Bekannte Klimatisierungssysteme für Fahrzeuge setzen zur Standklimatisie- rung mit Kraftstoff betriebene autarke Geräte ein, die einen hohen Intergrati- onsaufwand im Fahrzeug erfordern. Zur Standkühlung werden teilweise Hilfsmotoren verwendet, die einen Kompressor in einem eigenen getrennten Kältekreislauf antreiben. Teilweise wird der eigentliche Fahrzeugmotor auch im Stand betrieben, was hohe Kosten verursacht und die Umwelt beein- trächtigt. Ein andere Lösung benutzt zur Standkühlung einen Kältespeicher.

Dabei ist die begrenzte Speicherkapazität und das relativ hohe Bauvolumen -als nachteilig anzusehen.

Weitere Nachteile bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, ist eine hohe Systemkomplexität, im Fahrzeug getrennte Systeme beim Hei- zen bzw. Kühlen, hohes Gewicht und Bauvolumen, hohe Kosten, Umwelt- belastung durch Geräusch und Abgase und eine begrenzte Nutzungsdauer.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klimatisierungssystem anzu- geben, das die aufgeführten Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Klimatisierungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die abhängigen Patentansprüche betreffen vorteilhafte Aus-und Weiterbil- dungen der Erfindung.

Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, dass eine Energieversor- gung für ein Klimatisierungssystem, insbesondere für ein Standklimatisie- rungssystem, durch einen Hilfsantrieb gewährleistet wird, wobei der Hilfsan- trieb beispielsweise Wärme und/oder mechanische Energie und/oder elektri- sche Energie erzeugt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Hilfsantriebs wird die Wär- me mit einem Brenner erzeugt und ein Arbeitsfluid, beispielsweise ein Kühl- mittel erwärmt. Das erwärmte Arbeitsfluid wird dann beispielsweise zur Vor- wärmung eines Kraftfahrzeugmotors und/oder zum Beheizen eines Fahrzeu- ginnenraums verwendet, wobei zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums das Arbeitsfluid durch einen Heizkörper geleitet wird, der beispielsweise Teil ei- ner schon im Kraftfahrzeug vorhandenen Klimaanlage sein kann.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erzeugt der Hilfsantrieb die elektrische Energie mit einem Generator, der mit dem Hilfsantrieb ge- koppelt ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Hilfsantrieb zusätzlich oder alternativ zur Kühlung eines Fahrzeuginnen- raums verwendet, in dem der Hilfsantrieb einen Kältekreislauf mit einem

Verdampfer, einem Kompressor und einem Kondensator mit Energie ver- sorgt.

Zur Energieversorgung des Kältemittelkreislaufs stellt der Hilfsantrieb bei- spielsweise für den Antrieb des Kompressors mechanischer und/oder elek- trischen Energie zur Verfügung.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystem werden zur Standklimatisierung Komponenten aus einem bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Kältekreislauf verwendet. So kann beispielsweise ein Verdampfer und/oder ein Kondensator und/oder ein Kompressor, die Teil des schon im Kraftfahrzeug vorhandenen Kältekreis- laufs und somit einer vorhanden Klimaanlage sind, auch für die Standklima- tisierung benutzt werden. Der Kompressor ist für eine solche Anwendung mit einer Kupplung ausgerüstet, so dass er in einem Normalbetrieb vom Kraft- fahrzeugmotor und im Standklimatisierungsbetrieb vom Hilfsantrieb ange- trieben wird. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass der Kompressor auch im Normalbetrieb vom Hilfsantrieb angetrieben wird, wobei dann auf die Kupplung verzichtet werden kann.

Bei einer bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Klimaanlage kann in vorteil- hafter Weise auch das entsprechende Klimagerät zu einer Temperaturer- mittlung und/oder einer Luftmischung und/oder Luftverteilung für den Fahr- zeuginnenraum im Standklimatisierungsbetrieb verwendet werden. Dies gilt auch für eine Steuereinheit und/oder eine Bedieneinheit.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Hilfsantrieb als Brennstoffzelle ausgeführt sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Hilfsan- trieb Mittel zum Erzeugen von Dampf umfassen, aus denen in einem ge- schlossenen Dampfkreislauf mechanische Energie gewonnen. werden kann, wobei zur Dampferzeugung Treibstoffe ohne offene Flamme in einem ther-

mischen Reaktor, der poröse Keramikstrukturen umfaßt, verbrannt werden.

Die Verbrennung in einem solchen thermischen Reaktor erfolgt in vorteil- hafter Weise nur mit einer geringen Abgasmenge ohne Vibrationen und na- hezu ohne störende Geräusche. Zudem ist eine Verwendung von verschie- denartigen Treibstoffen wie Benzin, Diesel, Gas, Biotreibstoff usw. möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfin-. dungsgemäßen Klimatisierungssystems für ein Kraftfahrzeug ; Fig. 2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels eines er- findungsgemäßen Klimatisierungssystems für ein Kraftfahrzeug ; Fig. 3 ein Blockschaltbild eines. dritten Ausführungsbeispiels eines erfin- dungsgemäßen Klimatisierungssystems für ein Kraftfahrzeug ; Fig. 4 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfin- dungsgemäßen Klimatisierungssystems für ein Kraftfahrzeug ; Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele anhand der Fig. 1 bis Fig. 4 beschrieben, wobei in den Ausführungsbeispielen für gleiche oder ähnliche Komponenten das gleiche Bezugszeichen verwendet wird.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Klimatisierungssystem 10 mit einem Kühlmittelkreislauf 101 mit einem ersten Wärmeübertrager KMK, der bei- spielsweise als Kühlmittelkühler ausgeführt ist, für einen Kraftfahrzeugmotor 100 mit einem ersten Heizkreislauf 1.1 und einem zweiten Heizkreislauf 1.2 und einen ersten und einen zweiten Kühlkreislauf 2. 1 und 2.2. Der erste

Heizkreislauf umfaßt einen zweiten Wärmeübertrager HK1, der beispielswei- se als Heizkörper ausgeführt ist, zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraums.

Der zweite Heizkreislauf umfaßt einen Hilfsantrieb 3 und einen dritten Wär- meübertrager HK2, der beispielsweise als Heizkörper ausgeführt ist, zum Heizen eines Fahrzeuginnenraums. Zusätzlich ist im dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel zur Kühlung des Hilfsantriebs 3 ein achter Wärmeübertrager KMK2 vorhanden, der beispielsweise als Kühlmittelkühler ausgeführt und mit dem zweiten Heizkreislauf 1.2 verbindbar ist. Als Arbeitsfluid verwenden die beiden Heizkreisläufe 1.1 und 1.2 vorzugsweise das gleiche Kühlmittel wie der Kühimittefkreislauf 101. Die Kühlmittelkreisläufe 1.1, 1.2 und 101 umfas- sen zusätzlich die in Fig. 1 dargestellten Leitungen und Ventile zur Steue- rung der Kreisläufe. So kann der zweite Heizkreislauf beispielsweise über entsprechende Leitungen und Ventile auch an den ersten Heizkreislauf 1.1 zur Motorvorwärmung angekoppelt werden.

Der erste Kühlkreislauf 2.1 umfaßt einen ersten Kompressor Kompr1, der im dargestellten Ausführungsbeispiel vom Kraftfahrzeugmotor 100 angetrieben wird, einen vierten Wärmeübertrager VD1, der beispielsweise als Verdamp- fer ausgeführt ist und einen fünften Wärmeübertrager Kond1, der beispiels- weise als Kondensator ausgeführt ist. Der zweite Kühlkreislauf 2. 1 umfaßt einen zweiten Kompressor Kompr2, der im dargestellten Ausführungsbei- spiel vom Hilfsantrieb 3 angetrieben wird, einen sechsten Wärmeübertrager VD2, der beispielsweise als Verdampfer ausgeführt ist und einen siebten Wärmeübertrager Kond2, der beispielsweise als Kondensator ausgeführt ist.

Die beiden Kühlkreisläufe 2.1 und 2.2 umfassen die in der Fig. 1 dargestell- ten Verbindungsleitungen zum Transport eines entsprechenden Kältemittels.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden im Normalbetrieb des Fahr- zeugs zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums der erste Heizkreislauf 1.1 und der erste Kühlkreislauf 2. 1 benutzt. In einem Standklimatisierungs- betrieb werden zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums der zweite Heiz-

kreislauf 1.2 und der zweite Kühlkreislauf 2.2 benutzt, die Komponenten ei- nes Standklimatisierungssystems 50 sind, wobei der zweite Heizkreislauf 1.2 auch mit dem ersten Heizkreislauf 1.1 zur Vorwärmung des Fahrzeugmotors 100 verbindbar ist.

Die Komponenten des Standklimatisierungssystems 50 können selbstver- ständlich auch während des Normalbetrieb des Fahrzeugs zusätzlich zu den Komponenten des ersten Heizkreislaufs 1.1 und des erste Kühlkreislaufs 2.1 benutzt werden. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel der zweite Wärmeübertrager HK1, der dritte Wärme- übertrager HK2, der vierte Wärmeübertrager VD1 und der sechste Wärme- übertrager VD2 zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums in einem ge- meinsamen Klimagerät 20 angeordnet. So können in vorteilhafter Weise in beiden Betriebsarten die gleichen nicht dargestellten Luftmisch-und Luft- verteileinrichtungen, des Klimagerätes 20 zur Klimatisierung des Fahrzeu- ginnenraums benutzt werden.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Klima- tisierungssystems 10, das eine Abwandlung des ersten Ausführungsbei- spiels ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist benutzen der erste und der zweite Heizkreislauf 1.1 und 1.2 den dritte Wärmeübertrager HK2 zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums. Auf den zweiten Wärmeübertrager HK1 wurde beim dargestellte Ausführungsbeispiel verzichtet. Wie aus Fig. 2 weiter er- sichtlich ist, benutzen der erste und der zweite Kühlkreislauf 2.1 und 2.2 den sechsten Wärmeübertrager VD2. Auf den vierten Wärmeübertrager VD1 wurde beim dargestellte Ausführungsbeispiel verzichtet. Die Funktion ist ähnlich wie unter Fig. 1 beschrieben, nur dass beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der dritte und der sechste Wärmeübertrager HK1, VD2 sowohl bei einem Normalbetrieb als auch bei einem Standklimatisierungsbetrieb benutzt werden.

Im in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine weitere Reduzierung der Komponenten ersichtlich, nun wird auch nur noch ein Kondensator Kond2 in beiden Kühlkreisläufen 2.1 und 2.2 verwendet. Die Kühlmittel- kreisläufe 1. 1,1. 2 und 101 sind gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Aus- führungsform unverändert.

Im in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Kältekreisläufe 2.1, 2.2 bzw. Kältemittelkreisläufe zu einem Kältemittelkreislauf zusammen- gefaßt, der nur noch einen Kompressor Kompr benutzt. Der verbliebene Kompressor Kompr wird nun über eine entsprechende Kupplung im Normal- betrieb vom Fahrzeugmotor 100 und im Standklimatisierungsbetrieb vom Hilfsantrieb 3 angetrieben. Die Kühlmittelkreisläufe 1.1, 1.2 und 101 sind ge- genüber der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform unverändert.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel bei dem die Energie zur Kühlung des Fahrzeuginnenraums sowohl im Normalbetrieb als auch im Standklimatisie- rungsbetrieb vom Hilfsantrieb 3 zur Verfügung gestellt wird. Nur die Wär- meenergie für die Heizung des Fahrzeuginnenraums werden über die beiden Heizkreisläufel. 1 und 1.2 vom Fahrzeugmotor 100 und/oder vom Hilfsantrieb 3 zur Verfügung gestellt.

Der Hilfsantrieb kann dabei als Brennstoffzelle und/oder als geschlossener Dampfkreislauf und/oder als Verbrennungsmotor ausgeführt sein, der im Be- zug auf Umweltbelastung durch Geräusch und Abgase gegenüber den be- schriebenen herkömmlichen Verbrennungsmotoren verbessert ist.