DE10230440A1

DE10230440A1 - Klimaanlage

Info

Publication number: DE10230440A1
Application number: DE2002130440
Authority: DE
Inventors: Klaus Arold
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-07-06
Filing date: 2002-07-06
Publication date: 2004-01-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage (1) für Fahrzeuge mit einem Verdampfer (2) und einem Kompressor (3), die an einen von einer Steuervorrichtungg (4) gesteuerten Kühlkreislauf (5) angeschlossen sind. DOLLAR A Um einer Verkeimung des Verdampfers vorzubeugen, ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung (4) den Kühlkreislauf (5) zeitweise umschaltet, um den Verdampfer (2) zu erhitzen und so zu desinfizieren bzw. zu trocknen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Fahrzeuge nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruch 1.
Bei Klimaanlagen in Fahrzeugen stellt sich in der Praxis oftmals das Problem der Verkeimung und daraus resultierend eine Geruchsbelästigung bis hin zu einer Gesundheitsgefährdung. Um dem vorzubeugen ist es z. B. aus der DE 199 36 455 A1 bekannt, Teile einer Klimaanlage mit Ozon zu versetzen und dadurch Keime abzutöten. Ozon ist jedoch ein Reizgas und darf nicht in die klimatisierten Innenräume gelangen, um eine zusätzliche Belastung für die Menschen zu vermeiden.
Aus der DE 196 06 412 A1 ist es bekannt, bei Klimaanlagen im Fahrzeug die Luft für einen gewissen Zeitabschnitt nicht dem Innenraum zuzuführen, sondern nach außen abzuführen. Dadurch wird ein Teil der Keime in die Umgebungsluft abgegeben und gelangt nicht in den Fahrzeuginnenraum.
Die DE 35 14 781 zeigt eine Klimaanlage mit von Kühlen auf Heizen umschaltbarem Klimakreislauf. So kann die Klimaanlage als Wärmepumpe betrieben und zum effektiven Heizen des Innenraumes verwendet werden.
Ein im Hinblick auf Verkeimung kritisches Bauteil der Klimaanlage ist der Verdampfer. Beim Betrieb der Klimaanlage wird dieser infolge sich abscheidender Luftfeuchtigkeit nass und weist gute Entwicklungsbedingungen für mikrobielle Belastungen, wie z. B. Keime oder Sporen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage zu schaffen, die konstruktiv einfach aufgebaut ist und eine geringe mikrobielle Belastung für die zu klimatisierenden Räume aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Klimaanlage nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Klimaanlage weist eine Steuervorrichtung auf, die den Kältemittelkreislauf umschaltet. So wird der Verdampfer in einem ersten Schaltzustand gekühlt um wie bei einer herkömmlichen Klimaanlage die durch den Verdampfer strömende Luft zu kühlen. In einem zweiten Schaltzustand wird der Verdampfer geheizt, so dass Mikroben und/oder Sporen und/oder Keime durch erhitzen abgetötet werden. Durch Wahl eines entsprechenden Kältemittels, wie z. B. CO2 oder R134 kann der Kältemittelkreislauf durch umdrehen der Förderrichtung des Kältemittels umgeschaltet werden, so dass die Klimaanlage im ersten Schaltzustand als Kälteanlage und im zweiten Schaltzustand als Wärmepumpe arbeitet, wobei der Verdampfer erhitzt wird.
In einer Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Förderrichtung des Kompressors umschaltbar ist, so dass durch ansteuern des Kompressors der Kältemittelkreislauf umgeschaltet werden kann. Es ist auch möglich über entsprechende Leitungsführung und Ventile den Kältemittelkreislauf umzuschalten ohne die Förderrichtung des Kompressors zu ändern.
Es ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung den Kältemittelkreislauf für eine bestimmte, vorzugsweise kurze Zeitdauer umschaltet. Die Zeitdauer kann dabei voreinstellbar oder fest vorgegeben sein.
In einer Ausführung kann der Verdampfer einen Temperatursensor aufweisen, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist. So ist es möglich, dass der Kältemittelkreislauf von der Steuervorrichtung so lange umgeschaltet wird, bis der Verdampfer eine vorgegebene Temperatur erreicht hat. So kann ein sicheres Entkeimen des Verdampfers auch bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen gewährleistet werden.
Um einen möglichst unterbrechungsfreien Betrieb der Klimaanlage in dem ersten Schaltzustand, d. h. im Kühlbetrieb zu ermöglichen ist normalerweise keine Unterbrechung des Kühlbetriebs vorgesehen. Es ist jedoch möglich, dass die Steuervorrichtung nach einer sehr langen ununterbrochenen Kühlperiode den Kältemittelkreislauf für kurze Zeit umschaltet.
In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Steuervorrichtung den Kühlkreislauf beim Starten des Fahrzeugs umschaltet, um Keime und/oder Sporen die sich während der Standzeit des Fahrzeugs entwickelt haben abzutöten.
Es ist auch möglich, dass die Steuervorrichtung den Kühlkreislauf beim bei dem Abstellen des Fahrzeugs umschaltet Hierbei werden zwei vorteilhafte Wirkungen erzielt. Zum ersten wird der Verdampfer entkeimt. Zum zweiten wird der Verdampfer zusätzlich auch getrocknet, so dass sich nur wenige Keime und/oder Sporen entwickeln können.
Üblicherweise wird der Kompressor durch den Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs angetrieben. Um ein Starten des Motors bei abgestelltem Fahrzeug zu vermeiden, kann der Kompressor zusätzlich eine elektrischen Antrieb aufweisen, der den Kompressor bei abgestelltem Verbrennungsmotor antreibt. Es ist auch möglich den Kompressor rein elektrisch anzutreiben, z. B. über einen separaten Elektromotor oder einen in den Kompressor integrierten Antrieb.
Die erfindungsgemäße Klimaanlage kann vorteilhaft bei Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeugen oder Omnibussen eingesetzt werden. Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Klimaanlage bei Fahrzeugen mit alternativen Antrieben oder Elektrofahrzeugen zu verwenden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und anhand der Zeichnungen.
Dabei zeigt:
1 Eine schematische Darstellung einer Klimaanlage mit Verdampfer und umschaltbarem Kühlmittelkreislauf.
In der 1 ist eine Heiz- und/oder Klimaanlage 1 dargestellt, wie sie z. B. im Cockpitbereich eines Personenkraftwagens angeordnet ist. Die Klimaanlage 1 weist ein Klimagehäuse 13 mit einem Lufteinlass 11 auf. In dem Klimagehäuse 13 sind ein Lüfter 14, ein Verdampfer 2 sowie ein Wärmetauscher aufgenommen. Die zu konditionierende Luft strömt durch die Luftansaugöffnung 11 in das Klimagehäuse ein und wird von dem Lüfter 14 durch den Verdampfer 2 und den Wärmetauscher 15 hindurch in einen Luftmischraum 16 gefördert. Stromab an den Luftmischraum 16 anschließend angeordnet führen Luftkanäle 12 die konditionierte Luft einem Fahrzeuginnenraum zu.
Die zu konditionierende Luft kann über den Verdampfer abgekühlt und im nachfolgenden Wärmetauscher erwärmt werden. Ein um den Wärmetauscher herum führender Bypass ermöglicht es, zumindest einen Teil der abgekühlten Luft nach dem Verdampfer direkt in den Luftmischraum 16 zu führen. Dadurch können Strömungsverluste minimiert werden. In dem Luftmischraum 16 wird die gekühlte und die erwärmte Luft auf die gewünschte Austrittstemperatur gemischt. Anschließend wird die konditio nierte Luft über Luftkanäle 12 in den Innenraum des Fahrzeugs weitergeleitet.
Der Wärmetauscher 15 ist an einen Kühlwasserkreislauf eines Verbrennungsmotors angeschlossen und wird bei laufendem Motor von dessen Kühlwasser durchströmt und somit erwärmt.
Der Verdampfer 2 ist an einen Kühlmittelkreislauf 5 angeschlossen. Ein Kompressor 3 treibt Kühlmittel an und fördert es durch den Verdampfer 2 hindurch. Der Kompressor 3 wird bedarfsweise über eine Kupplung mit dem Antriebsmotor des Fahrzeugs und/oder einem Elektromotor verbunden und so angetrieben.
Im Kühlbetrieb gelangt das flüssige Kühlmittel von der Druckseite des Kompressors 3 über ein Expansionsventil in den Verdampfer 2. Dort wird die für das Verdampfen des Kühlmittels erforderliche Wärme dem Luftstrom entzogen, der den Verdampfer 2 durchströmt. Das Kühlmittel gelangt anschließend zur Saugseite des Kompressors 3, wird von diesem verdichtet und verflüssigt sich.
Durch die sich an dem Verdampfer 2 abkühlende Luft, schlägt sich die kondensierende Luftfeuchtigkeit auf dem Verdampfer 2 nieder. Zusammen mit Staub oder sonstigen Verschmutzungen bildet sich so auf dem Verdampfer ein Nährboden für Sporen und/oder Mikroorganismen. Um die Vermehrung solcher Mikroorganismen und/oder Sporen einzudämmen, ist der Verdampfer 2 beheizbar ausgebildet.
Eine Steuervorrichtung 4 schält zum Heizen des Verdampfers 2 den Kühlmittelkreislauf 5 um. Dadurch wird ein Teil der durch das Verdichten des Kühlmittels entstehenden Kompressionswärme dem Verdampfer zugeführt und dieser somit erhitzt. Über einen in dem Verdampfer 2 integriert angeordneten Temperatursensor 21, wird die Temperatur des Verdampfers 2 gemessen. Der Temperatursensor 21 ist mit der Steuervorrichtung 4 verbunden, so dass diese nach erreichen einer bestimmten vorwählbaren Temperatur des Verdampfers 2 den Heizbetrieb beendet und/oder den Kühlmittelkreislauf 5 wieder auf Kühlen schaltet.
Besonders effektiv ist eine Beheizung des Verdampfers 2 nach Abstellen des Fahrzeugs. Dann ist der Verdampfer 2 in der Regel feucht und erwärmt sich normalerweise auf Umgebungstemperatur, so dass eine Vermehrung von Mikroben einsetzen kann. Durch das Beheizen des Verdampfers 2 wird zum einen der Verdampfer 2 getrocknet, so dass die für eine Vermehrung von Mikroben ideale feuchte Umgebung zerstört wird. Zum anderen werden Mikroben abgetötet, so dass sich die Zahl der möglichen Keimzellen für Mikrobenwachstum stark verringert.

Claims

Klimaanlage für Fahrzeuge, vorzugsweise Personenkraftwagen, mit einem von einer Steuervorrichtung gesteuerten Kältemittelkreislauf in dem ein von einem Kältemittel gespeister Verdampfer zum Kühlen von durch den Verdampfer strömender Luft und ein Kompressor angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (4) zum Entkeimen des Verdampfers (2) den Kältemittelkreislauf (5) umschaltet, so dass das Kältemittel den Verdampfer (2) erhitzt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (4) zum Entkeimen des Verdampfers (2) den Kältemittelkreislauf (5) für eine vorwählbare Zeitdauer umschaltet.
Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (2) einen Temperatursensor (21) aufweist und die Steuervorrichtung (4) zum Entkeimen des Verdampfers (2) den Kältemittelkreislauf (5) für eine so lange Zeitdauer umschaltet, bis der Verdampfer (2) eine vorwählbare Temperatur erreicht hat.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (4) zum Entkeimen des Verdampfers (2) den Kältemittelkreislauf (5) beim Einschalten und/oder Abschalten der Klimaanlage (1) und/oder beim Starten und/oder Abstellen des Fahrzeugs umschaltet.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (3) von einem Antriebsmotor des Fahrzeugs, vorzugsweise Verbrennungsmotor und einem separaten Elektromotor antreibbar ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (3) einen elektrischen Antrieb aufweist, vorzugsweise fremdgetrieben über einen separaten Elektromotor antreibbar ist oder einen integrierten Elektromotor aufweist.