WO2012139686A1 - Klimabox - Google Patents

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WO2012139686A1
WO2012139686A1 PCT/EP2012/001001 EP2012001001W WO2012139686A1 WO 2012139686 A1 WO2012139686 A1 WO 2012139686A1 EP 2012001001 W EP2012001001 W EP 2012001001W WO 2012139686 A1 WO2012139686 A1 WO 2012139686A1
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klimabox
internal combustion
combustion engine
generator
motor vehicle
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PCT/EP2012/001001
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Inventor
Miroslaw Oslislok
Björn PEHNERT
Original Assignee
Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/0025—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the devices being independent of the vehicle
    • B60H1/00264—Transportable devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3226—Self-contained devices, i.e. including own drive motor

Definitions

  • the invention relates to a Klimabox for a motor vehicle, with a heater and a cooling device.
  • the invention further relates to a motor vehicle with at least one electric drive device and with such a climate box.
  • the invention further relates to a method for operating a Klimabox in such a motor vehicle.
  • German patent application DE 102 18 901 AI a mobile heater with a burner, a heat exchanger and a heating air duct for a vehicle with a fan to an air conditioner is known.
  • German Offenlegungsschrift DE 102 18 157 A1 discloses a combustion heater with a heat exchanger for discharging the heat energy generated at a burner for a vehicle having a climate box in an air conditioning system.
  • German patent application DE 195 39 517 AI a climate compact module for motor vehicles, with a blower, a heatable electrically or by fuel heat exchanger, and a compact air conditioning, in which instead of spatially separate auxiliary / utzikiellan and air conditioning systems in motor vehicles, this be combined into a compact structural unit.
  • the object of the invention is to increase the range of motor vehicles which comprise at least one electric drive device.
  • the object is achieved in a climate box for a motor vehicle, with a heating device and a cooling device, characterized in that in the Klimabox an internal combustion engine is arranged.
  • the internal combustion engine is a heat engine, in which, for example, by combustion of a fuel-air mixture, generated directly in the engine heat and converted into mechanical work.
  • the internal combustion engine is also referred to as an internal combustion engine or as an internal combustion engine. With the internal combustion engine, for example, a power of five kilowatts can be generated.
  • a preferred embodiment of the Klimabox is characterized in that in the climatic box, a generator is arranged, which is drivingly connected to the internal combustion engine.
  • the generator is preferably mechanically coupled to the internal combustion engine. Normally, the generator is driven by the internal combustion engine. But it is also possible to drive the internal combustion engine by means of the generator, in particular to start.
  • the Klimabox can advantageously still contain a battery.
  • the Klimabox is characterized in that in the Klimabox an air compressor is arranged, which is coupled via the generator with the internal combustion engine.
  • the air conditioning compressor is used, as in an air conditioner, to air conditioning an interior of the motor vehicle, in particular to cool.
  • the generator may be mechanically coupled to the air conditioning compressor, for example via a clutch.
  • the air conditioning compressor may also include an electric motor which is connected via a power line to the generator. About the power line of the air compressor is quasi electrically coupled via the generator with the internal combustion engine.
  • a further preferred embodiment of the Klimabox is characterized in that a radiator is arranged in the air conditioning box, which is heat transfer connected to the internal combustion engine.
  • the radiator preferably includes at least one fan and serves to deliver heat to the environment of the Klimabox.
  • the heat can be taken from a heating medium, such as heating water, the Klimabox is supplied.
  • the heat may also be loss heat, which is released during operation of the internal combustion engine.
  • climate box Another preferred exemplary embodiment of the climate box is characterized in that a fuel tank for supplying the internal combustion engine with fuel is arranged in the climate box.
  • the internal combustion engine for example via corresponding fuel supply ports, externally supplied with fuel.
  • a further preferred exemplary embodiment of the climate box is characterized in that the climate box has a fuel filling opening for filling fuel into the fuel tank.
  • the fuel tank for filling with fuel from the Klimabox be made removable.
  • a further preferred exemplary embodiment of the climate box is characterized in that the climate box has connection connection connection devices for supplying and removing heating medium / cooling medium and refrigerant.
  • the plug-in connection facilities allow plug-and-play operation of the Klimabox.
  • a heating medium / cooling medium for example, water may be used, which optionally contains suitable additives.
  • the air conditioning compressor is preferably operated with an environmentally friendly refrigerant.
  • the Klimabox has a volume which is less than or equal to half a cubic meter.
  • the climate box advantageously has a volume of about 500 by 400 by 180 millimeters.
  • the invention further relates to a motor vehicle with at least one electric drive device and with a previously described Klimabox.
  • the motor vehicle is preferably a hybrid vehicle which, in addition to the electric drive device, also has a further drive device, such as an internal combustion engine, contains, or to a pure electric vehicle, which can be driven only by means of the electric drive device.
  • the self-sufficient Klimabox has the advantage that the electrical range of an electrically driven motor vehicle is not affected because no access is made to its electrical system.
  • Klimabox invention allows a particularly compact design with little tubing.
  • the invention further relates to a method for operating a previously described Klimabox in a motor vehicle described above.
  • the air conditioning compressor can be decoupled or taken out of service in the climate box.
  • the heating device is preferably designed as an electric heater and is advantageously operated by the generator.
  • the waste heat of the internal combustion engine and the generator can be used for heating purposes.
  • the air conditioning compressor is advantageously driven by the internal combustion engine.
  • the cooling capacity of the air conditioning compressor is advantageously delivered to the passenger compartment via a refrigerant circuit which is already installed in the motor vehicle.
  • Figure 1 is a simplified perspective view of an inventive
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a similar climate box as in FIG. 1.
  • FIGS. 1 and 2 show a climate box 1 for a motor vehicle in various illustrations.
  • an internal combustion engine 4 which is also referred to as an internal combustion engine, is integrated into the air conditioning box 1.
  • a fuel tank 5 is arranged in the air conditioning box 1.
  • the fuel tank 5 is filled via a filler neck 6 with a Kraftstoffein Schollötechnisch 7 with fuel, as indicated in Figure 1 by an arrow 8.
  • a generator 10 is arranged in the climate box 1.
  • the generator 10 is, as indicated by a line 11, drivingly connected to the internal combustion engine 4.
  • an air-conditioning compressor 12 is arranged in the climate box 1, which is supplied with energy by the generator 10, as indicated by a further line 14.
  • the air conditioning compressor 12 may include an electric motor powered by the generator 10.
  • a radiator 15 which comprises a fan 16 is arranged in the climate box 1.
  • the Klimabox 1 has essentially the shape of a cuboid whose dimensions are for example about 500 times 400 by 180 millimeters. The dimensions of the Klimabox 1 vary depending on different performance classes.
  • the internal combustion engine 4 delivers in a power class, for example, a power of five kilowatts. Due to the integrated internal combustion engine 4, the Klimabox 1 requires no electrical connections. The Klimabox 1, based on the drive power of the motor vehicle, are operated completely self-sufficient.
  • the Klimabox 1 is only equipped with connection means 21, 22 for supplying and discharging heating water / cooling water.
  • the entering Heating water / cooling water is indicated by an arrow 23.
  • the emerging heating water / cooling water is indicated by an arrow 24.
  • the Klimabox 1 is equipped with connection means 25, 26 for supplying and discharging refrigerant.
  • the entering refrigerant is indicated by an arrow 27.
  • the escaping refrigerant is indicated by an arrow 28.
  • a coupling symbol 30 indicates that the air conditioning compressor 12 may also be mechanically coupled to the generator 10. In the case of a mechanical coupling, the air-conditioning compressor 12 is driven by the internal combustion engine 4 via the generator 10.
  • a Schuzier Hartness/ cooling water line is indicated by a line 32, which connects the radiator 15 with the generator 10.
  • a heating water pipe / cooling water pipe is indicated, which connects the generator 10 with the internal combustion engine 4.
  • the entering into the Klimabox 1 heating water / cooling water is indicated.
  • the entering heating water / cooling water is supplied to the radiator 15. From the radiator 15, the heating water / cooling water passes through the heating water pipe / cooling water pipe 32 into the generator 10. The heating water / cooling water enters the internal combustion engine 4 via the heating water pipe / cooling water pipe 33.
  • the heating water / cooling water from the internal combustion engine enters the heating device 18 via a heating water line / cooling water line indicated by a further line 34.
  • the heating water / cooling water exits the climate box 1 from the heating device 18, as indicated by the arrow 24.
  • a dashed line 35 a short-circuit line is indicated, via which the incoming heating water / cooling water in the air box 1 in a circle through the components 15, 32, 10, 33, 4 and 34 is performed.
  • the Klimabox 1 according to the invention can be used both for heating and for cooling an interior of the motor vehicle, which is also referred to as a passenger compartment.
  • a conventional air conditioning system can be wholly or partly taken over, without the drive power of the motor vehicle is required for the air conditioning, that is, for heating and cooling of the passenger compartment.
  • the heater 18 When heating the air conditioning compressor 12 is disconnected or out of service.
  • the heater 18 is powered by the generator 10 via the power line 38.
  • the waste heat of the internal combustion engine 4, the heater 18 and the generator 10 is used for heating purposes.
  • the generator 10 is idle because the heater 18 does not require electrical power.
  • the air conditioning compressor 12 is preferably driven mechanically by the internal combustion engine 4 or electrically via the generator 10.
  • the short-circuit line 35 is opened, that is to say activated, so that the cooling medium remains in the climate box 1.
  • the cooling medium is preferably water, optionally with appropriate additives.
  • the same medium, in particular water is used for heating and cooling.
  • the cooling medium or cooling water is cooled back with the aid of the radiator 15 during cooling.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimabox für ein Kraftfahrzeug, mit einer Heizeinrichtung (18) und einer Kühleinrichtung. Um die Reichweite von Kraftfahrzeugen, die mindestens eine elektrische Antriebseinrichtung umfassen, zu vergrößern, ist in der Klimabox (1) eine Brennkraftmaschine (4) angeordnet.

Description

Klimabox
Die Erfindung betrifft eine Klimabox für ein Kraftfahrzeug, mit einer Heizeinrichtung und einer Kühleinrichtung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer elektrischen Antriebseinrichtung und mit einer derartigen Klimabox. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Betreiben einer Klimabox in einem solchen Kraftfahrzeug.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 18 901 AI ist ein mobiles Heizgerät mit einem Brenner, einem Wärmeübertrager und einer Heizluftführung für ein Fahrzeug mit einem Gebläse an einer Klimaanlage bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 18 157 AI ist ein Brennheizgerät mit einem Wärmeübertrager zum Abführen der an einem Brenner erzeugten Wärmeenergie für ein Fahrzeug mit einer Klimabox in einer Klimaanlage bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 39 517 AI ist ein Klimakompaktmodul für Kraftfahrzeuge, mit einem Gebläse, einem elektrisch oder mittels Brennstoff heizbaren Wärmetauscher, und einer Kompakt-Klimaanlage bekannt, bei der anstelle von räumlich getrennten Zusatz-/ utzheizgeräten und Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen, diese zu einer baulichen kompakten Einheit zusammengefasst werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Reichweite von Kraftfahrzeugen, die mindestens eine elektrische Antriebseinrichtung umfassen, zu vergrößern.
Die Aufgabe ist bei einer Klimabox für ein Kraftfahrzeug, mit einer Heizeinrichtung und einer Kühleinrichtung, dadurch gelöst, dass in der Klimabox eine Brennkraftmaschine angeordnet ist. Bei der Brennkraftmaschine handelt es sich um eine Wärmekraftmaschine, bei der, zum Beispiel durch Verbrennung eines Brennstoff-Luft-Gemischs, unmittelbar in der Maschinenanlage Wärme erzeugt und in mechanische Arbeit umgewandelt wird. Die Brennkraftmaschine wird auch als Verbrennungskraftmaschine oder als Verbrennungsmotor bezeichnet. Mit der Brennkraftmaschine kann zum Beispiel eine Leistung von fünf Kilowatt erzeugt werden. Durch die Integration der Brennkraftmaschine wird eine autarke Klimabox geschaffen, die in einem Kraftfahrzeug betrieben werden kann, ohne dass sie Antriebsleistung des Kraftfahrzeugs verbraucht. Das liefert den Vorteil, dass die Reichweite des Kraftfahrzeugs in einem elektrischen Betrieb, in welchem das Kraftfahrzeug durch eine elektrische Antriebseinrichtung angetrieben wird, durch den Betrieb der Klimabox nicht beeinträchtigt wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimabox ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox ein Generator angeordnet ist, der antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der Generator ist vorzugsweise mechanisch mit der Brennkraftmaschine gekoppelt. Normalerweise wird der Generator über die Brennkraftmaschine angetrieben. Es ist aber auch möglich, die Brennkraftmaschine mit Hilfe des Generators anzutreiben, insbesondere zu starten. Zu diesem Zweck kann die Klimabox vorteilhaft noch eine Batterie enthalten.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimabox ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox ein Klimakompressor angeordnet ist, der über den Generator mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist. Der Klimakompressor dient, wie bei einer Klimaanlage, dazu, einen Innenraum des Kraftfahrzeugs zu klimatisieren, insbesondere zu kühlen. Der Generator kann, zum Beispiel über eine Kupplung, mechanisch mit dem Klimakompressor gekoppelt sein. Der Klimakompressor kann aber auch einen Elektromotor umfassen, der über eine Stromleitung mit dem Generator verbunden ist. Über die Stromleitung wird der Klimakompressor quasi elektrisch über den Generator mit der Brennkraftmaschine gekoppelt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimabox ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox ein Radiator angeordnet ist, der wärmeübergangsmäßig mit der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der Radiator umfasst vorzugsweise mindestens einen Lüfter und dient dazu, Wärme an die Umgebung der Klimabox abzugeben. Die Wärme kann einem Heizmedium, wie Heizwasser, entnommen werden, das der Klimabox zugeführt wird. Bei der Wärme kann es sich aber auch um Verlustwärme handeln, die im Betrieb von der Brennkraftmaschine abgegeben wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimabox ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox ein Kraftstofftank zur Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff angeordnet ist. Alternativ kann die Brennkraftmaschine, zum Beispiel über entsprechende Kraftstoffversorgungsanschlüsse, extern mit Kraftstoff versorgt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimabox ist dadurch gekennzeichnet, dass die Klimabox eine Kraftstoffeinfüllöffnung zum Einfüllen von Kraftstoff in den Kraftstofftank aufweist. Alternativ kann der Kraftstofftank zum Befüllen mit Kraftstoff aus der Klimabox herausnehmbar ausgeführt sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimabox ist dadurch gekennzeichnet, dass die Klimabox Steckverbindungsanschlusseinrichtungen zum Zuführen und Abführen von Heizmedium/Kühlmedium und Kältemittel aufweist. Durch die Steckverbindungsanschlusseinrichtungen wird ein Plug & Play-Betrieb der Klimabox ermöglicht. Als Heizmedium/Kühlmedium kann zum Beispiel Wasser verwendet werden, das gegebenenfalls geeignete Zusätze enthält. Der Klimakompressor wird vorzugsweise mit einem umweltfreundlichen Kältemittel betrieben.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimabox ist dadurch gekennzeichnet, dass die Klimabox ein Volumen aufweist, das kleiner oder gleich einem halben Kubikmeter ist. Die Klimabox hat vorteilhaft ein Volumen von etwa 500 mal 400 mal 180 Millimeter.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer elektrischen Antriebseinrichtung und mit einer vorab beschriebenen Klimabox. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Hybridfahrzeug, das neben der elektrischen Antriebseinrichtung noch eine weitere Antriebseinrichtung, wie eine Brennkraftmaschine, enthält, oder um ein reines Elektrofahrzeug, das nur mit Hilfe der elektrischen Antriebseinrichtung angetrieben werden kann. Die autarke Klimabox hat den Vorteil, dass die elektrische Reichweite eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs nicht beeinflusst wird, da kein Zugriff auf dessen elektrisches Bordnetz erfolgt. Zudem ermöglicht die erfindungsgemäße Klimabox eine besonders kompakte Bauweise mit wenig Verschlauchung.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen Klimabox in einem vorab beschriebenen Kraftfahrzeug.
Zum Heizen kann der Klimakompressor in der Klimabox abgekoppelt beziehungsweise außer Betrieb genommen werden. Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise als elektrische Heizeinrichtung ausgeführt und wird vorteilhaft über den Generator betrieben. Darüber hinaus kann die Abwärme der Brennkraftmaschine und des Generators zu Heizzwecken genutzt werden.
Zum Kühlen befindet sich der Generator im Leerlauf, da die Heizeinrichtung keinen elektrischen Strom benötigt. Der Klimakompressor wird vorteilhaft von der Brennkraftmaschine angetrieben. Die Kälteleistung des Klimakompressors wird vorteilhaft über einen Kältemittelkreislauf, der bereits im Kraftfahrzeug installiert ist, an den Fahrgastraum abgegeben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Klimabox und
Figur 2 eine schematische Darstellung einer ähnlichen Klimabox wie in Figur 1. In den Figuren 1 und 2 ist eine Klimabox 1 für ein Kraftfahrzeug in verschiedenen Darstellungen gezeigt. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist eine Brennkraftmaschine 4, die auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird, in die Klimabox 1 integriert. Zur Versorgung der Brennkraftmaschine 4 mit Kraftstoff ist ein Kraftstofftank 5 in der Klimabox 1 angeordnet. Der Kraftstofftank 5 wird über einen Einfüllstutzen 6 mit einer Kraftstoffeinfüllöffnung 7 mit Kraftstoff gefüllt, wie in Figur 1 durch einen Pfeil 8 angedeutet ist.
In der Klimabox 1 ist des Weiteren ein Generator 10 angeordnet. Der Generator 10 ist, wie durch eine Linie 11 angedeutet ist, antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine 4 verbunden. In der Klimabox 1 ist des Weiteren ein Klimakompressor 12 angeordnet, der, wie durch eine weitere Linie 14 angedeutet ist, von dem Generator 10 mit Energie versorgt wird. Der Klimakompressor 12 kann einen Elektromotor umfassen, der von dem Generator 10 mit Strom versorgt wird.
In der Klimabox 1 ist des Weiteren ein Radiator 15 angeordnet, der einen Lüfter 16 umfasst. In der Klimabox 1 ist des Weiteren eine Heizeinrichtung 18 angeordnet, die vorzugsweise elektrische Heizelemente umfasst, die von dem Generator 10 mit Energie versorgt werden.
Die Klimabox 1 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Quaders, dessen Abmessungen zum Beispiel circa 500 mal 400 mal 180 Millimeter betragen. Die Abmessungen der Klimabox 1 variieren in Abhängigkeit von verschiedenen Leistungsklassen. Die Brennkraftmaschine 4 liefert in einer Leistungsklasse zum Beispiel eine Leistung von fünf Kilowatt. Durch die integrierte Brennkraftmaschine 4 benötigt die Klimabox 1 keine elektrischen Anschlüsse. Die Klimabox 1 kann, bezogen auf die Antriebsleistung des Kraftfahrzeugs, völlig autark betrieben werden.
Die Klimabox 1 ist lediglich mit Anschlusseinrichtungen 21 , 22 zum Zuführen und Abführen von Heizwasser/Kühlwasser ausgestattet. Das eintretende Heizwasser/Kühlwasser ist durch einen Pfeil 23 angedeutet. Das austretende Heizwasser/Kühlwasser ist durch einen Pfeil 24 angedeutet.
Darüber hinaus ist die Klimabox 1 mit Anschlusseinrichtungen 25, 26 zum Zuführen und Abführen von Kältemittel ausgestattet. Das eintretende Kältemittel ist durch einen Pfeil 27 angedeutet. Das austretende Kältemittel ist durch einen Pfeil 28 angedeutet.
In Figur 2 ist durch ein Kupplungssymbol 30 angedeutet, dass der Klimakompressor 12 auch mechanisch mit dem Generator 10 gekoppelt sein kann. Bei einer mechanischen Kopplung wird der Klimakompressor 12 über den Generator 10 von der Brennkraftmaschine 4 angetrieben.
In Figur 2 ist durch eine Linie 32 eine Heizwasserleitung/Kühlwasserleitung angedeutet, die den Radiator 15 mit dem Generator 10 verbindet. Durch eine weitere Linie 33 ist eine Heizwasserleitung/Kühlwasserleitung angedeutet, die den Generator 10 mit der Brennkraftmaschine 4 verbindet.
Durch den Pfeil 23 ist das in die Klimabox 1 eintretende Heizwasser/Kühlwasser angedeutet. Das eintretende Heizwasser/Kühlwasser wird dem Radiator 15 zugeführt. Von dem Radiator 15 gelangt das Heizwasser/Kühlwasser über die Heizwasserleitung/Kühlwasserleitung 32 in den Generator 10. Über die Heizwasserleitung/Kühlwasserleitung 33 gelangt das Heizwasser/Kühlwasser in die Brennkraftmaschine 4.
Über eine durch eine weitere Linie 34 angedeutete Heizwasserleitung/Kühlwasserleitung gelangt das Heizwasser/Kühlwasser von der Brennkraftmaschine in die Heizeinrichtung 18. Aus der Heizeinrichtung 18 tritt das Heizwasser/Kühlwasser aus der Klimabox 1 aus, wie durch den Pfeil 24 angedeutet ist. Durch eine gestrichelte Linie 35 ist eine Kurzschlussleitung angedeutet, über die das eintretende Heizwasser/Kühlwasser in der Klimabox 1 im Kreis durch die Komponenten 15, 32, 10, 33, 4 und 34 geführt wird.
Die erfindungsgemäße Klimabox 1 kann sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen eines Innenraums des Kraftfahrzeugs verwendet werden, der auch als Fahrgastraum bezeichnet wird. Durch die Klimabox 1 kann die Funktion einer herkömmlichen Klimaanlage ganz oder teilweise übernommen werden, ohne dass für die Klimatisierung, das heißt zum Heizen und Kühlen des Fahrgastraums, Antriebsleistung des Kraftfahrzeugs benötigt wird.
Beim Heizen ist der Klimakompressor 12 abgekoppelt beziehungsweise außer Betrieb. Die Heizeinrichtung 18 wird über die Stromleitung 38 vom Generator 10 mit Strom versorgt. Die Abwärme der Brennkraftmaschine 4, der Heizeinrichtung 18 und des Generators 10 wird zu Heizzwecken genutzt.
Beim Kühlen befindet sich der Generator 10 im Leerlauf, da die Heizeinrichtung 18 keinen elektrischen Strom benötigt. Der Klimakompressor 12 wird vorzugsweise mechanisch von der Brennkraftmaschine 4 oder elektrisch über den Generator 10 angetrieben. Beim Kühlen wird die Kurzschlussleitung 35 geöffnet, das heißt aktiviert, so dass das Kühlmedium in der Klimabox 1 verbleibt.
Bei dem Kühlmedium handelt es sich vorzugsweise um Wasser, gegebenenfalls mit entsprechenden Zusätzen. Vorzugsweise wird zum Heizen und Kühlen das gleiche Medium, insbesondere Wasser, verwendet. Das Kühlmedium oder Kühlwasser wird beim Kühlen mit Hilfe des Radiators 15 zurück gekühlt.

Claims

Patentansprüche
1. Klimabox für ein Kraftfahrzeug, mit einer Heizeinrichtung (18) und einer Kühleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox (1) eine Brennkraftmaschine (4) angeordnet ist.
2. Klimabox nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox (1) ein Generator (10) angeordnet ist, der antriebsmäßig mit der Brennkraftmaschine (4) verbunden ist.
3. Klimabox nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox (1) ein Klimakompressor (12) angeordnet ist, der über den Generator mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist.
4. Klimabox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox (1) ein Radiator (15) angeordnet ist, der wärmeübergangsmäßig mit der Brennkraftmaschine (4) verbunden ist.
5. Klimabox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klimabox (1) ein Kraftstofftank (5) zur Versorgung der Brennkraftmaschine (4) mit Kraftstoff angeordnet ist.
6. Klimabox nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimabox (1) eine Kraftstoffeinfüllöffnung (7) zum Einfüllen von Kraftstoff in den Kraftstofftank (5) aufweist.
7. Klimabox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimabox (1) Steckverbindungsanschlusseinrichtungen (21 ,22;25,26) zum Zuführen und Abführen von Heizmedium/Kühlmedium und Kältemittel aufweist.
8. Klimabox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimabox (1) ein Volumen aufweist, das kleiner oder gleich einem halben Kubikmeter ist.
9. Kraftfahrzeug mit mindestens einer elektrischen Antriebseinrichtung und mit einer Klimabox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Verfahren zum Betreiben einer Klimabox (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 9.
PCT/EP2012/001001 2011-04-12 2012-03-07 Klimabox WO2012139686A1 (de)

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US14/008,828 US9121342B2 (en) 2011-04-12 2012-03-07 Climatically controlled box

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WO2012139686A1 true WO2012139686A1 (de) 2012-10-18

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PCT/EP2012/001001 WO2012139686A1 (de) 2011-04-12 2012-03-07 Klimabox

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103112332A (zh) * 2013-01-21 2013-05-22 清华大学 用于混合动力和纯电动客车的可插拔式燃气动力空调***

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103996890B (zh) * 2014-05-26 2016-02-10 唐山轨道客车有限责任公司 用于有轨电车的热控制***
DE102019106147A1 (de) * 2019-03-11 2020-09-17 Christian Barske Heizvorrichtung für ein Straßenfahrzeug sowie Verfahren zum Beheizen eines Straßenfahrzeugs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19539517A1 (de) 1995-10-25 1996-03-07 Quaas Hans Rainer Dipl Ing Klimakompaktmodul für Kraftfahrzeuge
DE10218901A1 (de) 2002-04-26 2003-11-20 Webasto Thermosysteme Gmbh Mobiles Heizgerät mit einer Heizluftführung
DE10218157A1 (de) 2002-04-23 2004-01-29 Webasto Thermosysteme International Gmbh Brennheizgerät mit einem Wärmeübertrager
EP1527919A1 (de) * 2003-10-28 2005-05-04 Webasto AG Dachmodul für ein Fahrzeug
DE102006045672A1 (de) * 2006-09-27 2008-04-03 Enerday Gmbh Klimaanlage zur Standklimatisierung eines Kraftfahrzeugs
US20100126188A1 (en) * 2006-11-01 2010-05-27 Terence Andrew Clarke Exchangeable air-conditioning unit
US20100205990A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-19 French Irvin L Integrated portable unit for providing electricity, air-conditioning, and heating

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7063139B2 (en) * 2002-09-20 2006-06-20 Webasto Thermosysteme International Gmbh System for heating and cooling the interior of a motor vehicle
JP2007500808A (ja) * 2003-07-25 2007-01-18 フォード グローバル テクノロジーズ、リミテッド ライアビリティ カンパニー 自動車の気体燃料管理システム
US7259469B2 (en) * 2003-07-31 2007-08-21 Scs Frigette Inc. Vehicle auxiliary power unit, assembly, and related methods
US7007491B2 (en) * 2003-12-22 2006-03-07 Caterpillar Inc. Thermal management system for a vehicle
US7614368B2 (en) * 2007-12-03 2009-11-10 International Truck Intellectual Property Company, Llc Automated no-idle heating and engine pre-heat using engine coolant
EP2247460B1 (de) * 2008-02-26 2014-04-09 Volvo Lastvagnar AB Hybridfahrzeugantriebsstrang
JP2009203903A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Denso Corp 外燃機関
US20090229649A1 (en) * 2008-03-14 2009-09-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Thermal management for improved engine operation
US8567354B2 (en) * 2008-07-17 2013-10-29 Clear Energy Systems, Inc. Portable energy generation systems
US8593002B2 (en) * 2009-09-28 2013-11-26 Magnum Power Products, Llc Portable integrated power supply and HVAC unit
US8403811B2 (en) * 2010-04-12 2013-03-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for cabin heating
US8602143B2 (en) * 2011-03-17 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC Electric vehicle with range-extending engine and climate control compressor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19539517A1 (de) 1995-10-25 1996-03-07 Quaas Hans Rainer Dipl Ing Klimakompaktmodul für Kraftfahrzeuge
DE10218157A1 (de) 2002-04-23 2004-01-29 Webasto Thermosysteme International Gmbh Brennheizgerät mit einem Wärmeübertrager
DE10218901A1 (de) 2002-04-26 2003-11-20 Webasto Thermosysteme Gmbh Mobiles Heizgerät mit einer Heizluftführung
EP1527919A1 (de) * 2003-10-28 2005-05-04 Webasto AG Dachmodul für ein Fahrzeug
DE102006045672A1 (de) * 2006-09-27 2008-04-03 Enerday Gmbh Klimaanlage zur Standklimatisierung eines Kraftfahrzeugs
US20100126188A1 (en) * 2006-11-01 2010-05-27 Terence Andrew Clarke Exchangeable air-conditioning unit
US20100205990A1 (en) * 2009-02-18 2010-08-19 French Irvin L Integrated portable unit for providing electricity, air-conditioning, and heating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103112332A (zh) * 2013-01-21 2013-05-22 清华大学 用于混合动力和纯电动客车的可插拔式燃气动力空调***

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