DE102005001901A1 - Standklimatisierungsmodul für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Standklimatisierungsmodul (10) für ein Kraftfahrzeug (12), insbesondere für ein Nutzfahrzeug (12), mit:
- einem Latentkältespeicher (14), der dazu ausgelegt ist, über einen Kompressionskältekreislauf (16) beladen und über einen Wärmeträgerkreislauf (18) entladen zu werden, und
- einem Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher (20), mit dem Kälte von dem Wärmeträgermedium des Wärmeträgerkreislaufs (18) auf zu kühlende Luft (22) übertragen werden kann,
wobei die Geometrie des Standklimatisierungsmoduls (10) eine größte Länge L aufweist und der Schwerpunkt S des Standklimatisierungsmoduls (10) zumindest ungefähr im Bereich der Mitte der größten Länge L liegt.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (12), insbesondere ein Nutzfahrzeug (12), mit einem Standklimatisierungsmodul (10).

Description

• Die Erfindung betrifft ein Standklimatisierungsmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug, das mit einem Standklimatisierungsmodul ausgerüstet ist.
• Die Klimatisierung beziehungsweise Kühlung von Fahrgastzellen beziehungsweise Fahrerkabinen von Fahrzeugen im Stand gewinnt aufgrund der wachsenden Komfortansprüche der Insassen zunehmend an Bedeutung, wobei hierbei die Nutzung der Motorkraft des Fahrzeugs aufgrund gesetzlicher Bestimmungen nicht erlaubt beziehungsweise aus Umweltgesichtspunkten nicht sinnvoll ist. Des Weiteren wird der Betrieb des Antriebsmotors des Fahrzeugs zur Sicherstellung der Kühlfunk tion insbesondere während der Nacht (Schlafkabine) zu einer Verkürzung der Standzeit des Aggregats führen.
• Im Zusammenhang mit der Standklimatisierung von Kraftfahrzeuginnenräumen wurden bisher verschiedene Lösungsansätze verfolgt beziehungsweise realisiert.
• Die Erfindung betrifft allgemein zum Standbetrieb geeignete Klimatisierungssysteme, die auf der Grundlage eines thermischen Kältespeichers arbeiten, insbesondere auf der Grundlage eines Latentkältespeichers. Gegenüber Speichern mit ausschließlicher Nutzung sensibler Kälte haben Latentkältespeicher den Vorteil, neben der fühlbaren Kälte die "Latentkälte" bei Phasenumwandlung fest-flüssig auszunutzen und zeigen deswegen eine höhere Energiedichte sowie minimale Speicherverluste. Der Latentkältespeicher wird während der Fahrt geladen und im Stand entladen. Derartige Klimatisierungssysteme können wahlweise von einem ohnehin im Fahrzeug vorhandenen Kälteaggregat oder von einem separaten Kälteaggregat während der Fahrt mit Kälte beaufschlagt beziehungsweise geladen werden. Es ist ebenfalls möglich, den Latentkältespeicher bei Stillstand des Antriebsmotors mit Hilfe von elektrischer Energie zu laden, sofern ein entsprechender Stromanschluss vorhanden ist.
• Die bisher vorgeschlagenen Latentkältespeicher weisen in der Regel eine würfel- oder quaderartige Geometrie auf und sind dazu vorgesehen, an einem Ort des Kraftfahrzeugs untergebracht zu werden, an dem sie möglichst wenig stören, beispielsweise unter dem Fahrersitz oder dergleichen. Die Kälte wird bei derartigen Systemen über einen Wärmeträger kreislauf aus dem Latentkältespeicher abgeführt und über einen Wärmetauscher auf die zu kühlende Luft übertragen.
• Bei derartigen Systemen sind verhältnismäßig lange Wärmeträgermediumleitungen zwischen dem Latentkältespeicher und dem Wärmetauscher erforderlich, die zu hohen Verlusten führen können. Werden anstelle von langen Wärmeträgermediumleitungen längere Luftkanäle verwendet, so führen diese zu Druckverlusten. Des Weiteren führt beispielsweise eine Anordnung des Latentkältespeichers unter dem Fahrersitz zu einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung in der Kabine, was sich unter Umständen nachteilig auf das Fahrverhalten auswirken kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Standklimatisierungsmodul für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Standklimatisierungsmodul anzugeben, bei denen die vorstehend erläuterten Probleme vermieden werden.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Anspräche gelöst.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
• Gemäß einem ersten Grundgedanken stellt die vorliegende Erfindung ein Standklimatisierungsmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, zur Verfügung, mit:
• – einem Latentkältespeicher, der dazu ausgelegt ist, über einen Kompressionskältekreislauf beladen und über einen Wärmeträgerkreislauf entladen zu werden, und
• – einem Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher, mit dem Kälte von dem Wärmeträgermedium des Wärmeträgerkreislaufs auf zu kühlende Luft übertragen werden kann,
wobei die Geometrie des Standklimatisierungsmoduls eine größte Länge L aufweist und der Schwerpunkt S des Standklimatisierungsmoduls zumindest ungefähr im Bereich der Mitte der größten Länge L liegt.
• Dadurch, dass zumindest der Latentkältespeicher und der Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher in einem Modul integriert sind, kann die Kälte dort erzeugt werden, wo sie benötigt wird. Das heißt, es treten aufgrund der kurzen Wärmeträgermediumleitungen geringe Verluste auf, wobei im Falle eines flüssigen Wärmeträgermediums insbesondere Sole als Wärmeträgermedium dienen kann. Auch die Luftkanäle können kurz gehalten werden, weshalb auch die Druckverluste niedrig sind. Durch die Integration der Komponenten in ein Standklimatisierungsmodul kann der erforderliche Einbauraum insgesamt minimiert werden. Aufgrund der Tatsache, dass der Schwerpunkt des Standklimatisierungsmoduls zumindest ungefähr im Bereich der Mitte der größten Länge liegt, kann das Standklimatisierungsmodul in vorteilhafter Weise quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges so angeordnet werden, dass sich eine gleichmäßige Gewichtsverteilung in der Kabine ergibt. Beispielsweise kann das Standklimatisierungsmodul in besonders vorteilhafter Weise an der Rückwand einer Fahrer kabine angeordnet werden, wie dies später noch näher erläutert wird. In diesem Zusammenhang ist es nützlich, dass das Standklimatisierungsmodul flach ist, das heißt das Verhältnis von Länge zu Tiefe ist sehr groß.
• Bei bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmodul kann vorgesehen sein, dass der Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher bezogen auf die größte Länge L ungefähr in der Mitte des Latentkältespeichers angeordnet ist. Insbesondere wenn der Latentkältespeicher eine gleichmäßige längliche Form aufweist, führt eine derartige Anordnung des Wärmeträger/Luft-Wärmetauschers zu einer symmetrischen Gewichtsverteilung. Weiterhin ermöglicht es diese Anordnung in vielen Fällen, dass auch die Luftkanäle symmetrisch angeordnet werden können.
• Alternativ ist es ebenfalls möglich, dass der Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher zwischen einem ersten Latentkältespeicherabschnitt und einem zweiten Latentkältespeicherabschnitt angeordnet ist. Die beiden Latentkältespeicherabschnitte können dabei durch zwei separate Latentkältespeicher gebildet sein, die durch entsprechende Leitungen in geeigneter Form verbunden sind. Auch eine derartige Anordnung der Komponenten führt zu einer symmetrischen Gewichtsverteilung und zu kurzen Leitungslängen.
• Sofern auch die weiteren Komponenten des Standklimatisierungsmoduls hinsichtlich der Massen gleichmäßig verteilt sind, wird im vorstehend erläuterten Zusammenhang bevorzugt, dass der erste Latentkältespeicherabschnitt und der zweite Latentkältespeicherabschnitt zumindest ungefähr die gleiche Masse aufweisen. Sofern die übrigen Komponenten des Standklimatisierungsmoduls hinsichtlich ihrer Massen nicht gleichmäßig verteilt sind, kann die Symmetrie gegebenenfalls dadurch wieder hergestellt werden, dass der erste Latentkältespeicherabschnitt und der zweite Latentkältespeicherabschnitt unterschiedliche Massen aufweisen. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass die Herstellung von unterschiedlichen Latentkältespeicherabschnitten mit höheren Kosten verbunden ist.
• Weiterhin wird für das erfindungsgemäße Standklimatisierungsmodul bevorzugt, dass es Luftführungsmittel zum Führen von abgekühlter Luft umfasst. Beispielsweise kann der Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher oberhalb des Latentkältespeichers und unterhalb der Luftführungsmittel angeordnet werden, so dass sich ein besonders kompakter Aufbau des Standklimatisierungsmoduls ergibt.
• Das erfindungsgemäße Standklimatisierungsmodul kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass es eine Expansionsventileinrichtung umfasst. Diese Lösung ist vorteilhaft, um den Expansionsvorgang, und damit die Kälteerzeugung, in unmittelbarer Nähe des Latentkältespeichers einzuleiten.
• Des Weiteren kann im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmodul vorgesehen sein, dass es eine Wärmeträgermediumpumpe umfasst. Eine Integration der ohnehin erforderlichen Wärmeträgermediumpumpe in das erfindungsgemäße Standklimatisierungsmodul erhöht dessen Kom paktheit und führt zu besonders kurzen Wärmeträgermediumleitungen und damit zu geringen Verlusten.
• Bei dem erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmodul kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass es einen Wärmeträgerausgleichsbehälter umfasst. Auch diese Lösung trägt zur Kompaktheit und Vollständigkeit des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls bei. Allgemein wird es als vorteilhaft erachtet, möglichst viele der erforderlichen Komponenten in das Standklimatisierungsmodul zu integrieren, da dieses dadurch praktisch fertig vormontiert werden kann, so dass der Einbau in das Fahrzeug einfach und schnell erfolgen kann.
• Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Latentkältespeicher eine zumindest teilweise mit einem Kältespeichermedium gefüllte Matrix aufweist. Die Matrix kann dabei in vorteilhafter Weise eine Platte beziehungsweise ein Paket bilden, das beispielsweise Abmessungen von (900 mm oder 108 mm oder 1600 mm) × 500 mm × 80 mm aufweisen kann. Einschließlich der erforderlichen Isolation können sich bei einer Verwendung einer entsprechenden Anzahl von Platten die folgenden Gesamtabmessungen des Speichers ergeben: (1300 mm oder 1480 mm oder 1640 mm) × 540 mm × 128 mm.
• Es kann vorgesehen sein, dass die Matrix eine Graphitmatrix oder eine Metallschaummatrix ist. Graphit ist ein stabiles Material, das sehr viel Wasser an seiner inneren Oberfläche anlagern kann. Die maximale Beladung liegt bei 5,7 kg Wasser/kg Graphit. Das Grundmaterial Graphit verbessert hier bei zum einen die Wärmeleitung im Speicher deutlich und gewährleistet somit eine effektive Dynamik beim Laden sowie eine kontrollierte Kälteleistung beim Entladen des Speichers. Zum anderen nimmt Graphit die Volumenausdehnung des Wassers auf. Eine Deformation des Speicherbehälters tritt wegen vorhandener Hohlräume nicht auf. Ebenfalls können Metallschäume verwendet werden; diese können im Vergleich zu der Befüllung einer Graphitmatrix in einfacherer Weise mit Wasser befüllt werden.
• Wie vorstehend bereits angedeutet, wird bevorzugt, dass das Kältespeichermedium zumindest teilweise durch Wasser gebildet ist. Dabei kommen insbesondere Lösungen in Betracht, bei dem das Kältespeichermedium durch reines Wasser gebildet ist. Beispielsweise die Masse von Graphit ist gegenüber der Masse von Wasser relativ klein, so dass die Energiedichte in erster Linie durch die Latentkälte des Wassers bestimmt wird.
• Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls zeichnet sich dadurch aus, dass es dazu vorgesehen ist, an der Rückwand einer Fahrerkabine des Kraftfahrzeuges angeordnet zu werden. Diese Einbaulage weist eine Reihe von Vorteilen auf und ist insbesondere möglich, wenn das gesamte Modul flach ausgelegt ist. Beispielsweise ist die Liege in der Regel im Bereich der Rückwand der Fahrerkabine angeordnet, so dass dem Schlafplatz über das Standklimatisierungsmodul in einfacher Weise die kühle Luft zugeführt werden kann. Wenn der Schwerpunkt des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls bezogen auf die größte Länge in der Mitte liegt, und die größte Länge ungefähr der Fahrzeugbreite beziehungsweise der Kabinenbreite entspricht, führt eine derartige Anordnung des Standklimatisierungsmoduls zu einer optimalen Gewichtsverteilung.
• Dabei wird es beispielsweise als besonders vorteilhaft erachtet, dass die sich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckende Tiefe T des Standklimatisierungsmoduls weniger als 20 cm und vorzugsweise weniger als 15 cm beträgt.
• Gemäß einem zweiten Grundgedanken stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug bereit, insbesondere ein Nutzfahrzeug, das ein Standklimatisierungsmodul, insbesondere ein Standklimatisierungsmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Latentkältespeicher, der dazu ausgelegt ist, über einen Kompressionskältekreislauf beladen und über einen Wärmeträgerkreislauf entladen zu werden, und mit einem Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher, mit dem Kälte von dem Wärmeträgermedium des Wärmeträgerkreislaufs auf zu kühlende Luft übertragen werden kann, aufweist, wobei der Schwerpunkt S des Standklimatisierungsmoduls zumindest ungefähr in der Mitte der Kraftfahrzeugbreite B liegt. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmodul erläuterten Eigenschaften und Vorteile in gleicher oder ähnlicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird.
• Gleiches gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen auch diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmodul verwiesen wird.
• Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass das Standklimatisierungsmodul quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges an der Rückwand einer Fahrerkabine des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
• Dabei wird es als besonders vorteilhaft erachtet, dass die sich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckende Tiefe T des Standklimatisierungsmoduls weniger als 15 cm und vorzugsweise weniger als 10 cm beträgt.
• Obwohl eine hinsichtlich der Massenverteilung möglichst symmetrische und hinsichtlich der Bauart möglichst flache Ausgestaltung des Standklimatisierungsmoduls bevorzugt wird, ist dem Fachmann klar, dass der Schwerpunkt nicht genau in der jeweiligen Mitte liegen muss, sondern dass sich die erfindungsgemäßen Vorteile auch dann ergeben, wenn diesbezüglich geringfügige Abweichungen vorhanden sind, beispielsweise von 10 Prozent.
• Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
• Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung, die den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
• 2a bis 2c verschiedene Ansichten einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls in schematischer Darstellung;
• 3a bis 3c verschiedene Ansichten einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls in schematischer Darstellung;
• 4a bis 4c verschiedene Ansichten einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls in schematischer Darstellung;
• 5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls;
• 6 eine perspektivische Darstellung einer praktischen Ausführungsform des Standklimatisierungsmoduls von 5;
• 7a eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; und
• 7b die Rückwand der Fahrerkabine des Fahrzeugs von 7a.
• In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Komponenten durchgehend mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen, wobei gleiche oder ähnliche Komponenten zur Vermeidung von Wiederholungen teilweise nur einmal erläutert werden.
• 1 zeigt eine schematische Darstellung, die den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Sämtliche der in 1 dargestellten Komponenten des insgesamt mit 10 bezeichneten Standklimatisierungsmoduls sind bei praktischen Verwirklichungen möglichst kompakt zu einem Modul vereint, beispielsweise in einer ähnlichen Weise, wie dies später anhand von 6 noch näher erläutert wird. Das Standklimatisierungsmodul 10 weist einen Latentkältespeicher 14 auf, der dazu ausgelegt ist, über einen nur schematisch angedeuteten Kompressionskältekreislauf 16 mit Kälte beladen zu werden. Bei dem Kompressionskältekreislauf kann es sich um einen ohnehin im Kraftfahrzeug vorhandenen Kompressionskältekreislauf mit über den Antriebsmotor angetriebenen Kompressor handeln. Prinzipiell ist es jedoch ebenfalls möglich, dass der Kompressionskältekreislauf 16 ein separater Kreislauf ist, der beispielsweise über einen elektrisch betriebenen Kompressor verfügt. Auch der Einsatz von Hybridkompressoren ist grundsätzlich möglich. Der Kompressionskältekreislauf 16 weist ein unmittelbar benachbart zum Latentkältespeicher 14 angeordnetes Expansionsventil 28 auf, so dass die durch die Expansion des komprimierten Kältemittels verursachte Abkühlung effektiv zum Laden des La tentkältespeichers 14 verwendet werden kann (mögliche Leitungsführungen innerhalb des Latentkältespeichers 14 werden nachfolgend insbesondere anhand der 2 bis 4 noch näher erläutert). Weiterhin ist ein Wärmeträgerkreislauf 18 vorgesehen, über den der Latentkältespeicher 14 entladen werden kann. Der Wärmeträgerkreislauf 18 umfasst eine Wärmeträgermediumpumpe 30 sowie einen Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20. Durch den Betrieb eines Gebläses 42 wird Luft durch den Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20 gesaugt, wobei die Luft beim Durchtritt durch den Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20 abgekühlt wird und schließlich als abgekühlte Luft 26 zur Verfügung steht. Wie dies durch die entsprechenden Pfeile angedeutet ist, wird die abgekühlte Luft 26 durch in 1 nicht näher dargestellte Luftführungsmittel in Form von Luftkanälen auf unterschiedliche Luftauslässe verteilt. Wie dies 1 zu entnehmen ist, ist der Aufbau des Standklimatisierungsmoduls 10 weitgehend symmetrisch. Die Geometrie des Standklimatisierungsmoduls 10, das dazu vorgesehen ist, quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs eingebaut zu werden, weist dabei eine größte Länge L auf. Durch den symmetrischen Aufbau ergibt sich, dass der Schwerpunkt S des Standklimatisierungsmoduls 10 zumindest ungefähr im Bereich der Mitte der größten Länge L liegt. Sofern die größte Länge L ungefähr der Breite einer Fahrzeugkabine entspricht, führt dieser Aufbau des Standklimatisierungsmoduls 10 zu einer optimalen symmetrischen Gewichtsverteilung.
• Die 2a bis 2c zeigen verschiedene Ansichten einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls 10 in schematischer Darstellung. Dabei zeigt 2a eine Vorderansicht, 2b zeigt eine Seitenansicht und 2c zeigt eine Ansicht von unten. Der prinzipielle Aufbau der in 2 dargestellten Ausführungsform entspricht der von 1, weshalb auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird. In den 2b und 2c ist jedoch der eigentliche Aufbau des Latentkältespeichers 14 näher dargestellt. Der Latentkältespeicher 14 besteht im Wesentlichen aus vier Graphitplatten 44, die von einen Kältemittel-Wärmeübertrager 46 bildenden flachen Leitungen und einen Wärmeträgermedium-Wärmeübertrager 48 bildenden Leitungen durchzogen sind. Die dem Kältemittel-Wärmeübertrager 46 bildenden Leitungen und die den Wärmeträgermedium-Wärmeübertrager 48 bildenden Leitungen sind dabei abwechselnd und benachbart zueinander angeordnet, wie dies 2c zu entnehmen ist. Die entsprechenden Leitungen sind dabei im Wesentlichen U-förmig, wobei die Schenkel des U bei der Ausführungsform gemäß 2b bezogen auf die vorgesehene Einbaulage im Wesentlichen senkrecht verlaufen.
• Die 3a bis 3c zeigen verschiedene Ansichten einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls 10 in schematischer Darstellung. Die Ausführungsform gemäß 3 unterscheidet sich dadurch von der Ausführungsform gemäß 2, dass die Anschlüsse für den Kompressionskältekreislauf 16 und den Wärmeträgerkreislauf 18 beide auf der gleichen Seite des Latentkältespeichers 14 herausgeführt sind, wobei der Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20 dennoch symmetrisch angeordnet ist. Die seitliche Herausführung der entsprechenden Anschlüsse ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Schenkel der U-förmigen Leitungen, die den Kältemittel-Wärmeübertrager 46 beziehungsweise den Wärmeträgermedium-Wärmeübertrager 48 bilden, bezogen auf die vorgesehene Einbaulage, waagerecht verlaufen, wie dies der Seitenansicht von 3b beziehungsweise der Ansicht von unten gemäß 3c zu entnehmen ist.
• Die 4a bis 4c zeigen verschiedene Ansichten einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls 10 in schematischer Darstellung. Dabei entspricht der Aufbau des Standklimatisierungsmoduls 10 von 4 im Wesentlichen der Ausführungsform von 3, wie dies insbesondere der Seitenansicht von 4b und der Ansicht von unten gemäß 4c zu entnehmen ist. Allerdings sind die Anschlüsse für den Kältekreislauf 16 und den Wärmeträgerkreislauf 18 in diesem Fall auf unterschiedlichen Seiten des Latentkältespeichers 14 herausgeführt, was zu einer besonders gleichmäßigen Massenverteilung beitragen kann.
• 5 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls 10. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform ist der Latentkältespeicher 14 durch einen ersten Latentkältespeicherabschnitt 14a und einem zweiten Latentkältespeicherabschnitt 14b gebildet. Der erste Latentkältespeicherabschnitt 14a und der zweite Latentkältespeicherabschnitt 14b sind dabei hinsichtlich des Kompressionskältekreislaufs 16 parallel und hinsichtlich des Wärmeträgerkreislaufs 18 in Reihe geschaltet. Die vorzugsweise symmetrische Aufteilung des Latentkältespeichers 14 in zwei La tentkältespeicherabschnitte 14a, 14b ermöglicht es, dass der Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20 zwischen dem ersten Latentkältespeicherabschnitt 14a und dem zweiten Latentkältespeicherabschnitt 14b angeordnet werden kann, so dass neben der erforderlichen Bautiefe auch die erforderliche Bauhöhe weiter minimiert werden kann. Die Symmetrie wird dabei dadurch begünstigt, dass die Wärmeträgermediumpumpe 30 auf der anderen Seite des Standklimatisierungsmoduls 10 angeordnet ist, als ein Wärmeträgerausgleichsbehälter 32. Da der Taupunkt der zu kühlenden Umluft 22 höher als die Temperatur der Kühlrippen des Wärmeträger/Luft-Wärmetauschers 20 ist, wird im Betrieb an diesen Kühlrippen Wasser kondensieren. Aus diesem Grund ist eine Kondenswasserwanne 50 vorgesehen, aus der das Kondensat vorzugsweise über einen nicht dargestellten Ablaufkanal nach außen geführt werden kann.
• 6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer praktischen Ausführungsform des Standklimatisierungsmoduls 10 von 5. Bei dem äußerst kompakt aufgebauten Standklimatisierungsmodul 10 sind alle Komponenten an einem Trägerrahmen 54 befestigt, der mit geeigneten Befestigungsmitteln 56 ausgestattet ist, über die das Standklimatisierungsmodul 10 an der Rückwand einer Fahrerkabine befestigt werden kann. Der Trägerrahmen 54 haltert insbesondere einen ersten Latentkältespeicherabschnitt 14a und einen zweiten Latentkältespeicherabschnitt 14b. Der zweite Latentkältespeicherabschnitt 14b ist ohne Abdeckung dargestellt, so dass der in diesem Fall serpentinenartige Aufbau des Kältemittel-Wärmeübertragers 46 und des Wärmeträgermedium-Wärmeübertragers 48 zu erkennen ist. Zwischen dem ersten Latentkältespeicherabschnitt 14a und dem zweiten Latentkältespeicherabschnitt 14b ist ein Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20 angeordnet. Eine in 6 nicht dargestellte Abdeckung dichtet den Bereich über dem Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20 im komplett montierten Zustand so ab, dass ein Gebläse 42 zu kühlende Luft durch den Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20 saugen kann, unter dem eine Kondenswasserwanne 50 angeordnet ist. Die aus dem Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher 20 austretende abgekühlte Luft wird über Luftführungsmittel 24 in Form eines flachen Luftkanals mit entsprechenden Auslässen weitergeleitet, so dass die kühle Luft über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs verteilt werden kann. Auf der rechten Seite des Standklimatisierungsmoduls 10 ist eine Wärmeträgerpumpe 30 angeordnet, während ein Wärmeträgermediumausgleichsbehälter 32 auf der linken Seite vorgesehen ist. Die symmetrische Massenverteilung des Standklimatisierungsmoduls 10 ergibt, dass dessen Schwerpunkt S ungefähr im Bereich der Mitte der größten Länge L liegt, was bei symmetrischem Einbau an der Rückwand der Fahrerkabine zu einer optimalen Gewichtsverteilung führt. Es ist klar, dass das in 6 dargestellte Standklimatisierungsmodul 10 aus optischen Gründen vorzugsweise mit einer nicht dargestellten Verkleidung ausgestattet wird, oder dass die Verkleidung der Fahrerkabine diese Aufgabe mit übernimmt.
• 7a zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 12. Dabei ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Standklimatisierungsmoduls 10 an der Rückwand 36 einer Fahrerkabine 38 angeordnet, und zwar oberhalb einer Liege 40. Das erfin dungsgemäße Konzept ermöglicht es, dass die sich in Fahrtrichtung erstreckende Tiefe T des Standklimatisierungsmoduls sehr klein ist und beispielsweise weniger als 15 cm beträgt.
• 7b zeigt die Rückwand 36 der Fahrerkabine 38 des Fahrzeugs 12 von 7a. Wie dies der Darstellung von 7b zu entnehmen ist, befindet sich der Schwerpunkt S des Standklimatisierungsmoduls 10 sowohl in der Mitte der größten Länge L des Standklimatisierungssystems 10 als auch in der Mitte (B/2) der Breite der Rückwand 36, wodurch eine optimale Gewichtsverteilung erzielt wird. Neben den Luftauslässen 24 ist in der verkleideten Vorderseite des Standklimatisierungsmoduls 10 ein Bedienfeld 52 vorgesehen, mit dem der Fahrer zumindest einige der Funktionen des Standklimatisierungsmoduls 10 steuern kann.
• Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

10

Standklimatisierungsmodul

12

Kraftfahrzeug/Nutzfahrzeug

14

Latentkältespeicher

14a

Latentkältespeicherabschnitt

14b

Latentkältespeicherabschnitt

16

Kompressionskältekreislauf

18

Wärmeträgerkreislauf

20

Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher

22

Luft

24

Luftführungsmittel

26

Luft

28

Expansionsventileinrichtung

30

Wärmeträgermediumpumpe

32

Wärmeträgerausgleichsbehälter

36

Rückwand

38

Fahrerkabine

40

Liege

42

Gebläse

44

Matrix/Graphitplatte

46

Kältemittel-Wärmeübertrager

48

Wärmeträgermedium-Wärmeübertrager

50

Kondenswasserwanne

52

Bedienfeld

54

Trägerrahmen

56

Befestigungsmittel

Claims (16)

1. Standklimatisierungsmodul (10) für ein Kraftfahrzeug (12), insbesondere für ein Nutzfahrzeug (12), mit: – einem Latentkältespeicher (14), der dazu ausgelegt ist, über einen Kompressionskältekreislauf (16) beladen und über einen Wärmeträgerkreislauf (18) entladen zu werden, und – einem Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher (20), mit dem Kälte von dem Wärmeträgermedium des Wärmeträgerkreislaufs (18) auf zu kühl ende Luft (22) übertragen werden kann, wobei die Geometrie des Standklimatisierungsmoduls (10) eine größte Länge L aufweist und der Schwerpunkt S des Standklimatisierungsmoduls (10) zumindest ungefähr im Bereich der Mitte der größten Länge L liegt.
2. Standklimatisierungsmodul (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher (20) bezogen auf die Größte Länge L ungefähr in der Mitte des Latentkältespeichers (14) angeordnet ist.
3. Standklimatisierungsmodul (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher (20) zwischen einem ersten Latentkältespeicherabschnitt (14a) und einem zweiten Latentkältespeicherabschnitt (14b) angeordnet ist.
4. Standklimatisierungsmodul (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Latentkältespeicherabschnitt (14a) und der zweite Latentkältespeicherabschnitt (14b) zumindest ungefähr die gleiche Masse aufweisen.
5. Standklimatisierungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Luftführungsmittel (24) zum Führen von abgekühlter Luft (26) umfasst.
6. Standklimatisierungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Expansionsventileinrichtung (28) umfasst.
7. Standklimatisierungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Wärmeträgermediumpumpe (30) umfasst.
8. Standklimatisierungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Wärmeträgerausgleichsbehälter (32) umfasst.
9. Standklimatisierungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der La tentkältespeicher (14) eine zumindest teilweise mit einem Kältespeichermedium gefüllte Matrix (44) aufweist.
10. Standklimatisierungsmodul (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix (44) eine Graphitmatrix oder eine Metallschaummatrix ist.
11. Standklimatisierungsmodul (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältespeichermedium zumindest teilweise durch Wasser gebildet ist.
12. Standklimatisierungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu vorgesehen ist an der Rückwand (36) einer Fahrerkabine (38) des Kraftfahrzeuges (12) angeordnet zu werden.
13. Standklimatisierungsmodul (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckende Tiefe T des Standklimatisierungsmoduls (10) weniger als 20 cm und vorzugsweise weniger als 15 cm beträgt.
14. Kraftfahrzeug (12), insbesondere Nutzfahrzeug (12), das ein Standklimatisierungsmodul (10), insbesondere ein Standklimatisierungsmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Latentkältespeicher (14), der dazu ausgelegt ist, über einen Kompressionskältekreislauf (16) beladen und über einen Wärmeträgerkreislauf (18) entladen zu werden, und mit einem Wärmeträger/Luft-Wärmetauscher (20), mit dem Kälte von dem Wärmeträgermedium des Wärmeträgerkreislaufs (18) auf zu kühlende Luft (22) übertragen werden kann, aufweist, wobei der Schwerpunkt S des Standklimatisierungsmoduls (10) zumindest ungefähr in der Mitte der Kraftfahrzeugbreite B liegt.
15. Kraftfahrzeug (12) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Standklimatisierungsmodul (10) quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges (12) an der Rückwand (36) einer Fahrerkabine (38) des Kraftfahrzeuges (12) angeordnet ist.
16. Kraftfahrzeug (12) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die sich die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges (12) erstreckende Tiefe T des Standklimatisierungsmoduls (10) weniger als 15 cm und vorzugsweise weniger als 10 cm beträgt.