DE102007039753B4

DE102007039753B4 - Kältemittelakkumulator für Kraftfahrzeugklimaanlagen

Info

Publication number: DE102007039753B4
Application number: DE102007039753.6A
Authority: DE
Inventors: Dr. Heckt Roman; Marc Graaf; Dr. Köster Stephan
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2027-08-18
Also published as: US20090044563A1; DE102007039753A1; US8733125B2

Abstract

Kältemittelakkumulator für Kraftfahrzeugklimaanlagen mit einem Sammlerraum (1) und einem benachbarten Strömungsraum (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Sammlerraum (1) im Bereich des akkumulierten Kältemittelöls ein Ventil (3) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass bei einer Druckdifferenz zwischen dem Sammlerraum (1) und dem Strömungsraum (2), die größer als der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule im Sammlerraum (1) ist, Kältemittelöl vom Sammlerraum (1) über das Ventil in den Strömungsraum (2) gelangt und dass der Sammlerraum (1) im Bereich des akkumulierten Kältemittelöls einen Zwischenboden (4) zur Bildung eines Ventilraums (5) zur Aufnahme des Kältemittelöls aufweist, wobei das Kältemittelöl über eine kleine Öldurchlauföffnung (6) im Zwischenboden (4) in den Ventilraum (5) hineingelangt und über das Ventil (3) vom Ventilraum (5) in den Strömungsraum (2) gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kältemittelakkumulator für Kälte- und Wärmepumpenanlagen, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugklimaanlagen.
Kraftfahrzeugklimaanlagen dienen der Klimatisierung des Fahrgastraumes und weisen häufig eine Kälteanlage auf, die nach dem Kaltdampfprozess arbeitet. Die Kälteanlagen bei mobilen Anwendungen weisen zumeist einen Kältemittelakkumulator auf, der mit einem Inneren Wärmeübertrager kombiniert sein kann.
Die erfindungsgemäße Verbesserung bezieht sich auf die Ölrückführeinrichtung eines Kältemittelakkumulators. In Klimaanlagen mit dem Kältemittel R744 wird zur Wirkungsgradverbesserung oft ein Innerer Wärmeübertrager eingesetzt. Die Funktion des Inneren Wärmeübertragers besteht darin, zur Unterkühlung von hochdruckseitigem Kältemittel systemintern Wärme an das niederdruckseitige Kältemittel zu übertragen, das dadurch überhitzt wird.
In Fahrzeugklimaanlagen sind aus Platzgründen Akkumulator und Innerer Wärmeübertrager zumeist in einem Bauteil zusammengefasst.
Der kombinierte Akkumulator mit Innerem Wärmeübertrager vereinigt die Funktionen der beiden Einzelkomponenten in einem Bauteil. Das kombinierte Bauteil wird vorzugsweise in mobilen R744-Kälteanlagen für die Fahrzeugklimatisierung eingesetzt. Der Kältemittelakkumulator mit Innerem Wärmeübertrager ist niederdruckseitig zwischen Verdampfer und Verdichter sowie hochdruckseitig zwischen Gaskühler und Expansionsorgan angeordnet. Der Akkumulator ist in einer Kälteanlage oder Wärmepumpe dem Verdampfer nachgeschaltet und hat die Aufgabe, unterschiedliche Kältemittelfüllmengen – aufgrund verschiedener Betriebsbedingungen – aufzufangen und eine Kältemittelreserve vorzuhalten, um die im Wartungsintervall auftretenden Leckageverluste auszugleichen. Im Vergleich zu den Einzelkomponenten passt sich das kombinierte und damit kompakte Bauteil besser dem begrenzten Platzangebot im Motorraum an und wirkt sich zudem kostengünstig auf das Gesamtsystem aus. Zumeist bestehen diese kombinierten Kältemittelakkumulatoren aus zwei konzentrischen Behältern, wobei in der Regel der innere Behälter als Akkumulator/Sammelbehälter dient und im Ringraum der Innere Wärmeübertrager untergebracht ist. Das Kältemittel tritt in den Akkumulator ein und wird durch eine Überströmöffnung in den Ringspalt zwischen äußerem und innerem Behälter geleitet, in dem der Innere Wärmeübertrager angeordnet ist. In der Regel ist dieser Wärmeübertrager als Rohrwendelwärmeübertrager ausgeführt, wobei die Rohre hochdruckseitig durchströmt werden. Im Rohrzwischenraum strömt das niederdruckseitige Kältemittel. Nachdem dieses aus dem Wärmeübertrager ausgetreten ist, gelangt es in den als Strömungsraum bezeichneten Bereich des Behälterzwischenraumes.
Da ein Akkumulator zwangsläufig auch das umlaufende Öl aus dem Kältemittelkreislauf abscheidet, müssen Vorrichtungen im Akkumulator geschaffen werden, die sicherstellen, dass das Öl während des Betriebs der Kälteanlage kontinuierlich dem Kältemittelkreislauf zurückgeführt wird, damit die Schmierung des Verdichters gewährleistet bleibt. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungen von Kältemittelakkumulatoren, insbesondere in Kombination mit Inneren Wärmeübertragern, bekannt. Die Ölrückführung aus dem Sammelbehälter in den Kältemittelkreislauf wird dabei auf unterschiedliche Weise gelöst.
Gemäß der DE 102 61 886 sind Sammler und Innerer Wärmeübertrager in einem Bauteil realisiert. Der innere Behälter fungiert als Sammler, der das Kältemittel bevorratet. Im Ringspalt, zwischen innerem und äußerem Behälter, befindet sich ein Rohrwendelwärmeübertrager, der mit der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufes verbunden wird. Niederdruckseitig strömt das Kältemittel in den Sammelbehälter ein. Im oberen Teil des Sammelbehälters ist die Eintrittsöffnung eines U-Rohres angeordnet, das an den Boden des Sammelbehälters führt. Dort ist im 180°-Bogen eine kleine Bohrung angeordnet, durch die das im Sumpf des Akkumulators abgeschiedene Öl in das U-Rohr eintreten kann. Von dort wird es von dem gasförmigen Kältemittelstrom mitgerissen und gelangt zurück in das System. Das U-Rohr führt wieder nach oben und tritt dort in den Wärmeübertrager ein. Nachteilig bei dieser Lösung ist insbesondere der Platzbedarf des U-Rohres, der zu Lasten des Volumens des Sammelbehälters geht.
Aus der US 6,463,757 ist ein koaxial aufgebautes Kombibauteil bekannt, bei dem der ringförmig aufgebaute Sammelbehälter für die Ölrückführung eine kleine Bohrung im Boden des Behälters aufweist. Durch diese Bohrung kann das Öl aus dem Sumpf des Sammelbehälters in die Strömung des gasförmigen Kältemittels tropfen, von dem es mitgerissen und zum niederdruckseitigen Auslass transportiert wird.
Die bekannten Kältemittelakkumulatoren haben den Nachteil, dass in ausgeschaltetem Zustand der Kälteanlage Öl bzw. flüssiges Kältemittel aus dem Sumpf des Sammelbehälters unkontrolliert in den Strömungskanal des niederdruckseitigen Kältemittels eintritt, bis sich der Flüssigkeitsstand im Akkumulator und im Strömungskanal bzw. Ringraum ausgeglichen hat. Bei Inbetriebnahme der Kälteanlage muss erst das außerhalb des Akkumulatorbehälters befindliche flüssige Kältemittel verdampft werden. Dies zieht zunächst einen erhöhten Kältemittelmassestrom und eine verschlechterte Effizienz nach sich. Erst nach einiger Betriebszeit wird sich das zu speichernde Kältemittel wieder komplett im Akkumulator einlagern. Je nach Flüssigkeitsstand im Strömungskanal besteht weiter die Gefahr, dass flüssiges Kältemittel zum niederdruckseitigen Auslass mitgerissen wird und über die Saugleitung zum Verdichter gelangt. Damit verbundene Flüssigkeitsschläge führen in der Regel zur Zerstörung bzw. Beschädigung des Verdichters.
Die Lösungen mit U-Rohr verhindern einerseits weitgehend, dass größere Kältemittelmengen kurzzeitig verdampft werden oder gar im flüssigen Aggregatzustand in den Verdichter gelangen. Andererseits geht der Platzbedarf des U-Rohrs zu Lasten des Speichervolumens des Sammelbehälters.
Da insbesondere bei Fahrzeugklimaanlagen die Forderung besteht, dass das notwendige Speichervolumen des Akkumulators durch eine minimale Baugröße realisiert werden soll, ist auch diese Lösung nicht zufriedenstellend.
Aus der US 5 052 193 A ist ein Akkumulator für eine Kraftfahrzeugklimaanlage bekannt.
In der DE 696 33 622 T2 ist eine Ventilaufbauanordnung für einen Fluidtransfer beschrieben.
Aus dem Stand der Technik ist auch ein Akkumulator für interne Wärmetauscher bekannt, welcher in der DE 102 94 713 T5 beschrieben ist. Der Akkumulator ist insbesondere zur Verwendung in Klimatisierungssystemen von Fahrzeugen geeignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kältemittelakkumulator auszubilden, der insbesondere bei Stillstand des Verdichters das unkontrollierte Ausströmen von Öl und flüssigem Kältemittel aus dem Sammlerraum in den Strömungsraum verhindert. Zugleich soll das Nutzvolumen des Sammelbehälters vergrößert oder das Bauvolumen des Bauteils verringert werden. Ebenso soll die Betriebssicherheit der Klimaanlage dadurch verbessert werden, dass der Eintritt von zu großen Mengen flüssigem Kältemittel bzw. Öl in den Verdichter vermieden wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Bereich des akkumulierten Kältemittelöls des Akkumulatorbehälters anstelle einer einfachen Ölbohrung ein Ventil angeordnet ist, welches bei einer Druckdifferenz zwischen Sammlerraum und Strömungsraum, die größer als der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule im Sammlerraum ist, öffnet. In diesem Fall gelangt Kältemittelöl vom Sammlerraum über das Ventil in den Strömungsraum. Das Ventil ist im ausgeschalteten Zustand der Kälteanlage geschlossen und öffnet im Betriebszustand aufgrund der aus dem Betriebszustand resultierenden Strömungs- bzw. Druckverhältnisse.
Im Vergleich zu Lösungen mit U-Rohr kann das Verhältnis Nutzvolumen zu Baugröße verbessert werden, da der Platzbedarf eines U-Rohres entfällt. Zugleich ist der Akkumulator kostengünstiger herstellbar.
Das Ventil kann aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Sammelbehälter und dem Strömungskanal oder durch die Registrierung einer Strömung im Strömungskanal den Durchlass freigeben. Somit kann nur dann Öl bzw. flüssiges Kältemittel aus dem Sumpf des Sammelbehälters in den Strömungskanal gelangen, wenn die Klimaanlage in Betrieb ist.
Die Druckdifferenz zwischen Strömungsraum und Sammlerraum ergibt sich aus dem Druckverlust, der aus den größeren Reibungsverlusten bei der Durchströmung des Ringraums aufgrund der Wärmeübertragereinbauten im Ringraum resultiert.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Strömungsdetektor, wie z. B. ein Staudrucksegel, eingesetzt. Dieses kann die Strömung des Kältemittels im Strömungskanal registrieren und in eine Bewegung umsetzen. Über einen Hebel führt die Bewegung des Staudrucksegels zur Öffnung des Ventils.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabenstellung stellt einen neuartigen Kältemittelakkumulator dar, der sich vorteilhaft vom Stand der Technik abhebt. Das erfindungsgemäß am Boden des Sammelbehälters angeordnete Ventil verschließt die Ölrückführung des Akkumulators bei ausgeschalteter Kälteanlage und öffnet beim Betrieb des Verdichters. Während des Stillstandes der Klimaanlage kann dadurch weder flüssiges Kältemittel noch Öl in den Strömungskanal, insbesondere am Wärmeübertrageraustritt, gelangen. Größere Kältemittelbelastungen für den Verdichter im Anfahrzustand der Klimaanlage werden auf diese Weise verhindert. Entsprechende Leistungs- und Wirkungsgradeinbußen bei Kältemittelakkumulatoren nach dem Stand der Technik können somit vermieden werden. Ebenso werden mögliche Verdichterschäden infolge des Eintritts flüssigen Kältemittels und damit verbundene Flüssigkeitsschläge unterbunden.
Gegenüber Kältemittelakkumulatoren mit U-Rohren tritt durch die erfindungsgemäße Lösung eine Vergrößerung des Nutzvolumens ein. Alternativ kann die Baugröße des Akkumulators mit Innerem Wärmeübertrager auf die erforderliche Größe verringert werden. Durch den Gewinn an Bauraum wird es möglich, insbesondere das Kombibauteil aus Akkumulator und integriertem Wärmeübertrager für mobile R744-Kältemittelkreisläufe kompakter zu gestalten. Dies stellt einen herausragenden Vorteil dar. Eine Vielzahl geeigneter Ventile sind zudem kostengünstig als Standardkomponenten zu beziehen und in den Sammlerboden integrierbar. Damit sind sie mit geringeren Kosten als konventionelle U-Rohre zu veranschlagen, wodurch zusätzlich die Kosteneffizienz steigt.
Durch die erfinderische Lösung ergeben sich damit letztlich auch ökonomische Vorteile für die Herstellung von Fahrzeugklimaanlagen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kältemittelakkumulators, insbesondere beim Einsatz in Fahrzeugklimaanlagen, ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist oberhalb des automatischen Ventils ein Zwischenboden mit einer kleinen Öldurchlauföffnung angeordnet. Der Zwischenboden trennt einen Ventilraum vom Sammlerraum. Der Ventilraum kann nur eine geringe Menge Öl aufnehmen. Im Anfahrzustand der Klimaanlage kann demzufolge zunächst nur diese Ölmenge durch das Ventil aus dem Ventilraum in den Strömungskanal eintreten. Durch die kleine Öffnung tropft das Öl bzw. flüssiges Kältemittel aus dem Sammelbehälter erst allmählich in den Ventilraum nach. Entsprechend wird die zugeführte Flüssigkeitsmenge durch die Größe der Öffnung im Zwischenboden begrenzt und erfolgt entsprechend dosiert.
Die Größe der Öldurchlauföffnung im Zwischenboden ist vorzugsweise so dimensioniert, dass der sich aufgrund der Druck- und Strömungsverhältnisse einstellende Ölmassestrom ca. 1 bis 5% des Gasmassestroms entspricht. Damit ist bei der Auslegung üblicher Fahrzeugklimaanlagen ein Optimum der Verhinderung zu großer nachlaufender Flüssigkeitsmengen im Anfahrvorgang bei gleichzeitiger Sicherung ausreichender Ölzufuhr im Normalbetrieb gewährleistet. Das Volumen des Ventilraums sollte – bezogen auf die Leistung üblicher Fahrzeugklimaanlagen – nur wenige Tropfen fassen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Ventil als geschlitzte Membran ausgeführt. Die geschlitzte Membran ist eine Ventilbauform, die auf geringe Kräfte reagiert und sich entsprechend für geringe Druckdifferenzen, wie in diesem Falle zweckmäßig, eignet. Darüber hinaus ist die Membran kostengünstig, wartungsfrei und platzsparend. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die geschlitzte Membran mit einem Rollkragen verbunden. Der Rollkragen stülpt sich bei Überdruck aus und reduziert dadurch den seitlichen Druck auf die Schlitze, so dass diese sich leichter öffnen. Im Schließzustand spannt der Rollkragen die Membran mit den Schlitzen ein und drückt damit die Schlitzflächen fester aufeinander, so dass sie zuverlässiger schließen. Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Membran mit einer umlaufenden elastischen Wulst versehen, so dass sich im Bereich Wulst zwischen Membran und Boden des Sammelbehälters ein Kanal bildet. In diesen ringförmigen Kanal mündet eine Durchlauföffnung, durch die sich der Kanal mit Flüssigkeit (Kältemittelöl, flüssiges Kältemittel) füllt. Bei einem Überdruck im Sammelbehälter gibt die Wulst nach, so dass Flüssigkeit aus dem Kanal heraustreten kann und somit das Ventil öffnet. Diese Bauweise ist einfach und kostengünstig realisierbar und der Zwischenboden kann entfallen, da die Dimensionierung der Durchlauföffnung im Boden des Sammelbehälters die Dosierung ermöglicht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Membran aus Silikon. Dieses Material hat sich als besonders haltbar und resistent gegen Kältemittelöl (z. B. PAG) und Kältemittel (z. B. R744), insbesondere bezüglich der Beibehaltung seiner Elastizität, erwiesen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Ventil als federbelastetes Ventil ausgeführt. Entsprechend ist durch die Auswahl einer geeigneten Schließfeder die Druckdifferenz, bei der sich das Ventil öffnen soll, vorgebbar. Durch die geringe erforderliche Druckdifferenz ist die Ausführung insbesondere für geringen, gegebenenfalls variierbaren Kältemittelstrom, wie z. B. bei Teillastbetrieb, geeignet. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch realisiert, dass unterhalb des Bodens des Sammelbehälters eine elastisch dehnbare Membran aufgespannt ist. In der Membran ist eine Durchlauföffnung eingebracht. Die Membran liegt im Ruhezustand (ohne Druckdifferenz) an einer Dichtfläche, die am Boden des Sammelbehälters angeordnet ist, an. Somit verschließt die Dichtfläche die Durchlauföffnung der Membran. Unterhalb der Membran ist ein mit einer Feder belasteter Federteller angeordnet, der die Membran nach oben drückt. Die Durchlauföffnung durch den Boden des Sammelbehälters befindet sich außerhalb des Zentrums der Membran. Durch den Überdruck im Sammelbehälter wölbt sich die Membran im beweglichen Bereich auf einer entsprechend großen Fläche nach unten aus und generiert dadurch größere Öffnungskräfte, die die Vorspannung der Membran und der Feder überwinden müssen. Sobald die Öffnungskraft diese Gegenkräfte überwindet, bewegt sich die Membran nach unten, löst sich damit von der Dichtfläche und gibt somit die Durchlauföffnung durch die Membran und den Federteller frei. Die Konstruktion ermöglicht die Generierung größerer Öffnungskräfte bei geringer Druckdifferenz. Damit bietet sie den Vorteil, dass die notwendige Druckdifferenz zum Öffnen des Ventils durch die entsprechende Dimensionierung bzw. Auswahl von Feder und Membran präzise und langzeitstabil realisierbar ist. Ebenso kann der Zwischenboden entfallen, da die Dosierung durch die Durchlauföffnungen realisierbar ist. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht die Ausführung des Ventils als Balgventil vor. Das Innere des zylindrischen Balges ist mit dem Sammelbehälter hydraulisch verbunden und wölbt sich bei einem Überdruck kugelartig aus. Dadurch verkürzt sich die Höhe des Balges, so dass der Balg sich von den unterhalb angeordneten Dichtflächen hebt und somit die Strömung ermöglicht. Die Funktion des Balges wird insbesondere dadurch sichergestellt, dass der schlauchförmige Balg mit einer längsgerichteten, nicht in Längsrichtung dehnbaren Faser-Matrix versehen ist, so dass bei einer Füllung des Balges eine Erweiterung des Balges in Querrichtung und eine Verkürzung des Balges in Längsrichtung erfolgt. Der Balg kann vorteilhafterweise durch eine Feder gespannt sein. Die Konstruktion ermöglicht gleichfalls die Generierung größerer Öffnungskräfte bei geringer Druckdifferenz.
Nach einer alternativen Weiterbildung der Erfindung ist das Ventil als Lamellen- bzw. Klappenventil ausgeführt. Diese Ventilbauweise ist gleichfalls kostengünstig und erfordert wenig Raum.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird das Ventil über einen Hebel von einem Strömungsdetektor betätigt. Auf diese Weise kann die Strömung des Kältemittelgases bei laufender Kälteanlage unmittelbar zur Ansteuerung des Ventils genutzt werden. Nach einer Ausgestaltung dieses Prinzips ist der Detektor als kreisringsegmentförmiges Staudrucksegel ausgeführt. Damit kann die Strömung auf einfache Weise zur Ansteuerung des Ventils genutzt werden. Die kreisringsegmentförmige Gestalt des Staudrucksegels eignet sich besonders für die Anordnung zwischen einer äußeren und einer inneren Behälterwand nach der Durchströmung des Wärmeübertragers. Besonders vorteilhaft öffnet sich das Ventil dabei nach oben. Dadurch ist ein einfach gelagerter Hebel zwischen Detektor und Ventil verwendbar. Weiterhin ist im Schließzustand eine gewisse Eigensicherheit gewährleistet, da bei Stillstand der Klimaanlage der hydrostatische Druck der Flüssigkeit im Sammelbehälter zusätzlich das Ventil in den Ventilsitz drückt. Damit wird auch bei im Fahrzeugbetrieb auftretenden Vibrationen und Stößen ein ungewolltes Öffnen des Ventils vermieden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Innerer Wärmeübertrager mit einem Akkumulator kombiniert. Der Innere Wärmeübertrager ist vorteilhaft im Strömungsraum oberhalb der Mündung des Ventils angeordnet. Durch das Kombinationsbauteil wird insbesondere bei Fahrzeugklimaanlagen dem wichtigen Gesichtspunkt des geringen Platz- und Raumbedarfs Rechnung getragen. Das Öl läuft in diesem Fall dem Kreislauf nach der Überhitzung des Kältemittels im Wärmeübertrager wieder zu. Bei der üblichen Anordnung der Anschlüsse befindet sich der Wärmeübertrageraustritt ebenso wie der Sumpf des Sammelbehälters mit dem Ventil im unteren Teil des Akkumulators. Somit sind keine zusätzlichen Leitungsführungen erforderlich, was hinsichtlich einer geringen Baugröße des Akkumulators vorteilhaft ist. Die Erfindung hebt sich vorteilhaft vom bekannten und dargestellten Stand der Technik ab. Durch die erfindungsgemäßen Merkmale lassen sich Kältemittelakkumulatoren mit Innerem Wärmeübertrager kostengünstiger produzieren. Aus dem verbesserten Verhältnis von Nutzvolumen zur Baugröße des Akkumulators mit Innerem Wärmeübertrager ergeben sich insbesondere bei Klimaanlagen in Fahrzeugen Platzvorteile. Die Erfindung ermöglicht einen sicheren Betrieb des Verdichters, indem mögliche Schäden, resultierend aus dem Eintritt von Flüssigphase in den Verdichter, vermieden werden. Zugleich kann der Wirkungsgrad der Klimaanlage verbessert werden. Aus den genannten Vorteilen resultieren Kostenvorteile für kombinierte Akkumulatoren mit Innerem Wärmeübertrager und für den Betrieb entsprechender Klimaanlagen.
Besonders vorteilhaft ist, dass eine Regelung der Flüssigkeitsabgabe an den Niederdruckstrom durch die erfindungsgemäße Realisierung gewährleistet ist, die selbstständig und ohne Hilfsenergie und zusätzlichen steuerungs- und regelungstechnischen Aufwand auskommt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
1: einen Längsschnitt durch einen Akkumulator mit integriertem Innerem Wärmeübertrager in einer Ausführung mit Zwischenboden,
2: eine Ventilausführung als geschlitzte Membran in der Draufsicht,
3: eine Ventilausführung als Dosierventil im Längsschnitt,
4: eine Ventilausführung als Dichtungsventil im Längsschnitt,
5: das Detail eines Ventils mit einer Schließfeder im Längsschnitt,
6: das Detail eines Klappenventils mit federnder Aufhängung im Längsschnitt,
7: eine Membranventilausführung mit vergrößerter Wirkfläche im Längsschnitt,
8: eine Ventilausführung mit Strömungsdetektor im Längsschnitt,
9: die Draufsicht eines Ventils mit Staudrucksegel als Querschnittsdarstellung,
10: das Detail einer Ausführung mit Balgventil im Längsschnitt im Schließzustand und
11: das Detail einer Ausführung mit Balgventil im Längsschnitt im geöffneten Zustand.
Der Kältemittelakkumulator für Kraftfahrzeugklimaanlagen mit einem Sammlerraum und einem benachbarten Strömungsraum, insbesondere für Fahrzeugklimaanlagen, wird wie folgt realisiert:
Das Ausführungsbeispiel wird exemplarisch an einem Kältemittelakkumulator mit integriertem Innerem Wärmeübertrager beschrieben. In 1 ist die Längsschnittdarstellung eines Akkumulators mit integriertem Innerem Wärmeübertrager 16 mit einem am Boden des Sammelbehälters 1.1 angeordneten automatischen Ventil 3 dargestellt. Häufig bestehen Akkumulatoren mit integrierten Inneren Wärmeübertragern 16 aus zwei konzentrisch angeordneten Behältern. Der innere Behälter fungiert als Sammelbehälter/Akkumulator 1.1 und umschließt den Sammlerraum 1. Zwischen der Wandung des Sammelbehälters 1.1 und der äußeren Wandung 17 ist im unteren Bereich der Wärmeübertrager 16 angeordnet. Die Rohre des Wärmeübertragers 16 werden vom hochdruckseitigen flüssigen Kältemittel durchströmt, wobei der Einlass des Hochdruckteils 18 bevorzugt unten angeordnet ist. Auf der Oberseite befindet sich der hochdruckseitige Auslass 19. Der Einlass des Niederdruckteils 20 befindet sich ebenfalls auf der Oberseite. Das vom Verdampfer kommende gasförmige Kältemittel wird zuerst in den Sammelbehälter 1.1 geleitet. Ebenfalls im oberen Bereich des Sammelbehälters 1.1 befindet sich eine Überströmöffnung 21, durch die das Kältemittelgas in den Rohrzwischenraum des Wärmeübertragers 16 gelangt. Die Stelle, an der es wieder aus dem Wärmeübertrager 16 ausströmt, ist als Strömungsraum 2 bezeichnet. Hier ist gegebenenfalls der Detektor 15, siehe 8 und 9, angeordnet. Im Sammlerraum 1 ist unten ein Zwischenboden 4 eingebracht. Unterhalb des Zwischenbodens 4, der durch die Öffnung 6 durchbrochen ist, ist der Ventilraum 5 angeordnet. Zwischen dem Ventilraum 5 des Sammelbehälters 1.1 und dem Strömungsraum 2 ist das Ventil 3 angeordnet. Auf der unteren Seite des äußeren Behälters 17 befindet sich der Auslass des Niederdruckteils 22. Der Sammelbehälter 1.1 und der äußere Behälter 17 sind beispielsweise aus geeigneten Kunststoffen oder Metallen gefertigt. Der Wärmeübertrager 16 ist ein gewickeltes Rohr und befindet sich zwischen dem äußeren Behälter 17 und dem Sammelbehälter 1.1 und wirkt in der Verschaltung des Bauteils als Innerer Wärmeübertrager.
Das Ventil 3 ist im Bereich des sich abscheidenden Kältemittelöls am Boden des Sammelbehälters 1.1 angeordnet und öffnet sich bei einem Überdruck im Sammlerraum 1 gegenüber dem Druck im Strömungsraum 2 (Druckdifferenz). Dieser Überdruck resultiert daraus, dass bei Durchströmung des Strömungsraumes 2, bedingt durch den Wärmeübertrager 16, Reibungsverluste auftreten, die einen Druckverlust verursachen. Die Druckdifferenz, bei der sich das Ventil 3 öffnet, ist durch die Auslegung des Ventils, insbesondere die wirksame Fläche, zur Generierung von Öffnungskräften, vorgebbar. Im Sammlerraum 1 selbst herrscht der niederdruckseitige Eintrittsdruck. Dieser ist höher als der Druck im Strömungsraum 2.
Die Druckdifferenz ergibt sich aus dem Strömungsdruckverlust durch den Wärmeübertrager 16 und den hydrostatischen Druck der Flüssigkeitssäule über dem Ventil 3.
Der Ansprechdruck des Kältemittelgases des Ventils 3 muss demzufolge etwas kleiner als der Differenzdruck zwischen Sammelbehälter 1.1 und dem Druck am Austritt aus dem Wärmeübertrager 16 bzw. im Strömungsraum 2 sein. Andererseits muss er größer sein als der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule aus Kältemittelöl und flüssigem Kältemittel, um bei Stillstand des Verdichters ein Ausströmen der Flüssigphase zu verhindern.
Oberhalb des Ventils 3 ist ein Zwischenboden 4 mit Öldurchlauföffnung 6 angeordnet, der vom unteren Teil des Sammlerraumes 1 einen Ventilraum 5 abtrennt. Dieser sollte so klein wie möglich gestaltet werden und wird nur durch den vom Ventil 3 benötigten Bauraum bestimmt. Sobald sich das Ventil 3 öffnet, ist sichergestellt, dass nicht der ganze flüssige Inhalt des Sammlerraums 1 – sowohl flüssiges Kältemittel als auch Kältemittelöl – in kürzester Zeit austritt, sondern nur die flüssige Phase aus dem Ventilraum 5. Das Volumen des Ventilraums 5 begrenzt die Menge der nachströmenden Flüssigkeit während des Anfahrens des Verdichters. Die Öldurchlauföffnung 6 im Zwischenboden 4 übernimmt die Funktion des Dosierens. Der Durchmesser der Öffnung 6 sollte für Kältemittelakkumulatoren so gewählt werden, dass dem Gasmassestrom etwa 1 bis 5 Masseprozent Öl bzw. flüssiges Kältemittel zugeführt bzw. rückgeführt wird. Die Öldurchlauföffnung 6 sorgt dafür, dass insbesondere beim Anfahren der Klimaanlage flüssiges Kältemittel bzw. Kältemittelöl aus dem Sammlerraum 1 nur langsam zunächst in den Ventilraum 5 nachströmt und dann durch das Ventil 3 in den Strömungsraum 2 gelangt. Durch diese Maßnahme wird vermieden, dass eine große Flüssigkeitsmenge im Anfahrfall den Wirkungsgrad der Klimaanlage mindert bzw. gar zu Verdichterschäden führt.
Als automatisches Ventil 3 wird in dieser Ausführung ein Membranventil 3.1, wie in 2 näher dargestellt und erläutert, eingesetzt. Als vorteilhaft stellt sich die Ausführung der Membran 3.1 aus einer 2fach geschlitzten Silikonscheibe dar.-
2 zeigt eine Ventilausführung als geschlitzte Membran 3.1 in der Draufsicht. Die mit einem Schlitz 7 versehene Silikonmembran 3.1 ist gegebenenfalls in einem Spann- und Halterahmen 23 gehalten, der am Boden des Sammelbehälters 1.1 befestigt ist und der bewirkt, dass der Schlitz 7 im Ruhezustand dicht schließt. Eine Weiterbildung des Membranventils 3.1 aus 2 ist in 3 dargestellt. Dabei ist die doppelt geschlitzte Silikonmembran 3.1 durch einen umlaufenden umstülpbaren Rollkragen 8 mit dem Boden des Sammelbehälters 1.1 verbunden. Im Schließfall, also bei fehlender oder negativer Druckdifferenz, sorgt die durch Fertigung erzielte Vorspannung des Rollkragens 8 für ein Rückstülpen desselben. Durch das Rückstülpen werden die Schnittflächen des Schlitzes 7, da diese dann zwischen dem Spann- und Halterahmen 23 positioniert sind, stärker aufeinander gepresst. Somit schließen die Schlitze 7 sicherer. Der Spann- und Halterahmen 23 dient zugleich zur Befestigung des Rollkragens 8 am Sammelbehälter 1.1. Der Überdruck führt zunächst zu einem Ausstülpen des Rollkragens 8, wodurch die Schnittflächen des Schlitzes 7 nicht mehr aufeinander gepresst werden und sich somit bei einer vergleichsweise geringen Druckdifferenz öffnen. Diese Ventilbauform ist als Dosierventil für Verpackungen von flüssigen Lebensmitteln bekannt. Oberhalb der geschlitzten Membran 3.1 ist der Ventilraum 5 durch den Zwischenboden 4 mit der Öffnung 6 vom Sammlerraum 1 abgetrennt. Eine weitere Ventilausführung ist in 4 gezeigt. Dazu ist eine Membran 3.2 mit einer umlaufenden Wulst 9 versehen und mittig am Boden des Sammelbehälters 1.1 befestigt. Die Wulst 9 bildet mit dem Boden des Sammelbehälters 1.1 einen ringförmigen Kanal 10, in den die Öldurchlauföffnung 6.1 aus dem Sammlerraum 1 bzw. Ventilraum 5 mündet. Bei einem Überdruck im Sammlerraum 1 wirkt der Druck durch die Öldurchlauföffnung 6.1 und zugleich auf den ringförmigen Kanal 10, so dass die Wulst 9 durch ihre Elastizität entsprechend nachgibt und somit die Strömung ermöglicht. Bei nicht ausreichendem Überdruck schmiegt sich die Wulst 9 wieder an den Boden des Sammelbehälters 1.1 an und sperrt somit den Flüssigkeitsstrom. Bei dieser Ausführung ist die Elastizität der Wulst 9 relevant. Daher kann der Mittelteil auch aus festerem Material bzw. aus elastischem Material in kompakterer Ausführung realisiert werden. Durch die im Vergleich zur Öldurchlauföffnung 6.1 größeren Fläche des ringförmigen Kanals 10 können somit größere Öffnungskräfte bei gleicher Druckdifferenz generiert werden. Die frei festlegbare Größe der Öldurchlauföffnung 6.1 erlaubt, dass hier ebenfalls auf den Zwischenboden 4 mit der Öffnung 6 und Ausbildung eines Ventilraums 5 verzichtet werden kann bzw. der umlaufende Kanal 10 den Ventilraum 5 darstellt.
Die Membranen 3.1, 3.2 können vorzugsweise aus Silikon hergestellt sein. Durch die Stärke und die Materialeigenschaften ist die Elastizität und damit der Überdruck vorgebbar, bei dem sich das Ventil 3 öffnet. Der Überdruck im Sammelbehälter 1 ergibt sich aus der Druckdifferenz aufgrund des größeren Druckverlustes über den Strömungsraum 2 mit dem nicht dargestellten Wärmeübertrager.
In einer alternativen Ausführung des Ventils ist gemäß 5 am Boden des Sammelbehälters 1.1 ein mit einer Schließfeder 11 belastetes Ventil 3 angeordnet. Die Schließfeder 11 sorgt dafür, dass das Ventil 3 bei nicht vorhandenem Differenzdruck in den Ventilsitz gedrückt wird. Wenn aufgrund der Strömung eine Druckdifferenz gegeben ist, wird die Schließfeder 11 zusammengedrückt, und das Ventil 3 ermöglicht den Durchlass des Kältemittelöls. Als Ventilbauformen sind ebenso Kegelventile, Kugelventile etc. geeignet. Oberhalb des Ventils 3 ist der Ventilraum 5 durch den Zwischenboden 4 mit Öffnung 6 vom Sammlerraum 1 abgetrennt.
In 6 ist das Ventil 3 als ein mit einer federnden Aufhängung 11.1 verbundenes Klappen- bzw. Lamellenventil 3.5 gezeigt. Die federnde Aufhängung bewirkt bei einem Differenzdruck von Sammlerraum 1 zu Strömungsraum 2 unterhalb des hydrostatischen Drucks der Flüssigphase im Sammlerraum 1 das Schließen des Klappenventils 3.5. Sobald dieser Differenzdruck entsprechend ansteigt, öffnet sich das Klappenventil 3.5. Die Schließkraft des Ventils 3.5 ergibt sich aus dem Produkt der Federkonstanten der federnden Aufhängung 11.1 und dem Vorspannweg. Es muss dem Produkt aus der Fläche des Ventils 3.5 und dem Differenzdruck entsprechen. Ein Zwischenboden 4 mit Öldurchlauföffnung 6 teilt einen Ventilraum 5 vom Sammelbehälter 1.1 ab.
Eine weitere Möglichkeit der Ventilausführung ist in 7 gezeigt. Hierbei ist eine dehnbare Membran 3.3 in einem Spann- und Halterahmen 23 unterhalb des Bodens des Sammelbehälters 1.1 befestigt. Die Membran 3.3 ist in der Mitte mit einer Öldurchlauföffnung 6.2 versehen. Die Membran 3.3 liegt im Ruhezustand (ohne Druckdifferenz) an einer Dichtfläche 12, die am Boden des Sammelbehälters 1.1 angeordnet ist, an. Somit verschließt die Dichtfläche 12 die in die Membran 3.3 eingebrachte Öldurchlauföffnung 6.2. Unterhalb der Membran ist ein mit einer Feder 11 belasteter Federteller 13 angeordnet, der die Membran 3.3 nach oben an die Dichtfläche 12 drückt. Die Öldurchlauföffnung 6.1 durch den Boden des Sammelbehälters 1.1 befindet sich außerhalb des Zentrums der Membran 3.3. Durch den höheren Druck im Sammlerraum 1 gegenüber dem im Strömungsraum 2 wölbt sich die Membran 3.3 im beweglichen Bereich auf einer entsprechend großen Fläche nach unten aus und generiert dadurch eine größere Öffnungskraft, der der Vorspannung der Membran 3.3 und der Feder 11 entgegenwirkt. Sobald die Öffnungskraft diese Gegenkräfte überwindet, bewegt sich die Membran 3.3 nach unten, löst sich damit von der Dichtfläche 12, und gibt somit die Öldurchlauföffnung 6.2 durch die Membran 3.3 und den anschließenden Federteller 13 frei. Vorteilhaft ist eine nicht dargestellte Führung des Federtellers 13. Die Dichtfläche 12 kann auch in kegelförmiger Gestalt ausgeführt sein. Diese Konstruktion ermöglicht die Generierung größerer Öffnungskräfte bei geringer Druckdifferenz. Auch bei der in 7 dargestellten Ausführungsform kann ein zusätzlicher Zwischenboden mit Durchlauföffnung zur Abteilung des Ventilraumes 5 entfallen, da die Dosierung durch die Dimensionierung der Öldurchlauföffnungen 6.1, 6.2, 6.3 realisierbar ist, wobei die Öldurchlauföffnungen 6.2 und 6.3 bevorzugt in einer Flucht angeordnet sind. Der Ventilraum 5 wird in diesem Fall zwischen Membran 3.3 und Boden des Sammelbehälters 1.1 gebildet.
Eine andere Variante zeigt in 8 ein mit einem Hebel 14 verbundenes Ventil 3. Das Ventil 3 kann als Klappenventil oder auch als Kugel- bzw. Kegelventil ausgeführt sein und ist am Boden des Sammelbehälters 1.1 angeordnet. Der Hebel 14 wird gegebenenfalls von einem im Strömungsraum 2 am Austritt des Wärmeübertragers 16 angeordneten Strömungsdetektor 15 bewegt. Der Detektor 15 ist hier als ein durch seine Gestalt der Strömung einen Widerstand entgegensetzendes Bauteil ausgebildet. Dadurch wird der Detektor 15 nach unten bewegt. Wenn der Drehpunkt des Hebels 14, wie gezeigt, zwischen Detektor 15 und Ventil 3 angeordnet ist, wird das Ventil 3 nach oben bewegt und dadurch geöffnet. Auch hier kann durch das Verhältnis der Hebellängen und der Flächengrößen von Ventil 3 und Strömungsdetektor 15 der Öffnungsdruck des Ventils 3 vorgegeben werden. Oberhalb des Ventils 3 ist der Ventilraum 5 durch den Zwischenboden 4 mit Öffnung 6 vom Sammlerraum 1 abgetrennt. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Betätigung des Ventils 3 direkt mit der Registrierung der Strömung verknüpft ist.
Vorzugsweise ist der Strömungsdetektor 15 als ein in 9 dargestelltes kreisringsegmentförmiges Staudrucksegel 15 ausgeführt. Damit ist das Staudrucksegel 15 dem von den Behälterwandungen des Sammelbehälters und des äußeren Behälters 17 eingeschlossenen ringförmigen Zwischenraum – dem Strömungsraum 2 am Austritt aus dem Wärmeübertrager 16 – entsprechend angepasst. Das Staudrucksegel 15 mit Hebelsystem 14 betätigt das Ventil 3. Staudrucksegel 15 und Hebelsystem 14 können beispielsweise aus geeigneten Kunststoffen oder aus Metallen gefertigt sein.
Eine weitere Lösungsvariante zeigen 10 und 11. Hierbei dient ein Balgventil 3.4 zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe. 10 zeigt dabei den geschlossenen Zustand des Balgventils 3.4, und in 11 ist das Balgventil 3.4 im geöffneten Zustand gezeigt. Das Balgventil 3.4 besteht aus einem Balg 24, der zwischen dem Boden des Sammelbehälters 1.1 und dem Federteller 13 durch eine Feder 11 aufgespannt ist. Der Balg 24 ist so beschaffen, dass er in Längsrichtung keine Elastizität aufweist. Im in 10 dargestellten Schließfall ist durch eine Öldurchlauföffnung 6.1 das Innere des Balges 24 – zugleich der Ventilraum 5 – mit dem gleichen Druck beaufschlagt wie der Sammelbehälter 1. In den Federteller 13 ist zugleich der Ventilsitz integriert, der gegen einen beispielsweise am Boden des Strömungsraumes 2 fixierten Ventilkegel 3 drückt und damit einen Durchlauf unterbindet. Wenn nun, wie in 11 gezeigt, durch die Kältemittelströmung im Strömungsraum 2 eine positive Druckdifferenz (Überdruck) im Sammlerraum 1 resultiert, dehnt sich der Balg 24 ballonartig aus, da er bestrebt ist, sein Volumen zu vergrößern. Das führt dazu, dass sich aufgrund der nicht gegebenen Längselastizität des Balges 24 der Abstand zwischen Boden des Sammelbehälters 1.1 und Federteller 13 verringert. Damit hebt sich der Federteller 13 mit dem Ventilsitz vom Ventilkegel 3. Auf diese Weise öffnet sich das Balgventil 3.4 und gibt die Strömung frei. Sobald die Strömung im Strömungsraum endet, gleicht sich der Druck im Sammlerraum 1 und Strömungsraum 2 an und der Balg 24 zieht sich, wie in 10 gezeigt, wieder zusammen. Damit bewegt sich, durch die Kraft der Feder 11 verstärkt, der Federteller 13 auf den Ventilkegel 3 zu und das Balgventil 3.4 schließt. Durch die Größe des Balges 24 können bei geringer Druckdifferenz größere Öffnungskräfte generiert werden. Die Auswahl und Vorspannung der Feder 11 ermöglicht die Auslegung der Öffnungsdruckdifferenz des Balgventils 3.4. Auch bei dieser Lösung kann auf einen Zwischenboden verzichtet werden. Prinzipiell kann die Anordnung von Sammlerraum 1 und Strömungsraum 2 natürlich von den vorgenannten Ausführungsbeispielen abweichen. Die Räume 1, 2 können genauso gut nebeneinander angeordnet sein. Es ist auch nicht notwendig, dass sich ein Wärmeübertrager 16 oberhalb des Strömungsraumes 2 oder an anderer Stelle befindet. Letztlich kann der Strömungsraum 2 z. B. auch ein kleines Rohr sein. Ebenso wenig müssen Strömungsraum 2 und Sammlerraum 1 auch nicht in einem Bauteil zusammengefasst sein.
Auch muss die Anwendung nicht auf Klima-, Kälte- und Wärmepumpenanlagen beschränkt bleiben, sondern kann sich auf alle Anordnungen erstrecken, in denen bei Vorhandensein einer Strömung oder eines Differenzdrucks von flüssigen bzw. gasförmigen Stoffen oder Strömung eines schüttbaren Feststoffes ein Ventil zwecks Zufuhr eines anderen oder gleichen Stoffes öffnet und ansonsten geschlossen bleibt.
Bezugszeichenliste

1: Sammlerraum
1.1: Sammelbehälter, Akkumulator
2: Strömungsraum
3: Ventil, Ventilkegel
3.1: geschlitzte Membran, Membranventil, Silikonmembran
3.2: Membran mit umlaufender Wulst
3.3: Membran mit Öldurchlauföffnung
3.4: Balgventil
3.5: Lamellen-/Klappenventil, Ventilklappe
4: Zwischenboden
5: Ventilraum
6: Öffnung, Öldurchlauföffnung im Zwischenboden
6.1: Öffnung, Öldurchlauföffnung im Boden des Sammlerraums bzw. Ventilraums
6.2: Öffnung, Öldurchlauföffnung in der Membran 3.3
6.3: Öffnung, Öldurchlauföffnung im Federteller
7: Schlitz
8: Rollkragen
9: elastische Wulst
10: ringförmiger Kanal
11: Schließfeder, Feder
11.1: federnde Aufhängung
12: Dichtfläche
13: Federteller
14: Hebel(system)
15: Detektor, Strömungsdetektor, Staudrucksegel
16: Wärmeübertrager
17: äußere Wandung, äußerer Behälter
18: Einlass Hochdruckteil
19: hochdruckseitiger Auslass
20: Einlass Niederdruckteil
21: Überströmöffnung (Niederdruckteil)
22: Auslass Niederdruckteil
23: Spann- und Halterahmen
24: Balg

Claims

Kältemittelakkumulator für Kraftfahrzeugklimaanlagen mit einem Sammlerraum (1) und einem benachbarten Strömungsraum (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Sammlerraum (1) im Bereich des akkumulierten Kältemittelöls ein Ventil (3) aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass bei einer Druckdifferenz zwischen dem Sammlerraum (1) und dem Strömungsraum (2), die größer als der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule im Sammlerraum (1) ist, Kältemittelöl vom Sammlerraum (1) über das Ventil in den Strömungsraum (2) gelangt und dass der Sammlerraum (1) im Bereich des akkumulierten Kältemittelöls einen Zwischenboden (4) zur Bildung eines Ventilraums (5) zur Aufnahme des Kältemittelöls aufweist, wobei das Kältemittelöl über eine kleine Öldurchlauföffnung (6) im Zwischenboden (4) in den Ventilraum (5) hineingelangt und über das Ventil (3) vom Ventilraum (5) in den Strömungsraum (2) gelangt.
Kältemittelakkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öldurchlauföffnung (6) im Zwischenboden (4) einen Durchmesser aufweist, der derart dimensioniert ist, dass der sich aufgrund der Druck- und Strömungsverhältnisse einstellende Massestrom an Öl und flüssigem Kältemittel etwa 1 bis 5 Masseprozent des Gasmassestroms entspricht.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Ventil (3) eine Membran (3.1), die mit Schlitzen (7) versehen ist und aus einem elastischen Material besteht, angeordnet ist.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlitzte Membran (3.1) durch einen umlaufenden Rollkragen (8) mit dem Boden des Sammelbehälters (1.1) verbunden ist, wobei der Rollkragen (8) derart vorgespannt ist, dass drucklos die Schlitze (7) zwischen dem Rollkragen (8) positioniert sind und sich bei Überdruck im Sammelbehälter (1.1) der Rollkragen (8) derart ausstülpt, dass sich die Membran (3.1) mit den Schlitzen (7) vom Boden des Sammelbehälters (1.1) entfernt.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Membran (3.2) in der Mitte am Boden des Sammelbehälters (1.1) fixiert ist und eine umlaufende elastische Wulst (9) aufweist, die einen ringförmigen Kanal (10) bildet und dass in den ringförmigen Kanal (10) eine Durchlauföffnung (6.1) aus dem Sammlerraum (1) bzw. Ventilraum (5) mündet.
Kältemittelakkumulator nach Anspruch 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Membran (3.1, 3.2) aus Silikon ausgebildet ist.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (3) ein mit einer Schließfeder (11) belastetes Ventil (3) ist.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine elastisch dehnbare Membran (3.3) unterhalb einer Öldurchlauföffnung (6.1) im Boden des Sammlerraums (1) bzw. Ventilraums (5) aufgespannt ist, die Membran (3.3) in der Mitte mit einer Öldurchlauföffnung (6.2) versehen ist und die Membran (3.3) im Ruhezustand an einer Dichtfläche (12) am Boden des Sammlerraums (1) anliegt und unter der Membran (3.3) ein mit der Schließfeder (11) belasteter und mit einer Öldurchlauföffnung (6.3) versehener Federteller (13) angeordnet ist, wobei die Öldurchlauföffnungen (6.2, 6.3) von Federteller (13) und Membran (3.3) in einer Flucht angeordnet sind.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (3) als Balgventil (3.4) ausgebildet ist.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (3) als Lamellen-/Klappenventil (3.5) ausgebildet ist.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (3) an einer Seite eines Hebels (14) befestigt ist und die andere Seite des Hebels (14) mit einem im Strömungsraum (2) angeordneten, den Strömungswiderstand/Staudruck registrierenden Detektor (15) verbunden ist, der bei Strömung des gasförmigen Kältemittels das Ventil (3) öffnet.
Kältemittelakkumulator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (15) als Staudrucksegel (15) ausgebildet ist.
Kältemittelakkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelakkumulator mit einem Wärmeübertrager (16) in einer Baueinheit kombiniert ist, wobei der Wärmeübertrager (16) in der Kälteanlage als Innerer Wärmeübertrager geschaltet ist.