DE19748256A1 - Prevention of unpleasant odors arising from air conditioning equipment - Google Patents
Prevention of unpleasant odors arising from air conditioning equipmentInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung von modrigen Gerüchen, insbesondere beim Einschalten von Klimaanlagen nach längeren Stillstandszeiten, sowie eine Klimaanlage, bei welcher keine modrigen Gerüche mehr auftreten, insbesondere nicht stationäre Klimaanlagen und besonders bevorzugt Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen.The present invention relates to a method for preventing musty odors, especially when switching on air conditioning systems after long downtimes, as well an air conditioning system, in which no more musty smells occur, especially not stationary air conditioning systems and particularly preferably air conditioning systems in motor vehicles.
Wird eine Klimaanlage nach längerer Stillstandszeit wieder eingeschaltet, kann für kurze Zeit ein unangenehm modriger, muffiger Geruch wahrgenommen werden. Der Grund für eine derartige Geruchsbelästigung ist u. a. in der Ablagerung kleinster Teilchen unterschiedlicher Herkunft auf den Verdampferlamellen der Klimaanlage zu suchen. Insbesondere Mikroorganismen, das sind Bakterien und Pilze, siedeln sich unter feucht-warmen Bedingungen z. B. auf den Verdampferlamellen an, deren katabole Stoffwechselprodukte dann die unangenehmen Gerüche verursachen.If an air conditioning system is switched on again after a long period of inactivity, it can be for a short time an unpleasantly musty, musty smell. The reason for one such odor is u. a. in the deposition of tiny particles of different Look for origin on the evaporator fins of the air conditioning system. In particular Microorganisms, that is bacteria and fungi, settle under warm, humid conditions Conditions z. B. on the evaporator fins, their catabolic metabolites then cause the unpleasant smells.
Im Stand der Technik wurde eine Vielzahl von Vorschlägen gemacht, damit die Betreiber einer solchen Anlage nicht mehr unmittelbar solchen unangenehmen Gerüchen ausgesetzt werden.A variety has been found in the prior art made suggestions so that the operator of such a system is no longer immediate exposed to such unpleasant smells.
In der DE 195 17 336 wird vorgeschlagen, den auf Pilzbefall auf dem Verdampfer zurückzuführenden unangenehmen Geruch dadurch zu vermindern, daß der Verdichter der Klimaanlage auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt wird, die dann ihrerseits die über den Verdampfer streichende Luft abkühlt, was die Geruchsbildung einschränkt.DE 195 17 336 proposes fungal attack on the evaporator to reduce the unpleasant smell due to the fact that the compressor of the Air conditioning is cooled to a certain temperature, which in turn is then above the Evaporating air cools down, which limits the formation of odors.
Ein dem entgegengesetzter Lösungsvorschlag wird in der USP 5,385,028 gemacht, wo nach dem Abstellen der Klimaanlage die Flußrichtung des Kältemittels umgekehrt wird, wodurch erhitztes Kältemittel in den Verdampfer strömt, um dort die Lamellen des Verdampfers auftuheizen. Dadurch werden die Geruchsstoffe schnell vertrieben. An opposite solution proposal is made in USP 5,385,028, where after after turning off the air conditioner, the flow direction of the refrigerant is reversed, whereby heated refrigerant flows into the evaporator, around there the fins of the evaporator heat up. As a result, the odorous substances are distributed quickly.
In der DE 41 05 724 wird vorgeschlagen, die im Luftstrom enthaltenen Geruchs- und Schadstoffe mittels eines Filters zu adsorbieren. Der Filter ist so ausgelegt, daß für ein möglichst breites Spektrum von Geruchs- bzw. Schadstoffen ein Filtereffekt entsteht, der auf der raschen Adsorption der Geruchs- bzw. Schadstoffe und ihrer allmählichen, stark verzögerten Desorption beruht. Dadurch wird bewirkt, daß eine kurzfristig hohe Konzentration an Geruchs- bzw. Schadstoffen in eine extrem niedrige, dafür aber lang anhaltende Emission umgewandelt wird, die bei genügend großer Verdünnung unterhalb einer vorgegebenen Geruchs- bzw. Belästigungsschwelle bleibt.DE 41 05 724 proposes that the odor and Adsorb pollutants using a filter. The filter is designed for a The broadest possible spectrum of odors or pollutants creates a filter effect that the rapid adsorption of odors or pollutants and their gradual, strong delayed desorption. This causes a short term high Concentration of odor or pollutants in an extremely low, but long persistent emission is converted, which is below with a sufficiently large dilution a predetermined odor or nuisance threshold remains.
In der DE 32 22 983 wird die von Luft überstrichene Fläche der lamellenartigen Rippen eines Wärmetauschers zumindest bereichsweise mit einer Geruchs- bzw. Schadstoffe beseitigenden Substanz, vorzugsweise Aktivkohle, belegt. Damit soll eine Geruchsminderung erreicht werden.In DE 32 22 983 the air-swept surface of the lamellar ribs is one Heat exchanger at least in some areas with an odor or pollutant eliminating substance, preferably activated carbon. This is supposed to Odor reduction can be achieved.
Ein anderer Vorschlag wird in der EP 0 549 474 beschrieben, wo ein Geruchsfilter in den Ansaugkanal der Klimaanlage gesetzt wird. Dies soll verhindern, daß sich nach dem Abschalten der Klimaanlage Geruchsstoffe aus dem Luftstrom auf den Lamellen festsetzen.Another proposal is described in EP 0 549 474, where an odor filter in the Air conditioning intake duct is set. This is to prevent that after the Switching off the air conditioning system Fix odorants from the air flow on the fins.
In der deutschen Anmeldung 197 18 355.7 schließlich wird die über den Verdampfer geleitete, sonst in den Fahrgastraum geführte Luft kurzzeitig, während der Anlaufphase der Klimaanlage, am Fahrgastraum vorbei ins Freie geführt.In the German application 197 18 355.7, finally, the evaporator conducted air, which is otherwise led into the passenger compartment, briefly during the start-up phase of the Air conditioning, led outside into the passenger compartment.
Ferner sind noch Klimaanlagen mit desodorierenden Mitteln und für Kraftfahrzeuge solche mit einer automatischen Düsenverschwenkung im Fahrgastraum bekannt.Furthermore, air conditioning systems with deodorising agents and for motor vehicles are such known with an automatic nozzle pivoting in the passenger compartment.
Diese Ausführungsformen sind teils technisch sehr kompliziert und bei Verwendung von Adsorbentien nur bedingt wirksam. Darüber hinaus wird der Luftwiderstand in den Klimaanlagen erhöht. Die eigentliche Ursache der Geruchsbildung bleibt bestehen. Die Stoffe, welche den Geruch bewirken, werden nur bis unter die Geruchsempfindung verdünnt oder zeitweise umgeleitet.These embodiments are in part technically very complicated and when using Adsorbents only partially effective. In addition, the air resistance in the Air conditioners increased. The actual cause of the smell remains. The Substances that cause the smell are only diluted to below the sensation of smell or temporarily redirected.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, kostengünstiges Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem die eigentliche Ursache der Geruchsbildung dauerhaft beseitigt wird, so daß diese Gerüche gar nicht erst entstehen können sowie eine dieses Verfahren umsetzende Klimaanlage.The invention is therefore based on the object of a simple, inexpensive method to provide with which the actual cause of odor formation is permanent is eliminated so that these smells can not even arise and one of these Air conditioning system implementing the process.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Anlage arbeitet mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the method, the object is achieved with the features of claim 1. The attachment works with the features of claim 9. Advantageous embodiments are Subject of the subclaims.
Die Erfindung geht von dem folgenden Ablauf der Geruchsbildung aus, die für jede insbesondere nicht-stationäre Ausführungsform einer Klimaanlage mit einem Verdampfer für ein Kältemittel zu erwarten ist und an einer besonders bevorzugten Ausführungsform, einer Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, beschrieben wird: während der Fahrt des Kraftfahrzeugs, bzw. bei eingeschalteter Lüftung, durchströmt von außen eingeführte Luft oder bei Umluftbetrieb die im Fahrzeuginnenraum umgewälzte Luft ständig den Verdampfer der Klimaanlage. Dies geschieht auch bei abgeschalteter Klimaanlage und unabhängig von der Einstellung der Heizung. Der Luftstrom trägt gewöhnlich geringe Mengen an Aerosolen unterschiedlicher anorganischer und organischer Stoffe - teilweise auch geruchsbildend - in allen drei Aggregatzuständen (fest, flüssig, gasförmig) mit sich, deren Konzentration meist so gering ist, daß die Insassen des Kraftfahrzeugs einen Geruch nicht mehr wahrnehmen können.The invention is based on the following process of odor formation, which for each in particular non-stationary embodiment of an air conditioning system with an evaporator for a refrigerant is to be expected and, in a particularly preferred embodiment, one Air conditioning system for motor vehicles is described: while the motor vehicle is traveling, or with ventilation switched on, flows through air introduced from outside or at Recirculation mode, the air circulated in the vehicle interior constantly the evaporator Air conditioning. This also happens when the air conditioning is switched off and regardless of the Heating adjustment. The air flow usually carries small amounts of aerosols different inorganic and organic substances - sometimes also odors - in all three physical states (solid, liquid, gaseous) with themselves, their concentration mostly is so small that the occupants of the motor vehicle no longer perceive a smell can.
Infolge der Luftströmung findet an den Oberflächen des Verdampfers ständig ein Adsorptions- und Desorptionsvorgang statt, wobei die Adsorption zunächst überwiegt. Dies führt zu einer Belagbildung auf den luftumströmten Oberflächen des Verdampfers und auf der Innenseite des den Verdampfer beherbergenden Gehäuses. In diesem Belag sind gewöhnlich geruchsintensive Komponenten enthalten, deren Konzentration zwar allein noch nicht ausreicht, die Geruchsschwelle zu überschreiten, bei der eine deutliche unangenehme Geruchsempfindung hervorgerufen wird, sie ist aber doch so hoch, daß die Geruchsschwelle durch die verstärkende Wirkung von Mikroorganismen, die sich ebenfalls auf dem Belag ansiedeln, deutlich überschritten wird.As a result of the air flow, there is a constant flow on the surfaces of the evaporator Adsorption and desorption process take place, the adsorption predominating at first. This leads to the formation of deposits on the air-flowing surfaces of the evaporator and on the inside of the housing housing the evaporator. Are in this surface usually contain odor-intensive components, the concentration of which alone not enough to exceed the odor threshold, at which a clearly unpleasant Odor sensation is caused, but it is so high that the odor threshold due to the strengthening effect of microorganisms that are also on the surface settle, is clearly exceeded.
In aus- oder eingeschaltetem Zustand des Klimakompressors werden Adsorption und Desorption im wesentlichen in einem Gleichgewichtszustand gehalten, so daß keine vermehrte Geruchsstoffbildung erfolgt. In der Regel findet auch beim Ausschalten der Klimaanlage keine sprunghafte Desorption der Geruchsstoffe statt, so daß deren Konzentration im Luftstrom zu gering ist, um wahrgenommen werden zu können. Wird die Klimaanlage aber, insbesondere nach längerem Stillstand, wieder eingeschaltet, so wird der Verdampfer innerhalb sehr kurzer Zeit stark abgekühlt.When the air conditioning compressor is switched off or on, adsorption and Desorption is kept essentially in an equilibrium state, so that none increased odorant formation occurs. Usually also takes place when you turn off the Air conditioning no sudden desorption of the odorants instead, so that Concentration in the air flow is too low to be noticed. Will the Air conditioning, however, especially after a long standstill, switched on again, so the Evaporator cooled down very quickly in a very short time.
Gleichzeitig kondensiert der in der Luft enthaltene Wasserdampf in der über die Lamellen strömenden Luft und schlägt sich als Kondenswasser in einem dünnen Film auf der Oberfläche der Lamellen nieder. Der sich bildende Wasserfilm löst die an der Verdampferoberfläche anhaftenden geruchsintensiven Stoffe an und aktiviert den Stoffwechsel der ebenfalls anhaftenden Mikroorganismen, was eine verstärkte Bildung geruchsintensiver Stoffe zur Folge hat. Gleichzeitig unterliegt der Wasserfilm unter dem Einfluß des über die Lamellen streichenden Luftstroms einem ständigen Auf- und Abbau durch Verdunstung bzw. Aerosolbildung. Dadurch werden dann auch die geruchsintensiven Stoffe in verhältnismäßig hoher Konzentration an den Luftstrom abgegeben und gelangen mit diesem in den Fahrgastraum. Durch die Wirkung der Mikroorganismen wird der Transport von geruchsintensiven Stoffen im Luftstrom dann so erhöht, daß der für die Fahrzeuginsassen wahrnehmbare Schwellenwert für diese Stoffe erheblich überschritten wird, was über mehr oder weniger kurze Zeit zur Wahrnehmung des unangenehmen modrig muffigen Geruches führt.At the same time, the water vapor contained in the air condenses in the over the fins flowing air and strikes itself as condensation in a thin film on the Surface of the slats down. The water film that forms dissolves the on the Evaporator surface adhering to the evaporator surface and activates the Metabolism of the also adhering microorganisms, which leads to increased formation smell-intensive substances. At the same time, the water film is subject to the Influence of the air flow sweeping over the lamellas a constant assembly and disassembly through evaporation or aerosol formation. This will also make the smell-intensive Released and reach substances in a relatively high concentration in the air flow with this in the passenger compartment. Due to the action of the microorganisms Transport of odor-intensive substances in the air flow then increased so that the for Vehicle occupants perceptible threshold for these substances significantly exceeded becomes musty about what is more or less short of time to perceive the unpleasant musty smell.
Darüber hinaus können auch Mikroorganismen bzw. deren Keime und Sporen in den Verdampfer-Bereich gelange, sich dort ansiedeln und Kolonien bilden. Die finden bei sommerlichen Temperaturen und ausgestellter Klimaanlage ideale Lebens- und Vermehrungsbedingungen vor: Wärme, hohe Feuchtigkeit durch am Verdampfer verbleibende Reste des Kondenswassers, Dunkelheit und reiches Nahrungsangebot durch den Aerosolbelag auf den Innenflächen der Gehäusewandungen des Klimagerätes sowie der Verdampferoberflächen. Beim Wiedereinschalten der Lüftung oder des Klimabetriebs nach ca. 4 bis 5 Stunden wird dann das Gemisch der verschiedenen geruchsintensiven Stoffwechselprodukte - erzeugt durch die Mikroorganismen - z. B. in den Fahrzeuginnenraum eingespült und als sehr unangenehmer Geruch wahrgenommen.In addition, microorganisms or their germs and spores can also be found in the Evaporator area get there, settle there and form colonies. They can be found at summer temperatures and issued air conditioning ideal living and Multiplication conditions before: heat, high humidity due to the evaporator remaining residues of condensed water, darkness and rich food supply the aerosol coating on the inner surfaces of the housing walls of the air conditioner and the evaporator surfaces. When the ventilation or air conditioning is switched on again after about 4 to 5 hours the mixture of different odor intensive Metabolic products - generated by the microorganisms - e.g. Tie Vehicle interior washed in and perceived as a very unpleasant smell.
Aus diesem Ablauf der Geruchsbildung erklärt sich, daß die bekannten Maßnahmen zur Geruchsverhinderung, wie z. B. ein Spülen und Erhitzen des Verdampfers, nur beschränkt wirksam sein können. Ebenso wird offensichtlich, daß aufgrund der Vielzahl der möglichen geruchsintensiven Stoffe Adsorbentien auch nur bedingt die Konzentration derselben unter das Wahrnehmungsniveau absenken können.This sequence of odors explains that the known measures for Odor prevention, such as B. rinsing and heating the evaporator, only limited can be effective. It is also evident that due to the large number of possible Odor-intensive substances adsorbents also only to a limited extent their concentration can lower the level of perception.
Die oben beschriebenen Probleme und Effekte treten in besonders eklatanter Weise bei Kraftfahrzeugklimaanlagen auf, deren Geruchsbildung teils für eine kurze Zeitspanne (10 s bis 2 min) fast unerträglich sein kann.The problems and effects described above occur particularly blatantly Motor vehicle air conditioning systems on, the odor formation partly for a short period of time (10 s up to 2 min) can be almost unbearable.
Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß zum einen durch das Einsetzen eines oligodynamisch wirksamen Schwermetalls und/oder eines in Wasser schwer löslichen Schwermetallverbindung insbesondere in eine Trägerschicht auf der Verdampferoberfläche die dort anhaftenden Mikroorganismen abgetötet bzw. in ihrem Wachstum so gestört werden, daß sie (zusätzlich) keine geruchsintensiven Stoffe mehr bilden können und zum andern, daß die an der Verdampferoberfläche anhaftenden geruchsintensiven Stoffe beim Anlösen in Kondenswasser allein keine so hohe Konzentration erreichen, daß sie die Wahrnehmungsschwelle für modrig-muffigen Geruch überschreiten.The invention takes advantage of the fact that, on the one hand, by inserting a oligodynamically active heavy metal and / or a poorly soluble in water Heavy metal connection in particular in a carrier layer on the evaporator surface the microorganisms adhering there are killed or so disturbed in their growth be that they can (no longer) form odor-intensive substances and to change that the odor-intensive substances adhering to the evaporator surface when Solving in condensed water alone does not reach such a high concentration that it Exceed perception threshold for musty smell.
Verdampfer von Klimaanlagen sind überwiegend aus Aluminiumlegierungen gefertigt und weisen als Korrosionsschutzmaßnahme an ihren äußeren Oberflächen eine Chromatierung auf, welche üblicherweise noch durch eine Versiegelung auf Silikatbasis ergänzt wird. Der Verdampfer und meist auch das Expansionsventil sind in einem Gehäuse, üblicherweise aus Polypropylen untergebracht.Air conditioning evaporators are mainly made of aluminum alloys and have chromate coating on their outer surfaces as a protective measure against corrosion which is usually supplemented by a silicate-based seal. Of the The evaporator and usually also the expansion valve are usually in one housing Polypropylene housed.
Auf die Verdampferoberfläche sowie auf die Innenfläche des den Verdampfer und das Expansionsventil enthaltenden Gehäuses wird eine sehr dünne geeignete, wasserdurchlässige (wobei eine Diffusionsdurchlässigkeit bereits ausreichend ist), polymere Trägerschicht, vorzugsweise aus einem Lack, aufgebracht, welche die oligodynamisch wirksamen Schwermetalle oder schwer wasserlöslichen Schwermetallverbindungen enthält. Als Lacke kommen beispielsweise Polyurethan oder Polyester in Frage. Als oligodynamisch wirksame Schwermetalle können bevorzugt metallisches Kupfer, insbesondere in Pulverform und schwerlösliche Silbersalze, wie beispielsweise Silberchlorid oder Silberoxid dienen. Alternativ kann das Schwermetall als Schicht aufgebracht sein oder die Lamellen des Verdampfers sind aus dem Schwermetall gebildet. On the evaporator surface as well as on the inner surface of the evaporator and that Expansion valve containing housing is a very thin suitable, water-permeable (where diffusion permeability is already sufficient), polymers Carrier layer, preferably made of a varnish, applied, which the oligodynamically contains effective heavy metals or heavy water-soluble heavy metal compounds. For example, polyurethane or polyester can be used as varnishes. As oligodynamic active heavy metals can preferably be metallic copper, in particular in powder form and poorly soluble silver salts, such as silver chloride or silver oxide. Alternatively, the heavy metal can be applied as a layer or the lamellae of the Evaporators are made from heavy metal.
Aufgrund des Lösungsdruckes der auf der Verdampferoberfläche sowie der Gehäuseinnenfläche aufgetragenen Schwermetalle oder Schwermetallverbindungen in dem sich dort niederschlagenden Kondenswasser stellt sich im Kondenswasser eine geringe Konzentration an Schwermetallionen ein, die aber deutlich über der toxischen Grenzkonzentration der jeweiligen Schwermetallionen für die auf der Verdampferoberfläche und Gehäuseinnenfläche angesiedelte Mikroflora liegt, wodurch die bereits vorhandenen Mikroorganismen abgetötet werden und eine Weiterbesiedlung verhindert wird.Due to the solution pressure on the evaporator surface as well as the Heavy metals or heavy metal compounds applied inside the housing surface condensation that forms there is a small amount in the condensation Concentration of heavy metal ions, which is clearly above the toxic Limit concentration of the respective heavy metal ions for those on the evaporator surface microflora and the inner surface of the housing, which means that the already existing Microorganisms are killed and further colonization is prevented.
Klimaanlagen, in denen das erfindungsgemäße Verfahren zum Zuge kommt, bieten den Vorteil, daß die eigentliche Ursache der Geruchsbildung bereits in statu nascendi unterbunden wird, so daß keine nachgeschalteten Maßnahmen zur Verminderung bzw. Umleitung bereits aufgetretener Gerüche mehr nötig sind.Air conditioning systems in which the method according to the invention comes into play offer the Advantage that the real cause of odor formation is already in statu nascendi is prevented so that no subsequent measures for reduction or Redirection of odors that have already occurred are more necessary.
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