WO2017005895A1 - Mobile arbeitsmaschine mit einer klimatisierungs- und/oder heizeinrichtung und verfahren zur klimatisierung einer solchen arbeitsmaschine - Google Patents

Mobile arbeitsmaschine mit einer klimatisierungs- und/oder heizeinrichtung und verfahren zur klimatisierung einer solchen arbeitsmaschine Download PDF

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WO2017005895A1
WO2017005895A1 PCT/EP2016/066254 EP2016066254W WO2017005895A1 WO 2017005895 A1 WO2017005895 A1 WO 2017005895A1 EP 2016066254 W EP2016066254 W EP 2016066254W WO 2017005895 A1 WO2017005895 A1 WO 2017005895A1
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WO
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air
heating
air conditioning
work machine
cooling
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PCT/EP2016/066254
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Weiss
Martin Krobok
Marco Ranalli
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Gentherm GmbH
Original Assignee
Gentherm GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0759—Details of operating station, e.g. seats, levers, operator platforms, cabin suspension

Definitions

  • the present invention relates to a mobile work machine with a
  • Air conditioning and / or heating device with the features of independent claim 1.
  • the invention relates to a method for conditioning, cooling and / or heating at least partial sections of a cabin interior of a cab provided with transparent surfaces of a mobile machine with the features of the independent method claim.
  • the present invention is particularly concerned with the air conditioning, cooling and / or heating of electrically, electromotively and / or electro-hydraulically operated small work machines, such as forklifts or forklift trucks or agricultural and / or construction mobile use
  • the machine can be used year round in outdoor areas and / or in hot or cool environments.
  • DE 10 2013 102 267 A1 discloses a mobile working machine with a heating device for heating the air of a driver's cab, whose
  • Heating heat exchanger uses a hydraulic circuit as a heat source.
  • a primary object of the invention in view of the disadvantages of the prior art is to provide the most energy-efficient air conditioning of closed cabins of mobile machines, but still have sufficient power to produce and maintain a comfortable for a user temperature profile at least in its immediate Environment and / or the surfaces it contacts.
  • the invention proposes a mobile and / or self-propelled working machine with at least one, one with transparent Area-equipped cabin at least partially enclosed workplace with control and / or actuation elements for a working machine controlling and / or leading person with the features of independent claim 1 before.
  • inventive work machine has an electric motor and / or
  • the mobile working machine has an electrically operated air conditioning and / or heating device which air-conditioning, cooling and / or heating at least partial sections of the cabin interior.
  • This electrically operated air conditioning and / or heating device is energetically coupled to the travel drive and / or the at least one drive for the gripping, lifting and / or handling elements and / or tools and / or power supply components of the work machine.
  • the mobile work machine according to the present invention can be formed, for example, by an industrial truck or industrial truck, by a farm, forestry and / or construction industry work machine such as a mini excavator, an agricultural tractor or farm machine or almost any other mobile machine closed cabin requires air conditioning.
  • a farm, forestry and / or construction industry work machine such as a mini excavator, an agricultural tractor or farm machine or almost any other mobile machine closed cabin requires air conditioning.
  • Work machine means in particular the use of waste heat, which may be incurred in the electric drives.
  • the defined energetic coupling can also mean the use of waste heat emitted by more or less strongly warming electrical energy stores during operation.
  • the term used for the energetic coupling beyond the use of a common electrical system for the electric motor and / or electro-hydraulic drives of the working machine (this can
  • the air conditioning and / or heating at least sections of the
  • Cabin interior at least temporarily subjected to air conditioning, cooling and / or heating air.
  • These subsections of the cabin interior can in particular be areas in which the driver or the operator resides, in particular his head area, since this requires special temperature control measures due to the pronounced heat emission at low temperatures.
  • the said subsections can also be window surfaces, since they can quickly tend to fog or freeze, especially in the usually used single glazing, especially at low temperatures.
  • the air conditioning and / or heating device with at least one
  • thermoelectric element equipped or coupled.
  • thermoelectric element can be used to condition the air in the cabin interior and / or to temper parts with which the person comes in physical contact, e.g. Backrest, armrest, steering wheel etc.
  • thermoelectric element a thermoelectric converter, which is also referred to as Peltier element.
  • Peltier element can be used for cooling as well as for heating the surfaces contacted with them, optionally for cooling or heating the air passed to them. If previously from an energetic coupling in the mobile
  • thermoelectric elements that in In this case, it can be used either for the conversion of thermal energy into electrical energy (so-called Seebeck effect). It should therefore be emphasized at this point that not only the air conditioning and / or heating device with such
  • thermoelectric element or with a plurality of thermoelectric elements
  • Electro-hydraulic drive and / or at least one electric motor and / or electro-hydraulic drive for gripping, lifting and / or handling elements and / or gripping, lifting and / or handling tools of the mobile machine, optionally also power supply components of the mobile machine equipped with such thermoelectric elements can be to the waste heat of this
  • the air conditioning and / or heating device used in the mobile work machine according to the invention can optionally be a more or less conventional system with heat exchangers and circulated by compressors and pumps liquid cooling or heat exchange medium.
  • the air-conditioning and / or heating device used may also be such a system which builds up partially or completely on Peltier elements or works with them. Combinations of these systems are possible, such as.
  • a more or less conventional system with heat exchangers and circulated by compressors and pumps liquid cooling or heat exchange medium.
  • the air-conditioning and / or heating device used may also be such a system which builds up partially or completely on Peltier elements or works with them. Combinations of these systems are possible, such as.
  • a further embodiment working machine provides that at least one of the front side of the working machine controlling and / or leading person located transparent surface of the cabin with air conditioning, cooling and / or heating air
  • a blower device for freeing panes of the vehicle cabin of condensed moisture and / or for the removal of
  • thermoelectric device Pulltier / Seebeck
  • the air conditioning and / or heating device used in the mobile work machine can be coupled to a dehumidifier, which can extract the moisture contained therein from an environment and transported into the cabin interior air conditioning, cooling and / or heating air.
  • the for the Dehumidifying usable thermoelectric elements are particularly energy-efficient and, for example, compared to PTC dehumidifiers with significantly reduced power consumption much more effective and faster.
  • the mobile working machine can be designed in such a way that at least partial sections of the cabin interior and / or interior and / or at least parts of the control and / or actuating elements or individual control and / or actuating elements for the work machine controlling and / or leading person and / or parts of the cabin interior equipment with which the person is at least temporarily in physical contact, equipped with at least one thermoelectric element (Peltier element) or coupled.
  • the at least one thermoelectric element for example, be designed as a heating device for heating at least one interior component of the cabin, wherein it in particular for heating or heating of the person associated and / or at least temporarily in contact with it Interior component may be formed, optionally using the waste heat of a
  • Working machine can provide that the air conditioning and / or heating device generates at least one bundled air flow on the hands, arms and / or the head of the person.
  • the air conditioning or cooling or heating of the air flow with at least one thermoelectric
  • a central on-board air-conditioning module can heat, ventilate and / or cool the entire driver's cab or only partial areas of this driver's cab, with the single-glazing unit as a rule being used to a large extent or cooling energy is lost again.
  • a great deal of energy must be expended, especially in the case of large temperature differences between the environment and the cabin interior.
  • the contact surfaces in winter uncomfortably cold (control knob) or in the summer can be unbearably hot.
  • Another desirable effect of the air conditioning device according to the invention may be the dehumidification of the conditioned air delivered to the cabin.
  • a Particularly advantageous option of the air conditioning / heating device according to the invention consists in a decentralized, close-to-body heating and / or air conditioning and in a use of waste heat, since this can help to save a large part of the electrical energy to be expended according to the above-mentioned invention objectives.
  • it can be sufficient for the application described to spend an electric heating power of only about 200 to 400 watts, while conventional heaters have an electrical energy requirement of up to 1500 watts, and this with improved comfort conditions for the person in the cabin or for the driver of the mobile work machine.
  • Air conditioning and / or heating may be in the use of waste heat of the power electronics.
  • the heat sink used there can be flowed through, for example, with the liquid and so give off the heat, which would otherwise be discharged with fans to the ambient air and would be lost.
  • Working machines as these also show a noticeable heating in operation to 80 ° C or more of the hydraulic fluid used as hydraulic fluid and / or as drive fluid for hydrodynamic drives.
  • the climatic function is extremely important, especially in partially glazed or fully glazed cabins when exposed to sunlight.
  • the inventively designed air conditioning device can be operated with very little electrical energy, which is particularly advantageous in electrically powered mobile work machines, since their electrical energy storage (accumulator) must provide their electrical energy over many hours, without to be reloaded. Only in this way can uninterrupted operation of the working machine be ensured, for example, via a continuous eight-hour shift.
  • Another particularly advantageously usable option of the present invention is the use of an equipment variant to be designated as a climatic seat, since it exhibits a particularly effective heating, cooling or air-conditioning effect with very little energy expenditure for the air-conditioning.
  • thermoelectric elements may be to use it in heating mode to remove fogging from the panes while directing a highly concentrated cold jet of air at the head and / or hands of the person during cooling operation can.
  • body parts are usually undressed and give off more than a third of the body heat. The local cooling supplies in this way at relatively low
  • the present invention comprises a mobile work machine with a
  • Blower device for freeing disks of a vehicle cabin from condensed moisture by means of at least one thermoelectric device (Peltier / Seebeck).
  • the invention comprises a mobile work machine with a heating device for heating at least one interior component of a vehicle cabin by means of at least one thermoelectric device and optionally using the waste heat of a hydraulic or electronic device of the working machine or the
  • the present invention comprises a mobile work machine with a blower device for generating a bundled air flow, which is directed to the hands or head of a passenger, with at least one thermoelectric device for cooling or heating the air flow.
  • the temperature can be decentralized and close to the body, so that with less energy use better effect is achieved than, for example.
  • the decentralized temperature control devices preferably have a fan that brings the conditioned air to the person, and a Peltier element that heats or cools the air.
  • the waste heat can, for example.
  • Traction battery electronics or hydraulic fluid are used to support the Peltier elements in their heat pump property.
  • the waste heat thus supports the heating effect and saves in this way electrical energy.
  • two or more Peltier units can be connected in series.
  • the air first flows through a cooling heat exchanger, where the moisture condenses out and drips off.
  • the cooling water is warmed up.
  • the cold, dehumidified air then flows through a second, heating heat exchanger, becomes extremely dry and thus eliminates the fog on the disc, wherein the second heating Peltier unit is supported by the heat from the first on the cold side supportive.
  • a very effective dehumidifier can be displayed.
  • Heating mode to be operated. Then the air is preheated in the first heat exchanger and heated in the second, so that it comes extremely dry to the disc.
  • both Peltier units can be switched to cooling mode, keeping the windscreen constantly cold. Exterior fogging (cold windshield in summer) can be eliminated with the windshield wiper and interior fogging is prevented by the constant conditions.
  • the system can be a so-called Aquamatik, which means a single or centralized water filling.
  • Aquamatik means a single or centralized water filling.
  • an electrolyte circulation can occur; In this case, the air pumped into the battery causes mixing of the battery acid.
  • the advantage is a faster charge and reduced maintenance through lower water consumption.
  • the water hoses can be concealed like the electrical wiring.
  • a suitable liquid such as.
  • a water-glycol mixture antioxidant, corrosion protection
  • the invention furthermore proposes a method for conditioning, cooling and / or heating at least partial sections of a cabin interior of a cab provided with transparent surfaces of a mobile, mobile and / or self-propelled work machine.
  • Work machine has an electromotive and / or electro-hydraulic
  • the inventive method provides an energetic
  • Power supply components of the working machine with an electrically operated the sub-sections of the cabin interior at least temporarily air-conditioning, cooling and / or heating and / or air conditioning, cooling and / or heating air conditioning air conditioning and / or heating ago.
  • thermoelectric element can, for example, the air for the
  • Cabin air conditioning and / or parts with which the person comes into physical contact e.g. Backrest, armrest, steering wheel etc.
  • the method can provide that at least one area in the
  • Cabin interior at least temporarily with air conditioning, cooling and / or heating air is applied, in which there is a head and / or upper body of the machine controlling and / or leading person.
  • At least one transparent surface of the cabin located at the front of the person controlling and / or guiding the work machine can at least temporarily be exposed to air conditioning, cooling and / or heating air.
  • a blower device can be used, which can serve to free panes of a vehicle cabin of condensed moisture by means of at least one thermoelectric device (Peltier / Seebeck).
  • the method may further provide that the air conditioning and / or
  • Heating device is coupled to a dehumidifier, which extracts the sucked from an environment and transported into the cabin interior air conditioning, cooling and / or heating air contained therein moisture.
  • thermoelectric element tempered, cooled and / or heated.
  • the at least one thermoelectric element can be designed as a heating device for heating at least one interior component of the cabin and work under optional use of the waste heat of a hydraulic or electronic device of a work vehicle (in particular an electrically driven forklift).
  • the method may further provide that the air conditioning and / or heating device generates at least one bundled air stream on the hands, arms and / or head of the person.
  • Heating device may be equipped with at least one thermoelectric device for cooling or heating of the air flow.
  • Another useful option of the method according to the invention can provide that the waste heat generated by the electromotive and / or electrohydraulic traction drive and / or by the at least one electromotive and / or electrohydraulic drive for gripping, lifting and / or handling elements and / or tools of the working machine ( existing heat sources, such as hydraulic fluid, waste heat of Electronics or drive battery) is energetically used for air conditioning, heating and / or cooling of the air in the cabin interior air conditioning, cooling and / or heating air.
  • existing heat sources such as hydraulic fluid, waste heat of Electronics or drive battery
  • the method may optionally provide that in a heating mode the waste heat from components of the working machine, e.g. the drive battery, the
  • thermoelectric Electronics or hydraulic fluid
  • thermoelectric elements which are selectively or preferably individually controllable and adjustable in their cooling effect or in their heating effect. Not all of the above mentioned need to be understood as optional thermoelectric elements
  • the carrier fluid flowing through the heat exchanger can be conveyed, by means of a circulating pump or another suitable conveying device, to a cold-air shower, which is part of the air-conditioning and / or heating device that controls the cabin interior.
  • the cooled carrier fluid passed through the heat exchanger may be routed to a seat and / or armrests that are part of the workstation for the person.
  • Both the cold air shower and the seat such as the armrest or the armrests can optionally each assigned a thermoelectric element be, which are each coupled to the cooling circuit and can provide effective cooling of the respective components.
  • An optional switching valve in the cooling circuit can decouple further components of the working machine from the cooling circuit, which can preferably be connected in a heating mode with the heating circuit.
  • the vehicle interior and / or the windshield can each be equipped with separate thermoelectric elements, which in turn can cool these areas of the cabin interior, if necessary.
  • a heating mode is essentially characterized in that the
  • Heat exchangers is heated.
  • one of the heat exchangers can be assigned to an electrical energy store (accumulator) for supplying electrical energy to the drive of the working machine.
  • This drive can turn a separate
  • Another heat exchanger can one
  • the switching valve is switched accordingly, that not the interior air cooling heat exchanger is flowed through by the carrier fluid, but the just mentioned further heat exchanger or at least one of these heat exchangers.
  • the carrier fluid flowing through at least one of the heat exchangers is conveyed, on the one hand, to a hot air shower by means of the circulating pump or another suitable conveyor, the part of the
  • Cabin interior air-conditioning and / or heating device is.
  • the heated carrier fluid conducted through at least one of the heat exchangers may be directed to the seat and / or the armrest, which are part of the workstation for the person.
  • the heating circuit can optionally with other parts of the
  • thermoelectric element which are each coupled to the heating circuit and can provide effective heating of the respective components.
  • the vehicle interior and / or the windshield can each be equipped with separate thermoelectric elements, which in turn can heat these areas of the cabin interior, if necessary.
  • thermoelectric elements which in turn can heat these areas of the cabin interior, if necessary.
  • Actuators of the working machine are.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of essential components of an embodiment variant of a mobile working machine according to the invention.
  • Fig. 2 shows the interacting components of the mobile
  • Fig. 3 shows the cooperating components of the mobile work machine in a heating mode.
  • FIG. 1 illustrates the essential ones
  • a dash-dotted box mobile work machine 10 may, for example.
  • a truck or industrial truck, an agricultural, forestry and / or building economics work machine such as.
  • a mini excavator, an agricultural tractor or farm machine or almost any other mobile machine be whose closed cabin 12 requires air conditioning.
  • the at least partially closed cabin 12 of the mobile working machine 10 according to the invention is equipped with transparent surfaces 14, which are usually formed by windows 16.
  • the cabin 12 encloses a workstation 18 with control and / or actuation elements 20 for a person controlling and / or guiding the work machine 10.
  • the work machine 10 can optionally have an electric motor and / or electro-hydraulic drive 24 and / or at least one electromotive and / or electro-hydraulic drive 26 for gripping, lifting and / or handling elements and / or gripping, lifting and / or handling tools of the work machine 10 have. Furthermore, the mobile work machine 10 has an electrically operated
  • Air conditioning and / or heating device 28 the at least sections of the cabin interior 30 and optionally also parts of the control and / or
  • Actuators 20 in the cabin interior 30 air conditioning, cool and / or can heat.
  • the electrically operated air conditioning and / or heating device 28 is energetically coupled to the travel drive 24 and / or the at least one drive 26 for the gripping, lifting and / or handling elements and / or tools and / or power supply components 32 of the work machine 10 , which is indicated by the connecting arrows 34, 36 and 38.
  • the air-conditioning and / or heating device 28 of the mobile work machine 10 is intended to apply at least partial sections of the cabin interior 30 at least temporarily with air conditioning, cooling and / or heating air 40. These sections of the cabin interior 30 may in particular be areas in which the driver or the operator 22 is staying, in particular his
  • partial sections may also be the window surfaces 16, since they may tend to fog or freeze quickly, especially at the usually used single glazing, especially at low temperatures.
  • thermoelectric element 42 means a thermoelectric converter, which is also referred to as Peltier element. Depending on the selected current direction or polarity, such Peltier elements can be used for cooling as well as for heating the surfaces contacted with them, optionally for cooling or heating the air passed to them.
  • FIGS. 2 and 3 Numerous thermoelectric elements 42 are indicated in FIGS. 2 and 3, which are preferably individually controllable and adjustable in their cooling effect (FIG. 2) or in their heating effect. Not all of those shown in Figures 2 and 3
  • thermoelectric elements 42 must be present; The illustrations show an equipment that can be understood as maximum equipment.
  • FIG. 2 shows the one another
  • the cooling mode (FIG. 2) is essentially characterized in that the interior air in the cabin interior 30 is cooled by means of a heat exchanger 44.
  • the flowing through the heat exchanger 44 carrier fluid is by means of a
  • Circulation pump 46 or other suitable conveyor on the one hand transported to a cold air shower 48, which is part of the cabin interior 30 air-conditioning conditioning and / or heating device 28.
  • a cold air shower 48 which is part of the cabin interior 30 air-conditioning conditioning and / or heating device 28.
  • Heat exchanger 44 led cooled carrier fluid to a seat 50 and / or to an armrest 52 or to a pair of armrests 52 are passed, the part of the
  • FIG. 2 also shows an optional coupling of the
  • Both the cold air shower 48 and the seat 50 such as the armrest 52 and the armrests 52 may optionally be assigned a respective thermoelectric element 42, which are each coupled to the cooling circuit and for effective cooling of the respective components 48, 50 and / or 52 can provide.
  • Cooling circuit decoupled further components of the working machine 10 from the cooling circuit; These further components are explained in more detail below with reference to FIG. 3.
  • the vehicle interior 54 and / or the windshield 58 may each be provided with separate thermoelectric elements 42, which in turn may additionally cool those areas of the cabin interior 30, if necessary.
  • thermoelectric elements 42 which in turn may additionally cool those areas of the cabin interior 30, if necessary.
  • the steering wheel 62 and / or the lever 64 selectively associated thermoelectric elements are not visible in Fig. 2.
  • the heating mode is essentially characterized in that the interior air in the cabin interior 30 by means of at least one of several
  • Heat exchangers 66, 68 and / or 70 is heated.
  • the heat exchanger 66 is associated with an electrical energy store 72 (accumulator) for the electrical power supply of the drive 24 and / or 26 of the work machine 10.
  • This drive 24 and / or 26 is in turn assigned a separate heat exchanger 70.
  • Another heat exchanger 68 may be associated with power electronics 74 of the mobile work machine 10. The switching valve 60 is switched accordingly, that not the top heat exchanger 44 is flowed through by the carrier fluid, but the lower lying heat exchanger 66, 68 and / or 70 or at least one of these heat exchangers 66, 68 and / or 70th
  • the carrier fluid flowing through at least one of the heat exchangers 66, 68 and / or 70 is suitable by means of the circulation pump 46 or another
  • the heated carrier fluid conducted through at least one of the heat exchangers 66, 68 and / or 70 may be routed to the seat 50 and / or armrest 52 and armrests 52 respectively, which is part of the workstation 18 for the person 22 (not shown; see Fig. 1).
  • FIG. 3 further shows an optional coupling of the
  • Both the Warmluftdusche 49 and the seat 50 as the armrest 52 may optionally be associated with a respective thermoelectric element 42, which are each coupled to the heating circuit and for effective Warming of the respective components 49, 50 and / or 52 can provide.
  • the vehicle interior 54 and / or the windshield 58 may each be provided with separate thermoelectric elements 42, which in turn may additionally heat those areas of the cabin interior 30, if necessary.
  • the same principle applies to the steering wheel 62 and / or for the indicated lever 64, which are both components of previously mentioned (FIG. 1) control and / or actuation elements 20 of the work machine 10.
  • the thermoelectric elements optionally associated with the steering wheel 62 and / or the lever 64 are not discernible in FIG. 2, but these parts can optionally also be heated.
  • electromotive drive electro-hydraulic drive 26 electromotive drive, electro-hydraulic drive (for gripping,
  • thermoelectric element Peltier element

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Abstract

Mobile Arbeitsmaschine (10) mit mindestens einem, von einer mit transparenten Flächen (14) ausgestatteten Kabine (12) zumindest teilweise umschlossenen Arbeitsplatz (18) mit Steuer- und/oder Betätigungselementen (20) für eine die Arbeitsmaschine (10) steuernde und/oder führende Person (22) offenbart. Die Arbeitsmaschine (10) weist einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Fahrantrieb (24) und/oder wenigstens einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Antrieb (26) für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -werkzeuge sowie eine elektrisch betriebene, energetisch mit dem Fahrantrieb (24) und/oder dem wenigstens einen Antrieb (26) für die Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -werkzeuge und/oder mit Energieversorgungskomponenten (32) der Arbeitsmaschine (10) gekoppelte, zumindest Teilabschnitte eines Kabineninnenraums (30) klimatisierende, kühlende und/oder erwärmende Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung (28) auf. Es ist zudem ein Verfahren zur Klimatisierung, Kühlung und/oder Beheizung zumindest von Teilabschnitten eines Kabineninnenraums (30) einer mit transparenten Flächen (14) ausgestatteten Kabine (12) einer solchen mobilen Arbeitsmaschine (10) offenbart.

Description

Mobile Arbeitsmaschine mit einer Klimatisierungs- u nd/oder Heizeinrichtung u nd Verfahren zur Klimatisierung ei ner solchen Arbeitsmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Arbeitsmaschine mit einer
Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 . Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Klimatisierung, Kühlung und/oder Beheizung zumindest von Teilabschnitten eines Kabineninnenraums einer mit transparenten Flächen ausgestatteten Kabine einer mobilen Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 9.
Die vorliegende Erfindung befasst sich insbesondere mit der Klimatisierung, der Kühlung und/oder Heizung von elektrisch, elektromotorisch und/oder elektrohydraulisch betriebenen Kleinarbeitsmaschinen, wie etwa Gabelstaplern bzw. Flurförderfahrzeugen oder landwirtschaftlich und/oder bauwirtschaftlich einsetzbaren mobilen
Arbeitsmaschinen.
Derartige mobile Arbeitsmaschinen sind in den unterschiedlichsten
Ausführungsvarianten bekannt. Häufig sind solche mobilen Arbeitsmaschinen mit geschlossenen Fahrerkabinen ausgestattet, die allerdings zur Abschirmung des
Benutzers vor Witterungseinflüssen sowie zur Sicherstellung einer ausreichenden Arbeitssicherheit und eines ausreichenden Arbeitskomforts für den Benutzer mit Klimatisierungsvorrichtungen ausgestattet sein müssen. Auf diese Weise kann die Maschine ganzjährig in einem Freigelände und/oder in besonders heißen oder kühlen Umgebungen eingesetzt werden.
Herkömmliche Klimaanlagen, die mit gasförmigen Kältemitteln, Verdichtern und Wärmetauschern arbeiten, lassen sich allerdings leichter mit verbrennungsmotorischen Antrieben kombinieren als mit batterieelektrischen Antrieben, wie sie insbesondere bei Flurförderfahrzeugen wie Gabelstaplern o. dgl. zum Einsatz kommen. Während bei einem Verbrennungsmotor der Kompressor einer Klimaanlage problemlos als Nebenaggregat angetrieben werden kann, entzieht ein elektromotorisch betriebener Kompressor eines batterieelektrisch betriebenen mobilen Arbeitsgerätes dem elektrischen
Energiespeichersystem auf Dauer einen erheblichen Energieanteil, was die maximale Betriebsdauer des mobilen Arbeitsgerätes in unerwünschter Weise reduzieren kann. Der Stand der Technik kennt beispielsweise aus der DE 10 2012 108 535 A1 , aus der DE 10 2012 108 908 A1 verschiedene Varianten von Klimatisierungsvorrichtungen für mobile Arbeitsmaschinen.
Darüber offenbart die DE 10 2013 102 267 A1 eine mobile Arbeitsmaschine mit einer Heizvorrichtung zur Erwärmung der Luft einer Fahrerkabine, deren
Heizwärmetauscher einen Hydraulikkreislauf als Wärmequelle nutzt.
Den bekannten Heiz-, Kühl- oder Klimatisierungssysteme für die Kabinen mobiler Arbeitsmaschinen ist allerdings der relativ hohe Energieverbrauch gemeinsam, sofern die Kabinentemperaturen unter allen auftretenden äußeren Klimabedingungen ständig in einem für den Benutzer komfortablen Bereich gehalten werden sollen. Hinzu kommt bei stark oder weitgehend vollständig verglasten Kabinen der ausgeprägte Verlust an Heizoder Kühlenergie, da durch die üblicherweise verbaute Einfachverglasung ein hoher Anteil an aufgewendeter Klimatisierungsenergie verloren geht. Zur Aufrechterhaltung der Klimatisierungsbedingungen in der Kabine muss deshalb ein ständiger Ausgleich geschaffen werden. Zudem neigt die Einfachverglasung im Winter generell zum
Beschlagen, was durch weiteren Energieaufwand für Heizgebläse kompensiert werden muss.
Hinzu kommen Komfortnachteile, da insbesondere nach dem Start der Maschine bzw. bei Arbeitsbeginn die Sitzflächen und/oder die Kontaktflächen der
Betätigungselemente im Winter unangenehm kalt und im Sommer oftmals sehr stark erhitzt sind.
Ein vorrangiges Ziel der Erfindung besteht angesichts der Nachteile des Standes der Technik darin, eine möglichst energiesparende Klimatisierung von geschlossenen Kabinen von mobilen Arbeitsmaschinen zur Verfügung zu stellen, die dennoch über eine ausreichende Leistung zur Herstellung und Aufrechterhaltung eines für einen Benutzer komfortablen Temperaturprofils zumindest in seiner unmittelbaren Umgebung und/oder für die von ihm kontaktierten Oberflächen verfügt.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit den Gegenständen der unabhängigen
Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Zur Erreichung des genannten Ziels schlägt die Erfindung eine mobile und/oder selbstfahrende Arbeitsmaschine mit mindestens einem, von einer mit transparenten Flächen ausgestatteten Kabine zumindest teilweise umschlossenen Arbeitsplatz mit Steuer- und/oder Betätigungselementen für eine die Arbeitsmaschine steuernde und/oder führende Person mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 vor. Die
erfindungsgemäße Arbeitsmaschine weist einen elektromotorischen und/oder
elektrohydraulischen Fahrantrieb und/oder wenigstens einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Antrieb für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder Greif-, Hebe- und/oder Handhabungswerkzeuge der Arbeitsmaschine auf. Zudem weist die erfindungsgemäße mobile Arbeitsmaschine eine elektrisch betriebene Klimatisierungsund/oder Heizeinrichtung auf, die zumindest Teilabschnitte des Kabineninnenraums klimatisiert, kühlt und/oder erwärmt. Diese elektrisch betriebene Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung ist energetisch mit dem Fahrantrieb und/oder dem wenigstens einen Antrieb für die Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge und/oder mit Energieversorgungskomponenten der Arbeitsmaschine gekoppelt.
Die mobile Arbeitsmaschine im Sinne der vorliegenden Erfindung kann bspw. durch ein Flurförderzeug oder Flurförderfahrzeug, durch eine landwirtschaftlich, forstwirtschaftlich und/oder bauwirtschaftlich einsetzbare Arbeitsmaschine wie bspw. einen Minibagger, eine landwirtschaftliche Zugmaschine oder Hofmaschine oder eine nahezu beliebige andere mobile Arbeitsmaschine gebildet sein, deren geschlossene Kabine einer Klimatisierung bedarf. Die erfindungsgemäß definierte energetische Koppelung der für die mobile
Arbeitsmaschine eingesetzten Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit den elektromotorischen Antrieben und/oder mit Energieversorgungskomponenten der
Arbeitsmaschine meint insbesondere die Nutzung von Abwärme, die bei den elektrischen Antrieben anfallen kann. Die definierte energetische Koppelung kann jedoch ebenso die Nutzung von Abwärme meinen, die von sich im Betrieb mehr oder weniger stark erwärmenden elektrischen Energiespeichern abgegeben wird. Allerdings sei an dieser Stelle betont, dass der verwendete Begriff der energetischen Koppelung darüber hinaus die Nutzung eines gemeinsamen elektrischen Bordnetzes für die elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Antriebe der Arbeitsmaschine (dies können die
Fahrantriebe und/oder die Antriebe für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge sein) umfasst. Wenn somit von einer Klimatisierung, Erwärmung und/oder Kühlung von Teilen des Kabineninnenraums mittels elektrischer Klimatisierungsund/oder Heizeinrichtung die Rede ist, wobei die eingesetzte elektrische Klimatisierungsund/oder Heizeinrichtung energetisch mit dem Fahrantrieb und/oder dem wenigstens einen Antrieb für die Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge und/oder mit Energieversorgungskomponenten der Arbeitsmaschine gekoppelt ist, so meint dies einerseits die Nutzung von Abwärme, die beim Betrieb einer oder mehrerer dieser genannten Komponenten oder Antriebe anfallen können, kann andererseits jedoch auch bereits die elektrische Verschaltung innerhalb des elektrischen Bordnetzes der mobilen Arbeitsmaschine bedeuten, bei der ein gemeinsamer Zugriff auf die elektrischen Energiespeicher (Akkumulatoren) der mobilen Arbeitsmaschine durch die verschiedenen Komponenten der Arbeitsmaschine - dies sind die Antriebe sowie die Klimatisierungsund/oder Heizeinrichtung - erfolgt.
Bei der erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine kann vorgesehen sein, dass die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung zumindest Teilabschnitte des
Kabineninnenraums wenigstens temporär mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft beaufschlagt. Diese Teilabschnitte des Kabineninnenraums können insbesondere Bereiche sein, in denen sich der Fahrer bzw. die Bedienperson aufhält, und zwar insbesondere sein Kopfbereich, da dieser aufgrund der ausgeprägten Wärmeabgabe bei tiefen Temperaturen besonderer Temperierungsmaßnahmen bedarf. Die genannten Teilabschnitte können jedoch auch Fensterflächen sein, da diese besonders bei tiefen Temperaturen schnell zum Beschlagen oder Vereisen neigen können, besonders bei der üblicherweise eingesetzten Einfachverglasung.
Bei einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine kann die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit wenigstens einem
thermoelektrischen Element ausgestattet oder gekoppelt sein. Ein solches
thermoelektrisches Element kann insbesondere dafür eingesetzt werden, um die Luft im Kabineninnenraum zu klimatisieren und/oder Teile zu temperieren, mit denen die Person in Körperkontakt kommt, z.B. Rückenlehne, Armlehne, Lenkrad etc. Wenn im
vorliegenden Zusammenhang von einem solchen thermoelektrischen Element die Rede ist, so ist damit ein thermoelektrischer Wandler gemeint, der auch als Peltierelement bezeichnet wird. Derartige Peltierelemente können je nach gewählter Stromrichtung bzw. Polung zur Kühlung wie auch zur Erwärmung der damit kontaktierten Flächen, wahlweise zur Kühlung oder Erwärmung der an ihnen vorbeigeführten Luft eingesetzt werden. Wenn zuvor von einer energetischen Koppelung der in der mobilen
Arbeitsmaschine zur Klimatisierung der Kabine eingesetzten Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit den Antrieben bzw. mit weiteren elektrischen Komponenten die Rede war, so umfasst dies auch die Möglichkeit, bei diesen Antrieben bzw. den weiteren elektrischen Komponenten solche thermoelektrischen Elemente einzusetzen, die in diesem Fall wahlweise zur Wandlung von thermischer Energie in elektrische Energie (sog. Seebeck-Effekt) genutzt werden können. Es sei daher an dieser Stelle betont, dass nicht nur die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit einem derartigen
thermoelektrischen Element bzw. mit mehreren thermoelektrischen Elementen
ausgestattet sein kann, sondern dass ebenso ein elektromotorischer und/oder
elektrohydraulischer Fahrantrieb und/oder wenigstens ein elektromotorischer und/oder elektrohydraulischer Antrieb für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder Greif-, Hebe- und/oder Handhabungswerkzeuge der mobilen Arbeitsmaschine, wahlweise auch Energieversorgungskomponenten der mobilen Arbeitsmaschine mit derartigen thermoelektrischen Elementen ausgestattet sein können, um die Abwärme dieser
Antriebe oder Komponenten zur Gewinnung elektrischer Energie zu nutzen, die wiederum in vorteilhafter Weise zur Klimatisierung des Kabineninnenraums eingesetzt werden kann.
An dieser Stelle sei weiterhin erwähnt, dass die bei der erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine eingesetzte Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung wahlweise eine mehr oder weniger herkömmliche Anlage mit Wärmetauschern und von Kompressoren und Pumpen umgewälztem flüssigen Kühl- bzw. Wärmetauschermedium sein kann. Wahlweise kann es sich bei der eingesetzten Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung jedoch auch um eine solche Anlage handeln, die teilweise oder vollständig auf Peltierelementen aufbaut bzw. mit solchen arbeitet. Auch Kombinationen der genannten Anlagen sind möglich, so bspw. eine mehr oder weniger herkömmliche
Anlage mit Wärmetauschern und von Kompressoren und Pumpen umgewälztem flüssigen Kühl- bzw. Wärmetauschermedium, die von thermoelektrischen Elementen bzw. von Peltierelementen in ihrer Kühl- oder Erwärmungsleistung unterstützt werden kann.
Eine weitere Ausführungsvariante Arbeitsmaschine sieht vor, dass zumindest eine frontseitig der die Arbeitsmaschine steuernden und/oder führenden Person befindliche transparente Fläche der Kabine mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft
beaufschlagbar ist. So kann bspw. eine Gebläse-Einrichtung zum Befreien von Scheiben der Fahrzeugkabine von kondensierter Feuchtigkeit und/oder zur Entfernung von
Scheibenvereisung vorgesehen sein, wobei die Temperierung der von der Gebläse- Einrichtung abgeblasenen Lust mittels mindestens einer thermoelektrischen Einrichtung (Peltier/Seebeck) erfolgen kann. Auch kann die in der mobilen Arbeitsmaschine eingesetzte Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit einer Entfeuchtungseinrichtung gekoppelt sein, die der aus einer Umgebung angesaugten und in den Kabineninnenraum beförderten Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft darin enthaltene Feuchtigkeit entziehen kann. In diesem Zusammenhang kann erwähnt werden, dass die für die Luftentfeuchtung einsetzbaren thermoelektrischen Elemente besonders energiesparend sind und bspw. gegenüber PTC-Entfeuchtern bei deutlich reduzierter Leistungsaufnahme wesentlich effektiver und schneller wirken.
Die mobile Arbeitsmaschine kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante in einer Weise ausgestaltet sein, dass wenigstens Teilabschnitte des Kabineninnenraums und/oder -interieurs und/oder zumindest Teile der Steuer- und/oder Betätigungselemente oder einzelne Steuer- und/oder Betätigungselemente für die die Arbeitsmaschine steuernde und/oder führende Person und/oder Teile der Kabineninnenausstattung, mit denen die Person zumindest temporär in Körperkontakt steht, mit wenigstens einem thermoelektrischen Element (Peltierelement) ausgestattet oder gekoppelt sind. So kann das wenigstens eine thermoelektrische Element (Peltierelement) bspw. als Heiz- Einrichtung zum Beheizen mindestens eines Interieur-Bauteils der Kabine ausgebildet sein, wobei es insbesondere zur Erwärmung bzw. Beheizung eines der Person zugeordneten und/oder mit dieser zumindest temporär in Kontakt stehenden Interieur- Bauteils ausgebildet sein kann, wahlweise unter Nutzung der Abwärme einer
hydraulischen oder elektronischen Einrichtung des Arbeitsfahrzeugs bzw. der mobilen Arbeitsmaschine.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen
Arbeitsmaschine kann vorsehen, dass die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mindestens einen gebündelten Luftstrom auf Hände, Arme und/oder den Kopf der Person erzeugt. Auch bei dieser Variante kann vorgesehen sein, dass die Klimatisierung bzw. Kühlung oder Heizung des Luftstroms mit mindestens einer thermoelektrischen
Einrichtung erfolgen kann.
Bei der erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine kann wahlweise vorgesehen sein, dass ein zentrales Bord-Klimaanlagen-Modul die gesamte Fahrerkabine oder auch nur Teilbereiche dieser Fahrerkabine heizen, ventilieren und/oder kühlen kann, wobei durch die Einfachverglasung in aller Regel ein großer Teil der aufgewendeten Heiz- oder Kühl-Energie wieder verloren geht. Damit die Person eine ausreichende Erwärmung oder Kühlung spürt, muss insbesondere bei großen Temperaturunterschieden zwischen der Umgebung und dem Kabineninnenraum sehr viel Energie aufgewendet werden. Hinzu kommt, dass bei solchen großen Temperaturunterschieden die Kontaktflächen im Winter unangenehm kalt (Bedienknauf) oder im Sommer unerträglich heiß sei können. Eine weitere erwünschte Wirkung der erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung kann in der Entfeuchtung der in die Kabine beförderten klimatisierten Luft bestehen. Eine besonders vorteilhafte Option der erfindungsgemäßen Klimatisierungs-/Heizeinrichtung besteht in einer dezentralen, körpernahen Heizung und/oder Klimatisierung sowie in einer Nutzung von Abwärme, da dies dazu beitragen kann, entsprechend der oben genannten Erfindungsziele einen Großteil an aufzuwendender elektrischer Energie einzusparen. So kann es für den beschriebenen Anwendungsfall genügen, eine elektrische Heizleistung von nur ca. 200 bis 400 Watt aufzuwenden, während herkömmliche Heizeinrichtungen einen elektrischen Energiebedarf von bis zu 1500 Watt haben, und dies bei verbesserten Komfortbedingungen für die in der Kabine befindlichen Person bzw. für den Fahrer der mobilen Arbeitsmaschine. Eine besonders vorteilhafte Option bei den erfindungsgemäß eingesetzten
Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtungen kann in der Nutzung von Abwärme der Leistungselektronik liegen. Die dort eingesetzten Kühlkörper können bspw. mit der Flüssigkeit durchströmt werden und so die Abwärme abgeben, die ansonsten mit Ventilatoren an die Umgebungsluft abgegeben werden müsste und dadurch verloren ginge. Vergleichbares gilt grundsätzlich für Hydraulikkreisläufe in solchen mobilen
Arbeitsmaschinen, da auch diese im Betrieb eine deutlich spürbare Erwärmung auf 80 °C oder mehr der als Druckflüssigkeit und/oder als Antriebsfluid für hydrodynamische Antriebe eingesetzten Hydraulikflüssigkeit zeigen.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass die Klimafunktion insbesondere bei teilverglasten oder vollverglasten Kabinen bei Sonneneinstrahlung außerordentlich wichtig ist. Zur effektiven Kühlung des solchermaßen durch solare Strahlungswärme aufgeheizten Kabineninnenraums kann die erfindungsgemäß ausgestaltete Klimatisierungseinrichtung mit sehr geringem elektrischem Energieaufwand betrieben werden, was besonders vorteilhaft bei elektrisch betriebenen mobilen Arbeitsmaschinen ist, da deren elektrischer Energiespeicher (Akkumulator) über viele Stunden ihre elektrische Energie bereitstellen muss, ohne nachgeladen zu werden. Nur auf diese Weise kann ein ununterbrochener Betrieb der Arbeitsmaschine bspw. über eine durchgängige Acht-Stunden-Schicht gewährleistet werden.
Eine weitere besonders vorteilhaft nutzbare Option der vorliegenden Erfindung besteht im Einsatz einer als Klimasitz zu bezeichnenden Ausstattungsvariante, da dieser bei sehr geringem Energieaufwand für die Klimatisierung eine besonders effektive Heiz-, Kühl- bzw. Klimatisierungswirkung zeigt. Die relativ geringen Oberflächen, die hierbei zu temperieren sind, wirken zwar nur auf einen geringen Teil (z.B. ca. 10%) der
Körperoberfläche ein. Allerdings zieht bereits eine gekühlte Armauflage durch den Unterarm spürbar Wärme aus dem Körper. Aber die höchste Kühlwirkung wird durch die Kaltluftdusche am Kopf erzielt. Über dem Kopf werden 25% der Körperwärme abgegeben. Die Kaltluft wird sehr nah am Kopf erzeugt und wirkt daher weitgehend ohne Verluste. Mit einem Aufwand von nur ca. 60 Watt an elektrischer Energie kann hier ein Maximum an Kühlkomfort für die Person erzielt werden. Eine weitere vorteilhafte
Anwendungsmöglichkeit eines optionalen Entfeuchters, der mit thermoelektrischen Elementen arbeitet, kann darin bestehen, dass dieser im Heizbetrieb dazu genutzt werden kann, Beschlag von den Scheiben zu entfernen, während er im Kühlbetrieb einen stark gebündelten Kaltluftstrahl auf den Kopf und/oder die Hände der Person richten kann. Diese Körperteile sind in der Regel unbekleidet und geben mehr als ein Drittel der Körperwärme ab. Die lokale Kühlung liefert auf diese Weise bei relativ geringem
Energieeinsatz einen sehr hohen Kühlkomfort, wobei es nicht notwendig ist, die gesamte Innenraumluft der Kabine zu kühlen und damit hohe Verluste durch die Scheiben zu erleiden. Die vorliegende Erfindung umfasst eine mobile Arbeitsmaschine mit einer
Gebläse-Einrichtung zum Befreien von Scheiben einer Fahrzeugkabine von kondensierter Feuchtigkeit mittels mindestens einer thermoelektrischen Einrichtung (Peltier/Seebeck). Zudem umfasst die Erfindung eine mobile Arbeitsmaschine mit einer Heiz-Einrichtung zum Heizen mindestens eines Interieur-Bauteils einer Fahrzeugkabine mittels mindestens einer thermoelektrischen Einrichtung und unter optionaler Nutzung der Abwärme einer hydraulischen oder elektronischen Einrichtung der Arbeitsmaschine bzw. des
Arbeitsfahrzeugs; diese Maschine kann insbesondere ein elektrisch angetriebener Gabelstapler o. dgl. Maschine sein. Außerdem umfasst die vorliegende Erfindung eine mobile Arbeitsmaschine mit einer Gebläse-Einrichtung zur Erzeugung eines gebündelten Luftstroms, der auf Hände oder Kopf eines Passagiers gerichtet ist, mit mindestens einer thermoelektrischen Einrichtung zur Kühlung oder Heizung des Luftstromes.
Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Bedienperson der mobilen Arbeitsmaschine durch den Einsatz von dezentralen Heizungs- bzw.
Klimatisierungssystemen, die zudem besonders energiesparend arbeiten, keinem
Temperaturstress ausgesetzt wird. In vorteilhafter Weise können für den Heizbetrieb vorhandene Wärmequellen, wie Hydraulikflüssigkeit, Abwärme der Elektronik oder Antriebs-Batterie, verwendet werden, wobei die Temperierung dezentral und körpernah erfolgen kann, so dass mit weniger Energieeinsatz eine bessere Wirkung erzielt wird als bspw. mit einem zentralen HVAC-Modul. Die dezentralen Temperiereinrichtungen besitzen vorzugsweise einen Lüfter, der die konditionierte Luft zur Person bringt, und ein Peltierelement, das die Luft heizt oder kühlt. Im Kühlbetrieb kann die Abwärme bspw. durch Wasser oder ein anderes geeignetes Trägerfluid in einem Schlauchsystem abtransportiert und in einem Wärmetauscher außerhalb der Kabine auf
Umgebungstemperatur gekühlt werden. Im Heizbetrieb kann die Abwärme der
Antriebsbatterie, der Elektronik oder der Hydraulikflüssigkeit genutzt werden, um die Peltierelemente in ihrer Wärmepumpeneigenschaft zu unterstützen. Die Abwärme unterstützt also die Heizwirkung und spart auf diese Weise elektrische Energie ein.
Zur Vermeidung von beschlagenen Scheiben können bspw. zwei oder mehr Peltiereinheiten hintereinander geschaltet werden. Die Luft strömt erst durch einen kühlenden Wärmetauscher, an dem die Feuchtigkeit auskondensiert und abtropft. Auf der Abwärmeseite wird das Kühlwasser aufgewärmt. Die kalte, entfeuchtete Luft strömt dann durch einen zweiten, heizenden Wärmetauscher, wird extrem trocken und beseitigt so den Beschlag auf der Scheibe, wobei die zweite heizende Peltiereinheit von der Abwärme der ersten auf der Kaltseite unterstützend erwärmt wird. Somit lässt sich ein sehr effektiver Entfeuchter darstellen.
Im Winter, bei sehr kalten Temperaturen, können beide Peltiereinheiten im
Heizmodus betrieben werden. Dann wird die Luft im ersten Wärmetauscher vorgewärmt und im zweiten durchgeheizt, so dass sie extrem trocken an die Scheibe kommt. Im Sommer, wenn der Gabelstapler bei großer Wärme von draußen ins Kühlhaus fährt, können beide Peltiereinheiten in den Kühlmodus geschaltet werden, so dass die Scheibe konstant kalt gehalten wird. Ein Beschlag von außen (kalte Scheibe im Sommer) kann mit dem Scheibenwischer beseitigt werden, und ein Beschlag von innen wird durch die konstanten Bedingungen verhindert.
Zur Darstellung eines Kabinenluftwärmetauschers kann frische Luft in die Kabine gepumpt werden, während die konditionierte Innenluft nach außen verloren geht. Hier kann mit einem passiven oder durch Peltierunterstützung aktiven Wärmetauscher der Restenergiegehalt der Innenluft genutzt werden. Im Sommer kann die abgesaugte kühlere Innenluft die angesaugte wärmere Außenluft vorkühlen und im Winter umgekehrt. Damit lässt sich viel Energie einsparen. Eine weitere Option besteht in einer Batterie- bzw. Akkumulatorkühlung; während der Batterieladung oder im Betrieb bei starker Entladung werden die Batterien (gemeint sind die Akkumulatoren) stark erwärmt. Durch eine Batteriekühlung kann dann die Lebensdauer stark verlängert werden. Außerdem kann die Abwärme dann zum Heizen der Kabine im Winter genutzt werden.
Außerdem kann das System eine sog. Aquamatik, womit eine einzelne oder zentralisierte Wasserbefüllung gemeint ist. Hinzu kann eine Elektrolytumwälzung kommen; hierbei bewirkt die in die Batterie gepumpte Luft die Durchmischung der Batteriesäure. Der Vorteil besteht in einer schnelleren Ladung und einem reduzierten Wartungsaufwand durch geringeren Wasserverbrauch.
Die Wasserschläuche können wie die elektrischen Leitungen verdeckt gelegt werden. Als Trägerfluid kann eine geeignete Flüssigkeit wie bspw. ein Wasser-Glykol- Gemisch (Frostschutz, Korrosionsschutz) mit einem Desinfektionsmittel verwendet werden.
Zur Erreichung des oben genannten Ziels schlägt die Erfindung weiterhin ein Verfahren zur Klimatisierung, Kühlung und/oder Beheizung zumindest von Teilabschnitten eines Kabineninnenraums einer mit transparenten Flächen ausgestatteten Kabine einer mobilen, beweglichen und/oder selbstfahrenden Arbeitsmaschine vor. Diese
Arbeitsmaschine weist einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen
Fahrantrieb und/oder wenigstens einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Antrieb für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge der Arbeitsmaschine auf. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht eine energetische
Koppelung des Fahrantriebs und/oder des wenigstens einen Antriebs für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge und/oder
Energieversorgungskomponenten der Arbeitsmaschine mit einer elektrisch betriebenen, die Teilabschnitte des Kabineninnenraums zumindest temporär klimatisierenden, kühlenden und/oder erwärmenden und/oder mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft beaufschlagenden Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung vor. Zudem kann das
Verfahren vorsehen, dass die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit wenigstens einem thermoelektrischen Element (Peltierelement) ausgestattet oder gekoppelt ist. Dieses mindestens eine thermoelektrische Element kann bspw. die Luft für den
Kabineninnenraum klimatisieren und/oder Teile, mit denen die Person in Körperkontakt kommt, z.B. Rückenlehne, Armlehne, Lenkrad etc.
Weiterhin kann das Verfahren vorsehen, dass zumindest ein Bereich im
Kabineninnenraum zumindest temporär mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft beaufschlagt wird, in dem sich ein Kopf und/oder Oberkörper der die Arbeitsmaschine steuernden und/oder führenden Person befindet.
Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest eine frontseitig der die Arbeitsmaschine steuernden und/oder führenden Person befindliche transparente Fläche der Kabine zumindest temporär mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft beaufschlagt werden. Hierfür kann bspw. eine Gebläse-Einrichtung verwendet werden, die dem Befreien von Scheiben einer Fahrzeugkabine von kondensierter Feuchtigkeit mittels mindestens einer thermoelektrischen Einrichtung (Peltier/Seebeck) dienen kann. Das Verfahren kann darüber hinaus vorsehen, dass die Klimatisierungs- und/oder
Heizeinrichtung mit einer Entfeuchtungseinrichtung gekoppelt ist, die der aus einer Umgebung angesaugten und in den Kabineninnenraum beförderten Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft darin enthaltene Feuchtigkeit entzieht.
Wahlweise können wenigstens Teilabschnitte des Kabineninnenraums und/oder zumindest Teile der Steuer- und/oder Betätigungselemente für die die Arbeitsmaschine steuernde und/oder führende Person und/oder Teile der Kabineninnenausstattung, mit denen die Person zumindest temporär in Körperkontakt steht, mittels wenigstens eines thermoelektrischen Elementes (Peltierelement) temperiert, gekühlt und/oder erwärmt werden. Hierbei kann das wenigstens eine thermoelektrische Element (Peltierelement) als Heiz-Einrichtung zum Beheizen mindestens eines Interieur-Bauteils der Kabine ausgebildet sein und unter optionaler Nutzung der Abwärme einer hydraulischen oder elektronischen Einrichtung eines Arbeitsfahrzeugs (insbesondere eines elektrisch angetriebenen Gabelstaplers) arbeiten.
Das Verfahren kann weiterhin vorsehen, dass die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mindestens einen gebündelten Luftstrom auf Hände, Arme und/oder den Kopf der Person erzeugt. Die hierbei verwendete Klimatisierungs- und/oder
Heizeinrichtung kann mit mindestens einer thermoelektrischen Einrichtung zur Kühlung oder Heizung des Luftstromes ausgestattet sein.
Eine weitere sinnvolle Option des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass vom elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Fahrantrieb und/oder vom wenigstens einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Antrieb für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge der Arbeitsmaschine erzeugte Abwärme (vorhandene Wärmequellen, wie Hydraulikflüssigkeit, Abwärme der Elektronik oder Antriebs-Batterie) energetisch für die Klimatisierung, Erwärmung und/oder Kühlung der in den Kabineninnenraum leitbaren Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft genutzt wird.
Außerdem kann das Verfahren wahlweise vorsehen, dass in einem Heizbetrieb die Abwärme von Komponenten der Arbeitsmaschine, z.B. der Antriebsbatterie, der
Elektronik oder der Hydraulikflüssigkeit, genutzt wird, um die thermoelektrischen
Elemente (Peltierelemente) in ihrer Wärmepumpeneigenschaft zu unterstützen. Hierbei kann die Abwärme die Heizwirkung unterstützen, was elektrische Energie einsparen kann.
Es sei abschließend erwähnt, dass alle Aspekte, die im Zusammenhang mit den zuvor beschriebenen Verfahrensvarianten erwähnt wurden, ebenso für beliebige der weiter oben beschriebenen Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine gelten können. In umgekehrter Weise gilt zudem, dass alle Aspekte, die im Zusammenhang mit den weiter oben beschriebenen Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine erwähnt wurden, ebenso für beliebige der zuvor beschriebenen Verfahrensvarianten gelten können.
Wahlweise können einzelne, mehrere oder eine Vielzahl von thermoelektrischen Elementen eingesetzt werden, die wahlweise bzw. vorzugsweise einzeln ansteuerbar und in ihrer Kühlwirkung bzw. in ihrer Heizwirkung regulierbar sind. Nicht alle der oben erwähnten, als optional zu verstehenden thermoelektrischen Elemente müssen
vorhanden sein; die obigen Ausführungsvarianten können in kumulativer Form als
Maximalausstattung verstanden werden.
Ein Kühlmodus ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die
Innenraumluft im Kabineninnenraum mittels mindestens eines Wärmetauschers gekühlt wird. Das durch den Wärmetauscher strömende Trägerfluid kann bspw. mittels einer Umwälzpumpe oder einer anderen geeigneten Fördereinrichtung einerseits zu einer Kaltluftdusche befördert werden, die Teil der den Kabineninnenraum klimatisierenden Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung ist. Zudem kann das durch den Wärmetauscher geleitete gekühlte Trägerfluid zu einem Sitz und/oder zu Armlehnen geleitet werden, die Teil des Arbeitsplatzes für die Person sind. Eine optional zu verstehende Koppelung des Kühlkreislaufs kann diesen mit weiteren Teilen des Fahrzeuginterieurs sowie einer
Kühleinrichtung für eine Windschutzscheibe verbinden, die eines der Fenster der mobilen Arbeitsmaschine bildet. Sowohl der Kaltluftdusche als auch dem Sitz wie der Armlehne bzw. den Armlehnen kann wahlweise jeweils ein thermoelektrisches Element zugeordnet sein, die jeweils mit dem Kühlkreislauf gekoppelt sind und für eine effektive Kühlung der jeweiligen Komponenten sorgen können. Ein optionales Umschaltventil im Kühlkreislauf kann weitere Komponenten der Arbeitsmaschine vom Kühlkreislauf entkoppeln, die vorzugsweise in einem Heizmodus mit dem Heizkreislauf verbunden werden können. Wahlweise können auch das Fahrzeuginterieur und/oder die Windschutzscheibe jeweils mit separaten thermoelektrischen Elementen ausgestattet sein, die wiederum diese Bereiche des Kabineninnenraums zusätzlich kühlen können, sofern dies notwendig ist. Gleiches gilt grundsätzlich für ein Lenkrad und/oder für weitere Hebel, die Bestandteile von zuvor erwähnten Steuer- und/oder Betätigungselementen der Arbeitsmaschine sind. Ein Heizmodus ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die
Innenraumluft im Kabineninnenraum mittels mindestens eines von mehreren
Wärmetauschern erwärmt wird. Dabei kann einer der Wärmetauscher einem elektrischen Energiespeicher (Akkumulator) zur elektrischen Energieversorgung des Antriebs der Arbeitsmaschine zugeordnet sein. Diesem Antrieb kann wiederum ein separater
Wärmetauscher zugeordnet sein. Ein weiterer Wärmetauscher kann einer
Leistungselektronik der mobilen Arbeitsmaschine zugeordnet sein. Das Umschaltventil ist entsprechend geschaltet, dass nicht der die Innenraumluft kühlende Wärmetauscher vom Trägerfluid durchströmt wird, sondern die eben erwähnten weiteren Wärmetauscher oder zumindest einer dieser Wärmetauscher. Das durch mindestens einen der Wärmetauscher strömende Trägerfluid wird mittels der Umwälzpumpe oder einer anderen geeigneten Fördereinrichtung einerseits zu einer Warmluftdusche befördert, die Teil der den
Kabineninnenraum klimatisierenden Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung ist. Zudem kann das durch mindestens einen der Wärmetauscher geleitete erwärmte Trägerfluid zum Sitz und/oder zur Armlehne geleitet werden, die Teil des Arbeitsplatzes für die Person sind. Weiterhin kann der Heizkreislauf wahlweise mit weiteren Teilen des
Fahrzeuginterieurs sowie mit einer Heizeinrichtung für die Windschutzscheibe gekoppelt sein. Sowohl der Warmluftdusche als auch dem Sitz wie der Armlehne kann wahlweise jeweils ein thermoelektrisches Element zugeordnet sein, die jeweils mit dem Heizkreislauf gekoppelt sind und für eine effektive Erwärmung der jeweiligen Komponenten sorgen können.
Wahlweise können auch das Fahrzeuginterieur und/oder die Windschutzscheibe jeweils mit separaten thermoelektrischen Elementen ausgestattet sein, die wiederum diese Bereiche des Kabineninnenraums zusätzlich erwärmen können, sofern dies notwendig ist. Gleiches gilt grundsätzlich für das Lenkrad und/oder für den erwähnten Hebel, die beide Bestandteile von zuvor erwähnten Steuer- und/oder
Betätigungselementen der Arbeitsmaschine sind.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild wesentliche Komponenten einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine. Fig. 2 zeigt die miteinander zusammenwirkenden Komponenten der mobilen
Arbeitsmaschine in einem Kühlmodus.
Fig. 3 zeigt die miteinander zusammenwirkenden Komponenten der mobilen Arbeitsmaschine in einem Heizmodus.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren 1 bis 3 jeweils gleiche Bezugsziffern verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur solche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Das schematische Blockschaltbild der Fig. 1 veranschaulicht die wesentlichen
Komponenten einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen mobilen
Arbeitsmaschine, die hier mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Die in der Fig. 1 durch einen strichpunktierten Kasten angedeutete mobile Arbeitsmaschine 10 kann bspw. ein Flurförderzeug oder Flurförderfahrzeug, eine landwirtschaftlich, forstwirtschaftlich und/oder bauwirtschaftlich einsetzbare Arbeitsmaschine wie bspw. einen Minibagger, eine landwirtschaftliche Zugmaschine oder Hofmaschine oder eine nahezu beliebige andere mobile Arbeitsmaschine sein, deren geschlossene Kabine 12 einer Klimatisierung bedarf. Die zumindest teilweise geschlossene Kabine 12 der erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine 10 ist mit transparenten Flächen 14 ausgestattet, die in aller Regel durch Fenster 16 gebildet sind. Die Kabine 12 umschließt einen Arbeitsplatz 18 mit Steuer- und/oder Betätigungselementen 20 für eine die Arbeitsmaschine 10 steuernde und/oder führende Person 22. Die Arbeitsmaschine 10 kann wahlweise einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Fahrantrieb 24 und/oder wenigstens einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Antrieb 26 für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder Greif-, Hebe- und/oder Handhabungswerkzeuge der Arbeitsmaschine 10 aufweisen. Weiterhin weist die mobile Arbeitsmaschine 10 eine elektrisch betriebene
Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung 28 auf, die zumindest Teilabschnitte des Kabineninnenraums 30 sowie wahlweise auch Teile der Steuer- und/oder
Betätigungselemente 20 im Kabineninnenraum 30 klimatisieren, kühlen und/oder erwärmen kann. Die elektrisch betriebene Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung 28 ist energetisch mit dem Fahrantrieb 24 und/oder dem wenigstens einen Antrieb 26 für die Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge und/oder mit Energieversorgungskomponenten 32 der Arbeitsmaschine 10 gekoppelt, was durch die Verbindungspfeile 34, 36 und 38 angedeutet ist.
Die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung 28 der mobilen Arbeitsmaschine 10 ist dafür vorgesehen, zumindest Teilabschnitte des Kabineninnenraums 30 wenigstens temporär mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft 40 zu beaufschlagen. Diese Teilabschnitte des Kabineninnenraums 30 können insbesondere Bereiche sein, in denen sich der Fahrer bzw. die Bedienperson 22 aufhält, und zwar insbesondere sein
Kopfbereich, da dieser aufgrund der ausgeprägten Wärmeabgabe bei tiefen
Temperaturen besonderer Temperierungsmaßnahmen bedarf. Die genannten
Teilabschnitte können jedoch auch die Fensterflächen 16 sein, da diese besonders bei tiefen Temperaturen schnell zum Beschlagen oder Vereisen neigen können, besonders bei der üblicherweise eingesetzten Einfachverglasung.
Bei den in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsvarianten der
erfindungsgemäßen mobilen Arbeitsmaschine 10 ist die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung 28 jeweils mit wenigstens einem thermoelektrischen Element 42 ausgestattet oder gekoppelt, das insbesondere dafür eingesetzt werden kann, um die Luft im Kabineninnenraum 30 zu klimatisieren und/oder Teile zu temperieren, mit denen die Person 22 in Körperkontakt kommt, z.B. Rückenlehne, Armlehne, Lenkrad etc. (vgl. hierzu die Figuren 2 und 3). Das thermoelektrische Element 42 meint einen thermoelektrischen Wandler, der auch als Peltierelement bezeichnet wird. Derartige Peltierelemente können je nach gewählter Stromrichtung bzw. Polung zur Kühlung wie auch zur Erwärmung der damit kontaktierten Flächen, wahlweise zur Kühlung oder Erwärmung der an ihnen vorbeigeführten Luft eingesetzt werden. In den Figuren 2 und 3 sind zahlreiche thermoelektrische Elemente 42 angedeutet, die vorzugsweise einzeln ansteuerbar und in ihrer Kühlwirkung (Fig. 2) bzw. in ihrer Heizwirkung regulierbar sind. Nicht alle der in den Figuren 2 und 3 gezeigten
thermoelektrischen Elemente 42 müssen vorhanden sein; die Darstellungen zeigen eine Ausstattung, die als Maximalausstattung verstanden werden kann.
Die schematische Darstellung der Fig. 2 zeigt die miteinander
zusammenwirkenden Komponenten der mobilen Arbeitsmaschine 10 in einem
Kühlmodus, während die schematische Darstellung der Fig. 3 die miteinander
zusammenwirkenden Komponenten der mobilen Arbeitsmaschine 10 in einem Heizmodus zeigt. Der Kühlmodus (Fig. 2) ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Innenraumluft im Kabineninnenraum 30 mittels eines Wärmetauschers 44 gekühlt wird. Das durch den Wärmetauscher 44 strömende Trägerfluid wird mittels einer
Umwälzpumpe 46 oder einer anderen geeigneten Fördereinrichtung einerseits zu einer Kaltluftdusche 48 befördert, die Teil der den Kabineninnenraum 30 klimatisierenden Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung 28 ist. Zudem kann das durch den
Wärmetauscher 44 geleitete gekühlte Trägerfluid zu einem Sitz 50 und/oder zu einer Armlehne 52 oder zu einem Paar von Armlehnen 52 geleitet werden, die Teil des
Arbeitsplatzes 18 für die Person 22 (hier nicht dargestellt; vgl. Fig. 1 ) sind.
Die Fig. 2 zeigt weiterhin eine optional zu verstehende Koppelung des
Kühlkreislaufs mit weiteren Teilen des Fahrzeuginterieurs 54 sowie einer Kühleinrichtung 56 für eine Windschutzscheibe 58, die eines der Fenster 16 der mobilen Arbeitsmaschine 10 bildet. Sowohl der Kaltluftdusche 48 als auch dem Sitz 50 wie der Armlehne 52 bzw. den Armlehnen 52 kann wahlweise jeweils ein thermoelektrisches Element 42 zugeordnet sein, die jeweils mit dem Kühlkreislauf gekoppelt sind und für eine effektive Kühlung der jeweiligen Komponenten 48, 50 und/oder 52 sorgen können. Ein Umschaltventil 60 im
Kühlkreislauf entkoppelt weitere Komponenten der Arbeitsmaschine 10 vom Kühlkreislauf; diese weiteren Komponenten werden anhand der Fig. 3 nachfolgend näher erläutert.
Wie es die Fig. 2 zeigt, können wahlweise auch das Fahrzeuginterieur 54 und/oder die Windschutzscheibe 58 jeweils mit separaten thermoelektrischen Elementen 42 ausgestattet sein, die wiederum diese Bereiche des Kabineninnenraums 30 zusätzlich kühlen können, sofern dies notwendig ist. Gleiches gilt grundsätzlich für ein Lenkrad 62 und/oder für einen angedeuteten Hebel 64, die beide Bestandteile von zuvor (Fig. 1 ) erwähnten Steuer- und/oder Betätigungselementen 20 der Arbeitsmaschine 10 sind. Die dem Lenkrad 62 und/oder dem Hebel 64 wahlweise zugeordneten thermoelektrischen Elemente sind allerdings in Fig. 2 nicht erkennbar.
Die schematische Darstellung der Fig. 3 zeigt die miteinander
zusammenwirkenden Komponenten der mobilen Arbeitsmaschine 10 in einem
Heizmodus. Der Heizmodus ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Innenraumluft im Kabineninnenraum 30 mittels mindestens eines von mehreren
Wärmetauschern 66, 68 und/oder 70 erwärmt wird. Dabei ist der Wärmetauscher 66 einem elektrischen Energiespeicher 72 (Akkumulator) zur elektrischen Energieversorgung des Antriebs 24 und/oder 26 der Arbeitsmaschine 10 zugeordnet. Diesem Antrieb 24 und/oder 26 ist wiederum ein separater Wärmetauscher 70 zugeordnet. Ein weiterer Wärmetauscher 68 kann einer Leistungselektronik 74 der mobilen Arbeitsmaschine 10 zugeordnet sein. Das Umschaltventil 60 ist entsprechend geschaltet, dass nicht der oben liegende Wärmetauscher 44 vom Trägerfluid durchströmt wird, sondern die unten liegenden genannten Wärmetauscher 66, 68 und/oder 70 oder zumindest einer dieser Wärmetauscher 66, 68 und/oder 70.
Das durch mindestens einen der Wärmetauscher 66, 68 und/oder 70 strömende Trägerfluid wird mittels der Umwälzpumpe 46 oder einer anderen geeigneten
Fördereinrichtung einerseits zu einer Warmluftdusche 49 befördert, die Teil der den Kabineninnenraum 30 klimatisierenden Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung 28 ist. Zudem kann das durch mindestens einen der Wärmetauscher 66, 68 und/oder 70 geleitete erwärmte Trägerfluid zum Sitz 50 und/oder zur Armlehne 52 bzw. zu den Armlehnen 52 geleitet werden, die Teil des Arbeitsplatzes 18 für die Person 22 (hier nicht dargestellt; vgl. Fig. 1 ) sind.
Die Fig. 3 zeigt weiterhin eine optional zu verstehende Koppelung des
Heizkreislaufs mit weiteren Teilen des Fahrzeuginterieurs 54 sowie einer Heizeinrichtung 57 für die Windschutzscheibe 58. Sowohl der Warmluftdusche 49 als auch dem Sitz 50 wie der Armlehne 52 kann wahlweise jeweils ein thermoelektrisches Element 42 zugeordnet sein, die jeweils mit dem Heizkreislauf gekoppelt sind und für eine effektive Erwärmung der jeweiligen Komponenten 49, 50 und/oder 52 sorgen können. Wie es die Fig. 3 zeigt, können wahlweise auch das Fahrzeuginterieur 54 und/oder die Windschutzscheibe 58 jeweils mit separaten thermoelektrischen Elementen 42 ausgestattet sein, die wiederum diese Bereiche des Kabineninnenraums 30 zusätzlich erwärmen können, sofern dies notwendig ist. Gleiches gilt grundsätzlich für das Lenkrad 62 und/oder für den angedeuteten Hebel 64, die beide Bestandteile von zuvor (Fig. 1 ) erwähnten Steuer- und/oder Betätigungselementen 20 der Arbeitsmaschine 10 sind. Die dem Lenkrad 62 und/oder dem Hebel 64 wahlweise zugeordneten thermoelektrischen Elemente sind allerdings in Fig. 2 nicht erkennbar, können diese Teile jedoch wahlweise ebenfalls erwärmen.
Bezuqszeichenliste
10 mobile Arbeitsmaschine
12 Kabine, geschlossene Kabine
14 transparente Fläche
16 Fenster
18 Arbeitsplatz
20 Steuerelement, Betätigungselement, Steuer- und/oder
Betätigungselemente
22 Person
24 elektromotorischer Fahrantrieb, elektrohydraulischer Fahrantrieb 26 elektromotorischer Antrieb, elektrohydraulischer Antrieb (für Greif-,
Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder Greif-, Hebe- und/oder Handhabungswerkzeuge)
28 Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung, elektrisch betriebene
Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung
30 Kabineninnenraum
32 Energieversorgungskomponenten (der Arbeitsmaschine)
34 energetische Koppelung (der Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit dem Fahrantrieb)
36 energetische Koppelung (der Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit dem Antrieb für die Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge)
38 energetische Koppelung (der Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung mit den Energieversorgungskomponenten)
40 Klimatisierungsluft, Kühlluft, Heizluft
42 thermoelektrisches Element, Peltierelement
44 Wärmetauscher
46 Umwälzpumpe
48 Kaltluftdusche
49 Warmluftdusche
50 Sitz
52 Armlehne
54 Fahrzeuginterieur
56 Kühleinrichtung
57 Heizeinrichtung Windschutzscheibe
Umschaltventil
Lenkrad
Hebel
Wärmetauscher
Wärmetauscher
Wärmetauscher
elektrischer Energiespeicher, Akkumulator Leistungselektronik

Claims

Ansprüche
Mobile Arbeitsmaschine (10) mit mindestens einem, von einer mit transparenten Flächen (14) ausgestatteten Kabine (12) zumindest teilweise umschlossenen
Arbeitsplatz (18) mit Steuer- und/oder Betätigungselementen (20) für eine die
Arbeitsmaschine (10) steuernde und/oder führende Person (22), wobei die
Arbeitsmaschine (10) einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Fahrantrieb (24) und/oder wenigstens einen elektromotorischen und/oder
elektrohydraulischen Antrieb (26) für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge der Arbeitsmaschine (10) sowie eine elektrisch betriebene, energetisch mit dem Fahrantrieb (24) und/oder dem wenigstens einen Antrieb (26) für die Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge und/oder mit Energieversorgungskomponenten (32) der Arbeitsmaschine (10) gekoppelte, zumindest Teilabschnitte eines Kabineninnenraums (30) klimatisierende, kühlende und/oder erwärmende Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung (28) aufweist.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 , bei der die Klimatisierungs- und/oder
Heizeinrichtung (28) zumindest Teilabschnitte des Kabineninnenraums (30) wenigstens temporär mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft (40) beaufschlagt.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung (28) mit wenigstens einem thermoelektrischen Element (42) ausgestattet oder gekoppelt ist.
Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zumindest eine frontseitig der die Arbeitsmaschine (10) steuernden und/oder führenden Person (22) befindliche transparente Fläche (14, 58) der Kabine (12) mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft (40) beaufschlagbar ist.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung (28) mit einer Entfeuchtungseinrichtung gekoppelt ist, die der aus einer Umgebung angesaugten und in den Kabineninnenraum (30) beförderten Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft (40) darin enthaltene Feuchtigkeit entzieht.
Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der wenigstens Teilabschnitte des Kabineninnenraums (30) und/oder -interieurs (54) und/oder zumindest Teile der Steuer- und/oder Betätigungselemente (20) für die die Arbeitsmaschine (10) steuernde und/oder führende Person (22) und/oder Teile der
Kabineninnenausstattung (50, 52, 54), mit denen die Person (22) zumindest temporär in Körperkontakt steht, mit wenigstens einem thermoelektrischen Element (42) ausgestattet oder gekoppelt sind.
7. Arbeitsmaschine nach Anspruch 6, bei der das wenigstens eine thermoelektrische Element (42) als Heiz-Einrichtung zum Beheizen mindestens eines Interieur-Bauteils (50, 52, 54) der Kabine (12), insbesondere eines der Person (22) zugeordneten und/oder mit dieser zumindest temporär in Kontakt stehenden Interieur-Bauteils (50, 52, 54) ausgebildet ist.
8. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der die Klimatisierungsund/oder Heizeinrichtung (28) mindestens einen gebündelten Luftstrom (40) auf Hände, Arme und/oder den Kopf der Person (22) erzeugt.
9. Verfahren zur Klimatisierung, Kühlung und/oder Beheizung zumindest von
Teilabschnitten eines Kabineninnenraums (30) einer mit transparenten Flächen (14) ausgestatteten Kabine (12) einer mobilen Arbeitsmaschine (10), welche einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Fahrantrieb (24) und/oder wenigstens einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Antrieb (26) für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge der
Arbeitsmaschine (10) aufweist, wobei das Verfahren den Fahrantrieb (24) und/oder den wenigstens einen Antrieb (26) für die Greif-, Hebe- und/oder
Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge und/oder
Energieversorgungskomponenten (32) der Arbeitsmaschine (10) energetisch mit einer elektrisch betriebenen, die Teilabschnitte des Kabineninnenraums (30) zumindest temporär klimatisierenden, kühlenden und/oder erwärmenden und/oder mit
Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft (40) beaufschlagenden Klimatisierungsund/oder Heizeinrichtung (28) koppelt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung (28) mit wenigstens einem thermoelektrischen Element (42) ausgestattet oder gekoppelt ist.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem zumindest ein Bereich im
Kabineninnenraum (30) zumindest temporär mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft (40) beaufschlagt wird, in dem sich ein Kopf und/oder Oberkörper der die Arbeitsmaschine (10) steuernden und/oder führenden Person (22) befindet.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , bei dem zumindest eine frontseitig der die Arbeitsmaschine (10) steuernden und/oder führenden Person (22) befindliche transparente Fläche (14, 58) der Kabine (12) zumindest temporär mit Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft (40) beaufschlagt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung (28) mit einer Entfeuchtungseinrichtung gekoppelt ist, die der aus einer Umgebung angesaugten und in den Kabineninnenraum (30) beförderten
Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft (40) darin enthaltene Feuchtigkeit entzieht.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem wenigstens Teilabschnitte des Kabineninnenraums (30) und/oder zumindest Teile der Steuer- und/oder
Betätigungselemente (20) für die die Arbeitsmaschine (10) steuernde und/oder führende Person (22) und/oder Teile der Kabineninnenausstattung (50, 52, 54), mit denen die Person (22) zumindest temporär in Körperkontakt steht, mittels wenigstens eines thermoelektrischen Elements (42) temperiert, gekühlt und/oder erwärmt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem die Klimatisierungs- und/oder Heizeinrichtung (28) mindestens einen gebündelten Luftstrom (40) auf Hände, Arme und/oder den Kopf der Person (22) erzeugt. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem vom elektromotorischen
und/oder elektrohydraulischen Fahrantrieb (24) und/oder vom wenigstens einen elektromotorischen und/oder elektrohydraulischen Antrieb (26) für Greif-, Hebe- und/oder Handhabungselemente und/oder -Werkzeuge der Arbeitsmaschine (10) erzeugte Abwärme energetisch für die Klimatisierung, Erwärmung und/oder Kühlung der in den Kabineninnenraum (30) leitbaren Klimatisierungs-, Kühl- und/oder Heizluft (40) genutzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem in einem Heizbetrieb die Abwärme von
Komponenten der Arbeitsmaschine (10) genutzt wird, um die thermoelektrischen Elemente (42) in ihrer Wärmepumpeneigenschaft zu unterstützen.
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