EP4601897A1 - Klimaanlage und verfahren zum entfeuchten einer klimaanlage - Google Patents

Klimaanlage und verfahren zum entfeuchten einer klimaanlage

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Publication number
EP4601897A1
EP4601897A1 EP23793700.8A EP23793700A EP4601897A1 EP 4601897 A1 EP4601897 A1 EP 4601897A1 EP 23793700 A EP23793700 A EP 23793700A EP 4601897 A1 EP4601897 A1 EP 4601897A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
conditioning system
collecting body
evaporator
fan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23793700.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Augull
Dominic HERRMANN
Andreas Stöcklein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Audi AG
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG, Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Audi AG
Publication of EP4601897A1 publication Critical patent/EP4601897A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3233—Cooling devices characterised by condensed liquid drainage means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3229—Cooling devices using compression characterised by constructional features, e.g. housings, mountings, conversion systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/02—Moistening ; Humidity control
    • B60H3/024—Moistening ; Humidity control for only dehumidifying the air

Definitions

  • the invention relates to an air conditioning system with the aid of which an interior of a motor vehicle can be air-conditioned, as well as a method with the aid of which such an air conditioning system can be dehumidified.
  • One aspect of the invention relates to an air conditioning system, in particular for air conditioning an interior of a motor vehicle, with a fan for conveying sucked-in air through an air duct and an evaporator provided in the air duct for cooling the sucked-in air, wherein a collecting body different from the air duct is provided in the air duct for collecting humidity of the sucked-in air condensing on the evaporator, wherein the sucked-in air can flow onto and/or around the collecting body when the evaporator is deactivated.
  • the fan can suck in air from the environment, whereby the sucked in air can be warm and humid depending on the ambient conditions.
  • the condensate can be collected at a distance from the duct wall of the air duct, whereby the condensate can flow against it with more favorable flow conditions.
  • the collecting body can be in contact with the evaporator.
  • the collecting body is preferably at a distance from the evaporator, so that the condensate can drip off the evaporator via a thermally insulating air gap between the evaporator and the collecting body and impinge on the collecting body.
  • the collecting body can particularly preferably be designed to distribute the condensate over a larger surface area than that resulting from a part-circular channel.
  • the collecting body thus makes it possible to bring the collected condensate into contact with the air flow generated by the fan over a significantly larger surface area and with significantly better flow conditions, resulting in a significantly increased mass flow into the air flow and a greater loading of the air flow with the collected condensate.
  • This in turn allows the air conditioning system, especially the air duct, to dry faster and with less power from the fan.
  • the energy efficiency for dehumidifying the air conditioning system is thereby improved. Since only a suitably designed and shaped collecting body on This energy saving can be achieved very easily in terms of construction, since the collecting body needs to be positioned in a place where the air drawn in can flow to or around it, particularly underneath the evaporator.
  • the collecting body can be easily replaced and inserted into a holder that extends into the interior of the air duct, so that the collecting body in particular can be flowed around on a number of surfaces.
  • the collecting body positioned inside the air duct can improve the removal of condensate that forms on the evaporator, enabling simple and efficient dehumidification of an air conditioning system.
  • the air conditioning system can in particular have a closed cooling circuit in which the evaporator is provided.
  • the cooling circuit can have a compressor to circulate a coolant in the cooling circuit.
  • the coolant compressed by the compressor can be cooled in a heat exchanger or cooler, in particular a front cooler of the motor vehicle, and subsequently fed to the evaporator via an expansion valve.
  • the evaporated coolant can then be fed back to the compressor and liquefied.
  • the fan can guide the sucked-in air along surfaces of the evaporator, whereby the sucked-in air can be cooled.
  • the cooled air can then be directed into the interior of the motor vehicle.
  • the air duct can lead from an inlet that communicates with the environment via the fan to at least one outlet.
  • An outlet leading to the interior of the motor vehicle can be provided in order to air-condition the interior using the conditioned air.
  • the air duct can also lead to another outlet that communicates with the environment in order to discharge air that is not required and to remove condensate carried along by the air that is sucked in, thereby dehumidifying the air conditioning system.
  • Switching elements are preferably provided with the aid of which the mass flow and/or the flow direction of the air flow directed into the interior can be adjusted. In particular, provision can be made to direct the air flow sucked in by the fan over different flow paths using the at least one switching element.
  • the collecting body has a large number of storage pores for temporarily storing the condensing air humidity.
  • the collecting body can be unevenly shaped to form the storage pores and can deviate significantly from the shape of a bowl. This makes it possible to distribute the collected condensate across the large number of pores. Due to the surface tension of the condensate, the water absorbed in the respective pore can be retained in the pore, preventing the condensate from dripping onto the bottom of the air duct. At the same time, a large total surface area for the collected condensate can be formed via the pores, which improves a phase transition from the pore into the air flow generated by the fan and enables the air flow to be highly loaded with the condensate.
  • the collecting body is preferably designed as a sponge and/or foam.
  • the collecting body can be made from a natural and/or a synthetic material.
  • the collecting body is designed as an aluminum foam. The collecting body can therefore easily form a large number of pores and/or provide a large surface for the collected condensate.
  • the collecting body can be flowed against by the sucked-in air on a bottom side pointing downwards in the direction of gravity and/or on a top side pointing downwards in the direction of gravity and/or on at least one side surface pointing essentially horizontally.
  • the collecting body can in particular be positioned essentially centrally in a flow cross-section of the air flow provided by the fan. Since the collecting body is preferably not only flowed against on one side, but can even be flowed around on surfaces pointing away from each other, a particularly large mass flow of condensate can be transferred from the collecting body to the air flow.
  • the fan is coupled to the evaporator via a timer relay with a predetermined delay time in such a way that the fan starts after the delay time has elapsed after the evaporator has been deactivated.
  • the delay time can be used to wait until the surfaces of the evaporator come close enough to the ambient temperature that there is no risk of significant condensate being produced on the surfaces of the evaporator when the fan takes in unconditioned air.
  • the condensate can be retained in the collecting body over the length of the delay time.
  • the operating time of the fan after the delay time has elapsed which is required to dehumidify the air conditioning system, can thus be minimized, so that the associated energy consumption can also be minimized.
  • the fan can be switched off depending on the water load of the collecting body and/or after a predetermined drying time has elapsed.
  • the fan can, for example, be operated until a humidity sensor indicates a sufficiently low condensate load of the collecting body and thus signals sufficient dehumidification of the air conditioning system.
  • the fan can thus be switched off in response to a measurement signal from the humidity sensor.
  • the predetermined drying time can be waited for before the fan is switched off. In particular, if the desired drying of the collecting body measured with the humidity sensor cannot be achieved within the drying time in particularly warm and humid weather conditions, unnecessarily long and inefficient operation of the fan can be avoided.
  • the collecting body is particularly preferably arranged in a bypass channel that can be closed off from the rest of the air channel. This makes it possible for the air drawn in by the fan to flow around the evaporator but not the collecting body during regular operation of the air conditioning system. This can prevent the air directed to the interior of the motor vehicle from becoming undesirably enriched with moisture.
  • the air drawn in by the fan can be directed into the bypass channel, with the drawn-in air preferably being led past the evaporator, which may still be quite cold.
  • a leading outlet In this dehumidification mode of the air conditioning system, a leading outlet must be closed so that the particularly moist air after flowing around the collecting body can be discharged past the interior to the environment.
  • the collecting body is positioned at a distance from a channel wall of the air duct. Contact between the condensate and a channel wall of the air duct can thus be avoided, so that the presence of water can also prevent wear effects, such as water corrosion on metal components.
  • the suctioned air can flow around the collecting body over as large an area as possible.
  • a further aspect of the invention relates to a method for operating an air conditioning system, which can be designed and developed as described above, in which after deactivation of the evaporator, in particular after switching off the motor vehicle, the fan is operated in order to dry the collecting body loaded with condensing air humidity using the air sucked in by the fan and to remove the condensing air humidity from the air conditioning system.
  • the method can be designed and developed in particular as described above with reference to the air conditioning system.
  • the collecting body positioned within the air duct can improve the removal of condensate forming on the evaporator, so that simple and efficient dehumidification of an air conditioning system is possible.
  • the fan is started after a predetermined delay time from the deactivation of the evaporator and/or from the switching off of the motor vehicle. This prevents the fan from continuing to run actively beyond the fan's coasting down. Instead, the delay time can be used to wait until the surfaces of the evaporator approach the ambient temperature far enough that there is no risk of significant condensate production on the surfaces of the evaporator when the fan sucks in unconditioned air. The condensate can be retained in the collecting body over the length of the delay time.
  • the operating time of the fan after the delay time has elapsed which is required to dehumidify the air conditioning system, can can be minimized so that the associated energy consumption can also be minimized.
  • the air conditioning system 10 can be used to air-condition the interior of a motor vehicle.
  • the air conditioning system 10 has an evaporator 12 in which a coolant can be evaporated to generate cold.
  • a coolant can be evaporated to generate cold.
  • Condensate 18 forming on the evaporator 12 can drip down the surfaces of the evaporator 12 due to gravity and impinge on a collecting body 20, which is designed, for example, as a sponge or metal foam.
  • the collecting body 20 can collect the condensate 18 and store it at least temporarily, in particular in pores of the collecting body 20.
  • the collecting body 20 is positioned by means of holders 22 at a distance from a channel wall 24 of a bypass channel 26 connected to the remaining air channel 16 and is essentially centrally positioned to a flow cross-section of the bypass channel 26 of the air channel 16.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Es ist eine Klimaanlage (10), insbesondere zur Klimatisierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen mit einem Gebläse (14) zur Förderung angesaugter Luft durch einen Luftkanal (16) und einem in dem Luftkanal (16) vorgesehenen Verdampfer (12) zum Kühlen der angesaugten Luft, wobei in dem Luftkanal (16) ein von dem Luftkanal (16) verschiedener Auffangkörper (20) zum Auffangen von an dem Verdampfer (12) kondensierender Luftfeuchtigkeit (18) der angesaugten Luft vorgesehen ist, wobei der Auffangkörper (20) im deaktivierten Zustand des Verdampfers (12) von der angesaugten Luft anströmbar und/oder umströmbar ist. Durch den innerhalb des Luftkanals (16) positionierten Auffangkörper (20) kann ein Austragen von an dem Verdampfer (12) entstehenden Kondensat (18) verbessert werden, so dass eine einfache und effiziente Entfeuchtung einer Klimaanlage (10) ermöglicht ist.

Description

Klimaanlage und Verfahren zum Entfeuchten einer Klimaanlage
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, mit deren Hilfe ein Innenraum eines Kraftfahrzeugs klimatisiert werden kann, sowie ein Verfahren, mit deren Hilfe eine derartige Klimaanlage entfeuchtet werden kann.
Aus DE 10 2005 022 208 A1 ist es bekannt nach einem Ausschalten eines Kraftfahrzeugs ein Gebläse einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs nachlaufen zu lassen und den Luftstrom des Gebläses an einer tiefsten Stelle eines Luftkanals der Klimaanlage entlangzuführen, um sich dort ansammelndes Kondenswasser von einem Verdampfer der Klimaanlage entfernen zu können.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis ein Entfeuchten einer Klimaanlage einfach und effizient zu gestalten.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine einfache und effiziente Entfeuchtung einer Klimaanlage ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere zur Klimatisierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gebläse zur Förderung angesaugter Luft durch einen Luftkanal und einem in dem Luftkanal vorgesehenen Verdampfer zum Kühlen der angesaugten Luft, wobei in dem Luftkanal ein von dem Luftkanal verschiedener Auffangkörper zum Auffangen von an dem Verdampfer kondensierender Luftfeuchtigkeit der angesaugten Luft vorgesehen ist, wobei der Auffangkörper im deaktivierten Zustand des Verdampfers von der angesaugten Luft anströmbar und/oder umströmbar ist. Das Gebläse kann Luft aus der Umgebung ansaugen, wobei die angesaugte Luft je nach Umgebungsbedingungen warm und feucht sein kann. Dies führt dazu, dass an dem kalten Verdampfer Luftfeuchtigkeit der angesaugten und an dem Verdampfer abgekühlte Luft auskondensieren kann. Dieses Kondensat kann unter Schwerkrafteinfluss an dem Verdampfer abtropfen. Durch den Auffangkörper kann dieses abtropfende Kondensat aufgefangen und zumindest zeitweise gespeichert werden. Eine Ansammlung von Kondensat an einer tiefsten Stelle des Luftkanals kann dadurch vermieden werden. Hierbei wurde die Erkenntnis ausgenutzt, dass sich an einer tiefsten Stelle des Luftkanals sammelndes Kondensat üblicherweise eine sehr geringe Oberfläche ausbildet, wodurch nur ein geringer Massenstrom des Kondensats von dem durch ein Nachlaufen des Gebläses bereitgestellten Luftstrom ausgetragen werden kann. Zudem ist der Luftkanal üblicherweise derart gestaltet, dass Strömungswiderstände minimiert sind, so dass sich an der Kanalwand des Luftkanals eher ungünstige Strömungsverhältnisse zur Aufnahme des Kondensats ergeben.
Mit Hilfe des zum Luftkanal separaten Auffangkörpers kann das Kondensat beabstandet zur Kanalwand des Luftkanals aufgefangen werden, wodurch das Kondensat mit günstigeren Strömungsverhältnissen angeströmt werden kann. Der Auffangkörper kann an dem Verdampfer anliegen. Vorzugsweise ist der Auffangkörper zu dem Verdampfer beabstandet, so dass das Kondensat über einen thermisch isolierenden Luftspalt zwischen dem Verdampfer und dem Auffangkörper von dem Verdampfer abtropfen und auf dem Auffangkörper auftreffen kann. Besonders bevorzugt kann der Auffangkörper ausgestaltet sein das Kondensat im Vergleich zu einer sich bei einer teilkreisförmigen Rinne ergebenen Oberfläche größeren Oberfläche zu verteilen. Der Auffangkörper ermöglicht es dadurch das aufgefangene Kondensat über eine deutlich größere Oberfläche und bei deutlich besseren Strömungsverhältnissen in Kontakt mit dem vom Gebläse erzeugten Luftstrom zu bringen, so dass sich ein erheblich vergrößerter Massenstrom in den Luftstrom hinein und eine größere Beladung des Luftstroms mit dem aufgenommenen Kondensat ergibt. Dies wiederum ermöglicht es die Klimaanlage, insbesondere den Luftkanal schneller und weniger Leistungseinsatz für das Gebläse zu trocknen. Die Energieeffizienz zum Entfeuchten der Klimaanlage ist dadurch verbessert. Da lediglich ein geeignet ausgestalteter und geformter Auffangkörper an einer gut von der angesaugten Luft an- bzw. umströmbaren Stelle, insbesondere unterhalb des Verdampfers, positioniert werden braucht, lässt sich diese Energieeinsparung konstruktiv sehr einfach realisieren. Beispielsweise kann der Auffangkörper leicht austauschbar in einen in das Innere des Luftkanals hineinragenden Halter eingesetzt sein, so dass insbesondere der Auffangkörper an einer Mehrzahl an Flächen umströmt werden kann. Durch den innerhalb des Luftkanals positionierten Auffangkörper kann ein Austragen von an dem Verdampfer entstehenden Kondensat verbessert werden, so dass eine einfache und effiziente Entfeuchtung einer Klimaanlage ermöglicht ist.
Die Klimaanlage kann insbesondere einen geschlossenen Kühlkreislauf aufweisen, in dem der Verdampfer vorgesehen ist. Der Kühlkreislauf kann einen Kompressor aufweisen, um ein Kältemittel in dem Kühlkreislauf im Kreis zu fördern. Das von dem Kompressor komprimierte Kältemittel kann in einem Wärmetauscher oder Kühler, insbesondere ein Frontkühler des Kraftfahrzeugs, gekühlt und nachfolgend über ein Expansionsventil dem Verdampfer zugeführt werden. Das verdampfte Kältemittel kann danach wieder dem Kompressor zugeführt und verflüssigt werden. Das Gebläse kann die angesaugte Luft an Oberflächen des Verdampfers entlangführen, wodurch die angesaugte Luft gekühlt werden kann. Die gekühlte Luft kann dann in den Innenraum des Kraftfahrzeugs geleitet werden.
Der Luftkanal kann von einem mit der Umgebung kommunizierenden Einlass über das Gebläse zu mindestens einen Auslass führen. Hierbei kann ein zu dem Innenraum des Kraftfahrzeugs führender Auslass vorgesehen sein, um mit Hilfe der konditionierten Luft den Innenraum zu klimatisieren. Der Luftkanal kann auch zu einem mit der Umgebung kommunizierenden weiteren Auslass führen, um nicht benötigte Luft abzuführen und von der angesaugten Luft mitgenommenes Kondensat auszutragen, wodurch die Klimaanlage entfeuchtet wird. Vorzugsweise sind Schaltorgane vorgesehen, mit deren Hilfe der Massenstrom und/oder die Strömungsrichtung des in den Innenraum geleiteten Luftstroms eingestellt werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein den von dem Gebläse angesaugten Luftstrom mit Hilfe des mindestens einen Schaltorgans über verschiedene Strömungspfade zu leiten. Insbesondere weist der Auffangkörper eine Vielzahl an Speicherporen zur zeitweisen Speicherung der kondensierenden Luftfeuchtigkeit auf. Der Auffangkörper kann zur Ausbildung der Speicherporen ungleichmäßig ausgeformt sein und von der Form einer Schale deutlich abweichen. Dies ermöglicht es das aufgefangene Kondensat über die Vielzahl der Poren zu verteilen. Aufgrund der Oberflächenspannung des Kondensats kann das in der jeweiligen Pore aufgenommene Wasser in der Pore zurückgehalten werden, so dass ein Abtropfen des Kondensats auf den Grund des Luftkanals vermieden ist. Gleichzeitig kann über die Poren eine großer Gesamtoberfläche für das aufgefangene Kondensat ausgebildet werden, wodurch ein Phasenübergang aus der Pore in den von dem Gebläse erzeugten Luftstrom verbessert und eine hohe Beladung des Luftstroms mit dem Kondensat ermöglicht wird.
Vorzugsweise ist der Auffangkörper als Schwamm und/oder Schaum ausgestaltet. Der Auffangkörper kann aus einem natürlichen und/oder einem künstlichen Material hergestellt sein. Beispielsweise ist der Auffangkörper als ein Aluminiumschaum ausgestaltet. Der Auffangkörper kann dadurch leicht eine Vielzahl von Poren ausbilden und/oder eine große Oberfläche für das aufgefangene Kondensat bereitstellen.
Besonders bevorzugt ist der Auffangkörper an einer in Schwerkraftrichtung nach unten weisenden Unterseite und/oder an einer in Schwerkraftrichtung nach unten weisenden Oberseite und/oder an mindestens einer im Wesentlichen in horizontaler Richtung weisenden Seitenfläche von der angesaugten Luft anströmbar. Der Auffangkörper kann insbesondere im Wesentlichen mittig in einen Strömungsquerschnitt des von dem Gebläse bereitgestellten Luftstrom positioniert sein. Da der Auffangkörper vorzugsweise nicht nur an einer Seite angeströmt wird, sondern sogar an voneinander weg weisenden Oberflächen umströmt werden kann, kann ein besonders großer Massenstrom an Kondensat von dem Auffangkörper an den Luftstrom übergeben werden.
Insbesondere ist das Gebläse über ein Zeitschaltrelais mit einer vorgegebenen Verzögerungszeit derart mit dem Verdampfer gekoppelt, dass das Gebläse über die Verzögerungszeit verzögert nach einer Deaktivierung des Verdampfers startet. Ein über ein Austrudeln des Gebläses hinausgehendes aktiv betriebenes Nachlaufen des Gebläses wird dadurch vermieden. Stattdessen kann über die Verzögerungszeit abgewartet werden, dass sich die Oberflächen des Verdampfers der Umgebungstemperatur weit genug annähern, dass keine wesentliche Kondensatproduktion an den Oberflächen des Verdampfers zu befürchten ist, wenn das Gebläse unkonditionierte Luft ansaugt. Über die zeitliche Länge der Verzögerungszeit kann das Kondensat in dem Auffangkörper zurückgehalten werden. Die Betriebszeit des Gebläses nach Ablauf der Verzögerungszeit, welche zur Entfeuchtung der Klimaanlage benötigt wird, kann dadurch minimiert werden, so dass der damit verbundene Energieverbrauch ebenfalls minimiert werden kann.
Vorzugsweise ist das Gebläse in Abhängigkeit von einer Wasserbeladung des Auffangkörpers und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Trocknungszeit ausschaltbar. Das Gebläse kann beispielsweise so lange betrieben werden, bis ein Feuchtigkeitssensor eine ausreichend niedrige Kondensatbeladung des Auffangkörpers indiziert und damit eine ausreichende Entfeuchtung der Klimaanlage signalisiert. Das Gebläse kann dadurch in Reaktion auf ein Messsignal des Feuchtigkeitssensor ausgeschaltet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die vorgegebene Trocknungszeit abgewartet werden, bis das Gebläse ausgeschaltet wird. Insbesondere wenn bei einer besonders warmen und feuchten Wetterlage eine mit dem Feuchtigkeitssensor gemessene gewünschte Trocknung des Auffangkörpers innerhalb der Trocknungszeit nicht erreicht werden kann, kann ein unnötig langer und ineffizienter Betrieb des Gebläses vermieden werden.
Besonders bevorzugt ist der Auffangkörper in einem von dem übrigen Luftkanal verschließbaren Bypasskanal angeordnet. Dies ermöglicht es, dass im einem regulären Klimabetrieb der Klimaanlage zwar der Verdampfer, aber nicht der Auffangkörper von der durch das Gebläse angesaugten Luft umströmt wird. Eine ungewünschte Anreicherung der zum Innenraum des Kraftfahrzeugs geleiteten Luft mit Feuchtigkeit kann dadurch vermieden werden. Wenn der Verdampfer der Klimaanlage und/oder das Kraftfahrzeug ausgeschaltet ist, kann die von Gebläse angesaugte Luft in den Bypasskanal geleitet werden, wobei vorzugsweise die angesaugte Luft an dem möglicherweise noch recht kalten Verdampfer vorbeigeführt wird. In diesem Entfeuchtungsbetrieb der Klimaanlage kann ein zum Innenraum führender Auslass geschlossen sein, so dass die nach dem Umströmen des Auffangkörpers besonders feuchte Luft an dem Innenraum vorbei an die Umgebung abgeführt werden kann.
Insbesondere ist der Auffangkörper zu einer Kanalwand des Luftkanals beabstandet positioniert. Ein Kontakt des Kondensats mit einer Kanalwand des Luftkanals kann dadurch vermieden werden, so dass auch die Präsenz von Wasser verursachte Verschleißeffekte, beispielsweise Wasserkorrosion an metallischen Bauteilen, vermieden werden können. Zudem kann ein möglichst großflächiges Umströmen des Auffangkörpers mit der angesaugten Luft erreicht werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, bei dem nach einem Deaktivieren des Verdampfers, insbesondere nach einem Ausschalten des Kraftfahrzeugs, das Gebläse betrieben wird, um den mit kondensierender Luftfeuchtigkeit beladenen Auffangkörper mit Hilfe der von dem Gebläse angesaugten Luft zu trocknen und die kondensierende Luftfeuchtigkeit aus der Klimaanlage auszutragen. Das Verfahren kann insbesondere wie vorstehend anhand der Klimaanlage beschrieben aus- und weitergebildet sein. Durch den innerhalb des Luftkanals positionierten Auffangkörper kann ein Austragen von an dem Verdampfer entstehenden Kondensat verbessert werden, so dass eine einfache und effiziente Entfeuchtung einer Klimaanlage ermöglicht ist.
Vorzugsweise wird das Starten des Gebläses nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit ab der Deaktivierung des Verdampfers und/oder ab dem Ausschalten des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Ein über ein Austrudeln des Gebläses hinausgehendes aktiv betriebenes Nachlaufen des Gebläses wird dadurch vermieden. Stattdessen kann über die Verzögerungszeit abgewartet werden, dass sich die Oberflächen des Verdampfers der Umgebungstemperatur weit genug annähern, dass keine wesentliche Kondensatproduktion an den Oberflächen des Verdampfers zu befürchten ist, wenn das Gebläse unkonditionierte Luft ansaugt. Über die zeitliche Länge der Verzögerungszeit kann das Kondensat in dem Auffangkörper zurückgehalten werden. Die Betriebszeit des Gebläses nach Ablauf der Verzögerungszeit, welche zur Entfeuchtung der Klimaanlage benötigt wird, kann dadurch minimiert werden, so dass der damit verbundene Energieverbrauch ebenfalls minimiert werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Klimaanlage.
Die in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Klimaanlage 10 kann zur Klimatisierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Die Klimaanlage 10 weist einen Verdampfer 12 auf, in dem zur Erzeugung von Kälte ein Kältemittel verdampft werden kann. Dadurch kann ein von einem Gebläse 14 aus der Umgebung über einen Luftkanal 16 angesaugter Luftstrom im regulären Klimabetrieb der Klimaanlage 10 gekühlt werden, bevor der Luftstrom den Innenraum des Kraftfahrzeugs erreicht. An dem Verdampfer 12 entstehendes Kondensat 18 kann an den Oberflächen des Verdampfers 12 schwerkraftbedingt nach unten abtropfen und auf einen Auffangkörper 20, der beispielsweise als Schwamm oder Metallschaum ausgebildet ist, auftreffen. Der Auffangkörper 20 kann das Kondensat 18 auffangen und zumindest zeitweises, insbesondere in Poren des Auffangkörpers 20, speichern. Der Auffangkörper 20 mit Hilfe von Haltern 22 von einer Kanalwand 24 eines mit dem übrigen Luftkanal 16 verbundenen Bypasskanals 26 beabstandet im Wesentlichen mittig zu einem Strömungsquerschnitt des Bypasskanals 26 das Luftkanals 16 positioniert.
Wenn das Kraftfahrzeug und/oder der Verdampfer 12 ausgeschatet du deaktiviert wird, kann nach einer Verzögerungszeit, die mit Hilfe eines Zeitschaltrelais 28 vorgegeben werden kann, das Gebläse 14 wieder eingeschaltet werden. Während der Verzögerungszeit kann, beispielsweise mit Hilfe mindestens einer Schaltklappe 30 eines Schaltorgans der Bypasskanal 26 geöffnet und vorzugsweise ein Großteil des Verdampfers 12 von einer Umströmung des Luftstroms abgesperrt werden. Der Luftstrom kann in diesem Entfeuchtungsbetrieb den Auffangkörper 20 möglichst großflächig umströmen, um möglichst viel Kondensat 18 aus dem Auffangkörper 20 aufnehmen zu können und an die Umgebung auszutragen. Das Gebläse 14 kann nach einer vorgegebenen Trocknungszeit und/oder bei einer ausreichend niedrigen Feuchtigkeit beziehungsweise Wasserbeladung des Auffangkörpers 20, die mit Hilfe eines Feuchtigkeitssensors 32 gemessen werden kann, automatisch ausgeschaltet werden.

Claims

Patentansprüche Klimaanlage (10), insbesondere zur Klimatisierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gebläse (14) zur Förderung angesaugter Luft durch einen Luftkanal (16) und einem in dem Luftkanal (16) vorgesehenen Verdampfer (12) zum Kühlen der angesaugten Luft dadurch gekennzeichnet, dass in dem Luftkanal (16) ein von dem Luftkanal (16) verschiedener Auffangkörper (20) zum Auffangen von an dem Verdampfer (12) kondensierender Luftfeuchtigkeit (18) der angesaugten Luft vorgesehen ist, wobei der Auffangkörper (20) im deaktivierten Zustand des Verdampfers (12) von der angesaugten Luft anströmbar und/oder umströmbar ist. Klimaanlage (10) nach Anspruch 1 , wobei der Auffangkörper (20) eine Vielzahl an Speicherporen zur zeitweisen Speicherung der kondensierenden Luftfeuchtigkeit (18) aufweist. Klimaanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Auffangkörper (20) als Schwamm und/oder Schaum ausgestaltet ist. Klimaanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Auffangkörper (20) an einer in Schwerkraftrichtung nach unten weisenden Unterseite und/oder an einer in Schwerkraftrichtung nach unten weisenden Oberseite und/oder an mindestens einer im Wesentlichen in horizontaler Richtung weisenden Seitenfläche von der angesaugten Luft anströmbar ist. Klimaanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Gebläse (14) über ein Zeitschaltrelais (28) mit einer vorgegebenen Verzögerungszeit derart mit dem Verdampfer (12) gekoppelt ist, dass das Gebläse (14) über die Verzögerungszeit verzögert nach einer Deaktivierung des Verdampfers (12) startet. Klimaanlage (10) nach Anspruch 5, wobei das Gebläse (14) in Abhängigkeit von einer Wasserbeladung des Auffangkörpers (20) und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Trocknungszeit ausschaltbar ist. Klimaanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Auffangkörper (20) in einem von dem übrigen Luftkanal (16) verschließbaren Bypasskanal (26) angeordnet ist. Klimaanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Auffangkörper (20) zu einer Kanalwand (24) des Luftkanals (16) beabstandet positioniert ist. Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem nach einem Deaktivieren des Verdampfers (12), insbesondere nach einem Ausschalten des Kraftfahrzeugs, das Gebläse (14) betrieben wird, um den mit kondensierender Luftfeuchtigkeit (18) beladenen Auffangkörper (20) mit Hilfe der von dem Gebläse (14) angesaugten Luft zu trocknen und die kondensierende Luftfeuchtigkeit (18) aus der Klimaanlage (10) auszutragen. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Starten des Gebläses (14) nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit ab der Deaktivierung des Verdampfers (12) und/oder ab dem Ausschalten des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird.
EP23793700.8A 2022-10-12 2023-10-05 Klimaanlage und verfahren zum entfeuchten einer klimaanlage Pending EP4601897A1 (de)

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DE102022126617.6A DE102022126617A1 (de) 2022-10-12 2022-10-12 Klimaanlage und Verfahren zum Entfeuchten einer Klimaanlage
PCT/EP2023/077608 WO2024078968A1 (de) 2022-10-12 2023-10-05 Klimaanlage und verfahren zum entfeuchten einer klimaanlage

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