DE102010022441A1 - Motor vehicle inner space air-treatment unit has fresh air-circulating air-separator, whose fresh air input is in fluidic-connection with outside air - Google Patents

Abstract

The motor vehicle inner space air-treatment unit has a fresh air-circulating air-separator (3), whose fresh air input (13) is in fluidic-connection with an outside air (7). A blower (2) is provided, whose input (14) is in fluidic-connection with an outlet (15) of the fresh air-circulating air-separator. A blower output (16) is in fluidic-connection with an air outlet (4) for the motor vehicle inner space (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuginnenraumluftbehandlungseinrichtung mit einem Gebläse, einem Luftentfeuchter und einer Umluftschaltung, in der der Luft des Kraftfahrzeuginnenraums Feuchtigkeit entzogen wird.The invention relates to a motor vehicle interior air treatment device with a blower, a dehumidifier and a recirculation circuit, in which the air of the motor vehicle interior moisture is removed.

Aus der DE 197 18 047 A ist eine Vorrichtung zum Senken der Luftfeuchtigkeit in einem Kraftfahrzeuginnenraum bekannt, bei der mittels eines Gebläses dem Kraftfahrzeuginnenraum Luft entnommen und nach Durchleitung durch ein Sorbens dem Innenraum wieder zugeführt wird. Zur Regeneration des Sorbens wird das Gebläse auf Frischluftansaugung umgeschaltet und die angesaugte Frischluft mittels eines elektrischen Heizelementes erwärmt. Gleichzeitig wird auch die Strömungsrichtung der Luft durch das Sorbenz umgekehrt und die nach Durchströmung durch das Sorbenz warme und feuchte Luft nach außen geleitet. Eine solche Entfeuchtungseinrichtung ist getrennt von einer Temperiereinrichtung des Kraftfahrzeuginnenraumes einsetzbar, erfordert jedoch einen hohen Aufwand und Energiebedarf.From the DE 197 18 047 A a device for lowering the humidity in a motor vehicle interior is known in which taken by means of a fan the motor vehicle interior air and after passage through a sorbent the interior is supplied again. To regenerate the sorbent, the blower is switched to fresh air intake and the fresh air sucked in is heated by means of an electrical heating element. At the same time, the flow direction of the air through the sorbent is reversed and, after flowing through the sorbent, warm and moist air is directed outwards. Such a dehumidifier can be used separately from a tempering device of the motor vehicle interior, but requires a lot of effort and energy.

Die EP 1 439 084 A beschreibt eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, bei der ein Adsorber vor den Defrostausströmern einer Windschutzscheibe angeordnet ist. In einer Warmlaufphase kann dieser Absorber Feuchtigkeit binden und hierdurch den Beschlag der Windschutzscheibe vermindern. Sobald die Heizleistung des Kraftfahrzeuges genügend groß ist, kann durch diese oder durch eine elektrische Zusatzheizung der Adsorber wieder regeneriert werden. Ein solcher Adsorber hat nur eine relativ kurze Nutzungsphase und kann insbesondere ein Beschlagender Scheiben bei betriebswarmem Motor des Kraftfahrzeuges – zum Beispiel während eines Umluftbetriebes – nicht verhindern.The EP 1 439 084 A describes an air conditioning system for a motor vehicle, in which an adsorber is arranged in front of the Defrostausströmern a windshield. In a warm-up phase of this absorber can bind moisture and thereby reduce fogging of the windshield. As soon as the heating power of the motor vehicle is sufficiently large, the adsorber can be regenerated again by this or by an additional electric heater. Such an adsorber has only a relatively short period of use and in particular can not prevent fogging of the windows when the engine of the motor vehicle is warm, for example during recirculating air operation.

In der US 6,205,805 B ist eine Heiz-Klimaanlage beschrieben, in die ein rotierender Adsorber integriert ist. Die Rotation des scheibenförmig aufgebauten Adsorbers ermöglicht eine kontinuierliche Regeneration und Entfeuchtung, wodurch eine gewünschte Konditionierung der Feuchtigkeit der Innenraumluft im Kraftfahrzeug möglich ist. Ein solcher Adsorber ist jedoch relativ aufwendig und erfordert viel Bauraum, der insbesondere in kleineren Fahrzeugen nicht zur Verfügung steht. Hinzu kommt, dass für einen solchen Adsorber das Heiz-Klimaaggregat völlig neu konstruiert werden muss, d. h., dass bestehende Heiz-Klimaaggregate nicht nachträglich mit diesem Adsorbersystem ausrüstbar sind und die Konstruktionsunterlagen bestehender Heiz-Klimaaggregate nicht für eine Neukonstruktion mit diesem Adsorber herangezogen werden können.In the US 6,205,805 B is described a heating air conditioning, in which a rotating adsorber is integrated. The rotation of the disk-shaped adsorber allows continuous regeneration and dehumidification, whereby a desired conditioning of the humidity of the interior air in the motor vehicle is possible. However, such adsorber is relatively expensive and requires a lot of space, which is not available, especially in smaller vehicles. In addition, for such an adsorber, the heating-air conditioning unit must be completely redesigned, ie that existing heating air conditioning units are not retrofitted with this adsorber and the design documents existing heating air conditioning units can not be used for a redesign with this adsorber.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeuginnenraumentfeuchtung derart auszugestalten, dass diese auch während des Umluftbetriebes des Kraftfahrzeuges wirksam ist und ohne großen konstruktiven und technischen Aufwand bei bestehenden Heiz-Klimaaggregaten hinzufügbar ist.Object of the present invention is to design a motor vehicle interior dehumidification such that it is also effective during the recirculation mode of the motor vehicle and is added without great engineering and technical effort in existing heating and air conditioning units.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kraftfahrzeuginnenraumbehandlungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche zeigen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved with a motor vehicle interior treatment device having the features of patent claim 1. The subclaims show particularly advantageous embodiments of the invention.

Für eine komfortable Fahrzeugklimatisierung ist insbesondere bei niedriger Außentemperatur eine schnelle Erwärmung der Luft im Fahrzeuginnenraum erforderlich. Geeignet für eine solche schnelle Erwärmung ist der Betrieb der Heizung im so genannten Umluftbetrieb, bei dem die Luft dem Fahrzeuginnenraum entnommen, im Heiz/Klimagerät erwärmt und wieder in den Innenraum abgegeben wird. Da die kalte Innenraumluft jedoch aufgrund der durch die Insassen eingetragenen Feuchtigkeit in kurzer Zeit mit Wasserdampf gesättigt ist, kommt es bei einer solchen Betriebsweise an den kalten Scheiben leicht zu einem Beschlag durch Kondensation der Luftfeuchtigkeit. Sobald dies eintritt, muss wieder auf Frischluftbetrieb umgeschaltet werden, bei dem kontinuierlich Außenluft für die Belüftung des Innenraums angesaugt und erwärmt wird. Die vorerwärmte Luft im Innenraum wird dabei ungenutzt nach außen abgegeben. Daher hat der Frischluftbetrieb, trotz größeren Energieaufwandes, eine geringere Aufheizleistung und ist insbesondere bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen energieaufwendig.For a comfortable vehicle air conditioning rapid warming of the air in the vehicle interior is required especially at low outdoor temperature. Suitable for such a rapid heating operation is the operation of the heater in the so-called recirculation mode, in which the air taken from the vehicle interior, heated in the heating / air conditioning unit and returned to the interior. However, since the cold indoor air is saturated in a short time with water vapor due to the registered by the occupants moisture, it comes with such operation on the cold glass plates easily condensation by condensation of humidity. As soon as this happens, it is necessary to switch back to fresh air mode, in which fresh air for the ventilation of the interior is continuously drawn in and heated. The preheated air in the interior is discharged unused to the outside. Therefore, the fresh air operation, despite greater energy consumption, a lower heat-up performance and is particularly energy-consuming in electrically powered vehicles.

In einem rein elektrisch angetriebenen Fahrzeug fällt der Energieaufwand zur Erwärmung der Innenraumluft deutlich stärker ins Gewicht als in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, da kaum Abwärme des Antriebs genutzt werden kann und die mitgeführte Energiemenge verhältnismäßig klein ist. Entsprechend wirkt sich bei diesen Fahrzeugen der Energiebedarf für die Beheizung stark reichweitenmindernd aus. Die Erfindung ist daher insbesondere für rein elektrisch antreibbare Fahrzeuge geeignet bzw. für so genannte Hybridfahrzeuge, die zumindest über kurze Strecken rein elektrisch betreibbar sind.In a purely electrically driven vehicle, the energy required to heat the indoor air is significantly more significant than in a vehicle with an internal combustion engine, since hardly any waste heat from the drive can be used and the amount of energy carried is relatively small. Accordingly, the energy requirement for heating has a major effect on the range of these vehicles. The invention is therefore particularly suitable for purely electrically driven vehicles or for so-called hybrid vehicles that are purely electrically operable at least over short distances.

Erfindungsgemäß wird für die Entfeuchtung der Kraftfahrzeuginnenraumluft ein Luftentfeuchter eingesetzt, der ein luftdurchströmbares Bett oder Sieb aus einem regenerierbaren sorptiven Trocknungsmittel, z. B. einem Zeolith oder Silicagel, enthält. Solche Trockenmittel können leicht mit erwärmter Luft oder durch Erwärmen und Durchleiten von Luft regeneriert, d. h. die Feuchtigkeit ausgetrieben werden. Dieser Luftentfeuchter ist erfindungsgemäß in das Lüftungssystem integriert, wobei der Luftentfeuchter strömungsgekoppelt in die Ansaugung der Umluft, d. h. noch vor der Frischluft-Umluft-Umschaltklappe (Weiche) angeordnet ist.According to the invention, a dehumidifier is used for the dehumidification of the motor vehicle interior air, the air-flow bed or sieve of a regenerable sorptive drying agent, eg. As a zeolite or silica gel contains. Such desiccants can easily be regenerated with heated air or by heating and passing air through, i.e. H. the moisture is expelled. This dehumidifier is inventively integrated into the ventilation system, wherein the dehumidifier flow coupled into the intake of the circulating air, d. H. is still arranged in front of the fresh air circulating air Umschaltklappe (switch).

Die andere Seite der Frischluft-Umluft-Klappe ist ansaugseitig mit der Außenluft strömungsverbunden, wobei vorzugsweise noch ein Ansaugfilter zwischengeschaltet ist. Der Ausgang der Frischluft-Umluft-Weiche ist mit dem Eingang eines Gebläses verbunden, das zur Einbringung oder Umwälzung der Innenraumluft ausgelegt ist. Entsprechend mündet der Auslass des Gebläses an mindestens einem Ausströmer, insbesondere einer Vielzahl von Ausströmern, wobei übliche Klappen (Weichen) zum Dirigieren der Luft in den Fußraum, an die Windschutzscheibe, an die Seitenscheiben und/oder direkt in den Innenraum des Kraftfahrzeuges vorgesehen sind. The other side of the fresh air circulating-air flap is connected to the intake side flow-connected to the outside air, wherein preferably still a suction filter is interposed. The outlet of the fresh air recirculation diverter is connected to the inlet of a blower designed to carry or circulate the indoor air. Accordingly, the outlet of the fan opens at least one vent, in particular a plurality of vents, with conventional flaps (switches) are provided for directing the air in the footwell, on the windshield, on the side windows and / or directly into the interior of the motor vehicle.

Vorzugsweise kommt ein Trocknungsmittel zum Einsatz, das bei der Aufnahme von Feuchtigkeit Wärme abgibt. Diese Wärmefreisetzung der sorptiven Reaktion wirkt dabei als Unterstützung eines zur Erwärmung des Innenraums verwendeten Heizelementes, das als Flüssig-Luft-Wärmeaustauscher oder als elektrisches Heizelement ausgelegt sein kann. Die Wärmeabgabe kann in einer besonderen Ausführungsform auch zur verstärkten Wärmegewinnung genutzt werden, indem mittels einer Wasserzudosiervorrichtung dem Luftentfeuchter Wasser zugeführt wird, wodurch die gleichzeitig über den Luftentfeuchter geführte Luft erwärmt und anschließend dem Innenraum wieder zugeführt wird.Preferably, a drying agent is used, which gives off heat when absorbing moisture. This heat release of the sorptive reaction acts as a support for a heating element used for heating the interior, which can be designed as a liquid-air heat exchanger or as an electrical heating element. The heat output can be used in a particular embodiment, for increased heat generation by the water dehumidifier water is supplied by means of a Wasserzudosiervorrichtung, whereby the simultaneously heated via the dehumidifier air is heated and then returned to the interior.

Vorzugsweise ist das Heizelement in Strömungsrichtung nach der Frischluftklappe und insbesondere auch nach dem Gebläse angeordnet. In besonderen Ausführungsformen kann alternativ oder auch zusätzlich das Heizelement vor dem Luftentfeuchter angeordnet sein, wodurch die dem Luftentfeuchter zugeführte Luft erwärmt und die Feuchtigkeit aus dem Luftentfeuchter ausgetrieben wird. Bei letzterer Anordnung ist es vorteilhaft, wenn die feuchte Luft direkt nach außen geführt wird, jedoch ist auch eine Ausblasung über den Innenraum möglich.Preferably, the heating element is arranged in the flow direction after the fresh air flap and in particular after the fan. In particular embodiments, alternatively or additionally, the heating element may be arranged in front of the dehumidifier, whereby the air supplied to the dehumidifier is heated and the moisture is expelled from the dehumidifier. In the latter arrangement, it is advantageous if the moist air is led directly to the outside, but also a blow-out through the interior is possible.

Vorzugsweise wird der Luftentfeuchter jedoch so zwischen Umluftansaugung und dem Heizelement für die Innenraumerwärmung geschaltet, dass das wärmezehrende Austreiben von Wasser über die von dem Heizelement erwärmte Luft erfolgt, die dabei entweder teilweise über die Frischluft-Umluft-Klappe im Kreis oder direkt in den Innenraum abgegeben wird.Preferably, however, the dehumidifier is switched between Umluftansaugung and the heating element for indoor heating, that the heat-expelling expulsion of water via the heated air from the heating element, which either partially discharged via the fresh air circulating air flap in a circle or directly into the interior becomes.

Vorteilhaft verläuft die Durchströmung des Luftentfeuchters bei der Regeneration in der Gegenrichtung zum Entfeuchterbetrieb, wodurch der Luftentfeuchter auch nach einer unvollständigen Regeneration wirksam ist. Hierzu wird vorteilhaft Luft direkt hinter dem Heizelement, das für die Innenraumerwärmung vorgesehen ist, abgezogen und diese besonders warme Luft dem Luftentfeuchter zur Regeneration zugeführt.Advantageously, the flow through the dehumidifier in the regeneration in the opposite direction to the dehumidifier, whereby the dehumidifier is effective even after an incomplete regeneration. For this purpose, air is advantageously withdrawn directly behind the heating element, which is provided for the interior heating, and fed this particularly warm air to the dehumidifier for regeneration.

Zusätzlich kann zur Kühlung der Luft in der Kraftfahrzeuginnenraum-Behandlungseinrichtung noch ein Expansionswärmetauscher, insbesondere ein Verdampfer-Wärmetauscher vorgesehen sein, der ebenfalls von der von dem Gebläse geförderten Luft durchströmt wird. Der Expansions-Wärmetauscher ist dem Heizelement vorteilhaft vorgeschaltet, wodurch eine besonders wirksame Entfeuchtung der Innenraumluft auch über diesen Expansions Wärmetauscher erreicht wird.In addition, an expansion heat exchanger, in particular an evaporator heat exchanger may be provided for cooling the air in the motor vehicle interior treatment device, which is also flowed through by the air conveyed by the fan. The expansion heat exchanger is advantageously connected upstream of the heating element, whereby a particularly effective dehumidification of the indoor air is achieved via this expansion heat exchanger.

Um den Luftentfeuchter nicht ständig im Umluftbetrieb zu durchströmen, ist es vorteilhaft, wenn dieser mittels eines Bypass wahlweise umgehbar ist. Dies ermöglicht den Einsatz des Luftentfeuchters nur für den Fall des drohenden oder erfolgten Scheibenbeschlags, wodurch auch der Strömungswiderstand im Umluftbetrieb gesenkt wird.In order not to constantly flow through the dehumidifier in the recirculation mode, it is advantageous if this is selectively bypassable by means of a bypass. This allows the use of the dehumidifier only in the event of impending or successful disc fitting, whereby the flow resistance is reduced in the recirculation mode.

In einer weiteren besonderen Ausführungsform ist der Luftentfeuchter so angeordnet, dass er leicht entnehmbar ist. Ein solcher Luftentfeuchter kann dann außerhalb des Kraftfahrzeuges, beispielsweise in einem Backofen, durch Erwärmen auf etwa 100°C regeneriert werden.In a further particular embodiment, the dehumidifier is arranged so that it is easily removable. Such a dehumidifier can then be regenerated outside the motor vehicle, for example in an oven, by heating to about 100 ° C.

Besonders vorteilhaft ist erfindungsgemäß eine Steuerung vorgesehen, mit der eine Konditionierung der Luft im Kraftfahrzeuginnenraum erfolgt. Diese Konditionierung erfolgt insbesondere hinsichtlich der Temperatur und wahlweise oder zusätzlich auch hinsichtlich der Luftfeuchte. Hierdurch wird maximaler Komfort erzielt.Particularly advantageous according to the invention, a control is provided, with which a conditioning of the air in the motor vehicle interior. This conditioning takes place in particular with regard to the temperature and optionally or additionally also with regard to the air humidity. As a result, maximum comfort is achieved.

Im Falle eines rein elektrisch betreibbaren Fahrzeugs Wird der Luftentfeuchter vorzugsweise so dimensioniert, dass mehrere Kaltstarts mit ihren entsprechenden Trocknungs-Erwärmungs-Phasen durchlaufen werden können. Dies ermöglicht es, den Luftentfeuchter erst dann zu regenerieren, wenn das Fahrzeug sich an einer Ladestation befindet, wodurch die Regeneration sich hier nicht reichweitenmindernd auswirkt, da die benötigte elektrische Energie der Ladestation und nicht der Kraftfahrzeugbatterie entnommen wird.In the case of a purely electrically operable vehicle, the dehumidifier is preferably dimensioned so that several cold starts can be traversed with their respective drying-heating phases. This makes it possible to regenerate the dehumidifier only when the vehicle is at a charging station, whereby the regeneration here does not affect range-reducing, since the required electrical energy of the charging station and not the vehicle battery is removed.

Sofern die Innenraumluftbehandlungseinrichtung über einen Flüssigkeits-Luft-Wärmetauscher verfügt und über die Kühlung elektrischer Komponenten, z. B. des Antriebsmotors oder der Leistungselektronik, ein Kühlmittel ausreichend hoher Temperatur zur Verfügung steht, kann die Regeneration des Luftentfeuchters auch während der Fahrphase im Frischluftbetrieb durchgeführt werden, wobei insbesondere eine Parallelschaltung des Luftentfeuchters erfolgt. Dabei wird die Luft aufgeteilt und zum einen dem Luftentfeuchter zugeleitet, aus dem die befeuchtete Regenerationsluft dann in den Innenraum strömt. Hierbei ist die Ausblasung vorzugsweise so zu legen, dass sie nicht direkt den Insassen zugeleitet wird, da die Regenerationsluft warm und mit hoher Luftfeuchtigkeit beladen ist. Der größere Teil der Luft wird bei dieser Regeneration jedoch nicht über den Luftentfeuchter, sondern konventionell über die Ausströmer in den Innenraum geleitet. Mit einer solchen Parallelschaltung ist eine Regeneration ohne Unterbrechung der Innenraumkonditionierung möglich.If the cabin air treatment device has a liquid-air heat exchanger and the cooling of electrical components, eg. B. the drive motor or the power electronics, a coolant sufficiently high temperature is available, the regeneration of the dehumidifier can also be performed during the driving phase in fresh air mode, in particular, a parallel connection of the dehumidifier takes place. The air is divided and fed to a dehumidifier, from which the humidified regeneration air then flows into the interior. In this case, the blow-out is preferably to be laid so that it is not fed directly to the occupants because the regeneration air is warm and laden with high humidity. However, the greater part of the air is not passed through the dehumidifier, but conventionally via the vents in the interior in this regeneration. With such a parallel circuit regeneration without interrupting the interior conditioning is possible.

Alternativ zu einer Ausblasung der Regenerationsluft in einen geeigneten Bereich des Innenraums kann die Regenerationsluft auch wieder mit der übrigen Luft aus dem Klimagerät zusammengeführt und mit einer entsprechenden Mischtemperatur ausgeblasen werden. Wenn genügend Abwärme zur Verfügung steht, kann die Regenerationsluft auch direkt nach außen geleitet werden.As an alternative to a blow-out of the regeneration air into a suitable region of the interior, the regeneration air can also be combined again with the remaining air from the air-conditioning unit and blown out with a corresponding mixing temperature. If enough waste heat is available, the regeneration air can also be routed directly to the outside.

Der erfindungsgemäße Einsatz des Luftentfeuchters kann leicht mit bestehenden Innenraumluftbehandlungseinrichtungen kombiniert werden. Es ist lediglich ein zusätzlicher Abgang zum Trocknungsbett hinter dem Heizungswärmetauscher und eine Umschalt- oder Absperrklappe vorzusehen.The use of the dehumidifier according to the invention can be easily combined with existing cabin air treatment devices. It is merely an additional outlet to the drying bed behind the heater core and to provide a switching or shut-off.

Sofern Mittel zum Kühlen der Innenraumluft vorgesehen sind, insbesondere durch einen Expansions-Wärmetauscher, kann alternativ zur Regeneration auch ein kleiner Kreislauf unter Nutzung des Kühlluft-Wärmetauschers gefahren werden, wobei dieser der Regenerationsluft durch Abkühlung das Wasser entzieht und dieses abscheidet. Eine solche Regeneration ist insbesondere wiederum an einer Ladestation günstig, da diese Art der Regeneration verhältnismäßig energieaufwändig ist.If means are provided for cooling the interior air, in particular by means of an expansion heat exchanger, alternatively a small circuit can be run using the cooling air heat exchanger for regeneration, wherein the latter extracts the water from the regeneration air by cooling and deposits it. Such regeneration is in turn favorable at a charging station, since this type of regeneration is relatively energy-consuming.

Der erfindungsgemäße Luftentfeuchter dient somit, wie beschrieben, als ein chemischer Wärmespeicher, der den Energieaufwand zur Beheizung im Fahrbetrieb eines Fahrzeugs reduziert und auf Zeiten günstiger verfügbarer Energie verschiebt, indem er regeneriert wird, wenn sich das Fahrzeug an einer Ladestation befindet.The dehumidifier according to the invention thus serves, as described, as a chemical heat storage, which reduces the energy required for heating when driving a vehicle and shifts times cheaper energy available by being regenerated when the vehicle is at a charging station.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to figures.

Es zeigenShow it

1 ein Entfeuchten und Erwärmen mit Umluft- oder Teilumluftbetrieb; 1 dehumidifying and heating with recirculation or partial recirculation mode;

2 eine Regeneration mit Frischluft; 2 a regeneration with fresh air;

3 eine Regeneration im Kreislauf und Entfeuchtung durch Kühlung; 3 a regeneration in the circulation and dehumidification by cooling;

4 ein Umluftbetrieb mit Bypass zum Luftentfeuchter; und 4 a recirculation mode with bypass to the dehumidifier; and

5 eine Wasserzuführung zur Lufterwärmung. 5 a water supply for air heating.

Ein konventionelles, Klimagerät 50 ist vorteilhaft als kompakte Einheit aufgebaut, die als solche in ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) eingesetzt ist. Das Klimagerät weist als zentralen Bestandteil ein Gebläse 2 auf, das über eine Frischluft-Umluft-Klappe entweder über den Frischlufteingang 13 von außen Frischluft oder über den Umlufteingang 6 Luft aus dem Innenraum 17 des Kraftfahrzeugs ansaugt. Auf den Ausgang 16 des Gebläses 2 folgt unmittelbar ein Kühlmittelwärmetauscher, der im vorliegenden Fall als Verdampferwärmetauscher 9 ausgebildet ist. Zwischen dem Gebläseeingang 14 und dem Ausgang 15 der Frischluft-Umluft-Klappe 3 oder zwischen der Außenluft 7 und dem Außenlufteingang 13 kann gewünschtenfalls noch ein Filter und/oder Absorber, beispielsweise auf Aktivkohlebasis, zwischengeschaltet sein. Die vorgenannten Bauteile sind dabei üblicherweise in einem in den Figuren nichtdargestellten Gehäuse angeordnet, in welchem entsprechende Luftpfade bzw. -kanäle ausgebildet sind.A conventional, air conditioning unit 50 is advantageously constructed as a compact unit, which is used as such in a motor vehicle (not shown). The air conditioner has a fan as a central component 2 on, via a fresh air recirculation flap either via the fresh air inlet 13 fresh air from outside or via the air intake 6 Air from the interior 17 of the motor vehicle sucks. On the exit 16 of the blower 2 Immediately follows a coolant heat exchanger, in the present case as an evaporator heat exchanger 9 is trained. Between the blower entrance 14 and the exit 15 the fresh air recirculation flap 3 or between the outside air 7 and the outside air entrance 13 If desired, it is also possible to interpose a filter and / or absorber, for example based on activated charcoal. The aforementioned components are usually arranged in a housing, not shown in the figures, in which corresponding air paths or channels are formed.

Auf den Verdampferwärmetauscher 9 folgt im Gehäuse eine luftstromseitige Verzweigung 20, wobei der Luftstrom je nach Stellung einer Temperaturklappe 21 über einen Heizungswärmetauscher 8, über einen den Heizungswärmetauscher 8 umgehenden Bypasskanal oder zu definierten Anteilen über beide Pfade weiterströmen kann. Insbesondere beim Einsatz eines elektrisch betriebenen Heizelementes kann der Betrieb auch ohne die Verzweigung erfolgen. Der Einsatz einer solchen Temperaturklappe 21 kann sich gegenüber einem geregelten Heizelement unter Umständen hinsichtlich einer schnelleren Regelung als vorteilhaft erweisen. Die Temperaturklappe 21 kann dabei an der Verzweigung des Luftstromes, und damit luftstromseitig vor dem Heizkörper 8 oder luftstromseitig, wie in 1 dargestellt, nach dem Heizkörper 8 angeordnet sein. Im Luftstrom nach den Wärmetauschern und der Temperaturklappe schließen sich ein Verteilerkasten, Luftkanäle und die Ausströmer 4 für den Innenraum an, die ggfs. noch weitere (nicht dargestellte) Stellelemente für die gewünschte Dosierung aufweisen.On the evaporator heat exchanger 9 follows in the housing an air flow-side branch 20 , where the air flow depends on the position of a temperature flap 21 via a heating heat exchanger 8th , via a heating heat exchanger 8th flow bypass channel or to defined proportions on both paths. In particular, when using an electrically operated heating element, the operation can be carried out without the branching. The use of such a temperature flap 21 may prove to be advantageous over a controlled heating element under circumstances with regard to a faster control. The temperature flap 21 can at the branch of the air flow, and thus air flow side in front of the radiator 8th or on the airflow side, as in 1 shown after the radiator 8th be arranged. In the air stream after the heat exchangers and the temperature flap close a distribution box, air ducts and the outlets 4 for the interior, if necessary, even further (not shown) have adjusting elements for the desired dosage.

Erfindungsgemäß ist ein Luftentfeuchter 5 vorgesehen, der als Trocknungsbett für die durchströmende Luft ausgebildet ist. Der Ausgang 19 des Luftentfeuchters 5 ist strömungsverbunden mit dem Umlufteingang 6 der Frischluft-Umluft-Klappe, und der Eingang 18 des Luftentfeuchters 5 führt zum Innenraum 17 des Kraftfahrzeuges. Hierdurch wird bei einer Umluftschaltung feuchte Luft aus dem Innenraum 17 in dem Luftentfeuchter 5 getrocknet und über das Gebläse 2, ggf. konditioniert, wieder dem Innenraum 17 zugeführt. Die Frischluft-Umluft-Klappe 3 kann hierbei auch Zwischenstellungen einnehmen, so dass teils Außenluft angesaugt und teils Innenluft umgewälzt wird.According to the invention, a dehumidifier 5 provided, which is designed as a drying bed for the air flowing through. The exit 19 of the dehumidifier 5 is fluidly connected to the air intake 6 the fresh air recirculation flap, and the entrance 18 of the dehumidifier 5 leads to the interior 17 of the motor vehicle. As a result, humid air from the interior is at a recirculation circuit 17 in the dehumidifier 5 dried and over the blower 2 , possibly conditioned, back to the interior 17 fed. The fresh air recirculation flap 3 can also assume intermediate positions, so that some outside air is sucked in and partly circulated inside air.

Die so getrocknete Luft kann ohne Einsatz des Kältemittelkreislaufs und damit insbesondere ohne Betrieb eines Kompressors umgewälzt werden, wodurch einerseits eine schnelle Innenraumaufheizung und andererseits ein energiesparender Betrieb des Kraftfahrzeuges möglich ist.The thus dried air can be circulated without the use of the refrigerant circuit and thus in particular without operation of a compressor, which on the one hand fast interior heating and on the other hand energy-saving operation of the motor vehicle is possible.

Der Luftentfeuchter kann als separater, gewünschtenfalls auch entnehmbarer Kasten wie auch als eine mit Sorbtionsmittel ausgekleidete Kanalführung ausgebildet sein, wobei letztere besonders wenig Bauraum beansprucht. Das Sorptionsmittel kann insbesondere in die Kanäle des Lüftungssystems integriert sein, indem die Luftkanäle innen mit dem sorptiven Material beschichtet werden oder indem das sorptive Material selbst als Wandmaterial der Luftkanäle genutzt wird. Durch den Verzicht auf ein eigenes Gehäuse für das Sorptionsbett ergibt sich hieraus ein Bauraumvorteil. Vorteilhaft ist ein Material, das – ggf. mit stabilisierenden Zusätzen – sowohl ausreichende mechanische als auch sorptive Eigenschaften aufweist und entsprechend formbar ist. Weiterhin ist denkbar, aus dem soptiven Material einen längsdurchströmten Kapillarkörper auszubilden, der in das Kanalsystem integriert wird.The dehumidifier may be formed as a separate, if desired, removable box as well as a lined with Sorbtionsmittel channel guide, the latter takes up very little space. In particular, the sorbent can be integrated into the channels of the ventilation system by coating the air channels inside with the sorptive material or by using the sorptive material itself as wall material of the air channels. By dispensing with a separate housing for the sorption, this results in a space advantage. Advantageously, a material which - if necessary with stabilizing additives - both has sufficient mechanical and sorptive properties and is correspondingly malleable. Furthermore, it is conceivable to form a longitudinally flowed capillary body from the soptive material, which is integrated into the channel system.

Für die in der 2 dargestellte Regeneration des Luftentfeuchters 5 ist vorzugsweise innerhalb des Klimagerätes 50 nach dem Heizungswärmetauscher 8 eine Abzweigung 23 vorgesehen, von der weiterhin ein Ausgang zu der Temperaturklappe 21 und ein weiterer Ausgang zu einer Regenerationsklappe 10 führt. Der Ausgang der Klappe 10 ist mit dem Ausgang 19 des Luftentfeuchters 5 verbunden, so dass dieser bei in Frischluftstellung befindlicher Frischluft-Umluft-Klappe 3 und offener Regenerationsklappe 10 von über den Heizungswärmetauscher 8 erwärmter Luft rückwärts gespült wird. Die so mit Feuchtigkeit beladene erwärmte Luft wird entweder über die Umluftansaugung 22 oder die Innenraumausströmer 4 (gestrichelte Linie 22 → 4) oder in den Außenraum A (gestrichelter Pfeil) außerhalb des Fahrzeugs hin ausgeblasen.For those in the 2 illustrated regeneration of the dehumidifier 5 is preferably within the air conditioner 50 after the heating heat exchanger 8th a turnoff 23 provided, from which continues an exit to the temperature flap 21 and another exit to a regeneration flap 10 leads. The exit of the flap 10 is with the exit 19 of the dehumidifier 5 connected, so that this is in fresh air position befindlicher fresh air recirculation flap 3 and open regeneration flap 10 from above the heater core 8th heated air is flushed backwards. The so laden with moisture heated air is either through the Umluftansaugung 22 or the interior vents 4 (dashed line 22 → 4 ) or in the exterior space A (dashed arrow) outside the vehicle blown out.

Die in der 3 dargestellte Regeneration des Luftentfeuchters 5 unterscheidet sich von der soeben beschriebenen Regeneration dadurch, dass die über die Regenerationsklappe 10 abgezweigte Warmluft dem Eingang 18 des Luftentfeuchters 5 zugeführt und von dort über die in Umluftstellung befindliche Umluftklappe 3 über das Gebläse 2 dem Verdampfungswärmetauscher 9 zugeführt wird. Hierbei ist der Kältemittelkreislauf und damit der Kompressor zur Verdichtung des Kältemittels in Betrieb, so dass die warme mit Feuchtigkeit beladene Luft gekühlt wird, wodurch ihr Feuchtigkeit durch Kondensation entzogen wird. Das Kondenswasser wird über einen Kondenswasserablass 24 abgeführt und gewünschtenfalls aufgefangen. Die Ausströmer 4 sind bei dieser Regeneration geschlossen. Die Regeneration mit Entfeuchtung über den Verdampfungswärmetauscher 9 ist bei einem stationären Aufenthalt an einer Lade- oder Versorgungsstation vorteilhaft, weil hierzu ein erheblicher Energieeinsatz notwendig ist. Gleichzeitig kann hierbei die Batterie des Kraftfahrzeuges geladen werden.The in the 3 illustrated regeneration of the dehumidifier 5 differs from the regeneration just described by the fact that the regeneration flap 10 branched warm air the entrance 18 of the dehumidifier 5 supplied and from there via the circulating air damper located in Umluftstellung 3 over the fan 2 the evaporative heat exchanger 9 is supplied. Here, the refrigerant circuit and thus the compressor for compressing the refrigerant in operation, so that the warm moisture-laden air is cooled, whereby moisture is removed by condensation. The condensation water is released via a condensation drain 24 dissipated and collected if desired. The vents 4 are closed during this regeneration. Regeneration with dehumidification via the evaporating heat exchanger 9 is advantageous for a stationary stay at a charging or supply station, because this requires a considerable amount of energy. At the same time in this case the battery of the motor vehicle can be charged.

In der 4 ist eine weitere Temperiervorrichtung 401 dargestellt, die mit allen anderen Ausführungsformen kombinierbar ist. Hierbei ist ein den Luftentfeuchter 5 überbrückender Bypass 11 vorgesehen, der über eine Luftentfeuchtungsumschaltklappe 25 schaltbar ist. Hierdurch kann der Luftentfeuchter 5 im Umluftbetrieb wahlweise zugeschaltet oder umgangen werden.In the 4 is another tempering device 401 represented, which can be combined with all other embodiments. Here is a dehumidifier 5 bridging bypass 11 provided by an air dehumidification flap 25 is switchable. This allows the dehumidifier 5 In recirculation mode, optionally switched on or bypassed.

Auch die in der 5 dargestellte Ausführungsform einer Temperiervorrichtung 501 kann mit allen übrigen Ausführungsformen kombiniert werden. Bei dieser Temperiervorrichtung 501 ist zusätzlich eine Wassereinspritzung 12 vorgesehen, die entweder vor dem Eingang 18 des Luftentfeuchters 5 oder direkt in diesen erfolgt. Das Wasser wird hierbei einem Wassertank 26 entnommen. Das eingedüste Wasser wird von dem Sorbens des Luftentfeuchters 5 unter Erwärmung aufgenommen, wodurch die gleichzeitig über den Luftentfeuchter 5 geführte Innenraumluft erwärmt wird. Hierdurch ist eine schnellere Aufheizung des Innenraums 17 möglich.Also in the 5 illustrated embodiment of a temperature control 501 can be combined with all other embodiments. In this tempering device 501 is additionally a water injection 12 provided either in front of the entrance 18 of the dehumidifier 5 or done directly in these. The water becomes a water tank 26 taken. The injected water is from the sorbent of the dehumidifier 5 taken up under heating, causing the same over the dehumidifier 5 Guided indoor air is heated. This is a faster heating of the interior 17 possible.

Alle Ausführungsformen werden vorteilhaft über eine (nicht dargestellte) Steuerung kontrolliert, die im einfachsten Fall nur der Vorsteuerung der einzelnen Schaltelemente dient. Aus Komfortgründen und für eine höhere Betriebssicherheit sind jedoch noch vorteilhaft (nicht dargestellte) Sensoren für Temperatur und/oder Feuchtigkeit vorgesehen, über die die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit gemessen wird, wobei mittels dieser Werte insbesondere eine Überwachung des Entfeuchtungs- und des Regenerationsbetriebes ermöglicht wird. In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist daher vor und hinter dem Absorberbett ein Feuchtesensor plaziert. Über die gemessene Feuchte werden die geschilderten Umschaltvorgänge zwischen den verschiedenen Betriebsmodi durch eine entsprechende Steuer- bzw. Regeleinheit gesteuert, vorzugsweise direkt eingebunden in die übrige Klimaregelung. Durch eine zusätzliche Feuchte- und Temperatursensorik der Außenluft und der Kabinenluft kann eine bedarfgerechte Ansteuerung der verschiedenen Betriebsmodi erreicht werden, indem Kennlinien für die Beschlagneigung der Scheiben hinterlegt werden.All embodiments are advantageously controlled by a (not shown) control, which serves in the simplest case, only the feedforward control of the individual switching elements. For reasons of comfort and for greater operational reliability, however, sensors (not shown) for temperature and / or humidity are still advantageously provided, via which the temperature and / or the humidity is measured, with the aid of these values enabling, in particular, monitoring of the dehumidifying and regeneration operation becomes. In an embodiment of the invention, not shown, therefore, a humidity sensor is placed in front of and behind the absorber bed. About the measured humidity, the described switching operations between the various operating modes are controlled by a corresponding control unit, preferably directly involved in the rest of the climate control. By means of an additional humidity and temperature sensor system of the outside air and the cabin air, demand-driven control of the various operating modes can be achieved by depositing characteristic curves for the fogging tendency of the panes.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1; 301; 401; 5011; 301; 401; 501

Temperiervorrichtungtempering

22

Gebläsefan

33

Frischluft-Umluft-Klappe/WeicheFresh air recirculating air flap / Soft

44

Kraftfahrzeuginnenraum-AusströmerMotor vehicle interior air stone

55

LuftentfeuchterDehumidifiers

66

Umlufteingangrecirculated air input

77

Außenluftoutside air

88th

Heizungswärmetauscher/-elementHeating heat exchanger / element

99

VerdampfungswärmetauscherEvaporation heat exchanger

1010

Regenerationsklappe/UmschaltelementRegeneration door / switching

1111

Bypassbypass

1212

Wassereinspritzungwater injection

1313

FrischlufteingangFresh air inlet

1414

Gebläseeingangfan input

1515

Frischluft-Umluft-Klappe-AusgangFresh air recirculating air flap output

1616

Gebläseausgangfan output

1717

KraftfahrzeuginnenraumMotor vehicle interior

1818

LuftentfeuchtereingangLuftentfeuchtereingang

1919

LuftentfeuchterausgangLuftentfeuchterausgang

2020

Verzweigungbranch

2121

Temperaturklappetemperature flap

2222

Umluftansaugungcirculating air intake

2323

Abzweigungdiversion

2424

Kondenswasserablasscondensate drain

2525

Luftentfeuchtung UmschaltklappeDehumidification switchover flap

2626

Wassertankwater tank

5050

konventionelles Klimagerätconventional air conditioner

AA

Außenraumouter space

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 19718047 A [0002] DE 19718047 A [0002]
• EP 1439084 A [0003] EP 1439084A [0003]
• US 6205805 B [0004] US 6205805 B [0004]

Claims (10)

Kraftahrzeuginnenraumluft-Behandlungseinrichtung mit – einer Frischluft-Umluft-Weiche (3), deren Frischlufteingang (13) strömungsverbunden mit der Außenluft (7) ist, – einem Gebläse (2), dessen Eingang (14) strömungsverbunden mit dem Ausgang (15) der Frischluft-Umluft-Weiche (3) ist und dessen Ausgang (16) strömungsverbunden mit mindestens einem Ausströmer (4) zum Kraftfahrzeuginnenraum (17) ist, und – einem Luftentfeuchter (5), dessen Eingang (18) strömungsverbunden mit dem Kraftfahrzeuginnenraum (17) ist und dessen Ausgang (19) strömungsverbunden mit dem Umlufteingang (6) der Frischluft-Umluft-Weiche ist.Automotive vehicle interior air treatment device with - a fresh air circulating air switch ( 3 ), whose fresh air intake ( 13 ) fluidly connected to the outside air ( 7 ), - a blower ( 2 ) whose input ( 14 ) fluidly connected to the output ( 15 ) of the fresh air circulating air switch ( 3 ) and whose output ( 16 ) fluidly connected to at least one vent ( 4 ) to the motor vehicle interior ( 17 ), and - a dehumidifier ( 5 ) whose input ( 18 ) fluidly connected to the motor vehicle interior ( 17 ) and whose output ( 19 ) fluidly connected to the air intake ( 6 ) is the fresh air circulating air switch. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (9) zur Kühlung der Klimatisierungsluft, der mit dem Gebläse (2) strömungsverbunden ist.Device according to claim 1, characterized by a heat exchanger ( 9 ) for cooling the air conditioning air, which is connected to the blower ( 2 ) is fluidly connected. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Heizelement (8), das mit dem Gebläse (2) und/oder milder Luftentfeuchter (5) strömungsverbunden ist.Device according to claim 1 or 2, characterized by a heating element ( 8th ), with the blower ( 2 ) and / or mild dehumidifier ( 5 ) is fluidly connected. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Umschaltelement (10), das strömungsverbunden zwischen einem Ausgang des Heizelements (8) und dem Luftentfeuchter (5) angeordnet ist zur Beeinflussung der Strömungsverbindung zwischen diesen.Device according to claim 3, characterized by a switching element ( 10 ) fluidly connected between an output of the heating element ( 8th ) and the dehumidifier ( 5 ) is arranged to influence the flow connection between them. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftentfeuchter (5) ein Feuchtigkeit aufnehmendes und/oder bei Feuchtigkeitsaufnahme wärmeabgebendes Sorbens, insbesondere ein Zeolith oder ein Silicagel enthält.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the dehumidifier ( 5 ) contains a moisture-absorbing and / or heat-emitting sorbent in moisture absorption, in particular a zeolite or a silica gel. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen den Luftentfeuchter überbrückenden einstellbaren Bypass (11).Device according to one of the preceding claims, characterized by an adjustable bypass bridging the dehumidifier ( 11 ). Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wasserzudosiervorrichtung (12), mittels der Wasser dem Luftentfeuchter (5) zuführbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized by a water metering device ( 12 ), by means of the water to the dehumidifier ( 5 ) can be fed. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftentfeuchter (5) aus der Luftbehandlungseinrichtung herausnehmbar ist zur Regeneration.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the dehumidifier ( 5 ) is removable from the air treatment device for regeneration. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerung zur Konditionierung der Luft im Kraftfahrzeuginnenraum hinsichtlich Temperatur und/oder Luftfeuchte.Device according to one of the preceding claims, characterized by a control for conditioning the air in the motor vehicle interior in terms of temperature and / or humidity. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem elektrisch betreibbaren Kraftfahrzeug eingebaut ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is installed in an electrically operable motor vehicle.

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