DE4204263A1

DE4204263A1 - Verdunstungs-kaelte-anlage fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE4204263A1
Application number: DE19924204263
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Schlenz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1992-02-13
Publication date: 1993-08-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdunstungs-Kälte-Anlage für die Belüftung eines Fahrzeug-Innenraumes mit einem Luft- Luft-Wärmetauscher, der bezüglich eines ersten Luftstro mes gleichzeitig als Verdunster, insbesondere für Wasser, ausgebildet ist. Bekannt ist eine derartige Verdunstungs- Kälte-Anlage beispielsweise aus der DE-OS 25 28 507.

Der Grundgedanke, sich zur Abkühlung eines Fahrzeug-In nenraumes der Verdunstungskälte zu bedienen, ist überzeu gend, da hierbei lediglich ein äußerst geringer Energie einsatz vonnöten ist. Jedoch ist die erzielbare Kältelei stung insbesondere unter Berücksichtigung der beim Fahr zeugeinsatz vorhandenen Bauraumbeschränkung zu gering. Aufgabe der Erfindung ist es daher, Maßnahmen aufzuzei gen, mit Hilfe derer die Kälteleistung einer Verdun stungs-Kälte-Anlage für den Fahrzeugeinsatz gesteigert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist stromauf des Verdunsters ein Trockner für den ersten Luftstrom vorgesehen. Vor teilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung be schreiben die Unteransprüche.

Bei gleichen Dimensionen sowie bei konstantem (erstem) Luftstrom wird vermehrt Verdunstungskälte frei, wenn die ser (erste) Luftstrom soweit als möglich getrocknet in den Verdunster eintritt. Der gleiche Luftstrom kann im getrockneten Zustand eine größere Menge von Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf aufnehmen, so daß dementsprechend ein größerer Betrag von Verdunstungskälte frei wird. Bevor zugt kommt dabei ein Trockner auf Zeolithbasis zum Ein satz, da dieses Material im entladenen Zustand begierig Feuchtigkeit aufnimmt, ohne hierfür Energie zu benötigen. Ist ein derartiger Trockner nach längerem Einsatz voll ständig oder auch nur teilweise mit Feuchtigkeit beladen, so kann durch Energiezufuhr wieder eine Regenerierung des Trockners erfolgen. Bevorzugt erfolgt diese Energiezufuhr von außerhalb des Fahrzeuges bei Fahrzeugstillstand. So eignet sich eine erfindungsgemäße Verdunstungs-Kälte-An lage beispielsweise in hervorragender Weise für ein Elek trofahrzeug, da damit trotz der äußerst knappen, in der Elektrobatterie gespeicherten Energiereserven bei Fahrbe trieb eine effiziente Abkühlung des Fahrzeug-Innenraumes möglich ist. Die Regenerierung des Trockners hingegen kann bei Fahrzeugstillstand beispielsweise in der Garage gleichzeitig mit dem Aufladen der Antriebsbatterie des Fahrzeuges erfolgen.

Es empfiehlt sich, den ersten, die Verdunstung bewirken den und sich hierbei mit Feuchte übersättigenden Luft strom in die Umgebung abzuleiten und den zweiten Luft strom, der im Luft-Luft-Wärmetauscher durch den ersten Luftstrom abgekühlt wird, zur Belüftung des Fahrzeug-In nenraumes heranzuziehen, da auf diese Weise im Innenraum ein angenehmes Klima erzeugt wird. Hingegen führt die in der oben genannten DE-OS 25 28 507 beschriebene Luftkühl anlage, bei der der die Verdunstung bewirkende Luftstrom gleichzeitig in den Fahrzeug-Innenraum gelangt, zu einem unangenehmen, da überfeuchteten Raumklima. Zur Reduzie rung des Bauaufwandes ist es jedoch möglich, für den er sten und den zweiten Luftstrom ein gemeinsames Gebläse vorzusehen. Dies sowie weitere Vorteile der Erfindung werden auch aus der folgenden Beschreibung eines ledig lich in einer Prinzipskizze dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles ersichtlich.

Eine Luft-Fördervorrichtung 3 fördert einen Luftstrom, der sich stromab der Fördervorrichtung 3 verzweigt in einen ersten Luftstrom 1 sowie einen zweiten Luftstrom 2. Anschließend passiert der erste Luftstrom 1 einen Trock ner 4 und durchströmt danach einen als Verdunster ausge bildeten Luft-Luft-Wärmetauscher 5. In diesem Verdun ster/Wärmetauscher 5 nimmt der erste Luftstrom 1 Feuch tigkeit auf, die in Form von Wasser über eine Wasserlei tung 6 aus einem Wasserbehälter 7 zu den punktiert darge stellten und vom Luftstrom 1 beaufschlagten Verdunstungs bereichen 8 des Wärmetauschers 5 gelangt. Hierbei wird Verdunstungskälte frei, die den Wärmetauscher 5 in seiner Gesamtheit abkühlt. Stromab des Wärmetauschers 5 gelangt der Luftstrom 1 in die Umgebung (Pfeil 9).

Der zweite Luftstrom 2 passiert ebenfalls den Luft-Luft- Wärmetauscher 5 und nimmt hierbei die freigewordene Ver dunstungskälte zumindest teilweise auf. Hierbei erfolgt eine Abkühlung des zweiten Luftstromes 2, so daß dieser als Klimatisierungsluftstrom, der im übrigen keine Verän derung seines Feuchtegehaltes erfährt, gemäß Pfeil 10 in den Fahrzeug-Innenraum eingeleitet werden kann. Neben den bereits beschriebenen Elementen ist am Luft-Luft-Wärme tauscher 5 ein Abfuhrkanal 11 für überschüssiges Wasser vorgesehen.

Indem der Luftfeuchtegehalt des ersten Luftstromes 1 im Trockner 4 nahezu auf 0 reduziert wird, während der Feuchtegehalt des Luftstromes 1 stromab des Verdun sters/Wärmetauschers 5 nahezu gleich "1" ist, kann der Luftstrom 1 im Verdunster/Wärmetauscher 5 die größtmögli che Menge von Feuchte aufnehmen, so daß eine große Menge Wassers verdunstet und somit ein hoher Betrag von Verdun stungskälte frei wird. Vorteilhafterweise erfolgt der eigentliche Trockenvorgang des Luftstromes 1 im Trockner 4 ohne augenblicklichen Energieeinsatz, wenn dieser Trockner auf Zeolithbasis aufgebaut ist. Die Regenerie rung dieses Trockners kann hingegen - wie oben bereits beschrieben - bei Fahrzeugstillstand unter Zuhilfenahme externer Energiequellen erfolgen. Somit eignet sich die gezeigte Verdunstungskälte-Anlage in hervorragender Weise für die Klimatisierung beispielsweise eines Elektrofahr zeuges. Dabei sind durchaus Abweichungen vom gezeigten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Pa tentansprüche zu verlassen.

Claims

1. Verdunstungs-Kälte-Anlage für die Belüftung eines Fahrzeug-Innenraumes mit einem Luft-Luft-Wärmetau scher (5), der bezüglich eines ersten Luftstromes (1) gleichzeitig als Verdunster, insbesondere für Wasser, ausgebildet ist, gekennzeichnet durch einen stromauf des Verdun sters/Wärmetauschers (5) angeordneten Trockner (4) für den ersten Luftstrom.

2. Verdunstungs-Kälte-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (4) auf Zeolithbasis aufgebaut ist.

3. Verdunstungs-Kälte-Anlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine bei Fahrzeugstillstand an schließbare und losgelöst vom Fahrzeug mit Energie versorgbare Regeneriervorrichtung für den Trockner.

4. Verdunstungs-Kälte-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Luftstrom (1) stromab des Wärmetauschers (5) in die Umgebung Pfeil (9) gelangt, während der zweite, den Wärmetauscher (5) durchströmende Luftstrom (2), in den Fahr zeug-Innenraum Pfeil (10) eintritt.

5. Verdunstungs-Kälte-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine stromauf des Wärmetau schers (5) angeordnete gemeinsame Fördervorrichtung (3) für den ersten und zweiten Luftstrom (1, 2).