt).
Um den Austrittsschutz von dem Kältemittel Propan aus dem Kältemittelkreis zu verbessern, werden alle Einzelkomponenten 12, 14, 16, 18, 19a–19d an ihren Berührungspunkten miteinander verlötet, um den Kältemittelkreis hermetisch abzuschließen. Es ist hierbei nicht vorgesehen, das Kältemittel aufzufüllen oder auszutauschen, um zu vermeiden, dass ein jedermann oder Servicepersonal in nicht instruierten Werkstätten nicht die gebotene Sorgfalt beim Umgang mit Propan als Kältemittel einhält. Eine Wartungsöffnung im Kältemittelkreis ist somit nicht vorgesehen.
Um im Falle eines Notfalls die Folgen des Austritts von Kältemittel möglichst gering zu halten, ist das Kompaktaggregat 10, 11 von einem Gehäuse 32 umgeben. Dies verhindert zumindest die unkontrollierte Ausbreitung von Kältemittel im Notfall und erleichtert es, gezielte Gegenmaßnahmen einzuleiten. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse 32 in Bezug zur im Kraftfahrzeug vorgesehenen Einbaulage auf der Unterseite ein Auslass 34, 52 auf, welcher ein Ausleiten von Gas aus dem Innenraum des Gehäuses 32 nach unten ermöglicht. Die Auslässe 34, 52 sind für beide Ausführungsbeispiele unterschiedlich und werden weiter unten noch näher erläutert.
Das Gehäuse 32 definiert somit ein definiertes Innenvolumen und schafft andererseits eine kompakte Box, aus welchen im Wesentlichen alle Anschlüsse an dessen Oberfläche heraustreten. Die so heraustretenden Anschlüsse sind insbesondere die vier Kühlmittelkreis-Anschlüsse 26 sowie elektrische Zuleitungen 60, die ggf. zum Ansteuern und zur Stromversorgung von dem Kompressor 12, elektrisch steuerbaren Ventilen 34, 40, Sensoren 20, 22, 24 und Lüftern 54 benötigt werden, wie diese weiter unten noch näher beschrieben werden. Die Kühlmittelkreis-Anschlüsse 26 sind in den Ausführungsbeispielen der Einfachheit halber zeichnerisch so dargestellt, dass sie nach oben (Heizwasser-Leitungsabschnitt 28) bzw. nach unten (Kaltwasser-Leitungsabschnitt 30) aus dem Gehäuse 32 heraustreten. In der Praxis können die Kühlmittelkreis-Anschlüsse 26 aber an beliebiger Stelle aus dem Gehäuse 32 heraustreten, z.B. seitlich oder auch alle an derselben Außenfläche, um einen einfachen Anschluss an das weitere Kühlwasser-Verteilungsnetz zu ermöglichen.
In beiden Ausführungsbeispielen sind außerdem im Kältemittelkreisabschnitt 19a ein Drucksensor 20 und ein Temperatursensor 22 angeordnet. Diese überwachen den Druck und die Temperatur im Kältemittelkreis. Sie können insbesondere erfassen, ob der Druck bzw. die Temperatur im Kältemittelkreis in Abhängigkeit von anderen Parametern wie der Kompressordrehzahl und ggf. der Außentemperatur Werte oder Wertepaare annehmen, welche Rückschlüsse auf eine Leckage im Kältemittelkreis zulassen. Verlassen der Druck, die Temperatur oder das Wertepaar Druck/Temperatur einen vorgegebenen Sollbereich, so senden die Sensoren 20, 22 über die elektrische Zuleitung 60 ein Signal an eine Steuereinheit (nicht dargestellt). Auf diese Weise können insbesondere schleichende Leckagen entdeckt werden, wenn über einen längeren Zeitraum geringste Mengen von Kältemittel ausgetreten sind.
In beiden Ausführungsbeispielen ist ferner im Innenraum des Gehäuses 32, aber außerhalb des Kältemittelkreises ein Gassensor 24 angeordnet, welcher geeignet ist, Propan zu detektieren. In dem Fall, in dem der Gassensor 24 eine Propankonzentration oberhalb eines Grenzwertes detektiert, sendet dieser über die elektrische Zuleitung 60 ein Signal an eine Steuereinheit. Der Grenzwert der Propankonzentration, bei welchem dieses Signal an die Steuereinheit gesendet wird, ist typischerweise durch die Empfindlichkeitsgrenze des Gassensors 24 selbst bestimmt. Alternativ kann der Gassensor 24 auch eine Empfindlichkeit aufweisen, mit welcher er auch Propankonzentrationen unterhalb des kritischen Grenzwerts erfassen kann, bzw. dass der Gassensor 24 derart konfiguriert ist, dass er unterschiedliche Grenzwerte erfassen kann, in deren Abhängigkeit unterschiedliche Signale an die Steuereinheit gesendet werden können.
Die Steuereinheit kann eine beliebige Steuereinheit sein. Sie ist insbesondere über den Datenbus im Fahrzeug mit den Sensoren 20, 22, 24 verbunden und ist für die Steuerung des ganzen Kompaktaggregats 10, 11 zuständig, d.h. sie regelt auch den Kompressor 12, die Pumpen im Kühlmittelkreislauf und weitere noch weiter unten beschriebene Bauteile. Auf diese Weise können im Notfall möglichst rasche und aufeinander abgestimmte Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
In der 1 ist das Kompaktaggregat 10 als erstes Ausführungsbeispiel beschrieben. In dieser Ausführungsform ist der Auslass auf der Unterseite des Gehäuses 32 als ein Auslassventil 34 ausgebildet, welches elektrisch über die Zuleitung 60 steuerbar ist. Ferner ist das Gehäuse 32 gasdicht geschlossen und mit molekularem Stickstoff (N₂) als Schutzgas 36 befüllt. Das Auslassventil 34 kann im Notfall geöffnet werden, um ggf. entweichendes Gas (d.h. Stickstoff oder ein Stickstoff-Propan-Gemisch) aus dem Innenraum des Gehäuses 32 in eine Richtung nach unten und vom Fahrzeug weggerichtet zu kanalisieren. Um auf jeden Fall zu verhindern, dass Luft von außen in das Gehäuse 32 eindringen kann, steht das Gehäuse unter leichtem Überdruck, z.B. im Bereich 10kPa bis 50kPa über dem Atmosphärendruck. Der leichte Überdruck kann optional mittels einer Drucksensoreinheit überwacht werden (nicht dargestellt). Mit diesem Ansatz wird die Strategie verfolgt, die Luft- und damit die Sauerstoffkonzentration so gering zu halten, dass sich beim Ausströmen von Propan die Propankonzentration immer oberhalb der oberen Zündgrenze liegt.
Weil in diesem Ausführungsbeispiel das Gehäuse 32 gasdicht verschlossen ist und somit keine Luftzirkulation herrscht, muss darauf geachtet werden, dass der Kompressor 12 und ggf. andere Komponenten innerhalb des Gehäuses 32 ausreichend gekühlt werden. Es bietet sich in diesem Fall z.B. an, den Kompressor von dem Kühlmittel im Kühlmittelkreis zu temperieren.
Als optionale Zusatzsicherungsmaßnahme kann in dem Gehäuse 32 ein geschlossener Schutzgas-Druckspeicher 38 angeordnet werden, welcher mit unter Druck stehendem Stickstoff befüllt ist. Der Schutzgas-Druckspeicher 38 umfasst ein Druckspeicherventil 40, welches in geöffnetem Zustand fluiddynamisch mit dem Innenraum des Gehäuses 32 verbunden ist. Auf diese Weise kann weiteres Schutzgas aus dem Schutzgas-Druckspeicher 38 in den Innenraum des Gehäuses 32 nachfließen. Das Druckspeicherventil 40 ist über eine elektrische Zuleitung 60 mit einer – oder der obengenannten – Steuereinheit (nicht dargestellt) verbunden und kann von dieser angesteuert werden.
Im Normalbetrieb ist das Druckspeicherventil 40 geschlossen. Es kann mittels der Steuereinheit geöffnet werden. Die Steuereinheit prüft dazu verschiedene Bedingungen, ob im Kompaktaggregat 10 eine Anomalität vorliegt. Wenn dies der Fall ist, wird an das Druckspeicherventil 40 ein Schaltsignal zum Öffnen übermittelt. Die Entscheidung, ob ein solcher Anomalitätsfall vorliegt, erfolgt insbesondere nach Auswertung einer oder mehrerer Sensorsignale, welche von dem Drucksensor 20, dem Temperatursensor 22 und/oder dem Gassensor 24 empfangen wurden. Ein beispielhafter Ablauf wird weiter unten im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert.
In der 2 ist das Kompaktaggregat 11 als zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. In dieser Ausführungsform ist der Auslass auf der Unterseite des Gehäuses 32 als eine nach außen öffnende Abluftklappe 52 ausgebildet. Außerdem ist in dem Gehäuse 32 eine Zuluft-Öffnung 50 vorgesehen, welche mit einer Abluftöffnung im Heckbereich 104 der Fahrgastzelle 102 eines Kraftfahrzeugs 100 verbindbar ist, wie dies schematisch in der 3 dargestellt ist. Der Fahrzeugventilationsweg 108 stellt somit einen hohen Durchsatz an Frischluft durch das Kompaktaggregat sicher. Mit diesem Ansatz wird die Strategie verfolgt, die Durchlüftung und damit die Frischluftkonzentration so hoch zu halten, dass selbst beim Ausströmen von Propan die Propankonzentration immer unterhalb der unteren Zündgrenze liegt.
Um bei diesem Ausführungsbeispiel in jeder Betriebslage des Kompaktaggregats sicherzustellen, dass für einen Notfall für die nötige Durchlüftung gesorgt wird, ist in der Nähe der Abluftöffnung im Heckbereich 104 der Fahrgastzelle 102 oder in der Nähe der Zuluft-Öffnung 50 im Gehäuse 32 des Kompaktaggregats 11 ein Ventilator 54 angeordnet. Es ist unerheblich, ob der Ventilator 54, wie in der 2 dargestellt, in dem Gehäuse des Kompaktaggregats 11 angeordnet ist, oder ob ein solcher Ventilator fahrzeugseitig außerhalb des Gehäuses 32 bereitgestellt wird. Der Ventilator 54 wird aber zweckmäßigerweise mit elektrischen Zuleitungen 60 ebenfalls mit einer oder der zuvor genannten Steuereinheit verbunden, um im Notfall den Luftdurchsatz durch den Fahrzeugventilationsweg über die Steuereinheit steuern zu können.
Eine Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem erfindungsgemäßen Kompaktaggregat 10, 11 kann gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Notfall auf folgende Weise gesteuert werden. Zunächst werden die verschiedenen Sensordaten des Drucksensors 20, des Temperatursensor 22 und des Gassensors 24 regelmäßig an die Steuereinheit übermittelt. Ferner empfängt die Steuereinheit Informationen von Crashsensoren und Beschleunigungssensoren, die Rückschlüsse darüber geben, ob das Kraftfahrzeug ggf. in eine unfallträchtige Notsituation geraten ist. Ferner wird die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt und in der Steuereinheit bei der Notfallbetrachtung berücksichtigt.
Dabei wird zunächst auf Basis der in der Steuereinheit zusammenlaufenden Sensorinformationen erfasst, ob eine Anomalität im Betrieb des Kompaktaggregats 10, 11 überhaupt vorliegt. Ein Hinweis auf eine solche Anomalität liegt insbesondere dann vor, wenn ein Temperaturwert und/oder ein Druckwert im Kältemittelkreis außerhalb eines Sollbereichs liegen. Das Detektieren von Kältemittel außerhalb des Kältemittelkreises im Innenraum des Gehäuses stellt ebenfalls eine solche Anomalität dar.
In einem Anomalitätsfall initiiert die Steuereinheit ein Notfallprogramm und veranlasst diverse Maßnahmen, um eine unkontrollierte Ausbreitung von Propangas in der Fahrzeugumgebung zu verhindern, insbesondere um zu verhindern, dass Propan in einer Konzentration vorliegt, in welcher es an heißen Flächen selbst entflammbar ist.
Als eine erste Maßnahme wird der Kompressors 12 ausgeschaltet. Der Kompressor kann als Sicherheitsmaßnahme auch schon in einer Vorstufe ausgeschaltet werden, wenn beispielsweise durch Beschleunigungssensoren/ Crashsensoren auf eine unmittelbar bevorstehende Kollision geschlossen werden kann, auch wenn das Kompaktaggregat 10, 11 und der darin angeordnete Kältemittelkreis noch intakt zu sein scheint. Ferner wird auch die nachfolgende Wiederinbetriebnahme des Kompressors 12 verhindert, wenn dieser während der Kollision gar nicht in Betrieb war (z.B. beim geparkten Fahrzeug).
Als zweite Maßnahme, welche zeitunabhängig von der ersten Maßnahme ist, wird je nach Ausführungsbeispiel die zugrundeliegende Strategie unterstützt, d.h. entweder möglichst den unmittelbaren Frischluftkontakt mit möglicherweise ausgeströmten Propangas zu vermeiden oder eine möglichst hohe Ventilation um den Kältemittelkreis zu erzeugen, um eine niedrige Propangaskonzentration sicherzustellen.
Die zweite Maßnahme für das Kompaktaggregat 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Öffnen des Auslassventils 34 zur Herstellung eines fluiddynamischen Ausgleichs zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Gehäuses 32. Zusätzlich wird das Öffnen des geschlossenen Druckspeicherventils 40 veranlasst, wenn ein Abfallen des überatmosphärischen Drucks im Gehäuse 32 unterhalb eines festgelegten Grenzwerts erfasst wurde, sodass weiteres Schutzgas 36 aus dem Schutzgas-Druckspeicher 38 in den Innenraum des Gehäuses 32 nachfließen kann.
Die zweite Maßnahme für das Kompaktaggregat 11 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst das Hochregeln der Ventilation im Abluftkanal 108 der Fahrgastzelle 102 zum Erhöhen des vom Kraftfahrzeug 100 weg gerichteten, abwindseitigen Luftstroms. Insbesondere werden die Luftklappen der Kraftfahrzeugklimaanlage von einer Umluftzufuhr auf eine Frischluftzufuhr umgestellt und die Gebläsedrehzahl der Kraftfahrzeugklimaanlage erhöht. Zusätzlich kann, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 100 unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit liegt, der Ventilator 54 im Heck des Kraftfahrzeugs 100 eingeschaltet werden, um den vom Kraftfahrzeug 100 weg gerichteten, abwindseitigen Luftstrom zu erhöhen.
Die Maßnahme zur Erhöhung der Ventilation kann auch schon in einer Vorstufe eingeleitet werden, wenn beispielsweise durch Beschleunigungssensoren/ Crashsensoren auf eine unmittelbar bevorstehende Kollision geschlossen werden kann, auch wenn das Kompaktaggregat 11 und der darin angeordnete Kältemittelkreis noch intakt zu sein scheint.
Bezugszeichenliste

10: Kompaktaggregat zur Klimatisierung
12: Kompressor
14: Kondensator
16: Expansionsventil
18: Chiller
19a–19d: Kältemittelkreisabschnitte
20: Drucksensor
22: Temperatursensor
24: Gassensor
26: Kühlmittelkreis-Anschlüsse
28, 30: Leitungsabschnitte
32: Gehäuse
34: Auslassventil
36: Schutzgas
38: Schutzgas-Druckspeicher
40: Druckspeicherventil
50: Zuluft-Öffnung
52: Abluftklappe
54: Ventilator
60: elektrische Zuleitungen
100: Kraftfahrzeug
102: Fahrgastzelle
104: Fahrzeugheck
106: Klimagebläse
108: Fahrzeugventilationsweg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2012/112760 A1 [0003]
JP 2000-71755 A [0008]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

EN 378-1 [0013]

Claims

Kompaktaggregat (10; 11) zur Klimatisierung für ein Kraftfahrzeug (100), wobei das Kompaktaggregat (10; 11) umfasst: – einen Kältemittel-Primärkreislauf mit – einem Kompressor (12), – einem stromabwärts vom Kompressor angeordneten ersten Wärmetauscher (14), – einem stromabwärts vom ersten Wärmetauscher (14) angeordneten Expansionsorgan (16) und – einem stromabwärts vom Expansionsorgan (16) und stromaufwärts vom Kompressor (12) angeordneten zweiten Wärmetauscher (18), – Anschlüsse (26) für einen fluidbasierten, vorzugsweise wasserbasierten, Kühlmittel-Sekundärkeislauf mit – einem ersten Leitungsabschnitt (28), welcher über den ersten Wärmetauscher (14) mit dem Kältemittel-Primärkreislauf wärmetauschend in Kontakt steht, und – einen zweiten Leitungsabschnitt (30), welcher über den zweiten Wärmetauscher (18) mit dem Kältemittel-Primärkreislauf wärmetauschend in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, dass – der Kältemittel-Primärkreislauf mit einem entflammbaren Kältemittel befüllt und hermetisch geschlossen ist, und – das Kompaktaggregat (10; 11) von einem Gehäuse (32) umgeben ist, bei welchem in Bezug zur im Kraftfahrzeug (100) vorgesehenen Einbaulage auf der Unterseite ein Auslass (34; 52) angeordnet ist, welcher in fluiddynamischer Verbindung mit dem Innenraum des Gehäuses (32) steht.
Kompaktaggregat (10; 11) zur Klimatisierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das entflammbare Kältemittel ein Kältemittel der Kategorie A3, insbesondere Propan, umfasst.
Kompaktaggregat (10; 11) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – im Kältemittel-Primärkreislauf ein Temperatursensor (22) und/oder ein Drucksensor (20) angeordnet sind, welche mit einer Steuereinheit in Datenkommunikation bringbar sind, – wobei der Temperatursensor (22) und/oder der Drucksensor (20) ausgebildet sind, einen physikalischen Zustand des Kältemittels außerhalb eines vorgegeben Sollbereichs zu detektieren und, wenn der vorgegebene Sollbereich verlassen wird, derart eingerichtet sind, eine Nachricht an die Steuereinheit zu übermitteln.
Kompaktaggregat (10; 11) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – im Innenraum des Gehäuses (32) außerhalb des Kältemittel-Primärkreislaufs ein Gassensor (24) angeordnet ist, welcher mit einer Steuereinheit in Datenkommunikation bringbar ist, – wobei der Gassensor (24) ausgebildet ist, beim Detektieren von Kältemittel eine Nachricht an die Steuereinheit zu übermitteln.
Kompaktaggregat (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Auslass auf der Unterseite des Gehäuses (32) als ein nach außen öffnendes Ventil (34) ausgebildet ist und – das Gehäuse (32) gasdicht geschlossen und mit einem Schutzgas (36), vorzugsweise molekularem Stickstoff (N₂), befüllt ist.
Kompaktaggregat (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgas (36) im Gehäuse (32) mit überatmosphärischem Druck befüllt ist.
Kompaktaggregat (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (32) ein geschlossener Schutzgas-Druckspeicher (38) angeordnet ist, welcher fluiddynamisch mit dem Innenraum des Gehäuses (32) verbindbar ist, sodass weiteres Schutzgas aus dem Schutzgas-Druckspeicher (38) in den Innenraum des Gehäuses (32) nachfließen kann.
Kompaktaggregat (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die fluiddynamische Verbindung zwischen dem Schutzgas-Druckspeicher (38) und dem Innenraum des Gehäuses (32) auf Erfassen eines Sensorsignals oder einer Kombination mehrerer der folgenden Sensorsignale freigebbar ist: – Sensorsignal, welches das Verlassen eines Sollbereichs des Kältemittel-Primärkreislaufs anzeigt, – Sensorsignal, welches Kältemittel im Innenraum des Gehäuses detektiert, – Sensorsignal, welches das Abfallen eines überatmosphärischen Drucks im Gehäuse unterhalb eines festgelegten Grenzwerts anzeigt.
Kompaktaggregat (11) nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass – der Auslass auf der Unterseite des Gehäuses (32) als eine nach außen öffnende Abluftklappe (52) ausgebildet ist und – in dem Gehäuse (32) eine Zuluft-Öffnung (50) vorgesehen ist, welche mit einer Abluftöffnung im Heckbereich (104) der Fahrgastzelle (102) eines Kraftfahrzeugs (100) verbindbar ist.
Kraftfahrzeug (100) mit einem Kompaktaggregat (10; 11) zur Klimatisierung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Kompaktaggregat (10; 11) außerhalb der Fahrgastzelle (102) und abwindseitig im Kraftfahrzeug (100) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug (100) mit einem Kompaktaggregat (11) zur Klimatisierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet dass in der Nähe der Abluftöffnung im Heckbereich (104) der Fahrgastzelle (102) oder in der Nähe der Zuluft-Öffnung (50) im Gehäuse (32) des Kompaktaggregats (11) Ventilationsmittel (54) angeordnet sind.
Verfahren zur Notfallbehandlung einer Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem Kompaktaggregat (10; 11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch – das Erfassen eines Anomalitätssignals in Form von – einem Erfassen eines Temperaturwerts und/oder eines Druckwerts im Kältemittel-Primarkreislauf, wobei der Temperaturwert und/oder der Druckwert außerhalb eines Sollbereichs liegen, und/oder – einem Detektieren von Kältemittel außerhalb des Kältemittel-Primarkreislaufs im Innenraum des Gehäuses und/oder – das Ausschalten oder das Ausgeschaltet-Lassen des Kompressors (12) und – das Auslösen einer Sicherheitsmaßnahme in Form von – dem Öffnen eines am Gehäuse (32) nach außen öffnenden Ventils (34) zur Herstellung eines fluiddynamischen Ausgleichs zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Gehäuses (32) des Kompaktaggregats (10; 11) oder – dem Hochregeln der Ventilation im Abluftkanal (108) der Fahrgastzelle (102) zum Erhöhen des vom Kraftfahrzeug (100) weg gerichteten, abwindseitigen Luftstroms.
Verfahren zur Notfallbehandlung einer Kraftfahrzeugklimaanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Erfassen des Abfallens eines überatmosphärischen Drucks im Gehäuse (32) des Kompaktaggregats (10) unterhalb eines festgelegten Grenzwerts ein geschlossener Schutzgas-Druckspeicher (38) im Gehäuse fluiddynamisch mit dem Innenraum des Gehäuses (32) durch ein Signal verbunden wird, sodass weiteres Schutzgas (36) aus dem Schutzgas-Druckspeicher (38) in den Innenraum des Gehäuses (32) nachfließen kann.
Verfahren zur Notfallbehandlung einer Kraftfahrzeugklimaanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (100) erfasst wird, welche unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit liegt, und – Ventilationsmittel (54) zum Erhöhen des vom Kraftfahrzeug (100) weg gerichteten, abwindseitigen Luftstroms eingeschaltet werden.