DE1455904C - Khma system for motor vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, mit zwei voneinander unabhängigen Luftströmungskreisen, von denen der die Klimatisierungsluft führende Kreis, in dem einer von zwei Wärmetauschern einer thermoelektrischen Batterie mit Peltier-Effekt eingeschaltet ist, zusammen mit dem Fahrzeuginnenraum einen -geschlossenen Kreis bildet, während der andere Kreis, in welchem der zweite Wärmetauscher der thermoelektrischen Batterie angeordnet ist, ein zu der das Fahrzeug umgebenden Außenluft offener Kreis ist, wobei die thermoelektrische Batterie von einem elektrischen, vom Motor des Fahrzeugs angetriebenen Generator mit Strom versorgt wird, dessen Polarität über einen Polwechselschalter umkehrbar ist.The invention relates to an air conditioning system for motor vehicles, with two independent air flow circuits, of which the circuit leading the air conditioning air, in which one of two heat exchangers a thermoelectric battery with Peltier effect is switched on, together with the vehicle interior forms a closed circle, while the other circle, in which the second The heat exchanger of the thermoelectric battery is arranged, one to the one surrounding the vehicle Outside air is open circuit, with the thermoelectric battery from an electric, from the motor of the Vehicle-powered generator is supplied with electricity, the polarity of which is via a polarity switch is reversible.

Bei einer bekannten Klimaanlage dieser Art weist der Generator zur Stromversorgung der thermoelektrischen Batterie mit Peltier-Effekt zwar eine beson- ders hohe Ausgangsleistung auf, die Ausgangsspannung dieses Generators muß jedoch wegen der Versorgung der übrigen an Bord des Kraftfahrzeugs befindlichen elektrischen Einrichtungen, wie z.B. der Lampen oder Zündkerzen, konstant sein. Zum Konstanthalten dieser Ausgangsspannung ist dem Generator ein Regler zugeordnet.In a known air conditioning system of this type, the generator for supplying power to the thermoelectric battery with Peltier effect has a special ders high output power, but the output voltage of this generator must because of the supply the other electrical equipment on board the motor vehicle, such as the Lamps or spark plugs, be constant. The generator is responsible for keeping this output voltage constant assigned to a controller.

Nachteilig an dieser bekannten Klimaanlage ist, daß bei ihr keine stufenlose Regelung der Heiz- bzw. Kühlleistung möglich ist, sondern nur durch Umschaltung der Polarität der thermoelektrischen Batterie mit Hilfe des Polwechselschalters die Klimaanlage von Heizen auf Kühlen und umgekehrt gestellt werden kann. Dieser Polwechselschalter ist bei der bekannten Klimaanlage in die Ausgangsleitung des Generators eingeschaltet und dient zum direkten Umschalten der Polarität der thermoelektrischen Batterie, d. h. mit ihm müssen erhebliche Stromstärken geschaltet werden.The disadvantage of this known air conditioning system is that there is no stepless control of the heating or Cooling performance is possible, but only by switching the polarity of the thermoelectric battery the air conditioning system can be switched from heating to cooling and vice versa using the polarity switch can. In the known air conditioning system, this pole change switch is in the output line of the generator switched on and used to directly switch the polarity of the thermoelectric battery, i.e. H. considerable currents must be switched with it will.

Weiterhin ist es bei Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge, die nach dem Kompressions- und .Verdampfungsprinzip arbeiten, bekannt, zum Antrieb der erforderlichen Aggregate einen vom übrigen elektrischen Bordnetz unabhängigen Stromkreis zu verwenden, dessen Speisung über einen gesonderten, vom Fahrzeugmotor angetriebenen Generator erfolgt. Dieser Generator soll eine von der Drehzahl des Fahrzeugmotors unabhängige Spannung liefern, wofür im Erregerkreis des Generators ein Regler vorgesehen ist.Furthermore, it is in air conditioning systems for motor vehicles, which work on the compression and .Verdampfungsprinzip, known to drive the required Aggregates to use a circuit that is independent of the rest of the electrical system, it is powered by a separate generator driven by the vehicle engine. This The generator should supply a voltage that is independent of the speed of the vehicle engine, for which im A regulator is provided for the excitation circuit of the generator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Kühl- bzw. Heizleistung mit einfachen Mitteln stufenlos einstellbar ist, wobei diese Mittel kaum Verschleiß unterliegen und somit weitgehend wartungsfrei sind und zuverlässig arbeiten.The invention is based on the object of creating an air conditioning system of the type mentioned at the outset, the cooling or heating capacity of which can be continuously adjusted with simple means, although these means hardly exist Are subject to wear and tear and are therefore largely maintenance-free and work reliably.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale, daß der Generator von dem für die'Zündung einer Brennkraftmaschine, für die Beleuchtung des Fahrzeugs u. dgl: verwendeten Bordnetz unabhängig ist, daß die von dem Generator gelieferte Spannung veränderlich und von einem im Klimatisierungsluftströ- ! mungskreis angeordneten Temperaturfühler über einen Regler steuerbar ist, welcher mit einem von einer Fahrzeugbatterie gespeisten Steuerkreis des Generators verbunden ist.This object is achieved according to the invention by the combination of the features known per se, that the generator of the one for the ignition of an internal combustion engine, for the lighting of the vehicle and the like: the on-board network used is independent of the fact that the voltage supplied by the generator is variable and from one in the air conditioning air flow! temperature sensor arranged in the circuit a controller can be controlled which is connected to a control circuit of the generator that is fed by a vehicle battery connected is.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung, die Gegenstand eines Unteranspruchs ist, ist der Polwech- j selschalter im Steuerkreis des Generators eingeschal-; tet. Für diesen Unteranspruch wird nur in Zusam-j menhang mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt. ;According to an expedient embodiment, which is the subject of a dependent claim, the pole change is j selector switch in the generator control circuit; tet. Protection is only sought for this sub-claim in connection with the main claim. ;

Als Generator findet vorteilhaft eine Wechselstrom-! maschine mit Gleichrichterdioden Verwendung, die entweder mit Erregung oder mit Dauermagneten ar-¹ beitet. . jAn alternating current! machine with rectifier diodes use with either excitation or with permanent magnets ar- ¹ beitet. . j

Die Regelung der Temperatur im Fahrzeuginnen-j raum ist mit der Klimaanlage gemäß der Erfindung i außerordentlich einfach, weil nur die Erregung des; Wechselstromgenerators oder dessen entsprechende: Dauermagnete gesteuert zu werden brauchen, um die; Leistungsabgabe der thermoelektrischen Batterie,! d. h. die absorbierte oder erzeugte Wärmemenge zu! ändern. Die in der thermoelektrischen Batterie verbrauchte Leistung wird, selbst im Falle einer Störung, automatisch durch die Höchstleistung des Wechsel-j Stromgenerators begrenzt, welche, sehr niedrige Drehzahlbereiche ausgenommen, nur wenig von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt.The regulation of the temperature in the vehicle interior is possible with the air conditioning system according to the invention extraordinarily simple because only the excitement of the; Alternator or its equivalent: Permanent magnets need to be controlled to the; Power output of the thermoelectric battery! d. H. the amount of heat absorbed or generated! to change. The one consumed in the thermoelectric battery Even in the event of a malfunction, the output is automatically reduced by the maximum output of the change-j Current generator limited, which, except for very low speed ranges, only slightly from the Vehicle speed depends.

Bei der Klimaanlage gemäß der Erfindung ist nicht nur die Beibehaltung der normalen elektrischen Aus-j rüstung des Fahrzeuges möglich, sondern es kannl auch unabhängig vom übrigen Bordnetz die Betriebsspannung der thermoelektrischen Batterie mit Peltier-Effekt, z. B. auf 24 Volt, festgelegt werden.In the air conditioner according to the invention, not only is the maintenance of the normal electrical off-j The vehicle can be equipped, but the operating voltage can also be used independently of the rest of the on-board network the thermoelectric battery with Peltier effect, e.g. B. to 24 volts.

Durch die Anordnung des Polwechselschalters im Steuerkreis des Generators brauchen nur geringe! Stromstärken geschaltet zu werden, um die thermoJ elektrische Batterie von Kühlung auf Heizung oder umgekehrt umzustellen.The arrangement of the pole changeover switch in the Control circuit of the generator only need small! Currents to be switched to the thermoJ switch electric battery from cooling to heating or vice versa.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach-An embodiment of the invention is according to

!■folgend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in !-jler der Aufbau einer erfindungsgemäßen Klimaanlage schematisch dargestellt ist.
'\ Der Motor 1 des Kraftfahrzeuges treibt z. B. über :*inen Keilriementrieb 2 einen elektrischen Generajor 3 mit einer Ausgangsleitung 4 und einem Steuer-'jxeis 5, 6 an, wobei dieser Generator von dem für die 'Rundung des Motors, für die Beleuchtung des Fahrzeuges u. dgl. verwendeten Bordnetz unabhängig ist. ipber den Steuerkreis wird die Spannung und die Polarität in der Ausgangsleitung 4 gesteuert.
i Eine thermoelektrische Batterie mit Peltier-Efj ist mit ihrem einen Pol an die Ausgangsleirjung 4 und mit ihrem anderen Pol an die Masse 8 des Fahrzeugs angeschlossen, mit der der Generator 3 ebenfalls verbunden ist.! ■ explained in more detail below with reference to the drawing, in! -Jler the structure of an air conditioning system according to the invention is shown schematically.
'\ The engine 1 of the motor vehicle drives z. B. via: * inen V-belt drive 2 an electric generator 3 with an output line 4 and a control'jxeis 5, 6, this generator from the on-board network used for the 'rounding of the engine, for the lighting of the vehicle and the like is independent. The voltage and the polarity in the output line 4 are controlled via the control circuit.
i A thermoelectric battery with Peltier EFj one pole to the Ausgangsleirjung 4 and with its other pole to the mass 8 of the vehicle is connected with its, by the generator 3 is also connected.

Die thermoelektrische Batterie weist zwei Wärmetauscher 9, 15 auf, die in zwei voneinander unabhängigen Luftströmungskreisen angeordnet sind. Der !wärmetauscher 9 ist in einem zusammen mit dem nPahrzeuginnenraum gebildeten, die Klimatisierungs-Cuft führenden, geschlossenen Kreis 10 angeordnet. Ein Elektrogebläse 11 dient zum Umwälzen der Luft Jn dem Luftströmungskreis 10. Die von der Mündungsstelle 12 kommende Luft durchströmt dabei ^len Wärmetauscher 9 und fließt an der Mündungsi teile 13 wieder in den Fahrzeuginnenraum zurück. i)er andere Luftströmungskreis, in welchem der ι weite Wärmetauscher 15 der thermoelektrischen Batterie 7 angeordnet ist, ist ein zu der das Fahrzeug Eingebenden Außenluft offener Kreis. Ein .zweites )Elektrogebläse 14 dient dazu, die Luftströmung durch diesen zweiten Wärmetauscher 15 aufrechtzuerhalten. Mit dieser Luftströmung wird entweder Wärme von dem Wärmetauscher 15 abgeführt, wenn die thermoelektrische Batterie zur Kühlung des Fahrzeuginnenraumes dient, oder aber Wärme dem Wärmetauscher 15 zugeführt, wenn die thermoelektrische Batterie zum Heizen des Fahrzeuginnenraumes verwendet wird.The thermoelectric battery has two heat exchangers 9, 15, which are arranged in two independent air flow circles. the The heat exchanger 9 is in an air conditioning cuft formed together with the interior of the vehicle leading, closed circuit 10 arranged. An electric fan 11 is used to circulate the air In the air flow circuit 10. The air coming from the orifice 12 flows through it ^ len heat exchanger 9 and flows at the Mündungsi parts 13 back into the vehicle interior. i) the other air flow circuit in which the ι wide heat exchanger 15 of the thermoelectric battery 7 is arranged, is one of the vehicle Entering outside air open circuit. A second) electric fan 14 is used to control the air flow by this second heat exchanger 15. With this air flow either Heat dissipated from the heat exchanger 15 when the thermoelectric battery is used to cool the vehicle interior serves, or heat is supplied to the heat exchanger 15 if the thermoelectric Battery is used to heat the vehicle interior.

Im Steuerkreis 5, 6 des Generators 3 ist ein doppelter Polwechselschalter 16 eingeschaltet. Mit Hilfe des Polwechselschalters 16 kann die Polarität des Steuerkreises und damit die Polarität der Ausgangsleitung 4 gesteuert werden. Der Polwechselschalter ist mit einem Regler 17 verbunden, der von der Fahrzeugbatterie 18 gespeist wird, welche auch die Gebläse 11, 14 mit Strom versorgt.In the control circuit 5, 6 of the generator 3, a double pole changeover switch 16 is switched on. With the help of Pole changeover switch 16 can control the polarity of the control circuit and thus the polarity of the output line 4 being controlled. The pole change switch is connected to a controller 17, which is from the vehicle battery 18 is fed, which also supplies the fans 11, 14 with power.

Die Stromzufuhr zu den Gebläsen 11 und 14, sowie zum Regler 17, kann mittels eines Schalters 19 unterbrochen werden.The power supply to the fans 11 and 14, as well as to the controller 17, can be switched on by means of a switch 19 to be interrupted.

Der Regler 17 liefert, ausgehend von der Batterie 18, eine Steuerspannung oder -Stromstärke, deren Wert von der im Fahrzeuginnenraum bzw. in dem Luftströmungskreis 10 herrschenden Temperatur abhängt. Hierzu ist der Regler 17 mit einem Temperaas turfühler beliebiger Bauart 20 verbunden, der vorteilhaft in Strömungsrichtung vor dem Wärmetauscher 9 im Luftströmungskreis 10 angeordnet ist.The regulator 17 supplies, starting from the battery 18, a control voltage or current strength, the Value depends on the temperature prevailing in the vehicle interior or in the air flow circuit 10. For this purpose, the controller 17 is connected to a temperature sensor of any type 20, which is advantageous is arranged in the flow direction upstream of the heat exchanger 9 in the air flow circuit 10.

Der Regler 17 kann beliebiger Bauart sein, wobeiThe controller 17 can be of any type, wherein

seine Aufgabe lediglich darin besteht, die Spannung bzw. Stromstärke im Steuerkreis 5, 6 in Abhängigkeit von einer der Temperatur am Temperaturfühler 20 entsprechenden Eingangsgröße zu steuern.its only task is to determine the voltage or current in the control circuit 5, 6 as a function from an input variable corresponding to the temperature at the temperature sensor 20.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, mit zwei voneinander unabhängigen Luftströmungskreisen, von denen der die Klimatisierungsluft führende Kreis, in dem einer von zwei Wärmetauschern einer thermoelektrischen Batterie mit Peltier-Effekt eingeschaltet ist, zusammen mit dem Fahrzeuginnenraum einen geschlossenen Kreis bildet, während der andere Kreis, in welchem der zweite Wärmetauscher der thermoelektrischen Batterie angeordnet ist, ein zu der das Fahrzeug umgebenden Außenluft offener Kreis ist, wobei die thermoelektrische Batterie von einem elektrischen, vom Motor des Fahrzeugs angetriebenen Generator mit Strom versorgt wird, dessen Polarität über einen Polwechselschalter umkehrbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale, daß der Generator (3) von dem für die Zündung einer Brennkraftmaschine (1), für die Beleuchtung des Fahrzeugs1. Air conditioning for motor vehicles, with two independent air flow circuits, of which the circuit leading the air conditioning air, in which one of two heat exchangers a thermoelectric battery with Peltier effect is switched on, together with the vehicle interior forms a closed circle, while the other circle in which the second The heat exchanger of the thermoelectric battery is arranged, one to the one surrounding the vehicle Outdoor air is open circuit, the thermoelectric battery being powered by an electric, The generator powered by the vehicle's engine is powered, the polarity of which is above a pole change switch is reversible, characterized by the combination of Features known per se that the generator (3) differs from that for the ignition of an internal combustion engine (1), for the lighting of the vehicle u. dgl. verwendeten Bordnetz unabhängig ist, daß die von dem Generator (3) gelieferte Spannung veränderlich und von einem im Klimatisierungsluftströmungskreis (10, 12, 13) angeordneten Temperaturfühler (20) über einen Regler (17) steuerbar ist, welcher mit einem von einer Fahrzeugbatterie (18) gespeisten Steuerkreis (5, 6) des Generators verbunden ist.and the like. The on-board network used is independent of the fact that the voltage supplied by the generator (3) variable and arranged by one in the air conditioning air flow circuit (10, 12, 13) Temperature sensor (20) can be controlled via a controller (17) which is connected to a vehicle battery (18) fed control circuit (5, 6) of the generator is connected. 2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polwechselsehalter (16) im Steuerkreis (5, 6) des Generators (3) eingeschaltet ist.2. Air conditioning system according to claim 1, characterized in that the pole change holder (16) in the Control circuit (5, 6) of the generator (3) is switched on.