DE10233323A1

DE10233323A1 - Kühl- oder Heizsystem für eine mobile Kühl- oder Heizbox

Info

Publication number: DE10233323A1
Application number: DE10233323A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Geskes; Dietrich Dipl.-Ing. Klingler
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühl- oder Heizsystem für eine mobile Kühl- oder Heizbox (4), wobei das Kühl- oder Heizsystem (5) Teil einer Klimaanlage (6) eines Kraftfahrzeugs ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühl- oder Heizsystem für eine mobile Kühl- oder Heizbox, insbesondere für den Transport der mobilen Kühl- oder Heizbox in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist eine Vielzahl unterschiedlicher mobiler Kühlboxen bekannt. So gibt es, als einfachste Ausführungsform, isolierend wirkende Kühlboxen, in die beispielsweise im Tiefkühlfach eines Kühlschranks tiefgekühlte Kühlakkus gelegt werden, damit die Kühlwirkung möglichst lange aufrecht erhalten wird. Dabei werden die Kühlakkus langsam erwärmt, woraus sich eine zeitlich begrenzte Kühldauer ergibt.
Aus der DE 201 15 761 U1 ist eine mobile, elektrisch betriebene Kühlbox bekannt, bei der die benötigte Energie durch Solarzellen gewonnen wird, so dass die Kühldauer nicht zeitlich begrenzt ist. Nachteilig hieran ist jedoch, dass diese Kühlbox relativ groß und schwer ist.
Ebenfalls bekannt sind mobile, elektrisch betriebene Kühl- oder Heizboxen. Diese sind jedoch, aufgrund des sich in der Kühl- oder Heizbox angeordneten Aggregats, relativ groß und schwer.
Ferner sind fest eingebaute Kühl- und Heizungsboxen in Fahrzeugen bekannt, welche beispielsweise fest im Armaturenbrett oder der Mittelkonsole integriert sind. Ebenfalls ist die Kühlung des Handschuhfaches mittels einer im Kraftfahrzeug vorhandenen Klimaanlage bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Kühl- oder Heizsystem für eine mobile Kühl- oder Heizbox zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kühl- oder Heizsystem für eine mobile Kühl- oder Heizbox mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist ein Kühl- oder Heizsystem für eine mobile Kühl- oder Heizbox vorgesehen, welches Teil einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs ist. Hierbei kann die mobile Kühl- oder Heizbox mit dem Kühl- oder Heizsystem zum Kühlen bzw. Heizen verbunden werden, während sie in ihrem Inneren, wenn sie aus dem Kühl- oder Heizsystem entnommen wird, auf Grund ihrer Isolierung nur langsam die Umgebungstemperatur annimmt. Das Kühl- oder Heizsystem kann beispielsweise im entsprechend ausgestalteten Handschuhfach, in der Konsole oder im Fondbereich integriert sein.
Vorzugsweise ist die mobile Kühl- oder Heizbox mit einem Teil der Klimaanlage direkt oder indirekt verbindbar, d.h. die Klimaanlage ist derart ausgestaltet, dass sie mit der mobilen Kühl- oder Heizbox verbunden werden kann und somit direkt die Kühl- oder Heizfunktion übernimmt, oder dass beispielsweise ein mit der Klimaanlage gekoppelter Kreislauf vorgesehen ist, welcher die Kühl- oder Heizfunktion übernimmt.
Vorzugsweise sind Kühl- oder Heizelemente vorgesehen, welche durch die Klimaanlage direkt oder indirekt gekühlt oder erwärmt werden und welche die Kühl- oder Heizfunktion in der mobilen Kühl- oder Heizbox übernehmen. Diese Kühl- oder Heizelemente sind vorzugsweise in der Art von vorzugsweise plattenförmigen Steckelementen in die Kühl- oder Heizbox einführbar, beispielsweise durch in der Kühl- oder Heizbox vorgesehene Schlitze. Es sind vorzugsweise drei oder vier derartige Kühl- oder Heizelemente vorgesehen.
Vorzugsweise ist im Kühl- oder Heizsystem eine Umwälzvorrichtung vorgesehen, welche für eine Luftumwälzung im Kühl- oder Heizbetrieb sorgt, so dass die von dem Kühlelement eingebrachte Kälte bzw. die von den Heizelementen eingebrachte Wärme schneller von der Kühl- oder Heizbox aufgenommen werden kann und ein schnellerer Temperaturangieich erfolgt.
Vorzugsweise ist ein Kanal Teil der Umwälzvorrichtung, der die zugeführte Luft verteilt. Alternativ oder zusätzlich weist die Umwälzvorrichtung vorzugsweise ein Zusatzgebläse auf.
Vorzugsweise ist in der Kühl- oder Heizbox ein Kältespeichermedium vorgesehen, das bereits bei geringen Temperaturen gefriert, vorzugsweise bereits bei 5° bis 10° C.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit zwei Varianten unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Ansicht eines Armaturenbretts mit einem in einem Handschuhfach integrierten Kühl- oder Heizsystem für eine mobile Kühl- oder Heizbox,
2 einen Schnitt durch das Armaturenbrett in Höhe des Handschuhfachs von 1 mit gestrichelt dargestellter mobiler Kühl- oder Heizbox,
3 einen Ausschnitt eines Schaltplans einer Klimaanlage,
4 eine erste Variante zum Schaltplan von 3,
5 eine zweite Variante zum Schaltplan von 3,
6 eine dritte Variante für einen Heizbetrieb,
7. eine schematisch dargestellte Kühl- oder Heizbox,
8 eine schematische Darstellung einer Kühl- oder Heizbox beim Kühlbetrieb im Mittelschnitt, und
9 eine Draufsicht auf die Kühl- oder Heizbox von 7.
1 zeigt ein Armaturenbrett 1 im Bereich des Beifahrersitzes mit einem kleinen Handschuhfach 2 und einem darunter angeordneten, größeren Fach 3. Im Fach 3 ist, wie in 2 dargestellt, eine herausnehmbare, d.h. mobile, Kühlbox 4 angeordnet. Das Fach 3 und die Kühlbox 4 sind Teil eines Kühl- oder Heizsystems 5, welches seinerseits Teil einer Klimaanlage 6 ist.
In 3 ist ein Ausschnitt eines Schaltplans der Klimaanlage 6 dargestellt. Hierbei kann über eine mittels eines Absperrventils entsprechend geregelte Abzweigung 7 Kühlmittel zu einem Expansionsventil 8 gelangen und wird von dort aus über Leitungen 9 Kühlelementen 10 zugeführt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um drei im Bauraum des Faches 3 fest installierte, plattenförmige Kühlelemente 10. Ein derartiges Kühlelement 10 ist gemeinsam mit einer Kühlbox 4 schematisch in 7 dargestellt. Hierbei strömt das Kühlmittel durch die Kühlmittelkanäle 11, die mäanderartig durch das Kühlelement 10 verlaufen. Das Kühlelement 10 besteht im wesentlichen aus einem gut wärmeleitenden Kunststoff oder Metall, wie z.B. Aluminium. Im Boden 12 der Kühlbox 4 ist ein mittels einer Klappe 13 verschließbarer Schlitz 14 vorgesehen, durch den das Kühlelement 10 in die Kühlbox 4, genauer gesagt in eine Hülse 4a eingeschoben werden kann, welche gefüllt mit einem die Kälte und/oder Wärme speichernden Medium ist.
Das Kühlmittel gelangt über Leitungen 15 wieder in den normalen Kühlkreislauf 18. Hierbei ist der eben beschriebene Teil des Schaltplans parallel zu einem weiteren Expansionsventil 16 und einen Verdampfer 17 geschaltet. Alternativ zum Expansionsventil 8 kann auch eine Einspritzleitung vorgesehen sein.
Bei einer in 4 dargestellten ersten Variante ist für das Kühl- oder Heizsystem 5' ein getrennter Kühlkreislauf 18' vorgesehen. Hierbei ist dem Expansionsventil 16' und dem Verdampfer 17' nachgeordnet ein Wärmetauscher 19' vorgesehen, welcher die Wärme aus dem Kühlkreislauf 18' aufnimmt. Im Kühlkreislauf 18' ist ferner eine Pumpe 20' vorgesehen.
Bei einer zweiten Variante ist der Wärmetauscher 19'' nach dem Expansionsventil 16'' und vor dem Verdampfer 17'' angeordnet. Ansonsten stimmt das Kühl- oder Heizsystem 5'' mit dem zuvor beschriebenen Kühl- oder Heizsystem 5' überein.
Gemäß einer in 6 dargestellten dritten Variante wird ein Heizbetrieb dargestellt. Hierbei ist ein getrennter Heizkreislauf 18''' vorgesehen, welcher mittels einer Pumpe 20''' umgewälzt wird. Das heiße Kühlmittel wird, entsprechend dem Ausführungsbeispiel, den im Bauraum des Kühl- oder Heizsystems 5''' fest installierten Heizelementen zugeführt, wo diese Wärme an die Heizbox 4''' abgeben. Bei der dritten Variante ist der Wärmetauscher 19''' vor dem Expansionsventil 16''' und vor dem Verdampfer 17''' angeordnet. Ferner ist im Heizkreislauf 18''' an einem mittels eines 2-Wege-Ventils 30 geregelten Bypass 31 ein zweiter Wärmetauscher 32 vorgesehen. Dieser zweite Wärmetauscher 32 ist mit der Kühlmittelseite des Motors verbunden.
In den 8 und 9 sind Schnitte durch das Kühl- oder Heizsystem 5 mit der im Fach 3 angeordneten Kühlbox 4 dargestellt. Die Kühlbox 4 ist an allen Seiten mit einer Isolation 21 versehen, welche einen Wärmeverlust minimiert. Durch einen Kanal 22 wird Kaltluft dem Innenraum der Kühlbox 4 zugeführt und mittels eines Zusatzgebläses 23 umgewälzt. Zur verbesserte Umwälzung sind Kanäle 24 vorgesehen. Die Abluft gelangt durch einen Kanal 25 aus der Kühlbox 4. Im Inneren der Kühlbox 4 ist ein Aluminiumgehäuse 26 vorgesehen, welches die Aufnahme für in der Kühlbox 4 zu kühlende Gegenstände bildet.

1: Armaturenbrett Handschuhfach
2: Handschuhfach
3: Fach
4: Kühlbox
4''': Heizbox
4a: Hülse
5, 5', 5'', 5''': Kühl- oder Heizsystem
6, 6': Klimaanlage
7: Abzweigung
8: Expansionsventil
9: Leitung
10: Kühlelement
11: Kühlmittelkanäle
12: Boden
13: Klappe
14: Schlitz
15: Leitung
16, 16', 16'',16''': Expansionsventil
17, 17'. 17'', 17''': Verdampfer
18, 18', 18'': Kühlkreislauf
18''': Heizkreislauf
19', 19'', 19''': Wärmetauscher
20', 20''': Pumpe
21: Isolation
22: Kanal
23: Zusatzgebläse
24: Kanal für Umwälzung
25: Kanal
26: Aluminium-Gehäuse
30: 2-Wege-Ventil
31: Bypass
32: Wärmetauscher

Claims

Kühl- oder Heizsystem für eine mobile Kühl- oder Heizbox (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Kühl- oder Heizsystem (5; 5'; 5''; 5''') Teil einer Klimaanlage (6; 6') eines Kraftfahrzeugs ist.
Kühl- oder Heizsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Kühl- oder Heizbox (4, 4''') mit einem Teil der Klimaanlage (6; 6') verbindbar ist.
Kühl- oder Heizsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage (6; 6') fest mit ihr direkt oder indirekt verbundene Kühl- oder Heizelemente (10) aufweist.
Kühl- oder Heizsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühl- oder Heizelemente (10) in die Kühl- oder Heizbox (4; 4''') einführbar sind.
Kühl- oder Heizsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umwälzvorrichtung vorgesehen ist.
Kühl- oder Heizsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Teil der Umwälzvorrichtung ein Kanal (24) ist, der die zugeführte Luft verteilt.
Kühl- oder Heizsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzvorrichtung ein Zusatzgebläse (23) aufweist.
Kühl- oder Heizsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kältespeichermedium vorgesehen ist, das bei geringen Temperaturen gefriert.
Mobile Kühl- oder Heizbox (4; 4''') zur Verwendung in einem Kühl- oder Heizsystem (5; 5'; 5''; 5''') nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Mobile Kühl- oder Heizbox nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Kühl- oder Heizbox (4; 4''') verschließbare Schlitze (14) aufweist.
Mobile Kühl- oder Heizbox nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Kühl- oder Heizbox (4) ein Kältespeichermedium aufweist, das bei geringen Temperaturen gefriert.