WO2004000588A1 - Stop-and-go klimatisierung - Google Patents

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WO2004000588A1
WO2004000588A1 PCT/DE2003/002029 DE0302029W WO2004000588A1 WO 2004000588 A1 WO2004000588 A1 WO 2004000588A1 DE 0302029 W DE0302029 W DE 0302029W WO 2004000588 A1 WO2004000588 A1 WO 2004000588A1
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WO
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short
evaporator
term cold
conditioning system
air conditioning
Prior art date
Application number
PCT/DE2003/002029
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English (en)
French (fr)
Inventor
Noureddine Khelifa
Oliver Horn
Alexander Kolb
Original Assignee
Webasto Ag
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Publication date
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Priority to DE10393337T priority patent/DE10393337D2/de
Priority to EP03760562A priority patent/EP1532010A1/de
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    • 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 [HVAC] devices
    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B60H1/005—Regenerative cooling means, e.g. cold accumulators
    • 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 [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/323—Cooling devices using compression characterised by comprising auxiliary or multiple systems, e.g. plurality of evaporators, or by involving auxiliary cooling devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Definitions

  • the invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle whose drive motor is switched off, for example when the motor vehicle is at a short standstill, in order to save energy, with a compression refrigeration circuit which comprises at least one condenser, an evaporator and a compressor which can be driven by the drive motor, and with a short-term cold store In particular, it is intended to be discharged when the drive motor is switched off due to a brief standstill of the motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for cooling the interior of a motor vehicle, the drive motor of which is switched off, for example, when the motor vehicle is at a short standstill in order to save energy.
  • An air conditioning system equipped with a compression refrigeration circuit usually has a compressor which is driven by the drive motor of the motor vehicle.
  • the compressor of the air conditioning system also turns off when the drive motor is switched off. drive is set.
  • the temperature of the evaporator which is operated as a cool heat exchanger, rises, so that when the drive motor is switched off, warmer air is blown into the interior of the motor vehicle, which impairs comfort.
  • the invention is based on the object of enabling the short-term cold storage device to be loaded quickly and effectively with a high degree of efficiency.
  • the air conditioning system according to the invention builds on the generic state of the art in that refrigerant is evaporated in the short-term cold store in order to charge the short-term cold store.
  • This solution enables rapid charging of the short-term cold store controlled by the refrigerant with a high degree of efficiency, with high energy densities being able to be achieved.
  • the evaporator and the short-term cold storage device are assigned a common expansion element.
  • the shared expansion device can be assigned to the evaporator and / or the short-term cold store, for example by valve devices.
  • the evaporator and the short-term cold storage are arranged in the form of a series connection.
  • the short-term cold store is arranged upstream of the evaporator in relation to the flow of refrigerant.
  • this solution enables water to be used as a storage medium for the short-term cold storage, which can be advantageous due to the low phase transition temperature and enthalpy of water.
  • solutions are also possible in which that the evaporator and the temporary cold storage are arranged in the form of a parallel connection. Without being limited to this, this solution can be provided in particular in combination with two separate expansion devices and cases in which the short-term cold store is arranged at a spatial distance from the evaporator.
  • a valve is provided with which the refrigerant flow through the short-term cold store can be varied.
  • the valve can be, for example, a 2/2 solenoid valve. Although it is sufficient in many cases to switch the refrigerant supply to the short-term cold storage on or off, embodiments are also possible in which the refrigerant flow is varied with regard to the flow rate and / or speed.
  • the short-term cold storage uses a storage medium with a low freezing point and a high energy density.
  • the short-term cold storage uses water as the storage medium. Additionally or alternatively, it can be provided that the short-term cold store uses salts and / or paraffins as the storage medium.
  • the evaporator and / or the short-term cold store can be operated as a cooling air heat exchanger.
  • the evaporator and / or the short-term cold store can have, for example, a lamella-like structure.
  • the evaporator and the short-term cold store are arranged one behind the other in relation to the direction of flow of air to be cooled.
  • Embodiments are considered in which the short-term cold store is arranged in front of the evaporator in relation to the air flow direction, as well as embodiments in which the short-term cold store is arranged in relation to the air flow behind the evaporator.
  • the air conditioning system according to the invention can advantageously be further developed in that a flap device is provided which has a first working position in which air to be cooled flows exclusively through the evaporator and which has a second working position in which the air to be cooled is both through the evaporator and flows through the short-term cold storage.
  • the first working position can in particular be provided for charging the short-term cold store.
  • the second working position enables two operating modes. In the first mode of operation, the short-term cold store is discharged, although the compressor is driven by the drive motor of the motor vehicle is driven. This means that a particularly high cooling capacity can be made available at short notice.
  • the short-term cold store is discharged while the compressor is switched off.
  • the air which is not sufficiently cooled by the evaporator is brought to a sufficiently low temperature by the short-term cold store.
  • At least the evaporator and the short-term cold storage device can be arranged in a common housing. If necessary, other components of the compression cold circuit and / or the associated control or regulating device can of course also be accommodated in the common housing.
  • the short-term cold storage device is arranged outside of an air conditioning unit housing.
  • This solution is particularly suitable if the short-term cold storage is to be arranged at a distance from the air conditioning unit housing. If necessary, a separate housing can be provided for the short-term cold storage.
  • the evaporator and the short-term cold storage device are assigned a common blower.
  • This solution is particularly suitable if the evaporator and the short-term cold storage are arranged one behind the other with respect to the air flow and both components are operated as a cooling air heat exchanger.
  • a separate blower is assigned to the short-term cold store. This embodiment is particularly useful if the short-term cold storage device is spaced apart from the evaporator.
  • the air conditioning system according to the invention builds on the generic state of the art in that the evaporator and the short-term cold storage are arranged in the form of a series circuit, the short-term cold storage being arranged downstream of the refrigerant flow immediately adjacent to the evaporator.
  • This embodiment allows in particular an effective use of the residual cold in the refrigerant after the evaporation.
  • the refinements and developments explained in connection with the first embodiment of the air conditioning system according to the invention can for the most part also be provided in the second embodiment of the air conditioning system according to the invention, so that these combinations of features are also disclosed herewith.
  • the method according to the invention for cooling the interior of a motor vehicle, the drive motor of which is switched off, for example, in order to save energy when the motor vehicle is at a short standstill comprises the following steps:
  • Short-term cold storage using a compressor driven by the drive motor, and b) at least partially discharging the short-term cold store for cooling the interior when the drive motor is switched off due to a brief standstill of the motor vehicle.
  • step b) is operated as a cow air heat exchanger.
  • the short-term cold store in step b) is operated as a cow air heat exchanger.
  • Figure la is a schematic representation of a first embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • Figure lb a first possible arrangement of blower, evaporator and short-term cold storage for the first
  • Figure 1c shows a second possible arrangement of blower, evaporator and short-term cold storage for the first embodiment of the air conditioning system according to the invention
  • Figure 2a is a schematic representation of a second embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • FIG. 2b shows a first possible arrangement of blower, evaporator and short-term cold store for the second embodiment of the air conditioning system according to the invention
  • FIG. 2c shows a second possible arrangement of blower, evaporator and short-term cold store for the second embodiment of the air conditioning system according to the invention
  • Figure 3a is a schematic representation of a third embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • Figure 3b shows a possible arrangement of blower, evaporator and short-term cold storage for the third embodiment of the air conditioning system according to the invention
  • Figure 3c is a schematic representation of a modified third embodiment of the inventive
  • FIG. 4a is a schematic representation of a fourth embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • FIG. 4b shows a possible arrangement of blower, evaporator and short-term cold store for the fourth embodiment of the air conditioning system according to the invention
  • Figure 5 shows the interaction of blower, evaporator and short-term cold storage with a flap device.
  • FIG. la shows a schematic representation of a first embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the compression cold circuit shown comprises a compressor 14 driven by the drive motor of the motor vehicle, to which a condenser 16 is connected in relation to the direction of flow of the refrigerant.
  • Refrigerant emerging from the condenser 16 is fed to a first expansion element, which is connected upstream of a series circuit comprising a short-term cold store 12 and an evaporator 10.
  • refrigerant evaporation thus takes place in the short-term cold store 12, as a result of which the short-term cold store 12 is loaded.
  • FIG. 1b shows a first possible arrangement of blower 24, evaporator 10 and short-term cold store 12 for the first embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the refrigerant is supplied to the temporary cold storage 12 via the first expansion element 18 and then passed on to the evaporator 10.
  • the short-term cold storage 12 is based on the direction indicated by the arrow of the air flow generated by the fan 24 is arranged behind the evaporator 10.
  • Figure lc shows a second possible arrangement of fan 24, evaporator 10 and short-term cold storage 12 for the first embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the refrigerant is supplied to the temporary cold storage 12 via the first expansion element 18 and then passed on to the evaporator 10.
  • the temporary cold storage 12 is arranged in front of the evaporator 10 in relation to the direction indicated by the arrow of the air flow generated by the fan 24.
  • FIG. 2a shows a schematic representation of a second embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the compression refrigeration circuit shown comprises a compressor 14 driven by the drive motor of the motor vehicle, which is followed by a condenser 16 with respect to the direction of the refrigerant flow.
  • Refrigerant emerging from the condenser 16 is fed via a second expansion element 20 to a parallel circuit comprising an evaporator 10 and a short-term cold storage device 12.
  • a valve 22 is provided in front of the short-term cold store 12, with which the refrigerant flow through the short-term cold store 12 can be varied. When the valve 22 is open, refrigerant evaporation takes place in the short-term cold store 12, as a result of which the short-term refrigerant store 12 is charged.
  • FIG. 2b shows a first possible arrangement of blower 24, evaporator 10 and short-term cold storage 12 for the second embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the valve 22 When the valve 22 is open, the evaporator 10 and the temporary cold storage 12 are supplied with refrigerant in parallel via the second expansion element 20.
  • the short-term cold store 12 is arranged behind the evaporator 10 in relation to the direction of the air flow generated by the blower 24, as indicated by the arrow.
  • FIG. 2c shows a second possible arrangement of blower 24, evaporator 10 and short-term cold store 12 for the second embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the valve 22 When the valve 22 is open, the evaporator 10 and the temporary cold storage 12 are supplied with refrigerant in parallel via the second expansion element 20.
  • the short-term cold store 12 is arranged in front of the evaporator 10 in relation to the direction of the air flow generated by the blower 24, as indicated by the arrow.
  • FIG. 3a shows a schematic representation of a third embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the compression cold circuit shown comprises a compressor driven by the drive motor of the motor vehicle, to which a condenser 16 is connected in relation to the refrigerant flow direction.
  • Refrigerant emerging from the condenser 16 is fed to a parallel circuit comprising an evaporator 10 and a short-term cold storage 12.
  • a short expansion element 18 is assigned to the short-term cold store 12
  • a second expansion element 20 is assigned to the evaporator 10.
  • a valve 22 is provided with which the flow of refrigerant through the short-term cold store 12 can be riied.
  • the third embodiment of the air conditioning system according to the invention shown in FIG. 3a is particularly advantageous if the short-term cold store 12 is arranged spatially spaced from the evaporator 10 in order to be assigned, for example, to the rear area of a vehicle interior.
  • FIG. 3b shows a possible arrangement of blower 24, evaporator 10 and short-term cold store 12 for the third embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the short-term cold store 12 is supplied with refrigerant via the first expansion element 18, while the evaporator 10 is simultaneously supplied with refrigerant via the second expansion element 20.
  • the short-term cold store 12 is arranged behind the evaporator 10 in relation to the direction of the air flow generated by the blower 24, as indicated by the arrow.
  • This solution is particularly suitable if the short-term cold storage 12 is arranged spatially adjacent to the evaporator 10.
  • a separate blower (not shown) can optionally be assigned to the short-term cold store 12.
  • FIG. 3c shows a schematic representation of a modified third embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • a valve 34 is provided in front of the second expansion element 20 in order to vary the flow of refrigerant through the evaporator 10. In this way, it is possible to continue charging the short-term cold store 12 with the valve 34 closed. This can make sense in the event that no air conditioning of the interior is currently required is and thus an overflow of refrigerant in the evaporator 10 is unnecessary.
  • refrigerant evaporation takes place in the short-term cold store 12 in order to charge the short-term cold store 12. Since very low temperatures can be generated in the short-term cold storage 12 in this way, it is possible to use storage media with a low phase transition temperature, for example water, which is considered to be particularly advantageous.
  • FIG. 4a shows a schematic representation of a fourth embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • the compression cold circuit shown comprised a compressor 14 driven by the drive motor of the motor vehicle, to which a condenser 16 is connected downstream in relation to the direction of the refrigerant flow.
  • Refrigerant emerging from the condenser 16 is fed to an evaporator 10 via a second expansion element 20.
  • Refrigerant emerging from the evaporator 10 is then fed to a short-term cold store 12. It is therefore a series connection of the evaporator 10 and the short-term cold storage 12.
  • This solution is particularly suitable for effectively using the residual cold in the refrigerant after the evaporation process.
  • the short-term cold storage 12 is arranged directly adjacent to the evaporator 10.
  • Figure 4b shows a possible arrangement of blower 24, evaporator 10 and short-term cold storage 12 for the fourth embodiment of the air conditioning system according to the invention.
  • refrigerant is supplied via the second expansion element 20 first supplied to the evaporator 10 and then to the temporary cold storage 12.
  • the short-term cold store 12 is arranged behind the evaporator 10 in relation to the direction of the air flow generated by the fan 24, as indicated by the arrow.
  • FIG. 5 shows the interaction of fan 24, evaporator 10 and short-term cold storage 12 with a flap device.
  • An air duct 26 is provided in which the evaporator 10 is arranged.
  • the air duct 26 is divided into an upper and a lower area by a separating device 28, the short-term cold storage 12 being arranged in the lower area.
  • a fan 24 creates an air flow in the direction illustrated by the arrow.
  • the flap device comprises a flap 32 which can be pivoted about an axis 30 and which can be brought into a first and a second working position. In the first working position shown, the flap 32 is folded down relative to the illustration in FIG. 5, so that the air to be cooled only flows through the evaporator 10.
  • the first working position can be provided in particular for charging the short-term cold storage 12.
  • the flap 32 In the second working position, not shown, the flap 32 is in its upward folded position, based on the illustration in FIG. 5, so that the air to be cooled flows both through the evaporator 10 and through the short-term cold store 12.
  • the second working position is particularly intended to allow adequate cooling of the vehicle interior when the motor vehicle is at a short standstill and the drive motor is switched off.
  • the second working position it is also possible for the second working position to be assumed even when the compressor is running (not shown in FIG. 5) in order to generate a particularly high cooling capacity in the short term.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug dessen Antriebsmotor beispielsweise- beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung abgestellt wird, mit einem Kompressionskältekreislauf, der zumindest einen Kondensator (16), einen Verdampfer (10) und einep von dem Antriebsmotor antreibbaren Verdichter (14) umfasst, und mit einem Kurzzeitkältespeicher (12) der insbesondere dazu vorgesehen ist entladen zu werden, wenn der Antriebsmotor aufgrund eines kurzfristigen Stillstandes des Kraftfahrzeuges abgeschaltet ist. Insbesondere um ein schnelles Laden des Kurzzeitkältespeichers (12) zu ermöglichen, ist gemäss einem ersten Grundgedanken der Erfindung vorgesehen, dass in dem Kurzzeitkältespeicher (12) Kältemittel verdampft wird, um den Kurzzeitkältespeicher (12) zu laden. Gemäss einem zweiten Grundgedanken der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, dass der Verdampfer (10) und der Kurzeitkältespeicher (12) in Form einer Serienschaltung angeordnet sind, wobei der Kurzzeitkaltespeicher (12) bezogen auf die Kaltemittälströmung strömungsabwärts unmittelbar benachbart zum Verdampfer (10) angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kühlen des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, dessen Antriebsmotor beispielsweise beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung abgestellt wird.

Description

Stop-And-Go-Klimatisierung
Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für ein Kraftf hrzeug dessen Antriebsmotor beispielsweise beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung abgestellt wird, mit einem Kompressionskältekreislauf, der zumindest einen Kondensator, einen Verdampfer und einen von dem Antriebsmotor antreibbaren Verdichter um- fasst, und mit einem Kurzzeitkaltespeicher, der insbesondere dazu vorgesehen ist entladen zu werden, wenn der Antriebsmotor aufgrund eines kurzfristigen Stillstandes des Kraftfahrzeuges abgeschaltet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kühlen des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, dessen Antriebsmotor beispielsweise beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung abgestellt wird.
Aus Umweltschutzgründen und/oder zur Energieeinsparung werden Kraftfahrzeuge zunehmend mit einer sogenannten Stop- And-Go-Automatik ausgestattet, die den Fahrzeugmotor automatisch abschaltet, wenn das Fahrzeug kurzfristig hält, wie etwa beim Warten an einer Verkehrsampel. Ein mit einem Kom- pressionskältekreislauf ausgestattetes Klimatisierungssystem weist üblicherweise einen Verdichter auf, der über den Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Dies hat zur Folge, dass der Verdichter des Klimatisierungssystems bei jedem Abschalten des Antriebsmotors ebenfalls außer Be- trieb gesetzt wird. Wenn der Verdichter abgeschaltet wird, erhöht sich die Temperatur des Verdampfers, der als Kuhl- warmetauscher betrieben wird, so dass bei abgeschaltetem Antriebsmotor wärmere Luft in den Innenraum des Kraftfahr- zeugs geblasen wird, was den Komfort beeinträchtigt.
Zur Losung dieses Problems wurden bereits unterschiedliche Ansätze verfolgt.
Beispielsweise ist es aus der EP 0 995 621 A2 bereits bekannt, den Verdampfer eines Kompressionskaltekreislaufs bei laufendem Verdichter bis zur Vereisung des Kondensats zu unterkühlen. Wenn der Antriebsmotor bei einem kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs abgeschaltet und daher auch der Verdichter des Klimatisierungssystems nicht angetrieben wird, wird die im Eis gespeicherte Kalteenergie zur Kühlung des Innenraums des Kraftfahrzeugs genutzt. Ein Nachteil dieser Losung besteht darin, dass durch die (totale) Vereisung des Verdampfers hohe Druckverluste entstehen. Weiter- hin arbeitet der Verdichter bei den zur Vereisung des Verdampfers erforderlichen Temperaturen mit einem vergleichsweise niedrigen Wirkungsgrad und die Regelung des Gesamtsystems ist kompliziert.
Aus der DE 101 24 757 AI ist es bereits bekannt, einen mit Paraffin gefüllten Kaltespeicher hinter einem Verdampfer im Klimagerat derart anzuordnen, dass der Kaltespeicher bei laufendem Verdichter mit der kalten Luft aus dem Verdampfer geladen werden kann. Beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs und abgeschaltetem Antriebsmoter, das heißt nicht angetriebenem Verdichter, wird die in dem Kaltespeicher gespeicherte Kalteenergie zur Kühlung des Innenraums des Kraftfahrzeugs genutzt. Ein Nachteil dieser Losung besteht darin, dass Luft als Kaltetrager zum Laden des Kalte- Speichers verwendet wird, wodurch das Laden des Kaltespeichers von der Lufttemperatur hinter dem Verdampfer abhangig ist, wobei die als Speichermedien vorgesehenen Paraffine Phasenumwandlungstemperaturen von über 8 °C aufweisen. Ins- gesamt ergeben sich bei dieser Losung für den Kaltespeicher unerwünscht lange Ladezeiten und kurze Kuhlphasen.
In der DE 101 24 757 AI ist weiterhin erwähnt, dass in der JP-A-Hl-153321 ein Kaltespeicher vorgeschlagen ist, der in einem Luftdurchlass zwischen einem Kuhlwarmetauscher und einem Heizwarmetauscher zu liegen kommt. Weiterhin ist in diesem Zusammenhang angegeben, dass ein Kaltemittelrohr des Kaltemittelkreislaufs in dem Kaltespeicher angeordnet ist, so dass der Kaltespeicher durch die Kalte des Kaltemittel- rohrs gekühlt wird.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein schnelles und effektives Laden des Kurzzeitkaltespeichers mit einem guten Wirkungsgrad zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelost.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin- düng ergeben sich aus den abhangigen Ansprüchen.
Gemäß einem ersten Grundgedanken der Erfindung baut das erfindungsgemaße Klimatisierungssystem auf dem gattungsge- maßen Stand der Technik dadurch auf, dass in dem Kurzzeit- kaltespeicher Kältemittel verdampft wird, um den Kurzzeitkaltespeicher zu laden. Durch diese Losung ist ein über das Kältemittel gesteuertes schnelles Laden des Kurzzeitkaltespeichers mit einem hohen Wirkungsgrad möglich, wobei hohe Energiedichten erzielt werden können. Bei dem erfindungsgemäßen Klimatisierungssystem kann vorgesehen sein, dass dem Verdampfer und dem Kurzzeitkaltespeicher ein gemeinsames Expansionsorgan zugeordnet ist. Je nach Ausfuhrungsform kann das gemeinsam genutzte Expansionsorgan beispielsweise durch Ventileinrichtungen dem Verdampfer und/oder dem Kurzzeitkaltespeicher zugeordnet werden .
Alternativ kann bei dem erfindungsgemaßen Klimatisierungssystem vorgesehen sein, dass dem Verdampfer und dem Kurzzeitkaltespeicher separate Expansionsorgane zugeordnet sind. Diese Losung ist besonders vorteilhaft, wenn der Verdampfer und der Kurzzeitkaltespeicher raumlich beabstandet voneinander angeordnet sind. Beispielsweise ist es denkbar, dem hinteren Bereich eines Fahrzeuginnenraums einen separaten Kurzzeitkaltespeicher zuzuordnen.
Bei bestimmten Ausfuhrungsformen des erfindungsgemaßen Kli- matisierungssystems kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Verdampfer und der Kurzeitkaltespeicher in Form einer Serienschaltung angeordnet sind.
Dabei kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgese- hen sein, dass der Kurzzeitkaltespeicher bezogen auf die Kaltemittelstromung stromungsaufwarts von dem Verdampfer angeordnet ist. Diese Losung ermöglicht es in vielen Fallen, dass beispielsweise Wasser als Speichermedium für den Kurzzeitkaltespeicher verwendet werden kann, was aufgrund der niedrigen Phasenumwandlungstemperatur und -enthalpie von Wasser vorteilhaft sein kann.
Bei dem erfindungsgemaßen Klimatisierungssystem kommen e- benfalls Losungen in Betracht, bei denen vorgesehen ist, dass der Verdampfer und der Kurzzeitkaltespeicher in Form einer Parallelschaltung angeordnet sind. Ohne darauf beschränkt zu sein kann diese Lösung insbesondere in Kombination mit zwei separaten Expansionsorganen und Fällen vorge- sehen werden, in denen der Kurzzeitkaltespeicher räumlich beabstandet vom Verdampfer angeordnet ist.
Bei bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems wird es als vorteilhaft erachtet, dass ein Ventil vorgesehen ist, mit dem der Kältemittelstrom durch den Kurzzeitkaltespeicher variiert werden kann. Bei dem Ventil kann es sich beispielsweise um ein 2/2- Magnetventil handeln. Obwohl es in vielen Fällen ausreichend ist, die Kältemittelzufuhr zum Kurzzeitkaltespeicher ein- oder auszuschalten, kommen auch Ausführungsformen in Betracht, bei denen die Kältemittelströmung hinsichtlich der Durchflussmenge und/oder-Geschwindigkeit variiert wird.
Es kann ebenfalls nützlich sein, dass ein Ventil vorgesehen ist, mit dem der Kältemittelstrom durch den Verdampfer variiert werden kann. Indem dieses Ventil geschlossen wird, kann der Speicher weiter geladen werden, ohne dass Kältemittel in den Verdampfer eintritt.
Allgemein wird es bei dem erfindungsgemäßen Klimatisierungssystem als vorteilhaft erachtet, dass der Kurzzeitkaltespeicher ein Speichermedium mit niedrigem Gefrierpunkt und hoher Energiedichte verwendet.
In diesem Zusammenhang kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Kurzzeitkaltespeicher als Speichermedium Wasser verwendet . Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Kurzzeitkaltespeicher als Speichermedium Salze und/oder Paraffine verwendet.
Weiterhin wird es als vorteilhaft erachtet, wenn bei dem erfindungsgemäßen Klimatisierungssystem vorgesehen ist, dass der Verdampfer und/oder der Kurzzeitkaltespeicher als Kühlluftwärmetauscher betreibbar sind. Zu diesem Zweck kann der Verdampfer und/oder der Kurzzeitkaltespeicher bei- spielsweise eine lamellenartige Struktur aufweisen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems ist vorgesehen, dass der Verdampfer und der Kurzzeitkaltespeicher bezogen auf die Strömungs- richtung von zu kühlender Luft hintereinander angeordnet sind. Dabei kommen sowohl Ausführungsformen in Betracht, bei denen der Kurzzeitkaltespeicher bezogen auf die Luftströmungsrichtung vor dem Verdampfer angeordnet ist, als auch Ausführungsformen, bei denen der Kurzzeitkaltespeicher bezogen auf die Luftströmung hinter dem Verdampfer angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Klimatisierungssystem kann in vorteilhafter Weiser dadurch weitergebildet sein, dass eine Klap- peneinrichtung vorgesehen ist, die eine erste Arbeitsstellung aufweist, in der zu kühlende Luft ausschließlich durch den Verdampfer strömt, und die eine zweite Arbeitsstellung aufweist, in der zu kühlende Luft sowohl durch den Verdampfer als auch durch den Kurzzeitkaltespeicher strömt. Die erste Arbeitsstellung kann dabei insbesondere zum Laden des Kurzzeitkältespeichers vorgesehen sein. Die zweite Arbeitsstellung ermöglicht zwei Betriebsweisen. In der ersten Betriebsweise wird der Kurzzeitkaltespeicher entladen, obwohl der Verdichter durch den Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Dadurch kann kurzfristig eine besonders hohe Kälteleistung zur Verfugung gestellt werden. In der zweiten Betriebsweise, die insbesondere dem Stop-And-Go- Betrieb zugeordnet ist, wird der Kurzzeitkaltespeicher ent- laden wahrend der Verdichter abgeschaltet ist. Bei dieser Betriebsweise wird die durch den Verdampfer nicht ausreichend abgekühlte Luft durch den Kurzzeitkaltespeicher auf eine ausreichend niedrige Temperatur gebracht.
Bei dem erfindungsgemaßen Klimatisierungssystem kann es vorteilhaft sein, dass zumindest der Verdampfer und der Kurzzeitkaltespeicher in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Gegebenfalls können selbstverständlich auch weitere Komponenten des Kompressionskaltekreislaufs und/oder der zugehörigen Steuer- beziehungsweise Regelungsemrich- tung in dem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Kurzzeitkaltespeicher außerhalb von einem Klimageratgehause angeordnet ist. Diese Losung kommt insbesondere in Betracht, wenn der Kurzzeitkaltespeicher raumlich beabstandet vom Klimageratgehause angeordnet werden soll. Dabei kann für den Kurzzeitkaltespeicher gegebenenfalls ein separates Gehäuse vorgesehen werden.
Bei vielen Ausfuhrungsformen des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems ist es vorteilhaft, dass dem Verdampfer und dem Kurzzeitkaltespeicher ein gemeinsames Geblase zugeordnet ist. Diese Losung kommt insbesondere in Betracht, wenn der Verdampfer und der Kurzeitkaltespeicher bezogen auf die Luftströmung hintereinander angeordnet sind und beide Komponenten als Kuhlluftwarmetauscher betrieben werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass dem Kurzzeitkaltespeicher ein separates Geblase zugeordnet ist. Diese Aus- fuhrungsform bietet sich insbesondere an, wenn der Kurzzeitkaltespeicher raumlich beabstandet vom Verdampfer vor- gesehen ist.
Gemäß einem zweiten Grundgedanken der Erfindung baut das erfmdungsgemaße Klimatisierungssystem auf dem gattungsge- maßen Stand der Technik dadurch auf, dass der Verdampfer und der Kurzeitkaltespeicher in Form einer Serienschaltung angeordnet sind, wobei der Kurzzeitkaltespeicher bezogen auf die Kaltemittelstromung stromungsabwarts unmittelbar benachbart zum Verdampfer angeordnet ist. Diese Ausfuhrungsform ermöglicht insbesondere eine effektive Nutzung der Restkalte im Kältemittel nach der Verdampfung. Die im Zusammenhang mit der ersten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems erläuterten Ausgestaltungen und Weiterbildungen können zum großen Teil auch bei der zweiten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisie- rungssystems vorgesehen werden, so dass auch diese Merkmalskombinationen hiermit offenbart werden.
Das erfmdungsgemaße Verfahren zum Kuhlen des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, dessen Antriebsmotor beispielsweise beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung abgestellt wird, umfasst die folgenden Schritte :
a) Laden eines Kurzzeitkaltespeichers bei laufendem An- triebsmotor durch Verdampfen von Kältemittel in dem
Kurzzeitkaltespeicher unter Verwendung eines von dem Antriebsmotor angetriebenen Verdichters, und b) zumindest teilweises Entladen des Kurzzeitkaltespei- chers zum Kuhlen des Innenraums, wenn der Antriebsmotor aufgrund eines kurzfristigen Stillstandes des Kraftfahrzeuges abgeschaltet ist.
Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemaßen Klimatisierungssystem erläuterten Vorteile in ahnlicher oder gleicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausfuhrungen verwie- sen wird.
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemaßen Verfahrens sieht vor, dass der Kurzzeitkaltespeicher beim Schritt b) als Kuhlluftwarmetauscher betrieben wird. Auch diesbe- zuglich wird auf die entsprechenden Ausfuhrungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemaßen Klimatisierungssystem verwiesen .
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefugten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausfuhrungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Figur la eine schematische Darstellung einer ersten Aus- fuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystem;
Figur lb eine erste mögliche Anordnung von Geblase, Ver- dampfer und Kurzzeitkaltespeicher für die erste
Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisie- rungssystems; Figur 1c eine zweite mögliche Anordnung von Geblase, Verdampfer und Kurzzeitkaltespeicher für die erste Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems;
Figur 2a eine schematische Darstellung einer zweiten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems;
Figur 2b eine erste mögliche Anordnung von Geblase, Verdampfer und Kurzzeitkaltespeicher für die zweite Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisie- rungssystems;
Figur 2c eine zweite mögliche Anordnung von Geblase, Verdampfer und Kurzzeitkaltespeicher für die zweite Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisie- rungsSystems;
Figur 3a eine schematische Darstellung einer dritten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems;
Figur 3b eine mögliche Anordnung von Geblase, Verdampfer und Kurzzeitkaltespeicher für die dritte Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems;
Figur 3c eine schematische Darstellung einer abgewandelten dritten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen
KlimatisierungsSystems; Figur 4a eine schematische Darstellung einer vierten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems;
Figur 4b eine mögliche Anordnung von Geblase, Verdampfer und Kurzzeitkaltespeicher für die vierte Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungs- systems;
Figur 5 das Zusammenwirken von Geblase, Verdampfer und Kurzzeitkaltespeicher mit einer Klappeneinrichtung.
Figur la zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystem. Der dargestellte Kompressionskaltekreislauf umfasst einen vom Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetriebenen Verdichter 14, dem bezogen auf die Stromungsrichtung des Kältemittels ein Kondensator 16 nachgeschaltet ist. Aus dem Kondensator 16 austretendes Kältemittel wird einem ersten Expansionsorgan zugeführt, das einer Reihenschaltung aus einem Kurzzeitkaltespeicher 12 und einem Verdampfer 10 vorgeschaltet ist. In dem Kurzzeitkaltespeicher 12 erfolgt somit beim Betrieb des Verdichters 14 eine Kaltemittelver- dampfung, wodurch der Kurzzeitkaltespeicher 12 geladen wird.
Figur lb zeigt eine erste mögliche Anordnung von Geblase 24, Verdampfer 10 und Kurzzeitkaltespeicher 12 für die ers- te Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems. Bei dieser ersten Möglichkeit wird das Kältemittel dem Kurzzeitkaltespeicher 12 über das erste Expansionsorgan 18 zugeführt und anschließend zum Verdampfer 10 weitergeleitet. Der Kurzzeitkaltespeicher 12 ist dabei bezogen auf die durch den Pfeil kenntlich gemachte Richtung der durch das Gebläse 24 erzeugten Luftströmung hinter dem Verdampfer 10 angeordnet.
Figur lc zeigt eine zweite mögliche Anordnung von Gebläse 24, Verdampfer 10 und Kurzzeitkaltespeicher 12 für die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems. Auch bei dieser zweiten Möglichkeit wird das Kältemittel dem Kurzzeitkaltespeicher 12 über das erste Expan- sionsorgan 18 zugeführt und anschließend zum Verdampfer 10 weitergeleitet. Bei dieser zweiten Möglichkeit ist der Kurzzeitkaltespeicher 12 bezogen auf die durch den Pfeil kenntlich gemachte Richtung der durch das Gebläse 24 erzeugten Luftströmung vor dem Verdampfer 10 angeordnet.
Figur 2a zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems. Der dargestellte Kompressionskältekreislauf umfasst einen von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetrieben Verdichter 14, dem bezogen auf die Kältemittelströmungsrichtung ein Kondensator 16 nachgeschaltet ist. Aus dem Kondensator 16 austretendes Kältemittel wird über ein zweites Expansionsorgan 20 einer Parallelschaltung aus einem Verdampfer 10 und einem Kurzzeitkaltespeicher 12 zugeführt. Vor dem Kurzzeitkaltespeicher 12 ist ein Ventil 22 vorgesehen, mit dem der Kältemittelstrom durch den Kurzzeitkaltespeicher 12 variiert werden kann. Bei geöffnetem Ventil 22 erfolgt in dem Kurzzeitkaltespeicher 12 eine Kältemittelverdampfung, wodurch der Kurzzeitkältemittelspeicher 12 ge- laden wird. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann gegebenenfalls zusätzlich oder alternativ ein Ventil vor dem Verdampfer 10 vorgesehen sein, so dass beispielsweise ein ausschließliches Laden des Kurzzeitkältespeichers 12 möglich ist. Figur 2b zeigt eine erste mögliche Anordnung von Geblase 24, Verdampfer 10 und Kurzzeitkaltespeicher 12 für die zweite Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisie- rungssystems. Bei geöffnetem Ventil 22 wird dem Verdampfer 10 und dem Kurzzeitkaltespeicher 12 über das zweite Expansionsorgan 20 parallel Kältemittel zugeführt. Dabei ist der Kurzzeitkaltespeicher 12 bezogen auf die durch den Pfeil kenntlich gemachte Richtung des durch das Geblase 24 er- zeugten Luftstroms hinter dem Verdampfer 10 angeordnet.
Figur 2c zeigt eine zweite mögliche Anordnung von Geblase 24, Verdampfer 10 und Kurzzeitkaltespeicher 12 für die zweite Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisie- rungssystems. Bei geöffnetem Ventil 22 wird dem Verdampfer 10 und dem Kurzzeitkaltespeicher 12 über das zweite Expansionsorgan 20 parallel Kältemittel zugeführt. Dabei ist der Kurzzeitkaltespeicher 12 bezogen auf die durch den Pfeil kenntlich gemachte Richtung des durch das Geblase 24 er- zeugten Luftstroms vor dem Verdampfer 10 angeordnet.
Figur 3a zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems. Der dargestellte Kompressionskaltekreislauf umfasst einen von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetriebenen Verdichter, dem bezogen auf die Kaltemittelstromungs- πchtung ein Kondensator 16 nachgeschaltet ist. Aus dem Kondensator 16 austretendes Kältemittel wird einer Parallelschaltung aus einem Verdampfer 10 und einem Kurzzeitkal- tespeicher 12 zugeführt. Dabei ist dem Kurzzeitkaltespeicher 12 ein erstes Expansionsorgan 18 zugeordnet, wahrend dem Verdampfer 10 ein zweites Expansionsorgan 20 zugeordnet ist. Weiterhin ist ein Ventil 22 vorgesehen, mit dem die Kaltemittelstromung durch den Kurzzeitkaltespeicher 12 va- riiert werden kann. Die in Figur 3a dargestellte dritte Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems ist besonders vorteilhaft, wenn der Kurzzeitkaltespeicher 12 raumlich beabstandet vom Verdampfer 10 angeordnet ist, um beispielsweise dem hinteren Bereich eines Fahrzeuginnenraums zugeordnet zu werden.
Figur 3b zeigt eine mögliche Anordnung von Geblase 24, Verdampfer 10 und Kurzzeitkaltespeicher 12 für die dritte Aus- fuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems. Bei geöffnetem Ventil 22 wird dem Kurzzeitkaltespeicher 12 über das erste Expansionsorgan 18 Kältemittel zugeführt, wahrend dem Verdampfer 10 gleichzeitig über das zweite Expansionsorgan 20 Kältemittel zugeführt wird. Dabei ist der Kurzzeitkaltespeicher 12 bezogen auf die durch den Pfeil kenntlich gemachte Richtung des durch das Geblase 24 erzeugten Luftstroms hinter dem Verdampfer 10 angeordnet. Diese Losung kommt insbesondere in Betracht, wenn der Kurzzeitkaltespeicher 12 raumlich benachbart zum Verdampfer 10 angeordnet ist. In anderen Fallen, das heißt bei einer räumlichen Beabstandung des Kurzzeitkaltespeichers 12 vom Verdampfer 10, kann dem Kurzzeitkaltespeicher 12 gegebenenfalls ein nicht dargestelltes separates Geblase zugeordnet werden.
Figur 3c zeigt eine schematische Darstellung einer abgewandelten dritten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems. Zusatzlich zu der Ausfuhrungsform gemäß Figur 3a ist vor dem zweiten Expansionsorgan 20 ein Ventil 34 vorgesehen, um die Kaltemittelstromung durch den Verdampfer 10 zu variieren. Auf diese Weise ist es möglich, den Kurzzeitkaltespeicher 12 bei geschlossenem Ventil 34 weiter zu laden. Dies kann in dem Fall sinnvoll sein, dass keine Klimatisierung des Innenraums aktuell erforderlich ist und somit ein Überströmen von Kältemittel in den Verdampfer 10 entbehrlich ist.
Bei den anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterten Ausfuhrungs- formen des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems erfolgt in dem Kurzzeitkaltespeicher 12 jeweils eine Kaltemittel- verdampfung, um den Kurzzeitkaltespeicher 12 zu laden. Da auf diese Weise im Kurzzeitkaltespeicher 12 sehr niedrige Temperaturen erzeugt werden können, ist es möglich, Spei- chermedien mit einer niedrigen Phasenumwandlungstemperatur einzusetzen, beispielsweise Wasser, was als besonders vorteilhaft erachtet wird.
Figur 4a zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems. Der dargestellte Kompressionskaltekreislauf umfasste einen vom Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angetriebenen Verdichter 14, dem bezogen auf die Kaltemittelstromungs- richtung ein Kondensator 16 nachgeschaltet ist. Aus dem Kondensator 16 austretendes Kältemittel wird einem Verdampfer 10 über ein zweites Expansionsorgan 20 zugeführt. Aus dem Verdampfer 10 austretendes Kältemittel wird anschließend einem Kurzzeitkaltespeicher 12 zugeführt. Somit handelt es sich um eine Reihenschaltung des Verdampfers 10 und des Kurzzeitkaltespeichers 12. Diese Losung eignet sich insbesondere, um die Restkälte im Kältemittel nach dem Verdampfungsprozess effektiv zu nutzen. Zu diesem Zweck ist der Kurzzeitkaltespeicher 12 unmittelbar benachbart zum Verdampfer 10 angeordnet.
Figur 4b zeigt eine mögliche Anordnung von Geblase 24, Verdampfer 10 und Kurzzeitkaltespeicher 12 für die vierte Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Klimatisierungssystems. Dabei wird Kältemittel über das zweite Expansionsorgan 20 zunächst dem Verdampfer 10 und anschließend dem Kurzzeitkaltespeicher 12 zugeführt. Dabei ist der Kurzzeitkaltespeicher 12 bezogen auf die durch den Pfeil kenntlich gemachte Richtung des durch das Gebläse 24 erzeugten Luft- Stroms hinter dem Verdampfer 10 angeordnet.
Figur 5 zeigt das Zusammenwirken von Gebläse 24, Verdampfer 10 und Kurzzeitkaltespeicher 12 mit einer Klappeneinrichtung. Dabei ist ein Luftkanal 26 vorgesehen, in dem der Verdampfer 10 angeordnet ist. Der Luftkanal 26 ist durch eine Trenneinrichtung 28 in einen oberen und einen unteren Bereich unterteilt, wobei in dem unteren Bereich der Kurzzeitkaltespeicher 12 angeordnet ist. Ein Gebläse 24 erzeugt einen Luftstrom in der durch den Pfeil veranschaulichten Richtung. Die Klappeneinrichtung umfasst eine um eine Achse 30 schwenkbare Klappe 32 die in eine erste und in eine zweite Arbeitsstellung gebracht werden kann. In der dargestellten ersten Arbeitsstellung ist die Klappe 32 bezogen auf die Darstellung von Figur 5 nach unten geklappt, so dass die zu kühlende Luft ausschließlich durch den Verdampfer 10 strömt. Die erste Arbeitsstellung kann dabei insbesondere zum Laden des Kurzzeitkältespeichers 12 vorgesehen werden. In der nicht dargestellten zweiten Arbeitsstellung befindet sich die Klappe 32 bezogen auf die Darstellung von Figur 5 in ihrer nach oben geklappten Stellung, so dass die zu kühlende Luft sowohl durch den Verdampfer 10 als auch durch den Kurzzeitkaltespeicher 12 strömt. Die zweite Arbeitsstellung ist insbesondere dazu vorgesehen, beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs und abgestelltem Antriebsmotor eine ausreichende Kühlung des Fahrzeuginnenraums zu ermöglichen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass die zweite Arbeitsstellung auch bei laufendem Verdichter (in Figur 5 nicht dargestellt) eingenommen wird, um kurzfristig eine besonders hohe Kälteleistung zu erzeugen. Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
10 Verdampfer 12 Kurzzeitkaltespeicher
14 Verdichter
16 Kondensator
18 Erstes Expansionsorgan
20 Zweites Expansionsorgan 22 Ventil
24 Gebläse
26 Luftkanal
28 Trenneinrichtung
30 Achse 32 Schwenkbare Klappe
34 Ventil

Claims

ANSPRÜCHE
1. Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug dessen Antriebsmotor beispielsweise beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung abgestellt wird, mit einem Kompressionskältekreislauf, der zumindest einen Kondensator (16) , einen Verdampfer (10) und einen von dem Antriebsmotor antreibbaren Verdichter (14) umfasst, und mit einem Kurzzeitkaltespeicher (12) , der insbesondere dazu vorgesehen ist entladen zu werden, wenn der Antriebsmotor aufgrund eines kurzfristigen Stillstandes des Kraftfahrzeuges abgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kurzzeitkaltespeicher (12) Kältemittel verdampft wird, um den Kurzzeitkaltespeicher (12) zu laden.
2. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer (10) und dem Kurzzeitkälte- Speicher (12) ein gemeinsames Expansionsorgan zugeordnet ist.
3. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer (10) und dem Kurzzeitkälte- Speicher (12) separate Expansionsorgane zugeordnet sind.
4. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (10) und der Kurzeitkaltespeicher (12) in Form einer Serienschaltung angeordnet sind.
5. Klimatisierungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Kurzzeitkaltespeicher (12) bezogen auf die Kältemittelströmung strömungsaufwärts von dem Verdampfer (10) angeordnet ist.
6. Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (10) und der
Kurzzeitkaltespeicher (12) in Form einer Parallelschaltung angeordnet sind.
7. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (22) vorgesehen ist, mit dem der Kältemittelstrom durch den Kurzzeitkaltespeicher (12) variiert werden kann.
8. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (34) vorgesehen ist, mit dem der Kältemittelstrom durch den Verdampfer (10) variiert werden kann.
9. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzzeitkaltespeicher (12) ein Speichermedium mit niedrigem Gefrierpunkt und hoher Energiedichte verwendet.
10. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzzeitkaltespeicher (12) als Speichermedium Wasser verwendet.
11. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzzeitkälte- Speicher (12) als Speichermedium Salze und/oder Paraffine verwendet .
12. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (10) und/oder der Kurzzeitkaltespeicher (12) als Kuhlluftwarmetauscher betreibbar sind.
13. Klimatisierungssystem nach Anspruch 12, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Verdampfer (10) und der Kurzzeitkaltespeicher (12) bezogen auf die Stromungsrichtung von zu kühlender Luft hintereinander angeordnet sind.
14. Klimatisierungssystem nach Anspruch 13, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine Klappeneinrichtung vorgesehen ist, die eine erste Arbeitsstellung aufweist, in der zu kühlende Luft ausschließlich durch den Verdampfer (10) strömt, und die eine zweite Arbeitsstellung aufweist, in der zu kühlende Luft sowohl durch den Verdampfer (10) als auch durch den Kurzzeitkaltespeicher (12) strömt.
15. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Verdampfer (10) und der Kurzzeitkaltespeicher (12) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
16. Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzzeitkaltespeicher (12) außerhalb von einem Klimageratgehäuse angeordnet ist.
17. Klimatisierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer (10) und dem Kurzzeitkaltespeicher (12) ein gemeinsames Geblase zugeordnet ist.
18. Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kurzzeitkaltespeicher (12) ein separates Geblase zugeordnet ist.
19. Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug dessen Antriebsmotor beispielsweise beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung abgestellt wird, mit einem Kompressionskaltekreislauf, der zumindest einen Kondensator (16) , einen Verdampfer (10) und einen von dem Antriebsmotor antreibbaren Verdichter (14) umfasst, und mit einem Kurzzeitkaltespeicher (12), der insbesondere dazu vorgesehen ist entladen zu werden, wenn der Antriebsmotor aufgrund eines kurzfristigen Stillstandes des Kraftfahrzeu- ges abgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (10) und der Kurzeitkaltespeicher (12) in Form einer Serienschaltung angeordnet sind, wobei der Kurzzeitkaltespeicher (12) bezogen auf die Kaltemittelstromung stro- mungsabwarts unmittelbar benachbart zum Verdampfer (10) an- geordnet ist.
20. Verfahren zum Kuhlen des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, dessen Antriebsmotor beispielsweise beim kurzfristigen Stillstand des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung ab- gestellt wird, mit den folgenden Schritten:
a) Laden eines Kurzzeitkaltespeichers bei laufendem Antriebsmotor durch Verdampfen von Kältemittel in dem Kurzzeitkaltespeicher (12) unter Verwendung eines von dem Antriebsmotor angetriebenen Verdichters (14) , und triebsmotor aufgrund eines kurzfristigen Stillstandes des Kraftfahrzeuges abgeschaltet ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzzeitkaltespeicher (12) beim Schritt b) als Kühlluftwärmetauscher betrieben wird.
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