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HINTERGRUND
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(a) Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Klimaanlage für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers, die einen schlechten Geruch oder Gestank aus einer Klimaanlage verursachen kann.
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(b) Beschreibung der verwandten Technik
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Schlechter Geruch oder Gestank aus einer Klimaanlage ist ein ständiges Problem, das die Qualität von Fahrzeugen beeinträchtigt, und wird normalerweise durch MVOCS (mikrobielle flüchtige organische Verbindungen) verursacht, die durch den Stoffwechsel von Mikroorganismen auf der Oberfläche eines Verdampfers (Verdampferkerns) einer Klimaanlage entstehen.
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Technologien wie die Anwendung eines antimikrobiellen Mittels, ultraviolette Bestrahlung oder die Erzeugung negativer Ionen werden eingesetzt, um mikrobielle Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampferkerns zu verhindern, aber schlechter Geruch oder Gestank in einem Fahrzeug aufgrund einer Klimaanlage ist immer noch ein ungelöstes Problem.
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In den Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen sind ein Verdampfer zur Kühlung und ein Heizkern zur Erwärmung einander gegenüberliegend angeordnet. Die Temperatur des Heizkerns wird aufgrund der hohen Temperatur eines Kühlmittels von einem Verbrennungsmotor auf einer hohen Temperatur von 80°C gehalten, wenn das Fahrzeug fährt. Dagegen fällt die Oberflächentemperatur des Verdampfers wegen der Verdampfung eines Kühlmittels auf ca. 4°C ab, das von einem Verdichter komprimiert wird, der bei Einschalten der Klimaanlage in Betrieb geht.
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In einer Klimaanlage strömende Luft passiert einen Verdampfer durch ein Filter und ein Gebläse, und die Temperatur am Auslass hängt von einer Temperaturregelklappe zwischen dem Verdampfer und einem Heizkern ab.
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1 (VERWANDTE TECHNIK) zeigt ein Beispiel einer Temperaturregelklappe zum Steuern eines Heizkerns und eines Verdampfers sowie des Luftstroms zwischen ihnen in einer Klimaanlage.
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Wie in 1 dargestellt ist eine Temperaturregelklappe drehbar zwischen einem Verdampfer und einem Heizkern angeordnet, und die Luftmenge, die den Heizkern passieren soll, hängt vom Rotationswinkel der Temperaturregelklappe ab.
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Insbesondere wenn wie in 2a (VERWANDTE TECHNIK) dargestellt eine gewünschte Temperatur zur maximalen Kühlung eingestellt ist, wird die Temperaturregelklappe so gedreht, dass sie den Heizkern schließt und die in den Heizkern strömende Luft vollständig sperrt, nachdem sie durch den Verdampfer geströmt ist.
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Wenn dagegen wie in 2b (VERWANDTE TECHNIK) dargestellt eine gewünschte Temperatur zur maximalen Heizung eingestellt ist, wird die Temperaturregelklappe so gedreht, dass sie den Heizkern vollständig öffnet, damit die gesamte Luft den Heizkern passieren kann.
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Wenn andererseits eine gewünschte Temperatur auf eine bestimmte Temperatur (z. B. 23°C) eingestellt ist, wird die Temperaturregelklappe in geeigneter Weise geöffnet wie in 1 dargestellt, um die Innentemperatur eines Fahrzeugs auf die gewünschte Temperatur einzuregeln.
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Wenn die Klimaanlage abgeschaltet ist oder der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird, während sich das Fahrzeug bewegt, bleibt die Temperaturregelklappe in der Position stehen, die sie zu jenem einnimmt.
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In diesem Zustand wird ein schlechter Geruch oder Gestank durch den Stoffwechsel von Mikroorganismen auf der Oberfläche des Verdampfers erzeugt.
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Die obigen Ausführungen dieses Hintergrund-Abschnitts dienen nur dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können deshalb Informationen enthalten, die nicht Bestandteil des hierzulande dem Durchschnittsfachmann bereits bekannten Standes der Technik bilden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung bereit, indem ein Verdampfer nur mittels der Wärme eines Heizkerns durch Steuern der Betätigung einer Temperaturregelklappe ohne zusätzliche Bauteile erwärmt wird.
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Bei einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs bereit, die enthält: einen Verdampfer und einen Heizkern, die in der Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind; eine Temperaturregelklappe, die zwischen dem Verdampfer und dem Heizkern angeordnet ist, um die in den Heizkern strömende Luft selektiv zu blockieren; und eine Steuerung, die das Öffnen/Schließen der Temperaturregelklappe steuert, wobei dann, wenn ein Verbrennungsmotor des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, die Steuerung die Temperaturregelklappe öffnet, so dass Luft zwischen dem Verdampfer und dem Heizkern strömen kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung die Temperaturregelklappe vollständig öffnen, wenn der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs ausgeschaltet wird.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung eine voraussichtliche Parkdauer bestimmen und die Temperaturregelklappe nur dann öffnen, wenn die bestimmte voraussichtliche Parkdauer eine vorgegebene Referenzzeit überschreitet.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung die Parkdauer von einem Schalter empfangen und die empfangene Parkdauer als die voraussichtliche Parkdauer bestimmen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung für jede Zeitzone eingestellte Parkdauerdaten speichern und Parkdauerdaten als die voraussichtliche Parkdauer für einen Zeitpunkt, in dem der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird, bestimmen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung ein Parkmuster lernen, indem sie die Parkdauer mit Informationen wie von einem GPS gelieferte Positionen, einem Datum und einer Uhrzeit abgleicht und die voraussichtliche Parkdauer auf Basis des gelernten Parkmusters schätzt.
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Wenn bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verbrennungsmotor erneut gestartet wird und die Kraftfahrzeug-Klimaanlage innerhalb der vorgegebenen Referenzzeit arbeitet, kann die Steuerung über eine vorgegebene Zeitspanne Luft zum Boden blasen.
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Bei einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage eines Fahrzeugs bereit, die enthält: einen Verdampfer und einen Heizkern, die in der Kraftfahrzeug-Klimaanlage des Fahrzeugs angeordnet sind; eine Temperaturregelklappe, die zwischen Verdampfer und dem Heizkern angeordnet ist, um die in den Heizkern strömende Luft selektiv zu blockieren; und eine Steuerung, die das Öffnen/Schließen der Temperaturregelklappe steuert, wobei die Kraftfahrzeug-Klimaanlage abgeschaltet ist, während das Fahrzeug fährt, die Steuerung die Temperaturregelklappe öffnet, so dass Luft zwischen dem Verdampfer und dem Heizkern strömen kann.
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Wenn bei einer bevorzugten Ausführungsform die Kraftfahrzeug-Klimaanlage abgeschaltet ist, kann die Steuerung einen Innen-/Außenluftmodus-Einstellklappe zu einem Innenluftmodus umstellen.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung Informationen über die Temperatur der Außenluft empfangen und die Temperaturregelklappe nur dann öffnen, wenn die Temperatur der Außenluft niedriger ist als eine vorgegebene Referenztemperatur.
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Wenn bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Kraftfahrzeug-Klimaanlage vor einer vorgegebenen Öffnungszeit erneut eingeschaltet wird, kann die Steuerung über eine vorgegebene Zeitspanne Luft zum Boden blasen.
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Bei einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage eines Fahrzeugs bereit, das enthält: Erkennen durch eine Steuerung, ob ein Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs ausgeschaltet worden ist; und Öffnen einer Temperaturregelklappe, die zwischen einem Verdampfer und einem Heizkern in einer Klimaanlage angeordnet ist, so dass Luft zwischen dem Verdampfer und dem Heizkern strömen kann, wenn der Verbrennungsmotor durch die Steuerung ausgeschaltet worden ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren ferner die Bestimmung einer voraussichtlichen Parkdauer und den Vergleich der bestimmten Parkdauer mit einer vorgegebenen Referenzzeit durch die Steuerung enthalten, bevor eine Temperaturregelklappe geöffnet wird, wobei das Öffnen der Temperaturregelklappe nur dann erfolgt, wenn die bestimmte voraussichtliche Parkdauer die vorgegebene Referenzzeit überschreitet.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung die Parkdauer von einem Schalter empfangen und die empfangene Parkdauer als die voraussichtliche Parkdauer bestimmen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung Parkdauerdaten, die für jede Zeitzone eingestellt sind, speichern und die Parkdauerdaten als die voraussichtliche Parkdauer für den Zeitpunkt bestimmen, in dem der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung ein Parkmuster lernen, indem sie die Parkdauer mit Informationen wie von einem GPS gelieferte Positionen, einem Datum und einer Uhrzeit abgleicht und die voraussichtliche Parkdauer auf Basis des gelernten Parkmusters schätzt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Blasen von Luft zum Boden über einen vorgegebenen Zeitraum durch die Steuerung enthalten, wenn der Verbrennungsmotor erneut gestartet wird und die Kraftfahrzeug-Klimaanlage innerhalb der vorgegebenen Referenzzeit arbeitet.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann beim Öffnen der Temperaturregelklappe die Temperaturregelklappe vollständig geöffnet werden.
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Bei einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage eines Fahrzeugs bereit, das enthält: Erkennen durch eine Steuerung, ob ein Verbrennungsmotor des Fahrzeugs ausgeschaltet worden ist; und Öffnen einer Temperaturregelklappe, die zwischen einem Verdampfer und einem Heizkern in der Kraftfahrzeug-Klimaanlage angeordnet ist, durch die Steuerung, so dass Luft zwischen Verdampfer und Heizkern strömen kann, wenn die Kraftfahrzeug-Klimaanlage abgeschaltet ist, während das Fahrzeug fährt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren ferner den Wechsel von einem Innen-/Außenluftmodus zum einem Innenluftmodus vor dem Öffnen der Temperaturregelklappe enthalten, nachdem die Klimaanlage abgeschaltet worden ist.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren ferner den Empfang von Informationen über die Temperatur der Außenluft und den Vergleich der empfangenen Temperatur der Außenluft mit einer vorgegebenen Referenztemperatur durch die Steuerung vor dem Öffnen der Temperaturregelklappe enthalten, wobei die Temperaturregelklappe nur dann geöffnet wird, wenn die Temperatur der Außenluft unter der vorgegebenen Referenztemperatur liegt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren ferner das Blasen von Luft zum Boden über einen vorgegebenen Zeitraum durch die Steuerung enthalten, wenn die Kraftfahrzeug-Klimaanlage vor einer vorgegebenen Öffnungszeit erneut eingeschaltet wird.
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Gemäß der Vorrichtung und dem Verfahren zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage der vorliegenden Erfindung können Mikroorganismen auf einem Verdampferkern nur mittels einer einfachen Logik durch Hitze zerstört werden, wobei die vorhandene Hardware beibehalten wird.
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Außerdem können Nährstoffe für Mikroorganismen entfernt werden, indem verschiedene gasförmige Substanzen, die die von einem Verdampferkern absorbierten Nährstoffe sind, getrennt werden.
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Durch thermische Zerstörung von Mikroorganismen und die Entfernung von Nährstoffen ist es möglich, die Ausbreitung von Mikroorganismen auf einem Verdampferkern zu minimieren und den durch Mikroorganismen erzeugten Gestank entsprechend zu mindern.
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Da gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine voraussichtliche Parkdauer bestimmt wird, wird eine Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung nur dann ausgeführt, wenn ein Fahrzeug lange Zeit über einen vorgegebenen Zeitraum geparkt wird, und die Richtung der aus der Klimaanlage geblasenen Luft wird so eingestellt, dass das Problem, dass Kondenswasser im Dampfzustand zum Fahrer austritt, gelöst werden kann.
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Andere Aspekte und bevorzugte Ausführungsform der Erfindung werden nachstehend erläutert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele, die in den beiliegenden Zeichnungen nur beispielhaft dargestellt sind, nachstehend ausführlich beschrieben und schränken somit die vorliegende Erfindung nicht ein; es zeigen:
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1 (VERWANDTE TECHNIK) ein Beispiel einer Temperaturregelklappe zum Steuern eines Heizkerns und eines Verdampfers sowie des Luftstroms zwischen ihnen in einer Klimaanlage;
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2a und 2b (VERWANDTE TECHNIK) ein Beispiel für die Steuerung des Drehwinkels der Temperaturregelklappe von 1;
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3 ein Beispiel einer Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4A und 4B die Drehung einer Temperaturregelklappe zum Kühlen/Heizen;
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5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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7 ein Diagramm, das das Ergebnis der Temperaturmessung eines Verdampfers einer Klimaanlage zeigt, die mit der Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
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Es versteht sich, dass die beigefügten Zeichnungen nicht unbedingt maßstäblich sind, da sie eine etwas vereinfachte Darstellung der verschiedenen bevorzugten Merkmale zeigen, die für die Grundlagen der Erfindung beispielhaft sind. Die hierin offenbarten spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung die z. B. bestimmte Abmessungen, Ausrichtungen, Orte und Formen umfassen, werden zum Teil durch die besondere vorgesehene Anwendung und die Umgebungsbedingungen am Einsatzort bestimmt.
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In den Figuren kennzeichnen identische Bezugszeichen gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren der Zeichnung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind und nachstehend beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Zusammenhang mit Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht es sich, dass sich die vorliegende Beschreibung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränken soll. Die Erfindung soll im Gegenteil nicht nur die Ausführungsbeispiele, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen abdecken, die von Geist und Gültigkeitsbereich der Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, erfasst sei können.
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Es versteht sich, dass der Begriff ”Fahrzeug” oder ”fahrzeugtechnisch” oder andere ähnliche hierin verwendete Begriffe allgemein Kraftfahrzeuge betreffen, wie Personenkraftwagen, einschließlich Komfort-Geländewagen (sports utility vehicles; SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wassermotorfahrzeuge einschließlich verschiedene Boote und Schiffe, Luftfahrzeuge und dgl. und auch Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (an der Steckdose aufladbar), Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge für alternative Kraftstoffe (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) umfasst. Wie hierin verwendet ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Antriebsquellen, z. B. Fahrzeuge sowohl mit Benzin- als auch Elektroantrieb.
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Die hierin verwendete Terminologie hat den Zweck, nur bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben und soll die Erfindung nicht einschränken. Wie hierin verwendet sollen die Singularformen ”einer, eine, eines” und ”der, die, das” auch die Pluralformen umfassen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes angibt. Außerdem versteht es sich, dass die Begriffe ”aufweisen” und/oder ”aufweisend” bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorhandensein angegebener Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile angeben, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzzahliger Größen, Schritte, Operationen, Elemente Bauteile und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet enthält die Formulierung ”und/oder” sämtliche Kombinationen eines oder mehrerer der aufgeführten Positionen. Sofern nicht anderweitig ausdrücklich angegeben, ist im Rahmen der gesamten Beschreibung der Begriff ”aufweisen” und Formen davon wie ”aufweist” oder ”aufweisend” so zu verstehen, dass die angegebenen Elemente enthalten sind, jedoch andere Element nicht ausgeschlossen werden. Außerdem bedeuten der Begriff ”Einheit”, die (englischen) Wortendungen ”-er”, ”-or” und der Begriff ”Modul” in der Beschreibung Einheiten zum Verarbeitung mindestens einer Funktion und Operation und können durch Hardware- oder Software-Komponenten und Kombinationen davon implementiert werden.
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Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht flüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium mit ausführbaren Programmanweisungen, die von einem Prozessor, einer Steuerung und dgl. ausgeführt werden, verwirklicht sein. Beispiele für computerlesbare Medien sind u. a. ROMs, RAMs, Compact Disc(CD)-ROMS, Magnetbänder, Disketten, USB-Sticks, Smart Cards und optische Datenspeichergeräte. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. von einem Telematik-Server oder einem Controller Area Network (CAN).
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem Motor mit innerer Verbrennung, die einen Verdampfer und einen Heizkern enthält und die die mikrobielle Ausbreitung eindämmen kann, und ein Verfahren zum Steuern der Kraftfahrzeug-Klimaanlage.
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Die Kraftfahrzeug-Klimaanlage kann ein Gebläse zum Erzeugen eines Luftstroms, einen Verdampfer (Verdampferkern) zum Kühlen, einen Heizkern, durch den das Kühlmittel eines Verbrennungsmotors zum Heizen strömt, eine Temperaturregelklappe, eine Innen-/Außenluft-Einstellklappe, eine Modus-Einstellklappe und eine Steuerung zum Steuern dieser Komponenten enthalten.
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Die hierin beschriebenen Komponenten sind als Beispiele zu verstehen, die gewählt wurden, um den Geist der vorliegenden Erfindung zu verwirklichen, und sind nicht auf die hier vorgeschlagenen beschränkt. Zum Beispiel muss die hierin vorgeschlagene Temperaturregelklappe nur den Luftstrom zwischen dem Heizkern und dem Verdampfer regeln und ist nicht auf die in 3 dargestellte drehbare plattenförmige Struktur und dgl. beschränkt.
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Insbesondere dann, wenn ein Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird, bewegt sich die Temperaturregelklappe gemäß der vorliegenden Erfindung in die Position zur maximalen Erwärmung, d. h. zur vollständigen Öffnung des Heizkerns, und hält dann an, so dass die Wärme des Heizkerns an den Verdampfer übertragen wird.
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Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Kühlmittel des Verbrennungsmotors über einen langen Zeitraum auf einer hohen Temperatur gehalten, selbst wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist, so dass dem Verdampfer ausreichend Wärme zugeführt werden kann.
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Im Folgenden werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Die 3 und 4 zeigen Beispiele einer Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 3 dargestellt enthält eine Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung einen Verdampfer und einen Heizkern in der Kraftfahrzeug-Klimaanlage sowie eine zwischen dem Verdampfer und dem Heizkern angeordnete Temperaturregelklappe, die den Luftstrom zwischen diesen regeln kann.
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Wie aus den 4A und 4B ersichtlich ist, strömt Luft in der Klimaanlage, die dann ein Filter (nicht dargestellt) und ein Gebläse (nicht dargestellt) passiert hat, in den Verdampfer und tritt dann durch Drehen der Temperaturregelklappe durch den Heizkern (4B) oder nicht (maximale Kühlung in 4A) aus.
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Wie in 3 dargestellt enthält die Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung eine Steuerung, die das Öffnen/Schließen der Temperaturregelklappe in Abhängigkeit, ob ein Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist, steuert.
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Wenn der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, öffnet die Steuerung die Temperaturregelklappe, um einen Luftstrom zwischen dem Verdampfer und dem Heizkern zu ermöglichen. Wie in 3 dargestellt kann die Temperaturregelklappe vollständig geöffnet und entsprechend die Wärmeübertragung an den Verdampfer maximiert werden.
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Wenn wie in 3 dargestellt der Verbrennungsmotor bei vollständig geöffneter Temperaturregelklappe ausgeschaltet wird, stoppt der Luftstrom zwischen dem Verdampfer (4°C bis Raumtemperatur) und dem Heizkern (über 80°C), die zueinander weisen, so dass Wärme durch Strahlung und Konvektion vom Heizkern an den Verdampfer übertragen wird und die Oberflächentemperatur des Verdampfers auf über 40°C ansteigt, was eine hinreichend hohe Temperatur ist, um die Ausbreitung von Mikroorganismen auf der Oberfläche des Verdampfers durch thermische Zerstörung einzudämmen.
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Wenn bei der Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung der Betriebszustand der Kraftfahrzeug-Klimaanlage gespeichert wird, bevor der Verbrennungsmotor ausgeschaltet und der Verbrennungsmotor oder die Kraftfahrzeug-Klimaanlage später erneut gestartet bzw. eingeschaltet wird, kann die Temperaturregelklappe so gesteuert werden, dass sie die vorige Position automatisch findet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung die voraussichtliche Parkdauer bestimmen und mit einer vorgegebenen Zeit vergleichen, wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird, und kann die Temperaturregelklappe vollständig öffnen und nur dann anhalten, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Im Allgemeinen können über drei Stunden Wartezeit erforderlich sein, nachdem der Verbrennungsmotor abgeschaltet worden ist, um die mikrobielle Ausbreitung aufgrund der Wärmeübertragung hinreichend einzudämmen. Wenn der Fahrer den Verbrennungsmotor und die Klimaanlage innerhalb einer kürzeren Zeit erneut startet bzw. wieder einschaltet, werden die Mikroorganismen nicht ausreichend hohen Temperaturen ausgesetzt, und Kondenswasser im Verdampfer, das den Fahrer im dampfförmigen Zustand direkt trifft, kann für diesen unangenehm sein.
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Um ein derartiges Problem zu vermeiden, ist die Steuerung bei diesem Ausführungsbeispiel so ausgelegt, dass sie die voraussichtliche Parkdauer bestimmt und dann bestimmt, ob eine Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf Basis der voraussichtlichen Parkdauer einzugeben ist, bevor eine Logik eingegeben wird.
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Beispiele eines Verfahrens zur Bestimmung der voraussichtlichen Parkdauer sind wie folgt.
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(1) Bestimmung der voraussichtlichen Parkdauer auf Basis einer Eingabe über einen Schalter
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Gemäß diesem Verfahren informiert der Fahrer die Steuerung, dass das Fahrzeug über einen langen Zeitraum geparkt werden soll, indem er einen bestimmten Schalter manuell betätigt.
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Der bestimmte Schalter zur Eingabe der Parkdauer ist an der Kraftfahrzeug-Klimaanlage installiert, und die über den Schalter eingegebene Parkdauer wird als die voraussichtliche Parkdauer bestimmt.
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Der Schalter kann z. B. eine Klimaanlagen-Sterilisierungstaste sein, und wenn ein Fahrzeug über einen langen Zeitraum geparkt werden soll, führt der Fahrer eine Logik zur Eindämmung der mikrobiellen Ausbreitung aus, indem der die Taste drückt.
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(2) Verwenden der im Voraus für jede Zeitzone eingestellten voraussichtlichen Parkdauerdaten
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Gemäß diesem Verfahren stellt ein Hersteller nach statistischen Verfahren im Voraus Zeitzonen ein, während der ein Fahrzeug voraussichtlich über einen längeren Zeit geparkt werden soll. Zum Beispiel kann Langzeitparken während der Zeit von 18:00 Uhr an einem Tag bis zu 9:00 Uhr am nächsten Tag und Kurzzeitparken während der Zeit von 9:00 Uhr bis 18:00 Uhr eingestellt werden. Natürlich können die Zeitzonen so konzipiert sein, dass sie von einem Fahrer geändert werden können.
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Deshalb speichert die Steuerung die für jede Zeitzone eingestellten Parkdauerdaten und bestimmt die Parkdauerdaten entsprechend dem Zeitpunkt, in dem ein Verbrennungsmotor ausgeschaltet wird, als die voraussichtliche Parkdauer.
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(3) Bestimmen der voraussichtlichen Parkdauer auf Basis gelernter Parkmuster
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Gemäß diesem Verfahren ist eine Steuerung ausgelegt, ein Parkmuster eines Benutzers zu lernen, indem sie die Parkdauer mit Informationen wie von einem GPS gelieferten Positionen oder Datum/Uhrzeit abgleicht und die Parkdauer schätzt.
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Trotz einer derartigen Logik besteht immer noch die Möglichkeit, dass für den Fahrer eine unangenehme Situation bei erneutem Starten eines Verbrennungsmotors innerhalb kurzer Zeit nach dem Parken entsteht, weshalb die Steuerung so konfiguriert werden kann, dass sie zur Lösung dieses Problems die Gebläserichtung steuert.
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Um bei diesem Beispiel insbesondere zu verhindern, dass heiße feuchte Luft zum Gesicht des Fahrers geblasen wird, wenn der Verbrennungsmotor innerhalb kurzer Zeit erneut gestartet wird, ist die Steuerung so ausgelegt, dass der Fahrer die Gebläserichtung frei einstellen kann, nachdem heiße Luft während einer vorgegebenen Zeit nach unten geblasen worden ist.
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Wenn der Verbrennungsmotor erneut gestartet oder die Kraftfahrzeug-Klimaanlage eingeschaltet wird und die Innentemperatur der Klimaanlage eine vorgegebene Temperatur überschreitet, kann die Gebläserichtung nach unten zum Boden eingestellt werden.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Temperaturregelklappe auf ähnliche Weise in einem fahrenden Fahrzeug gesteuert werden.
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Insbesondere, wenn die gesamte Klimaanlage einschließlich eines Gebläses abgeschaltet wird, während das Fahrzeug in Bewegung ist, kann eine Temperaturregelklappe vollständig geöffnet werden, so dass die Wärme eines Heizkerns gleichmäßig an einen Verdampfer übertragen werden kann. Die Temperaturregelklappe kann geöffnet werden, wobei der Luftstrom nicht nach innen strömen kann, indem die Innen-/Außenluftmodus-Einstellklappe auf einen Innenluftmodus umgestellt wird.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Temperatur der Außenluft nur dann als ein Bestimmungsfaktor für die Ausführung einer Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung herangezogen werden, wenn der oben beschriebene Zustand über eine vorgegebene Zeitspanne aufrechterhalten werden kann. Insbesondere kann ein Bestimmungsprozess auf Basis der Temperatur der Außenluft bereitgestellt werden, der ausgeführt wird, wenn die die Wahrscheinlichkeit eines Betriebs der Kraftfahrzeug-Klimaanlage gering ist. Wenn ferner wie bei vorigen Ausführungsbeispiel eine Klimaanlage erneut eingeschaltet wird, während eine Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung ausgeführt wird, kann der Prozess, bei dem bei eingeschalteter Klimaanlage Luft über eine vorgegebene Zeit zum Boden geblasen wird, auf die gleiche Weise stattfinden.
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Die 5 und 6 zeigen den Ablauf eines Verfahrens zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Wie 5 zeigt, wird bei dem Ausführungsbeispiel erkannt, ob ein Verbrennungsmotor ausgeschaltet worden ist (S110), und wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet worden ist, wird dann eine Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung eingegeben, um eine Temperaturregelklappe zu öffnen, die zwischen einem Verdampfer und einem Heizkern in einer Klimaanlage (S130) angeordnet ist, so dass Luft zwischen dem Verdampfer und dem Heizkern strömen kann.
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Das Verfahren kann ferner die Bestimmung einer voraussichtlichen Parkdauer und den Vergleich der bestimmten voraussichtlichen Parkdauer mit einer vorgegebenen Referenzzeit enthalten, bevor eine Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung eingegeben wird.
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Wie in 5 dargestellt öffnet in diesem Fall die Temperaturregelklappe nur, wenn die bestimmte voraussichtliche Parkdauer die vorgegebene Referenzzeit überschreitet, und wenn nicht, schaltet die Klimaanlage in den Bereitschaftsmodus, bis der Verbrennungsmotor erneut gestartet und die Klimaanlage eingeschaltet wird.
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Die Bestimmung der voraussichtlichen Parkdauer kann auf verschiedene Weise erfolgen, wie hierin zuvor beschrieben worden ist.
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Die Eingabe einer Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung kann das Speichern der aktuellen Zustände der Temperaturregelklappe und einer Modus-Einstellklappe in einem Fahrzeug und das Öffnen der Temperaturregelklappe enthalten. Die Temperaturregelklappe kann vollständig geöffnet werden.
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Bei der Ausführungsform können Schritte wie Schritt S150 und Schritt S180 in 5 zusätzlich ausgeführt werden, um zu verhindern, dass heiße feuchte Luft zu einem Fahrer geblasen wird, wenn eine Verbrennungsmotor innerhalb kurzer Zeit erneut gestartet wird.
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Das heißt, bei dieser Ausführungsform wird auf Basis der Innentemperatur der Klimaanlage bestimmt, ob der Verdampfer und der Heizkern hinreichend lang Wärme ausgetauscht haben und die Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung hinreichend lang ausgeführt worden ist.
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Wenn die Innentemperatur der Klimaanlage über einer vorgegebenen Temperatur liegt, wird deshalb wie in 5 gezeigt davon ausgegangen, dass die Klimaanlage heiße feuchte Luft führt, so dass die Temperaturregelklappe in die Position zurückgeht, die sie vor dem Ausschalten des Verbrennungsmotors eingenommen hat, und die Modus-Einstellklappe so gesteuert wird, dass Luft zum Boden geblasen wird.
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Wenn dagegen die Innentemperatur der Klimaanlage unter der vorgegebenen Temperatur liegt, wird davon ausgegangen, dass sich keine heiße feuchte Luft in der Klimaanlage befindet, so dass die Temperaturregelklappe in die Position zurückgeht, die sie vor dem Ausschalten des Verbrennungsmotors eingenommen hat, und die Modus-Einstellklappe ebenfalls in die Position zurückgeht, die sie vor dem Ausschalten des Verbrennungsmotors eingenommen hat.
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Nach dem Steuern der Temperaturregelklappe und der Modus-Einstellklappe wird die Klimaanlage gemäß den Wünschen des Benutzers betätigt.
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Obwohl dies nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, lässt sich anhand der tatsächlichen Parkdauer feststellen, ob die Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung hinreichend lang ausgeführt worden ist. Insbesondere, wenn ein Fahrzeug innerhalb einer Referenzzeit für die Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung erneut gestartet worden ist, wird Schritt S160 ausgeführt, wodurch die gleichen Effekte wie die gemäß 5 erzielt werden.
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Ob bei der vorliegenden Erfindung Schritt S160 ausgeführt werden soll, hängt davon ab, ob hinreichend Zeit zur Eindämmung der Mikroorganismen zur Verfügung stand, die Ausführung ist aber nicht auf die vorgeschlagenen Beispiele beschränkt und kann auf verschiedene Weise erfolgen.
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6 zeigt ein Beispiel zur Implementierung einer Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung, während ein Fahrzeug fährt, als ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Das Ausführungsbeispiel von 6 hat das gleiche Funktionsprinzip wie das von 5, wobei der Unterschied darin besteht, dass die Bestimmung, ob die Logik ausgeführt werden soll, davon abhängt, ob die Steuerung eine Klimaanlage anstelle eines Verbrennungsmotors abgeschaltet hat, da die Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung ausgeführt wird, während ein Fahrzeug fährt.
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Ein anderer Unterschied ist, dass zur Bestimmung der Möglichkeit der Ausführung der Logik die Temperatur der Außenluft erfasst und mit einer vorgegebenen Referenztemperatur (S220) verglichen wird, anstatt der Ausführung von Schritt S120, der sich auf die voraussichtliche Parkdauer bezieht.
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Demensprechend wird wie in 6 dargestellt die Temperaturregelklappe nur dann geöffnet, wenn die Temperatur der Außenluft unter einer Referenztemperatur liegt (S230B), und wenn nicht, wird nur die Klimaanlage abgeschaltet (S240).
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Wenn die Logik zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung ausgeführt wird, wobei die aktuellen Zustände der Temperaturregelklappe gespeichert werden und die Modus-Einstellklappe (S230A) enthalten sein kann, und wenn die Temperaturregelklappe öffnet, kann der Innen-/Außenluftmodus-Einstellklappe auf einen Innenluftmodus umstellen, um die Luft zu blockieren (S230B).
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Wenn die Klimaanlage wieder eingeschaltet wird, während das Fahrzeug fährt, kann ähnlich wie bei 5 verhindert werden, dass heiße feuchte Luft zu einem Fahrer geblasen wird (S250 bis S280).
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7 ist ein Diagramm, das das Ergebnis der Temperaturmessung eines Verdampfers einer Klimaanlage darstellt, die mit der Vorrichtung zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Die obere Kurve des Graphen zeigt die Kühlmitteltemperatur und die untere Kurve die Verdampfertemperatur.
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Wie in 7 dargestellt fällt die Temperatur eines Verdampferskerns im Abschnitt (vor 20 Minuten) bei laufender Klimaanlage stark ab, während nach dem Ausschalten des Verbrennungsmotors die Temperaturregelklappe öffnet und Luft mit hoher Temperatur vom Heizkern in den Verdampfer strömt, wodurch die Temperatur des Verdampfers steigt.
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Die steigende Temperatur stabilisiert sich auf ca. 40°C, was zur thermischen Zerstörung der Mikroorganismen auf der Oberfläche des Verdampfers in etwa 70 Minuten ausreicht.
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Deshalb kann mit einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Eindämmung mikrobieller Ausbreitung auf der Oberfläche eines Verdampfers einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß der vorliegenden Erfindung, die Ausbreitung von Mikroorganismen eingedämmt und der Gestank entsprechend gemindert werden, da die Oberflächentemperatur eines Verdampfers bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor auf bis zu 40°C erhöht werden kann.
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Die Erfindung ist anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen ausführlich beschrieben worden. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass Änderungen dieser Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Geist der Erfindung abzuweichen, deren Gültigkeitsbereich in den angefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
