DE102019119272A1 - Secured refrigeration system - Google Patents

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DE102019119272A1 DE102019119272.2A DE102019119272A DE102019119272A1 DE 102019119272 A1 DE102019119272 A1 DE 102019119272A1 DE 102019119272 A DE102019119272 A DE 102019119272A DE 102019119272 A1 DE102019119272 A1 DE 102019119272A1
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Michael Sonnekalb
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage (1) für ein bodengebundenes Fahrzeug umfassend zumindest einen mit einer ersten Pumpe (15) versehenen Heiz- und/oder Kühlkreislauf (13) und einen Kältemittelkreislauf (3) mit wenigstens einem Verdichter (5), wenigstens einem Kondensator/Gaskühler (7), wenigstens einem Expansionsorgan (9) und wenigstens einem Verdampfer (11), wobei zumindest ein Kondensator/Gaskühler (7) und ein Verdampfer (11) jeweils als Fluid-Fluid-Wärmetauscher ausgebildet sind, und wobei der Kältemittelkreislauf (3) innerhalb eines gasdichten Gehäuses (37) angeordnet ist, ein um den Kältemittelkreislauf (3) befindlicher Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) durch einen gasdicht verschließbaren Einlass (39) mit Inertgas befüllbar ist, sowie das gasdichte Gehäuse (37) für einen größeren Maximaldruck eines Inertgases als Normaldruck ausgelegt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein bodengebundenes Fahrzeug mit einer derartigen Kälteanlage (1) und ein Verfahren für die Sicherheit einer derartigen Kälteanlage (1). Die Kälteanlage (1) eignet sich insbesondere für ein brennbares oder giftiges Kältemittel im Kältemittelkreislauf (3).The invention relates to a refrigeration system (1) for a ground-based vehicle comprising at least one heating and / or cooling circuit (13) provided with a first pump (15) and a refrigerant circuit (3) with at least one compressor (5), at least one condenser / Gas cooler (7), at least one expansion element (9) and at least one evaporator (11), at least one condenser / gas cooler (7) and one evaporator (11) each being designed as a fluid-fluid heat exchanger, and the refrigerant circuit (3 ) is arranged within a gas-tight housing (37), an area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) located around the refrigerant circuit (3) can be filled with inert gas through an inlet (39) that can be closed in a gas-tight manner, and the gas-tight housing (37) ) is designed for a higher maximum pressure of an inert gas than normal pressure. The invention also relates to a ground-based vehicle with such a refrigeration system (1) and a method for the safety of such a refrigeration system (1). The refrigeration system (1) is particularly suitable for a flammable or toxic refrigerant in the refrigerant circuit (3).

Description

Gebiet der Technik:Field of technology:

Die Erfindung betrifft eine Kälteanlage für ein bodengebundenes Fahrzeug umfassend zumindest einen mit einer ersten Pumpe versehenen Heiz- und/oder Kühlkreislauf und einen Kältemittelkreislauf mit wenigstens einem Verdichter, wenigstens einem Kondensator/Gaskühler, wenigstens einem Expansionsorgan und wenigstens einem Verdampfer, wobei zumindest ein Kondensator/Gaskühler und ein Verdampfer jeweils als Fluid-Fluid-Wärmetauscher ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein bodengebundenes Fahrzeug damit sowie ein Verfahren für die Sicherheit einer derartigen Kälteanlage. Die Kälteanlagen werden insbesondere in Straßen- und Schienenfahrzeugen eingesetzt.The invention relates to a refrigeration system for a ground-based vehicle comprising at least one heating and / or cooling circuit provided with a first pump and a refrigerant circuit with at least one compressor, at least one condenser / gas cooler, at least one expansion element and at least one evaporator, with at least one condenser / Gas cooler and an evaporator are each designed as a fluid-fluid heat exchanger. The invention also relates to a ground-based vehicle with it and a method for the safety of such a refrigeration system. The refrigeration systems are used in particular in road and rail vehicles.

In einem Kältemittelkreis zirkuliert bei Betrieb Kältemittel. Es wird vom Verdichter komprimiert und dadurch erhitzt und gelangt über Kältemittelleitung so in den Kondensator/Gaskühler, in dem es Wärme abgibt. Im Kältemittelkreis stromabwärts vom Kondensator/Gaskühler wird das Kältemittel im Expansionsorgan entspannt, wodurch es sich abkühlt und darauf im Verdampfer Wärme aufnimmt, um danach zum Saugeingang des Verdichters zu strömen. Zur Weiterleitung von Kältemittel zwischen Komponenten dienen im Kältemittelkreis Kältemittelleitungen. Ein Kondensator/Gaskühler ist entweder als ein Gaskühler für einen Kältemittelkreis, der im transkritischen beziehungsweise überkritischen Betrieb läuft, oder als ein Kondensator für einen Kältemittelkreis, der im unterkritischen Betrieb beispielsweise mit dem Kältemittel R-1234yf oder R-600a oder R-290 läuft, ausgebildet.During operation, refrigerant circulates in a refrigerant circuit. It is compressed by the compressor and heated as a result and reaches the condenser / gas cooler via the refrigerant line, where it emits heat. In the refrigerant circuit downstream of the condenser / gas cooler, the refrigerant is expanded in the expansion element, whereby it cools down and then absorbs heat in the evaporator, in order to then flow to the suction inlet of the compressor. In the refrigerant circuit, refrigerant lines are used to convey refrigerant between components. A condenser / gas cooler is either a gas cooler for a refrigerant circuit that runs in transcritical or supercritical mode, or as a condenser for a refrigerant circuit that runs in subcritical mode, for example with the refrigerant R-1234yf or R-600a or R-290, educated.

Stand der Technik:State of the art:

In EP2634020 B1 ist eine derartige Kälteanlage mit erstens einem Heizkreislauf, der über einen Fluid-Fluid-Wärmetauscher als Kondensator mit dem Kältemittelkreislaufs gekoppelt ist, und einem Kühlkreislauf, der über einen Fluid-Fluid-Wärmetauscher als Verdampfer mit dem Kältemittelkreis gekoppelt ist, offenbart. In der Weise aufgebaute Kälteanlagen werden auch als doppelt indirekte Kälteanlagen bezeichnet. Dabei wird das zu heizende oder zu kühlende Objekt oder Medium nicht direkt über Wärmetauscher des Kältemittelkreislaufs geheizt oder gekühlt, sondern indirekt über an den Kältemittelkreislauf thermisch gekoppelte Heizkreislauf und Kühlkreislauf. In EP2608973 B1 und US2018312034 A1 sind weitere Ausführungsbeispiele von doppelt indirekten Kälteanlagen offenbart. Jedoch besteht bei diesen bekannten Kälteanlagen die Gefahr, dass bei einem Leck im Kältemittelkreislauf Kältemittel ungehindert in das Fahrzeug austreten kann. Bei einem leicht brennbaren Kältemittel wie beispielsweise R-1234yf, R-290 oder R-600a besteht dadurch die Gefahr eines Brandes im Fahrzeug. Beim Austritt von giftigem Kältemittel aus einem Leck ist unmittelbar die Gesundheit von Fahrzeuginsassen gefährdet. Lediglich, wie im Stand der Technik bekannt, den Kältemittelkreis bei einer doppelt indirekten Kälteanlage in einem Bereich eines Fahrzeugs zu positionieren, in dem die Gefahr für die Fahrzeuginsassen möglichst gering ist, verhindert nur unzureichend einen Fahrzeugbrand. Ferner ist eine Beschränkung auf lediglich nicht brennbare ungiftige Kältemittel zu einschränkend und beinhaltet andere Nachteile, wie beispielsweise die Handhabung von hohen Drücke bei beispielsweise CO2 als Kältemittel. In EP2708436 A1 ist eine doppelt indirekte Kälteanlage mit einer abgedichteten Wand zwischen der Kammer mit dem Kältemittelkreislauf und der Luftbehandlungszone mit dem Luft-Fluid-Wärmetauscher des Heizkreislaufs offenbart. Dadurch wird zwar der Raum der Luftbehandlungszone vor dem Eindringen von Kältemittel bei einem Leck im Kältemittelkreislauf geschützt, aber dennoch kann sich ungehindert in der Kammer mit dem Kältemittelkreislauf bei aus ihm austretendem Kältemittel ein Brand entwickeln, bei dem die Gefahr besteht, dass er sich auf das ganze Fahrzeug und damit auch auf die Luftbehandlungszone ausweitet.In EP2634020 B1 Such a refrigeration system is disclosed with firstly a heating circuit which is coupled to the refrigerant circuit via a fluid-fluid heat exchanger as a condenser, and a cooling circuit which is coupled to the refrigerant circuit via a fluid-fluid heat exchanger as an evaporator. Refrigeration systems constructed in this way are also referred to as double indirect refrigeration systems. The object or medium to be heated or cooled is not heated or cooled directly via heat exchangers in the refrigerant circuit, but indirectly via the heating circuit and cooling circuit that are thermally coupled to the refrigerant circuit. In EP2608973 B1 and US2018312034 A1 further embodiments of double indirect refrigeration systems are disclosed. However, with these known refrigeration systems there is the risk that refrigerant can escape unhindered into the vehicle in the event of a leak in the refrigerant circuit. With a highly flammable refrigerant such as R-1234yf, R-290 or R-600a, there is a risk of fire in the vehicle. If toxic refrigerant escapes from a leak, the health of vehicle occupants is directly endangered. Merely, as is known in the prior art, to position the refrigerant circuit in a double indirect refrigeration system in an area of a vehicle in which the risk to the vehicle occupants is as low as possible, only inadequately prevents a vehicle fire. Furthermore, a restriction to only non-flammable, non-toxic refrigerants is too restrictive and includes other disadvantages, such as the handling of high pressures with, for example, CO 2 as refrigerant. In EP2708436 A1 discloses a double indirect refrigeration system with a sealed wall between the chamber with the refrigerant circuit and the air treatment zone with the air-fluid heat exchanger of the heating circuit. Although this protects the air treatment zone from the ingress of refrigerant in the event of a leak in the refrigerant circuit, a fire can still develop unhindered in the chamber with the refrigerant circuit if refrigerant escapes from it and there is a risk that it will affect the entire vehicle and thus also to the air treatment zone.

Das Sicherheitsproblem bei Austritt von Kältemittel aus einem Leck eines Kältemittelkreislaufs, ohne sich dabei auf ungiftige nicht brennbare Kältemittel zu beschränken, ist bei den bisher bekannten Kälteanlagen nicht ausreichend gelöst. Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt also das Problem zugrunde, eine insbesondere hinsichtlich des Sicherheitsaspektes verbesserte Kälteanlage mit zumindest einem mit einer Pumpe versehenen Heiz- und/oder Kühlkreislauf und einem Kältemittelkreislauf bereitzustellen.The safety problem when refrigerant escapes from a leak in a refrigerant circuit, without being limited to non-toxic, non-flammable refrigerants, has not been adequately solved in the refrigeration systems known to date. The invention specified in claim 1 is therefore based on the problem of providing a refrigeration system which is improved, in particular with regard to the safety aspect, with at least one heating and / or cooling circuit provided with a pump and a refrigerant circuit.

Ein entsprechendes Problem liegt bezüglich der Bereitstellung eines bodengebundenen Fahrzeugs zugrunde. A corresponding problem arises with regard to the provision of a ground-based vehicle.

Ein entsprechendes Problem liegt auch bezüglich der in Anspruch 19 angegebenen Erfindung bezüglich eines Verfahrens für die Sicherheit einer derartigen Kälteanlage zugrunde.A corresponding problem is also based on the invention specified in claim 19 with regard to a method for the safety of such a refrigeration system.

Zusammenfassung der Erfindung:Summary of the invention:

Das der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zugrundeliegende Problem wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Dadurch, dass bei der Kälteanlage für ein bodengebundenes Fahrzeug umfassend einen mit einer ersten Pumpe versehenen Heiz- und/oder Kühlkreislauf und einen Kältemittelkreislauf mit wenigstens einem Verdichter, wenigstens einem Kondensator/Gaskühler, wenigstens einem Expansionsorgan und wenigstens einem Verdampfer, wobei zumindest ein Kondensator/Gaskühler und ein Verdampfer jeweils als Fluid-Fluid-Wärmetauscher ausgebildet sind, der Kältemittelkreislauf innerhalb eines gasdichten Gehäuses angeordnet ist, ein um den Kältemittelkreislauf befindlicher Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses durch einen gasdicht verschließbaren Einlass mit Inertgas befüllbar ist und das gasdichte Gehäuse für einen größeren Maximaldruck eines Inertgases als Normaldruck ausgelegt ist, wird das Problem gelöst.The problem on which the invention specified in claim 1 is based is solved by the features specified in claim 1. The fact that in the refrigeration system for a ground-based vehicle comprising a heating and / or cooling circuit provided with a first pump and a refrigerant circuit with at least one compressor, at least one condenser / gas cooler, at least one expansion element and at least one evaporator, at least one Condenser / gas cooler and an evaporator are each designed as a fluid-fluid heat exchanger, the refrigerant circuit is arranged within a gas-tight housing, an area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit can be filled with inert gas through a gas-tight, closable inlet and the gas-tight housing for a higher maximum pressure of an inert gas than normal pressure is designed, the problem is solved.

Dabei ist „gasdicht“ so zu verstehen, dass bei geschlossenen Einlass und Auslass weder Luft oder vorgesehenes Inertgas hinein noch das vorgesehene Inertgas sowie gasförmiges Kältemittel herausströmen können, wobei aber eventuelle kleinste unerhebliche Undichtigkeiten unter einer Leckagerate von qL = 1x10-4 mbar l/s wie zum Beispiel wegen Diffusion durch das Material unberücksichtigt bleiben."Gas-tight" is to be understood as meaning that when the inlet and outlet are closed, neither air nor the intended inert gas can flow in, nor can the intended inert gas and gaseous refrigerant flow out, although any smallest insignificant leaks below a leakage rate of q L = 1x10 -4 mbar l / s such as due to diffusion through the material are not taken into account.

Ein um den Kältemittelkreislauf befindlicher Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses ist oft der gesamte mit Gas befüllbare freie Teil des Innenraums des Gehäuses.A region of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit is often the entire free part of the interior of the housing that can be filled with gas.

Inertgas ist ein Gas, das reaktionsträge ist, sich also an nur wenigen chemischen Reaktionen beteiligt.Inert gas is a gas that is inert, i.e. only takes part in a few chemical reactions.

Der gasdicht verschließbare Einlass zur Befüllung mit Inertgas ist nicht so eng definiert, dass er von außen durch das gasdichte Gehäuse geführt sein muss, sondern es ist auch ein gasdicht verschließbarer Einlass innerhalb des gesdichten Gehäuses wie zum Beispiel ein gasdicht verschließbarer Einlass aus einem innerhalb des gasdichten Gehäuses befindlichen mit Inertgas als Kältemittel betreibbaren weiteren Kältemittelkreislauf oder aus einem Vorrat an Inertgas in einem Tank im gasdichten Gehäuse denkbar.The gas-tight, lockable inlet for filling with inert gas is not so narrowly defined that it has to be passed through the gas-tight housing from the outside, but it is also a gas-tight lockable inlet within the sealed housing, such as a gas-tight lockable inlet from inside the gas-tight Housing located with inert gas as the refrigerant operable further refrigerant circuit or from a supply of inert gas in a tank in the gas-tight housing conceivable.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass bei einem Leck im Kältemittelkreislauf Kältemittel nicht aus dem Innenraum des gasdichten Gehäuses austreten kann. Damit werden die Gefahren von Brand und/oder Vergiftung bei ungehindertem Austritt von Kältemittel aus einem Leck erheblich verringert, sodass eher eine sonst aus Sicherheitsgründen vorgezogene Einschränkung auf ein nicht brennbares und ungiftiges Kältemittel nicht zu erfolgen braucht. Durch die Möglichkeit der Befüllung des um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereichs des Innenraums des gasdichten Gehäuses mit Inertgas von höherem Druck als Normaldruck, besteht zusätzlich ein Mittel für ein Entgegenwirken gegen eine Brand- oder Vergiftungsgefahr beim Austreten von Kältemittel aus einem Leck des Kältemittelkreislaufs. Die nicht reaktionsträge Luft kann damit im Bereich um den Kältemittelkreislauf durch das reaktionsträge Inertgas ersetzt werden.The invention has the advantage that in the event of a leak in the refrigerant circuit, refrigerant cannot escape from the interior of the gas-tight housing. This considerably reduces the risk of fire and / or poisoning if the refrigerant escapes unhindered from a leak, so that a restriction to a non-flammable and non-toxic refrigerant, which would otherwise be preferred for safety reasons, does not have to take place. The possibility of filling the area of the interior of the gas-tight housing around the refrigerant circuit with inert gas of higher pressure than normal pressure also provides a means of counteracting the risk of fire or poisoning when refrigerant leaks from the refrigerant circuit. The non-reactive air can thus be replaced by the non-reactive inert gas in the area around the refrigerant circuit.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung angegeben.In the subclaims, advantageous configurations, developments and improvements of the respective subject matter of the invention are specified.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der Heiz- und/oder Kühlkreislauf als Heizkreislauf ausgebildet und getrennt davon ist ein Kühlkreislauf mit einer zweiten Pumpe angeordnet. Damit sind der Heizkreislauf und der Kühlkreislauf unabhängig voneinander jeweils mit eigener Pumpe für die Zirkulation jeweils des eigenen Heizmittels beziehungsweise Kühlmittels betreibbar.According to an advantageous development of the present invention, the heating and / or cooling circuit is designed as a heating circuit and a cooling circuit with a second pump is arranged separately therefrom. The heating circuit and the cooling circuit can thus be operated independently of one another, each with its own pump for the circulation of its own heating medium or coolant.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kälteanlage ist der Kältemittelkreislauf für ein brennbares Kältemittel ausgebildet und als Inertgas für den um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses ein gasförmiges Feuerschutzmittel vorgesehen. Dadurch ist die mit brennbarem Kältemittel betreibbare Kälteanlage besonders effektiv gegen einen Brand wegen eines Lecks im Kältemittelkreis abgesichert. Insbesondere von Vorteil ist eine erfindungsgemäße Kälteanlage, bei der als Inertgas für den um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses wenigstens eines der nicht brennbaren Gase CO2, N2, SF6, He, Ne, Ar, Kr, Xe oder Rn vorgesehen ist. Jedes dieser Gase eignet sich besonders gut zur Verringerung der Brandgefahr bei einem Leck im Kältemittelkreislauf. Möglich sind auch inerte Gasgemische mit zumindest einem dieser Gase als Bestandteil, wie beispielsweise ein Gasgemisch aus He und CO2.According to an advantageous embodiment of the refrigeration system according to the invention, the refrigerant circuit is designed for a flammable refrigerant and a gaseous fire protection agent is provided as an inert gas for the area of the interior of the gas-tight housing around the refrigerant circuit. As a result, the refrigeration system that can be operated with flammable refrigerant is particularly effectively protected against a fire due to a leak in the refrigerant circuit. A refrigeration system according to the invention is particularly advantageous in which at least one of the non-flammable gases CO 2 , N 2 , SF 6 , He, Ne, Ar, Kr, Xe or Rn is used as the inert gas for the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit is provided. Each of these gases is particularly suitable for reducing the risk of fire in the event of a leak in the refrigerant circuit. Inert gas mixtures with at least one of these gases as a component, such as a gas mixture of He and CO 2, are also possible .

Vorzugsweise ist der Einlass zum Befüllen des um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereichs des Innenraums des gasdichten Gehäuses auch als Auslass zum Ablassen von Gas aus diesem Bereich ausgebildet. Mit einem derartigen sowohl zum Befüllen als auch zum Ablassen von Inertgas ausgebildeten Anschluss lässt sich die Menge und Druck von Inertgas in diesem Bereich einfach über nur einen gasdicht verschließbaren Anschluss regulieren.Preferably, the inlet for filling the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit is also designed as an outlet for discharging gas from this area. With a connection of this type designed both for filling and for discharging inert gas, the amount and pressure of inert gas in this area can be regulated simply via just one connection that can be closed in a gas-tight manner.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kälteanlage sind in ihr wenigstens einer des zumindest einen als Fluid-Fluid-Wärmetauscher ausgebildeten Kondensator/Gaskühler zum Wärmetausch von Kältemittel des Kältemittelkreislaufs mit Heizmittel bei einem als Heizkreislauf ausgebildetem Heiz- und/oder Kühlkreislaufs und wenigstens einer des zumindest einen als Fluid-Fluid-Wärmetauscher ausgebildeten Verdampfer zum Wärmetausch von Kältemittel des Kältemittelkreislaufs mit Kühlmittel des Kühlkreislaufs angeordnet oder sowohl der Kondensator/Gaskühler als auch der Verdampfer zum Wärmetausch des Kältemittels des Kältemittelkreislaufs mit Kühlmittel bei einem als Heiz- und Kühlkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislauf angeordnet.According to an advantageous embodiment of the refrigeration system according to the invention, at least one of the at least one condenser / gas cooler designed as a fluid-fluid heat exchanger for heat exchange of refrigerant of the refrigerant circuit with heating medium in a heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit and at least one of the at least one arranged as a fluid-fluid heat exchanger evaporator for heat exchange of refrigerant of the refrigerant circuit with coolant of the cooling circuit or both the condenser / gas cooler and the evaporator for heat exchange of the refrigerant of the refrigerant circuit with coolant in one as Heating and cooling circuit trained heating and / or cooling circuit arranged.

Bei einer derartigen doppelt indirekten Kälteanlage trägt der Kältemittelkreislauf besonders effektiv sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen bei, wobei der Kältemittelkreislauf dennoch durch das mit Inertgas befüllbare gasdichte Gehäuse um ihn gegen von ihm ausgehende Gefahren abgesichert ist.In such a double indirect refrigeration system, the refrigerant circuit contributes particularly effectively to both heating and cooling, the refrigerant circuit nevertheless being protected against hazards emanating from it by the gas-tight housing that can be filled with inert gas.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Kälteanlage im entweder als Heizkreislauf oder als Heiz- und Kühlkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislauf außerhalb des gasdichten Gehäuses einen Luft-Fluid-Wärmetauscher zum Heizen von Luft und im entweder Kühlkreislauf oder Heiz- und Kühlkreislauf außerhalb des gasdichten Gehäuses einen Luft-Fluid-Wärmetauscher zum Kühlen von Luft. Damit lässt sich Luft für einen Innenraum eines Fahrzeugs effektiv abgesichert vor vom Kältemittelkreislauf ausgehende Gefahren kühlen und heizen.According to a preferred development, the refrigeration system comprises an air-fluid heat exchanger for heating air and in either the cooling circuit or heating and cooling circuit outside the gas-tight housing in the heating and / or cooling circuit outside the gas-tight housing, which is designed either as a heating circuit or as a heating and cooling circuit Housing an air-fluid heat exchanger for cooling air. In this way, air for an interior of a vehicle can be effectively protected against dangers emanating from the refrigerant circuit and cooled.

Vorzugsweise umfasst die Kälteanlage einen Drucksensor zum Erfassen von Druckwerten des Drucks im um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses. Damit lässt sich der Druck des Inertgases in diesem Bereich bestimmen. Es können so gegebenenfalls auftretende Druckveränderungen festgestellt werden, die beispielsweise bei einem Leck im Kältemittelkreislauf oder im gasdichten Gehäuse auftreten. Von Vorteil ist eine Ausführung einer derartigen Kälteanlage, die eine Störungsdetektionseinrichtung ausgebildet zum Detektieren einer Störung der Kälteanlage bei einem vom Drucksensor erfassten Druckwert über einem vorgegeben oberen Schwellenwert umfasst. So ist eine Störung wegen eines Lecks im Kältemittelkreislauf automatisch erkennbar, denn bei zusätzlichem Kältemittel im um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses ist der Druck dort entsprechend erhöht. Eine weitere Verbesserung stellt eine derartig ausgebildete Störungsdetektionseinrichtung dar, bei der bei einem vom Drucksensor erfassten Druckwert unter einem vorgegeben unteren Schwellenwert eine Störung der Kälteanlage detektiert wird. Dadurch ist eine Störung wegen eines erheblichen Lecks im gasdichten Gehäuse und damit verbundener geringerer Sicherheit der Kälteanlage automatisch erkennbar.The refrigeration system preferably comprises a pressure sensor for detecting pressure values of the pressure in the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit. This allows the pressure of the inert gas to be determined in this area. In this way, any changes in pressure that may occur can be determined, for example in the event of a leak in the refrigerant circuit or in the gas-tight housing. An embodiment of such a refrigeration system is advantageous, which comprises a malfunction detection device designed to detect a malfunction in the refrigeration system at a pressure value detected by the pressure sensor above a predetermined upper threshold value. A malfunction due to a leak in the refrigerant circuit can thus be automatically detected, because if there is additional refrigerant in the area of the interior of the gas-tight housing around the refrigerant circuit, the pressure there is correspondingly increased. A further improvement is represented by a malfunction detection device designed in this way, in which a malfunction of the refrigeration system is detected when the pressure value detected by the pressure sensor is below a predetermined lower threshold value. As a result, a malfunction due to a significant leak in the gas-tight housing and the associated lower safety of the refrigeration system can be automatically detected.

Eine Verbesserung der erfindungsgemäßen Kälteanlage wird durch eine Auslegung des gasdichten Gehäuses für einen Maximaldruck von mindestens 6 bar erreicht. Der um den Kältemittelkreislauf befindliche Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses ist so mit Inertgas mit einem deutlichen Überdruck befüllbar, was die Wirksamkeit des Schutzes durch das Inertgas erhöht.An improvement in the refrigeration system according to the invention is achieved by designing the gas-tight housing for a maximum pressure of at least 6 bar. The area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit can thus be filled with inert gas at a significant excess pressure, which increases the effectiveness of the protection provided by the inert gas.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Kälteanlage einen Gassensor zum Detektieren von aus dem Kältemittelkreislauf ausgetretenem Kältemittel im um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses und eine Störungsdetektionseinrichtung ausgebildet zum Detektieren einer Störung der Kälteanlage bei einer vom Gassensor detektierten Konzentration von Kältemittel über einen vorgegeben Schwellenwert. Damit ist im Falle eines Lecks im Kältemittelkreislauf direkt ausgetretenes Kältemittel detektierbar und eine über dem Schwellenwert liegende Konzentration von so ausgetretenem Kältemittel automatisch als Störung erkennbar. Dieses erhöht die Sicherheit der Kälteanlage.According to an advantageous embodiment of the present invention, the refrigeration system comprises a gas sensor for detecting refrigerant that has escaped from the refrigerant circuit in the area of the interior of the gas-tight housing around the refrigerant circuit and a malfunction detection device designed to detect a malfunction of the refrigeration system when the gas sensor detects a concentration of refrigerant over a predetermined threshold. In this way, in the event of a leak in the refrigerant circuit, refrigerant that has escaped directly can be detected and a concentration of refrigerant that has escaped in this way can be automatically recognized as a malfunction. This increases the safety of the refrigeration system.

Vorzugsweise ist/sind die erste Pumpe und/oder die zweite Pumpe mit im Innenraum des gasdichten Gehäuses angeordnet. Dadurch wirkt das mit Inertgas befüllbare gasdichte Gehäuse auch als Schutz vor Gefahren, die von den beiden Pumpen ausgehen, wie insbesondere vor Brandgefahr.The first pump and / or the second pump is / are preferably arranged in the interior of the gas-tight housing. As a result, the gas-tight housing that can be filled with inert gas also acts as protection against dangers emanating from the two pumps, such as in particular against the risk of fire.

Bevorzugt besteht das gasdichte Gehäuse aus Metall, wie insbesondere Aluminium oder Stahlblech. So ist das Gehäuse robust und lässt sich gut gasdicht um den Kältemittelkreis montieren.The gas-tight housing is preferably made of metal, such as in particular aluminum or sheet steel. The housing is robust and can be fitted around the refrigerant circuit in a gas-tight manner.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Kälteanlage des gasdichten Gehäuses einen Tank für Inertgas und eine über ein regelbares Einlassventil gasdicht verschließbare als Einlass für Inertgas vom Tank in den um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses ausgebildete Leitung. Damit besteht die Möglichkeit, bei leichtem Druckverlust in diesem Bereich Inertgas aus dem Tank nachzufüllen, um den Druckverlust auszugleichen. So kann auch bei Diffusion aus dem gasdichten Gehäuse oder bei einem nur kleinen Leck des Gehäuses die Schutzwirkung bis zum Verbrauch des Vorrats an Inertgas im Tank weiter aufrechterhalten werden. Nach einer ebenfalls vorteilhaften Variante der erfindungsgemäßen Kälteanlage ist zumindest zum Teil im Innenraum des gasdichten Gehäuses ein weiterer Kältemittelkreislauf für ein Inertgas, wie insbesondere CO2, als sein Kältemittel angeordnet und es existiert aus diesem weiteren Kältemittelkreislauf ein mit einem regelbaren Einlassventil verschließbarer Einlass für dieses Kältemittel in den um den ersten Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses. Ein separater Tank für Inertgas ist dabei entbehrlich, denn das Kältemittel aus dem zweiten Kältemittelkreislauf lässt sich als Inertgas aus diesem in den um den ersten Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses insbesondere bei dortigem Druckverlust füllen. Beispielsweise verfügen kaskadenartige Kälteanlagen über zwei Kältemittelkreise.According to an advantageous development of the present invention, the refrigeration system of the gas-tight housing includes a tank for inert gas and a gas-tight sealable via a controllable inlet valve as an inlet for inert gas from the tank into the area of the interior of the gas-tight housing around the refrigerant circuit. This means that if there is a slight pressure loss in this area, inert gas can be refilled from the tank in order to compensate for the pressure loss. In this way, even with diffusion from the gas-tight housing or with only a small leak in the housing, the protective effect can be maintained until the supply of inert gas in the tank is used up. According to a likewise advantageous variant of the refrigeration system according to the invention, a further refrigerant circuit for an inert gas, such as in particular CO 2 , is arranged as its refrigerant at least partially in the interior of the gas-tight housing, and an inlet for this refrigerant that can be closed with a controllable inlet valve exists from this further refrigerant circuit in the area of the interior of the gas-tight housing located around the first refrigerant circuit. A separate tank for inert gas is unnecessary, because the refrigerant from the second refrigerant circuit can be filled as inert gas from this into the area of the interior of the gas-tight housing around the first refrigerant circuit, especially if there is a pressure loss there. For example, cascade-like refrigeration systems have two refrigerant circuits.

Eine weitere Verbesserung erfährt die Kälteanlage mit einer Steuerung, die ausgebildet ist, das regelbare Einlassventil abhängig vom Drucksensor erfassten Druck im um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses zu steuern. Dadurch lässt sich der Druck des Gases in diesem Bereich automatisch steuern. Dortige Druckabfälle wegen ungefährlich kleinem Leck des gasdichten Gehäuses lassen sich damit automatisch gesteuert ausgleichen.The refrigeration system experiences a further improvement with a controller which is designed to control the controllable inlet valve as a function of the pressure detected by the pressure sensor in the area of the interior of the gas-tight housing around the refrigerant circuit. This allows the pressure of the gas in this area to be controlled automatically. Pressure drops there due to a harmless small leak in the gas-tight housing can thus be compensated for in an automatically controlled manner.

Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche für die erfindungsgemäße Kälteanlage im Wesentlichen frei miteinander und nicht durch die den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge festgelegt kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind und sich nicht gegenseitig ausschließen.Finally, the features of the subclaims for the refrigeration system according to the invention can essentially be freely combined with one another and not determined by the sequence given in the claims, provided they are independent of one another and are not mutually exclusive.

Mit einem bodengebundenen Fahrzeug, wie insbesondere ein Schienen- oder Straßenfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Kälteanlage, wird das einem bodengebundenen Fahrzeug zugrundeliegende Problem gelöst. Bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen und deren Vorzüge gelten entsprechend die obigen Angaben zur erfindungsgemäßen Kälteanlage.With a ground-based vehicle, such as in particular a rail or road vehicle, with a refrigeration system according to the invention, the problem on which a ground-based vehicle is based is solved. With regard to advantageous configurations and developments and their advantages, the above information on the refrigeration system according to the invention applies accordingly.

Das entsprechende Problem bezüglich eines Verfahrens wird durch ein Verfahren für die Sicherheit einer erfindungsgemäßen Kälteanlage, das den Schritt a) des Befüllens des um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses mit Inertgas bis zu einem vorgegeben Sollwert des Drucks, sowie den weiteren Schritt b) des Überwachens der Konzentration von Kältemittel und/oder des Drucks im mit Inertgas befüllten um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses, und den weiteren Schritt c) des Detektierens einer Störung, wenn ein Druckwert bei überwachtem Druck über einem vorgegebenen oberen Schwellenwert oder die Konzentration bei überwachter Konzentration des Kältemittels über einem vorgegebenen Schwellenwert der Konzentration liegt, umfasst, gelöst. Bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen und deren Vorzüge gelten entsprechend die obigen Angaben zur erfindungsgemäßen Kälteanlage. Dieses Verfahren erhöht den Schutz vor Gefahren bei einem Leck des Kältemittelkreislaufs.The corresponding problem with regard to a method is solved by a method for the safety of a refrigeration system according to the invention, which includes step a) of filling the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit with inert gas up to a predetermined setpoint value of the pressure, and the further step b ) of monitoring the concentration of refrigerant and / or the pressure in the area of the interior of the gas-tight housing that is filled with inert gas and is located around the refrigerant circuit, and the further step c) of detecting a malfunction if a pressure value at the monitored pressure is above a predetermined upper threshold value or the concentration at the monitored concentration of the refrigerant is above a predetermined threshold value of the concentration, comprises, dissolved. With regard to advantageous configurations and developments and their advantages, the above information on the refrigeration system according to the invention applies accordingly. This method increases protection against dangers in the event of a leak in the refrigerant circuit.

Nach einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Schritt c) dann auch eine Störung detektiert, wenn ein Druckwert bei überwachtem Druck unter einem vorgegeben unteren Schwellenwert liegt. Damit wird auch ein Leck im gasdichten Gehäuse als eine Störung erkannt.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, a malfunction is then also detected in step c) if a pressure value at the monitored pressure is below a predetermined lower threshold value. A leak in the gas-tight housing is thus also recognized as a malfunction.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst es den weiteren Schritt d) des Ausschaltens des Betriebs der Kälteanlage, sofern diese in Betreib ist, bei in Schritt c) detektierter Störung und den weiteren Schritt e) des Ablassens des Gases aus dem um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses in gesicherte Umgebung bei in Schritt c) detektierter Störung, sowie den weiteren Schritt f) des Überprüfens des Kältemittelkreislaufs auf Lecks, und den weiteren Schritt g) des Reparierens von gegebenenfalls gefundenem/n Leck/s, sowie den weiteren Schritt h) des Befüllens des um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereichs des Innenraums des gasdichten Gehäuses wieder mit Inertgas bis zum vorgegeben Sollwert des Drucks. Dadurch ist nicht nur die Detektion sondern auch die Behebung einer detektierten Störung vom erfindungsgemäßen Verfahren umfasst. Mit entsprechenden Mitteln, wie entsprechend programmierter Steuerung und geeigneten Robotern, lassen sich diese weiteren Schritte d) bis h) des Verfahrens auch automatisch durchführen.According to an advantageous development of the method according to the invention, it comprises the further step d) of switching off the operation of the refrigeration system, if it is in operation, if a fault is detected in step c) and the further step e) of releasing the gas from the refrigerant circuit around the refrigerant circuit Area of the interior of the gas-tight housing in a secure environment in the event of a malfunction detected in step c), as well as the further step f) of checking the refrigerant circuit for leaks, and the further step g) of repairing any leak (s) found, and the others Step h) of filling the area of the interior of the gas-tight housing around the refrigerant circuit again with inert gas up to the specified setpoint of the pressure. As a result, not only the detection but also the elimination of a detected fault is included in the method according to the invention. These further steps d) to h) of the method can also be carried out automatically with appropriate means, such as appropriately programmed control and suitable robots.

Eine Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellen nach dem Schritt b) der Zwischenschritt aa) des Detektierens eines erniedrigten Drucks, wenn ein Druckwert bei überwachtem Druck in einem Bereich zwischen einem vorgegebenen Zwischenwert und dem dazu niedrigeren unteren Schwellenwert liegt, und dann der weitere Zwischenschritt bb) des für zumindest ein Zeitintervall Öffnens des Einlassventils eines Einlasses von Inertgas in den um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses dar. Dadurch lässt sich bei einem nur kleinen Leck des gasdichten Gehäuses, das die Brandgefahr oder Vergiftungsgefahr nicht wesentlich erhöht, die Kälteanlage störungsfrei weiter betreiben, denn der Druckerniedrigung wegen des Ausströmens von Gas aus dem Innenraum des durch das Leck etwas undicht gewordenen gasdichten Gehäuses wird so in vorgegebenen Grenzen entgegengewirkt. Das Zeitintervall im Zwischenschritt bb) kann beispielsweise eine feste Zeitspanne sein oder von der Größe des erniedrigten Drucks abhängen oder so lange andauern, bis der Druckwert einen vorgegebenen Sollwert oder den unteren Schwellenwert erreicht. Bei der Ausführung, bei der das Einlassventil beim Druck zwischen Sollwert und unterem Schwellenwert durchgehend geöffnet bleibt, sollte die Größe der Öffnung des Einlassventils derart begrenzt sein, dass bei einem gefährlich großen Leck im Gehäuse der Druckabfall nicht mehr ausgeglichen wird, damit dann eine Störung frühzeitig im Schritt c) detektiert wird. Auch ist ein Verfahren denkbar, bei dem mehrere kurze Zeitintervalle des Öffnens des Einlassventils in der Anzahl abhängig von der Menge des zum Druckausgleich benötigten Inertgases im Zwischenschritt bb) gewählt werden.An improvement of the method according to the invention is, after step b), the intermediate step aa) of detecting a reduced pressure when a pressure value at monitored pressure is in a range between a predetermined intermediate value and the lower lower threshold value, and then the further intermediate step bb) des opening the inlet valve for at least one time interval represents an inlet of inert gas in the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit. This allows the refrigeration system to continue without disruption if there is only a small leak in the gas-tight housing, which does not significantly increase the risk of fire or poisoning operate, because the pressure decrease due to the leakage of gas from the interior of the gas-tight housing, which has become somewhat leaky due to the leak, is counteracted within specified limits. The time interval in intermediate step bb) can, for example, be a fixed period of time or depend on the magnitude of the reduced pressure or last until the pressure value reaches a predetermined target value or the lower threshold value. In the version in which the inlet valve remains open continuously at the pressure between the setpoint and the lower threshold value, the size of the opening of the inlet valve should be limited in such a way that the pressure drop is no longer compensated for in the event of a dangerously large leak in the housing, so that a malfunction is then early is detected in step c). A method is also conceivable in which a number of short time intervals for opening the inlet valve are selected depending on the amount of inert gas required for pressure equalization in intermediate step bb).

Schließlich können die Merkmale der Unteransprüche für das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen frei miteinander und nicht durch die den Ansprüchen vorliegende Reihenfolge festgelegt kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander sind und sich nicht gegenseitig ausschließen.Finally, the features of the subclaims for the method according to the invention can be essentially freely combined with one another and not determined by the order given in the claims, provided they are independent of one another and are not mutually exclusive.

FigurenlisteFigure list

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen

  • 1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Kälteanlage;
  • 2 in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kälteanlage;
  • 3 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer kaskadenartigen Kälteanlage;
  • 4 ein als Omnibus ausgebildetes bodengebundenes Fahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kälteanlage;
  • 5 in Flussdiagrammdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens für die Sicherheit einer erfindungsgemäßen Kälteanlage; und
  • 6 in Flussdiagrammdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens für die Sicherheit einer erfindungsgemäßen Kälteanlage.
Exemplary embodiments of the invention are explained with the aid of the drawings. Show it
  • 1 a schematic representation of an embodiment of a refrigeration system;
  • 2 a schematic representation of a further exemplary embodiment of a refrigeration system;
  • 3 in a schematic representation an embodiment of a cascade-like refrigeration system;
  • 4th a ground-based vehicle designed as a bus with an exemplary embodiment of a refrigeration system according to the invention;
  • 5 in a flowchart illustration of an exemplary embodiment of a method for the safety of a refrigeration system according to the invention; and
  • 6th in a flowchart illustration of a further exemplary embodiment of a method for the safety of a refrigeration system according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung:Detailed description of the invention:

Alle Zeichnungen sind schematisch zu verstehen. Auf maßstabsgetreue Abbildungen wurde zum Zwecke erhöhter Klarheit der Darstellung verzichtet.All drawings are to be understood as schematic. True-to-scale illustrations have been omitted for the purpose of increased clarity of the representation.

In 1 ist in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Kälteanlage 1 für ein bodengebundenes Fahrzeug gezeigt. Sie verfügt über einen Kältemittelkreislauf 3 mit einem Verdichter 5, einem Kondensator/Gaskühler 7, einem als thermostatisches Expansionsventil ausgebildeten Expansionsorgan 9 und einem Verdampfer 11, die nacheinander im Kreislauf mit Kältemittelleitungen verbunden sind. Der Kältemittelkreislauf 3 ist für das brennbare Kältemittel R-290 ausgebildet. Denkbar ist, dass der Kältemittelkreislauf 3 für ein anderes brennbares oder giftiges Kältemittel ausgebildet ist. Der Kondensator/Gaskühler 7 ist ein Fluid-Fluid-Wärmetauscher. Er ist für einen Wärmetausch von Kältemittel des Kältemittelkreises 3 mit Kühlmittel des als Heiz- und Kühlkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 13 angeordnet. Auch der Verdampfer 11 ist ein Fluid-Fluid-Wärmetauscher, der für einen Wärmetausch von Kältemittel des Kältemittelkreislaufs 3 mit Kühlmittel des als Heiz- und Kühlkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 13 angeordnet ist. Der Heiz- und Kühlkreislauf 13 umfasst eine erste Pumpe 15, die zum Pumpen von Kühlmittel wie beispielsweise Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch durch den Heiz- und Kühlkreislauf 13 eingerichtet ist. Der Bypass 17 zum Kondensator/Gaskühler 7 im Heiz- und Kühlkreislauf 13 ist über das Ventil 19 und der Bypass 21 zum Verdampfer 11 im Heiz- und Kühlkreislauf 13 ist über das Ventil 23 regelbar. Außerdem ist im Heiz- und Kühlkreislauf 13 stromabwärts des Kondensators/Gaskühlers 7 ein Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 zum Heizen von Luft und stromabwärts vom Verdampfer 11 ein weiterer Luft-Fluid-Wärmetauscher 27 zum Kühlen von Luft angeordnet. Den beiden Luft-Fluid-Wärmetauschern 25 und 27 ist jeweils eine Luftfördereinrichtung 26 und 28 zugeordnet. Je nach entsprechender Schaltung der Luftführung ist der Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 zum Heizen oder der Luft-Fluid-Wärmetauscher 27 zum Kühlen von Luft für einen Fahrzeuginnraum eines bodengebunden Fahrzeugs vorgesehen. Der Bypass 29 zum Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 im Heiz- und Kühlkreislauf 13 ist über das Ventil 31 und der Bypass 33 zum Luft-Fluid-Wärmetauscher 27 im Heiz- und Kühlkreislauf 13 ist über das Ventil 35 regelbar.In 1 is a schematic representation of an embodiment of a refrigeration system 1 shown for a ground-based vehicle. It has a refrigerant circuit 3 with a compressor 5 , a condenser / gas cooler 7th , an expansion element designed as a thermostatic expansion valve 9 and an evaporator 11 that are connected to refrigerant lines one after the other in a circuit. The refrigerant circuit 3 is designed for the flammable refrigerant R-290. It is conceivable that the refrigerant circuit 3 is designed for another flammable or toxic refrigerant. The condenser / gas cooler 7th is a fluid-fluid heat exchanger. It is for a heat exchange of the refrigerant of the refrigerant circuit 3 with coolant of the heating and / or cooling circuit designed as a heating and cooling circuit 13th arranged. Also the vaporizer 11 is a fluid-fluid heat exchanger, which is used for a heat exchange of refrigerant of the refrigerant circuit 3 with coolant of the heating and / or cooling circuit designed as a heating and cooling circuit 13th is arranged. The heating and cooling circuit 13th includes a first pump 15th that are used to pump coolants such as water or a water-glycol mixture through the heating and cooling circuit 13th is set up. The bypass 17th to the condenser / gas cooler 7th in the heating and cooling circuit 13th is about the valve 19th and the bypass 21st to the evaporator 11 in the heating and cooling circuit 13th is about the valve 23 adjustable. It is also in the heating and cooling circuit 13th downstream of the condenser / gas cooler 7th an air-fluid heat exchanger 25th for heating air and downstream of the evaporator 11 another air-fluid heat exchanger 27 arranged for cooling air. The two air-fluid heat exchangers 25th and 27 is each an air conveyor 26th and 28 assigned. The air-fluid heat exchanger is depending on the corresponding switching of the air duct 25th for heating or the air-fluid heat exchanger 27 provided for cooling air for a vehicle interior of a floor-bound vehicle. The bypass 29 to the air-fluid heat exchanger 25th in the heating and cooling circuit 13th is about the valve 31 and the bypass 33 to the air-fluid heat exchanger 27 in the heating and cooling circuit 13th is about the valve 35 adjustable.

Der Kältemittelkreislauf 3 sowie teilweise auch der Heiz- und Kühlkreislauf 13 sind innerhalb eines gasdichten Gehäuses 37 also in dessen Innenraum angeordnet. Außerhalb des gasdichten Gehäuses 37 befinden sich Teile vom Heiz- und Kühlkreislauf 13, wie insbesondere sowohl die beiden Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 und 27 als auch die erste Pumpe 15. Die Kühlmittelleitungen zu und von den Luft-Fluid-Wärmetauschern 25 und 27 sind dabei durch die Gehäusewand des gasdichten Gehäuses 37 geführt, wobei eine gasdichte Abdichtung zwischen Gehäusewand des Gehäuses 37 und den Kühlmittelleitungen existiert. Das gasdichte Gehäuse 37 besteht aus Stahlblech. Alternativ sind dafür auch andere geeignete gasdichte Materialien wie zum Beispiel Aluminium möglich. Das gasdichte Gehäuse 37 weist den mit dem Einlassventil 38 gasdicht verschließbaren Einlass 39 für eine Befüllung des um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereichs 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 mit Inertgas auf. Denkbar sind auch andere im Stand der Technik bekannte Verschlussarten zum gasdichten Verschließen des Einlasses 39. Das Inertgas ist beispielsweise CO2 oder N2 oder ein Edelgas wie Ar. Möglich ist auch ein inertes Gasgemisch zum Beispiel aus CO2 und He. Ferner verfügt das gasdichte Gehäuse 37 über einen mit dem Auslassventil 42 gasdicht verschließbaren Auslass 43 für das Ablassen von Inertgas aus diesem Bereich 41. Es ist auch eine Ausführung der Kälteanlage 1 denkbar, bei der der Einlass 39 auch als der Auslass 43 ausgebildet ist.The refrigerant circuit 3 and partly also the heating and cooling circuit 13th are inside a gas-tight housing 37 so arranged in its interior. Outside the gas-tight housing 37 there are parts of the heating and cooling circuit 13th as in particular both the air-fluid heat exchangers 25th and 27 as well as the first pump 15th . The coolant lines to and from the air-to-fluid heat exchangers 25th and 27 are thereby through the housing wall of the gas-tight housing 37 guided, with a gas-tight seal between the housing wall of the housing 37 and the coolant lines exist. The gas-tight housing 37 consists of sheet steel. Alternatively, other suitable gas-tight materials such as aluminum are also possible. The gas-tight housing 37 indicates the one with the inlet valve 38 gas-tight lockable inlet 39 for filling the around the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 with inert gas. Other types of closure known in the prior art for gas-tight closure of the inlet are also conceivable 39 . The inert gas is, for example, CO 2 or N 2 or a noble gas such as Ar. An inert gas mixture, for example of CO 2 and He, is also possible. The gas-tight housing also has 37 via one with the exhaust valve 42 gas-tight closable outlet 43 for releasing inert gas from this area 41 . It is also a version of the refrigeration system 1 conceivable at the inlet 39 also called the outlet 43 is trained.

Das gasdichte Gehäuse 37 ist in diesem Fall für einen Überdruck von im Innenraum des gasdichten Gehäuses 37 von 5 bar über Normaldruck ausgelegt. Dabei kann also das Inertgas einen größeren Maximaldruck als Normaldruck haben. Aber auch Ausführungen vom gasdichten Gehäuse 37 mit beliebig anderen maximal zulässigen Drücken über Normaldruck, je nach Druckstabilität des Gehäuses 37, bei denen das Inertgas einen größeren Maximaldruck als Normaldruck haben darf, sind denkbar. Die Druckstabilität sollte erstens von der Art und Menge des Kältemittels im Kältemittelkreislauf 3 und des Inertgases im um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 abhängen. Bei einem Leck im Kältemittelkreislauf 3 sollte die Menge an Inertgas im um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des Gehäuses 37 so groß sein, dass auch wenn das Kältemittel komplett dort einströmt, die Grenze zur Gefährlichkeit der Konzentration von Kältemittel im Gasgemisch mit Inertgas nicht überschritten wird. Der um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 sollte eine darauf angepasste Volumengröße und Druckstabilität aufweisen. Beispielweise ist ein Gemisch von R-290 als Kältemittel und CO2 als Inertgas mit einer CO2-Konzentration von über 35 mol% in Verbindung mit Sauerstoff nicht mehr brennbar. Somit ist bei den Mengen von 500 g R-290 als Kältemittel im Kältemittelkreis 3 und von 300 g CO2 als Inertgas im um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 die Kälteanlage 1 auch bei einem Leck im Kältemittelkreislauf 3 noch gegen Brandgefahr gesichert sofern das gasdichte Gehäuse 37 ausreichend druckstabil wie hier für 5 bar Überdruck über Normaldruck ausgelegt ist.The gas-tight housing 37 is in this case for an overpressure in the interior of the gas-tight housing 37 of 5 bar above normal pressure. The inert gas can thus have a higher maximum pressure than normal pressure. But also versions of the gas-tight housing 37 With Any other maximum permissible pressures above normal pressure, depending on the pressure stability of the housing 37 , at which the inert gas may have a higher maximum pressure than normal pressure, are conceivable. The pressure stability should firstly depend on the type and amount of refrigerant in the refrigerant circuit 3 and the inert gas around the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 depend. In the event of a leak in the refrigerant circuit 3 should be the amount of inert gas in the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the housing 37 be so large that even if the refrigerant flows in completely there, the dangerous limit of the concentration of refrigerant in the gas mixture with inert gas is not exceeded. The one around the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 should have an adapted volume size and pressure stability. For example, a mixture of R-290 as a refrigerant and CO 2 as an inert gas with a CO 2 concentration of over 35 mol% is no longer flammable in combination with oxygen. Thus, with quantities of 500 g R-290 is in the refrigerant circuit as refrigerant 3 and 300 g of CO 2 as an inert gas in the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 the refrigeration system 1 even if there is a leak in the refrigerant circuit 3 still secured against fire hazard provided the gas-tight housing 37 Sufficiently pressure-stable as designed here for 5 bar overpressure above normal pressure.

Durch die Gehäusewand des gasdichten Gehäuses 37 hindurch ist ein Gassensor 45 befestigt, der zum Detektieren von aus dem Kältemittelkreislauf 3 bei einem Leck ausgetretenem Kältemittel im um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 eingerichtet ist. Der Gassensor 45 kann also in diesem Ausführungsbeispiel die Konzentration des Kältemittel R-290 messen. An den Gassensor 45 ist ein Störungsdetektionseinrichtung 47 angeschlossen, die zum Detektieren einer Störung der Kälteanlage 3 bei einer vom Gassensor 45 detektierten Konzentration von Kältemittel über einen vorgegeben Schwellenwert ausgebildet ist. Der Schwellenwert ist beispielsweise eine Konzentration von 10 mol%. Denkbar ist eine Variante der in 1 dargestellten Kälteanlage 1, bei der statt des Gassensors 45 ein Drucksensor zum Erfassen von Druckwerten des Drucks im um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 aufweist und an den Drucksensor eine Störungsdetektionseinrichtung 47 angeschlossen ist, die zum Detektieren einer Störung der Kälteanlage 1 bei einem vom Drucksensor erfassten Druckwert über einem vorgegeben oberen Schwellenwert von beispielsweise 4,7 bar ausgebildet ist.Through the housing wall of the gas-tight housing 37 through is a gas sensor 45 attached to the detection of from the refrigerant circuit 3 in the event of a leak in the refrigerant around the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 is set up. The gas sensor 45 can therefore measure the concentration of the refrigerant R-290 in this embodiment. To the gas sensor 45 is a failure detection device 47 connected to the detection of a fault in the refrigeration system 3 at one from the gas sensor 45 detected concentration of refrigerant is formed above a predetermined threshold value. The threshold value is, for example, a concentration of 10 mol%. A variant of the in 1 refrigeration system shown 1 , where instead of the gas sensor 45 a pressure sensor for detecting pressure values of the pressure around the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 and to the pressure sensor a fault detection device 47 connected to the detection of a fault in the refrigeration system 1 is formed at a pressure value detected by the pressure sensor above a predetermined upper threshold value of 4.7 bar, for example.

Denkbar ist auch eine Variante der Kälteanlage 1, die statt eines Heiz- und Kühlkreislaufs 13 getrennt voneinander einen Heizkreislauf mit der ersten Pumpe 15 und einen Kühlkreislauf mit einer zweiten Pumpe umfasst.A variant of the refrigeration system is also conceivable 1 that instead of a heating and cooling circuit 13th separate a heating circuit with the first pump 15th and a cooling circuit with a second pump.

Die Kälteanlage 1 ist vorgesehen für ein bodengebundenes Fahrzeug, wie beispielsweise einen Omnibus.The refrigeration system 1 is intended for a ground-based vehicle such as a bus.

In 2 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kälteanlage 1 für ein bodengebundenes Fahrzeug dargestellt. Sie verfügt über einen Kältemittelkreislauf 3 mit einem Verdichter 5, einem Kondensator/Gaskühler 7, einem als thermostatisches Expansionsventil ausgebildeten Expansionsorgan 9 und einem Verdampfer 11, die nacheinander im Kältemittelkreislauf 3 mit Kältemittelleitungen verbunden sind. Der Kältemittelkreislauf 3 ist für das brennbare Kältemittel R-1234yf ausgebildet. Denkbar ist, dass der Kältemittelkreislauf 3 für ein anderes brennbares oder giftiges Kältemittel ausgebildet ist. Der Kondensator/Gaskühler 7 ist ein Fluid-Fluid-Wärmetauscher. Er ist für einen Wärmetausch von Kältemittel des Kältemittelkreislaufs 3 mit Heizmittel des als Heizkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 13 angeordnet. Auch der Verdampfer 11 ist ein Fluid-Fluid-Wärmetauscher, der für einen Wärmetausch von Kältemittel des Kältemittelkreislaufs 3 mit Kühlmittel des Kühlkreislaufs 51 angeordnet ist. Der als Heizkreislauf ausgebildete Heiz- und/oder Kühlkreislauf 13 umfasst eine erste Pumpe 15, die zum Pumpen von Heizmittel wie beispielsweise Wasser durch ihn eingerichtet ist, und der Kühlkreislauf 51 enthält eine zweite Pumpe 53, die zum Pumpen von Kühlmittel wie zum Beispiel ein Wasser-Glykol-Gemisch durch ihn eingerichtet ist. Der Bypass 17 zum Kondensator/Gaskühler 7 im als Heizkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislauf 13 ist über das Ventil 19 und der Bypass 55 zum Verdampfer 11 im Kühlkreislauf 51 ist über das Ventil 57 regelbar. Außerdem ist im als Heizkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislauf 13 stromabwärts des Kondensators/Gaskühlers 7 ein Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 zum Heizen von Luft und im Kühlkreislauf 51 stromabwärts vom Verdampfer 11 ein weiterer Luft-Fluid-Wärmetauscher 27 zum Kühlen von Luft angeordnet. Den beiden Luft-Fluid-Wärmetauschern 25 und 27 ist jeweils eine Luftfördereinrichtung 26 und 28 zugeordnet. Je nach entsprechender Schaltung der Luftführung ist der Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 zum Heizen oder der Luft-Fluid-Wärmetauscher 27 zum Kühlen von Luft für einen Fahrzeuginnraum eines bodengebunden Fahrzeugs vorgesehen. Der Bypass 29 zum Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 im als Heizkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislauf 13 ist über das Ventil 31 und der Bypass 59 zum Luft-Fluid-Wärmetauscher 27 im Kühlkreislauf 51 ist über das Ventil 61 regelbar.In 2 is schematically another embodiment of a refrigeration system 1 shown for a ground-based vehicle. It has a refrigerant circuit 3 with a compressor 5 , a condenser / gas cooler 7th , an expansion element designed as a thermostatic expansion valve 9 and an evaporator 11 , which one after the other in the refrigerant circuit 3 are connected to refrigerant lines. The refrigerant circuit 3 is designed for the flammable refrigerant R-1234yf. It is conceivable that the refrigerant circuit 3 is designed for another flammable or toxic refrigerant. The condenser / gas cooler 7th is a fluid-fluid heat exchanger. It is for a heat exchange of the refrigerant of the refrigerant circuit 3 with heating means of the heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit 13th arranged. Also the vaporizer 11 is a fluid-fluid heat exchanger, which is used for a heat exchange of refrigerant of the refrigerant circuit 3 with coolant of the cooling circuit 51 is arranged. The heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit 13th includes a first pump 15th which is set up to pump heating medium such as water through it, and the cooling circuit 51 contains a second pump 53 which is set up to pump coolant such as a water-glycol mixture through it. The bypass 17th to the condenser / gas cooler 7th in the heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit 13th is about the valve 19th and the bypass 55 to the evaporator 11 in the cooling circuit 51 is about the valve 57 adjustable. In addition, the heating and / or cooling circuit is designed as a heating circuit 13th downstream of the condenser / gas cooler 7th an air-fluid heat exchanger 25th for heating air and in the cooling circuit 51 downstream of the evaporator 11 another air-fluid heat exchanger 27 arranged for cooling air. The two air-fluid heat exchangers 25th and 27 is each an air conveyor 26th and 28 assigned. The air-fluid heat exchanger is depending on the corresponding switching of the air duct 25th for heating or the air-fluid heat exchanger 27 provided for cooling air for a vehicle interior of a floor-bound vehicle. The bypass 29 to the air-fluid heat exchanger 25th in the heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit 13th is about the valve 31 and the bypass 59 to the air-fluid heat exchanger 27 in the cooling circuit 51 is about the valve 61 adjustable.

Der Kältemittelkreislauf 3 sowie teilweise sowohl der als Heizkreislauf ausgebildete Heiz- und/oder Kühlkreislauf 13 als auch der Kühlkreislauf 51 sind innerhalb des gasdichten Gehäuses 37 also in dessen Innenraum angeordnet. Die erste Pumpe 15 und die zweite Pumpe 53 befinden sich dabei mit im Innenraum des gasdichten Gehäuses 37. Außerhalb des gasdichten Gehäuses 37 liegen Teile vom als Heizkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislauf 13 und vom Kühlkreislauf 51, wie insbesondere die beiden Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 und 27. Die Heizmittel- beziehungsweise Kühlmittelleitungen zu und von den Luft-Fluid-Wärmetauschern 25 und 27 sind dabei durch die Gehäusewand des gasdichten Gehäuses 37 geführt, wobei eine gasdichte Abdichtung zwischen der Gehäusewand des Gehäuses 37 und den Heizmittel- und Kühlmittelleitungen existiert. Das gasdichte Gehäuse 37 besteht aus Aluminium. Alternativ sind dafür auch andere geeignete gasdichte Materialien wie zum Beispiel Stahlblech möglich.The refrigerant circuit 3 as well as partly both the heating and / or or cooling circuit 13th as well as the cooling circuit 51 are inside the gas-tight housing 37 so arranged in its interior. The first pump 15th and the second pump 53 are located in the interior of the gas-tight housing 37 . Outside the gas-tight housing 37 are parts of the heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit 13th and from the cooling circuit 51 like in particular the two air-fluid heat exchangers 25th and 27 . The heating medium or coolant lines to and from the air-fluid heat exchangers 25th and 27 are thereby through the housing wall of the gas-tight housing 37 guided, with a gas-tight seal between the housing wall of the housing 37 and the heating medium and coolant lines exist. The gas-tight housing 37 is made of aluminum. Alternatively, other suitable gas-tight materials such as sheet steel are also possible.

Die Kälteanlage 1 umfasst einen außerhalb des gasdichten Gehäuses 37 angeordneten Tank 63, der mit Überdruck mit Inertgas, wie beispielsweise Ar befüllt beziehungsweise befüllbar ist. Aus ihm führt eine als Einlass 39 für Inertgas ausgebildete Leitung zum um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37. Dieser Einlass 39 ist mittels eines regelbaren Einlassventils 38 gasdicht verschließbar. Die außerhalb des gasdichten Gehäuses 37 angeordnete Steuerung 65 regelt das Einlassventil 38 über eine in 2 gestrichelt dargestellte Steuerleitung. Die Steuerung 65 empfängt die vom Drucksensor 67 im um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 gemessenen Druckwerte. Bei Betrieb hat das Inertgas im Bereich 41 einen Druck von beispielsweise 2,2 bar. Sofern die Steuerung 65 insbesondere bei einem Leck im gasdichten Gehäuse 37 ein Druckabfall unter einen vorbestimmten Zwischenwert von beispielsweise 1,8 bar aber noch oberhalb eines noch tieferen unteren Schwellenwerts von zum Beispiel 1,5 bar feststellt, öffnet sie das Einlassventil 38 für ein vorbestimmtes Zeitintervall von beispielsweise 1 Sekunde automatisch. Beim Erreichen oder sogar Unterschreiten des unteren Schwellenwerts von 1,5 bar trotz der durch das Einlassventils 38 nachgeströmten Menge Inertgases detektiert die Steuerung 65 eine Störung der Kälteanlage 1. Misst jedoch der Drucksensor 67 vor allem bei einem Leck im Kältemittelkreislauf 3 einen Druckanstieg im um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 über einen vorbestimmten oberen Schwellenwert von beispielsweise 4,5 bar, detektiert die Störungsdetektionseinrichtung 47 der Steuerung 65 ebenfalls eine Störung der Kälteanlage 1. Nach dem Verbringen der Kälteanlage 1 in eine sichere Umgebung öffnet die Steuerung 65 über eine Steuerverbindung das sonst gasdicht verschlossene Auslassventil 42, sodass durch den Auslass 43 Gas aus dem um den Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 abgelassen werden kann.The refrigeration system 1 comprises an outside of the gas-tight housing 37 arranged tank 63 , which is filled or can be filled with an inert gas such as Ar at overpressure. One leads out of it as an inlet 39 Line designed for inert gas to the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 . This inlet 39 is by means of an adjustable inlet valve 38 gas-tight lockable. The outside of the gas-tight housing 37 arranged control 65 regulates the inlet valve 38 via an in 2 Control line shown in dashed lines. The control 65 receives the from the pressure sensor 67 im around the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 measured pressure values. During operation the inert gas has in the area 41 a pressure of 2.2 bar, for example. Unless the controller 65 especially if there is a leak in the gas-tight housing 37 detects a pressure drop below a predetermined intermediate value of, for example, 1.8 bar but still above an even lower threshold value of, for example, 1.5 bar, it opens the inlet valve 38 for a predetermined time interval of, for example, 1 second automatically. When reaching or even falling below the lower threshold value of 1.5 bar despite the through the inlet valve 38 The controller detects the amount of inert gas that has flowed in 65 a fault in the refrigeration system 1 . However, the pressure sensor measures 67 especially if there is a leak in the refrigerant circuit 3 a pressure increase in the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 The malfunction detection device detects above a predetermined upper threshold value of, for example, 4.5 bar 47 the control 65 also a fault in the refrigeration system 1 . After moving the refrigeration system 1 the controller opens in a safe environment 65 the otherwise gas-tight closed outlet valve via a control connection 42 so that through the outlet 43 Gas from around the refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 can be drained.

Denkbar ist auch eine Variante der Kälteanlage 1, die statt des Heizkreislaufs 13 und des davon getrennten Kühlkreislaufs 51 nur einen Heiz- und Kühlkreislauf 13 mit nur einer Pumpe 15 umfasst.A variant of the refrigeration system is also conceivable 1 that instead of the heating circuit 13th and the separate cooling circuit 51 only one heating and cooling circuit 13th with just one pump 15th includes.

Die Kälteanlage 1 ist vorgesehen für ein bodengebundenes Fahrzeug, wie beispielsweise ein Schienenfahrzeug.The refrigeration system 1 is intended for a ground-based vehicle such as a rail vehicle.

In 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer kaskadenartigen Kälteanlage 1 für ein bodengebundenes Fahrzeug dargestellt. Innerhalb des gasdichten Gehäuses 37 ist der erste Kältemittelkreislauf 3 mit Verdichter 5, Kondensator/Gaskühler 7, Expansionsorgan 9 und Verdampfer 11 als Kreislauf mit Kältemittelleitungen verbunden angeordnet. Er wird mit einem giftigen oder brennbaren Kältemittel, wie beispielsweise R-600a betrieben. Der Gaskühler/Kondensator 7 ist ein Fluid-Fluid-Wärmetauscher zum Wärmetausch zwischen Kältemittel des ersten Kältemittelkreislaufs 3 und Heizmittel des als Heizkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 13. Der Verdampfer 11 ist ein Fluid-Fluid-Wärmetauscher zum Wärmetausch zwischen dem Kältemittel des ersten Kältemittelkreislaufs 3 mit dem weiteren Kältemittel des weiteren Kältemittelkreislaufs 81. Das Kältemittel des weiteren Kältemittelkreislaufs 81 ist das nicht brennbare Inertgas CO2. Er umfasst im Kreislauf mit Kältemittelleitungen verbunden den weiteren Verdichter 83, den Gaskühler 85, die Warmseite des Verdampfers 11, das weitere Expansionsorgan 87 und den weiteren Verdampfer 89. Der Gaskühler 85 ist ein Fluid-Fluid-Wärmetauscher zum Wärmetausch des Kältemittels des weiteren Kältemittelkreislaufs 81 mit dem Heizmittel, wie beispielsweise Wasser, des weiteren Heizkreislaufs 91. Der Verdampfer 89 ist ein Fluid-Fluid-Wärmetauscher zum Wärmetausch des Kältemittels des weiteren Kältemittelkreislaufs 81 mit dem Kühlmittel, wie zum Beispiel ein Wasser-Glykol-Gemisch, des Kühlkreislaufs 51. Die erste Pumpe 15 ist für die Zirkulation des Heizmittels im als Heizkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 13, die zweite Pumpe 53 ist zur Zirkulation des Kühlmittels im Kühlkreislauf 51 und die dritte Pumpe 93 ist zur Zirkulation des Heizmittels beim weiteren Heizkreislaufs 91 eingerichtet. Die erste 15, zweite 53 und dritte Pumpe 93 liegen innerhalb des gasdichten Gehäuses 37. Dem Luft-Fluid-Wärmetauscher 27 des Kühlkreislaufs 51 ist die Luftfördereinrichtung 28 für zu kühlende Luft zum Kühlen eines Bereichs eines Fahrzeuginnenraums bei entsprechender Schaltung der Luftleitung zugeordnet. Dem Luft-Fluid-Wärmetauscher 25 des als Heizkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislaufs 13 ist die Luftfördereinrichtung 26 für zu heizende Luft eines Bereichs eines Fahrzeuginnenraums und dem Luft-Fluid-Wärmetauscher 95 des weiteren Heizkreislaufs 91 ist die Luftfördereinrichtung 96 für auf ein anderes Temperaturniveau zu heizende Luft eines weiteren Bereichs eines Fahrzeuginnenraums bei entsprechender Schaltung der Luftleitung zugeordnet. Die drei Luft-Fluid-Wärmetauscher 25, 27, 95 liegen außerhalb des gasdichten Gehäuses 37. Die jeweiligen Kühlmittel- beziehungsweise Heizmittelleitungen dazu führen zum gasdichten Gehäuse 37 abgedichtet durch die Gehäusewand hindurch. Im weiteren Heizkreislauf 91 verläuft der über das Ventil 97 regelbare Bypass 99 zum Gaskühler 85. Der weitere Kältemittelkreislauf 81 befindet sich auch innerhalb des gasdichten Gehäuses 37. Aus ihm kann nicht brennbares Kältemittel CO2 durch den Einlass 39 in den um den ersten Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 strömen, sofern das gasdicht verschließbare Einlassventil 38 geöffnet ist. Das Einlassventil 38 ist über die in 3 gestrichelt dargestellte Steuerverbindung von der außerhalb des gasdichten Gehäuses 37 angeordneten Steuerung 65 regelbar. Die Steuerung 65 empfängt die vom Drucksensor 67 im um den ersten Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 gemessene Druckwerte. Bei Betrieb hat normalerweise das Inertgas CO2 im Bereich 41 einen Druck von beispielsweise 3,0 bar. Sofern der Druck unter einen Zwischenwert von zum Beispiel 2,3 bar und noch über einem unteren Schwellenwert von beispielsweise 1,5 bar, also erniedrigt, detektiert wird, öffnet die Steuerung 65 automatisch das regelbare Einlassventil 38 für ein vorgegebenes Zeitintervall von beispielsweise 2 Sekunden einmal oder auch je nach benötigter Menge Inertgas mehrmals. Wenn dennoch der vom Drucksensor 67 überwachte Druck unter dem unteren Schwellenwert von 1,5 bar fällt, wird von der in der Steuerung 65 enthaltenen Störungsdetektionseinrichtung 47 eine Störung der kaskadenartigen Kälteanlage 1 detektiert. Genauso detektiert die Störungsdetektionseinrichtung 47 eine Störung, wenn der vom Drucksensor 67 gemessene Druck im um den ersten Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 über einem oberen Schwellenwert von beispielsweise 4,5 bar liegt, denn dann dürfte zumindest einer der Kältemittelkreise 3, 81 ein Leck aufweisen. Das gasdichte Gehäuse 37 ist für einen Maximaldruck von mindestens 6 bar ausgelegt. Es sind beispielsweise auch höhere Druckfestigkeiten denkbar. Bei detektierter Störung wird das über Steuerverbindung von der Steuerung 65 regelbare sonst gasdicht verschlossene Auslassventil 42 des Auslasses 43 in gesicherter Umgebung geöffnet, sodass das im um den ersten Kältemittelkreislauf 3 befindlichen Bereich 41 des Innenraums des gasdichten Gehäuses 37 vorhandene Gas abgelassen werden kann.In 3 is schematically an embodiment of a cascade refrigeration system 1 shown for a ground-based vehicle. Inside the gas-tight housing 37 is the first refrigerant circuit 3 with compressor 5 , Condenser / gas cooler 7th , Expansion device 9 and evaporator 11 arranged as a circuit connected with refrigerant lines. It is operated with a toxic or flammable refrigerant such as R-600a. The gas cooler / condenser 7th is a fluid-fluid heat exchanger for exchanging heat between refrigerants of the first refrigerant circuit 3 and heating means of the heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit 13th . The evaporator 11 is a fluid-fluid heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant of the first refrigerant circuit 3 with the further refrigerant of the further refrigerant circuit 81 . The refrigerant of the further refrigerant circuit 81 is the non-flammable inert gas CO 2 . In the circuit, it includes the further compressor connected to refrigerant lines 83 , the gas cooler 85 , the hot side of the evaporator 11 , the further expansion organ 87 and the other evaporator 89 . The gas cooler 85 is a fluid-fluid heat exchanger for heat exchange of the refrigerant of the further refrigerant circuit 81 with the heating medium, such as water, of the further heating circuit 91 . The evaporator 89 is a fluid-fluid heat exchanger for heat exchange of the refrigerant of the further refrigerant circuit 81 with the coolant, such as a water-glycol mixture, of the cooling circuit 51 . The first pump 15th is for the circulation of the heating medium in the heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit 13th , the second pump 53 is for the circulation of the coolant in the cooling circuit 51 and the third pump 93 is for the circulation of the heating medium in the further heating circuit 91 furnished. The first 15, second 53 and third pumps 93 are inside the gas-tight housing 37 . The air-fluid heat exchanger 27 of the cooling circuit 51 is the air conveyor 28 assigned for air to be cooled for cooling an area of a vehicle interior with a corresponding switching of the air line. The air-fluid heat exchanger 25th of the heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit 13th is the air conveyor 26th for air to be heated in one area Vehicle interior and the air-fluid heat exchanger 95 of the further heating circuit 91 is the air conveyor 96 assigned for air to be heated to a different temperature level of a further area of a vehicle interior with a corresponding switching of the air line. The three air-fluid heat exchangers 25th , 27 , 95 lie outside the gas-tight housing 37 . The respective coolant or heating medium lines lead to the gas-tight housing 37 sealed through the housing wall. In the further heating circuit 91 runs over the valve 97 adjustable bypass 99 to the gas cooler 85 . The further refrigerant circuit 81 is also located inside the gas-tight housing 37 . Non-flammable refrigerant CO 2 can flow from it through the inlet 39 in around the first refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 flow provided the inlet valve, which can be closed gas-tight 38 is open. The inlet valve 38 is about the in 3 Control connection shown in dashed lines from the outside of the gas-tight housing 37 arranged control 65 adjustable. The control 65 receives the from the pressure sensor 67 im around the first refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 measured pressure values. In operation, the inert gas usually has CO 2 in the area 41 a pressure of, for example, 3.0 bar. If the pressure is detected below an intermediate value of, for example, 2.3 bar and still above a lower threshold value of, for example, 1.5 bar, that is to say lowered, the controller opens 65 automatically the adjustable inlet valve 38 for a predetermined time interval of, for example, 2 seconds once or several times depending on the amount of inert gas required. If the pressure sensor does 67 monitored pressure falls below the lower threshold value of 1.5 bar, is determined by the control 65 included fault detection device 47 a fault in the cascade refrigeration system 1 detected. The fault detection device also detects 47 a malfunction if the pressure sensor 67 measured pressure in around the first refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 is above an upper threshold of, for example, 4.5 bar, because then at least one of the refrigerant circuits should 3 , 81 have a leak. The gas-tight housing 37 is designed for a maximum pressure of at least 6 bar. For example, higher compressive strengths are also conceivable. If a fault is detected, this is reported by the controller via the control connection 65 controllable otherwise gas-tight closed outlet valve 42 of the outlet 43 opened in a secure environment, so that in the first refrigerant circuit 3 located area 41 the interior of the gas-tight housing 37 existing gas can be drained.

Die Kälteanlage 1 ist vorgesehen für ein bodengebundenes Fahrzeug, wie beispielsweise ein Kühllastkraftwagen.The refrigeration system 1 is intended for a ground vehicle such as a refrigerated truck.

In 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 10 mit einer erfindungsgemäßen Heiz- und/oder Klimaanlage 1 dargestellt. Das Fahrzeug 10 ist als Omnibus ausgebildet. Die Heiz- und/oder Klimaanlage 1 ist als Aufdachanlage auf dem Fahrzeug 10 montiert. Sie ist beispielsweise eine von den in 1, 2 und 3 gezeigten Heiz- und/oder Klimaanlagen 1 und für das Heizen und/oder Kühlen von Luft für den Innenraum 12 des Fahrzeugs 10 wie insbesondere für den Fahrgastraum eingerichtet.In 4th is an embodiment of a vehicle 10 with a heating and / or air conditioning system according to the invention 1 shown. The vehicle 10 is designed as a bus. The heating and / or air conditioning 1 is on the vehicle as a roof system 10 assembled. For example, it is one of the in 1 , 2 and 3 shown heating and / or air conditioning systems 1 and for heating and / or cooling air for the interior 12 of the vehicle 10 as set up in particular for the passenger compartment.

In 5 ist im Flussdiagramm ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens für die Sicherheit einer erfindungsgemäßen Kälteanlage wie beispielsweise einer in 1, 2 oder 3 gezeigten dargestellt. Im ersten Schritt 100 wird der um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses mit Inertgas wie beispielsweise CO2 durch den Einlass bis zu einem Druckwert von beispielsweise 2,5 bar befüllt. Im nächsten Schritt 110 überwacht ein Gassensor die Konzentration von Kältemittel oder ein Drucksensor den Druck im mit Inertgas befüllten um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses und sendet die gemessenen Werte an die Störungsdetektionseinrichtung der Kälteanlage. Das Kältemittel des Kältemittelkreislaufs im gasdichten Gehäuse ist beispielsweise das brennbare R-1234yf. Im Schritt 120 wird von der Störungsdetektionseinrichtung festgestellt, ob die Konzentration bei überwachter Konzentration von Kältemittel über einem vorgegeben Schwellenwert der Konzentration von beispielsweise 5 mol% oder der Druckwert bei überwachtem Druck über einem vorgegebenen Schwellenwert von zum Beispiel 4 bar liegt. Falls „Nein“ wird entschieden, erneut mit Schritt 110 fortzufahren, und falls „Ja“ wird entschieden, eine Störung der Kälteanlage in Schritt 130 zu detektieren und im Schritt 140 den Betrieb der Kälteanlage, sofern sie in Betrieb ist, automatisch auszuschalten. In eine gesicherte Umgebung, wie beispielsweise einen brandgesicherten Raum, verbracht wird im nächsten Schritt 150 das Gas, welches dann sehr wahrscheinlich ein Gemisch aus Inertgas und Kältemittel ist, durch den geöffneten Auslass aus dem um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses abgelassen. Dieses kann zum Beispiel durch Abpumpen in einen feuerfesten Behälter geschehen. Danach wird im Schritt 160 der Kältemittelkreislauf auf Lecks überprüft. Dieses erfolgt auf übliche im Stand der Technik bekannte Art und Weise, wie beispielsweise durch eine Blasennachweismethode. Je nachdem ob dabei ein Leck gefunden wird oder nicht erfolgt im Schritt 170 die Entscheidung, dass bei „Ja“ weiter im Schritt 180 das gefundene Leck repariert wird und darauf im Schritt 190 der um den Kältemittelkreislauf befindliche Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses mit Inertgas wie beispielsweise CO2 bis zu einem Druckwert von beispielsweise wieder 2,5 bar befüllt wird. Wird hingegen kein Leck in Schritt 160 gefunden erfolgt im Schritt 170 die Entscheidung, dass bei „Nein“ sogleich der Schritt 190 folgt. Nach dem Schritt 190 läuft das Verfahren ab einschließlich Schritt 110 erneut durch.In 5 is in the flow diagram an embodiment of a method for the safety of a refrigeration system according to the invention such as one in 1 , 2 or 3 shown. In the first step 100 the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit is filled with inert gas such as CO 2 through the inlet up to a pressure value of, for example, 2.5 bar. In the next step 110 A gas sensor monitors the concentration of refrigerant or a pressure sensor monitors the pressure in the area of the interior of the gas-tight housing filled with inert gas around the refrigerant circuit and sends the measured values to the fault detection device of the refrigeration system. The refrigerant of the refrigerant circuit in the gas-tight housing is, for example, the flammable R-1234yf. In step 120 the malfunction detection device determines whether the concentration with the monitored concentration of refrigerant is above a predetermined threshold value of the concentration of, for example, 5 mol% or the pressure value with the monitored pressure is above a predetermined threshold value of, for example, 4 bar. If “No” the decision is made again with step 110 continue, and if "Yes" it is decided, a fault in the refrigeration system in step 130 to detect and in step 140 automatically switch off the operation of the refrigeration system if it is in operation. The next step is to move to a secure environment, such as a fire-proof room 150 the gas, which is then very likely a mixture of inert gas and refrigerant, is discharged through the opened outlet from the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit. This can be done, for example, by pumping into a fire-proof container. Then in step 160 the refrigerant circuit checked for leaks. This takes place in the usual manner known in the prior art, for example by a bubble detection method. Depending on whether a leak is found or not takes place in the step 170 the decision that with "Yes" continue in step 180 the leak found is repaired and then stepped on 190 the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit is filled with inert gas such as CO 2 up to a pressure value of, for example, 2.5 bar again. However, there will be no leak in step 160 found takes place in step 170 the decision that with "No" the step 190 follows. After the step 190 the procedure runs including step 110 through again.

Denkbar ist auch eine sehr vereinfachte Variante des Verfahrens, die nur die Schritte 100 bis 130 umfasst.A very simplified variant of the method that only includes the steps is also conceivable 100 to 130 includes.

In 6 ist im Flussdiagramm ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens für die Sicherheit einer erfindungsgemäßen Kälteanlage wie beispielsweise einer in 2 oder 3 gezeigten dargestellt. Im ersten Schritt 200 wird der um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses mit Inertgas wie beispielsweise CO2 durch den Einlass bis zu einem Druckwert von beispielsweise 2,2 bar befüllt. Im nächsten Schritt 210 überwacht ein Drucksensor den Druck im mit Inertgas befüllten um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses und sendet die gemessenen Druckwerte an die Steuerung mit Störungsdetektionseinrichtung der Kälteanlage. Das Kältemittel des Kältemittelkreislaufs im gasdichten Gehäuse ist beispielsweise das brennbare R-600a. Im Schritt 220 wird von der Steuerung festgestellt, ob der Druckwert bei überwachtem Druck unter einem Zwischenwert von zum Beispiel 1,9 bar und über einem unteren Schwellenwert von 1,5 bar liegt, was einen erniedrigten Druck darstellen würde.In 6th is a further embodiment of a method for the safety of a refrigeration system according to the invention such as one in FIG 2 or 3 shown. In the first step 200 the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit is filled with inert gas such as CO 2 through the inlet up to a pressure value of 2.2 bar, for example. In the next step 210 A pressure sensor monitors the pressure in the area of the interior of the gas-tight housing filled with inert gas around the refrigerant circuit and sends the measured pressure values to the control with the fault detection device of the refrigeration system. The refrigerant of the refrigerant circuit in the gas-tight housing is, for example, the flammable R-600a. In step 220 the controller determines whether the pressure value at the monitored pressure is below an intermediate value of 1.9 bar, for example, and above a lower threshold value of 1.5 bar, which would represent a reduced pressure.

Falls „Nein“ wird entschieden, mit dem Schritt 230 fortzufahren. Im Schritt 230 stellt die Störungsdetektionseinrichtung fest, ob der Druckwert des vom Drucksensor überwachten Drucks über einem oberen Schwellenwert von beispielsweise 3,5 bar oder unter dem unteren Schwellenwert von 1,5 bar liegt. Falls keines davon zutrifft, ist das Ergebnis „Nein“ und es wird entschieden, erneut mit Schritt 210 fortzufahren. Falls jedoch eine der Abfragen in Schritt 230 zutrifft, ist das Ergebnis „Ja“ und es wird in Schritt 240 eine Störung der Kälteanlage detektiert.If “No” the decision is made with step 230 to continue. In step 230 the malfunction detection device determines whether the pressure value of the pressure monitored by the pressure sensor is above an upper threshold value of, for example, 3.5 bar or below the lower threshold value of 1.5 bar. If none of these apply, the result is "No" and a decision is made, again with step 210 to continue. However, if one of the queries in step 230 is true, the result is “yes” and it is in step 240 a fault in the refrigeration system is detected.

Wird aber im Schritt 220 ein erniedrigter Druck, also in diesem Beispiel zwischen dem Zwischenwert 1,9 bar und dem unteren Schwellenwert von 1,5 bar festgestellt, so ist dort das Ergebnis „Ja“ und es wird mit Schritt 250 fortgefahren. Im Schritt 250 wird das Einlassventil des Einlasses von Inertgas in den um den Kältemittelkreislauf befindlichen Bereich des Innenraums des gasdichten Gehäuses von der Steuerung gesteuert geöffnet. Das Einlassventil bleibt für ein Zeitintervall von beispielsweise einer Sekunde geöffnet, sodass nur eine definierte Menge an Inertgas durch den Einlass strömt. Es sind auch je nach gewollter Menge von Inertgas andere Zeitintervalle denkbar. Ferner ist auch eine Variante denkbar, bei der je geringer der detektierte erniedrigte Druck ist desto länger das Zeitintervall für die Öffnung des Einlassventils automatische gewählt wird. Wird danach im Schritt 260 detektiert, dass der Druckwert des überwachten Drucks im Bereich zwischen einen vorgegeben Sollwert und dem unteren Schwellenwert wie in diesem Beispiel zwischen 2,2 bar und 1,5 bar liegt, also „Ja“, wird im Verfahren zum Schritt 250 zurückgegangen. Ist das Ergebnis in Schritt 260 jedoch „Nein“, so wird mit Schritt 230 wie oben beschrieben fortgefahren. Denkbar ist auch die Variante, dass im Schritt 250 das Einlassventil so lange geöffnet beleibt, bis im Schritt 260 das Ergebnis „Nein“ ist. Dabei ist die Öffnung des Einlassventils in der Größe dann so begrenzt, dass bei einem gefährlich großen Leck im gasdichten Gehäuse der Zustrom von Inertgas durch den Einlass nicht ausreichen würde, den Druckabfall zu stoppen, sodass schnell genug eine Störung in Schritt 240 detektiert wird.But will be in step 220 If a reduced pressure is determined, i.e. in this example between the intermediate value 1.9 bar and the lower threshold value of 1.5 bar, the result is "Yes" and step is followed 250 proceeded. In step 250 the inlet valve of the inlet of inert gas into the area of the interior of the gas-tight housing located around the refrigerant circuit is opened in a controlled manner by the controller. The inlet valve remains open for a time interval of one second, for example, so that only a defined amount of inert gas flows through the inlet. Other time intervals are also conceivable depending on the desired amount of inert gas. Furthermore, a variant is also conceivable in which the lower the detected reduced pressure, the longer the time interval for opening the inlet valve is selected automatically. Is afterwards in the step 260 detects that the pressure value of the monitored pressure is in the range between a specified target value and the lower threshold value, as in this example between 2.2 bar and 1.5 bar, ie "Yes", becomes step in the procedure 250 decreased. Is the result in step 260 however, “No” is what step is 230 proceed as described above. The variant that in step 250 keep the inlet valve open until in step 260 the result is “no”. The size of the opening of the inlet valve is then limited in such a way that in the event of a dangerously large leak in the gas-tight housing, the inflow of inert gas through the inlet would not be sufficient to stop the pressure drop, so that a disturbance in step would be quick enough 240 is detected.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • EP 2608973 B1 [0003]EP 2608973 B1 [0003]
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  • EP 2708436 A1 [0003]EP 2708436 A1 [0003]

Claims (22)

Kälteanlage (1) für ein bodengebundenes Fahrzeug (10) umfassend zumindest einen mit einer ersten Pumpe (15) versehenen Heiz- und/oder Kühlkreislauf (13) und einen Kältemittelkreislauf (3) mit wenigstens einem Verdichter (5), wenigstens einem Kondensator/Gaskühler (7), wenigstens einem Expansionsorgan (9) und wenigstens einem Verdampfer (11), wobei zumindest ein Kondensator/Gaskühler (7) und ein Verdampfer (11) jeweils als Fluid-Fluid-Wärmetauscher ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass - der Kältemittelkreislauf (3) innerhalb eines gasdichten Gehäuses (37) angeordnet ist, - ein um den Kältemittelkreislauf (3) befindlicher Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) durch einen gasdicht verschließbaren Einlass (39) mit Inertgas befüllbar ist, und - das gasdichte Gehäuse (37) für einen größeren Maximaldruck eines Inertgases als Normaldruck ausgelegt ist.Refrigeration system (1) for a ground-based vehicle (10) comprising at least one heating and / or cooling circuit (13) provided with a first pump (15) and a refrigerant circuit (3) with at least one compressor (5), at least one condenser / gas cooler (7), at least one expansion element (9) and at least one evaporator (11), at least one condenser / gas cooler (7) and one evaporator (11) each being designed as a fluid-fluid heat exchanger, characterized in that - the refrigerant circuit (3) is arranged inside a gas-tight housing (37), a region (41) of the interior of the gas-tight housing (37) located around the refrigerant circuit (3) can be filled with inert gas through a gas-tight, closable inlet (39), and gastight housing (37) is designed for a higher maximum pressure of an inert gas than normal pressure. Kälteanlage (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Heiz- und/oder Kühlkreislauf (13) als Heizkreislauf ausgebildet ist und getrennt davon ein Kühlkreislauf (51) mit einer zweiten Pumpe (53) angeordnet ist.Refrigeration system (1) Claim 1 characterized in that the heating and / or cooling circuit (13) is designed as a heating circuit and a cooling circuit (51) with a second pump (53) is arranged separately therefrom. Kälteanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkreislauf (3) für ein brennbares Kältemittel ausgebildet ist und als Inertgas für den um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) ein gasförmiges Feuerschutzmittel vorgesehen ist.Refrigeration system (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the refrigerant circuit (3) is designed for a flammable refrigerant and a gaseous fire protection agent is provided as an inert gas for the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) around the refrigerant circuit (3). Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Inertgas für den um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) wenigstens eines der nicht brennbaren Gase CO2, N2, SF6, He, Ne, Ar, Kr, Xe oder Rn vorgesehen ist.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the inert gas for the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) located around the refrigerant circuit (3) is at least one of the non-combustible gases CO 2 , N 2 , SF 6 , He, Ne, Ar, Kr , Xe or Rn is provided. Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (39) zum Befüllen des um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereichs (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) auch als Auslass zum Ablassen von Gas aus diesem Bereich (41) ausgebildet ist.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 4th characterized in that the inlet (39) for filling the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) around the refrigerant circuit (3) is also designed as an outlet for releasing gas from this area (41). Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass in der Kälteanlage (1) wenigstens einer des zumindest einen als Fluid-Fluid-Wärmetauscher ausgebildeten Kondensator/Gaskühler (7) zum Wärmetausch von Kältemittel des Kältemittelkreislaufs (3) mit Heizmittel bei einem als Heizkreislauf ausgebildetem Heiz- und/oder Kühlkreislaufs (13) und wenigstens einer des zumindest einen als Fluid-Fluid-Wärmetauscher ausgebildeten Verdampfer (11) zum Wärmetausch von Kältemittel des Kältemittelkreislaufs (3) mit Kühlmittel des Kühlkreislaufs (51) angeordnet sind oder sowohl der Kondensator/Gaskühler (7) als auch der Verdampfer (11) zum Wärmetausch des Kältemittels des Kältemittelkreislaufs (3) mit Kühlmittel bei einem als Heiz- und Kühlkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislauf (13) angeordnet sind.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 5 characterized in that in the refrigeration system (1) at least one of the at least one condenser / gas cooler (7) designed as a fluid-fluid heat exchanger for heat exchange of refrigerant of the refrigerant circuit (3) with heating medium in a heating and / or cooling circuit designed as a heating circuit (13) and at least one of the at least one evaporator (11) designed as a fluid-fluid heat exchanger for heat exchange of refrigerant of the refrigerant circuit (3) with coolant of the cooling circuit (51) or both the condenser / gas cooler (7) and the Evaporator (11) for heat exchange of the refrigerant of the refrigerant circuit (3) with coolant are arranged in a heating and / or cooling circuit (13) designed as a heating and cooling circuit. Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass sie im entweder als Heizkreislauf oder als Heiz- und Kühlkreislauf ausgebildeten Heiz- und/oder Kühlkreislauf (13) außerhalb des gasdichten Gehäuses (37) einen Luft-Fluid-Wärmetauscher (25) zum Heizen von Luft und im entweder Kühlkreislauf (51) oder Heiz- und Kühlkreislauf (13) außerhalb des gasdichten Gehäuses (37) einen Luft-Fluid-Wärmetauscher (27) zum Kühlen von Luft umfasst.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 6th characterized in that it has an air-fluid heat exchanger (25) for heating air and in either the cooling circuit (25) in the heating and / or cooling circuit (13) outside the gas-tight housing (37), which is designed either as a heating circuit or as a heating and cooling circuit ( 51) or heating and cooling circuit (13) outside the gas-tight housing (37) comprises an air-fluid heat exchanger (27) for cooling air. Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Drucksensor (67) zum Erfassen von Druckwerten des Drucks im um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) umfasst.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 7th characterized in that it comprises a pressure sensor (67) for detecting pressure values of the pressure in the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) located around the refrigerant circuit (3). Kälteanlage (1) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Störungsdetektionseinrichtung (47) ausgebildet zum Detektieren einer Störung der Kälteanlage (1) bei einem vom Drucksensor (67) erfassten Druckwert über einem vorgegeben oberen Schwellenwert umfasst.Refrigeration system (1) Claim 8 characterized in that it comprises a fault detection device (47) designed to detect a fault in the refrigeration system (1) at a pressure value detected by the pressure sensor (67) above a predetermined upper threshold value. Kälteanlage (1) nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Störungsdetektionseinrichtung (47) zum Detektieren einer Störung der Kälteanlage (1) bei einem vom Drucksensor (67) erfassten Druckwert unter einem vorgegeben unteren Schwellenwert ausgebildet ist.Refrigeration system (1) Claim 8 or 9 characterized in that the malfunction detection device (47) is designed to detect a malfunction of the refrigeration system (1) at a pressure value detected by the pressure sensor (67) below a predetermined lower threshold value. Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass das gasdichte Gehäuse (37) für einen Maximaldruck von mindestens 6 bar ausgelegt ist.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 10 characterized in that the gas-tight housing (37) is designed for a maximum pressure of at least 6 bar. Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gassensor (45) zum Detektieren von aus dem Kältemittelkreislauf (3) ausgetretenem Kältemittel im um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) umfasst und sie eine Störungsdetektionseinrichtung (47) ausgebildet zum Detektieren einer Störung der Kälteanlage (1) bei einer vom Gassensor (45) detektierten Konzentration von Kältemittel über einen vorgegeben Schwellenwert umfasst.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 11 characterized in that it comprises a gas sensor (45) for detecting refrigerant escaping from the refrigerant circuit (3) in the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) around the refrigerant circuit (3) and it forms a fault detection device (47) for detecting a fault in the refrigeration system (1) when the concentration of refrigerant detected by the gas sensor (45) is above a predetermined threshold value. Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet das die erste Pumpe (15) und/oder die zweite Pumpe (53) mit im Innenraum des gasdichten Gehäuses (37) angeordnet ist/sind.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 12 characterized in that the first pump (15) and / or the second pump (53) is / are arranged in the interior of the gas-tight housing (37). Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass das gasdichte Gehäuse (37) aus Metall, wie insbesondere Aluminium oder Stahlblech, besteht.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 13th characterized in that the gas-tight housing (37) consists of metal, such as in particular aluminum or sheet steel. Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Tank (63) für Inertgas und eine über ein regelbares Einlassventil (38) gasdicht verschließbare als Einlass (39) für Inertgas vom Tank (63) in den um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) ausgebildete Leitung umfasst.Refrigeration system (1) after one of the Claims 1 to 14th characterized in that it has a tank (63) for inert gas and a gas-tight sealable via a controllable inlet valve (38) as an inlet (39) for inert gas from the tank (63) into the area (41) of the interior around the refrigerant circuit (3) of the gas-tight housing (37) comprises line formed. Kälteanlage (1) nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zum Teil im Innenraum des gasdichten Gehäuses (37) ein weiteren Kältemittelkreislauf (81) für ein Inertgas, wie insbesondere CO2, als sein Kältemittel angeordnet ist, und aus diesem weiteren Kältemittelkreislauf (81) ein mit einem regelbaren Einlassventil (38) gasdicht verschließbarer Einlass (39) für dieses Kältemittel in den um den ersten Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) existiert.Refrigeration system (1) Claim 1 to 14th characterized in that a further refrigerant circuit (81) for an inert gas, such as in particular CO 2 , is arranged as its refrigerant, at least in part in the interior of the gas-tight housing (37), and from this further refrigerant circuit (81) a controllable inlet valve ( 38) there is a gas-tight closable inlet (39) for this refrigerant in the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) located around the first refrigerant circuit (3). Kälteanlage (1) nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuerung (65) umfasst, die ausgebildet ist, das regelbare Einlassventil (38) abhängig vom Drucksensor (67) erfassten Druck im um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) zu steuern.Refrigeration system (1) Claim 15 or 16 characterized in that it comprises a controller (65) which is designed to control the controllable inlet valve (38) as a function of the pressure sensor (67) detected pressure in the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) located around the refrigerant circuit (3) to control. Bodengebundenes Fahrzeug (10), wie insbesondere ein Schienen- oder Straßenfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 umfasst.Ground-based vehicle (10), such as in particular a rail or road vehicle, characterized in that it has a refrigeration system (1) according to one of the Claims 1 to 17th includes. Verfahren für die Sicherheit einer Kälteanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 gekennzeichnet durch die Schritte a) des Befüllens (100, 200) des um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) mit Inertgas bis zu einem vorgegeben Sollwert des Drucks, b) des Überwachens (110, 210) der Konzentration von Kältemittel und/oder des Drucks im mit Inertgas befüllten um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37), und c) des Detektierens (130, 240) einer Störung, wenn ein Druckwert bei überwachtem Druck über einem vorgegebenen oberen Schwellenwert oder die Konzentration bei überwachter Konzentration des Kältemittels über einem vorgegebenen Schwellenwert der Konzentration liegt.Procedure for the safety of a refrigeration system (1) according to one of the Claims 1 to 17th characterized by the steps a) of filling (100, 200) the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) located around the refrigerant circuit (3) with inert gas up to a predetermined desired value of the pressure, b) of monitoring (110, 210) the concentration of refrigerant and / or the pressure in the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) filled with inert gas around the refrigerant circuit (3), and c) the detection (130, 240) of a fault if a Pressure value with monitored pressure above a predetermined upper threshold value or the concentration with monitored concentration of the refrigerant is above a predetermined threshold value of the concentration. Verfahren nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) (130, 240) dann auch eine Störung detektiert wird, wenn ein Druckwert bei überwachtem Druck unter einem vorgegeben unteren Schwellenwert liegt.Procedure according to Claim 19 characterized in that in step c) (130, 240) a fault is then also detected if a pressure value is below a predetermined lower threshold value at the monitored pressure. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20 gekennzeichnet durch die weiteren Schritte d) des Ausschaltens (140) des Betriebs der Kälteanlage (1), sofern diese in Betrieb ist, bei in Schritt c) (130, 240) detektierter Störung, e) des Ablassens (150) des Gases aus dem um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) in gesicherte Umgebung bei in Schritt c) (130, 240) detektierter Störung, f) des Überprüfens (160) des Kältemittelkreislaufs (3) auf ein Leck, g) des Reparierens (180) von gegebenenfalls gefundenem/n Leck/s, und h) des Befüllens (190) des um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereichs (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37) wieder mit Inertgas bis zum vorgegeben Sollwert des Drucks.Procedure according to Claim 19 or 20th characterized by the further steps d) of switching off (140) the operation of the refrigeration system (1), provided that it is in operation, in the event of a fault detected in step c) (130, 240), e) releasing (150) the gas from the around the refrigerant circuit (3) located area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) in a secure environment in the event of a malfunction detected in step c) (130, 240), f) checking (160) the refrigerant circuit (3) for a leak , g) repairing (180) any leak / s found, and h) filling (190) the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) located around the refrigerant circuit (3) with inert gas again up to specified setpoint of the pressure. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch die Zwischenschritte nach Schritt b) (110, 210) aa) des Detektierens (220) eines erniedrigten Drucks, wenn ein Druckwert bei überwachtem Druck in einem Bereich zwischen einem vorgegebenen Zwischenwert und dem dazu niedrigeren unteren Schwellenwert liegt, und dann bb) des zumindest für ein Zeitintervall Öffnens (250) des Einlassventils (38) eines Einlasses (39) von Inertgas in den um den Kältemittelkreislauf (3) befindlichen Bereich (41) des Innenraums des gasdichten Gehäuses (37).Procedure according to Claim 20 or 21st , characterized by the intermediate steps after step b) (110, 210) aa) the detection (220) of a reduced pressure if a pressure value at monitored pressure is in a range between a predetermined intermediate value and the lower lower threshold value, and then bb) opening (250) the inlet valve (38) of an inlet (39) of inert gas into the area (41) of the interior of the gas-tight housing (37) around the refrigerant circuit (3) at least for a time interval.
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