DE10243178A1

DE10243178A1 - Air conditioning for motor vehicle, uses Stirling cycle engine to convert thermal into mechanical energy to drive air conditioner

Info

Publication number: DE10243178A1
Application number: DE2002143178
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr.-Ing. Konrad; Arnold Dr.-Ing. Lamm; Manfred Dipl.-Ing. Stute
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: DE10243178B4

Abstract

The air conditioning circuit for a motor vehicle uses thermal energy to be converted into mechanical energy to supply the air conditioning. The air conditioner is mechanically connected to the energy converter and driven by it. At least one of the energy converter or air conditioner can use a Stirling cycle engine (4,11). The energy converter can use an external flame source as the thermal energy source. Claims include use of the air conditioning circuit in a land, water or air vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung eines Klimaaggregates sowie von elektrischen Verbrauchern in einem Fahrzeug mit Energie, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a device to supply an air conditioning unit and electrical consumers in a vehicle with energy, according to the preamble of claim 1 closer defined type.

Aus der gattungsgemäßen US 4,531,379 ist es bekannt, dass eine Klimaanlage, und hier insbesondere der den überwiegend größten Teil der Energie benötigende Klimakompressor, über ein eigenes Versorgungsaggregat mechanisch angetrieben wird. Dieses Versorgungsaggregat wird im Rahmen der oben genannten US-Schrift dabei als Hilfsbrennkraftmaschine bezeichnet, welche in einem Fahrzeug neben dem eigentlichen Antriebsaggregat eingesetzt ist, um den Klimakompressor anzutreiben. Prinzipiell ist damit auch ein Betrieb der Klimaanlage möglich, wenn das eigentliche Antriebsaggregat des Fahrzeuges im Stillstand ist.From the generic US 4,531,379 It is known that an air conditioner, and here in particular of the predominantly largest part of the energy-consuming air conditioning compressor, is mechanically driven by its own supply unit. This supply unit is referred to in the context of the above-mentioned US-Scripture as an auxiliary internal combustion engine, which is used in a vehicle in addition to the actual drive unit to drive the air conditioning compressor. In principle, an operation of the air conditioning system is possible when the actual drive unit of the vehicle is at a standstill.

Durch die DE 198 32 143 A1 ist eine Weiterbildung beschrieben, bei der ein Kraftfahrzeug mit einem primären Antriebsaggregat und einem Klimakompressor ausgerüstet ist, welcher von dem primären Antriebsaggregat antreibbar ist. Für den Stillstandsfall des primären Antriebsaggregates ist der Klimakompressor dabei durch ein weiteres Antriebsaggregat antreibbar.By the DE 198 32 143 A1 a development is described in which a motor vehicle is equipped with a primary drive unit and an air compressor, which is drivable by the primary drive unit. For the standstill case of the primary drive unit of the air compressor is driven by another drive unit.

In beiden genannten Schriften verwendet das eigentliche bzw. primäre Antriebsaggregat des Kraftfahrzeuges sowie das Antriebsaggregat für den Klimakompressor, also die Hilfsbrennkraftmaschine oder dergleichen, dieselben Einrichtungen zur Versorgung mit Energie, denselben Abgasstrang, dieselben Wasserpumpen und dergleichen.In both mentioned writings uses that actual or primary Drive unit of the motor vehicle and the drive unit for the air conditioning compressor, So the auxiliary engine or the like, the same facilities for the supply of energy, the same exhaust system, the same water pumps and the same.

Neben dem Vorteil, dass die Klimaanlage auch während des Stillstandes des eigentlichen Antriebsaggregates für das Kraftfahrzeug betrieben werden kann, ist der hier dargestellte Aufbau vergleichsweise aufwendig, da die in der Art einer herkömmlichen Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Hilfsbrennkraftmaschine eine vergleichsweise aufwendige, komplexe und schwere Peripherie für ihren Betrieb benötigt.In addition to the advantage that the air conditioning also while the standstill of the actual drive unit for the motor vehicle can be operated, the structure shown here is comparatively consuming, as in the manner of a conventional internal combustion engine trained auxiliary internal combustion engine a comparatively complex, complex and heavy peripherals needed for their operation.

Das Prinzip eines Stirlingmotors ist gemäß dem Stand der Technik allgemein bekannt. Bei einem derartigen Stirlingmotor wird thermische Energie, welche in Form einer Temperaturdifferenz zwischen zwei Bereichen des Motors vorliegt, in mechanische Energie umgewandelt. Beispielhaft sei hierzu die DE 196 12 616 C2 erwähnt.The principle of a Stirling engine is well known in the art. In such a Stirling engine, thermal energy, which is in the form of a temperature difference between two regions of the engine, is converted into mechanical energy. By way of example, this is the DE 196 12 616 C2 mentioned.

Das Prinzip eines Stirlingmotors lässt sich dabei grundlegend sowohl als Motor, als auch bei externem mechanischem Antrieb als Kältemaschine reziprok nutzen.The principle of a Stirling engine can be there basically both as a motor, and in external mechanical Drive as a chiller use reciprocal.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Versorgung eines Klimaaggregates sowie von elektrischen Verbrauchern in einem Fahrzeug mit Energie nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile vermeidet und eine einfache und von externen Aggregaten weitgehend autark arbeitende Vorrichtung bereitstellt.Based on this state of the art It is the object of the invention to provide a device for the supply an air conditioning unit and electric consumers in one Vehicle with energy according to the closer defined in the preamble of claim 1 To create a type which avoids the above-mentioned disadvantages and a simple and by external aggregates largely self-sufficient working Device provides.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Die Verwendung einer Stirlingmaschine als zumindest eines der beiden Aggregate bietet den entscheidenden Vorteil, dass diese an sich bekannte Stirlingmaschine mit vergleichsweise einfachen Mitteln betrieben werden kann.According to the invention this object is achieved by the dissolved in the characterizing part of claim 1 features. The Use of a Stirling machine as at least one of the two Aggregates offers the decisive advantage that they are known per se Stirling machine operated with comparatively simple means can be.

So weist beispielsweise bei der Verwendung einer Stirlingmaschine als Versorgungsaggregat diese eine externe, also außerhalb der eigentlichen Maschine, angeordnete Verbrennung auf. Diese Verbrennung kann mit sehr einfachen Mitteln erfolgen, so dass eine derartige Stirlingmaschine weitaus weniger aufwendig hinsichtlich ihrer Peripherie ausgebildet werden kann, als eine herkömmliche Brennkraftmaschine.For example, when using a Stirling machine as a supply unit this one external, so outside the actual machine, arranged combustion on. This combustion can be done with very simple means, so that such Stirling machine much less expensive in terms of their peripherals can be formed as a conventional internal combustion engine.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist sowohl das Klimaaggregat als Stirlingkältemaschine als auch das Antriebsaggregat als Stirlingmotor ausgebildet, wobei die beiden Stirlingmaschinen zumindest annähernd baugleich sind. Die entsprechenden Vorteile liegen darin, dass durch die beiden annähernd baugleichen Maschinen zumindest wesentliche Teile gemeinsam verwendbar sind, so dass diese Teile durch entsprechend höhere Stückzahlen sehr günstig hergestellt werden können.According to a very advantageous Further development of the invention is both the air conditioning unit as Stirling refrigeration as well as the drive unit designed as a Stirling engine, wherein the two Stirling machines are at least approximately identical. The corresponding Advantages lie in the fact that through the two nearly identical machines at least essential parts are shared, so that these Parts by correspondingly higher quantities attractively priced can be produced.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus den anhand der Zeichnungen nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantageous embodiments The invention will become apparent from the remaining dependent claims and from the embodiments illustrated below with reference to the drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a schematic diagram of a vehicle with the device according to the invention;

2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform; und 2 a device according to the invention in a first embodiment; and

3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform. 3 a device according to the invention in a second embodiment.

In 1 ist ein Fahrzeug 1 prinzipmäßig angedeutet. Das Fahrzeug 1 ist dabei mit einem Antriebsaggregat 2 ausgestat tet, welches in an sich bekannter Weise für den Vortrieb des Fahrzeuges 1 sorgen kann. Die Darstellung des Fahrzeuges 1 als Personenkraftwagen ist dabei nur beispielhaft gewählt, es könnte sich bei dem Fahrzeug 1 ebenso um andere Kraftfahrzeuge zu Lande, um Fahrzeuge zu Wasser, wie beispielsweise Schiffe, Yachten oder dergleichen, handeln. Ebenso ist der Einsatz in Fahrzeugen für die Luft, insbesondere in Passagierflugzeugen oder dergleichen, denkbar.In 1 is a vehicle 1 indicated in principle. The vehicle 1 is with a drive unit 2 ausgestat tet, which in a conventional manner for the propulsion of the vehicle 1 can provide. The representation of the vehicle 1 as a passenger car is chosen only as an example, it could be in the vehicle 1 also to other motor vehicles on land to vehicles to water, such as ships, yachts or the like act. Likewise, the use in vehicles for the air, especially in passenger aircraft or the like, conceivable.

Das Fahrzeug 1 ist neben dem Antriebsaggregat 2 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 ausgestattet. Eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung 3 dient zur Versorgung eines Klimaaggregates 4, wie es in 2 dargestellt ist, sowie von diversen elektrischen Verbrauchern 5 in dem Fahrzeug mit Energie. Die in 2 dargestellte Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung 3 umfasst primär eine Klimaanlage 6 für das Fahrzeug 1. Diese Klimaanlage 6 ist in an sich bekannter Weise aufgebaut und besteht im wesentlichen aus dem Klimakompressor 4, welcher beispielsweise mit üblichen Kältemitteln, wie R134a oder CO₂, in bekannter Weise betrieben werden kann. Neben dem eigentlichen Klimakompressor 4 umfasst eine derartige Klimaanlage 6 weitere Einrichtungen, wie beispielsweise einen Kreislauf für das Kältemittel sowie entsprechende Einrichtungen zur Übertragung der erzeugten Kälte in das Fahrzeug 1, welche hier durch einen Lüfter 7 prinzipmäßig angedeutet sind. Ein Motor, insbesondere ein Elektromotor dieses Lüfters 7 stellt dabei beispielhaft einen der elektrischen Verbraucher 5 dar, welche von der Vorrichtung 3 zusätzlich mit elektrischer Energie versorgt werden können. Die weiteren elektrischen Verbraucher sind hier durch ein punktiert angedeutetes Bordnetz 8 und einen darin als Lampe angedeuteten Verbraucher 5 beispielhaft dargestellt.The vehicle 1 is next to the drive day gregat 2 with a device according to the invention 3 fitted. Such a device according to the invention 3 serves to supply an air conditioning unit 4 as it is in 2 is shown, as well as various electrical consumers 5 in the vehicle with energy. In the 2 illustrated embodiment of such a device 3 includes primarily air conditioning 6 for the vehicle 1 , This air conditioning 6 is constructed in a conventional manner and consists essentially of the air conditioning compressor 4 which can be operated, for example, with conventional refrigerants, such as R134a or CO ₂ , in a known manner. In addition to the actual air conditioning compressor 4 includes such an air conditioner 6 Other facilities, such as a circuit for the refrigerant and corresponding means for transmitting the generated cold in the vehicle 1 which is here by a fan 7 are indicated in principle. A motor, in particular an electric motor of this fan 7 is an example of one of the electrical consumers 5 which of the device 3 can also be supplied with electrical energy. The other electrical consumers are here by a dotted line indicated 8th and a consumer indicated therein as a lamp 5 exemplified.

Die Versorgung der elektrischen Komponenten mit Energie erfolgt durch einen elektrischen Energieerzeuger 9, beispielsweise einen Generator oder eine Lichtmaschine, welcher auf einer gemeinsamen Welle 10 mit dem Klimakompressor bzw. Kli maaggregat 4 sitzt. Der Antrieb der gemeinsamen Welle 10 des Klimaaggregates 4 und des elektrischen Energieerzeugers 9 erfolgt dabei durch ein Versorgungsaggregat 11. Durch die gemeinsame Welle 10 ergeben sich entsprechende Wirkungsgradvorteile gegenüber herkömmlich eingesetzten Riemenantrieben, welche durch Schlupf und Reibung immer Verluste verursachen. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieses Versorgungsaggregat 11 dabei als an sich bekannter Stirlingmotor bzw. Heißgasmotor ausgebildet. Ein derartiger Motor erzeugt aus thermischer Energie, welche hier als Temperaturdifferenz zwischen einem kalten Bereich 11a und einem heißen Bereich 11b vorliegt, mechanische Energie. Es reicht dabei aus, den heißen Bereich 11b entsprechend zu beheizen und den kalten Bereich 11a ggf. zu kühlen.The supply of electrical components with energy is performed by an electric power generator 9 For example, a generator or an alternator, which on a common shaft 10 with the air conditioning compressor or Kli maaggregat 4 sitting. The drive of the common shaft 10 of the air conditioning unit 4 and the electric power generator 9 takes place through a supply unit 11 , Through the common wave 10 This results in corresponding efficiency advantages over conventionally used belt drives, which always cause losses due to slippage and friction. In the in 1 illustrated embodiment, this supply unit 11 it is designed as a known per se Stirling engine or hot gas engine. Such a motor generates from thermal energy, which here as a temperature difference between a cold area 11a and a hot area 11b present, mechanical energy. It's enough, the hot area 11b to heat accordingly and the cold area 11a if necessary to cool.

Für die Beheizung des als Stirlingmotors ausgebildeten Versorgungsaggregates 11 kann beispielsweise eine externe Beheizung über einen Brenner, wie er hier durch die Flamme 12 angedeutet ist, ausreichen. Eine derartige äußere Verbrennung, z.B. von Treibstoff, welcher für das Antriebsaggregat 2 des Kraftfahrzeuges ohnehin an Bord des Fahrzeuges 1 vorhanden ist, kann mit sehr einfachen Mitteln sehr effektiv realisiert werden. Ein von dem Betrieb des Antriebsaggregates 2 des Kraftfahrzeuges 1 komplett unabhängiger Betrieb des Versorgungsaggregates 11 wird damit möglich, da nur minimale Peripheriegeräte benötigt werden, so dass eine Standklimatisierung des Fahrzeuges 1 problemlos möglich wird.For heating the supply unit designed as a Stirling engine 11 For example, an external heating via a burner, as here by the flame 12 is indicated, suffice. Such external combustion, for example of fuel, which for the drive unit 2 the motor vehicle anyway on board the vehicle 1 is present, can be realized very effectively with very simple means. One of the operation of the drive unit 2 of the motor vehicle 1 completely independent operation of the supply unit 11 This makes it possible, since only minimal peripherals are needed, so that a stationary air conditioning of the vehicle 1 easily possible.

Prinzipiell wäre eine Beheizung des Bereichs 11b mittels der Flamme 12 und eine Abkühlung des Bereichs 11a, z.B. Durch Wärmeabgabe an die Umgebung ausreichend. Üblicherweise kann diese Wärmeabgabe durch Kühlrippen im Bereich 11a verbessert werden. Ein besonders günstiger und sicherer Betrieb einer derartiger Vorrichtung 3, wie sie durch das Ausführungsbeispiel in 2 beschrieben ist, ist insbesondere dann möglich, wenn der kalte Bereich 11a des Versorgungsaggregates über einen Kühlkreislauf 13 seine überschüssige Wärme abgeben kann. Das in dem in 2 dargestellten jedoch prinzipiell nur als Option zu sehenden Kühlkreislauf 13 strömende Wärmeträgermedium kann dabei in an sich bekannter Weise über eine Fördereinrichtung 14 zu einem Fahrzeugkühler 15 gefördert und dort abgekühlt werden. Der Sichere Wärmeabtransport und damit eine konstant vorhandenerer hoher Temperaturunterschied zwischen dem Bereich 11a und dem Bereich 11b ist damit sichergestellt.In principle, a heating of the area would be 11b by means of the flame 12 and a cooling of the area 11a , eg by heat dissipation to the environment sufficient. Typically, this heat dissipation through cooling fins in the area 11a be improved. A particularly favorable and safe operation of such a device 3 as indicated by the embodiment in 2 is particularly possible when the cold area 11a the supply unit via a cooling circuit 13 can dissipate its excess heat. That in the in 2 However, shown in principle only as an option to see cooling circuit 13 flowing heat transfer medium can in a conventional manner via a conveyor 14 to a vehicle radiator 15 be encouraged and cooled there. The safe heat dissipation and thus a constantly existing high temperature difference between the area 11a and the area 11b is guaranteed.

Dazu kann beispielsweise auch ein weiterer Lüfter 16 eingesetzt werden. Der Lüfter 16 und die Fördereinrichtung 14 stellen dann weitere elektrische Verbraucher 5 dar, welche wiederum von der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung 9 und/oder einer mit ihr in üblicher Weise gekoppelten Speichereinrichtung, welche hier nicht dargestellt ist, üblicherweise aber Teil des Bordnetzes 8 ist, versorgt werden. Der Kühlkreislauf 13 kann als eigenständiger Kühlkreislauf ausgebildet sein, er ist jedoch in besonders günstiger Weise in dem üblicherweise in einem Kraftfahrzeug ohnehin vorhandenen Kühlkreislauf integriert, so dass weite Strecken der Rohrleitungslängen des Kreislaufes 13 sowie der Fahrzeugkühler 15 gemeinsam mit dem Antriebsaggregat 2 des Fahrzeuges 2 genutzt werden können.This can, for example, also another fan 16 be used. The fan 16 and the conveyor 14 then put more electrical consumers 5 which in turn is from the electric power generation device 9 and / or a memory device coupled with it in the usual way, which is not shown here, but usually part of the electrical system 8th is to be supplied. The cooling circuit 13 can be designed as an independent cooling circuit, but it is integrated in a particularly favorable manner in the usually already present in a motor vehicle cooling circuit, so that long distances of the pipe lengths of the circuit 13 as well as the vehicle radiator 15 together with the drive unit 2 of the vehicle 2 can be used.

Durch die direkte mechanische Anbindung des Klimaaggregates 4 an das Versorgungsaggregat 11 kann eine sehr effektive Nutzung der vorliegenden Energie erreicht werden, welche deutliche Vorteile gegenüber einem elektrisch angetriebenen Klimaaggregat aufweist. Da ein Klimaaggregat 4 üblicherweise zwischen 3 und 5 kW an Leistung benötigt, wäre hierfür ein relativ aufwendiges elektrisches Bordnetz, z.B. auf 42 Volt-Basis, notwendig. Durch den mechanischen Antrieb des Klimaaggregates 4 durch das Versorgungsaggregat 11 kann darauf verzichtet werden. Der elektrische Energieerzeuger 9, welcher ebenfalls über die gemeinsame Welle 10 mit dem Versorgungsaggregat 11 gekoppelt ist, kann entsprechend einfacher und kleiner ausgelegt werden, er wird dadurch leichter und billi ger. Ein entsprechend einfacheres Bordnetz, beispielsweise ein Bordnetz auf 12 Volt-Basis, wie es gegenwärtig üblich ist, reicht für eine derartige Vorrichtung 3 dann vollkommen aus.Due to the direct mechanical connection of the air conditioning unit 4 to the supply unit 11 a very effective use of the present energy can be achieved, which has clear advantages over an electrically driven air conditioning unit. As an air conditioning unit 4 Usually required between 3 and 5 kW of power, this would require a relatively complex electrical system, eg 42 volt basis, necessary. By the mechanical drive of the air conditioning unit 4 through the supply unit 11 can be waived. The electric energy generator 9 which also has the common wave 10 with the supply unit 11 is coupled, can be designed correspondingly simpler and smaller, it is easier and cheaper billi ger. A correspondingly simpler electrical system, for example, a 12 volt on-board electrical system, as is currently the case, is sufficient for such a device 3 then completely out.

In 3 ist ein vergleichbarer Aufbau der Vorrichtung 3 dargestellt. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel in 2 ist hier jedoch auch das Klimaaggregat 4 als Stirlingmaschine ausgebildet. Eine derartige Stirlingmaschine kann bei umgedrehtem Betrieb, also bei Eintrag von mechanischer Energie, auch entsprechend als Stirlingkältemaschine verwendet werden, welche in der Klimaanlage 6 praktisch in vergleichbarer Weise wie ein herkömmlicher Klimakompressor eingesetzt wird. Durch die Verwendung von zwei Stirlingmaschinen als Aggregate 4 und 11 erschließen sich zusätzliche Synergien durch die größeren Stückzahlen und die Möglichkeit, Bauteile gemeinsam zu verwenden bzw. gleichartige Bauteile zu nutzen.In 3 is a comparable structure of device 3 shown. Compared to the embodiment in 2 But here is also the air conditioning unit 4 designed as a Stirling machine. Such a Stirling engine can be used in reverse operation, so with entry of mechanical energy, according to a Stirling chiller, which in the air conditioning 6 practically in a comparable way as a conventional air compressor is used. By using two Stirling machines as aggregates 4 and 11 This opens up additional synergies through the larger quantities and the possibility of using components together or using similar components.

Ein besonders günstiger und sicherer Betrieb einer derartiger Vorrichtung 3, wie sie durch das Ausführungsbeispiel in 3 beschrieben ist, ist insbesondere dann möglich, wenn der kalte Bereich 11a des Versorgungsaggregates 11 mit einem heißen Bereich 4b des Klimaaggregates 4 in thermischer Verbindung steht. Dies kann beispielsweise durch eine direkte Kopplung über wärmeleitende Materialien geschehen. Eine Alternative dazu wäre die Kopplung über den Kühlkreislauf 13, welcher den heißen Bereich 4b des Klimaaggregates 4 mit dem kalten Bereich 11a des Versorgungsaggregates 11 verbindet. Das in dem Kühlkreislauf 13 strömende Wärmeträgermedium kann dabei über die Fördereinrichtung 14 zu dem Fahrzeugkühler 15 gefördert und dort abgekühlt werden. Dazu kann beispielsweise wieder der Lüfter 16 eingesetzt werden.A particularly favorable and safe operation of such a device 3 as indicated by the embodiment in 3 is particularly possible when the cold area 11a of the supply unit 11 with a hot area 4b of the air conditioning unit 4 is in thermal communication. This can be done, for example, by a direct coupling via heat-conducting materials. An alternative would be the coupling via the cooling circuit 13 which is the hot area 4b of the air conditioning unit 4 with the cold area 11a of the supply unit 11 combines. That in the cooling circuit 13 flowing heat transfer medium can via the conveyor 14 to the vehicle radiator 15 be encouraged and cooled there. This can, for example, again the fan 16 be used.

Neben den beiden hier dargestellten Ausführungsbeispielen wäre es selbstverständlich auch denkbar, einen Rufbau zu realisieren, bei dem das Versorgungsaggregat 11 nicht als Stirlingmaschine ausgebildet ist, wobei dann lediglich das Kli maaggregat 4 als Stirlingmaschine ausgebildet wäre. Entsprechende Vorteile und günstige Ausbildungen aufgrund der einfachen Bauart einer Stirlingmaschine ergeben sich analog zu den oben beschriebenen.In addition to the two embodiments illustrated here, it would of course also conceivable to realize a call construction, in which the supply unit 11 is not designed as a Stirling engine, in which case only the Kli maaggregat 4 would be designed as a Stirling engine. Corresponding advantages and favorable designs due to the simple design of a Stirling engine are analogous to those described above.

Wie bereits oben erwähnt, ist die Verwendung der Vorrichtung 3 insbesondere in einem Fahrzeug zu Lande, zu Wasser oder in der Luft vorgesehen, welches zu seinem Vortrieb das Antriebsaggregat 2 aufweist und die Vorrichtung 3 zur Versorgung einer Klimaanlage 6 und weiterer elektrischer Verbraucher 5, wie beispielsweise Unterhaltungselektronik, Navigations- und Telekommunikationseinrichtungen und dergleichen nutzt. Der besondere Vorteil der Vorrichtung 3 liegt darin, dass diese sowohl die Klimaanlage 6 betreiben, als auch elektrische Energie für die weiteren Verbraucher 5 liefern kann, wenn das Antriebsaggregat 2 des Fahrzeuges 1 nicht betrieben wird. Parallel dazu wäre es jedoch auch denkbar, die Vorrichtung 3 parallel zum Betrieb des Antriebsaggregates 2 zu verwenden, so dass dieses Antriebsaggregat 2 durch die Vorrichtung 3 entsprechend entlastet wird und beispielsweise kleiner, leichter und günstiger ausgelegt werden kann. Außerdem ergeben sich ggf. auch Vorteile hinsichtlich des dynamischen Ansprechverhaltens des Antriebsaggregates 2, wenn dieses, insbesondere in Spitzenlastbereichen, von der zusätzlichen Energieerzeugung für elektrische Verbraucher 5 und Klimaanlage 6 entbunden werden kann.As mentioned above, the use of the device 3 provided in particular in a vehicle on land, on water or in the air, which for its propulsion the drive unit 2 and the device 3 to supply an air conditioning system 6 and other electrical consumers 5 , such as consumer electronics, navigation and telecommunications equipment and the like uses. The particular advantage of the device 3 lies in the fact that these are both the air conditioning 6 operate as well as electrical energy for the other consumers 5 can deliver when the drive unit 2 of the vehicle 1 not operated. In parallel, however, it would also be possible to use the device 3 parallel to the operation of the drive unit 2 to use, so this drive unit 2 through the device 3 is relieved accordingly and can be designed, for example, smaller, lighter and cheaper. In addition, if necessary, there are also advantages in terms of the dynamic response of the drive unit 2 if this, especially in peak load areas, from the additional power generation for electrical consumers 5 and air conditioning 6 can be released.

Claims

Apparatus for supplying an air conditioning unit and of electrical consumers in a vehicle with energy, with a supply unit which converts thermal energy into mechanical energy, and an electric power generator driven by the supply unit, wherein the air conditioning unit is mechanically coupled to and driven by the supply unit, characterized in that at least one of the two aggregates ( 4 . 11 ) is designed as a Stirling engine.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the supply unit ( 11 ) is designed as a Stirling engine whose hot side ( 11b ) its thermal energy from an external combustion (flame 12 ) receives a fuel.

Device according to claim 2, characterized in that the one cold side ( 11a ) of the Stirling engine supply unit ( 11 ) is cooled by a cooling circuit.

Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the supply unit ( 11 ) and the air conditioning unit ( 4 ) on a common wave ( 10 ) are arranged.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the air conditioning unit ( 4 ) is designed as a Stirling refrigerator.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that both the air conditioning unit ( 4 ) as Stirling refrigeration machine as well as the supply unit ( 11 ) are designed as Stirling engine, the two Stirling engines ( 4 . 11 ) are formed at least approximately identical.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the two Stirling machines ( 4 . 11 ) on a common output or output shaft ( 10 ) are arranged.

Device according to claim 7, characterized in that the hot side ( 4b ) of the Stirling refrigerator ( 4 ) and the cold side ( 11a ) of the Stirling engine ( 11 ) are in thermal contact with each other.

Apparatus according to claim 7 or 8, characterized characterized in that the hot side ( 4b ) of the Stirling refrigerator ( 4 ) and the cold side ( 11a ) of the Stirling engine ( 11 ) by one with a vehicle radiator ( 15 ) associated cooling circuit ( 13 ) are held at the at least approximately the same temperature level.

Use of a device according to one of the above claims, in a vehicle ( 1 ) on land, water or in the air, which for its propulsion a drive unit ( 2 ), for supplying an air conditioner ( 6 ), while the power plant ( 12 ) is not in operation.

Use according to claim 10, characterized in that the device ( 3 ) for supplying an air conditioning system ( 6 ) is used with energy, while the drive unit ( 2 ) is in operation.

Use according to claim 10 or 11, characterized in that the device ( 3 ) next to the supply of the air conditioning ( 6 ) with energy for the supply of ancillary equipment ( 5 , Electrical system 8th ), is used with energy.