DE10337753A1 - Klimaanlage, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen und Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

Klimaanlage, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen und Verfahren zu deren Betrieb Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit einem Kühlkreislauf und einem Lüftungssystem, wobei der Kühlkreislauf einen im Lüftungssystem angeordneten Verdampfer/Wärmetauscher (12) aufweist und wobei im Lüftungssystem stromabwärts des Verdampfers/Wärmetauschers (12) ein Gassensor (30) zur Erfassung von Anteilen eines Kältemittels des Verdampfers/Wärmetauschers (12) der Klimaanlage in der geförderten klimatisierten Luft vorgesehen ist. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass der Gassensor (30) an einer Engstelle (32) und/oder in einem Bereich turbulenter Strömung eines Luftführungskanals (10) des Lüftungssystems angeordnet ist. DOLLAR A Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Klimaanlage.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Patentansprüche 1 bzw. 2 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Klimaanlage gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 14 bzw. 15.
  • Stand der Technik
  • Bei bekannten Klimaanlagen zum Einsatz in Kraftfahrzeugen wird als Kältemittel oftmals sog. FKW (Fluor-Kohlenwasserstoff) R134a eingesetzt. Auf Grund der zunehmenden Belastung der Erdatmosphäre durch die als Treibhausgase wirkenden Fluor-Kohlenwasserstoffe werden in Zukunft Klimaanlagen für Kraftfahrzeugen mit alternativen Kältemitteln betrieben werden müssen. Als alternatives Kältemittel eignet sich insbesondere Kohlendioxid (R744). Durch Leckagen des Verdampfers einer solchen Klimaanlage können jedoch unter Umständen größere Mengen Kohlendioxid in den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs eindringen. Da größere Konzentrationen von Kohlendioxid gesundheitsschädlich sind, muss der versehentliche Austritt des Kältemittels verhindert bzw. zumindest erkannt werden. Es kann daher notwendig sein, einen Kohlendioxidsensor zur Überwachung der durch den Verdampfer strömenden Luft einzusetzen. Die Position dieses Sensors kann sich sowohl innerhalb des Klimagerätes als auch innerhalb des Fahrzeuginnenraums befinden.
  • Kritische Leckagen des Klimaanlagenverdampfers können prinzipiell an allen Stellen des Verdampfers auftreten, bspw. an den Anschlüssen und an jeder Stelle der Wärmetauscherfläche. Je nach Größe einer solchen undichten Stelle kann hierbei der Fall eintreten, dass bei einem kleinen Leck an einer für eine Erfassung ungünstig gelegenen Stelle beim Austritt des gasförmigen Kältemittels eine sog. Fahnenbildung des austretenden Kältemittels in die klimatisierte Luft erfolgt. Hierdurch verteilt sich das austretende Kältemittel in der geförderten Luft nicht gleichmäßig, sondern es bildet sich in der strömabwärtigen Luftströmung eine räumlich begrenzte Kältemittelfahne aus. Der Einbauort eines Gassensors in der Luftführung hinter dem Verdampfer beeinflusst die Empfindlichkeit des Gassensors für die Anteile des Kältemittels in der Luftströmung.
  • Eine Klimaanlage mit einem Kühlkreislauf und einem Lüftungssystem, bei dem als Kältemittel Kohlendioxid eingesetzt wird, ist aus der DE 198 50 14 A1 bekannt. Im Lüftungssystem in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher ist hierbei ein Kohlendioxidsensor angeordnet, mittels dessen Signal eine Klappe angesteuert wird, die im Lüftungssystem in Strömungsrichtung hinter dem Wärmetauscher angeordnet ist und welche die Luftzufuhr aus dem Lüftungssystem in den Innenraum des Kraftfahrzeugs unterbrechen kann.
  • Vorteile der Erfindung
  • Eine erfindungsgemäße Klimaanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Patentansprüche 1 bzw. 2 sieht einen innerhalb eines Luftführungskanals angeordneten Gassensor vor, der einen Austritt von Kältemittel einer Verdampfer-/Wärmetauschereinheit erfassen kann. Durch Anordnung eines Gassensors innerhalb einer Engstelle des Luftführungskanals, vorzugsweise unmittelbar stromabwärts eines Verdampfers/Wärmetauscher der Klimaanlage, ist die zuverlässige Erfassung auch kleiner Anteile von Kältemittel in der geförderten klimatisierten Luft möglich, wobei auch Kältemittelfahnen innerhalb der Luftströmung zuverlässig erfasst werden können. Alternativ oder zusätzlich kann die Luftströmung auch in Turbulenzen versetzt werden, wobei der Gassensor in einem Bereich turbulenter Strömung angeordnet ist. Auch hierdurch kann verhindert werden, dass Anteile höherer Kältemittelkonzentrationen den Gassensor unbemerkt passieren können.
  • Die Anordnung des Gassensors in der Innenraumluftführung hinter dem Verdampfer beziehungsweise Wärmetauscher der Klimaanlage kann sicher stellen, dass unabhängig von der Leckagestelle des Wärmetauschers austretendes Kältemittel sofort erkannt wird und Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz der Fahrzeuginsassen ohne nennenswerte Verzögerung eingeleitet werden können.
  • Erfindungsgemäß erfolgt der Einbau des Gassensors zur Erfassung von Kältemittelverlusten in der für die Belüftung bzw. Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums geförderten Luft nach der Durchströmung des Verdampfers an einer Stelle, an der das gesamte Luftvolumen, bevor es auf die einzelnen Zulufteintrittsstellen des Fahrzeuginnenraums verteilt wird, passieren muss und deren Größe so bemessen ist, dass mit einem Sensor die gesamte durchströmende Luftmenge erfasst werden kann. Dies ist auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers an einer ersten Verengungsstelle des Luftführungska nals der Fall. Die Gestaltung dieser Engstelle erfolgt dabei vorzugsweise so, dass die Verengung des Kanalquerschnitts der Luftführung auf den bei maximaler Luftmenge aus Geräuschgründen noch tolerierbaren Mindestquerschnitt erfolgt. Je nach Ausbildung der Querschnittsverengung sind hier ohne zusätzliche Geräuschdämmungsmaßnahmen Strömungsgeschwindigkeiten von 12 bis 15 Metern pro Sekunde tolerierbar. Im Wärmetauscher sind dagegen für einen ausreichenden Wärmeübergang nur Strömungsgeschwindigkeiten von 3 bis 5 Metern pro Sekunde möglich. Eine Querschnittsverengung auf ca. 20 % des Querschnitts am Verdampfer ist damit an der Einbaustelle des Gassensors möglich.
  • Wird als Gassensor ein optischer Absorptionssensor gewählt, so ergibt sich zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Absorptionsstrecke des Sensors ein günstiger Aufbau mit einem rechteckigen Querschnitt mit möglichst hohem Verhältnis der Länge zu dessen Breite, wobei die Absorptionstrecke in Richtung der Länge des Kanalquerschnitts liegt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Einbauort des Gassensors zur Erfassung von Kältemittelverlusten in der für die Belüftung des Innenraums bestimmten Luft so gewählt, dass auf Grund der unterschiedlichen spezifischen Dichte von Luft und ausgetretenen Kältemittel das Medium mit der höheren Dichte bevorzugt an der Einbaustelle des Gassensors gelangt. Die Normdichte der Luft liegt bei 1,293 kg/m3 und ist damit deutlich geringer als die Normdichte von typischer Weise in Fahrzeugklimaanlagen eingesetzten oder gebräuchlichen Kältemitteln wie beispielsweise Kohlendioxid (R744), das eine Normdichte von 1,98 kg/m3 aufweist. Auch andere Kältemittel wie Difluorethan (R152a) mit einer Dichte von ca. 4,6 kg/m3 und Tetrafluorethan (R134a) mit einer Dichte von ca. 7,2 kg/m3 weisen eine deutlich höhere Dichte als Luft auf.
  • Es kommt hinzu, dass während des Betriebs der Klimaanlage das durch ein Leck des Verdampfers austretende Kältemittel eine deutlich geringere Temperatur und damit eine nochmals höhere Dichte als die umgebende Luft aufweist. Wird für die Belüftung des Fahrzeuginnenraums bestimmte Luft nun unmittelbar nach Durchtritt durch den Verdampfer einmal oder zweimal umgelenkt, so erhöht sich die Konzentration des dichteren Gases, also des ausgetretenen Kältemittels, jeweils am äußeren Rand des Luftkanalbogenabschnittes. Dieser Effekt ist um so stärker, je höher der Winkel der Umlenkung in der Luftführung gewählt ist.
  • Zweckmäßiger Weise sollten die Umlenkungen nach unten, das heißt in Richtung der Schwerkraft erfolgen, damit sich auch bei langsamer Luftströmung, bei der ein geringerer Effekt durch die Umlenkung der Zuluft eintritt, das dichtere Kältemittel an der gleichen Stelle sammelt und dort vom Gassensor erkannt wird. Eine solche Anordnung des Gassensors an einer tiefen Stelle eines umgelenkten Luftführungskanals bietet darüber hinaus den Vorteil, dass bei einem Austritt von Kältemittel während abgeschalteter Klimaanlage dieses sich auf Grund seiner höheren Dichte ebenfalls am Einbauort des Gassensors sammelt.
  • Die oben genannten Querschnittsverringerungen und die genannte Umlenkung der Luft können auch durch Einbauten in einem ansonsten hinsichtlich seines Querschnitts und seines Richtungsverlaufs unveränderten Luftkanal ermöglicht werden. Eine Kombination der genannten Maßnahmen ist in unterschiedlicher Ausprägung eben falls möglich. Wird der Wärmetausch bei einer Klimaanlage mit Wärmepumpenfunktionalität auch zur Erwärmung der für den Innenraum bestimmten Luft verwendet, lassen sich die beschriebenen Prinzipien ebenfalls in gleicher Weise anwenden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den abhängigen Ansprüchen genannten Merkmalen.
  • Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachfolgend in bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 einen schematischen Längsschnitt eines Teils einer Fahrzeugklimaanlage,
  • 2 eine schematische Perspektivdarstellung eines stromabwärts eines Verdampfers/Wärmetauscher der Klimaanlage angeordneten Luftführungskanals,
  • 3 einen weiteren schematischen Längsschnitt eines Teils der Fahrzeugklimaanlage mit einem im Luftführungskanal angeordneten Gassensor,
  • 4 eine Prinzipdarstellung einer Anordnung einer optischen Messstrecke des Gassensors,
  • 5 eine alternative Gestaltung des Luftführungskananls mit einer einfachen Umlenkung der darin geführten klimatisierten Luft,
  • 6 eine weitere alternative Gestaltung des Luftführungskanals mit mehrfacher Umlenkung der klimatisierten Luft und
  • 7 eine beispielhafte Anordnung von Ausstrittsstellen für klimatisierte Luft im Innenraum eines Fahrzeugs.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung einen Luftführungskanal 10, der Teil einer Klimaanlage ist, die insbesondere eine Fahrzeugklimaanlage sein kann. Vor einem Verdampfer beziehungsweise Wärmetauscher 12 ist ein Gebläse 14 angeordnet, das zu klimatisierende Luft 16 ansaugt und durch den Verdampfer/Wärmetauscher 12 befördert. Stromabwärts des Verdampfers/Wärmetauschers 12 ist eine Verzweigungsstelle im Luftführungskanal 10 vorgesehen, bei der die klimatisierte Luft mit Hilfe einer beweglichen Klappe 18 zwischen einem oberen Kanal 20 und einem unteren Kanal 22 aufgeteilt bzw. jeder dieser Kanäle 20, 22 ganz oder teilweise verschlossen werden kann. Innerhalb des oberen Kanals 20 ist eine optionale Heizeinrichtung 24 angeordnet, mittels derer die klimatisierte Luft auf eine gewünschte Innenraumtemperatur gebracht werden kann.
  • Im stromabwärtigen unteren Bereich des Luftführungskanals 10 verzweigt sich dieser in verschiedene Strömungskanäle 26 und 28, die jeweils zu unterschiedlichen Ausströmöffnungen im Fahrzeuginnenraum führen. Stromabwärts des Verdampfers/Wärmetauschers 12 ist wenigstens ein Gassensor 30 angeordnet, der zur Erfassung von unzulässigen Anteilen an Kältemittel des Verdampfers/Wärmetauschers 12 in der klimatisierten Luft dient. Weist der Verdampfer Wärmetauscher 12 eine Leckage auf, so kann Kältemittel ausströmen, das beispielsweise Kohlendioxid sein kann, welches in zu hoher Konzentration gesundheitsschädlich ist.
  • Um eine solche Kältemittelleckage zeitnah zu erfassen, ohne dass eine Beeinträchtigung der Fahrzeuginsassen stattfinden kann, ist der Gassensor 30 im gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Bereich des Luftführungskanals 10 angeordnet, in dem sich die klimatisierte Luft in turbulenter Strömung befindet. Die Turbulenzen der Strömung werden durch die Anordnung der Verzweigung innerhalb eines gekrümmten Abschnittes des Kanals erzeugt. Auf diese Weise kann zuverlässig verhindert werden, dass der Gassensor 30 Strömungsfäden mit höherer Kältemittelkonzentration nicht erfassen kann, da diese bspw. nicht innerhalb einer optischen Messstrecke hindurch strömen.
  • 2 verdeutlicht in einer schematischen Perspektivdarstellung einer alternative Gestaltung des Luftführungskanals 10, der im Bereich stromabwärts des Verdampfers/Wärmetauschers 12 eine Engstelle 32 aufweist. Die gesamte zu klimatisierende Luft 16 passiert den Verdampfer/Wärmetauscher 12 mit einer relativ geringen Strömungsgeschwindigkeit von bspw. ca. 3 bis 5 Metern pro Sekunde. Bei dieser geringen Strömungsgeschwindigkeit kann die Luft in relativ kurzer Zeit ausreichend klimatisiert werden. Durch die Verengung des Luftführungskanals 10 auf bis zu 20% seines ursprünglichen Querschnitts kann eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit auf ca. 12 bis 15 Meter pro Sekunde und ggf. gleichzeitig eine Verwirbelung der klimatisierten Luft 34 erreicht werden, sodass keinerlei unbemerkte Kältemittelfäden innerhalb der Strömung aus dem Verdampfer/Wärmetauscher 12 vom Gassensor 30 unentdeckt bleiben können.
  • Die Engstelle 32 kann in der gezeigten Weise ausgestaltet sein, indem der Luftführungskanal 10, der einen weitgehend rechteckförmigen Querschnitt aufweist, trichterförmig zuläuft. Die gewünschte Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit kann durch den Querschnitt der Engstelle 32 vorgegeben werden. Der Gassensor 30 ist vorzugsweise so in der Engstelle 32 des Luftführungskanals 10 angeordnet, dass weitgehend die gesamte klimatisierte Luft 34 den Gassensor 30 passieren muss. Eine beispielhafte Anordnung des Gassensors 30 innerhalb der Engstelle 32 des Luftführungskanals 10 ist in 4 gezeigt.
  • Gegebenenfalls können entsprechend des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels zusätzliche Einrichtungen zwischen Verdampfer/Wärmetauscher 12 und Gassensor 30 vorgesehen sein, um die klimatisierte Luft in Turbulenzen zu versetzen, so dass Kältemittelfäden nicht unbemerkt den Gassensor 30 passieren können.
  • 3 zeigt eine mögliche Anordnung des Gassensors 30, bei dem eine kanalartige optische Messstrecke 36 quer zur Strömungsrichtung der klimatisierten Luft 34 verläuft. Der Gassensor 30 kann insbesondere ein optischer Sensor, beispielsweise ein Infrarotsensor sein, der mittels einer Absorptionsmessung Anteile des Kältemittels wie beispielsweise Kohlendioxid oder Frigen innerhalb der klimatisierten Luft 34 erfasst.
  • Die optische Messstrecke 36 wird hierbei zwischen einer Infrarotlichtquelle 31 und dem für Infrarotlicht empfindlichen Sensor 30 gebildet. Der gesamte Sensoraufbau besteht typischer Weise aus einem sog. Infrarot-Fotometer mit einem Infrarotstrahler als Lichtquelle 31, der Messstrecke 36 und dem Strahlungsdetektor, der im vorliegenden Zusammenhang als Gassensor 30 bezeichnet ist. Die zwischen Lichtquelle 31 und Gassensor 30 verlaufende optische Messstrecke 36 verläuft quer durch die Engstelle 32 des Luftführungskanals 10, wie dies anhand der 4 verdeutlicht ist.
  • Das Signal des Gassensors 30 kann bspw. zur Abschaltung der Klimaanlage, zur Ansteuerung einer Klappe, mit der der Luftführungskanal 10 vorzugsweise vollständig verschlossen wird und/oder zur Ansteuerung eines Signalgebers verwendet werden, das die Fahrzeuginsassen vor einer zu hohen Konzentration an Kohlendioxid warnt.
  • 5 verdeutlicht eine weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Gassensor 30 in einem unteren Bereich 38 des umgelenkten Luftführungskanals 10 angeordnet ist. Der Luftführungskanal 10 verläuft hierbei zunächst in einem nach unten gekrümmten Abschnitt 101, der in eine Oberseite eines kastenförmigen Querkanals 102 mündet. Da die typischer Weise verwendeten Kältemittel allesamt schwerer sind als Luft, befindet sich der Gassensor 30 in der gezeigten Anordnung in einem Bereich sehr hoher Kältemittelkonzentration, falls dieses aus einer Leckage des Verdampfers/Wärmetauschers 12 austritt.
  • Die Normdichte von Luft liegt bei 1,293 kg/m3 und ist damit wesentlich geringer als die Dichte von gebräuchlichen Kältemitteln wie bspw. Kohlendioxid (R744) mit einer Normdichte von 1,98 kg/m3, von Propan (R290) mit einer Normdichte von 2,00 kg/m3 oder von Frigen (R12) mit einer Normdichte von 5,51 kg/m3. Dieser Effekt wird verstärkt durch die im Betrieb der Klimaanlage deutlich geringere Temperatur des austretenden Kältemittels, so dass dieses eine nochmals gegenüber Luft erhöhte Dichte aufweist. Auch andere Kältemittel wie Difluorethan (R152a) mit einer Dichte von ca. 4,6 kg/m3 und Tetrafluorethan (R134a) mit einer Dichte von ca. 7,2 kg/m3 weisen eine deutlich höhere Dichte als Luft auf.
  • 6 verdeutlicht eine alternative Ausgestaltung des Luftführungskanals 10, bei der die Luftführung der klimatisierten Luft 34 nach unten sowie deren Verengung und damit Strömungsgeschwindigkeitserhöhung mittels versetzt im Lufttührungskanal 10 angeordneter Luftleitbleche 38 erfolgt. Die Luftleitbleche 38 ermöglichen eine Umlenkung der klimatisierten Luft 34 nach unten sowie eine künstliche Verengung des Luftführungskanals 10 auf einem gewünschten Querschnitt, sodass die Strömungsgeschwindigkeit der geförderten klimatisierten Luft 34 auf einen gewünschten Wert erhöht werden kann.
  • Wird die für die Belüftung des Fahrzeuginnenraums bestimmte Luft unmittelbar nach dem Durchtritt durch den Verdampfer/Wärmetauscher 12 einmal oder mehrmals umgelenkt, so erhöht sich die Konzentration des dichteren Kältemittelgases jeweils am äußeren Rand der Krümmungsstellen. Dieser Effekt ist mit engeren Krümmungsradien und mit größerem Umlenkwinkel stärker ausgeprägt. Vorzugsweise erfolgen die Krümmungen nach unten, in Richtung der Schwerkraft, wie dies in den 5 und 6 gezeigt ist, damit sich auch bei langsamerer Luftströmung, bei der ein geringerer Effekt durch die Umlenkung der Luft eintritt, das dichtere Kältemittel an den tieferen Stellen des Luftführungskanals 10 sammelt und dort vom Gassensor 30 erfasst werden kann.
  • Die 7 verdeutlicht in schematischer Darstellung eine bevorzugte Anordnungsmöglichkeit des Gassensors innerhalb eines unteren Strömungskanals beziehungsweise einer tief im Fahrzeuginnenraum angeordneten Austrittsstelle 40 für die klimatisierte Luft. Diese befinden sich typischer Weise im Fußraum des Fahrzeugs. Auf Grund der wesentlich höheren Dichte des typischer Weise verwendeten Kältemittels kann auf diese Weise eine zuverlässige Erfassung von Kältemittelleckagen ermöglicht werden, da die Konzentration des Kältemittels an der tiefen Austrittsstelle 40 normalerweise wesentlich größer ist als an höher angeordneten Austrittsstellen, beispielweise solchen am oberen Bereich des Armaturenbretts 42 des Fahrzeuginnenraums.

Claims (15)

  1. Klimaanlage, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit einem Kühlkreislauf und einem Lüftungssystem, wobei der Kühlkreislauf einen im Lüftungssystem angeordneten Verdampfer/Wärmetauscher (12) aufweist, und wobei im Lüftungssystem stromabwärts des Verdampfers/Wärmetauschers (12) ein Gassensor (30) zur Erfassung von Anteilen eines Kältemittels des Verdampfers/Wärmetauschers (12) der Klimaanlage in der geförderten klimatisierten Luft vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (30) an einer Engstelle (32) eines Luftführungskanals (10) des Lüftungssystems angeordnet ist.
  2. Klimaanlage, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit einem Kühlkreislauf und einem Lüftungssystem, wobei der Kühlkreislauf einen im Lüftungssystem angeordneten Verdampfer/Wärmetauscher (12) aufweist, und wobei im Lüftungssystem stromabwärts des Verdampfers/Wärmetauschers (12) ein Gassensor (30) zur Erfassung von Anteilen eines Kältemittels des Verdampfers/Wärmetauschers (12) der Klimaanlage in der geförderten klimatisierten Luft vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (30) in einem Bereich turbulenter Strömung eines Luftführungskanals (10) des Lüftungssystems angeordnet ist.
  3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Engstelle (32) bzw. der Bereich turbulenter Strömung mit dem darin angeordneten Gassensor (30) unmittelbar stromabwärts des Verdampfers/Wärmetauschers (12) angeordnet ist.
  4. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (30) an einer Stelle des Luftführungskanals (10) vor einer Verzweigung angeordnet ist.
  5. Klimaanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (30) in einem unteren Bereich des Luftführungskanals (10) bzw. in einer relativ tiefen Einbauposition angeordnet ist.
  6. Klimaanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (30) an einem Lüftungsauslass im Bodenbereich eines Fahrzeuginnenraums angeordnet ist.
  7. Klimaanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage ein Kältemittel aufweist, dessen Dichte größer ist als die von Luft.
  8. Klimaanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage Kohlendioxid (R744), Difluorethan (R152a), Propan (R290) oder Frigen (R12) als Kältemittel aufweist.
  9. Klimaanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (30) ein optischer Sensor ist.
  10. Klimaanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Messstrecke (36) des Gassensors (30) quer zur Strömungsrichtung der Luftströmung verläuft.
  11. Klimaanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (30) innerhalb einer Umlenkung des Luftführungskanals (10) in einer unteren Einbauposition angeordnet ist.
  12. Klimaanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (30) an einer tiefsten Stelle bzw. in Nähe einer tiefsten Stelle des Luftführungskanals (10) angeordnet ist.
  13. Klimaanlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches Ausgangssignal des Gassensors (30) zur Abschaltung der Klimaanlage, zum Verschließen des Luftführungskanals (10) und/oder zur Auslösung eines Alarms ausgewertet wird.
  14. Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem mittels eines Gassensors (30) Anteile eines Kältemittels der Klimaanlage in der geförderten klimatisierten Luft erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung an einer Engstelle (32) eines Luftführungskanals (10) des Lüftungssystem erfolgt.
  15. Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem mittels eines Gassensors (30) Anteile eines Kältemittels der Klimaanlage in der geförderten klimatisierten Luft erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung in einem Bereich turbulenter Strömung der klimatisierten Luft innerhalb eines Luftführungskanals (10) des Lüftungssystem erfolgt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053231A1 (de) * 2006-11-11 2008-05-15 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Kälteanlage mit CO2 als Kältemittel
DE102015214307A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100783025B1 (ko) * 2006-03-30 2007-12-07 주식회사 메타켐 차량용 공조시스템의 가스 안전장치 및 그 제어방법
DE602007001587D1 (de) * 2007-05-10 2009-08-27 Fiat Ricerche Klimaanlagensystem für ein Kraftfahrzeug und mit dem System ausgestattetes Kraftfahrzeug
US20090107157A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Serge Dube Refrigerant leak-detection systems
US8695404B2 (en) * 2008-11-26 2014-04-15 Delphi Technologies, Inc. Refrigerant leak detection system
JP2014224611A (ja) * 2011-09-16 2014-12-04 パナソニック株式会社 空気調和機
DK2864723T3 (da) * 2012-06-25 2019-11-04 Carrier Corp Elektromagnetisk kontraventil
DE102013106209B4 (de) 2012-09-20 2020-09-10 Hanon Systems Klimatisierungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einer Wärmeübertrageranordnung zur Wärmeaufnahme
JP6221379B2 (ja) * 2013-06-14 2017-11-01 ダイキン工業株式会社 空気調和機のメンテナンス方法
WO2016037909A1 (en) * 2014-09-10 2016-03-17 Arcelik Anonim Sirketi A cooling device wherein ice is obtained quickly
JP6466219B2 (ja) * 2015-03-20 2019-02-06 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機の室内機
EP3850282B1 (de) 2018-09-12 2024-03-13 Carrier Corporation System zur kühlmittelleckerkennung

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5730646A (en) 1980-07-31 1982-02-18 Toyoda Gosei Co Ltd Wiper blade
JPS6135946A (ja) 1984-07-30 1986-02-20 豊田合成株式会社 ワイパ−ブレ−ドゴム
JPS61105257A (ja) 1984-10-27 1986-05-23 Toyoda Gosei Co Ltd ワイパ−ブレ−ド
JPH04309534A (ja) 1991-04-04 1992-11-02 Fukoku Co Ltd 車両用ワイパーブレード
US5918475A (en) * 1995-10-11 1999-07-06 Denso Corporation Air conditioning apparatus for vehicle, using a flammable refrigerant
US6004496A (en) 1996-02-22 1999-12-21 Specialty Silicone Products, Inc. Method of making a silicone rubber windshield wiper
DE19612231A1 (de) 1996-03-27 1997-10-02 Bayerische Motoren Werke Ag Wischblatt für einen Scheibenwischer
JPH1095314A (ja) 1996-09-20 1998-04-14 Ntn Corp ワイパーブレードおよびその製造方法
JP3457153B2 (ja) 1997-07-24 2003-10-14 本田技研工業株式会社 車両用ワイパー装置
DE19737070C2 (de) 1997-08-26 2000-11-30 Bosch Gmbh Robert Gelenkverbindung
DE69828368T2 (de) 1997-10-22 2005-12-08 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Wischvorrichtung für Kraftfahrzeuge
JP3423870B2 (ja) 1997-11-11 2003-07-07 自動車電機工業株式会社 自動車用ワイパー
DE19814804A1 (de) 1998-04-02 1999-10-07 Bosch Gmbh Robert Wischergummi mit einer Schutzschicht
US6317918B1 (en) 1998-04-24 2001-11-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Windshield wiper device for vehicle
JP3476676B2 (ja) 1998-05-22 2003-12-10 横浜ゴム株式会社 ワイパブレード
DE19833158A1 (de) 1998-07-23 2000-01-27 Bosch Gmbh Robert Befestigung einer Rohrplatine
DE19850914A1 (de) 1998-11-05 2000-05-18 Messer Griesheim Gmbh Klimaanlage und Verfahren zur Steuerung einer Klimaanlage
GB2347340A (en) 1999-03-03 2000-09-06 Trico Products Windscreen wiper with safety system to reduce spearing danger
DE19914120A1 (de) 1999-03-27 2000-09-28 Volkswagen Ag Befestigungsanordnung für eine Einrichtung an einer Fahrzeugkarosserie
DE10116929A1 (de) 2001-04-05 2002-11-07 Bosch Gmbh Robert Gleitlackkomponente, Gleitlack und Verfahren zum Beschichten von Elastomeren wie Scheibenwischerblättern
US6758739B1 (en) * 2003-03-04 2004-07-06 Delphi Technologies, Inc. Air quality system for a vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053231A1 (de) * 2006-11-11 2008-05-15 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Kälteanlage mit CO2 als Kältemittel
DE102015214307A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
US7207180B2 (en) 2007-04-24
US20050039468A1 (en) 2005-02-24
JP2005061819A (ja) 2005-03-10

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