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Schutzgebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugklimaanlage
zur Klimatisierung, die für Fahrzeuge
wie beispielsweise Hybrid-Fahrzeuge verwendet wird, die Elektrizität und Benzin
als Energiequelle verwenden, für
Fahrzeuge, die im Leerlauf umschalten, oder andere.
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Technischer Hintergrund
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Übliche Fahrzeuge
bewegen sich dadurch, daß sie
die Energie aus einem Verbrennungsmotor beziehen, der Benzin als
Kraftstoff verwendet, und solche Fahrzeuge haben einen Fahrzeugkältekreislauf
der mit einem Kompressor versehen ist, der von dem Verbrennungsmotor
angetrieben wird, und die Kühlung
wird durchgeführt,
indem Kältemittel
in einem Verdampfer zur Durchführung
der Kühlung
verdampft wird, und die innerhalb des Fahrzeugs befindliche Luft
durch die erzeugte Kälte
abgekühlt
wird.
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Zusätzlich wird
die Heizung durchgeführt,
indem die innerhalb des Fahrzeugs befindliche Luft durch die Wärme des
Kühlwassers
zum Kühlen
des Motors erwärmt
wird.
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Nichtsdestoweniger
ist, da solche Fahrzeuge die Antriebskraft durch Verbrennung von
Benzin oder anderem gewinnen, die Kontrolle oder Regulierung von
gefährlichen
Materialien, die im Abgas derselben enthalten sind, in hohem Maße erwünscht.
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Überdies
wird in herkömmlicher
Weise als Kältemittel
für Kühl- und
Kältevorrichtungen
z.B. Chlordifluormethan (R22, Siedepunkt 140,8°) oder ähnliches verwendet. R22 oder
dergleichen sind jedoch Gegenstand der Fluorregulierung geworden, weil
sie durch ihre hohe Latenz der Ozonzerstörung die Ozonschicht zerstören, wenn
sie in die Atmosphäre
abgegeben werden und die Ozonschicht in der oberen Luftschicht der
Erde erreichen.
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Die
Zerstörung
dieser Ozonschicht wird durch die Chlor-Gruppe (Cl) im Kältemittel
hervorgerufen. Daher sind Kältemittel
vorgeschlagen worden, die keine Chlor-Gruppe enthalten, zum Beispiel
alternative Kältemittel
wie etwa Difluormethan (HFC-32, R32, Siedepunkt –52°C) oder andere; jedoch sind
sie letztendlich bei den Gasen miteinbezogen worden, die durch die
dritte Sitzung der Konferenz der Parteien der United Nations Framework
Convention on Climate Change, Kyoto, 1997, reguliert werden, weil
ihr Global Warming Potential (GWP) 1300 bis 1900 beträgt, und
ihre Verwendung wird schwierig.
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Bei
solch einem Trend, der Umwelt Wichtigkeit beizumessen, ziehen Kohlenwasserstoffsystem-Kältemittel
wie etwa Propan, Butan, i-Butan, Pentan, i-Pentan und natürliche Kältemittel,
wie etwa CO2 oder andere, die in der natürlichen
Welt vorkommen und der Umwelt weniger Belastung auferlegen, Aufmerksamkeit
auf sich, weil sie frei von einem Ozonschichtzerstörungseffekt,
Verbrennbarkeit oder Toxität
sind und sie weiter extrem umweltfreundlich sind, da ihr Global
Warming Potential (GWP) 1 beträgt
und sie zusätzlich
wirtschaftlich sind.
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Es
ist daher vorgeschlagen worden, CO2 als Kältemittel
für Hybrid-Fahrzeuge
und Fahrzeuge, die im Leerlauf umschalten, die Elektrizität und Benzin als
Energiequelle nehmen, und andere Fahrzeuge zu verwenden, das Kühlen durchzuführen, indem
ein Kältekreislauf
beladen wird, der mit einem Kompressor versehen ist, der durch Elektrizität angetrieben wird,
und das Heizen auf der anderen Seite durch die Wärme des abgekühlten Wassers
zum Kühlen
des Motors durchzuführen.
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6 zeigt
den Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage für eine Klimatisierung nach
dem Stand der Technik, die mit einem Kältelkreislauf 10,
einem Kühlwasserkreislauf 20 und
einer Dämpfungsvorrichtung 30 zum
Steuern der Strömung
der innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Luft als notwendige Komponenten
versehen ist.
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Der
Kühlwasserkreislauf 20 weist
einen außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kühlwasserwärmetauscher 29 auf,
der als ein sogenannter Radiator ausgebildet ist, in dem das Kühlwasser
zirkuliert, um einen nicht dargestellten Motor wie etwa einen Verbrennungsmotor
zu kühlen,
einen innerhalb des Fahrzeugs angeordneten Kühlwasserwärmetauscher 22, der
im Innenbereich des Fahrzeugs angeordnet ist, um Wärme zwischen
der innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Luft und dem Kühlwasser auszutauschen,
eine Pumpe 23 zum Zirkulieren von Kühlwasser zwischen diesen oder
andere.
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Der
Kältekreislauf 10 ist
mit einem Kompressor 11 versehen, der von einem Elektromotor
angetrieben ist, der in einem nicht dargestellten geschlossenen
Behälter
angeordnet ist, einem Gaskühler,
der manchmal als außerhalb
des Fahrzeugs angeordneter Kältemittelwärmetauscher
bezeichnet wird, zum Kühlen
des Kältemittels,
das durch den Kompressor 11 auf einem hohen Druck verdichtet
wird, ein Expansionsventil 13 zum Expandieren des gekühlten Kältemittels,
einen Verdampfer 14 zum Erzeugen von kalter Wärme durch
Verdampfen des Kältemittels,
ein Vier-Wege-Ventil 15, um das Kältemittel in der Richtung strömen zu lassen,
die in der Zeichnung durch die durchgezogene Linie dargestellt ist,
oder durch Umschalten in der Richtung, die durch die gestrichelte
Linie dargestellt ist.
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Im
Falle des Kühlens
mit Hilfe des Kältekreislaufs 10 ist
das Vier-Wege-Ventil 15 so eingestellt, daß das Kältemittel
so zirkuliert wird, wie es durch den als durchgezogene Linie dargestellten
Pfeil gezeigt ist. In diesem Fall wird das Kältemittel, das durch den Kompressor 11 angesaugt
wird, auf einen hohen Druck verdichtet, und das Kältemittel,
das auf den hohen Druck verdichtet ist, wird durch den Gaskühler 12 bzw.
den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
abgekühlt,
und das abgekühlte
Kältemittel
wird durch den Verdampfer 14 über das Expansionsventil 13 verdampft,
um kalte Wärme
zu erzeugen, und danach erneut an den Kompressor 11 über das
Vier-Wege-Ventil 15 angesaugt. Die innerhalb des Fahrzeugs
befindliche Luft wird an den Verdampfer 14 durch einen
nicht dargestellten Ventilator abgegeben, wodurch das Kühlmittel
Wärme mit
der innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Luft austauscht, verdampft
und zu dem Kompressor 11 zurückkehrt. Da die Wärme bei
der Verdampfung des Kältemittels
von der innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Luft aufgebracht wird,
sinkt die Temperatur der innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Luft
entsprechend ab, so daß das
Innere des Fahrzeugs gekühlt
wird.
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Es
sei darauf verwiesen, daß zu
dieser Zeit, wenn die innerhalb des Fahrzeugs befindliche Luft, die
Wärme mit
dem Verdampfer 14 ausgetauscht hat, zu dem innerhalb des
Fahrzeugs befindlichen Kühlwasserwärmetauscher 22 geleitet
wird, die Temperatur der innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Luft,
die abgekühlt
worden ist, ansteigt, so daß sich
eine Dämpfungsvorrichtung 30 in
die Position bewegt, die durch die durchgezogene Linie dargestellt
ist, um zu verhindern, daß die
innerhalb des Fahrzeugs befindliche Luft zu dem innerhalb des Fahrzeugs
befindlichen Kühlwasserwärmetauscher 22 geleitet
wird.
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Auf
der anderen Seite ist während
des Beheizungsvorgangs das Vier-Wege-Ventil 15 so eingestellt,
daß das
Kältemittel
zirkuliert wird, wie dies durch den mit einer gestrichelten Linie
dargestellten Pfeil gezeigt ist. In diesem Fall wird das Kältemittel, das
durch den Kompressor 11 angesaugt wird, auf einen hohen
Druck verdichtet, und das Kältemittel,
das auf den hohen Druck verdichtet worden ist, wird über das
Vier-Wege-Ventil 15 zu dem Verdampfer 14 geleitet,
wobei das Kältemittel
abgekühlt
wird, während dieser
Verdampfer 14 als ein Gaskühler verwendet wird, wobei
das gekühlte
Kältemittel über das
Expansionsventil 13 zu dem Gaskühler 12 geleitet wird
und das Kältemittel
verdampft wird, wobei dieser Gaskühler 12 als Verdampfer
bzw. außerhalb
des Fahrzeugs angeordneter Kältemittelwärmetauscher
verwendet wird, um kalte Wärme
zu erzeugen, und danach erneut durch den Kompressor über das
Vier-Wege-Ventil 15 angesaugt wird. Die innerhalb des Fahrzeugs
befindliche Luft wird zu dem Verdampfer 14 geleitet, der
als Gaskühler
eingesetzt wird, durch einen nicht dargestellten Ventilator, wobei
das Kältemittel
Wärme mit
der innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Luft zur Kühlung austauscht.
Da die Wärme
während
der Abkühlung
des Kältemittels
an die innerhalb des Fahrzeugs befindliche Luft abgegeben wird,
steigt die Temperatur der innerhalb des Fahrzeugs befindlichen Luft
in diesem Maße
an, und das Innere des Fahrzeugs wird aufgeheizt. Auf der anderen
Seite wird die Pumpe 23 zur gleichen Zeit betrieben, während der
das Fahrzeug angetrieben wird und das Kühlwasser zirkuliert, und gleichzeitig
wird die Heizung durch den Kühlwasserkreislauf 20 ausgeführt.
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Dadurch,
daß die
Dämpfungsvorrichtung 30 an
der mit der gestrichelten Linie dargestellten Position eingestellt
wird, wird die innerhalb des Fahrzeugs befindliche Luft durch einen
nicht dargestellten Ventilator geschickt und durch den Verdampfer 14 erwärmt, der
als Gaskühler
verwendet wird, die erwärmte,
innerhalb des Fahrzeugs befindliche Luft wird zu dem innerhalb des
Fahrzeugs befindlichen Kühlwasserwärmetauscher 22 geschickt
und erneut aufgewärmt,
um die Heizung durchzuführen.
Nichtsdestoweniger tritt dann, wenn der Kältekreislauf während der
Fahrt im Winter oder in sonstigen Zeiten zur Heizung verwendet wird,
bei einem Fahrzeug, welches eine derartige Fahrzeugklimaanlage für die Klimatisierung
an Bord hat, eine Vereisung auf dem außerhalb des Fahrzeugs angeordneten
Kältemittelwärmetauscher 12 auf,
und die Leistungsfähigkeit des
außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 verschlechtert
sich. Daher wird ein Enteisungsvorgang durchgeführt, wobei allerdings dann
das Problem auftritt, daß die
Enteisung nicht ohne weiteres durchgeführt werden kann, da Luft mit
niedriger Temperatur in den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher einströmt.
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Außerdem trat
dann, wenn der Kältekreislauf zur
Kühlung
während
eines Verkehrsstaus bei hohen Temperaturen im Sommer oder in sonstigen
Fällen eingesetzt
wurde, in einem Fahrzeug, das mit einer derartigen Fahrzeugklimaanlage
zur Klimatisierung an Bord versehen war, das Problem auf, daß der Wirkungsgrad
der Kühlung
des außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 sich
verschlechterte aufgrund der Strahlungswärme von Antrieben wie Maschine,
Motor und anderen und der Strömung
von warmer Luft von dem eigenen Fahrzeug oder der Abgaswärme oder
sonstiger Wärme
von vorausfahrenden Fahrzeugen, so daß am Ende das Kältemittel
unzureichend gekühlt
und die Kühlung
des Innenraums der Fahrzeugs nicht mehr zufriedenstellend war.
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Außerdem trat
dann, wenn der Kältekreislauf zur
Kühlung
im Sommer oder zu sonstigen Zeiten verwendet wird, in einem Fahrzeug,
das eine derartige Fahrzeugklimaanlage zur Klimatisierung an Bord hat,
das Problem auf, daß der
Wirkungsgrad der Kühlung
des außerhalb
des Fahrzeugs befindlichen Kältemittelwärmetauschers 12 schlechter
wurde und das Kältemittel
am Ende unzureichend gekühlt
wurde, wenn der außerhalb
des Fahrzeugs befindliche Kältemittelwärmetauscher 12 der
unmittelbaren Sonnenstrahlung ausgesetzt wurde, und die Kühlung des Innenraums
des Fahrzeugs war nicht mehr zufriedenstellend.
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Aus
der
US 5,284,025 ist
eine Klimatisierungsvorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug
bekannt. Die Klimatisierungsvorrichtung ist mit einem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Wärmetauscher
versehen, der in einer Leitung angeordnet und mit einem Ventilator
versehen ist. Zwei Dämpfungsventile
sind vor dem Wärmetauscher
angeordnet, wobei das erste Ventil zum Öffnen einer Einlaßluftleitung
und das zweite Ventil zum Öffnen
einer Leitung zu einem Antriebsmotor dient. Ein drittes Dämpfungsventil
ist vorgesehen und ist hinter dem Wärmetauscher angeordnet. Wenn
sich die Klimatisierungsvorrichtung in einer Kühlbetriebsart befindet, sind
die ersten und dritten Ventile geöffnet und das zweite Ventil
ist geschlossen, so daß der
Ventilator Einlaßluft
durch den Wärmetauscher
einziehen kann. Wenn sich die Klimatisierungsvorrichtung in einer
Heizbetriebsart befindet, sind die zweiten und dritten Ventile geöffnet und
das erste Ventil wird geschlossen, so daß das Gebläse warme Luft von dem Motor
durch den Wärmetauscher
einziehen kann. Alle Ventile können
geschlossen werden und der Ventilator kann gestoppt werden, wenn
sich die Klimatisierungsvorrichtung in der Heizbetriebsart befindet,
um den Wärmetauscher
zu enteisen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fahrzeugklimaanlage
zum Klimatisieren zu schaffen, die Probleme des Stands der Technik
lösen kann
und in wirksamer Weise eine Kühlung,
Heizung, Enteisung und sonstiges ausführen kann, auch in dem Fall,
daß beispielsweise
CO2 als Kältemittel verwendet wird, bei
Fahrzeugen wie etwa Hybrid-Fahrzeugen,
die Elektrizität
und Benzin als Energiequelle verwenden, Fahrzeugen, die im Leerlauf
umschalten, und andere.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
Erfinder haben sorgfältig
untersucht, Probleme des Stands der Technik zu lösen, und haben herausgefunden,
daß das
Enteisen dadurch ausgeführt
werden kann, daß zumindest
eine sich öffnende
und schließende
Leitung zum Regulieren der Lufteinströmungsrate vor oder hinter dem
außerhalb des
Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 eingebaut
wird, und durch zweckmäßiges Steuern
des Öffnens
und Schließens
davon je nach der Situation, kurz gesagt dadurch, daß verhindert wird,
daß kalte
Luft in den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 strömt, wobei
das Innere des Fahrzeugs ausreichend gekühlt werden kann, dadurch daß verhindert
wird, daß heiße Luft
in hohem Maße
in den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 strömt, während eines
Verkehrsstaus bei hohen Temperaturen im Sommer oder ähnlichem,
und dadurch daß zur
gleichen Zeit die Strahlungswärme
von Antrieben wie etwa Maschine, Motor oder anderen und die Strömung von
heißer
Luft von dem eigenen Fahrzeug, die Abgaswärme von vorausfahrenden Fahrzeugen
oder anderen abgeblockt wird, wobei das Innere des Fahrzeugs in
ausreichender Weise gekühlt
werden kann, dadurch daß verhindert
wird, daß der
außerhalb
des Fahrzeugs angeordnete Kältemittelwärmetauscher 12 der
unmittelbaren Sonnenstrahlung ausgesetzt wird, und sind daher dazu gekommen,
die vorliegende Erfindung zu verwirklichen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Fahrzeugklimaanlage zur Klimatisierung gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Zumindest
eine der genannten Leitungen ist so gesteuert, daß sie geschlossen
wird, um das Eis, das sich auf dem genannten außerhalb des Fahrzeugs angeordneten
Kältemittelwärmetauscher
abgesetzt hat, zu enteisen, wenn der Kältemittelkreislauf zur Heizung
verwendet wird.
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In
zweckmäßiger Weise
ist die genannte erste Leitung so gesteuert, daß sie geschlossen wird, und
die Luft, die zur Kühlung
des Motors, der Maschine oder der Motorantriebsschaltung verwendet
wird und deren Temperatur ansteigt, wird durch Absenken der Drehzahl über die
umgekehrte Drehung eines Ventilators in Strömung versetzt, so daß sie durch den
genannten außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
hindurchgeht.
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In
bevorzugter Weise wird der genannte Ventilator gestoppt.
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Gemäß der Erfindung
wird zumindest eine der genannten Leitungen so gesteuert, daß sie halb geöffnet ist,
während
der Verwendung des Kältekreislaufs
zur Kühlung.
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In
bevorzugter Weise ist die genannte erste Leitung so gesteuert, daß sie halb
geöffnet
ist, in dem Fall, wenn das direkte Sonnenlicht den Wärmetausch des
genannten außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers
negativ beeinflußt, während der
Verwendung des Kältekreislaufs
zur Kühlung.
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In
bevorzugter Weise ist das Kältemittel
CO2.
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In
bevorzugter Weise ist das Kältemittel
ein Kältemittel
des Kohlenwasserstoffsystems.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
eine erläuternde
Darstellung zur schematischen Beschreibung einer Ausführungsform eines
Fahrzeugs, welches an Bord eine Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist;
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2 zeigt
eine erläuternde
Darstellung zur schematischen Beschreibung eines Formbeispiels und
eines Verwendungsbeispiels einer sich öffnenden und schließenden Leitung
für die
Regulierung der Lufteinströmungsrate,
die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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3 zeigt
eine erläuternde
Darstellung zur schematischen Beschreibung eines anderen Beispiels
für die
sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird und in 2 dargestellt
ist;
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4 zeigt
eine erläuternde
Darstellung zur schematischen Beschreibung eines anderen Beispiels
für die
sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird und in 2 dargestellt
ist;
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5 zeigt
eine erläuternde
Darstellung zur schematischen Beschreibung eines anderen Beispiels
für die
sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird und in 2 dargestellt
ist;
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6 zeigt
eine erläuternde
Darstellung, in der der Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage nach dem Stand
der Technik dargestellt ist.
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Mit 10 ist
ein Kältekreislauf
bezeichnet, mit 11 ein Kompressor, mit 12 ein
Gaskühler
bzw. außerhalb
des Fahrzeugs angeordneter Kältemittelwärmetauscher,
mit 13 ein Expansionsventil, mit 14 ein Verdampfer,
mit 15 ein Vier-Wege-Ventil, mit 20 ein Kältekreislauf,
mit 21 ein außerhalb
des Fahrzeugs angeordneter Kühlwasserwärmetauscher,
mit 22 ein innerhalb des Fahrzeugs angeordneter Kühlwasserwärmetauscher,
mit 23 eine Pumpe, mit 30 eine Dämpfungsvorrichtung,
mit 40 ein Fahrzeug, mit 41, 25 ein Motor,
mit 42 ein Ventilator, mit 43 eine erste sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate, mit 44 eine
zweite sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate, mit 45 ein
Basismaterial, mit 46 eine bewegliche Klappe, mit 47 eine
Aufnahmemaschine, und mit 48 ein Kabel zur Regulierung
der Öffnung.
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Beste Art und Weise zur Ausführung der
Erfindung
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Nunmehr
werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Zeichnungen im Detail
beschrieben.
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1 zeigt
eine erläuternde
Darstellung zur schematischen Beschreibung einer Ausführungsform eines
Fahrzeugs, welches an Bord eine Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist;
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2 bis 5 sind
erläuternde
Darstellungen zur schematischen Beschreibung von Formbeispielen
und Verwendungsbeispielen einer sich öffnenden und schließenden Leitung
zur Regulierung der Lufteinströmungsrate,
die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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In 1 ist
mit 40 ein Fahrzeug bezeichnet, das an Bord mit einer Fahrzeugklimaanlage
zum Klimatisieren gemäß der vorliegenden
Erfindung versehen ist, mit 41 ein Motor und mit 42 ein
Gebläse
oder ähnliches.
Ferner ist ein außerhalb
des Fahrzeugs angeordneter Kältemittelwärmetauscher 12 in
der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren gemäß der vorliegenden Erfindung
vor dem Fahrzeug 40 angeordnet, und ein außerhalb
des Fahrzeugs angeordneter Kühlwasserwärmetauscher 21,
der als sogenannter Radiator ausgelegt ist, durch den das Kühlwasser
zirkuliert, um den Motor 41 zu kühlen, ist hinter dem Fahrzeug
angeordnet. Zusätzlich
ist eine erste sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 43 vor dem
außerhalb
des Fahrzeugs befindlichen Kältemittelwärmetauscher 12 und
benachbart zu diesem angebaut, und eine zweite sich öffnende
und schließende
Leitung für
die Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 ist
hinter dem außerhalb
des Fahrzeugs befindlichen Kältemittelwärmetauscher 12 und
benachbart zu diesem angebaut.
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In
der vorliegenden Erfindung, wie bei diesem Beispiel, können die
erste sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 43 und die
zweite sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 angebaut
sein.
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Die
sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 43, wobei die
sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 den gleichen Aufbau
wie 43 aufweisen kann, umfaßt ein Basismaterial 45,
eine Anzahl von beweglichen Klappen 46, die auf dem Basismetall 45 angebracht
sind, eine Aufnahmemaschine 47, die an einem Ende des Basismetalls 45 angeordnet
ist, einen Draht oder ein Kabel zum Regulieren der Öffnung 48,
der oder das mit der Aufnahmemaschine 47 gekoppelt ist,
oder sonstiges, und die Lufteinströmungsrate kann durch die Drehung
der beweglichen Klappen 46 eingestellt werden, dadurch
daß der
Draht zur Regulierung der Öffnung 48 aufgewickelt
wird, oder dadurch, daß im Gegenteil
der Draht zur Regulierung der Öffnung 48 abgewickelt
wird, durch die automatische oder manuelle Betätigung der Aufnahmemaschine.
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Das
Material und die Form des Basismaterials 45 oder der bewegbaren
Klappe 46 oder das Verfahren zum Bewegen der beweglichen
Klappe 46 werden nicht im einzelnen spezifiziert.
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Als
Material für
das Basismaterial 45 oder für die bewegliche Klappe 46 können nicht
nur Metalle wie bspw. Aluminium, sondern auch bspw. industrielle
Kunststoffmaterialien mit Vorteil verwendet werden, die geringes
Gewicht, hohe Festigkeit, Wärmeunempfindlichkeit,
Wärmeisolierung
oder sonstiges aufweisen.
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Wie
in 2 dargestellt ist, ist es normalerweise zu bevorzugen
so vorzugehen, um die Lufteinströmungsrate
zu vergrößern, dadurch
daß die
bewegliche Klappe 46 der sich öffnenden und schließenden Leitung
zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 43 und
der sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 ungefähr unter
einem rechten Winkel zu dem Basismaterial 45 positioniert
wird.
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Dann
kann gelegentlich eine Vereisung an dem außerhalb des Fahrzeugs angeordneten
Kältemittelwärmetauscher 12 auftreten,
wenn der Kältekreislauf
zur Beheizung während
der Fahrt des Fahrzeugs 40 im Winter oder unter sonstigen
Bedingungen verwendet wird. Dann wird die Lufteinströmungsrate
reduziert, indem die bewegliche Klappe 46 der ersten sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 43 in den
vollständig
geschlossenen Zustand positioniert wird, wie in 3 dargestellt
ist, um zu verhindern, daß eine größere Menge
kalter Luft in den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 während der
Fahrt eindringt.
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Dadurch,
daß auf
eine solche Weise vorgegangen wird, kann der außerhalb des Fahrzeugs angeordnete
Kältemittelwärmetauscher 12 auf
einfache Weise entfrostet werden, da die kalte Luft dort nicht eindringt,
und ein Problem der Verschlechterung der Leistungsfähigkeit
des außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 tritt
nicht auf.
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Obwohl
dies nicht dargestellt ist, wobei die zweite sich öffnende
und schließende
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 nicht
besondere spezifiziert ist, ist es zu bevorzugen, die bewegliche
Klappe 46 z.B. im vollständig geschlossenen, halb geöffneten
oder vollständig
geöffneten
Zustand zu lassen.
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Als
nächstes
werden andere Vorgehensweisen zum Entfrosten bzw. Enteisen des Eises
beschrieben, das sich auf dem außerhalb des Fahrzeugs angeordneten
Kältemittelwärmetauscher 12, wie
vorstehend beschrieben, ablagert.
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Im
Falle des Enteisens des Eises, das sich auf dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 abgelagert
hat, wird die bewegbare Klappe 46 der ersten sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 43 so gesteuert,
daß sie
schließt,
und zur gleichen Zeit wird die bewegliche Klappe 46 der zweiten
sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 in einem ganz
offenen Zustand positioniert, und die Drehzahl wird reduziert, dadurch
daß der
Ventilator 42 in der umgekehrten Richtung dreht, so daß die Luft,
die zur Kühlung
des Motors 41 verwendet wird und deren Temperatur ansteigt,
in Strömung
versetzt wird, um durch den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 zu
strömen.
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Obwohl
dies nicht dargestellt ist, wird im Fall von Hybrid-Fahrzeugen,
die Elektrizität
und Benzin als Energiequelle verwenden, Fahrzeugen mit Umschaltung
im Leerlauf und anderen, die Luft, die zur Kühlung eines Antriebsmotors
oder einer Motorantriebsschaltung verwendet wird und deren Temperatur
ansteigt, in Strömung
versetzt, um durch den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 hindurchzuströmen.
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Dadurch,
daß auf
eine solche Weise vorgegangen wird, macht die Luft, deren Temperatur
angestiegen ist, das Enteisen leichter, und ein Problem der Verschlechterung
der Leistungsfähigkeit
des außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 tritt
nicht auf. Als nächstes
werden andere Verfahren zum Entfrosten oder Enteisen des Eises,
das sich auf dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 abgelagert
hat, beschrieben.
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In
dem Falle, daß das
Eis, das sich auf dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 abgelagert
hat, enteist wird, wird die bewegliche Klappe 46 der sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regelung der Lufteinströmungsrate 43 so gesteuert,
daß sie
schließt,
und der Ventilator 42 wird gestoppt. Soweit die bewegliche Klappe 46 der
zweiten sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 betroffen
ist, wird diese nicht weiter spezifiziert und ist bspw. in einem
vollständig
geschlossenen, halb geöffneten
oder vollständig
geöffneten
Zustand positioniert.
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Dadurch,
daß auf
eine solche Weise vorgegangen wird, kann der außerhalb des Fahrzeugs angeordnete
Kältemittelwärmetauscher 12 ohne
weiteres enteist werden, da die kalte Luft in diesen nicht eindringt,
und ein Problem der Verschlechterung der Leistungsfähigkeit
des außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 besteht nicht.
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Weiterhin,
in dem Fall, daß ein
Fahrzeug 40 in einem Verkehrsstau bei hohen Temperaturen
im Sommer oder in sonstiger Weise gefahren wird, wobei der Kältekreislauf
zum Kühlen
verwendet wird, wie in 4 dargestellt ist, ist die bewegliche
Klappe 46 der ersten sich öffnenden und schließenden Leitung
zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 43 in dem
halb geöffneten
Zustand positioniert, um die Lufteinströmungsrate auf ein mittleres
Niveau einzustellen. Dadurch, daß die Lufteinströmungsrate
auf das mittlere Niveau eingestellt wird, kann die Verschlechterung
der Fähigkeit
des außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 zum
Kühlen
kontrolliert werden, was dadurch verhindert wird, daß die Luft,
die durch die Wärme
von der Straßenoberfläche aus
Asphalt oder Beton auf eine hohe Temperatur aufgewärmt worden
ist, oder die Abgaswärme
von einem vorausfahrenden Fahrzeug, davon abgelenkt wird, in den
außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher 12 zu
strömen.
Die Verschlechterung des Kühlwirkungsgrads
des außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 kann
kontrolliert werden, verhindert durch Abblocken des größten Teils der
Strahlungswärme
von dem Motor 41 oder von einem Antrieb wie etwa einem
nicht dargestellten Motor, dadurch daß auch die bewegliche Klappe 46 der zweiten
sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 auf den halb
geöffneten
Zustand eingestellt wird.
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Auch
wenn das Fahrzeug 40 fährt,
während der
Kältekreislauf
zum Kühlen
während
einer Zeit im Sommer mit hohen Temperaturen oder ähnlichem verwendet
wird, wenn der außerhalb
des Fahrzeugs angeordnete Kältemittelwärmetauscher 12 einer
intensiven unmittelbaren Sonnenstrahlung ausgesetzt ist und aufgeheizt
wird und eine ungünstige
Wirkung auf den Wärmetausch
ausübt,
wie in 5 dargestellt ist, kann der Einfluß der Sonnenstrahlung
dadurch reduziert werden, daß die
bewegliche Klappe 46 der ersten sich öffnenden und schließenden Leitung
zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 43 etwa
auf den halb geöffneten
Zustand eingestellt wird.
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Weiterhin
kann die Verschlechterung des Kühlwirkungsgrads
des außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 kontrolliert
werden, verhindert durch Abblocken des größten Teils der Strahlungswärme von
dem Motor 41, dadurch daß auch die bewegliche Klappe 46 der
zweiten sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate 44 bspw.
auf den halb geöffneten
Zustand positioniert wird.
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Insbesondere
im Falle der Verwendung von CO2 als Kältemittel
kann das Innere des Fahrzeugs in manchen Fällen nicht ausreichend gekühlt werden, wenn
die Verschlechterung des Kühlwirkungsgrads des
außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers 12 aufgrund
der Wärme
von der Straßenoberfläche aus
Asphalt oder Beton oder der Abgaswärme von einem vorausfahrenden
Fahrzeug, der Strahlungswärme
von einem Motor oder einer intensiven Sonnenstrahlung die Temperatur
des Kältemittels
erhöht
und die Kühlkapazität absenkt;
allerdings läßt die Verwendung
der Fahrzeugklimaanlage zur Klimatisierung zu, daß eine zufriedenstellende
Kühlung
des Innenraums des Fahrzeugs auch in dem Falle gewährleistet
ist, daß CO2 als Kältemittel verwendet
wird.
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Es
sei darauf verwiesen, daß die
Beschreibung der vorstehenden Ausführungsformen lediglich erläuternd für die vorliegende
Erfindung ist und nicht dazu dienen soll, die beschriebene Erfindung
zu begrenzen, in dem beanspruchten Umfang, und auch nicht den Schutzbereich
verringern soll. Darüber
hinaus ist die Zusammensetzung oder der Aufbau der entsprechenden
Teile der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern kann verschiedentlich variiert werden, ohne daß der technische Umfang
verlassen wird, der in den Ansprüchen
beschrieben ist.
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Die
Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren gemäß Anspruch 1 der vorliegenden
Erfindung ist eine Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren mit einem
Kältekreislauf,
der mit einem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher versehen
ist, der zum Austauschen von Wärme
mit der außerhalb
des Fahrzeugs befindlichen Luft eingebaut ist, der zur Kühlung und
zum Heizen verwendet werden kann, und zumindest mit einer sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate, die vor dem und/oder
hinter dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
eingebaut ist, wobei Probleme aus dem Stand der Technik gelöst werden
können,
Kühlen,
mit einem bemerkenswerten Beheizungseffekt, Enteisen oder andere
können
in effektiver Weise ausgeführt
werden, auch in dem Fall, daß bspw.
CO2 als Kältemittel verwendet wird oder
ein Kohlenwasserstoff als Kältemittel
verwendet wird, in Fahrzeugen wie etwa Hybrid-Fahrzeugen, die Elektrizität und Benzin
als Energiequelle verwenden, bei Fahrzeugen, die im Leerlauf umschalten,
und anderen, durch zweckmäßiges Steuern
des Öffnens
und Schließens
von dessen sich öffnender
und schließender Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate
gemäß der jeweiligen
Situation.
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Die
Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren gemäß Anspruch 2 der vorliegenden
Erfindung besteht in der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren, bei
der zumindest eine der Leitungen, die vor dem und/oder hinter dem
außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
eingebaut ist, so gesteuert wird, daß sie sich schließt, um das
Eis, das sich auf dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
abgelagert hat, zu enteisen, dadurch daß der Kältekreislauf zum Heizen währen der
Fahrt im Winter oder in sonstigen Fällen verwendet wird, so daß dadurch
ein bemerkenswerter Effekt erzielt wird, um kalte Luft davon abzuhalten, in
den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
während
des Enteisens einzuströmen
und das Enteisen problemlos zu ermöglichen.
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Die
Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren nach Anspruch 3 der vorliegenden
Erfindung besteht in der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren,
bei der zumindest eine der Leitungen, die vor dem und/oder hinter
dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
eingebaut ist, so gesteuert wird, daß sie sich schließt, und
die Luft, die zum Kühlen
des Motors, Antriebs oder der Motorantriebsschaltung verwendet wird,
und deren Temperatur erhöht
wird, in Strömung
versetzt wird, dadurch daß die
Drehzahl durch die umgekehrte Drehung des Ventilators abgesenkt
wird, so daß sie
durch den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
hindurchgeht, um das Eis, das sich auf dem außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
abgelagert hat, zu enteisen, dadurch daß der Kältekreislauf während der Fahrt
im Winter oder in sonstigen Fällen
zum Heizen verwendet wird, wodurch eine bemerkenswerte Wirkung erzielt
wird, um das Enteisen in einfacherer Weise zu ermöglichen.
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Die
Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren nach Anspruch 4 der vorliegenden
Erfindung besteht in der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren,
bei der zumindest eine der Leitungen, die vor dem und/oder hinter
dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
eingebaut ist, so gesteuert wird, daß sie sich schließt, und
daß der Ventilator
gestoppt wird, um das Eis, das sich auf dem außerhalb des Fahrzeugs angeordneten
Kältemittelwärmetauscher
abgelagert hat, zu enteisen, dadurch daß der Kältekreislauf während der
Fahrt im Winter oder in sonstigen Fällen zum Heizen verwendet wird,
wobei dadurch ein bemerkenswerter Effekt erzielt wird, kalte Luft
davon abzuhalten, in den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
während
des Enteisens einzuströmen
und das Enteisen problemlos zu ermöglichen.
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Die
Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren nach Anspruch 5 der vorliegenden
Erfindung besteht in der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren,
bei der zumindest eine der Leitungen, die vor dem und/oder hinter
dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
eingebaut ist, so gesteuert wird, daß sie halb geöffnet wird,
während der
Verwendung des Kältekreislaufs
zum Kühlen oder
Heizen während
eines Verkehrsstaus bei hohen Temperaturen im Sommer oder in sonstigen
Fällen, wobei
dadurch ein bemerkenswerter Effekt erzielt wird, um heiße Luft
daran zu hindern, in hohem Maße in
den außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
zu strömen,
die Strahlungswärme
von Antrieben wie etwa Motor, Maschine oder sonstigem abzublocken
und zu ermöglichen,
daß der Innenraum
des Fahrzeugs ausreichend gekühlt
wird, dadurch daß nachteilige
Wirkungen durch die Strahlungswärme
des Motors, die Abgaswärme
von vorausfahrenden Fahrzeugen und andere kontrolliert und verhindert
werden.
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Die
Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren nach Anspruch 6 der vorliegenden
Erfindung besteht in der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren,
bei der zumindest eine der Leitungen, die vor dem und/oder hinter
dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
eingebaut ist, so gesteuert wird, daß sie halb geöffnet ist,
in dem Fall, daß die
direkte Sonnenstrahlung den Wärmetausch des
außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauschers
negativ beeinflußt,
während der
Verwendung des Kältekreislaufs
zum Kühlen, wobei
dadurch bemerkenswerte Wirkungen erzielt werden, um die Auswirkung
der direkten Sonneneinstrahlung zu reduzieren, die Strahlungswärme von Antrieben
wie etwa Maschine, Motor oder sonstigem abzublocken und zu ermöglichen,
daß der
Innenraum des Fahrzeugs in ausreichender Weise gekühlt wird.
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Die
Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren nach Anspruch 7 der vorliegenden
Erfindung besteht in der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren,
bei der das Kältemittel
CO2 ist, wobei dadurch bemerkenswerte Auswirkungen
erzielt werden, nämlich eine
niedrige Belastung der Umwelt, die Abwesenheit einer die Ozonschicht
zerstörenden
Wirkung, Brennbarkeit oder Giftigkeit, wobei eine hohe Umweltfreundlichkeit
vorhanden ist, da das globale Erwärmungspotential (GWP) 1 beträgt, und
zusätzlich ökonomisch
ist. Weiterhin besteht eine bemerkenswerte Auswirkung darin, daß der Anstieg
der Temperatur des Kältemittels
kontrolliert wird und eine befriedigende Kühlung des Innenraums des Fahrzeugs
sichergestellt ist, auch dann, wenn der Kältekreislauf bei hohen Temperaturen
im Sommer oder in sonstigen Fällen
zum Kühlen
verwendet wird.
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Die
Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren nach Anspruch 8 der vorliegenden
Erfindung besteht in der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren,
bei der das Kältemittel
ein Kältemittel
aus dem Kohlenwasserstoffsystem ist, wobei dadurch bemerkenswerte
Auswirkungen erzielt werden, nämlich
eine niedrige Belastung der Umwelt, die Abwesenheit einer die Ozonschicht
zerstörenden
Wirkung, Brennbarkeit oder Giftigkeit, wobei eine hohe Umweltfreundlichkeit
vorhanden ist, da das globale Erwärmungspotential (GWP) 1 beträgt, und
zusätzlich ökonomisch
ist. Weiterhin besteht eine bemerkenswerte Auswirkung darin, daß der Anstieg
der Temperatur des Kältemittels
kontrolliert wird und eine befriedigende Kühlung des Innenraums des Fahrzeugs
sichergestellt ist, auch dann, wenn der Kältekreislauf bei hohen Temperaturen
im Sommer oder in sonstigen Fällen
zum Kühlen
verwendet wird.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Der
gewerbliche Nutzwert der Fahrzeugklimaanlage zum Klimatisieren gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Klimatisieren mit einem Kältekreislauf, der mit einem
außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
versehen ist, der zum Austauschen von Wärme mit der außerhalb des
Fahrzeugs befindlichen Luft eingebaut ist, der zur Kühlung und
zum Heizen verwendet werden kann, und mit zumindest einer sich öffnenden
und schließenden
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate versehen ist, die
vor dem und/oder hinter dem außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Kältemittelwärmetauscher
eingebaut ist, ist von besonderer Bedeutung, da Probleme aus dem
Stand der Technik gelöst
werden können,
Kühlen,
Heizen, Enteisen, oder andere können
in effektiver Weise ausgeführt
werden, auch in dem Fall, daß bspw.
CO2 als Kältemittel verwendet wird oder
ein Kohlenwasserstoff als Kältemittel
verwendet wird, in Fahrzeugen wie etwa Hybrid-Fahrzeugen, die Elektrizität und Benzin
als Energiequelle verwenden, bei Fahrzeugen, die im Leerlauf umschalten,
und anderen, durch zweckmäßiges Steuern
des Öffnens
und Schließens von
dessen sich öffnender
und schließender
Leitung zur Regulierung der Lufteinströmungsrate gemäß der jeweiligen
Situation.