DE102010034111A1 - Refrigerant circuit integrated air conditioner for cooling passenger cabin of hybrid vehicle, has expansion device with thermal energy exchanging cooling device on high pressure side of circuit for additional cooling of refrigerant - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf, welche wenigstens zwei, als Kondensator und als Verdampfer ausgebildete Wärmetauscher sowie wenigstens eine Verdichtereinrichtung und zumindest eine Expansionseinrichtung sowie wenigstens eine weitere Kühleinrichtung aufweist.The present invention relates to a motor vehicle air conditioning system having a refrigerant circuit which has at least two heat exchangers configured as a condenser and as an evaporator and at least one compressor device and at least one expansion device and at least one further cooling device.
Hintergrundbackground
Es sind im Stand der Technik sogenannte klimaanlageninterne Wärmetauscher bekannt, welche zum Beispiel einen zwischen Verdampfer und Kompressor liegenden Abschnitt der Niederdruckseite eines Kältemittelkreislaufs mit einem zwischen Kondensator und Expansionseinrichtung liegenden Abschnitt der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs thermisch koppeln. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise das vom Verdampfer zum Kompressor strömende, vergleichsweise kalte Kältemittel zur Kühlung des der Expansionseinrichtung auf der Hochdruckseite zugeführten, vergleichsweise warmen Kältemittels Verwendung finden.In the prior art, so-called internal-climate heat exchangers are known, which, for example, thermally couple a section of the low-pressure side of a refrigerant circuit located between evaporator and compressor with a section of the high-pressure side of the refrigerant circuit located between condenser and expander. In this way, for example, the comparatively cold refrigerant flowing from the evaporator to the compressor can be used for cooling the comparatively warm refrigerant supplied to the expansion device on the high-pressure side.
Aus der
Dieser bildet einen gemeinsamen Abschnitt der von flüssigem Kältemittel unter hohem Druck durchströmten Kältemittel-Hochdruckleitung und der von gasförmigem Kältemittel mit niedrigem Druck durchströmten Sauggasleitung. Der Verdunstungs-Wärmeüberträger dient hierbei dazu, das flüssige Kältemittel in der Hochdruckleitung durch Wärmeaustausch mit verdunstendem Kondenswasser einerseits und dem Sauggas in der Sauggasleitung andererseits zu unterkühlen.This forms a common portion of the high-pressure liquid refrigerant flowing through high-pressure refrigerant line and the gaseous refrigerant flowing through low pressure suction gas line. The evaporation heat exchanger is used here to subcool the liquid refrigerant in the high pressure line by heat exchange with evaporating condensate on the one hand and the suction gas in the suction gas line on the other hand.
Der bekannte Wärmeüberträger stellt insoweit eine zweifache thermische Kopplung, nämlich zum einen zwischen Sauggasleitung und Hochdruckleitung und zum anderen zwischen Hochdruckleitung mit verdunstendem Kondenswasser zur Verfügung.The known heat exchanger provides so far a two-fold thermal coupling, namely on the one hand between the suction gas line and the high pressure line and on the other hand between the high pressure line with evaporating condensation available.
Hierbei ist es unvermeidlich, dass die Verdunstungsstruktur auch mit der Sauggasleitung thermisch gekoppelt ist. Folglich wird nicht nur der relativ warme Hochdruckabschnitt sondern auch der bereits relativ kalte Niederdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs vom Kondenswasser des Verdampfers weiter abgekühlt. Auch wird bei der bekannten Ausgestaltung die vergleichsweise warme oder heiße Hochdruckleitung bereits eingangs des Verdunstungs-Überträgers mit Kondenswasser beaufschlagt, welches jedoch je nach Betriebszustand des Fahrzeugs unter Umständen nur begrenzt zur Verfügung steht.In this case, it is inevitable that the evaporation structure is thermally coupled with the suction gas line. Consequently, not only the relatively warm high-pressure section but also the already relatively cold low-pressure section of the refrigerant circuit is further cooled by the condensate of the evaporator. Also, in the known embodiment, the comparatively warm or hot high-pressure line already at the beginning of the evaporation transmitter is subjected to condensation, which, however, depending on the operating condition of the vehicle may be limited.
Es ist demgegenüber Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kraftfahrzeug-Klimaanlage bereitzustellen, welche im Betrieb der Anlage, etwa an einem Verdampfer anfallendes Kondenswasser effizienter zur Unterkühlung des Kältemittels nutzbar macht. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine hinsichtlich ihres benötigten Bauraums optimierte Kraftfahrzeug-Klimaanlage zu schaffen, die zudem mit möglichst geringem Montageaufwand und Herstellungskosten implementierbar ist.It is accordingly an object of the present invention to provide an improved motor vehicle air-conditioning system which, during operation of the system, makes it possible, for example, to use condensate accumulating on an evaporator more efficiently for subcooling the refrigerant. Furthermore, it is an object of the invention to provide an optimized in terms of their required space motor vehicle air conditioning, which is also implemented with minimal installation effort and manufacturing costs.
Erfindunginvention
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage gemäß Patentanspruch 1 sowie mit einem Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 14 gelöst. Einzelne vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand jeweils abhängiger Patentansprüche.The object underlying the invention is achieved with a motor vehicle air conditioning system according to claim 1 and with a motor vehicle according to
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Klimaanlage weist einen Kältemittelkreislauf auf, in welchem wenigstens zwei, als Kondensator und als Verdampfer ausgebildete Wärmetauscher sowie wenigstens eine Verdichtereinrichtung und zumindest eine Expansionseinrichtung vorgesehen sind. Der Kältemittelkreislauf weist eine stromabwärts der Verdichtereinrichtung liegende Hochdruckseite und eine stromabwärts der Expansionseinrichtung liegende Niederdruck-Seite auf. Entsprechend der thermodynamischen Eigenschaften des verwendeten und im Kältemittelkreislauf zirkulierenden Kältemittels, weist dieses auf der Hochdruckseite eine höhere Temperatur als auf der Niederdruckseite auf.The motor vehicle air conditioning system according to the invention has a refrigerant circuit in which at least two heat exchangers configured as a condenser and as an evaporator and at least one compressor device and at least one expansion device are provided. The refrigerant circuit has a high-pressure side located downstream of the compressor device and a low-pressure side located downstream of the expansion device. According to the thermodynamic properties of the refrigerant used and circulating in the refrigerant circuit, it has a higher temperature on the high pressure side than on the low pressure side.
Dementsprechend kann über den hochdruckseitig vorgesehenen Kondensator thermische Energie an die Umgebung abgegeben und über den typischerweise einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs zugeordneten niederdruckseitigen Verdampfer thermische Energie aufgenommen werden. Auf diese Art und Weise wird z. B. die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs gekühlt.Accordingly, thermal energy can be released to the environment via the condenser provided on the high pressure side and thermal energy can be absorbed via the low-pressure side evaporator typically associated with a passenger compartment of the vehicle. In this way, z. B. the passenger compartment of the motor vehicle cooled.
Zur Verbesserung der Effizienz und Kühlleistung der Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist zur zusätzlichen Kühlung des Kältemittels eine weitere Kühleinrichtung vorgesehen, die im Kältemittelkreislauf der Expansionseinrichtung vorgelagert in thermischer Energie austauschender Art und Weise ausschließlich mit der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs thermisch gekoppelt ist.To improve the efficiency and cooling performance of the motor vehicle air conditioning system, a further cooling device is provided for additional cooling of the refrigerant, which in the Refrigerant circuit of the expansion device upstream in thermal energy exchange manner is thermally coupled exclusively to the high pressure side of the refrigerant circuit.
Das heißt, die Kühleinrichtung hat keinen Einfluss auf die Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufs. Bevorzugt kann hierbei vorgesehen werden, dass die Kühleinrichtung durch Zufuhr eines außerhalb des Kältemittelkreislaufs befindlichen Kühlmittels aktiv gekühlt wird.That is, the cooling device has no influence on the low-pressure side of the refrigerant circuit. In this case, it can preferably be provided that the cooling device is actively cooled by supplying a coolant located outside the refrigerant circuit.
Indem die Kühleinrichtung ausschließlich mit der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs thermisch gekoppelt ist, kann die gesamte ”Kühlleistung” der Kühleinrichtung dem ”Unterkühlen” des der Expansionseinrichtung zuzuführenden Kältemittels verwendet werden.By virtue of the fact that the cooling device is thermally coupled exclusively to the high pressure side of the refrigerant circuit, the entire "cooling capacity" of the cooling device can be used for "subcooling" the refrigerant to be supplied to the expansion device.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist hierbei vorgesehen, dass die Kühleinrichtung als Wärmetauscher ausgebildet ist, der mit Kondenswasser gespeist wird, welches im Betrieb der Klimaanlage an ihrem zumindest einen Verdampfer anfällt. Insoweit ist am Verdampfer eine Kondenswasser-Sammeleinrichtung vorgesehen, von der aus über eine separate Zuleitung relativ kaltes Kondenswasser der Kühleinrichtung zuführbar ist.According to a first advantageous embodiment, it is provided that the cooling device is designed as a heat exchanger, which is fed with condensate, which accumulates in the operation of the air conditioner at its at least one evaporator. In that regard, a condensate collection device is provided on the evaporator, from which a relatively cold condensation water can be fed to the cooling device via a separate supply line.
Es ist hierbei ferner vorgesehen, dass die Kühleinrichtung für einen rein konvektiven und/oder auf Wärmeleitung beruhenden Wärmeaustausch zwischen Kältemittel und Kondenswasser ausgebildet ist. Das heißt die zusätzliche Kühleinrichtung für das Kältemittel ist in sich geschlossen ausgebildet und weist jeweils einen Zu- und einen Ablauf sowohl für das Kondenswasser als auch für das der Expansionseinrichtung zuzuführende Kältemittel auf. Das zu kühlenden Kältemittel und das Kondenswasser durchmischen sich hierbei nicht sondern stehen über eine Leitungs- oder Behälterwandung der Kühleinrichtung in wärmeleitendem thermischem Kontakt miteinander.It is further provided that the cooling device is designed for a purely convective and / or based on heat transfer heat exchange between refrigerant and condensate. That is, the additional cooling device for the refrigerant is self-contained and has in each case an inlet and a drain both for the condensed water and for the expansion device to be supplied to the refrigerant. The refrigerant to be cooled and the condensate do not mix in this case but are connected via a conduit or container wall of the cooling device in thermally conductive thermal contact with each other.
Anders als bei einem Verdunstungskühler, wie z. B. in der
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kühleinrichtung stromabwärts eines Kondensators und damit auch stromabwärts der Verdichtereinrichtung im Kältemittelkreislauf angeordnet ist. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem dritten Wärmetauscher versehen, welcher einen zwischen Kondensator und Expansionseinrichtung liegenden Bereich der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs thermisch mit einem zwischen Verdampfer und Verdichter liegenden Bereich der Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufs koppelt. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise das vom Verdampfer zum Kompressor strömende, vergleichsweise kalte Kältemittel zur Unterkühlung bzw. Abkühlung des vom Kondensator zum Expansionsventil strömenden und vergleichsweise heißen oder warmen Kältemittels verwendet werden.According to a further preferred embodiment, it is provided that the cooling device is arranged downstream of a condenser and thus also downstream of the compressor device in the refrigerant circuit. According to a further advantageous refinement, the motor vehicle air conditioning system is provided with a third heat exchanger which thermally couples a region of the high-pressure side of the refrigerant circuit located between the condenser and expansion device with a region of the low-pressure side of the refrigerant circuit lying between evaporator and compressor. In this way, for example, the comparatively cold refrigerant flowing from the evaporator to the compressor can be used for subcooling or cooling the refrigerant flowing from the condenser to the expansion valve and having a comparatively hot or warm refrigerant.
Es erweist sich hierbei als vorteilhaft, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung die zusätzliche Kühleinrichtung stromabwärts des dritten Wärmetauschers mit der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs thermisch gekoppelt als auch stromabwärts des dritten Wärmetauschers im Kältemittelkreislauf angeordnet ist. Die Verwendung des dritten Wärmetauschers als auch der zusätzlichen, mit Kondenswasser zu beaufschlagenden Kühleinrichtung kann insgesamt die Effizienz der Kraftfahrzeug-Klimaanlage verbessern. Der dritte Wärmetauscher kühlt nämlich das aus dem Kondensator zur Expansionseinrichtung strömende Kältemittel auf zum Beispiel ein erstes Temperaturniveau ab, welches in der Regel höher als die Temperatur des Kondenswassers ist.It proves to be advantageous if according to a further embodiment, the additional cooling device downstream of the third heat exchanger with the high pressure side of the refrigerant circuit is thermally coupled and downstream of the third heat exchanger in the refrigerant circuit is arranged. The use of the third heat exchanger as well as the additional condensing device to be acted upon cooling device can improve the overall efficiency of the automotive air conditioning. Namely, the third heat exchanger cools the refrigerant flowing out of the condenser to the expansion device to, for example, a first temperature level, which is usually higher than the temperature of the condensed water.
Mit Hilfe der dem dritten Wärmetauscher nachgeschalteten zusätzlichen Kühleinrichtung kann das über den dritten Wärmetauscher bereits abgekühlte Kältemittel hochdruckseitig weiter unter das erste Temperaturniveau abgekühlt werden. Es wird insoweit eine serielle und stufenweise Abkühlung der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs, nämlich zunächst mit einem dritten Wärmetauscher und diesem nachgeschaltet mittels der Kühleinrichtung verwirklicht.With the aid of the additional cooling device arranged downstream of the third heat exchanger, the refrigerant, which has already been cooled via the third heat exchanger, can be cooled further below the first temperature level on the high pressure side. In this respect, a serial and stepwise cooling of the high-pressure side of the refrigerant circuit, namely first with a third heat exchanger and downstream of the same by means of the cooling device, is realized.
Das vergleichsweise kalte und am Verdampfer im Betrieb der Klimaanlage anfallende Kondenswasser wird somit ausschließlich zum Ab- oder Unterkühlen des bereits auf ein erstes Temperaturniveau mittels des dritten Wärmetauschers abgekühlten Kältemittels verwendet.The comparatively cold condensate occurring at the evaporator during operation of the air conditioning system is thus used exclusively to cool or cool the refrigerant which has already been cooled to a first temperature level by means of the third heat exchanger.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass der dritte Wärmetauscher und/oder dass die Kühleinrichtung als rohrförmiger Wärmetauscher mit jeweils einem Innenrohr und einem, das Innenrohr unter Bildung eines durchströmbaren Zwischenraums radial umschließenden Außenrohr ausgebildet sind. Der dritte Wärmetauscher und/oder die Kühleinrichtung können insoweit als sogenannte Koaxial-Rohr-Wärmetauscher ausgebildet sein, wobei die jeweils miteinander thermische Energie austauschenden Medien den jeweiligen Wärmetauscher in entgegengesetzter Richtung durchströmen.According to a further preferred embodiment, it is further provided that the third heat exchanger and / or that the cooling device as a tubular heat exchanger, each with an inner tube and a, the inner tube to form a permeable space radially enclosing outer tube are formed. The third heat exchanger and / or the cooling device can be designed in this respect as so-called coaxial tube heat exchangers, which in each case with each other thermal energy-exchanging media flow through the respective heat exchanger in the opposite direction.
Für den dritten Wärmetauscher kann beispielsweise vorgesehen werden, dass das Innenrohr der Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufs und der zwischen Innen- und Außenrohr gebildete Zwischenraum der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs zugeordnet sind.For the third heat exchanger can be provided, for example, that the inner tube of the low pressure side of the refrigerant circuit and the space formed between the inner and outer tube of the high pressure side of the refrigerant circuit are assigned.
Für eine Ausgestaltung der Kühleinrichtung in Form eines Koaxialrohr-Wärmetauschers kann sich hingegen auch eine Ausgestaltung als vorteilhaft erweisen, bei welcher das Innenrohr der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs zugeordnet ist und der zwischen Innen- und Außenrohr gebildete Zwischenraum mit dem am zumindest einen Verdampfer anfallenden Kondenswasser beaufschlagt wird.For an embodiment of the cooling device in the form of a coaxial tube heat exchanger, however, a configuration may prove advantageous in which the inner tube is assigned to the high pressure side of the refrigerant circuit and the intermediate space formed between the inner and outer tube is applied to the condensate accumulating on at least one evaporator ,
Alternativ hierzu ist jedoch auch eine umgekehrte Konfiguration denkbar, bei welcher der radial außenliegende Zwischenraum mit dem Kältemittel und das Innenrohr mit Kondenswasser beaufschlagt wird.Alternatively, however, a reverse configuration is conceivable in which the radially outer intermediate space with the refrigerant and the inner tube is subjected to condensation.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Klimaanlage sind zumindest zwei strömungstechnisch miteinander parallel geschaltete Verdampfer mit jeweils einer vorgelagerten Expansionseinrichtung vorgesehen. Dabei ist die Kühleinrichtung zumindest einer der Expansionseinrichtungen vorgelagert. Sie ist ferner mit zumindest einem der Verdampfer zur Aufnahme von verdampferseitigem Kondenswasser strömungstechnisch verbunden. Gleichermaßen kann hierbei vorgesehen werden, dass jede der Expansionseinrichtungen mit einer eigens hierfür vorgesehenen Kühleinrichtung versehen wird.According to a further preferred embodiment of the air conditioner, at least two evaporators connected in parallel with each other in terms of flow technology are provided, each with an upstream expansion device. In this case, the cooling device is disposed upstream of at least one of the expansion devices. It is also fluidically connected to at least one of the evaporator for receiving evaporator-side condensate. Likewise, it can be provided that each of the expansion devices is provided with a cooling device specially provided for this purpose.
Auch ist denkbar, die Kühleinrichtung stromaufwärts einer Verzweigung der zu den beiden Verdampfern führenden Kältemittelleitung anzuordnen. Es ist ferner möglich, dass eine oder mehrere Kühleinrichtungen jeweils mit einem oder mit mehreren Verdampfern zur Zufuhr von am jeweiligen Verdampfer anfallenden Kondenswasser strömungstechnisch verbunden ist, bzw. sind.It is also conceivable to arrange the cooling device upstream of a branch of the refrigerant line leading to the two evaporators. It is also possible for one or more cooling devices to be fluidly connected to one or more evaporators for supplying condensate water accumulating at the respective evaporator, respectively.
Nach einer weiterführenden Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass die zumindest eine Kühleinrichtung über eine kondenswasserführende Leitung permanent mit dem zumindest einen Verdampfer verbunden ist. Auf eine die Kondenswasserzufuhr regelnde Einrichtung kann hierbei verzichtet werden, da die Temperatur des anfallenden Kondenswassers stets geringer als die Temperatur des der Kühleinrichtung zugeführten Kältemittels ist.According to a further embodiment, it is further provided that the at least one cooling device is permanently connected to the at least one evaporator via a line leading to condensation. In this case, it is possible to dispense with a device controlling the condensation water supply, since the temperature of the accumulating condensation water is always lower than the temperature of the coolant supplied to the cooling device.
Insoweit kann über die Kondenswasser-Anbindung des Kältemittelkreislaufs stets eine Verbesserung der Effizienz und eine Leistungssteigerung der Klimaanlage erreicht werden.In that regard, an improvement in the efficiency and an increase in the performance of the air conditioning system can always be achieved via the condensate connection of the refrigerant circuit.
Bevorzugt ist die Kondenswasser führende Leitung thermisch isoliert ausgebildet und z. B. mit einer thermischen Isolierung versehen. Hierdurch kann das am Verdampfer anfallende Kondenswasser möglichst kalt der Kühleinrichtung zugeführt werden. Thermische Verluste im Zuge des Kondenswassertransports können somit verringert werden.Preferably, the condensed water leading line is formed thermally insulated and z. B. provided with a thermal insulation. As a result, the condensate occurring at the evaporator can be supplied as cold as possible to the cooling device. Thermal losses in the course of condensed water transport can thus be reduced.
Weiterhin ist in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass die Kühleinrichtung einen Kondenswasserablauf aufweist, über welchen das vom Verdampfer zugeführte Kondenswasser kontrolliert abgeführt werden kann.Furthermore, it is provided in a preferred embodiment that the cooling device has a condensate discharge, via which the condensation water supplied from the evaporator can be removed in a controlled manner.
Es erweist sich ferner von Vorteil, wenn zwischen der wenigstens einen Kühleinrichtung und dem zumindest einen Verdampfer eine Pumpe zur Zufuhr von Kondenswasser an die Kühleinrichtung vorgesehen ist. Eine derartige Ausgestaltung erweist sich bei solchen Einbauverhältnissen im Kraftfahrzeug als vorteilhaft, wenn die Kühleinrichtung nicht unterhalb des Höhenniveaus des Verdampfers bzw. seines Kondenswasser-Auslasses angeordnet werden kann. Die Pumpe ermöglicht hierbei einen Höhenausgleich und eine weitaus flexible sowie variable Anordnung von Kühleinrichtung und Verdampfer zueinander, zumindest was deren Anordnung in Fahrzeughochrichtung anbelangt.It is also advantageous if between the at least one cooling device and the at least one evaporator, a pump for supplying condensate to the cooling device is provided. Such a design proves to be advantageous in such installation conditions in the motor vehicle when the cooling device can not be arranged below the height level of the evaporator or its condensate outlet. The pump allows this a height compensation and a highly flexible and variable arrangement of cooling device and evaporator to each other, at least as far as their arrangement in the vehicle vertical direction.
Die Pumpe ist bevorzugt mit einer Steuerung versehen, die in Abhängigkeit der Temperatur und/oder des Kondenswasserstandes in einem verdampferseitigen Auffangbehälter die Zufuhr des Kondenswassers zur Kühleinrichtung regelt.The pump is preferably provided with a control which regulates the supply of condensate to the cooling device in dependence on the temperature and / or the condensate level in an evaporator-side collecting container.
Bei Ausgestaltungen der Klimaanlage, bei welcher die Kühleinrichtung unterhalb des Verdampferniveaus liegt, kann der Transport des am Verdampfer anfallenden Kondenswassers zur Kühleinrichtung rein schwerkraftbedingt erfolgen.In embodiments of the air conditioner, in which the cooling device is below the evaporation level, the transport of condensate water arising at the evaporator to the cooling device can be effected purely by gravity.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Klimaanlage mit zumindest zwei Verdampfern ist ferner vorgesehen, dass zumindest einer der Verdampfer zur Kühlung einer Fahrzeugbatterie ausgebildet ist. Eine derartige, mehrere Verdampfer aufweisende Klima- oder Kälteanlage kann insbesondere bei Hybrid-Fahrzeugen Verwendung finden, wobei einer der Verdampfer beispielsweise zur Kühlung der Fahrgastzelle und der weitere Verdampfer etwa zur Kühlung der Fahrzeugbatterie ausgebildet und dementsprechend verteilt im Kraftfahrzeug angeordnet sind.According to a further preferred embodiment of the air conditioning system with at least two evaporators is further provided that at least one of the evaporator is designed for cooling a vehicle battery. Such, multiple evaporator having air conditioning or refrigeration system can be used in particular in hybrid vehicles, one of the evaporator, for example, for cooling the passenger compartment and the other evaporator designed for cooling the vehicle battery and distributed accordingly in the motor vehicle.
Je nach geforderter Kühlleistung und des im Betrieb der Klimaanlage an den einzelnen Verdampfern anfallenden Kondenswassers können hierbei mehrere, jeweils separate Zweige des Kältemittelkreislaufs kühlende Kühleinrichtungen, entweder mit einem oder sogar mit mehreren Verdampfern zur Zufuhr anfallenden Kondenswassers gekoppelt werden. Depending on the required cooling capacity and the condensate water accumulating in the operation of the air conditioning system at the individual evaporators, a plurality of cooling devices, each cooling separate branches of the refrigerant circuit, can be coupled either with one or even with several evaporators for the supply of condensate.
Die Erfindung ermöglicht eine Effizienz- und Leistungssteigerung einer Kraftfahrzeugklimaanlage indem sie die im Kondenswasser „gespeicherte Kälteenergie” nutzbar macht und zur Unterkühlung des Kältemittels stromaufwärts einer Expansionseinrichtung verwendet.The invention makes it possible to increase the efficiency and performance of a motor vehicle air conditioning system by utilizing the "stored refrigeration energy" in the condensed water and to use it for subcooling the refrigerant upstream of an expansion device.
In einem weiteren unabhängigen Aspekt betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug, welches mit einer zuvor beschriebenen Klimaanlage ausgestattet ist.In a further independent aspect, the invention further relates to a motor vehicle which is equipped with an air conditioning system described above.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigen hierbei:Other objects, features and advantageous applications of the invention will become apparent in the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. It show here:
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Die in
Durch die an der Expansionseinrichtung
Stromabwärts des Verdampfers
Stromabwärts des dritten, internen Wärmetauschers
Die zusätzliche Kühleinrichtung
Indem die Kühleinrichtung
Die weitere, in
Wie in
In Abwandlung hiervon ist denkbar, auch der Expansionseinrichtung
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.The illustrated embodiments show only possible embodiment of the invention to which further numerous variants are conceivable and within the scope of the invention. The exemplary embodiments shown are in no way to be construed as limiting the scope, applicability or configuration possibilities of the invention. The present description merely shows the person skilled in the art a possible implementation of an exemplary embodiment according to the invention. Thus, the most varied modifications can be made to the function and arrangement of elements described without thereby abandoning the scope of protection or its equivalents as defined by the following claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Klimaanlageair conditioning
- 1212
- Kompressorcompressor
- 1414
- Kondensatorcapacitor
- 1616
- Wärmetauscherheat exchangers
- 1818
- Expansionseinrichtungexpander
- 2020
- Kühleinrichtungcooling device
- 2121
- Kondenswasser-ZuleitungCondensate supply line
- 2222
- VerdampferEvaporator
- 2323
- Kondenswasser-ZuleitungCondensate supply line
- 2424
- HochdruckleitungHigh-pressure line
- 2626
- NiederdruckleitungLow-pressure line
- 2828
- Expansionseinrichtungexpander
- 3030
- Klimaanlageair conditioning
- 3232
- VerdampferEvaporator
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1613684 A1 [0003] DE 1613684 A1 [0003]
- DE 19613684 A1 [0016] DE 19613684 A1 [0016]
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010034111A DE102010034111A1 (en) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Refrigerant circuit integrated air conditioner for cooling passenger cabin of hybrid vehicle, has expansion device with thermal energy exchanging cooling device on high pressure side of circuit for additional cooling of refrigerant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010034111A DE102010034111A1 (en) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Refrigerant circuit integrated air conditioner for cooling passenger cabin of hybrid vehicle, has expansion device with thermal energy exchanging cooling device on high pressure side of circuit for additional cooling of refrigerant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102010034111A1 true DE102010034111A1 (en) | 2012-02-16 |
Family
ID=45528224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102010034111A Withdrawn DE102010034111A1 (en) | 2010-08-12 | 2010-08-12 | Refrigerant circuit integrated air conditioner for cooling passenger cabin of hybrid vehicle, has expansion device with thermal energy exchanging cooling device on high pressure side of circuit for additional cooling of refrigerant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102010034111A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116674350A (en) * | 2023-06-30 | 2023-09-01 | 上汽通用汽车有限公司 | Air conditioner heat management device and vehicle |
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-
2010
- 2010-08-12 DE DE102010034111A patent/DE102010034111A1/en not_active Withdrawn
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