DE1943259A1

DE1943259A1 - Kaelteanlage fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1943259A1
Application number: DE19691943259
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: THIELMANN GEB AG
Current assignee: THIELMANN GEB AG
Priority date: 1969-08-26
Filing date: 1969-08-26
Publication date: 1971-03-04

Description

6341 Sechshelden / Dillkreis

Kälteanlage für Kraftfahrzeuge

Zusatz zu Patent

(Patentanmeldung P I7 76 079.I)

Gegenstand des Plauptpatentes ist eine Kälteanlage für Kraftfahrzeuge, und zwar insbesondere Personenkraftfahrzeuge, bestehend aus Kältemittelkreislauf mit darin eingebautem Verdampfer, der mit dem Kraftfahrzeuginnenraum in Verbindung steht und an diesen seine Kälte abgibt, Verdichter und Verflüssiger, wobei vor dem Verdampfer ein Expansionsventil angeordnet ist. Nach dem Hauptpatent ist der Verdichter als Strahlverdichter ausgeführt und als Treibdampf für den Strahlverdichter das verdampfte Kältemittel eingesetzt, wobei dazu vom Kältemittelkreislauf hinter den Verflüssiger ein zum Strahlverdichter geführter Treibmittelzweig abgezweigt ist und in diesem eine auf den Treibdampfdruck ausgelegte Treibmittelpumpe sowie ein Treibdampferzeuger angeordnet sind, der das Kältemittel zu Treibdampf verdampft. Als Kältemittel kommen chlorierte und/oder fluorierte Kohlenwasserstoffe in Betracht, der

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Treibdampferzeuger wird nach der Lehre des Hauptpatentes vorzugsweise von der Abwärme des Kraftfahrzeugmotors beheizt. Dabei kann die Treibmittelpumpe ihrerseits als Strahlpumpe ausgeführt und in einem vom Treibdampferzeuger abgezweigten, eben zur Strahlpumpe geführten Pumpenzweig einbezogen sein. - Die Ausführungsform nach dem Hauptpatent hat sich ansich bewährt, sie ist jedoch bezüglich der Gestaltung dieser Strahlpumpe im Pumpenzweig verbesserungsfähig, wenn optimale Anforderungen an die Punktionssicherheit gestellt werden. Diese Verbesserung ist Aufgabe der Erfindung.

Die Erfindung geht aus von einer Kälteanlage nach dem Hauptpatent. Die Erfindung besteht darin, daß die mit ihrem Ausgang in den Treibmittelzweig einmündende Strahlpumpe eine erste Fangdüse, die an den Treibmittelzweig angeschlossen ist und eine nachgeschaltete, von der ersten Pangdüse abgekammerten zweite Pangdüse aufweist, die an eine vor dem Verflüssiger in dem Kältemittelkreislauf einmündende Kurzschlußleitung angeschlos- · sen ist, wobei dem Ausgang der Strahlpumpe ein bei Überdruck im Treibmittelzweig schließendes Rückschlagventil, dem Eingang in der Strahlpumpe öffnendes Rückschlagventil zugeordnet-sind. Diese Rückschlagventile können einfache Klappenventile aus Gummi oder einem anderen gegen dynamische Beanspruchungen möglichst unempfindlichen Werkstoff sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein AusfUhrungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.

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Pig. 1 das Schema eine Kälteanlage

Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 die Strahlpumpe des Gegenstandes der Fig. 1·

Die in den Figuren dargestellte Kälteanlage ist für Kraftfahrzeuge und insbesondere Personenkraftfahrzeuge bestimmt. Sie besteht zunächst aus einem Kältemittelkreislauf 1 mit darin einge- λ bautem Verdampfer 2, der mit dem Kraftfahrzeuginnenraum 22 in Verbindung steht und an diesen seine Kälte abgibt, Verdichter 3 und Verflüssiger 4. Vor dem Verdampfer 2 befindet sich im Kältemittelkreislauf 1 ein Expansionsventil 5· - Wenn im Rahmen der Erläuterung der Kälteanlage Begriffe wie vor und hinter verwendet werden, so beziehen sich diese stets auf die in die Leitungen und Zweige der Kälteanlage eingezeichneten Pfeile.

Der Verdichter 3 ist als Strahlverdichter ausgeführt, wobei als Treibdampf für den Strahlverdichter 3 das verdampfte Kältemittel eingesetzt ist. Dazu ist vom Kältemittelkreislauf 1 hinter dem Verflüssiger 4 ein zum Strahlverdichter 3 geführter Treibmittelzweig 6 abgezweigt. In diesem sind eine auf den Treib- (■ dampfdruck ausgelegte Treibmittelpumpe 7 sowie ein Treibdampferzeuger 8 angeordnet, der das Kältemittel zu Treibdampf verdampft. Als Kältemittel werden chlorierte und/oder fluorierte ^Kohlenwasserstoffe eingesetzt. Der Treibdampferzeuger 8 ist von der Abwärme dee Kraftfahrzeugmotors beheizt und dazu als Abgaswärmeaustauscher ausgelegt. Um den Wirkungsgrad zu verbessern i£»t zwischen Strahlverdichter 3 und Verflüssiger 4 ein Wärmetauscher 9 in dem Kältemittelkreislauf 1 eingebaut und über

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diesen Wärmeaustauscher 9 ist der Treibmittelzweig 6 - vor Eintritt in den Treibdampferzeuger - geführt. Der Treibdampferzeuger 8 ist mit einer auf konstanten Treibmittelspiegel ausgelegten Schwimmersteuerung aus Schwimmer 10 und schwimmergesteuertem Ventil 11 ausgerüstet, zweckmäßigerweise ist hier die Anordnung so getroffen, daß dieses schwimmergesteuerte Ventil 11 lediglich auf/zu schaltet. In der dargestellten Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Treibmittelpumpe ihrerseits als Strahlpumpe ausgeführt und in einen vom Treibdampferzeuger 8 abgezweigten, eben zur Strahlpumpe 7 geführten Pumpenzweig 12 einbezogen. Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß die mit ihrem Ausgang 13 in den Treibmittelzweig 6 einmündende Strahlpumpe 7 (vgl. Fig.2) eine erste Fangdüse 14, die vor der Strahlpumpe an den Treibmittelzweig 6 angeschlossen ist, und eine nachgeschaltete, von der ersten Fangdüse 14 abgekammerte zweite Fangdüse 15 aufweist, die an eine vor dem Verflüssiger 4 in den Kältemittelkreislauf 1 einmündende Kurzschlußleitung 16 angeschlossen ist, wobei den Ausgang 13 der Strahlpumpe 7 ein bei Überdruck im Treibmittelzweig schließendes Rückschlagventil 17, dem Eingang der Kurzschlußleitung 16 in die Strahlpumpe 7 ein bei Druck in der Strahlpumpe 7 offendes Rückschlagventil 18 zugeordnet sind. Die beiden Rückschlagventile 17, 18 können einfache Klappenventile sein und bedürfen nicht des Aufbaus aus Metall, was wegen der auszunehmenden dynamischen Beanspruchungen zweckmäßig ist.

Zur Steurung der Kälteanlage empfehlen sich zunächst besondere Maßnahmen für die Treibdampferzeugung. Dazu ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform die Anordnung so

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getroffen, daß der als Abgaswärmeaustauscher ausgelegte Treibdampferzeuger 8 in einem Bypass 19 der Abgasleitung 20 der Kraftfahrzeugmotors angeordnet und im Abzweigpunkt des Bypasses 19 eine beide Leitungen beeinflussende Regelklappe 21 angeordnet ist. Die Einstellung der Regelklappe 21 steuert so die Treibdamperzeugung und damit die Kälteleistung im Verdampfer. Zur Steuerung des Klimas im Kraftfahrzeuginnenraum 22 empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß der als Wärmeaustauscher ausgebildete Verdampfer 2 in einem zum Kraftfahrzeug- I innenraum führenden Prischluftkanal 2J> angeordnet, an diesen vor dem Verdappfer 2 ein Umluftkanal 24 angeschlossen sowie im Anschlußpunkt eine beide Kanäle 23,24 beeinflussende Regelklappe 25 angeordnet ist. Sowohl die Regelklappe 21 in der Abgasleitung 20 des Kraftfahrzeugmotors als auch die Regelklappe 25 im Prischluftkanal 2.5 bzw. im Umluftkanal 24 können die Stellglieder zugeordnete Regelkreise sein, was hier im einzelnen nicht beschrieben ist.

Bei Kältebetrieb gelangt das in dem Verflüssiger 4 verflüssigte Kältemittel über dais Expansionsventil 5 in den Verdampfer 2, wo es verdampft und folglich Temperatur aus der Umgebung aufnimmt. g Es wird im Kältemittelkreislauf Hn den Strahl verdichter 3 eingesaugt und von diesem zum Verflüssiger 4 zurüokgedrückt. Duron den Treibmittel zweig 6, der hinter dem Verflüssiger 4 abgezweigt,, ist, gelangt ein Teil des Kältemittels, nach den Figuren über den Wärmeaus bauscher 9, in den Treibnil ttölverdampf er 8 und von dort als Treibdampf In den Strahl verdichter j>, Hierbei liegt in dem Treibmittelzweig 6 eine Treibmittelpumpe 7, die eine Strahlpumpe ist. Diese lot In besonderer Welse ausgelegt, wie in L¹Ig, 2 angedeutet let· Dur Im Treibdampferzeuger 8 herrschen-

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de hohe Druck könnte das im Treibdampferzeuger 8 befindliche Kältemittel über den Wärmeaustauscher 9 zurück in den Strahl-.verdichter 7 drücken. Um das zu verhindern befindet sich vor dem Ausgang Y} der Strahlpumpe 7 das bei Überdruck Im Treibmittelzweig 6 schließende Rückschlagventil 17. Nunmehr strömt bei Inbetriebnahme der Treibdampf über den Pumpenzweig 12 durch die erste PangdUse, 14, er kann jedoch das Rückschlagventil 17 vor dem Ausgang I5 der Strahlpumpe 7 noch nicht aufdrücken, öffnet jedoch das Rückschlagventil 18, welches dem Eingang der Kurzschlußleitung 16 in der Strahlpumpe 7 zugoerdnet ist und strömt folglich über die Kuczschlußleitung 16 zum Verflüssiger 4 zurück. Durch den Jetzt an der ersten Fangdüse 14 herrschenden xfi*§fixiäÜ: wird Treibmittel angesaugt und in der Strahlpumpe auf so hohe Geschwindigkeit gebracht, so daß das Rückschlagventil 17 am Ausgang 1> der Strahlpumpe 7 öffnet. Nunmehr wird an der zweiten B'angdüse I5 ebenfalls ein Unterdruck erzeugt, welcher das im Eingang der Kußzschlußleitung 16 zugeordnete RUckschlagsventll 18 schließt, so daß normaler Kältebetrieb über den Strahlverdichter 3 erfolgt und beliebig lange aufrechterhalten werden kann.

Ansprüche:

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ORfGfNAL INSPECTED

Claims

1343259

Ansprüche

( 1.j Kälteanlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraft- ^rzeuge bestehend aus Kältemittelkreislauf mit darin eingebautem Verdampfer, Verdichter und Verflüssiger, - wobei vor dem Verdampfer ein Expansionsventil angeordnet ist, wobei nach dem Hauptpatent der Verdichter als Strahlverdichter ausgeführt und als Treibdampf für den Strahlverdichter als verdampfte Kältemittel eingesetzt sowie dazu vom Kältemittelkreislauf hinter dem Verflüssiger ein zum Strahlverdichter geführter Treibmittelzweig abgezweigt und in diesem eine auf den Treibmitteldruck ausgelegte Treibmittelpumpe sowie ein Treibdampferzeuger angeordnet sind und wobei die Treibmittelpumpe als Strahlpumpe ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihrem Ausgang (15) in den Treibmiuüslfcweig (6) einmündende Strahlpumpe (7) eine erste Fangdüse (14), öie an den Treibmittelzweig (6) angeschlossen ist, und eine nachgeschaltete, von der ersten Fangdüse (H) abgekammerte zweite Fangdüse (I5) aufweist, die an eine vor dem Verflüssiger (4) in den Kältemittelkreislauf (1) einmündende Kurzschlußleitung (16) angeschlossen ist, wobei dem Ausgang (I3) der Strahlpumpe (7) ein bei Überdruck im Treibmittelzweig schließendes Rückschlagventil (17), dem Eintritt der Kurzschlußleitung (16) in die Strahlpumpe (7) bei Druck in der Strahlpumpe (7) öffnendes Rückschlagventil (18) zugeordnet sind.

2. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (17#18) als Klappenventile ausgeführt sind.

PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke

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