DE10060114A1 - Klimakreis, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Klimakreis, insbesondere für ein KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Ein Klimakreis umfasst einen Kompressor (10), einen Kondensator (12), einen Druckminderer (14) und einen Verdampfer (16), die von einem Kältefluid durchlaufen werden können. Der Kondensator (12) umfasst einen ersten Austritt (26), der mit einem ersten Zweig (28) eines Innenwärmetauschers (30) verbunden ist, sowie einen zweiten Austritt (32), der über einen zweiten Druckminderer (34) mit einem zweiten Zweig (36) des Innenwärmetauschers verbunden ist. Der erste Zweig (28) ist mit dem Druckminderer (14) des Kreises verbunden, während der zweite Zweig (36) flußaufwärtsliegend des Kompressors (10) angeschlossen oder verbunden ist. Der Kondensator (12), der Innenwärmetauscher (30) und der zweite Druckminderer (34) sind in der Form eines einstückigen Moduls (20) ausgebildet, welches in dem Kreis installiert werden kann.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kühl- bzw. Klimakreis, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Ein herkömmlicher Klimakreis wird von einem Kälte- oder Kühlfluid durchlaufen, welches
generell eine fluorierte Zusammensetzung bzw. eine Fluor enthaltende Zusammensetzung ist,
die über zwei unterschiedliche Phasen verfügt, nämlich eine gasförmige Phase und eine flüs
sige Phase. Ein solcher Kreis bzw. Kreislauf umfasst im wesentlichen einen Kompressor, ei
nen Kondensator, eine Entspannungseinrichtung bzw. einen Druckminderer und einen Ver
dampfer, welche in dieser Reihenfolge von dem Kühlfluid durchlaufen werden.
Das Kühlfluid bzw. Kältemittel wird in der gasförmigen Phase von dem Kompressor beauf
schlagt bzw. komprimiert, anschließend in dem Kondensator, welcher von einer Luftströmung
überstrichen wird, in die flüssige Phase überführt, bzw. gewandelt, anschließend bei Nieder
druck von dem Druckminderer entspannt und schließlich in dem Verdampfer, welcher von
einer Luftströmung durchquert wird, in die gasförmige bzw. Dampfphase überführt bzw. ge
wandelt etc. In dem Verdampfer absorbiert das Kältefluid bzw. Kühlfluid Wärme von einer
Luftströmung, die somit abgekühlt wird, um beispielhaft in den Innenraum eines Kraftfahr
zeuges geführt zu werden.
Es sind ferner Klimakreise bzw. -kreisläufe bekannt, die mit natürlichen Kühlmitteln bzw.
Kältefluiden, wie z. B. Kohlendioxid (CO2) funktionieren, und zwar entsprechend einem so
genannten überkritischen Zyklus, bedingt durch die Tatsache, dass das Kältefluid lediglich
über eine einzelne Phase verfügt, nämlich eine gasförmige Phase, und nicht über zwei Phasen,
wie dies der Fall ist bei herkömmlichen Klimakreisen.
Ein Klimakreis, der entsprechend einem überkritischen Zyklus funktioniert, umfasst im we
sentlichen einen Kompressor, einen Gaskühler, einen Innenwärmetauscher bzw. inneren
Wärmetauscher, einen Druckminderer, einen Verdampfer und einen Akkumulator bzw.
Sammler. Somit wird der herkömmliche Kondensator durch einen Gaskühler ersetzt, welcher
bei variablem Hochdruck Wärme freisetzt bzw. abgibt.
Bei einem herkömmlichen Klimakreis ist üblicherweise entweder eine zwischen dem Kom
pressor und dem Kondensator angeordnete Flasche oder ein Akkumulator bzw. Sammler, an
geordnet zwischen dem Verdampfer und dem Kompressor, vorgesehen, wobei es trotzdem
nicht möglich ist, eine Steuerung der Unterkühlung des Kältefluids austrittsseitig des Konden
sators durchzuführen.
Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, wurden verschiedenste Techniken zur Steuerung und
Verbesserung der Unterkühlung vorgeschlagen.
Gemäß einer ersten Lösung wird die Unterkühlung durch die Verwendung eines dritten Wär
metauschers erzwungen, der nach der Flasche angeordnet ist. Man bildet somit eine Anord
nung aus Kondensatorflasche und Unterkühlungsmodul, die zu einem einzelnen Modul zu
sammengefasst sein kann.
Gemäß einer zweiten Lösung wird die Unterkühlung durch die Verwendung einer Entspan
nungseinrichtung bzw. einer Druckminderungseinrichtung (mit innerer oder äußerer Steue
rung) erzwungen, und zwar angeordnet zwischen der Flasche und dem Kondensator.
Gemäß einer dritten Lösung verwendet man einen internen bzw. Innenwärmetauscher, wel
cher die warme Flüssigkeit bzw. das warme Fluid austrittsseitig des Kondensators durch fri
sches bzw. kühles Gas am Austritt des Verdampfers kühlt.
Die zweite Lösung ist insbesondere geeignet bei einer Funktion gemäß einem überkritischen
bzw. superkritischen Zyklus mit einem natürlichen Kältefluid, insbesondere mit Kohlendi
oxid.
Sämtliche dieser bekannten Klimakreise zeigen insbesondere den Nachteil, dass sie eine gro
ße Anzahl an Verbindungen zwischen den unterschiedlichen Bestandteilen des Kreises bzw.
des Kreislaufes erfordern.
Die Erfindung hat insbesondere zur Aufgabe einen solchen Nachteil zu überwinden.
Sie schlägt zu diesem Zweck einen Kühl- bzw. Kälte- bzw. Klimakreis der eingangs genann
ten Art vor, bei welchem der Kondensator einen ersten Austritt, der mit einem ersten Zweig
eines Innenwärmetauschers verbunden ist, und einen zweiten Austritt umfasst, der über einen
zweiten Druckminderer bzw. eine zweite Entspannungseinrichtung mit einem zweiten Zweig
des internen bzw. Innenwärmetauschers verbunden ist, wobei der erste Zweig bzw. Teilkreis
des Innenwärmetauschers mit dem Druckminderer des Kreises bzw. Kreislaufes verbunden
ist, während der zweite Zweig bzw. Teilkreis des Innenwärmetauschers flußaufwärtsliegend
des Kompressors verbunden bzw. angeschlossen ist, und bei welchem der Kondensator, der
Innenwärmetauscher und der zweite Druckminderer in der Form eines einstückigen Moduls
ausgebildet sind, welches in dem Kreis bzw. Kreislauf installiert werden kann.
Die Erfindung ermöglicht es somit, in einem einstückigen Modul den Kondensator, einen
Innenwärmetauscher und einen zweiten Druckminderer zu integrieren.
Hieraus resultiert insbesondere der Vorteil, dass die Anzahl an Verbindungen bzw. Anschlüs
sen reduziert ist, sowie eine Reduktion der Gesamtlänge der Leitungen und eine erhöhte Mo
dularität.
Bei dem erfindungsgemäßen Kreis bzw. Kreislauf wird das Kühlmittel bzw. Kältefluid somit
austrittsseitig des Kondensators in zwei Abschnitte aufgeteilt, einen ersten Abschnitt bzw.
Teil, welcher den zweiten Druckminderer durchquert und welcher einen zweiten Teil bzw.
Abschnitt des Kältefluids kühlt. Der erste Teil bzw. Abschnitt dient der Unterkühlung des
zweiten Teiles bzw. Abschnittes, welcher hin zu dem Druckminderer gerichtet wird. Dieser
erste Teil wird unmittelbar hin zu der Ansaugung bzw. der Saugseite des Kompressors zu
rückgeführt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das einstückige bzw. vereinte Modul
lediglich einen Eintritt und zwei Austritte.
Vorteilhafterweise ist der Eintritt des einstückigen Moduls geeignet, um mit einer Leitung
verbunden zu werden, die von dem Kompressor kommt, während ein erster Austritt des einstückigen
Moduls mit einer Leitung verbunden werden kann, die zu dem Druckminderer
führt, wobei ein zweiter Austritt des einstückigen Moduls mit einer Umgehungsleitung ver
bunden werden kann, die zu dem Eintritt des Kompressors führt.
Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Druckminderer bzw. die zweite
Entspannungseinrichtung unmittelbar zwischen dem zweiten Austritt des Kondensators und
dem zweiten Zweig bzw. Teilkreis des Innenwärmetauschers zwischengelagert.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Kreis bzw. Kreislauf ferner umfasst einen Sammler
bzw. Akkumulator, angeordnet zwischen dem einstückigen Modul und dem Druckminderer,
und/oder eine Flasche, die zwischen dem Verdampfer und dem Kompressor angeordnet ist.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das einstückige Mo
dul ferner einen zwischen dem zweiten Druckminderer und dem zweiten Zweig des Wärme
tauschers zwischengelagerten Sammler bzw. Akkumulator bzw. Speicher.
Der zweite Druckminderer kann entweder vom Typ mit externer Steuerung oder vom thermo
statischen Typ bzw. vom temperaturgeregelten Typ sein.
Der erfindungsgemäße Kreis kann verwendet werden mit einem Kältefluid, welches über eine
gasförmige Phase und eine flüssige Phase verfügt, wobei der Kondensator somit die Konden
sation des Kältefluids sicherstellt.
Der Kreis kann ebenfalls verwendet werden mit einem Kältefluid, welches lediglich über eine
gasförmige Phase verfügt, und zwar entsprechend einem superkritischen bzw. überkritischen
Zyklus, wobei der Kondensator somit einen Gaskühler für die Abkühlung des Kältefluids dar
stellt.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein einstückiges Modul, welches
Teil eines Klimakreises, wie weiter oben angegeben, bilden kann und welches einen Konden
sator, einen Innenwärmetauscher und einen zweiten Druckminderer umfasst.
In der folgenden detaillierten Beschreibung, welche lediglich beispielhaft erfolgt, wird auf die
beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen gilt:
Fig. 1 zeigt einen Klimakreis für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen Klimakreis für ein Kraftfahrzeug gemäß einer zweiten bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Moduls, welches Teil des Klimakreises von Fig. 1 sein
kann.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines Moduls, welches Teil des Klimakreises von Fig. 2 sein
kann.
Der in Fig. 1 dargestellte Klimakreis bzw. Klimakreislauf umfasst im wesentlichen einen
Kompressor 10, einen Kondensator 12, eine Entspannungseinrichtung bzw. einen Druckmin
derer 14 und einen Verdampfer 16, die in dieser Reihenfolge von einem Kühlmittel bzw.
Kältefluid durchlaufen bzw. durchströmt werden können.
Dieser Kühl- bzw. Kälte- bzw. Klimakreis kann dargestellt sein in der Form eines herkömmli
chen Kreises, welcher mit einem Kältefluid funktioniert, welches über zwei Phasen vertilgt,
nämlich eine gasförmige Phase und eine flüssige Phase. In diesem Fall wird das in der gas
förmigen Phase vorliegende Kältefluid von dem Kompressor 10 beaufschlagt bzw. kompri
miert, in dem Kondensator 12 (welcher von einer Luftströmung überstrichen wird) in die flüs
sige Phase überführt bzw. gewandelt, anschließend bei Niederdruck von dem Druckminderer
14 entspannt und schließlich in die gas- bzw. dampfförmige Phase in dem Verdampfer 16
überführt bzw. gewandelt, welcher von einer Luftströmung F durchquert wird. Diese Luft
strömung bzw. dieser Luftfluß wird somit gekühlt, um in den Innenraum eines Kraftfahrzeu
ges unter Einwirkung eines Gebläses 18 geführt zu werden.
Ein solcher Kreis kann auch mit einem natürlichen Kältefluid funktionieren bzw. betrieben
werden, wie z. B. mit Kohlendioxid, und zwar entsprechend einem überkritischen Zyklus, in
welchem das Kältefluid immer in der gasförmigen Phase vorliegt. In einem solchen Fall bildet
der Kondensator 12 einen "Gaskühler", der zur Abkühlung des Kältefluids dient.
Erfindungsgemäß ist der Kondensator 12 Teil eines einteiligen bzw. einstückigen Moduls 20,
welches einen Eintritt 22 umfasst, der mit einer Leitung 24, die von dem Kompressor 10
kommt, verbunden werden kann.
Der Kondensator 12 umfasst einen ersten Austritt 26, der mit einem ersten Zweig bzw. Teil
kreis 28 eines Wärmetauschers 30, der auch Innenwärmetauscher genannt wird, verbunden
ist, sowie einen zweiten Austritt 32, der über einen zweiten Druckminderer 34 mit einem
zweiten Zweig bzw. Teilkreis 36 des Wärmetauschers 30 verbunden ist.
Der Wärmetauscher 30 wird hierin "Innenwärmetauscher" genannt, bedingt durch die Tatsa
che, dass er es ermöglicht, einen thermischen Austausch zwischen zwei Teilen ein und des
selben Fluids, nämlich des Kältefluids, darzustellen.
Der Kondensator 10, wie auch der Wärmetauscher 30 und der zweite Druckminderer 34, bil
den Teil des einstückigen Moduls 20. Dieses letztere umfasst ferner einen ersten Austritt 38,
der mit einer Leitung 40 verbunden werden kann, die zu dem Druckminderer 14 führt, sowie
einen zweiten Austritt 42, der mit einer Umleitungs- bzw. Umgehungsleitung 44 verbunden
werden kann, die zu dem Eintritt des Kompressors 10 führt.
Die Leitung 40 endet bzw. mündet bei einem Sammler bzw. Akkumulator 46, welcher über
eine Leitung 48 mit dem Druckminderer 14 verbunden ist. Dieser Druckminderer bzw. diese
Entspannungseinrichtung ist über eine Leitung 50 mit dem Verdampfer 16 verbunden. Der
Verdampfer ist wiederum mit einer Flasche 52 über eine Leitung 54 verbunden. Die Flasche
52 ist mit dem Eintritt des Kompressors über eine Leitung 56 verbunden. Die Umgehungslei
tung 44 mündet in der Leitung 56 flußaufwärtsliegend des Kompressors 10.
Hieraus resultiert, dass ein erster Teil des aus dem Kondensator 12 austretenden Kältefluids
durch den Druckminderer 34 tritt, um einen zweiten Teil des Kältefluids zu kühlen. Der erste
Teil des Kältefluids ermöglicht somit eine Unterkühlung des zweiten Teiles, welcher hin zu
dem Druckminderer 14 gerichtet bzw. geführt wird. Dieser erste Teil wird anschließend un
mittelbar zur Saugseite des Kompressors zurückgeführt.
Das Modul 20 bildet somit eine Anordnung bzw. Einheit, die vorbereitet ist, um in den Kreis
bzw. Kreislauf integriert zu werden und lediglich einen Eingang und zwei Austritte umfasst.
Dies ermöglicht ferner die Unterkühlung des Teiles des Kältefluids zu verbessern, welcher hin
zu dem Druckminderer 14 gerichtet wird und welcher anschließend zur Ansaugseite des
Kompressors über den Verdampfer 16 und die Flasche 52 zurückgeführt wird.
Es ist zu erwähnen, dass in dem Kreis von Fig. 1 der Sammler 46 oder die Flasche 52 optio
nal ist bzw. ausgelassen werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Druckminderer 34 entweder ein extern ge
steuerter Druckminderer sein oder ein thermostatischer bzw. thermisch geregelter Druckmin
derer, welcher den Durchtritt hin zu dem Zweig bzw. Teilkreis 36 des Wärmetauschers 30
abhängig von der thermischen Last bzw. Beaufschlagung des Teilkreises öffnet. In der Tat
besteht der Bedarf einer Unterkühlung lediglich bei hoher thermischer Last bzw. bei hoher
thermischer Beaufschlagung.
Die Anordnung des Moduls in der Zone des Kondensators, die eine Synthese ausbildet zwi
schen der Außentemperatur und der thermischen Last des Kreises, ermöglicht eine ziemlich
einfache thermostatische Steuerung bzw. Regelung.
Eine von der Rücklauftemperatur oder auch von der Kondensationstemperatur abhängige
Steuerung bzw. Regelung hat sich als ausreichend herausgestellt.
Es ist zu erwähnen, dass die Verwendung eines Druckminderers mit externer Steuerung zu
einer höheren Präzision bezüglich der Wirkungen führt und eine optimiertere Verwendung
des Kreises ermöglicht.
Ferner könnte die Verbindung zwischen dem Wärmetauscher 30 und der Saugseite des Kom
pressors 10 ein Druckverlustelement umfassen, um die Drücke der zwei Leitungen (Leitungen
44 und 56), die hin zu dem Kompressor konvergieren, auszugleichen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 2 ist eine ausgefeiltere Ausführungsform des er
findungsgemäßen Klimakreises dargestellt. Der Kreis bzw. Kreislauf von Fig. 2 umfasst im
wesentlichen dieselben Bestandteile wie jener von Fig. 1, wobei die gemeinsamen Bauteile
bzw. Bestandteile durch entsprechende Bezugszeichen beziffert sind.
Der maßgebliche Unterschied liegt in der Tatsache, dass das Modul 20 einen Sammler bzw.
Akkumulator 58 umfasst, zwischengelagert zwischen dem zweiten Druckminderer 34 und
dem zweiten Zweig bzw. Teilkreis 36 des Innenwärmetauschers 30.
Ferner wurden der Sammler bzw. Akkumulator 46 und die Flasche 52 des in Fig. 1 darge
stellten Kreises weggelassen.
Diese Ausführungsform ist insbesondere für ein natürliches Kältefluid, insbesondere für
Kohlendioxid, geeignet, betrieben entsprechend einem sogenanntem überkritischen Zyklus.
Da die Hochdruckleitung (Leitung 24 zwischen dem Kompressor 10 und dem Kondensator
12) das Kältefluid im gasförmigen Zustand enthält, muss die Reserve bzw. Reservebildung
des Kältefluids obligatorisch an der Niederdruckleitung erfolgen.
Man profitiert somit von einer zweiten Niederdruckleitung, parallel zu der Hauptleitung, um
den Akkumulator bzw. Sammler anzuordnen.
Die Anordnung des Akkumulators 58 flußaufwärtsliegend des Wärmetauschers 30 sichert die
Überhitzung von Gas, welches hin zu dem Kompressor geführt wird, wodurch es ermöglicht
ist, Ausfälle des Kompressors zu vermeiden.
Es ist ebenfalls möglich, eine Flasche analog zu der Flasche 52 von Fig. 1, vorzusehen, um
eine diesbezügliche Integration im Modul 20 zu ermöglichen.
In dem Fall des Kreises von Fig. 2 kann der Druckminderer 34 entweder ein extern gesteu
erter Druckminderer oder ein Druckminderer mit Innensteuerung bzw. interner Steuerung
sein.
Wenn der Kreis bzw. Kreislauf mit einem natürlichen Kältemittel funktioniert bzw. betrieben
wird, insbesondere mit Kohlendioxid, erfolgt die Steuerung des Unterkreises bzw. der Schlau
fe abhängig von dem Hochdruck. Es ist wünschenswert, diesen Hochdruck bei einem ausrei
chenden Niveau zu halten, um in geeigneter Weise Wärme mit der Außenumgebung tauschen
zu können. Dies impliziert also die Verwendung eines Druckminderers mit externer Steue
rung.
Die Verwendung eines thermostatischen Druckminderers ermöglicht die Einstellung bzw.
Steuerung bzw. Regelung des Hochdruckes flußaufwärtsliegend des Verdampfers und demzu
folge die Verwendung eines Druckminderers mit Innensteuerung bzw. mit interner Steuerung
am Eintritt dieses Verdampfers. Das einstückige Modul 20, welches den Kondensator 12, den
Wärmetauscher 30, den Druckminderer 34 und gegebenenfalls den Akkumulator bzw.
Sammler 58 integriert, kann durch an und für sich in der Technik der Wärmetauscher be
kannte Mittel dargestellt werden.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines einstückigen Moduls 20, welches Teil des in
Fig. 1 dargestellten Klimakreises sein kann. Die mit dem in Fig. 1 gezeigten Kreis bzw.
Kreislauf gemeinsamen Elemente sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.
Das einstückige Modul 20 umfasst einen Kondensator 12, gebildet aus einer Vielzahl an Roh
ren 58, die mit gewellten Zwischenstücken 60, die Wärmetauscherlamellen ausbilden, ab
wechseln. Die Rohre 58 münden einerseits in einem Sammlergehäuse 62 und andererseits in
einem Sammlergehäuse 64.
Das Sammlergehäuse 62 erstreckt sich entlang einer generell vertikalen Richtung und be
grenzt innerlich von oben nach unten vier aufeinanderfolgende Abteile 66, 68, 70 und 72. Der
Eintritt 22 des Kondensators 12 steht mit dem Abteil 68 in Verbindung bzw. kommuniziert
diesbezüglich.
Das Sammlergehäuse 64 erstreckt sich in einer generell vertikalen Richtung und begrenzt
innerlich von oben nach unten vier aufeinanderfolgende Abteile 74, 76, 78 und 80. Die Abteile
74 und 80 kommunizieren miteinander bzw. stehen miteinander in Verbindung über eine
vertikale Leitung 82, die vorteilhafterweise in dem Sammlergehäuse integriert ist.
Das Kältefluid zirkuliert mehrfach bzw. in mehrere Läufen in den Rohren 58, wobei es suk
zessive durch die Abteile 68, 76, 70, 78, 72 und 80 tritt, wie durch die Pfeile angedeutet. An
schließend erreicht das Kältefluid das Abteil 74, indem es durch die Leitung 82 und anschlie
ßend das Abteil 66 tritt.
Oberhalb des Kondensators 12 ist ein Innenwärmetauscher 30 montiert, der aus einem ersten
Teilkreis bzw. Zweig 28, dargestellt durch ein Netz an kurzen Rohren, und einem zweiten
Teilkreis bzw. Zweig 36, dargestellt durch ein Netz an langen Rohren, gebildet ist, wobei die
langen Rohre mit den kurzen Rohren verkeilt bzw. abwechselnd vorgesehen sind.
Die zwei Zweige 28 und 36 sind zwischen zwei Sammlern 84 und 86 angeordnet, jeweils
vorgesehen oberhalb der Sammlergehäuse 62 und 64.
Der Sammler 84 umfasst eine Lateralwandung 88, in welcher die kurzen Rohre des ersten
Zweiges 28 münden, sowie eine Innenwandung 90, in welcher die langen Rohre des zweiten
Zweiges 36 münden. Der Sammler 84 begrenzt innerlich ein Abteil 92, welches das Abteil 66
mit dem ersten Zweig 28 in Verbindung setzt bzw. kommunizieren lässt, sowie ein Abteil 94,
welches den zweiten Zweig 36 mit dem Austritt 42 in Verbindung setzt bzw. kommunizieren
lässt.
Der Sammler 86 umfasst eine Lateralwandung 96, in welcher die kurzen Rohre des ersten
Zweiges 28 münden, und eine Wandung 98, in welcher die langen Rohre des zweiten Zweiges
bzw. Teilkreises 36 münden. Der Sammler 86 begrenzt somit zwei Abteile: ein Abteil 100,
welches mit dem ersten Zweig 28 und einem Austritt 38 in Verbindung steht bzw. diesbezüg
lich kommuniziert, und ein Abteil 102, welches einen Austritt 32 der Leitung 82 mit dem
zweiten Zweig 36 in Verbindung setzt bzw. kommunizieren lässt. Hierfür umfasst der
Sammler 86 in seinem unteren Abschnitt eine Eintritts- bzw. Zufuhrleitung 104, die mit dem
Austritt 32, der in der Leitung 82 vorgesehen ist, in Verbindung steht bzw. diesbezüglich
kommuniziert. Diese Leitung 104 enthält den Druckminderer 34 bzw. nimmt diesen auf.
Die Austritte 38 und 42 des einstückigen Moduls 20 sind jeweils an dem Sammler 86 und
dem Sammler 84 vorgesehen.
Somit zirkuliert austrittsseitig des Kondensators ein Teil des Kältefluids in dem ersten Zweig
28 und verlässt anschließend das Modul über den Austritt 38 des Sammlers 86. Ein anderer
Teil des Kältefluids verlässt den Kondensator über den Austritt 32, tritt durch den Druckmin
derer 34 und erreicht anschließend den zweiten Zweig 36, um über den Austritt 42 des
Sammlers 84 auszutreten.
Das einstückige Modul 20, welches in Fig. 4 dargestellt ist, bildet eine Variante zu dem in
Fig. 3 gezeigten und ist geeignet, ein Teil des Kreises bzw. Kreislaufes von Fig. 2 zu sein.
Die gemeinsamen Elemente zu jenen von Fig. 2 sind mit entsprechenden Bezugszeichen
versehen.
Der maßgebliche Unterschied bezüglich des Moduls von Fig. 3 liegt in der Tatsache, dass
der Austritt 32 der Leitung 82 mit einem Akkumulator bzw. Sammler 58 in Verbindung steht
bzw. diesbezüglich kommuniziert, und zwar dargestellt in der Form eines Speichers bzw. Re
servoirs, welches sich in einer generell vertikalen Richtung erstreckt.
Der Austritt 32 enthält den Druckminderer 34 bzw. nimmt diesen auf. Der Akkumulator bzw.
Sammler 58 nimmt eine U-förmige Leitung 106 auf bzw. enthält diese, welche über einen
Eintritt 108 verfügt, in einem oberen Abschnitt angeordnet, sowie über einen Austritt 110, der
in einem oberen Abschnitt angeordnet ist und mit der Zufuhrleitung 104 des Sammlers kom
muniziert bzw. in Verbindung steht.
Somit wird der zweite Zweig 36 des Innenwärmetauschers 30 über den Akkumulator bzw.
Sammler 58 versorgt.
Der Kreis bzw. Kreislauf und das einstückige Modul gemäß der Erfindung sind weitläufig
veränderbar.
Ihre Anwendung ist nicht auf die Klimatisierung von Kraftfahrzeugen beschränkt.
Claims (11)
1. Klimakreis, vom Typ, umfassend einen Kompressor (10), einen Kondensator (12),
einen Druckminderer (14) und einen Verdampfer (16), die von einem Kältefluid
durchlaufen werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (12) einen
ersten Austritt (26), der mit einem ersten Zweig (28) eines Innenwärmetauschers (30)
verbunden ist, und einen zweiten Austritt (32) umfasst, der über einen zweiten
Druckminderer (34) mit einem zweiten Zweig (36) des Innenwärmetauschers verbun
den ist, dass der erste Zweig (28) des Innenwärmetauschers mit dem Druckminderer
(14) des Kreises verbunden ist, während der zweite Zweig (36) des Innenwärmetau
schers flußabwärtsliegend des Kompressors (10) angeschlossen oder verbunden ist,
und dass der Kondensator (12), der Innenwärmetauscher (30) und der zweite Druck
minderer (34) in der Form eines einstückigen Moduls (20) ausgebildet sind, welches in
dem Kreis installiert werden kann.
2. Klimakreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das einstückige Modul
(20) lediglich einen Eintritt (22) und zwei Austritte (38, 42) umfasst.
3. Klimakreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt (22) des ein
stückigen Moduls mit einer Leitung (24) verbunden werden kann, die von dem Kom
pressor (10) kommt, dass ein erster Austritt (38) des einstückigen Moduls mit einer
Leitung (40) verbunden werden kann, die zu dem Druckminderer (14) fuhrt, und dass
ein zweiter Austritt (42) des einstückigen Moduls mit einer Umgehungsleitung (44)
verbunden werden kann, die zu dem Eintritt des Kompressors (10) führt.
4. Klimakreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
zweite Druckminderer (34) unmittelbar zwischen dem zweiten Austritt (32) des Kondensators
(12) und dem zweiten Zweig (36) des Innenwärmetauschers (30) zwischen
gelagert ist.
5. Klimakreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner einen Akkumu
lator (46), angeordnet zwischen dem einstückigen Modul (20) und dem Druckminde
rer (14), und/oder eine Flasche (58), angeordnet zwischen dem Verdampfer (16) und
dem Kompressor (10), umfasst.
6. Klimakreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ein
stückige Modul (20) ferner einen Akkumulator (58), zwischengelagert zwischen dem
zweiten Druckminderer (34) und dem zweiten Zweig (36) des Innenwärmetauschers
(30), umfasst.
7. Klimakreis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
zweite Druckminderer (34) vom extern gesteuerten Typ ist.
8. Klimakreis nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
zweite Druckminderer (34) vom thermostatischen Typ ist.
9. Klimakreis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Käl
tefluid in einer gasförmigen Phase und einer flüssigen Phase vorliegt und dass der
Kondensator (12) die Kondensation des Kältefluids sicherstellt.
10. Klimakreis nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Käl
tefluid ausschließlich in gasförmiger Phase vorliegt, um einen Betrieb entsprechend
einem überkritischen Zyklus zu ermöglichen, und dass der Kondensator (12) einen
Gaskühler zur Kühlung des Kältefluids bildet.
11. Einstückiges Modul, welches Teil eines Klimakreises, wie in einem der Ansprüche 1
bis 10 definiert, bilden kann, und welches einen Kondensator (12), einen Innenwär
metauscher (30) und einen zweiten Druckminderer (34) umfasst.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B60H 1/32 AFI20051017BHDE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VALEO SYSTEMES THERMIQUES, LA VERRIERE, FR |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20121117 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |