DE2358631A1

DE2358631A1 - Klimaanlage fuer fahrzeuge, insbesondere pkw, lkw, omnibusse usw.

Info

Publication number: DE2358631A1
Application number: DE2358631A
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr Ing Schirp; Wilhelm Dr Ing Schirp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-24
Filing date: 1973-11-24
Publication date: 1975-06-05

Description

BENTELER-WERKE 22.11.1973

Aktiengesellschaft Bi-433

Werk Neuhaus
4794 Schloß Neuhaus
Residenzstr. 1

Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere PKW, LKV/, Omnibusse usw. . . ·

Bei den heute verwendeten Fahrzeug-Klimaanlagen handelt es sich fast ausschließlich um Verdichter-Kältesätze, bei denen der Verdichter über Keilriemen von der Motorwelle oder bei größeren Fahrzeugen über einen separaten Benzinmotor angetrieben wird. Vereinzelt wird der Verdichter durch einen von der Autobatterie gespeisten Gleichstrommotorangetrieben. Der Verdampfer befindet sich im Frischluftbzw. Umluftkanal, bei Personenkraftwagen vorzugsweise unterhalb des Armaturenbretts im Motorraum bzw. Fahrgastraum.

Diesen mit offenen, d.h. mit Stopfbuchsen ausgerüsteten Verdichter-Kältesätzen haften eine Reihe von Nachteilen an. Ein Betrieb ist nur möglich bei laufendem Motor. Ein Teil der Motorleistung wird für die Klimaanlage benötigt und fällt als Antriebsleistung für das Fahrzeug fort. Da es sich um offene Kältesätze handelt, ist in mehr oder weniger großen Zeitabständen eine Nachfüllung mit Kältemittel, die nur durch Fachleute erfolgen kann, erforderlich. Entscheidend sind jedoch die hohen Herstell- und Einbaukosten, die, wie die Erfahrung zeigt, in Mitteleuropa nur selten in Kauf genommen werden.

Für mitteleuropäische Verhältnisse bzw. Klimabereiche mit gleichen oder ähnlichen Temperaturverhältnissen während der heißen bzw. warmen Jahreszeit würde eine Klimaanlage ausreichen, die zwischen der Außentemperatur und der Temperatur im Fahrgastraum eine TemperaturabSenkung von 4-6° C ermöglicht.

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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung,, die Aufgabe zugrunde, eine speziell hierfür geeignete Anlage zu entwickeln, die nachrüstbar vorzugsweise auf dem Wagendach abnehmbar montiert werden kann, ohne daß hierzu die Inanspruchnahme von Fachpersonal notwendig wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einen mit Gebläse versehenen, von der Außenluft durchströmten Primärluftkreis, der so angeordnet ist, daß

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der Fahrwind die vom Gebläse (4) geforderte Luftmenge verstärkt, von einer Pumpe (5) Wasser aus einem mitgeführten Vorratsbehälter (7) über Düsen (1) fein verteilt, eingespritzt wird und in Strömungsrichtung im Anschluß an die Düsen ein vorzugsweise großflächiger Wärmeaustauscher (2) angeordnet wird, der das im Querstrom oder Gegenstrom oder Gleichstrom dem Fahrgastraum bzw. zu kühlenden Fahrzeugraum entnommene, von einem zweiten, kleineren Gebläse, (3) geförderte Umluft geführt und dem Fahrgastraum bzw. Fahrzeugraum wieder zugeführt wird.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Klimaanlage für diesen Anwendungsfall einzusetzen, bei der Wasser durch eine oder mehrere Sprühdüsen (1) in einen starken Primärluftstrom in sehr feiner Verteilung eingespritzt wird und hierbei in einem anschließend angeordneten großflächigen Wärmeaustauscher (2) verdunstet, durch den/Gegen- oder Querstrom ein über ein Gebläse (3) dem Fahrgastraum entnommener Umluftstrom geführt und anschließend dem Fahrgastraum wieder zugeführt wird, wobei ein einstellbarer verhältnismäßig kleiner Teil der bereits abgekühlten Primärluft dem Umluftstrom als Frischluftanteil zugefügt werden kann.

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Der Wärmeaustauscher (2) muß wegen der sehr kleinen verfügbaren Temperaturdifferenzen sehr großflächig ausgebildet werden, z.B. mit großflächigen Lamellen bei geringem Lamellenabstand. Um eine weitere Absenkung der Uislufttemperatur zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Umluft nach dem Durchströmen des Wärmeaustauschers durch poröse Keramikrohre zu führen, die ebenfalls im Primärluftstrom liegen und in die ein v/eiterer Teil des Wassers eingeleitet wird und nach außen verdunstet. Diese zusätzliche Verdunstungskühlung ist nicht unbedingt erforderlich, kann jedoch eine wesentliche Verbesserung der Gesamtkühlung ergeben.

Der Primärluftstrom wird durch ein oder mehrere Gebläse (4) durch den Wärmeaustauscher (2) geblasen, dessen Gleichstrom-Antriebsmotor von der Autobatterie gespeist wird. Der Primärluftkreis wird so auf dem Fahrzeug angeordnet, daß der Fahrwind die Förderleistung des Gebläses vergrößert. Auch der Gleichstrommotor des wesentlich kleineren Gebläses (3) im Umluft-Sekundärkreis wird von der Autobatterie über einen Regler, der als stufenlos veränderlicher Vorwiderstand mit Handeinstellung oder auch als elektronisch arbeitender stufenloser Regler, der von der Fahrgastraum-Temperatur z.B. über einen NTC-Fühler als Thermostat betrieben wird, gesteuert. Dieser Regler kann wahlweise auch die Drehzahl des Gebläses (4) im Primärluftkreis regeln sowie die Drehzahl des Gleichstrom-Antriebsmotors für die Druckpumpe (5) z.B. Membranpumpe, die das Wasser aus einem Vorratsbehälter ansaugt und den Sprühdüsen mit Oberdruck zuführt.

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Zur Vermeidung von Wärmeeinstrahlung in den Primärluftkreis und in den Wärmeaustauscher werden diese nach außen isoliert (6) und mit einem Strahlungsschutz versehen. Das Gebläse im Priinärluftkreis wird vorzugsweise am Ausgang desselben, das Gebläse im Umluftkreis vorzugsweise vor dem Eintritt der Umluft in den Wärmeaustauscher angeordnet. Die Pumpe fördert das Wasser nicht nur zu den Düsen, sondern auch zu den porösen, vorzugsweise aus Keramik hergestellten Rohren, falls diese vorgesehen werden.

Soweit die Platzverhältnisse dieses erlauben, kann die gesamte Anlage auch unterhalb des Fahrzeugbodens bzw. im Kofferraum oder Motorraum angeordnet werden.

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Claims

BENTELER-WERKE . 22.11.1973 Aktiengesellschaft Bi-433 Werk Neuhaus 4794 Schloß Neuhaus Residenzstr. 1 Patentansprüche:

1. Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere, PKW, LKW, Omnibusse usw. dadurck gekennzeichnet, daß in einen mit GEbläse versehenen, von der Außenluft durchströmten Primärluftkreis, der so angeordnet ist, daß der Fahrwind die vom Gebläse (4) geförderte Luftmenge verstärkt, von einer Pumpe (5) Wasser aus einem mitgeführten Vorratsbehälter über Düsen (1) fein verteilt, eingespritzt wird und in Strömungsrichtung im Anschluß an die Düsen ein vorzugsweise großflächiger Wärmeaustauscher (2) angeordnet wird, durch den im Querstrom- oder Gegenstrom oder Gleichstrom dem Fahrgastraum bzw, zu kühlenden Fahrzeugraum entnommene, von einem zweiten, kleineren Gebläse. (3) geförderte Umluft geführt und dem Fahrgastraum bzw. Fahrzeugraum wieder zugeführt wird.

2. Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere, PKW, LKW, Omnibusse usw. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft vorzugsweise im Anschluß an den Wärmeaustauscher durch ebenfalls im Primärluftkreis angeordnete poröse, vorzugsweise aus Keramik hergestellte Rohre geführt wird, auf deren Innenseite oder Außenseite ein Teil des von der Pumpe geförderten Wassers dosiert geleitet und zur Verdunstung gebracht wird.

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3. Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere, PKW, LKW, Omnibusse usw. nach Anspruch 1 u. 2, dadurchgekennzeichnet, daß die Klimaanlage nachrüstbar gestaltet ist und leicht demontierbar auf dem Fahrzeugdach oder unter dem Fahrzeugboden angeordnet wird.

4. Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere PKW, LKW, Omnibusse usw. nach Anspruch 1, 2 u. 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimaanlage gegen Wärmeeinstrahlung von außen durch eine Isolierung (6) vorzugsweise aus Kunststoffschaum oder Steinwolle oder Glaswolle und zusätzlich durch einen Strahlungsschutz, z.B. aus Aluminiumfolie oder einen Farbanstrich aähnlicher Wükung geschützt wird.

5. Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere PKW, LKW, Omnibusse usw. nach Anspruch 1, 2, 3, u. 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Dach bzw. Boden des Fahrzeuges mindestens je eine Eintritts- (8) und Austrittsöffnung (9) für die Umluft vorgesehen wird, die nach Demontage der Klimaanlage, z.B. während der kühleren Jahreszeit, durch leicht einsetzbare wasser- und luftdichtabschließende Verschlußstopfen, z.B. aus Kunststoff, verschlossen werden.

6. Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere PKW, LKW, Omnibusse usw. nach Anspruch 1, 2, 3, 4, u, 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasservorratsbehälter (7) mit-in die Klimaanlage einbezogen oder aber separat, z.B. im Kofferraum oder Nutzraum oder unter dem Fahrzeugboden angeordnet und über eine druck- und saugdichte Rohrleitung mit der Förderpumpe verbunden wird.

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7. Klimaanlage für Fahrzeuge, insbesondere PKW, LKW, Omnibusse usw. nach Anspruch 1,2, 3, 4, 5 u. 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verdunstenden Wasser Zugaben von niedrigsiedenden, physiologisch unkritischen Flüssigkeiten, z.B. technischer Alkohol, beigegeben werden.

8. Verfahren zum regelbaren Kühlen der Luft von Personenräumen von Fahrzeugen dadurch gekennzeichnet, daß ein mittels Gebläse erzeugter und durch Fahrwind verstärkter Primärluftstrom, welcher Wasser mittels Pumpe aus einem mitgeführten Vorratsbehälter über Düsen fein verteilt zur Erzeugung von Verdunstungskälte eingespritzt erhält, einen großflächigen Wärmeaustauscher kühlt, durch den im Querstrom, Gegenstrom oder Gleichstrom dem . Fahrgastraum entnommene, von einem zweiten, kleineren Gebläse geförderte Umluft, geführt wird, die danach im Umluftverfahren dem Fahrgastraum wieder zugeführt wird.

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