WO2008037238A1 - Air-conditioning system for a motor vehicle - Google Patents

Air-conditioning system for a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2008037238A1
WO2008037238A1 PCT/DE2007/001384 DE2007001384W WO2008037238A1 WO 2008037238 A1 WO2008037238 A1 WO 2008037238A1 DE 2007001384 W DE2007001384 W DE 2007001384W WO 2008037238 A1 WO2008037238 A1 WO 2008037238A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
motor vehicle
fuel cell
air conditioning
conditioning system
Prior art date
Application number
PCT/DE2007/001384
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred Pfalzgraf
Markus Bedenbecker
Matthias Boltze
Andreas Engl
Original Assignee
Enerday Gmbh
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 Enerday Gmbh filed Critical Enerday Gmbh
Publication of WO2008037238A1 publication Critical patent/WO2008037238A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00207Combined heating, ventilating, or cooling devices characterised by the position of the HVAC devices with respect to the passenger compartment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00421Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
    • B60H1/00428Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00207Combined heating, ventilating, or cooling devices characterised by the position of the HVAC devices with respect to the passenger compartment
    • B60H2001/00242Devices in the rear area of the passenger compartment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022Heating by combustion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0618Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle, with a fuel cell.
  • the invention relates to a motor vehicle with an air conditioner, which has a fuel cell.
  • the generic stationary air conditioning further such that easy installation with good air conditioning performance can be achieved.
  • the air conditioning system according to the invention is based on the generic state of the art in that the air conditioning system is designed to be arranged in the trunk of the motor vehicle. Such an arrangement of the air conditioning ensures easy installation and good retrofitting. In addition, such a placement offers the advantage that with relatively little effort the air supply - -
  • the motor vehicle according to the invention may be designed such that the air conditioner seen in the vehicle longitudinal direction is mounted below a rear shelf of the motor vehicle and hanging.
  • This is a particularly space-saving arrangement, since the air conditioner is placed in an otherwise hardly used place in the trunk. The floor space of the trunk is thus not reduced, so that the space below the air conditioner can be used.
  • the functionality of the through-loading can thus be maintained.
  • the ways for air ducts in the vehicle interior can be shortened.
  • Figure 1 is a schematic representation of an inventive air conditioner according to a first embodiment
  • Figure 2 is a schematic representation of the motor vehicle with the air conditioner according to the invention according to the first embodiment
  • Figure 3 is a schematic representation of the motor vehicle with the air conditioner according to the invention according to a second embodiment.
  • FIG. 4 shows a flow chart of the air-conditioning operation according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an air conditioner according to the invention according to a first embodiment.
  • the air conditioning system 12 installed in a motor vehicle 10, which is outlined with a dashed line, comprises as main elements a fuel cell system 14 and a refrigeration circuit 16.
  • the fuel cell system 14 comprises a reformer 18, to which fuel can be supplied via a fuel line 20 from a fuel tank, not shown. Further, the reformer 18 at a second Brennstoffzu 150069 by means of a fuel strand 22 also from the fuel tank fuel can be supplied. As fuel types are diesel, gasoline, natural gas and other known from the prior art types of fuel in question. Furthermore, the oxidizer 24 via a Oxidationsstoffstrang 24 Oxidati- onsstoff, ie in particular air, can be fed to the reformer 18. The reformate produced by the reformer 18 can be fed to a fuel cell stack 26. Alternatively, instead of the fuel cell stack 26, only one fuel cell may be provided. The reformate is a hydrogen-containing gas which is conveyed in the fuel cell stack 26 by means of a cathode feed line 28 _
  • Kathodenenzu Kunststoff is converted by generating electrical energy and heat.
  • the generated electrical energy can be fed via an electrical line 30 to an electric motor 32, a battery 34 and an electric heater 36 of the air conditioning system 12. This can be done directly or by feeding the energy through a central node in the electrical system of the motor vehicle 10.
  • the anode exhaust gas via an anode exhaust 38 of a mixing unit 40 of an afterburner 42 can be supplied.
  • fuel can be supplied to the afterburner 42 via a fuel line 44 from the fuel tank and via an oxidant strand 46 to oxidizing agent.
  • conveyors such as pumps, arranged.
  • conveyors in this case, preferably blower arranged. These conveyors can be powered directly from the fuel cell stack 26 or from the battery 34.
  • the combustion exhaust gas which contains virtually no pollutants, flows through a heat exchanger 52 for preheating the cathode feed air and finally leaves the fuel cell system 14 via an exhaust gas outlet 54.
  • a compressor 56 In the refrigerant circuit 16, a compressor 56, a condenser 58, an expansion device 60 and an evaporator 62 are arranged.
  • the compressor 56 can be driven by the electric motor 32, which in turn is preferably driven by the combustion engine.
  • the fuel cell stack 26 of the fuel cell system 14 is supplied with energy but can also be supplied with energy by the battery 34 for a short time.
  • the evaporator 62 is associated with a blower 64.
  • An outside air line 66 can be used to suck in ambient air from the outside.
  • the term "from the outside”, as used in connection with this invention, means from outside the interior space 78, thus designating the air surrounding the motor vehicle 10.
  • the outside air duct 66 leads to an adjusting device 68, which can supply the outside air to the blower 64.
  • the air directed from the actuator 68 to the fan 64 flows past the evaporator 62 as airflow 70. In this way, the air flow 70 through the evaporator 62 heat energy can be withdrawn. The cooled air flow can then via an adjusting device 72, a
  • Air guide 74 and a parcel shelf 76 are supplied to a vehicle interior 78.
  • the adjusting device 72 can be realized, for example, by a solenoid valve or by check valves, which in each case allow only one flow from the two supply lines to the air guide 74.
  • the cooled air flows through the vehicle interior 78 and leaves it below a seat 80, preferably the rear seat. Subsequently, the air flows via an air guide 82 back to the
  • the air guide 82 back to the
  • a corresponding line is provided, which is not shown for reasons of clarity.
  • the circuit of the actuating device 68 thus makes it possible, as desired, to realize a fresh-air concept or a recirculated-air concept in which air is drawn in from outside via the outside air line 66 or the air is recirculated from the air duct 82. Mixed forms of these modes are possible. Furthermore, by means of the setting -
  • the air introduced via the outside air duct 66 of an air duct 84 and via this a blower 86 are supplied.
  • this air flows as air stream 88 on hot parts of the fuel cell system 14 directly past or by (not shown) heat exchanger, which mediate between the air stream 88 and the hot parts.
  • the hot parts of the fuel cell system 14 are preferably the reformer 18, the fuel cell stack 26 and the afterburner 42. In this way, heat energy can be supplied to the air flow 88 by the waste heat of the hot parts of the fuel cell system 14.
  • the heated air flow 88 leads via an air duct 90 to the electrical heating device 36, which is supplied directly by a power generated by the fuel cell stack 26 or stored by the battery 34.
  • the already preheated air in the air duct 90 can be further heated and fed via the adjusting device 72 and the air guide 74 to the interior 78. After flowing through the interior 78 of the air flow via the air guide 82 to the adjusting device 68, where it is either discharged to the outside or is passed back to the fan 86.
  • the circuit of the adjusting device 68 it is possible, via the circuit of the adjusting device 68, to realize a recirculation concept optionally in such a heating operation, in which air is drawn in from outside via the outside air line 66 or the air is recirculated out of the air guide 82.
  • Cooling operation with circulating air circulation In this operating state, the adjusting device 68 is switched so that air from the interior 78 via the air guide 82 to the fan _
  • This air flow 70 is cooled and guided via the adjusting device 72 and the air guide 74 into the interior 78, whereby it is cooled.
  • corresponding blowers and lines are provided, which dissipate the waste heat of the fuel cell system 14 and the waste heat of the condenser 58 to the outside.
  • Cooling operation with outside air supply In this operating state, the adjusting device 68 is switched so that outside air is guided via the outside air line 66 to the blower 64. The air flow 70 is cooled and guided via the adjusting device 72 and the air guide 74 into the interior 78. The over the air duct 82 from the interior
  • Heating mode with circulating air circulation In this operating state, an air flow 88 is guided from the interior 78 to the fan 86 via the air guide 82, the adjusting device 68 and the air guide 84.
  • the refrigeration circuit 16 is not in operation, ie the electric motor 32 is not operated.
  • the blower 86 passes the air flow 88 past the hot parts of the fuel cell system 14.
  • the preheated in this way air is guided by the air guide 90 to the e- lectric heater 36 and on to the adjusting device 72.
  • the electric heater 36 is operated to heat the air in the air duct 90 with electric power. Subsequently, the heated flows - ö ⁇
  • Heating mode with outside air supply In this operating state, outside air is supplied via the outside air line 66 from the adjusting device 68 to the air guide 84. The waste heat generated by the operation of the fuel cell system 14 heats the air flow 88. This heated air flow is, as in the above-described operating state, conducted via the air guide 90, the electric heater 36, the actuator 72 and the air guide 74 in the interior 78. Subsequently, this air flow is guided via the air guide 82 to the adjusting device 68, where it is discharged to the outside.
  • This electronic control unit selects the suitable operating state depending on the temperature in the interior 78, outside temperature, set target temperatures and desired air conditioning operation.
  • Control unit is not shown in the figures for reasons of clarity, but it is immediately apparent to those skilled in the art that these at least with the corresponding conveyors in the strands 20, 22, 24, 44 and 46 of the power distribution in the electrical line 30, the blower 64 and 86, the electric heater, the electric motor 32, the adjusting means 68 and 72 and the corresponding temperature sensors is connected.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the motor vehicle 10 with the inventive air conditioner 12 according to the first embodiment.
  • the air conditioner 12 according to the invention can be mounted in the trunk, preferably as a retrofittable unit.
  • the motor vehicle 10 has a conventional air conditioner 92, in which a compressor of a conventional refrigeration circuit is mechanically drivable by a drive unit 94, preferably an internal combustion engine.
  • the interior space 78 can be cooled in a generally known manner via the conventional vehicle-mounted air conditioning system 92 or heated by waste heat of the drive unit 94.
  • the interior space 78 can be conditioned via the air conditioning system 12 according to the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the motor vehicle with the air conditioning system according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment.
  • the second embodiment differs from the first embodiment substantially lent by the fact that the air conditioner 12 is mounted below the hat rack 76 hanging.
  • the air conditioner 12 is mounted directly to the parcel shelf 76, to a (not shown) body panel or to (not shown) body struts.
  • the air guide 74 can be omitted entirely or greatly shortened, since the air can flow directly from the air conditioner 12 via corresponding inlet openings in the parcel shelf 76 in the vehicle interior 78.
  • FIG. 4 shows a flowchart of the air conditioning operation of the air conditioner 12 according to the first and second embodiments.
  • the routine of FIG. 4 executed by the electronic control unit starts at step S100 when the air conditioner 12 is turned on manually.
  • step SIOL it is determined whether the power plant 94 is still operating. The process does not proceed to step S102 until the query in step S101 is negative.
  • step S102 it is determined whether the user has selected an automatic standby mode via a selector switch or a corresponding programming of the air conditioner 12. If not, the process proceeds to step S103 where it is determined whether the user has manually selected standby air conditioning. If this is not the case, then the process proceeds to step S104, where it is determined whether the user has manually selected comfort climate control.
  • step S105 a comfort air-conditioning is performed.
  • a comfort air-conditioning the interior space 78 of the motor vehicle 10 is conditioned to a comfortable temperature (for example, 18 0 C), by a selection of the various heating and cooling modes is taken by the electronic control unit.
  • the subsequent step S106 determines that this feel-good air conditioning is automatically stopped when the power plant 94 is started. Accordingly, if it is determined in step S106 that the power plant 94 is not running yet, it is determined in S107 whether the air conditioner 12 has been turned off manually. For a manual shutdown - -
  • step S112 otherwise the process returns to step S105. If the user has not selected feel-good conditioning in step S104, the process returns to step S110. If it has been determined in step S102 that an automatic standby air conditioning has been selected, then the process proceeds from there to step S108, where it is determined whether a comfortable air conditioning has been manually selected by the user. If so, then the process proceeds to step S105, where the well-being conditioning described above is performed. If it is determined in step S108 that the user has not selected feel-good air-conditioning, then the process proceeds to step S109 where the standby air conditioning according to the present invention is performed.
  • the temperature in the internal space 78 is controlled to a standby set temperature (e.g., 25 ° C) other than the comfort temperature.
  • a standby set temperature e.g. 25 ° C
  • the electronic control unit controls the temperature in the internal space 78 to a standby set temperature (e.g., 25 ° C) other than the comfort temperature.
  • the ready set temperature is greater than the comfort temperature. If, however, the outside temperature is low, then the ready set temperature is lower than the comfort temperature.
  • step S109 the process proceeds to step SH0, where it is checked whether the power plant 94 has been started. If so, then the process returns to step S100. Otherwise, the process proceeds to step S11, where it is determined whether the user has turned off the air conditioning manually - if "YES", then the process ends - -
  • step S112 if "NO", then the process returns to step S108.
  • the preferred operation of the air conditioning system 12 in practice is to select automatic standby air conditioning. If the drive unit 94 is operated, then the interior space 78 can be conditioned via the vehicle-optimized, very effective and specially designed air conditioning system 92. As soon as the drive unit 94 is switched off (and the occupants possibly leave the motor vehicle 10), the air conditioning system 12 starts the standby air conditioning, which cools the interior space to, for example, 25 ° C. at a high outside temperature. This ready-to-operate air conditioning operation can be carried out with 12 liters of fuel without any problems for 12 days in continuous operation. The standby air conditioning operation is performed until the user selects well-being air conditioning just before driving, which then cools the interior 78 to, for example, 18 ° C. The comfort air conditioning is then carried out until the drive unit 94 is restarted.
  • the air conditioner 12 is only in the stand, i. is operated at standstill of the drive unit 94, this is only the preferred mode of operation and it is also possible to operate the air conditioner 12 during operation of the drive unit 94.

Abstract

The invention relates to an air-conditioning system (12) for a motor vehicle (10), having a fuel cell. Here, it is advantageously provided that the air-conditioning system (12) is designed to be arranged in the luggage space of the motor vehicle (10). The invention also relates to a motor vehicle having an air-conditioning system of said type.

Description

_ _
Klimaanlage für ein KraftfahrzeugAir conditioning for a motor vehicle
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, mit einer Brennstoffzelle.The invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle, with a fuel cell.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Klimaanlage, welche eine Brennstoffzelle aufweist.Moreover, the invention relates to a motor vehicle with an air conditioner, which has a fuel cell.
Aus der DE 102 23 949 Al ist eine Standklimaanlage mit einer Brennstoffzelle zur Klimatisierung eines Fahrzeugs bekannt. Die Art und Weise wie diese Standklimaanlage in ein Fahrzeug montiert ist, ist jedoch nicht offenbart.From DE 102 23 949 Al a stationary air conditioner with a fuel cell for air conditioning of a vehicle is known. However, the manner in which this stationary air conditioner is mounted in a vehicle is not disclosed.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die gattungsgemäße Standklimaanlage derart weiterzuentwickeln, dass eine leichte Montage bei guter Klimatisierungsleistung erzielt werden kann.It is therefore an object of the present invention, the generic stationary air conditioning further such that easy installation with good air conditioning performance can be achieved.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the features of the independent claims.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin- düng ergeben sich aus dem abhängigen Anspruch.Advantageous embodiments and developments of the invention düng result from the dependent claim.
Die erfindungsgemäße Klimaanlage baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Klimaanlage dazu ausgelegt ist, im Kofferraum des Kraftfahrzeugs angeord- net zu sein. Durch eine derartige Anordnung der Klimaanlage ist eine einfache Montage und gute Nachrüstbarkeit gewährleistet. Außerdem bietet eine derartige Platzierung den Vorteil, dass mit verhältnismäßig wenig Aufwand die Luftzu- - -The air conditioning system according to the invention is based on the generic state of the art in that the air conditioning system is designed to be arranged in the trunk of the motor vehicle. Such an arrangement of the air conditioning ensures easy installation and good retrofitting. In addition, such a placement offers the advantage that with relatively little effort the air supply - -
fuhr bzw. -abfuhr über eine Trennwand hinter einer Fahr- zeugrücksitzbank erfolgen kann, was zu kurzen Luftführungswegen und somit zu verbesserter Klimatisierungsleistung führt .driving or removal can take place via a partition wall behind a vehicle rear bench seat, which leads to short air guide paths and thus to improved air conditioning performance.
Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug können die vorstehend genannten Vorteile in übertragener Weise erreicht werden.With the motor vehicle according to the invention, the advantages mentioned above can be achieved in a metaphorical manner.
Dabei kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug derart ausgebildet sein, dass die Klimaanlage in Fahrzeuglängsrichtung gesehen unterhalb einer Hutablage des Kraftfahrzeugs und hängend montiert ist. Dies ist eine besonders platzsparende Anordnung, da die Klimaanlage an einer ansonsten kaum ge- nutzen Stelle im Kofferraum platziert ist. Die Grundfläche des Kofferraums wird somit nicht verkleinert, so dass auch der Platz unterhalb der Klimaanlage genutzt werden kann. Gerade bei Kraftfahrzeugen mit umklappbarer Rücksitzbank kann somit die Funktionalität des Durchladens aufrechter- halten werden. Außerdem können somit die Wege für Luftführungen in den Fahrzeuginnenraum verkürzt werden.In this case, the motor vehicle according to the invention may be designed such that the air conditioner seen in the vehicle longitudinal direction is mounted below a rear shelf of the motor vehicle and hanging. This is a particularly space-saving arrangement, since the air conditioner is placed in an otherwise hardly used place in the trunk. The floor space of the trunk is thus not reduced, so that the space below the air conditioner can be used. Especially in motor vehicles with fold-down rear seat, the functionality of the through-loading can thus be maintained. In addition, thus the ways for air ducts in the vehicle interior can be shortened.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beispiel- haft erläutert.Preferred embodiments of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsge- mäßen Klimaanlage gemäß einem ersten Ausführungs- beispiel; _Figure 1 is a schematic representation of an inventive air conditioner according to a first embodiment; _
Figur 2 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;Figure 2 is a schematic representation of the motor vehicle with the air conditioner according to the invention according to the first embodiment;
Figur 3 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; undFigure 3 is a schematic representation of the motor vehicle with the air conditioner according to the invention according to a second embodiment; and
Figur 4 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Klimati- sierungsbetriebs .FIG. 4 shows a flow chart of the air-conditioning operation according to the invention.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die in einem Kraftfahrzeug 10 installierte Klimaan- läge 12, die mit einer gestrichelten Linie umrissen ist, umfasst als Hauptelemente ein Brennstoffzellensystem 14 und einen Kältekreis 16.Figure 1 shows a schematic representation of an air conditioner according to the invention according to a first embodiment. The air conditioning system 12 installed in a motor vehicle 10, which is outlined with a dashed line, comprises as main elements a fuel cell system 14 and a refrigeration circuit 16.
Das Brennstoffzellensystem 14 umfasst einen Reformer 18, dem über einen Brennstoffsträng 20 aus einem nicht dargestellten Brennstofftank Brennstoff zuführbar ist. Ferner ist dem Reformer 18 an einer zweiten Brennstoffzuführstufe mittels eines BrennstoffStrangs 22 ebenfalls aus dem Brennstofftank Brennstoff zuführbar. Als BrennstoffSorten kommen Diesel, Benzin, Erdgas und weitere aus dem Stand der Technik bekannte Brennstoffsorten in Frage. Weiterhin ist dem Reformer 18 über einen Oxidationsmittelstrang 24 Oxidati- onsmittel, d.h. insbesondere Luft, zuführbar. Das von dem Reformer 18 erzeugte Reformat ist einem Brennstoffzellen- stapel 26 zuführbar. Alternativ kann anstatt des Brennstoffzellenstapels 26 auch nur eine Brennstoffzelle vorgesehen sein. Bei dem Reformat handelt es sich um ein Wasserstoffhaltiges Gas, das in dem Brennstoffzellenstapel 26 mit Hilfe von über einen Kathodenzuluftstrang 28 geförderter _The fuel cell system 14 comprises a reformer 18, to which fuel can be supplied via a fuel line 20 from a fuel tank, not shown. Further, the reformer 18 at a second Brennstoffzuführstufe by means of a fuel strand 22 also from the fuel tank fuel can be supplied. As fuel types are diesel, gasoline, natural gas and other known from the prior art types of fuel in question. Furthermore, the oxidizer 24 via a Oxidationsmittelstrang 24 Oxidati- onsmittel, ie in particular air, can be fed to the reformer 18. The reformate produced by the reformer 18 can be fed to a fuel cell stack 26. Alternatively, instead of the fuel cell stack 26, only one fuel cell may be provided. The reformate is a hydrogen-containing gas which is conveyed in the fuel cell stack 26 by means of a cathode feed line 28 _
Kathodenzuluft unter Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme umgesetzt wird. Die erzeugte elektrische Energie ist über eine elektrische Leitung 30 einem Elektromotor 32, einer Batterie 34 und einer elektrischen Heizeinrichtung 36 der Klimaanlage 12 zuführbar. Dies kann auf direktem Weg erfolgen oder durch Einspeisung der Energie über einen zentralen Knoten in das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10. Im dargestellten Fall ist das Anodenabgas über einen Anodenabgasstrang 38 einer Mischeinheit 40 eines Nachbrenners 42 zuführbar. Ferner ist dem Nachbrenner 42 über einen Brennstoffsträng 44 Brennstoff aus dem Brennstofftank und über einen Oxidationsmittelstrang 46 Oxidati- onsmittel zuführbar. In den Brennstoffsträngen 20, 22 und 44 sind geeignete, nicht dargestellte Fördereinrichtungen, wie beispielsweise Pumpen, angeordnet. Ebenso sind in den Oxidationsmittelsträngen 24 und 46 entsprechende, nicht dargestellte Fördereinrichtungen, in diesem Fall vorzugsweise Gebläse, angeordnet. Diese Fördereinrichtungen können direkt vom Brennstoffzellenstapel 26 oder von der Batterie 34 mit Strom versorgt werden. In dem Nachbrenner 42 erfolgt eine Umsetzung des abgereicherten Anodenabgases mit dem geförderten Brennstoff und Oxidationsmittel zu einem Verbrennungsabgas, welches in einer Mischeinheit 48 mit Kathodenabluft vermischt wird, die über einen Kathodenabluftstrang 50 von dem Brennstoffzellenstapel 26 zu der Mischeinheit 48 gefördert wird. Das Verbrennungsabgas, welches nahezu keine Schadstoffe enthält, durchströmt einen Wärmetauscher 52 zum Vorwärmen der Kathodenzuluft und verlässt schließlich das Brennstoffzellensystem 14 über einen Abgasauslass 54.Kathodenenzuluft is converted by generating electrical energy and heat. The generated electrical energy can be fed via an electrical line 30 to an electric motor 32, a battery 34 and an electric heater 36 of the air conditioning system 12. This can be done directly or by feeding the energy through a central node in the electrical system of the motor vehicle 10. In the illustrated case, the anode exhaust gas via an anode exhaust 38 of a mixing unit 40 of an afterburner 42 can be supplied. Furthermore, fuel can be supplied to the afterburner 42 via a fuel line 44 from the fuel tank and via an oxidant strand 46 to oxidizing agent. In the fuel strands 20, 22 and 44 are suitable, not shown conveyors, such as pumps, arranged. Likewise, in the oxidant strands 24 and 46 corresponding, not shown conveyors, in this case, preferably blower arranged. These conveyors can be powered directly from the fuel cell stack 26 or from the battery 34. In the afterburner 42, a conversion of the depleted anode exhaust gas with the pumped fuel and oxidizing agent to a combustion exhaust gas, which is mixed in a mixing unit 48 with cathode exhaust air, which is conveyed via a Kathodenabluftstrang 50 from the fuel cell stack 26 to the mixing unit 48. The combustion exhaust gas, which contains virtually no pollutants, flows through a heat exchanger 52 for preheating the cathode feed air and finally leaves the fuel cell system 14 via an exhaust gas outlet 54.
In dem Kältekreis 16 sind ein Kompressor 56, ein Kondensator 58, ein Expansionsorgan 60 und ein Verdampfer 62 angeordnet. Der Kompressor 56 ist von dem Elektromotor 32 antreibbar, welcher wiederum vorzugsweise durch den Brenn- Stoffstoffzellenstapel 26 des Brennstoffzellensystems 14 mit Energie versorgt wird, aber kurzzeitig auch von der Batterie 34 mit Energie versorgt werden kann. Dem Verdampfer 62 ist ein Gebläse 64 zugeordnet. Über eine Außenluft- leitung 66 kann von Außen Umgebungsluft angesaugt werden. Der Begriff "von Außen" , wie er im Zusammenhang mit dieser Erfindung verwendet wird, bedeutet dabei von außerhalb des Innenraumes 78, bezeichnet somit die das Kraftfahrzeug 10 umgebende Luft. Die Außenluftleitung 66 führt zu einer Stelleinrichtung 68, welche die Außenluft dem Gebläse 64 zuführen kann. Die von der Stelleinrichtung 68 zum Gebläse 64 geleitete Luft strömt als Luftstrom 70 an dem Verdampfer 62 vorüber. Auf diese Weise kann dem Luftstrom 70 durch den Verdampfer 62 Wärmeenergie entzogen werden. Der gekühlte Luftstrom kann dann über eine Stelleinrichtung 72, eineIn the refrigerant circuit 16, a compressor 56, a condenser 58, an expansion device 60 and an evaporator 62 are arranged. The compressor 56 can be driven by the electric motor 32, which in turn is preferably driven by the combustion engine. The fuel cell stack 26 of the fuel cell system 14 is supplied with energy but can also be supplied with energy by the battery 34 for a short time. The evaporator 62 is associated with a blower 64. An outside air line 66 can be used to suck in ambient air from the outside. The term "from the outside", as used in connection with this invention, means from outside the interior space 78, thus designating the air surrounding the motor vehicle 10. The outside air duct 66 leads to an adjusting device 68, which can supply the outside air to the blower 64. The air directed from the actuator 68 to the fan 64 flows past the evaporator 62 as airflow 70. In this way, the air flow 70 through the evaporator 62 heat energy can be withdrawn. The cooled air flow can then via an adjusting device 72, a
Luftführung 74 und eine Hutablage 76 einem Fahrzeuginnenraum 78 zugeführt werden. Die Stelleinrichtung 72 kann beispielsweise durch ein Elektromagnetventil oder durch Rückschlagventile, welche jeweils nur eine Strömung von den beiden Zuleitungen hin zur Luftführung 74 zulassen, realisiert werden. Die gekühlte Luft strömt durch den Fahrzeuginnenraum 78 und verlässt diesen unterhalb einer Sitzbank 80, vorzugsweise der hinteren Sitzbank. Anschließend strömt die Luft über eine Luftführung 82 zurück zu der Stellein- richtung 68, wo sie ganz oder teilweise nach Außen abgeführt wird oder zurück zum Gebläse 64 geleitet wird. Für die Führung der Luft nach Außen ist eine entsprechende Leitung vorgesehen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Über die Schaltung der Stelleinrich- tung 68 lässt sich somit wahlweise ein Frischluft- oder ein Umluftkonzept realisieren, bei dem Luft von Außen über die Außenluftleitung 66 angesaugt wird oder die Luft aus der Luftführung 82 rezirkuliert wird. Auch Mischformen dieser Betriebsarten sind möglich. Ferner kann mittels der Stell- -Air guide 74 and a parcel shelf 76 are supplied to a vehicle interior 78. The adjusting device 72 can be realized, for example, by a solenoid valve or by check valves, which in each case allow only one flow from the two supply lines to the air guide 74. The cooled air flows through the vehicle interior 78 and leaves it below a seat 80, preferably the rear seat. Subsequently, the air flows via an air guide 82 back to the Stellein- direction 68, where it is completely or partially discharged to the outside or back to the blower 64 is passed. For the guidance of the air to the outside, a corresponding line is provided, which is not shown for reasons of clarity. The circuit of the actuating device 68 thus makes it possible, as desired, to realize a fresh-air concept or a recirculated-air concept in which air is drawn in from outside via the outside air line 66 or the air is recirculated from the air duct 82. Mixed forms of these modes are possible. Furthermore, by means of the setting -
einrichtung 68, die über die Außenluftleitung 66 eingeleitete Luft einer Luftführung 84 und über diese einem Gebläse 86 zugeführt werden. In diesem Falle strömt diese Luft als Luftstrom 88 an heißen Teilen des Brennstoffzellensystems 14 direkt vorüber oder durch (nicht dargestellte) Wärmetauscher, die zwischen dem Luftstrom 88 und den heißen Teilen vermitteln. Die heißen Teile des Brennstoffzellensystems 14 sind vorzugsweise der Reformer 18, der Brennstoffzellensta- pel 26 und der Nachbrenner 42. Auf diese Weise kann durch die Abwärme der heißen Teile des Brennstoffzellensystems 14 dem Luftström 88 Wärmeenergie zugeführt werden. Der erwärmte Luftström 88 führt über eine Luftführung 90 zu der e- lektrischen Heizeinrichtung 36, die direkt von einer vom Brennstoffzellenstapel 26 erzeugten oder von der Batterie 34 gespeicherten Energie versorgt wird. Somit kann in einem Heizbetrieb die ohnehin schon vorgewärmte Luft in der Luftführung 90 weiter erwärmt werden und über die Stelleinrichtung 72 und die Luftführung 74 dem Innenraum 78 zugeführt werden. Nach dem Durchströmen des Innenraums 78 führt der Luftstrom über die Luftführung 82 zur Stelleinrichtung 68, wo er entweder nach Außen abgeführt wird oder zurück zum Gebläse 86 geleitet wird. Auch hierbei lässt sich über die Schaltung der Stelleinrichtung 68 somit wahlweise in einem solchen Heizbetrieb ein Umluftkonzept realisieren, bei dem Luft von Außen über die Außenluftleitung 66 angesaugt wird oder die Luft aus der Luftführung 82 rezirkuliert wird.Device 68, the air introduced via the outside air duct 66 of an air duct 84 and via this a blower 86 are supplied. In this case, this air flows as air stream 88 on hot parts of the fuel cell system 14 directly past or by (not shown) heat exchanger, which mediate between the air stream 88 and the hot parts. The hot parts of the fuel cell system 14 are preferably the reformer 18, the fuel cell stack 26 and the afterburner 42. In this way, heat energy can be supplied to the air flow 88 by the waste heat of the hot parts of the fuel cell system 14. The heated air flow 88 leads via an air duct 90 to the electrical heating device 36, which is supplied directly by a power generated by the fuel cell stack 26 or stored by the battery 34. Thus, in a heating operation, the already preheated air in the air duct 90 can be further heated and fed via the adjusting device 72 and the air guide 74 to the interior 78. After flowing through the interior 78 of the air flow via the air guide 82 to the adjusting device 68, where it is either discharged to the outside or is passed back to the fan 86. In this case as well, it is possible, via the circuit of the adjusting device 68, to realize a recirculation concept optionally in such a heating operation, in which air is drawn in from outside via the outside air line 66 or the air is recirculated out of the air guide 82.
Nachfolgend werden verschiedene Betriebszustände aufgezeigt, die mittels der vorstehend beschriebenen Klimaanlage realisierbar sind:Below, various operating conditions are shown, which can be realized by means of the air conditioning described above:
Kühlbetrieb mit Umluftzirkulation: In diesem Betriebszustand ist die Stelleinrichtung 68 so geschaltet, dass Luft aus dem Innenraum 78 über die Luftführung 82 zu dem Gebläse _Cooling operation with circulating air circulation: In this operating state, the adjusting device 68 is switched so that air from the interior 78 via the air guide 82 to the fan _
64 geführt wird. Dieser Luftström 70 wird gekühlt und über die Stelleinrichtung 72 und die Luftführung 74 in den Innenraum 78 geführt, wodurch dieser gekühlt wird. Um im Kühlbetrieb ein Aufheizen des Kofferraums, in dem die KIi- maanlage 12 angeordnet ist, zu vermeiden, sind entsprechende (nicht dargestellte) Gebläse und Leitungen vorgesehen, welche die Abwärme des Brennstoffzellensystems 14 und die Abwärme des Kondensators 58 nach Außen abführen.64 is performed. This air flow 70 is cooled and guided via the adjusting device 72 and the air guide 74 into the interior 78, whereby it is cooled. In order to avoid heating of the trunk in which the fuel system 12 is arranged during cooling operation, corresponding blowers and lines (not shown) are provided, which dissipate the waste heat of the fuel cell system 14 and the waste heat of the condenser 58 to the outside.
Kühlbetrieb mit Außenluftzuführung: In diesem Betriebszustand ist die Stelleinrichtung 68 so geschaltet, dass Außenluft über die Außenluftleitung 66 zu dem Gebläse 64 geführt wird. Der Luftstrom 70 wird gekühlt und über die Stelleinrichtung 72 und die Luftführung 74 in den Innenraum 78 geführt. Der über die Luftführung 82 aus dem InnenraumCooling operation with outside air supply: In this operating state, the adjusting device 68 is switched so that outside air is guided via the outside air line 66 to the blower 64. The air flow 70 is cooled and guided via the adjusting device 72 and the air guide 74 into the interior 78. The over the air duct 82 from the interior
78 führende Luftstrom wird von der Stelleinrichtung 68 nach Außen abgegeben. Hinsichtlich des Abführens der Abwärme des Brennstoffzellensystems 14 und des Kondensators 58 werden die im Rahmen des vorstehend beschriebenen Kühlbetriebs er- läuterten Maßnahmen ergriffen.78 leading air flow is discharged from the actuator 68 to the outside. With regard to the removal of the waste heat of the fuel cell system 14 and the capacitor 58, the measures explained in the context of the cooling operation described above are taken.
Heizbetrieb mit UmluftZirkulation: In diesem Betriebszustand wird über die Luftführung 82, die Stelleinrichtung 68 und die Luftführung 84 ein Luftstrom 88 aus dem Innenraum 78 zum Gebläse 86 geführt. Der Kältekreis 16 ist nicht in Betrieb, d.h. der Elektromotor 32 wird nicht betrieben. Das Gebläse 86 führt den Luftström 88 an den heißen Teilen des Brennstoffzellensystems 14 vorüber. Die auf diese Weise vorgewärmte Luft wird mittels der Luftführung 90 zu der e- lektrischen Heizeinrichtung 36 und weiter zur Stelleinrichtung 72 geführt. Die elektrische Heizeinrichtung 36 wird zur Erwärmung der Luft in der Luftführung 90 mit elektrischem Strom betrieben. Anschließend strömt die erwärmte — ö ~Heating mode with circulating air circulation: In this operating state, an air flow 88 is guided from the interior 78 to the fan 86 via the air guide 82, the adjusting device 68 and the air guide 84. The refrigeration circuit 16 is not in operation, ie the electric motor 32 is not operated. The blower 86 passes the air flow 88 past the hot parts of the fuel cell system 14. The preheated in this way air is guided by the air guide 90 to the e- lectric heater 36 and on to the adjusting device 72. The electric heater 36 is operated to heat the air in the air duct 90 with electric power. Subsequently, the heated flows - ö ~
Luft über die Stelleinrichtung 72 und die Luftführung 74 in den Innenraum 78.Air via the adjusting device 72 and the air guide 74 into the interior 78th
Heizbetrieb mit AußenluftZuführung: In diesem Betriebszu- stand wird Außenluft über die Außenluftleitung 66 von der Stelleinrichtung 68 der Luftführung 84 zugeführt. Die durch den Betrieb des Brennstoffzellensystem 14 entstehende Abwärme erwärmt den Luftstrom 88. Dieser erwärmte Luftstrom wird, wie im vorstehend beschriebenen Betriebszustand, über die Luftführung 90, die elektrische Heizeinrichtung 36, die Stelleinrichtung 72 und die Luftführung 74 in den Innenraum 78 geleitet. Anschließend wird dieser Luftstrom über die Luftführung 82 zur Stelleinrichtung 68 geführt, wo er nach Außen abgegeben wird.Heating mode with outside air supply: In this operating state, outside air is supplied via the outside air line 66 from the adjusting device 68 to the air guide 84. The waste heat generated by the operation of the fuel cell system 14 heats the air flow 88. This heated air flow is, as in the above-described operating state, conducted via the air guide 90, the electric heater 36, the actuator 72 and the air guide 74 in the interior 78. Subsequently, this air flow is guided via the air guide 82 to the adjusting device 68, where it is discharged to the outside.
Diese unterschiedlichen Betriebszustände werden über eine elektronische Steuereinheit angesteuert, die je nach Temperatur im Innenraum 78, Außentemperatur, eingestellten Solltemperaturen und gewünschtem Klimatisierungsbetrieb den ge- eigneten Betriebszustand auswählt. Diese elektronischeThese different operating states are controlled via an electronic control unit, which selects the suitable operating state depending on the temperature in the interior 78, outside temperature, set target temperatures and desired air conditioning operation. This electronic
Steuereinheit ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nicht dargestellt, jedoch ist dem Fachmann sofort ersichtlich, dass diese zumindest mit den entsprechenden Fördereinrichtungen in den Strängen 20, 22, 24, 44 und 46 der Energieverteilung in der elektrischen Leitung 30, den Gebläsen 64 und 86, der elektrischen Heizeinrichtung, dem Elektromotor 32, den Stelleinrichtungen 68 und 72 sowie den entsprechenden Temperatursensoren verbunden ist .Control unit is not shown in the figures for reasons of clarity, but it is immediately apparent to those skilled in the art that these at least with the corresponding conveyors in the strands 20, 22, 24, 44 and 46 of the power distribution in the electrical line 30, the blower 64 and 86, the electric heater, the electric motor 32, the adjusting means 68 and 72 and the corresponding temperature sensors is connected.
Die vorstehend beschriebene Strömungsrichtung im Fahrzeuginnenraum 78, d.h. Einführen der Luft über die Hutablage 76 und Abführen der Luft unterhalb der Sitzbank 80 kann im Kühl- und/oder Heizbetrieb auch umgekehrt sein. Für eine derartige Abwandlung müsste entsprechend die Luftführung 74 unterhalb der Sitzbank 80 in den Fahrzeuginnenraum 78 münden und die Luftführung 82 über die Hutablage 76 in den Fahrzeuginnenraum 78 münden.The above-described flow direction in the vehicle interior 78, ie introducing the air over the parcel shelf 76 and discharging the air below the seat 80 may also be reversed in the cooling and / or heating mode. For such a modification would have according to the air guide 74th open below the seat 80 in the vehicle interior 78 and open the air guide 82 via the parcel shelf 76 in the vehicle interior 78.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs 10 mit der erfindungsgemäßen Klimaanlage 12 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In Figur 2 ist insbesondere die Einbaulage der Klimaanlage 12 veranschaulicht. Die erfindungsgemäße Klimaanlage 12 ist im Kofferraum montierbar, vorzugsweise als nachrüstbare Einheit. Zusätzlich zur beschriebenen Klimaanlage 12 hat das Kraftfahrzeug 10 eine herkömmliche Klimaanlage 92, bei der ein Kompressor eines herkömmlichen Kältekreises mechanisch von einem Antriebsaggregat 94, vorzugsweise einem Verbrennungsmotor, antreibbar ist. Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 und dem damit verbundenen Betrieb des Antriebsaggregats 94 kann der Innenraum 78 über die herkömmliche, fahrzeugeigene Klimaanlage 92 in allgemein bekannter Weise gekühlt bzw. mittels Abwärme des Antriebsaggregats 94 erwärmt werden. Bei Still- stand des Antriebsaggregats 94 kann der Innenraum 78 über die erfindungsgemäße Klimaanlage 12 klimatisiert werden.Figure 2 shows a schematic representation of the motor vehicle 10 with the inventive air conditioner 12 according to the first embodiment. In Figure 2, in particular the installation position of the air conditioner 12 is illustrated. The air conditioner 12 according to the invention can be mounted in the trunk, preferably as a retrofittable unit. In addition to the described air conditioning system 12, the motor vehicle 10 has a conventional air conditioner 92, in which a compressor of a conventional refrigeration circuit is mechanically drivable by a drive unit 94, preferably an internal combustion engine. During the travel of the motor vehicle 10 and the associated operation of the drive unit 94, the interior space 78 can be cooled in a generally known manner via the conventional vehicle-mounted air conditioning system 92 or heated by waste heat of the drive unit 94. When the drive unit 94 is at a standstill, the interior space 78 can be conditioned via the air conditioning system 12 according to the invention.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung des Kraftfah- zeugs mit der erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden an dieser Stelle nur die Unterschiede des zweiten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel im Wesent- liehen dadurch, dass die Klimaanlage 12 unterhalb der Hutablage 76 hängend montiert ist. Dazu wird die Klimaanlage 12 direkt an die Hutablage 76, an ein (nicht dargestelltes) Karosserieblech oder an (nicht dargestellte) Karosserieverstrebungen montiert. Die Luftführung 74 kann ganz entfallen oder stark verkürzt werden, da die Luft direkt aus der Klimaanlage 12 über entsprechende Einlassöffnungen in der Hutablage 76 in den Fahrzeuginnenraum 78 strömen kann.FIG. 3 shows a schematic representation of the motor vehicle with the air conditioning system according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment. To avoid repetition, only the differences of the second embodiment from the first embodiment will be explained at this point. The second embodiment differs from the first embodiment substantially lent by the fact that the air conditioner 12 is mounted below the hat rack 76 hanging. For this, the air conditioner 12 is mounted directly to the parcel shelf 76, to a (not shown) body panel or to (not shown) body struts. The air guide 74 can be omitted entirely or greatly shortened, since the air can flow directly from the air conditioner 12 via corresponding inlet openings in the parcel shelf 76 in the vehicle interior 78.
Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm des Klimatisierungsbetriebs der erfindungsgemäßen Klimaanlage 12 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Die Routine aus Figur 4, welche von der elektronischen Steuereinheit ausgeführt wird, startet bei Schritt SlOO, wenn die Klimaanlage 12 manuell eingeschaltet wird. Bei Schritt SlOl wird bestimmt, ob das Antriebsaggregat 94 immer noch in Betrieb ist. Der Prozess fährt erst dann zu Schritt S102 fort, wenn die Abfrage in Schritt SlOl negativ ist. In Schritt S102 wird bestimmt, ob der Benutzter über einen Auswahlschalter oder eine entspre- chende Programmierung der Klimaanlage 12 einen automatischen Bereitschaftsbetrieb ausgewählt hat. Falls dies nicht der Fall ist, fährt der Prozess zu Schritt S103 fort, wo bestimmt wird, ob der Benutzer manuell eine Bereitschaftsklimatisierung ausgewählt hat. Ist dies nicht der Fall, dann fährt der Prozess zu Schritt S104 fort, wo bestimmt wird, ob der Benutzer manuell eine Wohlfühlklimatisierung ausgewählt hat. Falls dies mit "JA" zu beantworten ist, fährt der Prozess zu Schritt S105 fort, bei dem eine Wohlfühlklimatisierung durchgeführt wird. Bei dieser Wohlfühl- klimatisierung wird der Innenraum 78 des Kraftfahrzeugs 10 auf eine Wohlfühltemperatur (z.B. 180C) klimatisiert, indem eine Auswahl aus den verschiedenen Heiz- und Kühlmodi von der elektronischen Steuereinheit getroffen wird. Mit dem nachfolgenden Schritt S106 wird festgelegt, dass diese Wohlfühlklimatisierung automatisch gestoppt wird, wenn das Antriebsaggregat 94 gestartet wird. Wenn in Schritt S106 demnach bestimmt wird, dass das Antriebsaggregat 94 noch nicht läuft, wird in S107 bestimmt, ob die Klimaanlage 12 manuell abgestellt wurde. Bei einer manuellen Abschaltung - -FIG. 4 shows a flowchart of the air conditioning operation of the air conditioner 12 according to the first and second embodiments. The routine of FIG. 4 executed by the electronic control unit starts at step S100 when the air conditioner 12 is turned on manually. At step SIOL, it is determined whether the power plant 94 is still operating. The process does not proceed to step S102 until the query in step S101 is negative. In step S102, it is determined whether the user has selected an automatic standby mode via a selector switch or a corresponding programming of the air conditioner 12. If not, the process proceeds to step S103 where it is determined whether the user has manually selected standby air conditioning. If this is not the case, then the process proceeds to step S104, where it is determined whether the user has manually selected comfort climate control. If this is to be answered with "YES", the process proceeds to step S105, at which a comfort air-conditioning is performed. In this wellness air-conditioning the interior space 78 of the motor vehicle 10 is conditioned to a comfortable temperature (for example, 18 0 C), by a selection of the various heating and cooling modes is taken by the electronic control unit. The subsequent step S106 determines that this feel-good air conditioning is automatically stopped when the power plant 94 is started. Accordingly, if it is determined in step S106 that the power plant 94 is not running yet, it is determined in S107 whether the air conditioner 12 has been turned off manually. For a manual shutdown - -
endet der Prozess bei Schritt S112, ansonsten kehrt der Prozess zurück zu Schritt S105. Falls der Benutzer in Schritt S104 keine Wohlfühlklimatisierung gewählt hat, kehrt der Prozess zu Schritt SlOl zurück. Falls in Schritt S102 bestimmt wurde, dass eine automatische Bereitschaftsklimatisierung gewählt wurde, dann fährt der Prozess von dort zu Schritt S108 fort, wo bestimmt wird, ob von dem Benutzer manuell eine Wohlfühlklimatisierung gewählt wurde. Ist dies der Fall, dann fährt der Prozess zu Schritt S105 fort, wo die bereits beschriebene Wohlfühlklimatisierung durchgeführt wird. Falls in Schritt SlO8 bestimmt wird, dass der Benutzer keine Wohlfühlklimatisierung ausgewählt hat, dann fährt der Prozess zu Schritt S109 fort, wo die erfindungsgemäße Bereitschaftsklimatisierung durchgeführt wird. Bei dieser Bereitschaftsklimatisierung wird die Temperatur im Innenraum 78 auf eine Bereitschafts- Solltemperatur (z.B. 25°C) geregelt, die sich von der Wohlfühltemperatur unterscheidet. Dies wird realisiert, indem die elektronische Steuereinheit in geeigneter Weise aus den beschriebenen Heiz- und Kühlbetriebsarten auswählt. Ist die Außentemperatur hoch, dann ist die Bereitschafts- Solltemperatur größer als die Wohlfühltemperatur. Ist hingegen die Außentemperatur niedrig, dann ist die Bereitschafts-Solltemperatur geringer als die Wohlfühltemperatur. Somit wird beispielsweise bei hoher Außentemperatur einthe process ends at step S112, otherwise the process returns to step S105. If the user has not selected feel-good conditioning in step S104, the process returns to step S110. If it has been determined in step S102 that an automatic standby air conditioning has been selected, then the process proceeds from there to step S108, where it is determined whether a comfortable air conditioning has been manually selected by the user. If so, then the process proceeds to step S105, where the well-being conditioning described above is performed. If it is determined in step S108 that the user has not selected feel-good air-conditioning, then the process proceeds to step S109 where the standby air conditioning according to the present invention is performed. In this standby air conditioning, the temperature in the internal space 78 is controlled to a standby set temperature (e.g., 25 ° C) other than the comfort temperature. This is realized by suitably selecting the electronic control unit from the described heating and cooling modes. If the outside temperature is high, then the ready set temperature is greater than the comfort temperature. If, however, the outside temperature is low, then the ready set temperature is lower than the comfort temperature. Thus, for example, at high outside temperature
Aufheizen des Innenraumes 78 verhindert und im Bedarfsfall ein sehr schnelles Erreichen der Wohlfühltemperatur gewährleistet, weil der Innenraum 78 bereits "vorgekühlt" ist. Nach Schritt S109 fährt der Prozess zu Schritt SHO fort, wo überprüft wird, ob das Antriebsaggregat 94 gestartet wurde. Ist dies der Fall, dann kehrt der Prozess zu Schritt SlOO zurück. Ansonsten fährt der Prozess zu Schritt SlIl fort, wo bestimmt wird, ob der Benutzer die Klimatisierung manuell abgestellt hat - wenn "JA", dann endet der Prozess - -Heating the interior 78 prevents and, if necessary, ensures a very fast reaching the comfort temperature, because the interior 78 is already "pre-cooled". After step S109, the process proceeds to step SH0, where it is checked whether the power plant 94 has been started. If so, then the process returns to step S100. Otherwise, the process proceeds to step S11, where it is determined whether the user has turned off the air conditioning manually - if "YES", then the process ends - -
bei Schritt S112 und wenn "NEIN" , dann kehrt der Prozess zu Schritt SlO8 zurück.at step S112 and if "NO", then the process returns to step S108.
Der bevorzugte Betrieb der Klimaanlage 12 sieht in der Pra- xis so aus, dass eine automatische Bereitschaftsklimatisierung gewählt ist. Wird das Antriebsaggregat 94 betrieben, dann kann der Innenraum 78 über die auf das Fahrzeug optimierte, sehr effektive und speziell ausgelegte Klimaanlage 92 klimatisiert werden. Sobald das Antriebsaggregat 94 ab- gestellt wird (und die Insassen das Kraftfahrzeug 10 eventuell verlassen) , startet die Klimaanlage 12 die Bereitschaftsklimatisierung, die den Innenraum bei hoher Außentemperatur auf beispielsweise 250C kühlt. Dieser Bereit- Schaftsklimatisierungsbetrieb kann mit 60 Litern Brennstoff problemlos 12 Tage im Dauerbetrieb erfolgen. Der Bereit- Schaftsklimatisierungsbetrieb wird solange durchgeführt, bis der Benutzer kurz vor Fahrtantritt eine Wohlfühlklimatisierung wählt, die dann den Innenraum 78 auf beispielsweise 18°C kühlt. Die Wohlfühlklimatisierung wird dann so- lange durchgeführt bis das Antriebsaggregat 94 wieder gestartet wird.The preferred operation of the air conditioning system 12 in practice is to select automatic standby air conditioning. If the drive unit 94 is operated, then the interior space 78 can be conditioned via the vehicle-optimized, very effective and specially designed air conditioning system 92. As soon as the drive unit 94 is switched off (and the occupants possibly leave the motor vehicle 10), the air conditioning system 12 starts the standby air conditioning, which cools the interior space to, for example, 25 ° C. at a high outside temperature. This ready-to-operate air conditioning operation can be carried out with 12 liters of fuel without any problems for 12 days in continuous operation. The standby air conditioning operation is performed until the user selects well-being air conditioning just before driving, which then cools the interior 78 to, for example, 18 ° C. The comfort air conditioning is then carried out until the drive unit 94 is restarted.
Obwohl vorstehend beschrieben wurde, dass die Klimaanlage 12 nur im Stand, d.h. bei Stillstand des Antriebsaggregats 94, betrieben wird, ist dies nur die bevorzugte Betriebsweise und es ist auch möglich, die Klimaanlage 12 während des Betriebs des Antriebsaggregats 94 zu betreiben.Although it has been described above that the air conditioner 12 is only in the stand, i. is operated at standstill of the drive unit 94, this is only the preferred mode of operation and it is also possible to operate the air conditioner 12 during operation of the drive unit 94.
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. ^ _The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the drawings and in the claims may be essential to the realization of the invention both individually and in any combination. ^ _
Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Kraftfahrzeug10 motor vehicle
12 Klimaanlage 14 Brennstoffzellensystem12 air conditioning 14 fuel cell system
16 Kältekreis16 cooling circuit
18 Reformer18 reformers
20 Brennstoffsträng20 fuel strands
22 Brennstoffsträng 24 Oxidationsmittelstrang22 fuel strand 24 oxidant strand
26 Brennstoffzellenstapel26 fuel cell stack
28 Kathodenzuluftsträng28 Cathodic airflow
30 Elektrische Leitung30 Electric line
32 Elektromotor 34 Batterie32 electric motor 34 battery
36 Elektrische Heizeinrichtung36 Electric heater
38 AnodenabgasStrang38 anode exhaust gas stream
40 Mischeinheit40 mixing unit
42 Nachbrenner 44 Brennstoffsträng42 afterburner 44 fuel strands
46 Oxidationsmittelstrang46 Oxidizing agent strand
48 Mischeinheit48 mixing unit
50 Kathodenabluftstrang50 cathode exhaust line
52 Wärmetauscher 54 Abgasauslass52 heat exchanger 54 exhaust outlet
56 Kompressor56 compressor
58 Kondensator58 capacitor
60 Expansionsorgan60 expansion organ
62 Verdampfer 64 Gebläse62 evaporator 64 blower
66 Außenluftleitung66 outside air line
68 Stelleinrichtung68 adjusting device
70 Luftström70 air streams
72 Stelleinrichtung _72 adjusting device _
74 Luftführung74 air duct
76 Hutablage76 hat rack
78 Fahrzeuginnenraum78 vehicle interior
80 Sitzbank80 seat
82 Luftführung82 air duct
84 Luftführung84 air duct
86 Gebläse86 blowers
88 Luftström88 air flow
90 Luftführung90 air duct
92 Herkömmliche Klimaanlage92 Conventional air conditioning
94 Antriebsaggregat 94 drive unit

Claims

ANSPRUCHE
1. Klimaanlage (12) für ein Kraftfahrzeug (10), mit einer Brennstoffzelle (26) , dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage (12) dazu ausgelegt ist, im Kofferraum des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet zu sein.An air conditioning system (12) for a motor vehicle (10), comprising a fuel cell (26), characterized in that the air conditioning system (12) is adapted to be arranged in the trunk of the motor vehicle (10).
2. Kraftfahrzeug (10) mit einer Klimaanlage (12), welche eine Brennstoffzelle (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage (12) im Kofferraum des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet ist.2. Motor vehicle (10) with an air conditioner (12), which has a fuel cell (26), characterized in that the air conditioner (12) in the trunk of the motor vehicle (10) is arranged.
3. Kraftfahrzeug (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage (12) in Fahrzeuglängsrichtung gesehen unterhalb einer Hutablage (76) des Kraftfahrzeugs (10) und hängend montiert ist. 3. Motor vehicle (10) according to claim 2, characterized in that the air conditioning system (12) seen in the vehicle longitudinal direction below a hat rack (76) of the motor vehicle (10) and is mounted suspended.
PCT/DE2007/001384 2006-09-27 2007-08-03 Air-conditioning system for a motor vehicle WO2008037238A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006045674A DE102006045674A1 (en) 2006-09-27 2006-09-27 Air conditioning for a motor vehicle
DE102006045674.2 2006-09-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008037238A1 true WO2008037238A1 (en) 2008-04-03

Family

ID=38668938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2007/001384 WO2008037238A1 (en) 2006-09-27 2007-08-03 Air-conditioning system for a motor vehicle

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006045674A1 (en)
WO (1) WO2008037238A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010011481A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 Volkswagen Ag Electric vehicle has electric drive source, by which electric vehicle is drivable, and passenger cabin, in which passengers of electric vehicle are received

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007051363A1 (en) * 2007-10-26 2009-05-07 Enerday Gmbh Receiving device for a fuel cell module and coupled to the receiving device fuel cell module

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2743589A (en) * 1949-12-10 1956-05-01 Keco Ind Inc Vehicle refrigerating apparatus
US5673747A (en) * 1994-09-30 1997-10-07 Japan Climate Systems Corporation Rear air-conditioning unit for use in vehicle
US20030168844A1 (en) * 2001-12-07 2003-09-11 Borroni-Bird Christopher E. Chassis with energy-absorption zones
DE10258195B3 (en) * 2002-12-12 2004-07-22 Webasto Thermosysteme International Gmbh Interior heating and cooling system for motor vehicle, has by-pass line that bridges the segment of heat transfer circuit which runs through an internal combustion engine to form an isolated circuit in a bridged operating state
EP1527919A1 (en) * 2003-10-28 2005-05-04 Webasto AG Roof module for a vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2804756A (en) * 1953-12-29 1957-09-03 Eaton Mfg Co Package unit vehicle air conditioning apparatus
US5142881A (en) * 1990-03-31 1992-09-01 Mazda Motor Corporation Automobile air conditioning system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2743589A (en) * 1949-12-10 1956-05-01 Keco Ind Inc Vehicle refrigerating apparatus
US5673747A (en) * 1994-09-30 1997-10-07 Japan Climate Systems Corporation Rear air-conditioning unit for use in vehicle
US20030168844A1 (en) * 2001-12-07 2003-09-11 Borroni-Bird Christopher E. Chassis with energy-absorption zones
DE10258195B3 (en) * 2002-12-12 2004-07-22 Webasto Thermosysteme International Gmbh Interior heating and cooling system for motor vehicle, has by-pass line that bridges the segment of heat transfer circuit which runs through an internal combustion engine to form an isolated circuit in a bridged operating state
EP1527919A1 (en) * 2003-10-28 2005-05-04 Webasto AG Roof module for a vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010011481A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 Volkswagen Ag Electric vehicle has electric drive source, by which electric vehicle is drivable, and passenger cabin, in which passengers of electric vehicle are received

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006045674A1 (en) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008037238A1 (en) Air-conditioning system for a motor vehicle
DE102006045755B4 (en) Air conditioning for a motor vehicle
EP1946949B1 (en) Air-conditioning system for a vehicle
WO2008058497A2 (en) Motor vehicle with an air-conditioning system and method for the standstill air-conditioning of a motor vehicle
WO2008037243A1 (en) Air-conditioning system for a motor vehicle
WO2008037242A1 (en) Air-conditioning system for standstill air-conditioning of a motor vehicle
EP1950065A1 (en) Air conditioning for a motor vehicle
DE102007005873B4 (en) Motor vehicle with an air conditioner
WO2008037244A1 (en) Air-conditioning system for a motor vehicle
EP1958805A1 (en) Motor vehicle with an air conditioning system for air conditioning when parked
WO2008037248A1 (en) Air-conditioning system for a motor vehicle
DE102006051740B4 (en) Process for regenerating a reformer and air conditioning
WO2008037246A1 (en) Air-conditioning system for a motor vehicle
WO2008101476A2 (en) Air conditioning unit for a motor vehicle
WO2008040268A1 (en) Air conditioner for a motor vehicle
EP1942021A1 (en) Air-conditioning system for a motor vehicle
DE102007004127A1 (en) Method of controlling an air conditioner
WO2008037247A1 (en) Air-conditioning system for a motor vehicle
EP1944178A1 (en) Air conditioning system for a vehicle
WO2008052498A1 (en) Method for regenerating a reformer

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07785688

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07785688

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1