DE102012008211A1 - Air conditioning apparatus for motor car, has controllable fan that is provided to control moderate temperature airflow through vaporizer and cold storage device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, umfassend – einen von Kältemittel sowie von Temperierluft (40) durchströmbaren Verdampfer (30) und – einen wenigstens von der Temperierluft (40) durchströmbaren Kältespeicher (60), dessen Kältespeichermedium ein PCM-Material (64) enthält, und – ein steuerbares Gebläse (50), mittels dessen der Temperierluftstrom (40) durch den Verdampfer (30) und den Kältespeicher (60) steuerbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der nicht von dem Kältemittel durchströmte Kältespeicher (60) stromabwärts des Verdampfer (30) angeordnet ist. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Steuerungsverfahren für eine derartige Kraftfahrzeugklimaanlage.The invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle, comprising - an evaporator (30) permeable by refrigerant and by tempering air (40) and - a cold accumulator (60) through which at least the temperature control air (40) flows, whose cold accumulation medium is a PCM material ( 64), and - a controllable fan (50), by means of which the tempering air flow (40) through the evaporator (30) and the cold storage (60) is controllable. The invention is characterized in that the cold storage medium (60) through which the refrigerant does not flow is arranged downstream of the evaporator (30). The invention further relates to a control method for such a motor vehicle air conditioning system.
Description
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, umfassend
- – einen von Kältemittel sowie von Temperierluft durchströmbaren Verdampfer und
- – einen wenigstens von der Temperierluft durchströmbaren Kältespeicher, dessen Kältespeichermedium ein PCM-Material enthält, und
- – ein steuerbares Gebläse, mittels dessen der Temperierluftstrom durch den Wärmetauscher und den Kältespeicher steuerbar ist.
- - A permeable by refrigerant and tempering air evaporator and
- - An at least by the tempering air flow-through cold storage, the cold storage medium contains a PCM material, and
- - A controllable fan, by means of which the tempering air flow through the heat exchanger and the cold storage is controllable.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage, umfassend
- – einen von Kältemittel sowie von Temperierluft durchströmbaren Wärmetauscher und
- – einen wenigstens von der Temperierluft durchströmbaren Kältespeicher, dessen Kältespeichermedium ein PCM-Material enthält,
- - A permeable by refrigerant and tempering heat exchanger and
- A cold storage medium through which at least the tempering air can flow, the cold storage medium of which contains a PCM material,
Derartige Klimaanlagen und Steuerungsverfahren sind bekannt aus
Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge haben regelmäßig einen Kältemittelkreis, umfassend einen Klimakompressor, einen kompressorseitigen Wärmetauscher, ein Expansionsorgan und einen Verdampfer, an dem bei Betrieb des Klimakompressors kaltes Kältemittel bereitgestellt wird. Der Verdampfer wird von Temperierluft durchströmt. Hierdurch wird die als Kälteträgermedium dienende Temperierluft abgekühlt und in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen. Typischerweise durchläuft die Temperierluft auf ihrem Weg vom Verdampfer zum Fahrzeuginnenraum noch einen Gegenheiz-Wärmetauscher, mit dem die Temperierluft auf die erwünschte Ausblastemperatur eingestellt werden kann. Der Temperierluftstrom wird von einem steuerbaren Gebläse angetrieben, mit dem die Stärke des Temperierluftstroms einstellbar ist.Automotive air conditioning systems regularly have a refrigerant circuit comprising an air conditioning compressor, a compressor side heat exchanger, an expansion device, and an evaporator to which cold refrigerant is supplied when the air conditioning compressor is operated. The evaporator is flowed through by tempering air. As a result, serving as a refrigerant medium tempering air is cooled and blown into the vehicle interior. Typically, the tempering on its way from the evaporator to the vehicle interior still passes through a counterheating heat exchanger, with which the temperature control can be adjusted to the desired outlet temperature. The tempering air flow is driven by a controllable fan, with which the strength of the Temperierluftstroms is adjustable.
Aus Energiespargründen verfügen moderne Kraftfahrzeuge über eine sogenannte Start/Stopp-Automatik, bei der der Verbrennungsmotor während Stillstandsphasen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise beim Stehen an Ampeln, ausgeschaltet wird. Problematisch ist, dass bei abgestelltem Verbrennungsmotor typischerweise der mechanisch von diesem angetriebene Klimakompressor ebenfalls steht. Dadurch wird die in den Fahrzeuginnenraum strömende Temperierluft nicht mehr entfeuchtet und gekühlt, sodass es insbesondere bei warmem Wetter sehr schnell zu einem Anstieg der Temperatur und Luftfeuchte im Fahrzeuginnenraum kommt. Zur Überwindung dieses Nachteils schlägt die
Nachteilig dabei ist, dass der sogenannte „Cool-Down”, d. h. die Schnellkühlung des Fahrzeuginnenraums, die beispielsweise beim Starten eines durch Abstellen in der Sonne stark aufgeheizten Fahrzeugs einen erheblichen Komfortvorteil bietet, behindert wird. Insbesondere wird die Temperierluft in dem kombinierten Verdampfer/Kältespeicher vom Kältemittel nur mittelbar über das Kältespeichermedium gekühlt, sodass die zum Beladen des Kältespeichers verwendete Kälte nicht zur Kühlung des Temperierluftstroms zur Verfügung steht. Zur Lösung dieses Problems schlägt die genannte Druckschrift vor, nur einen Teil des Verdampfers mit einem Kältespeicher zu kombinieren, sodass im Cool-Down-Fall wenigstens ein Teil des Wärmetauschers zur Verfügung steht, in dem eine unmittelbare Kühlung des Temperierluftstroms erfolgt. Gleichwohl muss die bekannte Lösung als technisch aufwendig, weil konstruktiv kompliziert angesehen werden und erfordert, um eine wirklich effiziente Schnellkühlung zu erreichen, eine vergleichsweise große Auslegung des Klimakompressors, was energetisch nachteilig ist.The disadvantage here is that the so-called "cool-down", d. H. the rapid cooling of the vehicle interior, which offers a considerable comfort advantage, for example, when starting a heavily heated by stopping in the sun vehicle, is hampered. In particular, the temperature control air in the combined evaporator / cold storage is cooled by the refrigerant only indirectly via the cold storage medium, so that the cold used for loading the cold storage is not available for cooling the Temperierluftstroms available. To solve this problem, the cited document proposes to combine only a part of the evaporator with a cold storage, so that at least part of the heat exchanger is available in the cool-down case, in which a direct cooling of the Temperierluftstroms. Nevertheless, the known solution must be regarded as technically complex, because constructively complicated and requires, in order to achieve a really efficient rapid cooling, a comparatively large design of the air conditioning compressor, which is energetically disadvantageous.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage sowie ein Steuerungsverfahren hierfür zur Verfügung zu stellen, die bei vereinfachter Konstruktion sowohl eine effektive Überbrückung von Klimakompressor-Ausfallzeiten als auch eine effiziente Schnellkühlung ermöglichen. It is the object of the present invention to provide a motor vehicle air conditioning system and a control method therefor, which, with a simplified design, allow both effective bridging of air compressor compressor downtime and efficient rapid cooling.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der nicht von dem Kältemittel durchströmte Kältespeicher stromabwärts des Verdampfers angeordnet ist.This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the non-flowed through the refrigerant cold storage is arranged downstream of the evaporator.
Die Aufgabe wird weiter in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 6 dadurch gelöst, dass der den Verdampfer durchsetzende Temperierluftstrom bis zur erstmaligen Erreichung der Zieltemperatur des Fahrzeuginnenraums so stark eingestellt wird, dass die Temperatur der Temperierluft im Bereich des stromabwärts des Verdampfers angeordneten Kältespeichers die Phasenübergangstemperatur des Kältespeichermediums nicht unterschreitet.The object is further achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 6, characterized in that the tempering air flow passing through the evaporator is set so strong until the target temperature of the vehicle interior is reached for the first time that the temperature of the tempering air in the region of the cold accumulator arranged downstream of the evaporator Phase transition temperature of the cold storage medium does not fall below.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Zentrale Voraussetzung für die Wirksamkeit der Erfindung ist zunächst die funktionale und räumliche Trennung zwischen dem Kältespeicher und dem Verdampfer. Hierdurch wird erreicht, dass der Temperierluftstrom im Verdampfer unmittelbar von dem Kältemittel gekühlt werden kann. Dem Kältemittel wird insbesondere keine Kälte durch die Beladung des Kältespeichers entzogen. Diese steht vielmehr vollständig zur Kühlung der Temperierluft zur Verfügung. Allerdings bleibt eine gewisse Wärmekopplung des Kältespeichers an den Verdampfer erhalten, nämlich über den Temperierluftstrom, bzgl. dessen der Kältespeicher stromabwärts des Verdampfer angeordnet ist. Mit anderen Worten durchströmt die im Verdampfer gekühlte Temperierluft den stromabwärtigen Kältespeicher, um danach in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen zu werden.Central requirement for the effectiveness of the invention is first the functional and spatial separation between the cold storage and the evaporator. This ensures that the Temperierluftstrom can be cooled directly in the evaporator of the refrigerant. The refrigerant is in particular no cold deprived by the loading of the cold storage. Rather, it is completely available for cooling the tempering air. However, some heat coupling of the cold accumulator to the evaporator is maintained, namely via the tempering air flow, with respect to which the cold accumulator is arranged downstream of the evaporator. In other words, the cooling air cooled in the evaporator flows through the downstream cold storage, in order to be subsequently blown into the vehicle interior.
Hier setzt das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren an. Um zu verhindern, dass dem Temperierluftstrom beim Durchströmen des Kältespeichers durch dessen Beladung Kälte entzogen wird, wird erfindungsgemäß sichergestellt, dass eine Beladung des Kältespeichers unterbleibt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Temperatur des Temperierluftstroms über der Phasenübergangstemperatur des PCM-Materials des Kältespeichers gehalten wird. Dieses durchläuft somit keinen Phasenübergang, der Voraussetzung für eine effektive Speicherbeladung wäre. Allerdings wird dieses Hochhalten der Temperierlufttemperatur nicht durch einen verminderten Wärmeentzug im Verdampfer erreicht. Vielmehr ist erfindungsgemäß vorgesehen, mittels des steuerbaren Gebläses die Stärke des Temperierluftstroms so weit zu erhöhen, dass die in den Temperierluftstrom eingetragene Kälte nicht zur Erreichung der Phasenübergangstemperatur ausreicht. An der insgesamt in den Temperierluftstrom eingetragenen Kältemenge ändert sich jedoch nichts, sodass die Kühlung des Fahrzeuginnenraums nichts an Effizienz verliert. Lediglich Volumen und Geschwindigkeit der in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Temperierluft wird gesteigert.This is where the inventive control method begins. In order to prevent the tempering air stream from being deprived of its coldness when it flows through the cold accumulator, it is ensured according to the invention that loading of the cold accumulator does not occur. This is achieved in that the temperature of the Temperierluftstroms is maintained above the phase transition temperature of the PCM material of the cold accumulator. This therefore does not undergo a phase transition, which would be a prerequisite for an effective memory load. However, this upholding of the Temperierlufttemperatur is not achieved by a reduced heat extraction in the evaporator. Rather, the invention provides, by means of the controllable fan to increase the strength of Temperierluftstroms so far that the registered in the Temperierluftstrom cold is not sufficient to achieve the phase transition temperature. However, nothing changes at the total amount of refrigerant introduced into the tempering air flow, so that the cooling of the vehicle interior loses nothing of its efficiency. Only the volume and speed of the tempering air blown into the vehicle interior is increased.
Ein nachgeordneter Vorteil dieses Verfahrens ist es zudem, dass eine evtl. im Gegenheiz-Wärmetauscher vorgesehene Gegenheizung, die verhindern soll, dass – selbst im Cool-Down-Fall – eine zu kalte, als unkomfortabel empfundene Luft in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, geringer ausfallen kann, sodass der Cool-Down-Vorgang insgesamt effizienter und ressourcenschonender wird.A subordinate advantage of this method is also that a possibly provided in the counter heat exchanger heat exchanger, which should prevent - even in the cool-down case - too cold, perceived as uncomfortable air is blown into the vehicle interior, turn out lower so that the cool-down process becomes more efficient and resource-efficient overall.
Nach dem Cool-Down-Vorgang, d. h. nach dem Erreichen der Zieltemperatur des Fahrzeuginnenraums kann, wie bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, der den Verdampfer durchsetzende Temperierluftstrom soweit reduziert werden, dass die Temperatur der Temperierluft im Bereich des Kältespeichers die Phasenübergangstemperatur des Kältespeichermediums unterschreitet, sodass das Kältespeichermedium unter seine Phasenübergangstemperatur abgekühlt wird und einen Phasenübergang durchläuft. Nach der Schnellabkühlung des Fahrzeuginnenraums hat die Klimaanlage nämlich lediglich noch kleine Temperaturunterschiede zu überwinden bzw. einem kontinuierlichen Kälteverlust entgegen zu wirken. Hierzu bedarf es lediglich eines geringen Anteils der insgesamt zur Verfügung stehenden Kühlleistung. Folglich kann der Klimakompressor mehr Kälte liefern, als zur Kühlung des Fahrzeuginnenraums erforderlich. Diese Überschusskälte kann zum Beladen des Kältespeichers genutzt werden. Hierzu bedarf es keiner Änderungen am eigentlichen Kältemittelkreis. Vielmehr ist es ausreichend, den Temperierluftstrom mittels des steuerbaren Gebläses zu reduzieren. Die unverändert zur Verfügung stehende Gesamtkältemenge reicht dann aus, den reduzierten Temperierluftstrom auf eine Temperatur unterhalb der Phasenübergangstemperatur des Kältespeichermediums abzukühlen. Durchströmt diese gekühlte Temperierluft den Kältespeicher, wird dieser in bekannter Weise durch Phasenübergang aufgeladen. Die dabei abgegebene Wärme wird mit dem Temperierluftstrom in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen. Bei der Ansteuerung des Gebläses ist somit bevorzugt darauf zu achten, dass nicht nur die Phasenübergangstemperatur des Kältespeichermediums unterschritten, sondern die in den Fahrzeuginnenraum eingetragene Kälte insgesamt ausreicht, die dort aktuell anliegenden Kühlungsanforderungen zu erfüllen. Dies sollte jedoch bei vernünftiger Auslegung des Klimakompressors einerseits und des Kältespeichers andererseits stets problemlos möglich sein.After the cool-down process, ie after reaching the target temperature of the vehicle interior, as provided in a preferred embodiment of the invention, the tempering air flow passing through the evaporator can be reduced to such an extent that the temperature of the temperature control air in the region of the cold accumulator falls below the phase transition temperature of the cold storage medium so that the cold storage medium is cooled below its phase transition temperature and undergoes a phase transition. After the rapid cooling of the vehicle interior, the air conditioning has namely only small temperature differences to overcome or counteract a continuous loss of cold. This requires only a small proportion of the total available cooling capacity. As a result, the air conditioning compressor can deliver more refrigeration than required to cool the vehicle interior. This excess cold can be used to load the cold storage. This requires no changes to the actual refrigerant circuit. Rather, it is sufficient to reduce the tempering air flow by means of the controllable fan. The unchanged available total cooling quantity then suffices to cool the reduced tempering air flow to a temperature below the phase transition temperature of the cold storage medium. If this cooled tempering air flows through the cold storage, it is charged in a known manner by phase transition. The heat released during this process is blown out into the vehicle interior with the tempering air flow. In the control of the blower is thus preferably to ensure that not only the phase transition temperature of the cold storage medium falls below, but the registered in the vehicle interior cold altogether sufficient to meet the current cooling requirements there. However, this should be included reasonable design of the air compressor on the one hand and the cold storage on the other hand always be easily possible.
Nach erfindungsgemäßem Cool-Down und anschließendem Aufladen des Kältespeichers befindet sich die Klimaanlage in einem Zustand, der die Überbrückung von kurzfristigen Klimakompressor-Stillstandzeiten erlaubt. So ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass im Fall gestörter Bereitstellung von kaltem Kältemittel zur Durchströmung des Verdampfers, d. h. beispielsweise während der Stopp-Phasen einer Start/Stopp-Automatik, der Temperierluftstrom solange aufrechterhalten wird, bis die Temperatur des Kältespeichermediums dessen Phasenübergangstemperatur wieder übersteigt, d. h. bis der Kältespeicher entladen ist. Ob der Temperierluftstrom, dessen Temperatur und Luftfeuchtigkeit in der Folge schnell ansteigen wird, nach der Speicherentladung weiter aufrechterhalten, abgeschaltet oder reduziert wird, kann vom Fachmann in Ansehung des Einzelfalls im Rahmen der konkreten Auslegung bestimmt werden und ist hier nicht erfindungsrelevant.After cool-down according to the invention and subsequent charging of the cold accumulator, the air conditioner is in a state that allows the bridging of short-term air compressor compressor downtime. Thus, in a further development of the invention, it is provided that in the case of disturbed provision of cold refrigerant for the flow through the evaporator, d. H. For example, during the stop phases of an automatic start / stop, the tempering air flow is maintained until the temperature of the cold storage medium exceeds its phase transition temperature again, d. H. until the cold storage is discharged. Whether the Temperierluftstrom whose temperature and humidity in the sequence will rise rapidly after the memory discharge further maintained, is switched off or reduced, can be determined by the expert in the light of the individual case in the context of the specific interpretation and is not relevant to the invention here.
Um möglichst lange Kompressor-Stillstandzeiten überbrücken zu können, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass im Fall gestörter Bereitstellung von kaltem Kältemittel zur Durchströmung des Verdampfers der Temperierluftstrom reduziert wird. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass es unter Komfortaspekten günstiger ist, aufgrund eines reduzierten Temperierluftstroms eine geringfügige Erwärmung des Fahrzeuginnenraums während einer im Gegenzug längeren Überbrückungszeit in Kauf zu nehmen, als eine exakte Konstanthaltung der Innenraumtemperatur während einer dadurch verkürzten Überbrückungszeit.In order to bridge compressor stop times as long as possible, it is provided in an advantageous embodiment that in the case of disturbed provision of cold refrigerant for the flow through the evaporator, the Temperierluftstrom is reduced. This is based on the consideration that it is cheaper in terms of comfort, due to a reduced tempering air flow to take a slight warming of the vehicle interior during a longer bridging time in purchase, as an exact constant maintenance of the interior temperature during a thus shortened bridging time.
Die konkrete Ausgestaltung des Kältespeichers spielt für die prinzipielle Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens keine Rolle. Beispielsweise könnte der Kältespeicher als eine mit flüssigem PCM-Material gefüllte Röhrenstruktur ausgebildet sein. Beispiele für derartige Flüssig-PCM-Materialien sind Decanol, Tetra-, Penta-, oder Hexadecan, Li-ClO33H2O, wässrige Salzlösungen oder organische Hydrate, deren Phasenumwandlungstemperatur im Bereich von 0°C bis 30°C, bevorzugt zwischen 1°C und 20°C, insbesondere zwischen 2°C und 15°C und besonders bevorzugt zwischen 4°C und 12°C liegt. In der Praxis günstiger ist jedoch der Einsatz moderner PCM-Verbundstoffe, sodass bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klimaanlage der Kältespeicher eine Mehrzahl paralleler Lamellen aufweist, zwischen denen von Temperierluft durchströmbare Strömungskanäle ausgebildet sind, wobei die Lamellen jeweils wenigstens eine Platte aus kunststoffgestütztem, wachsartigem PCM-Material aufweisen. Solche Paraffin-basierten PCM-Verbundstoffe sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise von der Firma Rubitherm Technologies GmbH, Berlin, Deutschland u. a. unter der Bezeichnung Rubitherm PK erhältlich. Der Vorteil solcher PCM-Verbundstoffe liegt in ihrem „trockenen” Aggregatzustand beiderseits des Phasenübergangs.The specific embodiment of the cold accumulator plays no role for the basic applicability of the control method according to the invention. For example, the cold storage could be configured as a tube structure filled with liquid PCM material. Examples of such liquid PCM materials are decanol, tetra-, penta- or hexadecane, Li-ClO 3 3H 2 O, aqueous salt solutions or organic hydrates whose phase transition temperature is in the range from 0 ° C to 30 ° C, preferably between 1 ° C and 20 ° C, in particular between 2 ° C and 15 ° C and more preferably between 4 ° C and 12 ° C. In practice, however, the use of modern PCM composites is more favorable, so that in a preferred embodiment of the air conditioner according to the invention the cold storage has a plurality of parallel lamellae, between which flow air passages through which temperature air is formed, wherein the lamellae each comprise at least one plate of plastic-supported waxy PCM -Material exhibit. Such paraffin-based PCM composites are known to the person skilled in the art and are available, for example, from Rubitherm Technologies GmbH, Berlin, Germany, inter alia under the name Rubitherm PK. The advantage of such PCM composites lies in their "dry" state of aggregation on both sides of the phase transition.
Allerdings werden aus solchem Material gefertigte, frei fragende Speicherstrukturen nicht immer eine hinreichende Formstabilität für den Einsatz in Kraftfahrzeugen haben. Auch ein Ausgasen des PCM-Materials und damit ein nachteiliger Alterungseffekt können problematisch sein. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Lamellen weiter jeweils zwei Leichtmetallplatten, beispielsweise aus Aluminium, aufweisen, zwischen denen die wenigstens eine Platte aus PCM-Material sandwichartig und beide Leichtmetallplatten kontaktierend eingebettet ist. Eine solche Struktur erhält ihre Stabilität im Wesentlichen von den Metallplatten; ihre thermischen Eigenschaften hingegen bestimmen sich durch das PCM-Material, welches aufgrund des Kontaktes zu den Metallplatten in thermischem Kontakt mit dem die Lamellen umströmenden Temperierluftstrom steht. Im Hinblick auf einen guten Wärmeaustausch und ein geringes Gewicht des Kältespeichers werden die Leichtmetallplatten bevorzugt als dünne Bleche ausgebildet. Dies erschwert jedoch bei großflächigen Lamellen den Kontakt zu dem PCM-Material über die gesamte Fläche. Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist daher vorgesehen, dass wenigstens eine der Leichtmetallplatten jeder Lamelle nach außen gerichtete Abstandhalterelemente aufweist, mit denen sich die Lamelle an einer benachbarten Lamelle oder Wand abstützt. Die Abstandhalterelemente sind bevorzugt als über die Plattenfläche verteilte Noppen, Stifte oder Rippen ausgebildet. Auf diese Weise kann ein Lamellenstapel, der druckbelastet zwischen zwei Außenwänden eingespannt ist, erstens die Stützfunktion für das PCM-Material erfüllen, zweitens Strömungskanäle für den Temperierluftstrom zur Verfügung stellen und drittens eine gute, wärmeübertragende Kontaktierung zwischen PCM-Material und Metallplatten über die gesamte Lamellenfläche sicherstellen.However, freely questioning memory structures made of such material will not always have sufficient dimensional stability for use in motor vehicles. Even outgassing of the PCM material and thus a disadvantageous aging effect can be problematic. In a further development of the invention, it is therefore provided that the lamellae further each have two light metal plates, for example made of aluminum, between which the at least one plate of PCM material sandwiched and contacting both light metal plates is embedded. Such a structure obtains its stability substantially from the metal plates; their thermal properties, on the other hand, are determined by the PCM material which, due to the contact with the metal plates, is in thermal contact with the tempering air flow flowing around the lamellae. In view of a good heat exchange and a low weight of the cold accumulator, the light metal plates are preferably formed as thin sheets. However, this makes it difficult for large-area slats contact with the PCM material over the entire surface. In a preferred development it is therefore provided that at least one of the light metal plates of each slat has outwardly directed spacer elements, with which the slat is supported on an adjacent slat or wall. The spacer elements are preferably designed as nubs, pins or ribs distributed over the plate surface. In this way, a fin stack, which is clamped under pressure between two outer walls, firstly fulfill the support function for the PCM material, secondly provide flow channels for the Temperierluftstrom and thirdly, a good, heat-transferring contact between PCM material and metal plates over the entire fin surface to ensure.
Um eine möglichst ungehinderte Durchströmung zu gestatten, sind die Lamellen bevorzugt senkrecht zum Temperierluftstrom orientiert. Dabei sind sie bevorzugt in eine Mehrzahl von in Strömungsrichtung voneinander beabstandet, hintereinander gestaffelten Lamellenpaketen unterteilt. Hierdurch ergeben sich zwischen den Lamellenpaketen Schächte, die senkrecht zum Temperierluftstrom sowie senkrecht zu den Lamellen ausgerichtet sind. Diese Schächte, die bevorzugt mit Ablaufleitungen oder Sammelbecken verbunden sind, dienen der Abführung von Kondenswasser, sodass dieses nicht die Strömungsquerschnitte für den Temperierluftstrom verengt.In order to allow as unobstructed flow as possible, the fins are preferably oriented perpendicular to the Temperierluftstrom. In this case, they are preferably subdivided into a plurality of plate packs spaced apart from one another in the flow direction and staggered one behind the other. This results in slots between the disk packs, which are aligned perpendicular to the Temperierluftstrom and perpendicular to the slats. These shafts, which are preferably connected to drain lines or reservoir, serve the removal of condensation, so this is not the Narrowed flow cross sections for the tempering air flow.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawings.
Es zeigen:Show it:
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.Like reference numerals in the figures indicate like or analogous elements.
Beim Wiederanspringen des Kältemittelkreislaufs
Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist die spezielle Dimensionierung und Auslegung, insbesondere Kapazitätsauslegung der einzelnen Elemente vom Fachmann an die Erfordernisse des Einzelfalls anpassbar.Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figures represent only illustrative embodiments of the present invention. In the light of the disclosure herein, those skilled in the art will be offered a wide range of possible variations. In particular, the special dimensioning and design, in particular capacity design of the individual elements can be adapted by the person skilled in the art to the requirements of the individual case.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Klimaanlageair conditioning
- 2020
- KältemittelkreisRefrigerant circuit
- 2222
- Klimakompressorair compressor
- 2424
- ExansionsorganExansionsorgan
- 3030
- VerdampferEvaporator
- 4040
- TemperierluftstromTemperierluftstrom
- 5050
- Gebläsefan
- 6060
- Kältespeichercold storage
- 6262
- Lamellelamella
- 6464
- PCM-VerbundstoffplattePCM composite plate
- 6666
- LeichtmetallblechLight sheet metal
- 6868
- Noppe/AbstandhalterelementShag / spacer element
- 7070
- Kanalgehäusechannel housing
- 7272
- Ablaufschachtdowncomer
- 7474
- Führungsschlitzguide slot
- 8080
- Gegenheiz-WärmetauscherGegenheiz heat exchanger
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102006028017 A1 [0003, 0005] DE 102006028017 A1 [0003, 0005]
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