DE4138355A1

DE4138355A1 - Einrichtung und verfahren zur klimatisierung des innenraumes eines omnibusses

Info

Publication number: DE4138355A1
Application number: DE19914138355
Authority: DE
Inventors: Wolfram Rummel
Original assignee: Webasto Klimatechnik GmbH
Current assignee: Webasto Klimatechnik GmbH
Priority date: 1991-11-21
Filing date: 1991-11-21
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 2011-11-22
Also published as: DE4138355C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Klimatisierung des Innen raumes eines Omnibusses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Einrichtung ist aus der DE 39 30 429 A1 bekannt. Mittels einer solchen Einrichtung, die über einen Verdampferteil zur Abkühlung und ein Heizregister zur Erwärmung von dem Innenraum zugeführter Luft verfügt, kann durch ein System von Steuerklappen wahlweise aus dem Fahrzeuginnenraum entnommene Umluft nach Abkühlung bzw. Erwärmung erneut dem Innenraum zugeführt werden oder es kann ganz oder teilweise auf Zufuhr von Frischluft zum Innenraum umgeschaltet werden.

Bei Omnibussen, die heute generell über vom Fahrer aus fernbedienbare Türen verfügen, stellt sich bei großen Temperaturunterschieden zwischen dem Innenraum des Omnibusses und der Umgebung bei Öffnung einer Tür der Nachteil ein, daß Umgebungsluft im größeren Umfange im Bereich der Tür in den Innenraum eindringt und dadurch das Klima im Innenraum in unerwünschter Weise beeinträchtigt. Von diesem Nachteil sind insbesondere in der Nähe der Tür sitzende Fahrgäste betroffen und dies besonders bei Fahrzeugen des öffentlichen Nahverkehrs, bei denen Öffnungs- und Schließvorgänge der Türen sehr häufig auftreten. Die über die geöffnete Tür eingedrungene Luft muß außerdem nach Schließen der Tür mittels der Klimaanlage durch Abkühlung oder Erwärmung wieder auf die gewünschte Innenraumtemperatur gebracht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 15 gelöst. Dadurch, daß ein Luft in den Innenraum förderndes Gebläse bei Beginn oder unmittelbar vor Öffnung einer Fahrzeugtür und für die Dauer der Öffnung derselben auf eine Förderung wenigstens eines Anteils an Frischluft geschaltet wird, wird im Innenraum ein geringer Überdruck erzeugt, der im Bereich der geöffneten Tür zu einer schwachen Ausströmung von Luft aus dem Innenraum in die Umgebung führt und dadurch verhindert, daß umgekehrt Luft von der Umgebung in den Innenraum eindringen kann.

Vorzugsweise wird während eines Öffnungsvorganges der Tür auf vollständige Förderung von Frischluft umgeschaltet.

Anstelle einer Umschaltung oder Zuschaltung von Gebläsen kann die Umschaltung von Umluft auf Frischluftförderung vorteilhaft auch mittels wenigstens einer Steuerklappe erzielt werden.

Bei einer Variante kann ein ausschließlich für die Förderung von Frischluft vorgesehenes Gebläse vorhanden sein, das bei Öffnung einer Tür zugeschaltet wird, wobei alle anderen Gebläse und Klappen, die Umluft fördern, außer Wirkstellung geschaltet werden.

Um die erforderliche Gebläseleistung an zwischen Innenraum und Umgebung herrschende Temperaturdifferenzen anpassen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung mehrere Gebläse umfaßt und wenn wenigstens eines der Gebläse in seiner Leistung regelbar ist.

Eine Anpassung der Gebläseleistung ist bei mehreren Gebläsen auch mittels einer registerartigen Zuschaltung einzeln oder in Gruppen vorteilhaft realisierbar.

Um die Temperatur der dem Innenraum zuzuführenden Luft bei wechselnder Gebläse leistung konstant halten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die die Wärme- bzw. Kälteleistung bereitstellenden Aggregate in ihrer Leistung regelbar sind und wenn die Wärme- bzw. Kälteleistung über das Steuergerät der zu fördernden Luftmenge angepaßt wird.

Um eine dem Umgebungsklima und dem Innenraumklima adäquate bei einer Türöffnung zu fördernde Frischluftmenge und -temperatur zu ermitteln, ist es vorteilhaft, wenn dem Steuergerät neben der Innenraum-Solltemperatur TI_Soll als Steuergröße auch Werte für die Innenraum-Isttemperatur TI_Ist und die Außentemperatur TA zugeführt werden.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn das Steuergerät bei Erkennen eines Befehls zur Öffnung einer Tür vor Aktivierung des Stellorgans der Tür zunächst die Gebläse bzw. Steuerklappen ansteuert, so daß ein geringer zeitlicher Vorlauf beim Aufbau eines Druckes im Innenraum durch Förderung von Frischluft gewährleistet ist.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das Steuergerät auch die die Luftzufuhr zum Innenraum zonenweise beeinflussenden Ausströmer derart beeinflußt, daß bei Öffnung einer Tür die türnahen Ausströmer vollständig geöffnet und die übrigen zumindestens teilweise geschlossen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Omnibusses mit den an der Klimatisierung beteiligten Aggregaten,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Klimaeinheit im Umluftbetrieb,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Klimaeinheit im Frischluftbetrieb.

In Fig. 1 ist insgesamt mit 1 ein Omnibus bezeichnet, der über öffnungsfähige Türen 2 verfügt, die mittels Stellorganen 3 betätigbar sind. Die Stellorgane 3 werden von einem Bedienpult 4 angesteuert, das in der Nähe des Fahrerarbeitsplatzes angeordnet ist.

Der Omnibus 1 verfügt über eine Einrichtung zur Klimatisierung seines Innenraumes, die aus folgenden Komponenten besteht: Im hinteren Teil des Fahrzeuges ist ein Verdichter 5 angeordnet, der vom nicht dargestellten Fahrzeugmotor angetrieben wird und ein Kältemittel verdichtet. Dieses Kältemittel wird einer insgesamt mit 6 bezeichneten Klimaeinheit zugeführt, die auf dem Dach des Omnibusses 1 angeordnet ist. Im hinteren Teil des Fahrzeuges ist ferner ein Heizgerät 7 angeordnet, in dem ein wärmeübertragendes Medium erwärmt wird, das über nicht dargestellte Leitungen an die Klimaeinheit 6 weitergeführt wird.

In Fig. 2 ist die Klimaeinheit 6 in ihren Einzelheiten dargestellt. Im Umluftbetrieb ist eine Umluftöffnung 14 am Boden der Klimaeinheit 6 geöffnet, über die Luft vom Innenraum des Omnibusses zur Klimaeinheit 6 strömt. Diese Luft wird über geöffnete Umluftklappen 9 durch seitlich dazu angeordnete Verdampfer 10 und Heizregister 10a mittels Verdampfergebläse 11 in einen Luftkanal 12 gefördert, von wo aus sie über Ausströmer 13 erneut dem Innenraum zugeführt wird. Die Verdampfer 10 stehen über Kältemittelleitungen mit dem Verdichter 5 und mit einem Verflüssigerteil 15 in Verbindung und dienen in bekannter Weise dazu, durch Verdampfung des Kältemittels der durchströmenden Luft Wärme zu entziehen. Im Verflüssiger 15 wird das Kältemittel mittels durch Verflüssigergebläse 16 zugeführte Umgebungsluft abgekühlt.

Die Heizregister 10 a liegen im geringen Abstand zu den Verdampfern 10 und sind diesen in Strömungsrichtung der Luft nachgeordnet. Sie stehen über nicht gezeigte Leitungen mit dem Heizgerät 7 in Verbindung.

Die Einrichtung zur Klimatisierung wird mittels eines vom Fahrer an einem Steuergerät 8 - siehe Fig. 1 - eingebbaren Wertes für eine Innenraum-Solltemperatur TI_Soll und eines ebenfalls am Steuergerät 8 angeordneten Automatikschalters in Tätigkeit gesetzt. Das Steuergerät 8, dem ferner Werte für die Innenraum-Isttemperatur TI_Ist und für die Außentemperatur TA zugeführt werden, errechnet aus der Abweichung zwischen TI_Soll und TI_Ist selbständig die im Verdampfer 10 bzw. in den Heizregistern 10a zuzuführende Kälte- bzw. Heizleistung sowie die zur Einbringung dieser Leistungen in den Innenraum erforderliche Luftleistung. Das Steuergerät 8 steuert dementsprechend die Umluftklappen 9, die Umluftöffnung 14, den Verdichter 5, das Heizgerät 7, die Verdampfergebläse 11 sowie ferner eine Frischluftklappe 17 und eine Abluftklappe 18 an. Durch die in Fahrtrichtung stirnseitig an der Klimaeinheit 6 angeordnete Frischluftklappe 17 kann Frischluft über die Verdampfer 10, die Heizregister 10a und die Verdampfergebläse 11 zum Innenraum geleitet werden. Bei gleichzeitig geöffneten Umluftklappen 9 und geöffneter Umluftöffnung 14 ist auch eine anteilige Förderung von Frischluft und Umluft zum Innenraum möglich. Wenn die in einer Trennwand 19 zwischen Verdampfer- und Verflüssigerteil 15 angeordnete Abluftklappe 18 bei geöffneter Umluftöffnung 14 und geschlossenen Umluftklappen 9 geöffnet ist, so wird aus dem Innenraum ausströmende Luft über den Verflüssigerteil 15 an die Umgebung abgeführt.

Dem Steuergerät 8 werden zusätzlich Schaltimpulse von den zur Türöffnung dienenden Bedienelementen am Bedienpult 4 zugeführt. Bei Erkennen eines Befehls zur Öffnung einer Tür 2 errechnet das Steuergerät 8 aus der Innenraum-Isttemperatur TI_Ist und der Außentemperatur TA die bei Öffnung der Tür dem Innenraum zur Verhinderung des Eindringens von Kalt- bzw. Warmluft zuzuführende Luftmenge und die erforderliche Temperatur dieser zuzuführenden Luft. Vor Aktivierung des Stellorgans 3 der zu öffnenden Tür 2 wird nun in Abhängigkeit von der zuzuführenden Luftmenge und deren Temperatur die Frischluftklappe 17 zumindestens teilweise geöffnet, die Abluftklappe 18 geschlossen und die Umluftöffnung 14 sowie die Umluftklappen 9 je nach Anteil von Frischluft und Umluft zumindestens teilweise geschlossen Fig. 3. Dadurch wird im Innenraum des Omnibusses 1 ein Gegendruck aufgebaut, der bei und während Öffnung der Tür 2 dafür sorgt, daß Luft vom Innenraum in die Umgebung strömt und keine Luft von der Umgebung in den Innenraum eindringt.

Eine maximale Wirkung wird erreicht, wenn Umluftöffnung 14, Umluftklappen 9 und Abluftklappe 18 geschlossen und die Frischluftklappe 17 vollständig geöffnet sind, wobei alle Verdampfergebläse 11 mit voller Leistung laufen.

Die Förderung von Frischluft in den Innenraum des Fahrzeugs wird durch die Klimaeinheit 6 so lange beibehalten, bis dem Steuergerät 6 durch die Stellorgane 3 ein Schließen der Türen 2 signalisiert wird. Anschließend geht das Steuergerät in den vor Öffnung der Tür herrschenden Normalbetrieb zur Regelung der Innenraum-Isttemperatur TI_Ist in Abhängigkeit von der vorgegebenen Innenraum-Solltemperatur TI_Soll über.

Bei Gleichheit zwischen Außentemperatur TA und Inneraum-Isttemperatur TI_Ist bzw. bei einer nur geringfügigen Abweichung beider Größen wird vorzugsweise auf eine Umsteuerung der Klappen bzw. Gebläse verzichtet.

Mittels des Steuergerätes 8 können in einer weiteren Ausgestaltung auch die mittels nicht dargestellter Stellmotoren verstellbaren Ausströmer 13 in der Weise angesteuert werden, daß bei Öffnung einer Tür 2 die in der Nähe dieser Tür befindlichen Ausströmer 13 geöffnet und die übrigen geschlossen werden.

Bezugszeichenliste

1 Omnibus
2 Tür
3 Stellorgan
4 Bedienpult
5 Verdichter
6 Klimaeinheit
7 Heizgerät
8 Steuergerät
9 Umluftklappen
10 Verdampfer
10a Heizregister
11 Verdampfergebläse
12 Luftkanal
13 Ausströmer
14 Umluftöffnung
15 Verflüssiger
16 Verflüssigergebläse
17 Frischluftklappe
18 Abluftklappe
19 Trennwand

Claims

1. Einrichtung zur Klimatisierung des Innenraumes eines Omnibusses mit wenigstens einem in Abhängigkeit wenigstens einer Steuergröße eines Steuergerätes wahlweise gekühlte oder erwärmte Umluft und/oder Frischluft in den Innenraum fördernden Gebläse und wenigstens einer mittels eines Stellorgans öffnungs- und schließfähigen Tür, dadurch gekennzeichnet , daß das Gebläse (11) durch Koppelung des Steuergerätes (8) mit dem Stellorgan (3) der Tür (2) bei Beginn oder unmittelbar vor und für die Dauer der Öffnung derselben auf eine Förderung wenigstens eines Anteils an Frischluft schaltbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Gebläse (11) bei Öffnung der Tür (2) ausschließlich Frischluft fördert.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung wenigstens eine Steuerklappe (9, 14, 17, 18) zur Umschaltung von Umluft- auf Frischluftförderung umfaßt.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gebläse ausschließlich für die Förderung von Frischluft vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Gebläse (11) umfaßt.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Gebläse (11) in seiner Leistung regelbar ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gebläse (11) einzeln oder in Gruppen registerartig zuschaltbar sind.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung bzw. Erwärmung der Umluft oder Frischluft dienende Aggregate (5, 7) in ihrer Wärme- bzw. Kälteleistung regelbar sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme- bzw. Kälteleistung zur Konstanthaltung der Temperatur der geförderten Luftmenge angepaßt wird.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergröße die Innenraum-Solltemperatur (TI_Soll) ist.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuergerät (8) Werte für die Innenraum-Isttemperatur (TI_Ist) und die Außentemperatur (TA) zugeführt werden.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des zu fördernden Frischluftanteils in Abhängigkeit von der Innenraum-Isttemperatur (TI_Ist) und der Außentemperatur (TA) ermittelt wird und das Steuergerät (8) entsprechende Stellbefehle an Gebläse (11) und Steuerklappen (9, 14, 17, 18) gibt.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (8) bei Erkennen eines Befehls zur Öffnung einer Tür (2) vor Aktivierung des Stellorgans (3) der Tür zunächst das oder die Gebläse (11) bzw. Steuerklappen (9, 14, 17, 18) ansteuert.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Luft dem Innenraum über Ausströmer (13) zugeleitet wird, und das Steuergerät bei Öffnung einer Tür (2) die türnahen Ausströmer vollständig öffnet und die übrigen zumindestens teilweise schließt.

15. Verfahren zur Klimatisierung eines Innenraumes eines Omnibusses mit wenigstens einem in Abhängigkeit wenigstens einer Steuergröße eines Steuergerätes wahlweise gekühlte oder erwärmte Umluft und/oder Frischluft in den Innenraum fördernden Gebläse und wenigstens einer mittels eines Stellorgans öffnungs- und schließfähigen Tür, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritte:

a) Zuführung eines eine gewünschte Türbetätigung anzeigenden Signals an das Steuergerät,
b) Abgabe eines Stellbefehls vom Steuergerät an den Anteil der Frischluft/Umluft- Zufuhr beeinflussende Aggregate (Gebläse, Klappen) zur Einstellung zumindestens eines Anteils an Frischluftförderung,
c) Abgabe eines Stellbefehls vom Steuergerät an ein Stellorgan zur Türbetätigung.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verfahrensschritt a) im Steuergerät zunächst eine Berechnung und Bewertung einer Temperaturdifferenz aus Außentemperatur (TA) und Innenraum-Isttemperatur (TI_Ist) zur Festlegung des Betrages und der Temperatur der zu fördernden Frischluftmenge erfolgt.