DE102012109038B4 - Device for heat transfer in a refrigerant circuit - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung für einen Kältemittelkreislauf (2, 2') mit einem Wärmeübertrager (6) zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und Luft, wobei der Wärmeübertrager (6) mit einem Ventil (17) und einem Sammler (7) als ein kompaktes, zusammenhängendes Modul (30) mit integrierten Kältemittelverbindungen ausgebildet ist, wobei das Ventil (17)- innerhalb des Sammlers (7) integriert angeordnet ist und- als Verbindungselement zwischen dem Sammler (7) und dem Wärmeübertrager (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (30) vom Kältemittel bidirektional durchströmbar ausgebildet ist, wobei das Modul (30) in der ersten Strömungsrichtung des Kältemittels zur Wärmeübertragung vom Kältemittel an die Luft in der Reihenfolge Wärmeübertrager (6), Ventil (17) und Sammler (7) sowie in der zweiten Strömungsrichtung des Kältemittels zur Wärmeübertragung von der Luft an das Kältemittel in der Reihenfolge Sammler (7), Ventil (17) und Wärmeübertrager (6) durchströmt wird und dass neben dem Ventil (17) ein zweites Ventil (18) innerhalb des Sammlers (7) oder des Wärmeübertragers (6) integriert angeordnet ist, wobei die Ventile (17, 18) mit separaten Antrieben oder mit einem gemeinsamen Antrieb ansteuerbar ausgebildet sind.Device for a refrigerant circuit (2, 2 ') with a heat exchanger (6) for heat transfer between the refrigerant and air, the heat exchanger (6) with a valve (17) and a collector (7) as a compact, coherent module (30 ) is designed with integrated refrigerant connections, wherein the valve (17) - is arranged integrated within the collector (7) and - is designed as a connecting element between the collector (7) and the heat exchanger (6), characterized in that the module (30 ) is designed so that the refrigerant can flow bidirectionally, the module (30) in the first flow direction of the refrigerant for heat transfer from the refrigerant to the air in the order heat exchanger (6), valve (17) and collector (7) and in the second flow direction of the Refrigerant for heat transfer from the air to the refrigerant flows through in the order collector (7), valve (17) and heat exchanger (6) and that in addition to the vent il (17) a second valve (18) is arranged integrated within the collector (7) or the heat exchanger (6), the valves (17, 18) being designed to be controllable with separate drives or with a common drive.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Kältemittelkreislauf mit einem Wärmeübertrager zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und Luft. Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung der Vorrichtung in einem Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage zur Konditionierung der Luft eines Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a device for a refrigerant circuit with a heat exchanger for transferring heat between the refrigerant and air. The invention also relates to the use of the device in a refrigerant circuit of an air conditioning system for conditioning the air in a passenger compartment of a motor vehicle.
Aus dem Stand der Technik bekannte Serienfahrzeuge weisen zum Kühlen des Fahrgastraumes eine Klimaanlage auf. Für zukünftige Fahrzeuggenerationen wird dabei insbesondere die Nutzung der Klimaanlage in einem kombinierten Kälteanlagen- und Wärmepumpenbetrieb sowie einem Nachheizbetrieb zum Heizen, Kühlen und Entfeuchten der zu konditionierenden Luft des Fahrgastraums untersucht. Der Kältemittelkreislauf der Klimaanlage wird für den Betrieb in den unterschiedlichen Modi angepasst.Series vehicles known from the prior art have an air conditioning system for cooling the passenger compartment. For future generations of vehicles, the use of the air conditioning system in a combined refrigeration system and heat pump operation as well as a post-heating operation for heating, cooling and dehumidifying the air to be conditioned in the passenger compartment is examined. The refrigerant circuit of the air conditioning system is adapted for operation in the different modes.
An die technischen Komponenten in modernen Kraftfahrzeugen wird dabei aufgrund ihrer Vielzahl ganz allgemein die Anforderung gestellt, dass das Volumen der einzelnen Komponenten und deren Anordnung zueinander zu optimieren sind, um die gewünschte Funktionsvielfalt durch Unterbringung aller Komponenten im begrenzten Bauraum des Kraftfahrzeuges realisieren zu können. Die Anordnungen der Komponenten müssen platzsparend und kostensparend kombiniert werden.Due to their large number, the technical components in modern motor vehicles are generally required to optimize the volume of the individual components and their arrangement in relation to one another in order to be able to achieve the desired functionality by accommodating all components in the limited space of the motor vehicle. The arrangement of the components must be combined in a space-saving and cost-saving manner.
Bekannte Fahrzeugklimasysteme bestehen aus diversen Einzelkomponenten, wie dem gewöhnlich in der Fahrzeugfront angeordneten Kondensator, dem an den Fahrzeugmotor angebundenen und durch diesen angetriebenen Verdichter, dem im Fahrgastraum angeordneten Verdampfer sowie Schläuchen und Verbindungen. Zum Antrieb des Verdichters, wird üblicherweise der Motor des Fahrzeuges durch Einkoppeln mechanischer Energie zum Antrieb der Verdichterwelle genutzt. In Zukunft werden auch elektrische Verdichter Verwendung finden, welche von der Hochvoltbatterie des Hybrid- oder Elektrofahrzeuges versorgt werden. Kühlerlüfter und Gebläse werden elektrisch vom 12 V Bordnetz gespeist.
Die Komponenten der Anlage werden herkömmlich einzeln in die Fahrzeugfertigung geliefert und dort montiert. Durch die Mehrzahl der Komponenten sind verschiedene Montageschritte erforderlich, die eine Vielzahl von Verbindungen betreffen und den Installationsaufwand erhöhen. Die während der Montage zu fertigenden Verbindungen stellen zudem potentielle Leckagestellen dar, die wiederum gegebenenfalls sehr zeitaufwendig und kostenintensiv zu korrigieren sind.Known vehicle air conditioning systems consist of various individual components, such as the condenser usually located in the front of the vehicle, the compressor connected to the vehicle engine and driven by it, the evaporator located in the passenger compartment, as well as hoses and connections. To drive the compressor, the motor of the vehicle is usually used by coupling in mechanical energy to drive the compressor shaft. In the future, electric compressors will also be used, which are supplied by the high-voltage battery of the hybrid or electric vehicle. The cooling fan and blower are electrically powered by the 12 V on-board power supply.
The components of the system are conventionally delivered individually to vehicle production and assembled there. Due to the majority of the components, different assembly steps are required, which concern a large number of connections and increase the installation effort. The connections to be made during assembly also represent potential leakage points, which in turn may be very time-consuming and costly to correct.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Komponenten eines Kältemittelkreislaufes einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges innerhalb eines Moduls anzuordnen. Das Modul soll als Kombination der Komponenten einen geringen Bauraum beanspruchen. Durch die konstruktive Verbindung der Komponenten sind die Wartungs- und Montagekosten sowie die Kältemittelleckage nach außen zu minimieren. Damit soll die Anzahl nach außen dichtender Verbindungen verringert werden. Das Modul soll während der Montage einfach im Fahrzeug integrierbar sein.The object of the present invention is to arrange components of a refrigerant circuit of an air conditioning system of a motor vehicle within a module. As a combination of the components, the module should take up little space. The constructive connection of the components minimizes maintenance and assembly costs as well as refrigerant leakage to the outside. This is intended to reduce the number of connections that seal to the outside. The module should be easy to integrate into the vehicle during assembly.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung für einen Kältemittelkreislauf mit einem Wärmeübertrager zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und Luft, insbesondere Umgebungsluft, gelöst.
Der Kältemittelkreislauf weist einen Verdichter, den Wärmeübertrager zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und der Umgebung, einen Sammler, ein Expansionsorgan und einen Wärmeübertrager zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und einem zu konditionierenden Luftmassenstrom auf.
Der Sammler wird dabei je nach Betriebsmodus des Kältemittelkreislaufes und Beaufschlagung mit Kältemittel auf Hochdruckniveau oder Mitteldruckniveau als Receiver sowie auf Niederdruckniveau als Akkumulator betrieben.The object is achieved by a device according to the invention for a refrigerant circuit with a heat exchanger for transferring heat between the refrigerant and air, in particular ambient air.
The refrigerant circuit has a compressor, the heat exchanger for heat transfer between the refrigerant and the environment, a collector, an expansion element and a heat exchanger for heat transfer between the refrigerant and an air mass flow to be conditioned.
The collector is operated depending on the operating mode of the refrigerant circuit and the application of refrigerant at high pressure level or medium pressure level as a receiver and at low pressure level as an accumulator.
Nach der Konzeption der Erfindung ist der Wärmeübertrager zur Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und Luft der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Ventil und dem Sammler als ein kompaktes, zusammenhängendes Modul mit integrierten Kältemittelverbindungen ausgebildet. Das Ventil ist konzeptionsgemäß innerhalb des Sammlers oder innerhalb des Wärmeübertragers integriert angeordnet und als Verbindungselement zwischen dem Sammler und dem Wärmeübertrager ausgebildet.
Bei der Integration des Ventils innerhalb des Wärmeübertragers ist das Ventil bevorzugt in einem Sammelrohr angeordnet.
Mit der Integration der Komponenten innerhalb des kompakten, vormontierbaren Moduls sind keine Kältemittelleitungen und deren Verbindungen zwischen den Komponenten notwendig. Das Modul kann bezüglich des Transports, der Montage der Komponenten und im Fahrzeug sowie der leckagefreien Verbindungen kostensparend mit höherer Qualität verarbeitet werden.According to the conception of the invention, the heat exchanger for heat transfer between the refrigerant and air of the device according to the invention with a valve and the collector is designed as a compact, coherent module with integrated refrigerant connections. According to the concept, the valve is arranged integrated within the collector or within the heat exchanger and is designed as a connecting element between the collector and the heat exchanger.
When the valve is integrated within the heat exchanger, the valve is preferably arranged in a collecting tube.
With the integration of the components within the compact, preassembled module, no refrigerant lines and their connections between the components are necessary. The module can be processed cost-effectively with higher quality in terms of transport, assembly of the components and in the vehicle as well as the leak-free connections.
Das Modul ist erfindungsgemäß vom Kältemittel bidirektional durchströmbar ausgebildet. Das Modul wird dabei in der ersten Strömungsrichtung des Kältemittels zur Wärmeübertragung vom Kältemittel an die Luft in der Reihenfolge Wärmeübertrager, Ventil und Sammler durchströmt. In der zweiten Strömungsrichtung des Kältemittels zur Wärmeübertragung von der Luft an das Kältemittel strömt das Kältemittel nacheinander durch den Sammler, das Ventil und den Wärmeübertrager.
Alternativ ist das Ventil auch verschließbar und sperrt im geschlossenen Zustand entweder den Strömungspfad des Kältemittels durch den Sammler oder den Strömungspfad des Kältemittels durch den Wärmeübertrager ab. Das Kältemittel wird dann durch einen weiteren Strömungspfad, welcher ebenfalls ein Ventil aufweisen kann, geleitet.
Das Ventil ist bevorzugt als Expansionsventil, Umschaltventil, Durchgangsventil und/oder Absperrventil ausgebildet. Bei der Ausbildung des Ventils als Durchgangsventil wird zwischen den Stellungen „Auf“ und „Zu“ umgeschaltet.According to the invention, the module is designed so that the refrigerant can flow through it in both directions. The module is flowed through in the first flow direction of the refrigerant for heat transfer from the refrigerant to the air in the order heat exchanger, valve and collector. In the second flow direction of the refrigerant for heat transfer from the air to the refrigerant, the refrigerant flows one after the other through the collector, the valve and the heat exchanger.
Alternatively, the valve can also be closed and, in the closed state, blocks either the flow path of the refrigerant through the collector or the flow path of the refrigerant through the heat exchanger. The refrigerant is then passed through a further flow path, which can also have a valve.
The valve is preferably designed as an expansion valve, switching valve, straight-way valve and / or shut-off valve. When the valve is designed as a straight-way valve, it is switched between the "open" and "closed" positions.
Neben dem ersten Ventil ist konzeptionsgemäß ein zweites Ventil ausgebildet, welches ebenfalls innerhalb des Sammlers oder des Wärmeübertragers integriert angeordnet ist. Die Ventile sind dabei entweder mit jeweils getrennt voneinander steuerbaren Antrieben, das heißt mit separaten Antrieben, ausgebildet oder weisen einen gemeinsamen Antrieb auf, um die Ventile gleichzeitig und gemeinsam anzusteuern. Dabei ist vorteilhaft ein Ventil geöffnet, während das andere Ventil geschlossen ist und umgekehrt.In addition to the first valve, a second valve, which is also arranged integrated within the collector or the heat exchanger. The valves are either designed with drives that can be controlled separately from one another, that is, with separate drives, or have a common drive in order to control the valves simultaneously and jointly. One valve is advantageously open while the other valve is closed and vice versa.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Sammler über eine extern lösbare Verbindung mit dem Wärmeübertrager verbunden. Die extern lösbare Verbindung ist dabei vorteilhaft als Steckpassverbinder ausgebildet. Um eine mögliche Kältemittelleckage auszuschließen, ist die Verbindung zwischen dem Sammler und dem Wärmeübertrager alternativ als nicht lösbare Verbindung ausgebildet, welche beispielsweise durch Löten, Kleben, Schrumpfen oder Reibschweißen herstellbar ist.According to a further development of the invention, the collector is connected to the heat exchanger via an externally releasable connection. The externally releasable connection is advantageously designed as a plug-in connector. In order to rule out possible refrigerant leakage, the connection between the collector and the heat exchanger is alternatively designed as a non-detachable connection, which can be produced, for example, by soldering, gluing, shrinking or friction welding.
Der Wärmeübertrager weist bezüglich seiner Grundfläche jeweils zwei gegenüberliegende Schmalseiten und Längsseiten auf. Unter der Grundfläche ist dabei die Fläche senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft zu verstehen, das heißt die Fläche, durch welche die Luft in den Wärmeübertrager einströmt beziehungsweise ausströmt. Der Sammler ist bevorzugt an einer der Schmalseiten der Grundfläche des Wärmeübertragers angeordnet. Dabei ist ein erstes Ende des Sammlers an der ersten Längsseite des Wärmeübertragers und ein zweites Ende des Sammlers an der zweiten Längsseite des Wärmeübertragers angeordnet, sodass sich der Sammler über die gesamte Länge einer Schmalseite des Wärmeübertragers erstreckt. Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich der Sammler nur über einen Teil der Schmalseite des Wärmeübertragers.
Der Sammler weist vorteilhaft die Form eines Zylinders, wie einer Flasche oder eines Rohres, auf. Dabei können der Sammler beziehungsweise der Sammler in Verbindung mit dem Wärmeübertrager entweder stehend, das heißt vertikal ausgerichtet, oder liegend, das heißt horizontal ausgerichtet, angeordnet sein.With regard to its base area, the heat exchanger has two opposite narrow sides and two long sides. The base area is to be understood as the area perpendicular to the flow direction of the air, that is to say the area through which the air flows into or out of the heat exchanger. The collector is preferably arranged on one of the narrow sides of the base area of the heat exchanger. A first end of the collector is arranged on the first longitudinal side of the heat exchanger and a second end of the collector is arranged on the second longitudinal side of the heat exchanger, so that the collector extends over the entire length of a narrow side of the heat exchanger. According to an alternative embodiment of the invention, the collector extends only over part of the narrow side of the heat exchanger.
The collector advantageously has the shape of a cylinder, such as a bottle or a tube. The collector or the collector can be arranged in connection with the heat exchanger either standing, that is to say vertically aligned, or lying, that is to say horizontally aligned.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Modul lediglich zwei Kältemitteldurchlässe aufweist. Der erste Kältemitteldurchlass ist dabei als Verbindung einer Kältemittelleitung des Kältemittelkreislaufes mit dem Wärmeübertrager und der zweite Kältemitteldurchlass als Verbindung einer Kältemittelleitung des Kältemittelkreislaufes mit dem Sammler ausgebildet.It is particularly advantageous that the module has only two refrigerant passages. The first refrigerant passage is designed as a connection between a refrigerant line of the refrigerant circuit and the heat exchanger and the second refrigerant passage as a connection between a refrigerant line of the refrigerant circuit and the collector.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Kältemitteldurchlass an der oberen Längsseite des Wärmeübertragers im Bereich des oberen Endes des Sammlers und der zweite Kältemitteldurchlass im unteren Bereich des Sammlers angeordnet. Im unteren Bereich des Sammlers ist vorteilhaft auch das Ventil ausgebildet.According to one embodiment of the invention, the first refrigerant passage is arranged on the upper longitudinal side of the heat exchanger in the region of the upper end of the collector and the second refrigerant passage in the lower region of the collector. The valve is also advantageously designed in the lower region of the collector.
Alternativ ist das Modul mit drei Kältemitteldurchlässen versehen, wobei der dritte Kältemitteldurchlass strömungstechnisch parallel zum zweiten Kältemitteldurchlass ausgebildet ist. Der dritte Kältemitteldurchlass ist dann ebenfalls als direkte Verbindung einer Kältemittelleitung des Kältemittelkreislaufes mit dem Sammler verbunden. Am Sammler können zudem weitere, zu den vorhandenen Kältemitteldurchlässen wiederum strömungstechnisch parallel geschaltete Kältemitteldurchlässe angeordnet sein.Alternatively, the module is provided with three refrigerant passages, the third refrigerant passage being designed in terms of flow technology parallel to the second refrigerant passage. The third refrigerant passage is then also connected to the collector as a direct connection of a refrigerant line of the refrigerant circuit. In addition, further refrigerant passages connected in parallel to the existing refrigerant passages can be arranged on the collector.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Modul eine Serviceöffnung zum Austausch einer innerhalb des Sammlers angeordneten Komponente auf. Die Serviceöffnung ist vorteilhaft wiederverschließbar und am Sammler ausgebildet.
Mit Hilfe der Serviceöffnung können beispielsweise im Sammler integrierte Komponenten, wie ein Trockner oder ein Filter, eingesetzt, entnommen oder ausgetauscht werden. Die Filterelemente dienen dem Schutz des Ventils beziehungsweise des Kältemittelkreislaufes.According to a further development of the invention, the module has a service opening for exchanging a component arranged within the collector. The service opening can advantageously be closed again and is formed on the collector.
With the help of the service opening, for example, components integrated in the collector, such as a dryer or a filter, can be inserted, removed or replaced. The filter elements serve to protect the valve or the refrigerant circuit.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Wärmeübertrager eine Tiefe im Bereich von 10 mm bis 20 mm auf. Unter der Tiefe ist dabei die Ausdehnung des Wärmeübertragers in Strömungsrichtung der Luft zu verstehen. Die Tiefe ergibt sich somit aus der Ausdehnung senkrecht zur Grundfläche des Wärmeübertragers, wobei unter der Grundfläche die Fläche senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft zu verstehen ist, das heißt die Fläche, durch welche die Luft in den Wärmeübertrager einströmt beziehungsweise ausströmt.According to a further development of the invention, the heat exchanger has a depth in the range from 10 mm to 20 mm. The depth is to be understood as the expansion of the heat exchanger in the flow direction of the air. The depth thus results from the extension perpendicular to the base area of the heat exchanger, the base area being understood to be the area perpendicular to the direction of flow of the air, i.e. the area through which the air flows into or out of the heat exchanger.
Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere im Hinblick auf die sehr platzsparende Gestaltung und die reduzierte Anzahl an Verbindungen innerhalb der Kältemittelleitungen des Kältemittelkreislaufes, ermöglicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage zur Konditionierung der Luft eines Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges.
Der Kältemittelkreislauf ist dabei bevorzugt für einen kombinierten Kälteanlagen- und Wärmepumpenmodus sowie für einen Nachheizmodus der Klimaanlage ausgebildet. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Kältemittelkreislauf beim Betrieb im Wärmepumpenmodus wird im Wärmeübertrager Wärme von der Umgebungsluft an das Kältemittel übertragen. Die Umgebungsluft dient als Wärmequelle.The advantageous embodiment of the invention, particularly with regard to the very space-saving design and the reduced number of connections within the refrigerant lines of the refrigerant circuit, enables the device according to the invention to be used in a refrigerant circuit of an air conditioning system for conditioning the air in a passenger compartment of a motor vehicle.
The refrigerant circuit is preferably designed for a combined refrigeration system and heat pump mode and for an after-heating mode of the air conditioning system. When the device according to the invention is used in the refrigerant circuit when operating in heat pump mode, heat is transferred from the ambient air to the refrigerant in the heat exchanger. The ambient air serves as a heat source.
Weitere Vorteile der Vorrichtung beziehungsweise des kompakten, zusammenhängenden Moduls mit integrierten Kältemittelverbindungen gegenüber dem Stand der Technik lassen sich folgendermaßen zusam m enfassen:
- - kältemittelleckagefreie, hermetische Verbindungen zwischen den Komponenten des Moduls und Reduzierung der Anzahl der nach außen zu dichtenden Verbindungen,
- - platz- und bauraumsparende Einheit zur einfachen Integration in einem Kraftfahrzeug,
- - Reduzierung des Herstellungs-, Wartungs- und Montageaufwandes und der damit verbundenen Kosten, zum Beispiel durch Vormontieren,
- - Möglichkeit des Tests des Moduls vor der Montage im Kraftfahrzeug führt zur Verringerung von Qualitätsproblemen und Nachbearbeitungsaufwand.
- - refrigerant leak-free, hermetic connections between the components of the module and reduction of the number of connections to be sealed to the outside,
- - Space and space saving unit for easy integration in a motor vehicle,
- - Reduction of the manufacturing, maintenance and assembly effort and the associated costs, for example through pre-assembly,
- - The possibility of testing the module before assembly in the motor vehicle leads to a reduction in quality problems and reworking costs.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen
-
1 : die Klimaanlage mit einem ersten Kältemittelkreislauf als Anordnung im Kraftfahrzeug, -
2 : die Klimaanlage mit einem zweiten Kältemittelkreislauf unter alternativer Anordnung der Komponenten, -
3 : aus einem Wärmeübertrager, einem Ventil und einem Sammler kombinierte Komponente des Kältemittelkreislaufes sowie -
4 : Detaildarstellungder Komponente aus 3 .
-
1 : the air conditioning system with a first refrigerant circuit as an arrangement in the motor vehicle, -
2 : the air conditioning system with a second refrigerant circuit with an alternative arrangement of the components, -
3 : components of the refrigerant circuit combined from a heat exchanger, a valve and a collector as well as -
4th : Detail display of thecomponent 3 .
In
Der primäre Kältemittelkreislauf
Das Rückschlagventil
The check valve
Erfolgt die Verflüssigung des Kältemittels bei unterkritischem Betrieb, wie zum Beispiel mit dem Kältemittel R134a oder bei bestimmten Umgebungsbedingungen mit Kohlendioxid, wird der Wärmeübertrager
Zum gleichzeitigen Kühlen und Entfeuchten sowie Heizen der Zuluft für den Fahrgastraum, auch als Reheat bezeichnet, weist der Kältemittelkreislauf
Neben dem ersten sekundären Strömungspfad erstreckt sich ein zweiter sekundärer Strömungspfad von einem Abzweig
Ein dritter sekundärer Strömungspfad mit einem Absperrventil
A third secondary flow path with a shut-off valve
Innerhalb des Motorkühlkreislaufes
Die parallel geschalteten Strömungspfade des Motorkühlkreislaufes
Je nach Wärmepumpenmodus mit unterschiedlichen Wärmequellen sind die als Expansionsventile ausgebildeten Ventile
Die Ventile
Die Ventile
Der Sammler
The collector
Bei der Anordnung der Komponenten des Kältemittelkreislaufes
Nach
Nach der Ausgestaltung in
To
After the configuration in
Der Sammler
Beim Betrieb der Klimaanlage
When operating the
In
Der primäre Kältemittelkreislauf
Das Modul
Der Sammler
Das Kältemittel strömt im Kälteanlagenmodus durch den zweiten Kältemitteldurchlass
The module
The collector
The refrigerant flows through the second refrigerant passage in the
Der primäre Kältemittelkreislauf
Vom Sammler
From the collector
Das Kältemittel strömt im Vergleich der Betriebsmodi der Klimaanlage
Für den Einsatz im Kältemittelkreislauf
Alternativ kann der Sammler
Alternatively, the collector
Das Modul
Die Ventile
Nach einer alternativen Ausgestaltung können die Ventile
Das Ventil
According to an alternative embodiment, the valves
The valve
Der Wärmeübertrager
Das entweder als elektronisches Expansionsventil, als thermostatisches Expansionsventil oder als Festdrossel ausgebildete Ventil
The valve designed either as an electronic expansion valve, a thermostatic expansion valve or a fixed throttle
Der Sammler
Der erste Kältemitteldurchlass
The first
Der Sammler
Das Modul
Nach einer alternativen Ausgestaltung des Moduls
According to an alternative embodiment of the module
Neben dem Trockner oder einem Trocknerpaket kann der Sammler
Das Modul
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Klimaanlageair conditioner
- 2, 2'2, 2 '
- KältemittelkreislaufRefrigerant circulation
- 33
- MotorkühlkreislaufEngine cooling circuit
- 44th
- Wärmeübertrager, VerdampferHeat exchanger, evaporator
- 55
- Verdichtercompressor
- 66th
- WärmeübertragerHeat exchanger
- 77th
- SammlerCollector
- 88th
- innerer Wärmeübertragerinternal heat exchanger
- 99
- VentilValve
- 1010
- Wärmeübertrager, VerdampferHeat exchanger, evaporator
- 1111
- Wärmeübertrager, HeizregisterHeat exchanger, heating register
- 1212
- Wärmeübertrager, HeizungswärmeübertragerHeat exchanger, heating heat exchanger
- 1313
- Ventil, AbsperrventilValve, shut-off valve
- 1414th
- Ventil, AbsperrventilValve, shut-off valve
- 1515th
- Ventil, AbsperrventilValve, shut-off valve
- 1616
- Ventil, Expansionsorgan, ExpansionsventilValve, expansion device, expansion valve
- 1717th
- Ventil, ExpansionsventilValve, expansion valve
- 1818th
- Ventil, Expansionsorgan, ExpansionsventilValve, expansion device, expansion valve
- 1919th
- Rückschlagventilcheck valve
- 2020th
- Motorengine
- 2121st
- AbzweigBranch
- 2222nd
- AbzweigBranch
- 2323
- AbzweigBranch
- 2424
- MündungsstelleMouth point
- 2525th
- Ventil, Drei-Wege-VentilValve, three-way valve
- 2626th
- FrontbereichFront area
- 2727
- RadkastenWheel arch
- 2828
- WasserkastenWater tank
- 2929
- KlimagerätAir conditioner
- 3030th
- Modulmodule
- 3131
- erster Kältemitteldurchlass - Austritt/Eintrittfirst refrigerant passage - exit / entry
- 3232
- zweiter Kältemitteldurchlass - Austritt/Eintrittsecond refrigerant passage - exit / entry
- 3333
- DruckaufnehmerPressure transducer
- 3434
- Strömungsrichtung des KältemittelsDirection of flow of the refrigerant
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000205700A (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-28 | Denso Corp | Liquid receiver integrated type refrigerant condenser |
JP2003083643A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Tgk Co Ltd | Expansion valve |
DE10342110A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-29 | Behr Gmbh & Co. Kg | Method for reducing the pressure in a vehicle air conditioner when the compressor stops has a reservoir situated between the evaporator and expansion valve to collect excess refrigerant |
DE69824694T2 (en) * | 1997-04-30 | 2005-07-07 | Valeo Climatisation | USE OF A REFRIGERANT CIRCUIT, IN PARTICULAR FOR THE AIR CONDITIONING OF A VEHICLE |
US20110030934A1 (en) * | 2008-06-10 | 2011-02-10 | Carrier Corporation | Integrated Flow Separator and Pump-Down Volume Device for Use in a Heat Exchanger |
DE102011005749A1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Collector for cooling- or heating system, has container filled with refrigerant, where container has refrigerant inlet and refrigerant outlet, and liquid refrigerant is provided in part of container |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4311020A (en) | 1980-02-29 | 1982-01-19 | Carrier Corporation | Combination reversing valve and expansion device for a reversible refrigeration circuit |
JPH06194007A (en) | 1992-10-30 | 1994-07-15 | Nippondenso Co Ltd | Channel selector valve and air conditioner using the same |
DE10141389B4 (en) | 2001-08-20 | 2005-09-22 | Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn | Combined heat exchanger for the coolant circuit of a motor vehicle |
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US20130146271A1 (en) | 2010-08-24 | 2013-06-13 | Tilo Schäfer | Heating/cooling device and method for operating a heating/cooling device |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69824694T2 (en) * | 1997-04-30 | 2005-07-07 | Valeo Climatisation | USE OF A REFRIGERANT CIRCUIT, IN PARTICULAR FOR THE AIR CONDITIONING OF A VEHICLE |
JP2000205700A (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-28 | Denso Corp | Liquid receiver integrated type refrigerant condenser |
JP2003083643A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Tgk Co Ltd | Expansion valve |
DE10342110A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-29 | Behr Gmbh & Co. Kg | Method for reducing the pressure in a vehicle air conditioner when the compressor stops has a reservoir situated between the evaporator and expansion valve to collect excess refrigerant |
US20110030934A1 (en) * | 2008-06-10 | 2011-02-10 | Carrier Corporation | Integrated Flow Separator and Pump-Down Volume Device for Use in a Heat Exchanger |
DE102011005749A1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Collector for cooling- or heating system, has container filled with refrigerant, where container has refrigerant inlet and refrigerant outlet, and liquid refrigerant is provided in part of container |
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