Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 36 35 353 AI be- kannt. Darin ist beschrieben, dass zur schnellen Aufheizung eines Fahrgastinnenraums und zum Abtauen gefrorener oder be- schlagener Scheiben die Klimaanlage im Wärmepumpenbetrieb laufen soll. Hierbei wird nach dem Kompressor der eigentliche Kondensator des Klimatisierungskreislaufes über eine Bypass- leitung umgangen, wonach das erhitzte Kühlmedium den als Kon- densor fungierenden Verdampfer passiert, der von einem in den Fahrgastinnenraum geleiteten Luftstrom durchsetzt wird. Das dort abgekühlte Kühlmedium nimmt anschließend Wärme von einem dritten als Verdampfer dienenden Wärmetauscher auf, der von der Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine durchströmt wird.

Bei Kaltstart des Motors und bei niedrigen Umgebungstempera- turen zwischen-10 und +10°C ist meistens Feuchtigkeit am Verdampfer kondensiert oder angeeist. Die in den Fahrgastin- nenraum am Verdampfer vorbeiströmende Luft nimmt jedoch einen Teil der am Verdampfer befindlichen Feuchtigkeit auf und transportiert diese unter anderem an die Fensterscheiben des Kraftfahrzeugs, was für eine Zeitlang in unerwünschter Weise für Beschlag der Scheiben sorgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzubilden, dass ein Beschlag der Fensterscheiben des Kraftfahrzeuges von vorneherein verhin- dert wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa- tentanspruches 1 gelöst.

Aufgrund der messtechnischen Erfassung der Feuchte innerhalb des Fahrgastinnenraumes in Relation zur Innenraumtemperatur und der Verwendung einer bezüglich des Kältekreislaufes frem- den Wärmequelle wird bei Erreichen eines Schwellwertes der Feuchte bei einer bestimmten Temperatur die Wärmequelle zur Beheizung des Fahrgastinnenraumes in Gang gesetzt. Gleichzei- tig wird der Kältemittelmassenstrom durch den Verdampfer hin- durch soweit gedrosselt, dass über den Verdampfer praktisch kein Wärmeeintrag in den Fahrgastinnenraum erfolgt. Dadurch bleibt das Kondensat am den Verdampfer bildenden Wärmetau- scher bzw. die Zuluft zum Fahrgastinnenraum wird durch Kon- densation am Verdampfer getrocknet. Die fremde Wärmequelle ersetzt quasi funktionell den Verdampfer zur Beheizung des Fahrgastinnenraumes. Erst, wenn ein bestimmtes Temperaturni- veau im Fahrgastinnenraum erreicht ist, wird die fremde Wär- mequelle abgekoppelt und die Drosselung des Kältemittelmas- senstromes durch den Verdampfer hindurch aufgehoben. Somit wird eine Klimatisierung geschaffen, bei der bei niedrigen Temperaturen der Fahrgastinnenraum beheizt werden kann ohne dass ein Scheibenbeschlag auftritt. Das erfindungsgemäße Ver- fahren ist besonders für den Einsatz von CO2 als Kältemittel aufgrund seiner gegenüber anderen Kältemittel überlegenen Verwendungsqualitäten im Wärmepumpenbetrieb infolge seiner physikalischen Eigenschaften bei dem gegebenen Druckniveau vorteilhaft.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran- sprüchen entnommen werden ; im übrigen ist die Erfindung an- hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei- spieles nachfolgend näher erläutert ; dabei zeigt die Figur schematisch einen Klimatisierungskreislauf eines erfindungs- gemäßen Verfahrens mit einem Heizwärmetauscher als fremde Wärmequelle.

In der Figur ist ein Klimatisierungskreislauf 1 einer Klima- anlage eines Kraftfahrzeuges dargestellt, der sowohl für den Kühlbetrieb als auch für den Heizbetrieb eines Fahrgastinnen- raums des Kraftfahrzeuges verwendbar ist. Die Grundkomponen- ten des Kreislaufes bestehen in einem Verdichter 2, einem Kondensator 3, einem Drosselventil 4 und einem als Innenraum- wärmetauscher dienenden Verdampfer 5. Im Heizmodus wird der Kreislauf 1 auf Wärmepumpenbetrieb geschaltet, wonach das vom Verdichter 2 auf ein hohes Druckniveau verdichtete heiße Käl- temittel-C02-über eine Bypassleitung 6 am Kondensator 3 vorbeigeführt wird. Das heiße Kältemittel passiert nun eine an die Bypassleitung 6 angeschlossene Abzweigleitung 7 mit einem 3/2-Wegeventil 8, von dem aus es den Warmstromtrakt ei- nes Gegenstromwärmetauschers 9 einer weiterführenden Leitung 10 durchströmt und einen kleinen Teil seiner Wärme an den kühlen Gegenstrom abgibt. Weiterhin durchströmt das noch re- lativ heiße Kältemittel das Drosselventil 4 und den nachfol- genden Verdampfer 5, der von der Zuluft zum Fahrgastinnenraum durchsetzt wird. Dabei gibt das Kältemittel zumindest einen Großteil seiner Wärme an den Luftstrom ab, der den Fahr- gastinnenraum aufheizt. Das nun kalte Kältemittel fließt nun weiter über ein 2/2-Wegeventil zu einem Sammelbehälter 11, in dem verflüssigte Kältemittelanteile gespeichert werden, um Schäden am Verdichter 2 beim Ansaugen des Kältemittels zu vermeiden und als Reservoir bei höherem Bedarf an Kältemittel zu dienen. Nach dem Sammelbehälter 11 folgt der Kühlstrom- trakt des Gegenstromwärmetauschers 9, in dem das kalte Kälte- mittel wieder etwas erwärmt wird, so dass es vollständig gas- förmig vom anschließend folgenden Verdichter 2 angesaugt wer- den kann.

Neben dem geschilderten Klimatisierungskreislauf 1 ist das Fahrzeug mit einem Motorkühlkreislauf 12 ausgestattet. Dieser Kreislauf besteht aus zwei Abschnitten 13 und 14, welche über ein 4/2-Wegeventil 15 miteinander fluidisch gekoppelt sind.

Während im Abschnitt 13 ein Motor 16, ein Kühler 17, ein Ab- gaswärmetauscher 18, ein Thermostatventil 19 sowie ein Wärme- austauschtrakt eines Gegenstromwärmetauschers 20, wobei der Gegenpart des Traktes in einer hinter dem Verdampfer 5 ab- zweigenden Nebenleitung 21 des Kreislaufes 1 eingegliedert ist, angeordnet sind, ist der Abschnitt 14 mit einer Hei- zungspumpe 22, einem Wärmeaustauschtrakt eines Gegenstromwär- metauschers 23, welcher Trakt mit seinem in der Bypassleitung 6 angeordneten Gegenpart wärmetechnisch gekoppelt ist, und einem Heizungswärmetauscher 24 ausgestattet. Der Wärmetau- scher 24 ist gemeinsam mit dem Verdampfer 5 in einem Klima- kasten 25 der Klimaanlage angeordnet.

Im Fahrgastinnenraum wird des weiteren die Temperatur und zu- sätzlich die Luftfeuchtigkeit messtechnisch mittels geeigne- ter Sensoren erfasst, wobei die die Feuchtigkeit detektieren- den Sensoren vorzugsweise an einer oder mehreren Fenster- scheiben zugeordnet sind. Um einen Scheibenbeschlag bei nied- rigen Temperaturen grundsätzlich zu verhindern, wird zuerst der Kreislauf 1 auf Wärmepumpenbetrieb geschaltet, wonach das heiße Kältemittel durch den Verdichter 2 über die Bypasslei- tung 6, die Abzweigleitung 7 und das Drosselventil 4 zum Ver- dampfer 5 gefördert wird, der vorerst durch den Luftstrom, der ihn durchsetzt und an den er einen großen Anteil an Wärme abgibt, den Fahrgastinnenraum aufheizt. Gleichzeitig jedoch überträgt das Kältemittel schon am Gegenstromwärmetauscher 23 des Kreislaufes 12 Wärme auf das Kühlmittel des Kreislaufes 12. Dieser ist in dieser Phase durch das 4/2-Wegeventil 15 so geschaltet, dass seine beiden Abschnitte 13 und 14 voneinan- der fluidisch wie auch hinsichtlich eines Wärmeübertrages völlig isoliert sind. Die Heizungspumpe 22 wälzt damit das Kühlmittel des Kreislaufes 12 lediglich im Abschnitt 14 um.

Wenn nun die Temperatur in einem vordefinierten Temperaturbe- reich liegt und die Luftfeuchtigkeit eine festgelegte Schwel- le erreicht, wonach ein unzulässiger Scheibenbeschlag auftre- ten würde, wird das Drosselventil 4 durch die Temperatur-und Feuchtigkeitssensoren signaltechnisch so gesteuert, dass der Kältemittelmassenstrom im Kreislauf 1 vor dem Innenraumwärme- tauscher 5 auf einen nur geringen Durchsatz gedrosselt wird.

Dabei wird die im den Innenraumwärmetauscher 5 passierenden Luftstrom enthaltene Feuchtigkeit am Innenraumwärmetauscher 5 zumindest weitgehend kondensiert, während die bereits am Wär- metauscher 5 kondensierte Feuchtigkeit an diesem verbleibt.

Das im Abschnitt 14 des Kühlkreislaufs 12 umlaufende Kühlmit- tel ist durch die Wärmeeinkopplung vom Kreislauf 1 über den Gegenstromwärmetauscher 23 nach der ersten Heizphase inzwi- schen aufgeheizt, wobei nun der Wärmetauscher 24 die anfäng- liche Rolle des Verdampfers 5 übernimmt und durch einen ihn durchsetzenden Luftstrom den Fahrgastinnenraum heizt. Dabei wird mittels des Wärmetauschers 24 der durch die Drosselung des Kältemittelmassenstromes vor dem Verdampfer 5 entstehende Heizleistungsverlust kompensiert und gleichzeitig durch den Verdampfer 5 die Luft des Fahrgastinnenraumes getrocknet.

Die Heizung des Fahrgastinnenraumes über den als Wärmequelle dienenden Wärmetauscher 24 erfolgt solange, bis die Tempera- tur im Fahrgastinnenraum eine obere Grenztemperatur des vor- definierten Temperaturbereiches überschreitet, ab der auch bei höherer Feuchtigkeit kein beschlagbildender Niederschlag an den Scheiben auftreten kann. Danach wird das Drosselventil 4 über die erwähnten Sensoren wieder aufgesteuert, so dass der Kältemittelmassenstrom. im Kreislauf 1 derart zunimmt, dass der Fahrgastinnenraum über den Verdampfer 5 ausreichend geheizt werden kann. Der Heizungswärmetauscher 24 wird in seiner Funktion niederrangig, wenn nicht gar bedeutungslos und gegebenenfalls mit Luft nicht mehr durchsetzt.

Die in den Kreislauf weiterhin eingekoppelte Wärme kann nun gänzlich zur Aufwärmung des Motors 16 und des Kühlers 17 ver- wandt werden, wobei das 4/2-Wegeventil 15 entsprechend ge- schaltet wird und die beiden Kreislaufabschnitte 13 und 14 dabei fluidisch miteinander verbunden werden.

Es ist zwar denkbar, den Fahrgastinnenraum von einer anderen außerhalb des Kreislaufes 1 befindlichen Wärmequelle aufzu- heizen, jedoch ist die Verwendung des Heizungswärmetauschers 24 des sowieso schon vorhandenen Motorkühlkreislaufes 12 als Wärmequelle unter Bauraumaspekten von erheblichem Vorteil.

Des weiteren ist es auch möglich, den Kreislauf 12 ohne 4/2- Wegeventil 15 vorzusehen, wodurch die Abtrennbarkeit der bei- den Kreislaufabschnitte 13 und 14 voneinander entfällt. Dies führt zwar zu einer baulichen Vereinfachung des Motorkühl- kreislaufes 12, jedoch verteilt sich die in diesen Kreislauf 12 aus dem Kreislauf 1 eingekoppelte Wärme nicht nur auf den Abschnitt 14 sondern auf den gesamten Kreislauf 12, was eine wesentlich langsamere und schlimmstenfalls ungenügende Auf- heizung des Fahrgastinnenraums zur Folge hat. Ebenfalls ist denkbar, auf den Gegenstromwärmetauscher 23 zu verzichten, was wiederum eine bauliche Vereinfachung bedeutet. Hierbei gibt es zwischen den beiden Kreisläufen 1 und 12 nur noch die Kopplung über den Gegenstromwärmetauscher 20, der allerdings keine Auswirkung auf die Aufheizung des Fahrgastinnenraums besitzt. In diesem Falle findet jedoch solange keine Aufhei- zung des Fahrgastinnenraums statt, wie der Motor kalt ist.

Eine schnelle Motorerwärmung wird im wesentlichen bei kleine- ren Motorvarianten erzielt, so dass lediglich bei diesen Aus- führungen eine halbwegs ausreichend komfortable Aufheizung des Fahrgastinnenraumes erwartet werden kann. Demgegenüber kann in einfacher Weise bei der Anordnung des Gegenstromwär- metauschers 23 die Verdichterleistung genutzt werden, um schnell und komfortabel den Fahrgastinnenraum aufzuheizen.

Des weiteren wird die Aufheizung des Fahrgastinnenraumes hin- sichtlich Effizienz und Geschwindigkeit verbessert, wenn die Klimaanlage auf Umluft schaltet und somit die Frischluftzu- fuhr unterbunden wird. Das Kältemittel gibt dabei im Gegen- stromwärmetauscher 23 seine Wärme ab und wird im Drosselven- til 4 auf einen mit einer Temperatur korrelierenden Druck derart gedrosselt, dass die Temperatur an der Oberfläche des Innenraumwärmetauschers 5 unterhalb derjenigen Taupunkttempe- ratur, die zum Scheibenbeschlag führt, liegt.