DE102018211589A1

DE102018211589A1 - Refrigerant collector with three connections for a refrigeration system with a heat pump function, refrigeration system and motor vehicle with a refrigeration system

Info

Publication number: DE102018211589A1
Application number: DE102018211589.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Anzenberger; Thomas Mönkediek; Christian Rebinger; Dirk Schroeder
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2038-07-13
Also published as: DE102018211589B4

Abstract

Beschrieben wird ein Kältemittelsammler (22) für eine Kälteanlage (10) mit Wärmepumpen-funktion eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, mit einem Sammlergehäuse (32), in dem bezogen auf eine eingebaute Lage in einer Kälteanlage (10) in einem oberen Bereich (44) gasförmiges Kältemittel und in einem unteren Bereich (38) flüssiges Kältemittel (40) sammelbar ist, und mit drei an dem Sammlergehäuse (32) angeordneten Anschlüssen (26, 28, 30), wobeiein erster Anschluss (26) dazu eingerichtet ist, Kältemittel bidirektional zum Kältemittelsammler (22) hin zu leiten oder von diesem weg zu leiten,ein zweiter Anschluss (28) dazu eingerichtet ist, Kältemittel unidirektional zum Kältemittelsammler (22) hin zu leiten, undein dritter Anschluss (30) dazu eingerichtet ist, Kältemittel unidirektional von dem Kältemittelsammler (22) weg zu leiten,wobei jeder Anschluss (26, 28, 30) an einer jeweiligen Anschlussstelle (46, 48, 50) mit dem Sammlergehäuse (32) verbunden ist. Dabei ist vorgesehen, dass der zweite Anschluss (28) im Inneren des Sammlergehäuses (32) so eingerichtet ist, dass Kältemittel in den oberen Bereich (44) des Sammlergehäuses (32) geleitet wird.The description relates to a refrigerant collector (22) for a refrigeration system (10) with a heat pump function of a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, with a collector housing (32), in which an upper region is based on an installed position in a refrigeration system (10) (44) gaseous refrigerant and liquid refrigerant (40) can be collected in a lower region (38), and with three connections (26, 28, 30) arranged on the collector housing (32), a first connection (26) being set up to To route refrigerant bidirectionally to or from the refrigerant collector (22), a second connection (28) is designed to direct refrigerant unidirectionally to the refrigerant collector (22), and a third connection (30) is designed to unidirectionally refrigerant away from the refrigerant collector (22), each connection (26, 28, 30) at a respective connection point (46, 48, 50) with the collector housing (32) is connected. It is provided that the second connection (28) in the interior of the header housing (32) is set up in such a way that refrigerant is conducted into the upper region (44) of the header housing (32).

Description

Die Erfindung betrifft einen Kältemittelsammler für eine Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, eine Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion mit einem solchen Kältemittelsammler und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kälteanlage.The invention relates to a refrigerant collector for a refrigeration system with a heat pump function of a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, a refrigeration system with a heat pump function with such a refrigerant collector and a motor vehicle with such a refrigeration system.

Wärmepumpen-(WP)-Systeme mit ausschließlicher Nutzung eines sogenannten Chillers als Wärmequelle können entweder mit jeweils einen integrierten Hochdrucksammler an einem Kälteanlagenkondensator und einem integrierten Hochdrucksammler an einem Wärmepumpemkondensator oder mit einem gemeinsamen separaten Hochdrucksammler ausgeführt werden. Wird der Kälteanlagenkondensator auch als Wärmequelle eingesetzt, ist eine aufwändige Kältemittelleitungsverschaltung einschließlich einer entsprechenden großen Anzahl von Schaltventilen erforderlich, um einen gemeinsamen separaten Hochdrucksammler mit üblicherweise zwei Anschlüssen, d.h. jeweils einen für Kältemitteleintritt und einen für Kältemittelaustritt, nutzen zu können. Ein Beispiel einer solchen Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion ist beispielsweise aus der DE 10 2011 118 162 A1 bekannt.Heat pump (WP) systems with the exclusive use of a so-called chiller as a heat source can either be implemented with an integrated high-pressure collector on a refrigeration system condenser and an integrated high-pressure collector on a heat pump condenser, or with a common, separate high-pressure collector. If the refrigeration system condenser is also used as a heat source, a complex refrigerant line connection including a correspondingly large number of switching valves is required in order to be able to use a common separate high-pressure collector with usually two connections, ie one for refrigerant inlet and one for refrigerant outlet. An example of such a refrigeration system with a heat pump function is, for example, from US Pat DE 10 2011 118 162 A1 known.

Durch die hohe Komplexität von Leitungsverläufen und Schaltventilen ist bei einer derartigen Kälteanlage sowohl der bauteiltechnische als auch regelungstechnische Systemaufwand sehr hoch.Due to the high complexity of line runs and switching valves, both the component-related and the control-related system outlay is very high in such a refrigeration system.

Um diesen Aufwand zu reduzieren wird ein Hochdrucksammler erforderlich, der über mindestens drei Anschlüsse verfügt, von denen mindestens einer bidirektional durchströmt wird, d.h. der bidirektionale Anschluss wird sowohl für den Kältemitteleintritt als auch -austritt genutzt. Schematische Beispiele für eine derartige Verschaltung sind aus der DE 10 2010 042 127 A1 bekannt.In order to reduce this effort, a high-pressure collector is required, which has at least three connections, at least one of which is flowed through bidirectionally, ie the bidirectional connection is used both for the refrigerant inlet and outlet. Schematic examples of such an interconnection are from the DE 10 2010 042 127 A1 known.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, einen Kältemittelsammler bereitzustellen, dessen innerer Aufbau im Hinblick auf die gewünschte Funktion optimiert ist.The object on which the invention is based is seen in providing a refrigerant collector, the internal structure of which is optimized with regard to the desired function.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kältemittelsammler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 6, durch eine Kälteanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a refrigerant collector with the features of claim 1 and claim 6, by a refrigeration system with the features of claim 13 and by a motor vehicle with the features of claim 14. Advantageous refinements with expedient further developments are specified in the dependent claims.

Es wird also ein Kältemittelsammler für eine Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen mit einem Sammlergehäuse, in dem bezogen auf eine eingebaute Lage in der Kälteanlage in einem oberen Bereich gasförmiges Kältemittel und in einem unteren Bereich flüssiges Kältemittel sammelbar ist, mit drei an dem Sammlergehäuse angeordneten Anschlüssen, wobei
ein erster Anschluss dazu eingerichtet ist, Kältemittel bidirektional zum Kältemittelsammler hin zu leiten oder von diesem weg zu leiten,
ein zweiter Anschluss dazu eingerichtet ist, Kältemittel unidirektional zum Kältemittelsammler hin zu leiten, und
ein dritter Anschluss dazu eingerichtet ist, Kältemittel unidirektional von dem Kältemittelsammler weg zu leiten,
wobei jeder Anschluss an einer jeweiligen Anschlussstelle mit dem Sammlergehäuse verbunden ist.
Dabei ist vorgesehen, dass der zweite Anschluss im Inneren des Sammlergehäuses so eingerichtet ist, dass Kältemittel in den oberen Bereich des Sammlergehäuses geleitet wird.A refrigerant collector for a refrigeration system with a heat pump function of a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, is therefore proposed with a collector housing in which, based on an installed position in the refrigeration system, gaseous refrigerant can be collected in an upper region and liquid refrigerant in a lower region, with three connections arranged on the collector housing, whereby
a first connection is set up to conduct refrigerant bidirectionally to the refrigerant collector or to conduct it away,
a second connection is set up to direct refrigerant unidirectionally to the refrigerant collector, and
a third connection is set up to direct refrigerant unidirectionally away from the refrigerant collector,
each connection being connected to the collector housing at a respective connection point.
It is provided that the second connection in the interior of the header housing is set up in such a way that refrigerant is conducted into the upper region of the header housing.

Der zweite Anschluss (unidirektionale Kältemittelzuführung) mündet somit in dem Bereich des Kältemittelsammlers, in dem sich das Kältemittel in der Gasphase befindet. Wird durch den zweiten Anschluss flüssiges Kältemittel in den Kältemittelsammler gefördert, kann dieses durch den mit Kältemittelgas gefüllten oberen Bereich nach unten fallen bzw. tropfen, so dass es im unteren Bereich in flüssiger Form gesammelt werden kann. Da der zweite Anschluss nur für das Einleiten von Kältemittel vorgesehen ist, kann seine Mündung problemlos im oberen Bereich angeordnet werden, weil über den zweiten Anschluss sowohl flüssiges als auch gasförmiges Kältemittel eingeleitet werden kann, aber kein gasförmiges Kältemittel entweichen bzw. unerwünscht in den Kältemittelkreislauf angesaugt werden kann.The second connection (unidirectional refrigerant supply) thus opens into the area of the refrigerant collector in which the refrigerant is in the gas phase. If liquid refrigerant is conveyed into the refrigerant collector through the second connection, this can drop or drip through the upper area filled with refrigerant gas, so that it can be collected in liquid form in the lower area. Since the second connection is only intended for the introduction of refrigerant, its mouth can easily be arranged in the upper area, because both liquid and gaseous refrigerant can be introduced via the second connection, but no gaseous refrigerant can escape or be sucked into the refrigerant circuit undesirably can be.

Der erste Anschluss kann im Inneren des Sammlergehäuses so eingerichtet sein, dass Kältemittel in den unteren Bereich des Sammlergehäuses geleitet wird. Ferner können der erste Anschluss und der dritte Anschluss im Inneren des Sammlergehäuses so eingerichtet sein, dass flüssiges Kältemittel aus dem unteren Bereich des Sammlergehäuses entnehmbar ist.The first connection can be set up in the interior of the header housing in such a way that refrigerant is conducted into the lower region of the header housing. Furthermore, the first connection and the third connection in the interior of the collector housing can be set up in such a way that liquid refrigerant can be removed from the lower region of the collector housing.

Der bidirektionale erste Anschluss leitet also Kältemittel in den unteren Bereich, in dem das Kältemittel in flüssiger Form im Kältemittelsammler gespeichert ist. Entsprechend kann es vorkommen, dass durch den ersten Anschluss Kältemittel zumindest teilweise auch gasförmig eingeleitet wird. Dieses gasförmige Kältemittel steigt dann in Form von Bläschen innerhalb des flüssigen Kältemittels in Richtung des oberen Bereichs des Kältemittelsammlers.The bidirectional first connection thus directs refrigerant into the lower area, in which the refrigerant is stored in liquid form in the refrigerant collector. Accordingly, it can happen that refrigerant is at least partially introduced in gaseous form through the first connection. This gaseous refrigerant then rises in the form of bubbles within the liquid refrigerant in the direction of the upper region of the refrigerant collector.

Durch die Anordnung des ersten und des dritten Anschlusses im unteren Bereich wird ferner sichergestellt, dass nur flüssiges Kältemittel aus dem Kältemittelsammler entnommen wird.The arrangement of the first and the third connection in the lower region also makes ensures that only liquid refrigerant is removed from the refrigerant collector.

Die erste Anschlussstelle für den ersten Anschluss, die zweite Anschlussstelle für den zweiten Anschluss und die dritte Anschlussstelle für den dritten Anschluss können wie folgt am Sammlergehäuse angeordnet sein:

a) alle Anschlussstellen im oberen Bereich oder
b) alle Anschlussstellen im unteren Bereich oder
c) die erste Anschlussstelle im oberen Bereich und die zweite und dritte Anschlussstelle im unteren Bereich oder
d) die zweite und dritte Anschlussstelle im oberen Bereich und die erste Anschlussstelle im unteren Bereich oder
e) die erste und zweite Anschlussstelle im oberen Bereich und die dritte Anschlussstelle im unteren Bereich oder
f) die erste und dritte Anschlussstelle im oberen Bereich und die zweite Anschlussstelle im unteren Bereich oder
g) die dritte Anschlussstelle im oberen Bereich und die erste und zweite Anschlussstelle im unteren Bereich oder
h) die zweite Anschlussstelle im oberen Bereich und die erste und dritte Anschlussstelle im unteren Bereich.

The first connection point for the first connection, the second connection point for the second connection and the third connection point for the third connection can be arranged on the collector housing as follows:

a) all connection points in the upper area or
b) all connection points in the lower area or
c) the first connection point in the upper area and the second and third connection point in the lower area or
d) the second and third connection point in the upper area and the first connection point in the lower area or
e) the first and second connection points in the upper area and the third connection point in the lower area or
f) the first and third connection points in the upper area and the second connection point in the lower area or
g) the third connection point in the upper area and the first and second connection point in the lower area or
h) the second connection point in the upper area and the first and third connection point in the lower area.

Je nach Lage der jeweiligen Anschlussstelle weist der betreffende Anschluss einen im inneren des Kältemittelsammlers verlaufenden Leitungsabschnitt auf, dessen Mündung dann im entsprechenden oberen bzw. unteren Bereich des Kältemittelsammlers angeordnet ist. Für den oben beispielhaft genannten Fall c bedeutet dies beispielsweise:

- Der erste Anschluss (bidirektional) weist einen Leitungsabschnitt auf, der sich im Inneren des Kältesammlers von oben nach unten erstreckt und dessen Mündung im unteren Bereich (im flüssigen Kältemittel) befindet;
- Der zweite Anschluss (unidirektionale Kältemittelzuführung) weist einen Leitungsabschnitt auf, der sich im Inneren des Kältesammlers von unten nach oben erstreckt und dessen Mündung im oberen Bereich (im gasförmigen Kältemittel) befindet.

Depending on the position of the respective connection point, the connection in question has a line section running inside the refrigerant collector, the mouth of which is then arranged in the corresponding upper or lower region of the refrigerant collector. For case c mentioned above as an example, this means, for example:

- The first connection (bidirectional) has a line section which extends from top to bottom inside the refrigeration collector and whose mouth is in the lower region (in the liquid refrigerant);
- The second connection (unidirectional refrigerant supply) has a line section that extends from the bottom upwards inside the refrigeration collector and whose mouth is in the upper area (in the gaseous refrigerant).

Die Anschlussstellen können in einem Deckel oder einem Boden oder auch seitlich in einer Seitenwand des Kältesammlers angeordnet werden.The connection points can be arranged in a cover or a base or laterally in a side wall of the cold collector.

Im unteren Bereich des Sammlergehäuses kann ein von einem Bodenabschnitt des Sammlergehäuses nach innen vorstehendes, die Strömung des Kältemittels beeinflussendes Umlenkelement angeordnet sein. Das Umlenkelement dient dabei insbesondere dazu, die Strömungsverhältnisse im Kältemittel so zu beeinflussen, dass gasförmig in den unteren Bereich eingeleitetes Kältemittel (Gasbläschen) entlang des Umlenkelements zuverlässig in Richtung des oberen Bereichs geführt wird.In the lower region of the header housing, a deflecting element projecting inward from a bottom portion of the header housing and influencing the flow of the refrigerant can be arranged. The deflection element serves in particular to influence the flow conditions in the refrigerant in such a way that refrigerant (gas bubbles) introduced into the lower region in gaseous form is reliably guided along the deflection element in the direction of the upper region.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird zur Lösung der oben gestellten Aufgabe ein Kältemittelsammler für eine Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen mit einem Sammlergehäuse, in dem bezogen auf eine eingebaute Lage in der Kälteanlage in einem oberen Bereich gasförmiges Kältemittel und in einem unteren Bereich flüssiges Kältemittel sammelbar ist, mit drei an dem Sammlergehäuse angeordneten Anschlüssen, wobei
ein erster Anschluss dazu eingerichtet ist, Kältemittel bidirektional zum Kältemittelsammler hin zu leiten oder von diesem weg zu leiten,
ein zweiter Anschluss dazu eingerichtet ist, Kältemittel unidirektional zum Kältemittelsammler hin zu leiten, und
ein dritter Anschluss dazu eingerichtet ist, Kältemittel unidirektional von dem Kältemittelsammler weg zu leiten,
wobei jeder Anschluss an einer jeweiligen Anschlussstelle mit dem Sammlergehäuse verbunden ist,
Dabei ist vorgesehen dass im unteren Bereich des Sammlergehäuses ein von einem Bodenabschnitt des Sammlergehäuses nach innen vorstehendes, die Strömung des Kältemittels beeinflussendes Umlenkelement angeordnet ist.According to a further aspect, a refrigerant collector for a refrigeration system with a heat pump function of a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, is proposed with a collector housing in which, in relation to an installed position in the refrigeration system, gaseous refrigerant and in an upper area are proposed a lower region of liquid refrigerant can be collected, with three connections arranged on the collector housing, wherein
a first connection is set up to conduct refrigerant bidirectionally to the refrigerant collector or to conduct it away,
a second connection is set up to direct refrigerant unidirectionally to the refrigerant collector, and
a third connection is set up to direct refrigerant unidirectionally away from the refrigerant collector,
each connection being connected to the collector housing at a respective connection point,
It is provided that in the lower region of the header housing there is a deflecting element which projects inwards from a bottom section of the header housing and influences the flow of the refrigerant.

Das Umlenkelement kann dazu eingerichtet sein, im unteren Bereich des Kältemittelsammlers eingeleitetes gasförmiges Kühlmittel in Richtung des oberen Bereichs umzulenken, so dass gasförmiges Kühlmittel sich im oberen Bereich sammelt.The deflection element can be set up to deflect gaseous coolant introduced in the lower region of the refrigerant collector in the direction of the upper region, so that gaseous coolant collects in the upper region.

Das Umlenkelement kann ein Wandabschnitt sein, welcher derart ausgebildet ist, dass im unteren Bereich des Kältemittelsammlers ein erster Kältemittelentnahmebereich und ein zweiter Kältemittelentnahmebereich gebildet sind.The deflection element can be a wall section which is designed such that a first refrigerant removal area and a second refrigerant removal area are formed in the lower area of the refrigerant collector.

In dem Wandabschnitt kann wenigstens eine Öffnung ausgebildet sein, welche eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Kältemittelentnahmebereich und dem zweiten Kältemittelentnahmebereich bereitstellt.At least one opening can be formed in the wall section, which provides a fluid connection between the first refrigerant removal area and the second refrigerant removal area.

Ferner kann der Wandabschnitt derart dimensioniert sein, dass zwischen einer Stirnseite des Wandabschnitts und der Innenseite des Sammlergehäuses ein schlitzartiger Umströmbereich gebildet ist, durch den der erste Kältemittelentnahmebereich und der zweite Kältemittelentnahmebereich in Fluidverbindung stehen.Furthermore, the wall section can be dimensioned such that a slot-like flow area is formed between an end face of the wall section and the inside of the header housing, through which the first refrigerant removal area and the second refrigerant extraction area are in fluid communication.

Alternativ zu einem Wandabschnitt mit wenigstens einer Öffnung kann auch eine Art Gitter oder Netz eingesetzt sein. Dabei kann die Maschenweite des Gitters bzw. Netzes so gewählt sein, dass Gasbläschen durch das Gitter bzw. Netz umgelenkt werden, während flüssiges Kältemittel das Gitter bzw. Netz passieren kann.As an alternative to a wall section with at least one opening, a type of grid or mesh can also be used. The mesh size of the grid or network can be selected so that gas bubbles are deflected through the grid or network, while liquid refrigerant can pass through the grid or network.

Ergänzend zu dem Umlenkelement kann neben einer außerhalb des Kältemittelsammlers zu beachtende Anordnung der Anschlüsse auch die innere Anordnung von Mündungsabschnitten der jeweiligen Anschlüsse zueinander beachtet werden. Dabei dient das Umlenkelement sowie die jeweilige Einbaulage der Mündungsbereiche der Anschlüsse innerhalb des Kältemittelsammlers auch dazu, das Kältemittelverdichertöl vom flüssigen Kältemittel zu trennen, so dass ein ausgewogenes Kältemittel-Öl-Gemisch aus dem Kältemittelsammler abgesaugt werden kann. Insbesondere die in dem Wandabschnitt vorgesehene Öffnung, die vorzugsweise an einem tiefsten Punkt angeordnet ist, dient dazu, dass das flüssige Kältemittel und das Kältemittel-Öl auf beiden Seiten des Wandabschnitts gut verteilt werden.In addition to the deflection element, in addition to an arrangement of the connections to be observed outside the refrigerant collector, the internal arrangement of mouth sections of the respective connections to one another can also be observed. The deflection element and the respective installation position of the mouth areas of the connections within the refrigerant collector also serve to separate the refrigerant compression oil from the liquid refrigerant, so that a balanced refrigerant-oil mixture can be sucked out of the refrigerant collector. In particular, the opening provided in the wall section, which is preferably arranged at a lowest point, serves to ensure that the liquid refrigerant and the refrigerant oil are distributed well on both sides of the wall section.

Der erste Anschluss (bidirektional) kann dem ersten Kältemittelentnahmebereich zugeordnet sein und der dritte Anschluss (unidirektionale Kältemittelentnahme) kann dem zweiten Kältemittelentnahmebereich zugeordnet sein oder umgekehrt. Hierdurch wird gewährleistet, dass durch den dritten Anschluss (unidirektionale Kältemittelentnahme) flüssiges Kältemittel entnommen wird mit keinem oder lediglich minimalem Anteil an gasförmigem Kältemittel.The first connection (bidirectional) can be assigned to the first refrigerant removal area and the third connection (unidirectional refrigerant removal) can be assigned to the second refrigerant removal area or vice versa. This ensures that liquid refrigerant is drawn through the third connection (unidirectional refrigerant removal) with no or only a minimal amount of gaseous refrigerant.

Der oben beschriebene Kältemittelsammler kann hochdruckseitig in einer Kälteanlage mit Wärmepumpenunktion einbaubar oder eingebaut sein.The refrigerant collector described above can be installed or installed in a refrigeration system with a heat pump function on the high pressure side.

Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass bei Kältemittelsammlern, die Abgänge (Anschlüsse mit Kältemittelentnahme) nach unten aufweisen, zu beachten ist, dass gegebenenfalls konstruktiv ein Ölaustritt in das System der Kälteanlage verhindert wird. Dabei kann in einem abgehenden Anschlussverlauf beispielsweise eine Rückhaltevorrichtung vorgesehen sein, etwa in Form eines Siphons, so dass das Öl im Kältemittelsammler gehalten wird.For the sake of completeness, we would like to point out that in the case of refrigerant collectors with outlets (connections with refrigerant withdrawal) at the bottom, it should be noted that oil leakage into the system of the refrigeration system may be prevented. A retention device, for example in the form of a siphon, can be provided in an outgoing connection course, for example, so that the oil is held in the refrigerant collector.

Oben genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion mit
einem Verdichter, der mit einem Primärstrang und einem Sekundärstrang verbindbar oder verbunden ist; und
einem mit dem Primärstrang und dem Sekundärstrang verbundenen Kältemittelsammler, der entsprechend den obigen Ausführungen ausgestaltet ist,
wobei der Primärstrang einen bidirektional durchströmbaren Wärmetauscher als Kälteanlagenkondensator oder als Wärmepumpenverdampfer, und einen Verdampfer mit stromaufwärts angeordnetem Expansionsorgan umfasst, und wobei der Sekundärstrang einen Heizkondensator umfasst.The above-mentioned object is also achieved by a refrigeration system with a heat pump function
a compressor which can be connected or is connected to a primary line and a secondary line; and
a refrigerant collector connected to the primary branch and the secondary branch, which is designed in accordance with the above statements,
wherein the primary branch comprises a heat exchanger which can be flowed through bidirectionally as a refrigeration system condenser or as a heat pump evaporator, and an evaporator with an expansion element arranged upstream, and wherein the secondary branch comprises a heating condenser.

Bei dieser Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion kann der erste Anschluss des Kältemittelsammlers mit dem Wärmetauscher des Primärstrangs verbunden sein, der zweite Anschluss des Kältemittelsammlers kann mit dem Heizkondensator des Sekundärstrangs verbunden sein, und der dritte Anschluss des Kältemittelsammlers kann mit dem Verdampfer des Primärstrangs verbunden sein. Hierdurch kann der Wärmetauscher des Primärstrangs bidirektional durchflossen werden und entsprechend kann Kältemittel von dem Wärmetauscher zum Kältemittelsammler oder umgekehrt strömen.In this refrigeration system with heat pump function, the first connection of the refrigerant collector can be connected to the heat exchanger of the primary branch, the second connection of the refrigerant collector can be connected to the heating condenser of the secondary branch, and the third connection of the refrigerant collector can be connected to the evaporator of the primary branch. This allows the heat exchanger of the primary line to flow through bidirectionally and, accordingly, refrigerant can flow from the heat exchanger to the refrigerant collector or vice versa.

Die Erfindung betrifft ferner auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer oben beschriebenen Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion.The invention also relates to a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, with a refrigeration system with a heat pump function as described above.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 ein schematisches Diagramm eines Beispiels einer Kälteanlage mit Wärmepumpenfunktion und einem Kältemittelsammler mit drei Anschlüssen;
2 zwei schematische Bauformen von Kältemittelsammlern;
3 in den Teilfiguren a) bis h) acht mögliche Anordnungen von jeweils drei Anschlüssen an dem Kältemittelsammler;
4 in den Teilfiguren A) bis C) den Kältemittelsammler mit einem im unteren Bereich angeordneten Umlenkelement unterschiedlicher Ausgestaltung.

Further advantages, features and details of the invention result from the patent claims, the following description of preferred embodiments and with reference to the drawings. It shows:

1 a schematic diagram of an example of a refrigeration system with a heat pump function and a refrigerant collector with three connections;
2 two schematic designs of refrigerant collectors;
3 in sub-figures a) to h) eight possible arrangements of three connections each on the refrigerant collector;
4 in the partial figures A) to C) the refrigerant collector with a deflection element arranged in the lower region of different design.

1 zeigt in einer schematischen Schaltkreisdarstellung eine Kältemittelanlage 10 mit Wärmepumpenfunktion. Die Kältemittelanlage 10 umfasst einen Verdichter 12, an den sich eine Ventileinrichtung 14 anschließt. Mittels der Ventileinrichtung 14 kann Kältemittel zu einem Primärstrang (im Schema nach links) oder/und einem Sekundärstrang (im Schema nach rechts) geleitet werden, je nach gewünschtem Betriebsmodus der Kälteanlage 10. 1 shows a refrigerant system in a schematic circuit diagram 10 with heat pump function. The refrigerant system 10 includes a compressor 12 to which a valve device 14 followed. By means of the valve device 14 refrigerant can be directed to a primary branch (to the left in the diagram) and / or to a secondary branch (to the right in the diagram), depending on the desired operating mode of the refrigeration system 10 ,

Der Primärstrang umfasst einen bidirektional durchströmbaren Wärmetauscher 16 und einen Verdampfer 18. Parallel zum Verdampfer 18 ist ein sogenannter Chiller 20 gezeigt. Der Primärstrang wird im dargestellten Schema von oben in einen Kältemittelsammler 22 geführt. Der Sekundärstrang umfasst einen Heizkondensator 24 und wird in dem dargestellten Schema von links in den Kältemittelsammler 22 geführt. The primary line comprises a heat exchanger that can be flowed through bidirectionally 16 and an evaporator 18 , Parallel to the evaporator 18 is a so-called chiller 20 shown. In the diagram shown, the primary line is fed into a refrigerant collector from above 22 guided. The secondary line comprises a heating condenser 24 and is in the diagram shown from the left in the refrigerant collector 22 guided.

Mit pT1 bis pT5 sind mögliche Positionen gekennzeichnet, an denen Druck-/Temperatursensoren angeordnet sein können, wobei die Anzahl der entsprechenden Sensoren und deren genaue Positionierung auch an andere Ausgestaltungen angepasst werden kann.With pT1 to pt5 possible positions are marked at which pressure / temperature sensors can be arranged, the number of the corresponding sensors and their exact positioning also being able to be adapted to other configurations.

Mit A1 bzw. AE1 bis AE4 sind Absperrorgane bzw. Expansionsorgane gekennzeichnet, die in an sich bekannter Weise in einer solchen Kälteanlage 10 angeordnet sind. Mit R3 und R4 sind beispielhaft zwei Rückschlagventile gekennzeichnet.With A1 respectively. AE1 to AE4 shut-off devices or expansion devices are marked, which are known in such a refrigeration system 10 are arranged. With R3 and R4 two check valves are marked as examples.

Der Kältemittelsammler 22 verfügt in der gezeigten Kälteanlage 10 über drei Anschlüsse. Ein erster Anschluss 26, der im Schema von oben an den Kältemittelsammler 22 gezeichnet ist, ist ein bidirektionaler Anschluss, bei dem im Kältebetrieb (AC-Betrieb) Kältemittel vom Wärmetauscher 16 in den Kältemittelsammler 22 strömt und im Wärmepumpenbetrieb Kältemittel aus dem Kältemittelsammler 22 in Richtung des Wärmetauschers 16 geleitet wird.The refrigerant collector 22 has in the refrigeration system shown 10 over three connections. A first connection 26 which in the diagram from above to the refrigerant collector 22 is drawn is a bidirectional connection, in which refrigerant (AC operation) refrigerant from the heat exchanger 16 in the refrigerant collector 22 flows and in heat pump operation refrigerant from the refrigerant collector 22 towards the heat exchanger 16 is directed.

Ein zweiter Anschluss 28 an den Kältemittelsammler 22 ist im Schema links an den Kältemittelsammler 22 gezeichnet. Der zweite Anschluss ist ein unidirektionaler Anschluss, durch den Kältemittel dem Kältemittelsammler 22 zugeführt wird.A second connection 28 to the refrigerant collector 22 is in the diagram on the left of the refrigerant collector 22 drawn. The second connection is a unidirectional connection through which the refrigerant to the refrigerant collector 22 is fed.

Ein dritter Anschluss 30 an den Kältemittelsammler 22 ist im Schema rechts an den Kältesammler gezeichnet. Der dritte Anschluss 30 ist ein unidirektionaler Anschluss, durch den Kältemittel aus dem Kältemittelsammler 22 geleitet wird in Richtung des Verdampfers 18 oder/und in Richtung des Chillers 20.A third connection 30 to the refrigerant collector 22 is drawn on the right on the cold collector. The third connection 30 is a unidirectional connection through which refrigerant from the refrigerant collector 22 is directed towards the evaporator 18 or / and towards the chiller 20 ,

In dem AC-Modus wird beispielsweise Kältemittel vom Verdichter 12 zum als Kondensator arbeitenden Wärmetauscher 16 gefördert. Das Kältemittel gelangt danach über das Absperrorgan AE2 über den ersten Anschluss 26 in den Kältemittelsammler 22. Von dort wird das Kältemittel über den dritten Anschluss 28 zum Verdampfer 18 geleitet. Danach strömt das Kältemittel über das Rückschlagventil R3 zurück zum Verdichter 12.In the AC mode, for example, refrigerant from the compressor 12 to the heat exchanger working as a condenser 16 promoted. The refrigerant then passes through the shut-off device AE2 over the first port 26 in the refrigerant collector 22 , From there, the refrigerant is connected to the third connection 28 to the evaporator 18 directed. The refrigerant then flows through the check valve R3 back to the compressor 12 ,

In einen Wärmepumpenmodus, beispielsweise einem Luftwärmepumpenmodus, ist die Ventileinheit 14 so geschaltet, dass das vom Verdichter 12 geförderte Kältemittel in den Sekundärstrang und zum Heizkondensator 24 gefördert wird. Vom Heizkondensator 24 strömt das Kältemittel über das Absperrorgan A1 in den Kältemittelsammler 22. Vom Kältemittelsammler 22 wird das Kältemittel über den bidirektionalen Anschluss 26 (erster Anschluss) zum Wärmetauscher 16 geleitet. Von dort gelangt es über die entsprechend geschaltete Ventileinheit 14 zum Rückschlagventil R4 und wieder zurück zum Verdichter 12.The valve unit is in a heat pump mode, for example an air heat pump mode 14 switched so that the compressor 12 promoted refrigerant in the secondary line and to the heating condenser 24 is promoted. From the heating condenser 24 the refrigerant flows over the shut-off device A1 in the refrigerant collector 22 , From the refrigerant collector 22 the refrigerant is via the bidirectional connection 26 (first connection) to the heat exchanger 16 directed. From there it arrives via the correspondingly switched valve unit 14 to the check valve R4 and back to the compressor 12 ,

Mit der dargestellten Kälteanlage 10 mit Wärmepumpenfunktion sind auch weitere an sich bekannte Betriebsmodi möglich, wie etwa Wasserwärmepumpenmodus und Reheat-Modus, auf die hier aber nicht spezifisch eingegangen werden soll.With the refrigeration system shown 10 With heat pump function, other operating modes known per se are also possible, such as water heat pump mode and reheat mode, but these are not specifically dealt with here.

Die hier gezeigte Kälteanlage 10 zeichnet sich durch den Kältemittelsammler 22 aus, der über drei Anschlüsse 26, 28, 30 verfügt und dessen Aufbau nachfolgend genauer beschrieben wird.The refrigeration system shown here 10 is characterized by the refrigerant collector 22 out of three ports 26 . 28 . 30 has and whose structure is described in more detail below.

2 zeigt in zwei vereinfachten und schematischen Darstellungen, wie ein Kältemittelsammler 22 üblicherweise ausgestaltet ist. Der Kältemittelsammler 22 weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltetes Sammlergehäuse 32 auf. Das Sammlergehäuse kann einen nach innen konkav gewölbten Bodenabschnitt 34 aufweisen. Alternativ kann der Bodenabschnitt 34 auch gerade ausgebildet sein, was links dargestellt ist. Der Deckelabschnitt 36 kann gerade ausgebildet sein, was sowohl in der linken als auch der rechten Darstellung gezeigt ist. Der Deckelabschnitt 36 kann aber auch gewölbt sein, wie dies links gestrichelt gezeigt ist. 2 shows in two simplified and schematic representations, like a refrigerant collector 22 is usually designed. The refrigerant collector 22 has an essentially cylindrical collector housing 32 on. The collector housing can have an inwardly concave base section 34 exhibit. Alternatively, the bottom section 34 also be straight, which is shown on the left. The lid section 36 can be straight, which is shown in both the left and the right representation. The lid section 36 can also be curved, as shown in dashed lines on the left.

In der 2 ist ferner ersichtlich, dass sich in einem unteren Bereich 38 des Kältemittelsammlers 22 flüssiges Kältemittel 40 sammelt, was durch dessen schematischen Pegelstand 42 angedeutet ist. In einem oberen Bereich 44 des Sammlergehäuses 32 befindet sich üblicherweise gasförmiges Kältemittel. Die Bezeichnung unterer Bereich 38 bzw. oberer Bereich 44 des Sammlergehäuses 32 bzw. des Kältemittelsammlers 22 kann insbesondere so verstanden werden, dass damit die unteren bzw. oberen Hälften bzw. jeweils etwa 50% des Volumens des Sammlergehäuses 32 bzw. des Kältemittelsammlers 22 bezeichnet werden sollen, was durch die imaginäre Trennlinie TL50 angedeutet ist. Der untere Bereich 38 und der obere Bereich 44 können aber auch nur etwa je 25% bis 35% des Volumens des Kältemittelsammlers 22 ausgehend von einem Bodenabschnitt 34 bzw. von einem Deckelabschnitt 36 ausmachen, was rein qualitativ durch die weiteren Trennlinien TL25 angedeutet ist.In the 2 it can also be seen that in a lower area 38 of the refrigerant collector 22 liquid refrigerant 40 collects what through its schematic level 42 is indicated. In an upper area 44 of the collector's housing 32 is usually gaseous refrigerant. The name of the lower area 38 or upper area 44 of the collector's housing 32 or the refrigerant collector 22 can in particular be understood to mean that the lower or upper halves or approximately 50% of the volume of the collector housing 32 or the refrigerant collector 22 to be designated, which is indicated by the imaginary dividing line TL50. The lower area 38 and the top area 44 can also only about 25% to 35% of the volume of the refrigerant collector 22 starting from a bottom section 34 or from a cover section 36 identify what is indicated qualitatively by the other dividing lines TL25.

In 3 sind in den Teilfiguren a) bis h) schematisch und vereinfacht verschiedene Kombinationen der drei Anschlüsse 26, 28, 30 gezeigt. Der erste Anschluss 26, der einen bidirektionalen Kältemittelfluss in den Kältemittelsammler 22 hinein und aus diesem heraus ermöglicht, ist jeweils links dargestellt. Der zweite Anschluss 28, der eine unidirektionale Einleitung von Kältemittel in den Kältemittelsammler 22 ermöglicht, ist jeweils mittig gezeichnet. Der dritte Anschluss 30, der eine unidirektionale Entnahme von Kältemittel aus dem Kältemittelsammler 22 ermöglicht, ist jeweils links gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anordnung der drei Anschlüsse 26, 28, 30 nicht auf die hier schematisch gezeigte Abfolge von links nach rechts eingeschränkt ist.In 3 are schematic in the sub-figures a) to h) and simplify different combinations of the three connections 26 . 28 . 30 shown. The first connection 26 which is a bidirectional Refrigerant flow in the refrigerant collector 22 in and out of this is shown on the left. The second connection 28 which is a unidirectional introduction of refrigerant into the refrigerant collector 22 is drawn in the middle. The third connection 30 which is a unidirectional withdrawal of refrigerant from the refrigerant collector 22 is shown on the left. It should be noted that the arrangement of the three connections 26 . 28 . 30 is not limited to the sequence shown here schematically from left to right.

Für alle in der 3 gezeigten Möglichkeiten der Positionierung der drei Anschlüsse 26, 28, 30 sind folgende Gemeinsamkeiten erkennbar. Der erste Anschluss 26 (bidirektional) weist eine durch die entsprechende Pfeilspitze illustrierte Mündung bzw. Entnahmeöffnung 26a auf, die immer im unteren Bereich des Sammlergehäuses 32 bzw. des Kältesammlers 22 angeordnet ist. Der zweite Anschluss 28 (unidirektional) weist eine durch die Pfeilspitze illustrierte Mündung 28a auf, die immer im oberen Bereich des Sammlergehäuses 32 bzw. des Kältemittelsammlers 22 angeordnet ist. Der dritte Anschluss 30 (unidirektional) weist eine immer im unteren Bereich des Sammlergehäuses 32 bzw. des Kältemittelsammlers 22 angeordnete Entnahmeöffnung 30a auf.For everyone in the 3 shown possibilities of positioning the three connections 26 . 28 . 30 the following similarities can be seen. The first connection 26 (bidirectional) has a mouth or removal opening illustrated by the corresponding arrow head 26a on that always in the lower part of the collector's case 32 or the cold collector 22 is arranged. The second connection 28 (unidirectional) has a muzzle illustrated by the arrowhead 28a on that always in the top of the collector's case 32 or the refrigerant collector 22 is arranged. The third connection 30 (unidirectional) always shows one in the lower area of the collector housing 32 or the refrigerant collector 22 arranged removal opening 30a on.

Jeder Anschluss 26, 28, 30 weist eine entsprechende Anschlussstelle 46, 48, 50 auf, an welcher der Anschluss 26, 28, 230 mit dem Sammlergehäuse 32 verbunden ist bzw. durch das Sammlergehäuse 32 hindurchtritt.Any connection 26 . 28 . 30 has a corresponding connection point 46 . 48 . 50 on which the connection 26 . 28 . 230 with the collector housing 32 is connected or through the collector housing 32 passes.

Die erste Anschlussstelle 46 für den ersten Anschluss 26, die zweite Anschlussstelle 48 für den zweiten Anschluss 28 und die dritte Anschlussstelle 50für den dritten Anschluss 30 können entsprechend der 3 also wie folgt am Sammlergehäuse angeordnet sein:

a) alle Anschlussstellen 46, 48, 50 im oberen Bereich (oberhalb der Linie TL50, siehe 2) oder
b) alle Anschlussstellen 46, 48, 50 im unteren Bereich (unterhalb der Linie TL50, siehe 2) oder
c) die erste Anschlussstelle 46 im oberen Bereich und die zweite und dritte Anschlussstelle 44, 50 im unteren Bereich oder
d) die zweite und dritte Anschlussstelle 48, 50 im oberen Bereich und die erste Anschlussstelle 46 im unteren Bereich oder
e) die erste und zweite Anschlussstelle 46, 48 im oberen Bereich und die dritte Anschlussstelle 50 im unteren Bereich oder
f) die erste und dritte Anschlussstelle 46, 50 im oberen Bereich und die zweite Anschlussstelle 48 im unteren Bereich oder
g) die dritte Anschlussstelle 50 im oberen Bereich und die erste und zweite Anschlussstelle 46, 48 im unteren Bereich oder
h) die zweite Anschlussstelle 48 im oberen Bereich und die erste und dritte Anschlussstelle 46, 50 im unteren Bereich.

The first junction 46 for the first connection 26 , the second connection point 48 for the second connection 28 and the third connection point 50 for the third connection 30 can according to the 3 So be arranged on the collector housing as follows:

a) all connection points 46 . 48 . 50 in the upper area (above line TL50, see 2 ) or
b) all connection points 46 . 48 . 50 in the lower area (below the line TL50, see 2 ) or
c) the first junction 46 in the upper area and the second and third connection point 44 . 50 in the lower area or
d) the second and third connection point 48 . 50 in the upper area and the first junction 46 in the lower area or
e) the first and second connection point 46 . 48 in the upper area and the third junction 50 in the lower area or
f) the first and third junctions 46 . 50 in the upper area and the second junction 48 in the lower area or
g) the third connection point 50 in the upper area and the first and second junction 46 . 48 in the lower area or
h) the second connection point 48 in the upper area and the first and third junction 46 . 50 in the area below.

Aufgrund der für jeden Anschluss 26, 28, 30 vorgegebenen Lage seiner Mündung bzw. Entnahmeöffnung 26a, 28a, 30a innerhalb des Sammlergehäuses 32 und in Abhängigkeit der Position der entsprechenden Anschlussstelle 46, 48, 50 weisen die Anschlüsse in bestimmten Ausführungsbeispielen einen jeweiligen im Sammlergehäuse 32 verlaufenden Leitungsabschnitt 26b, 28b, 30b, der sich sowohl durch den unteren Bereich als auch im oberen Bereich des Sammlergehäuses erstreckt, siehe insbesondere die Beispiele a) bis g), in denen jeweils mindestens ein solcher Leitungsabschnitt für einen der Anschlüsse 26, 28, 30 vorhanden ist.Due to the for each connection 26 . 28 . 30 given position of its mouth or removal opening 26a . 28a . 30a inside the collector housing 32 and depending on the position of the corresponding connection point 46 . 48 . 50 in certain exemplary embodiments, the connections have a respective one in the collector housing 32 extending line section 26b . 28b . 30b , which extends both through the lower region and in the upper region of the collector housing, see in particular Examples a) to g), in each of which at least one such line section for one of the connections 26 . 28 . 30 is available.

Auch wenn in der schematischen Darstellung der 3 die Anschlussstellen jeweils im Deckelabschnitt 36 bzw. Bodenabschnitt 34 (2) dargestellt sind, können die Anschlussstellen 46, 48, 50 auch in der Seitenwand angeordnet sein. Als Seitenwand bzw. Seitenwände werden diejenigen Bereiche des Sammlergehäuses verstanden, welche den Deckelabschnitt 36 und den Bodenabschnitt 34 miteinander verbinden. Es ist dabei in Bezug auf das hier vorgestellte Konzept des Kältemittelsammlers mit drei Anschlüssen lediglich zu beachten, dass auch eine Anschlussstelle, die in der Seitenwand vorgesehen ist, in dem oberen Bereich 44 oder dem unteren Bereich 38 angeordnet sind.Even if in the schematic representation of the 3 the connection points in the cover section 36 or floor section 34 ( 2 ), the connection points 46 . 48 . 50 also be arranged in the side wall. The side wall or side walls are understood to be those areas of the collector housing which comprise the cover section 36 and the bottom section 34 connect with each other. With regard to the concept of the refrigerant collector with three connections presented here, it is only necessary to note that there is also a connection point provided in the side wall in the upper region 44 or the lower area 38 are arranged.

4 zeigt bei A) das Sammlergehäuse 32 des Kältemittelsammlers 22 in einer vereinfachten Schnittdarstellung in zwei zueinander im Wesentlichen orthogonalen Schnittebenen. Aus der linken Darstellung der 4A ist ein Umlenkelement 52 ersichtlich. Das Umlenkelement 52 ist im Bereich des Bodenabschnitts 34 des Sammlergehäuses 32 angeordnet. Das Umlenkelement 52 erstreckt sich ausgehend von dem Bodenabschnitt 34 in das Innere des Sammlergehäuses 32. 4 shows the collector housing at A) 32 of the refrigerant collector 22 in a simplified sectional illustration in two mutually orthogonal sectional planes. From the left representation of the 4A is a deflection element 52 seen. The deflecting element 52 is in the area of the bottom section 34 of the collector's housing 32 arranged. The deflecting element 52 extends from the bottom section 34 inside the collector's housing 32 ,

In der 4A sind links auch der erste Anschluss 26 (bidirektional) und der dritte Anschluss 30 (unidirektionale Entnahme) vereinfacht durch entsprechende Pfeile dargestellt. Durch das Umlenkelement 52 werden im unteren Bereich des Sammlergehäuses zwei Entnahmebereiche 54, 56 gebildet. Im vorliegenden Beispiel ist die Mündung 26a des ersten Anschluss 26 in dem ersten Entnahmebereich 54 angeordnet. Die Entnahmeöffnung 30a des dritten Anschlusses 30 ist im zweiten Entnahmebereich 56 angeordnet. Das Umlenkelement 52 dient insbesondere dazu, beim Einleiten von zumindest teilweise gasförmigem Kältemittel durch den ersten (bidirektionalen) Anschluss 26, entstehende Gasbläschen 58 nach oben hin in Richtung des oberen Bereichs des Sammlergehäuses abzulenken. Dabei soll verhindert werden, dass im ersten Entnahmebereich 54 entstehende Gasbläschen 58 in den zweiten Entnahmebereich 56 gelangen, aus dem mittels des dritten Anschlusses flüssiges Kältemittel möglichst ohne Gasbläschen entnommen werden soll.In the 4A are also the first connection on the left 26 (bidirectional) and the third connection 30 (unidirectional removal) represented in simplified form by corresponding arrows. Through the deflection element 52 two extraction areas are located in the lower area of the collector housing 54 . 56 educated. In the present example, the mouth is 26a of the first connection 26 in the first extraction area 54 arranged. The removal opening 30a of third connection 30 is in the second removal area 56 arranged. The deflecting element 52 is used, in particular, when introducing at least partially gaseous refrigerant through the first (bidirectional) connection 26 , resulting gas bubbles 58 to deflect upwards towards the upper area of the collector housing. This is to prevent that in the first removal area 54 resulting gas bubbles 58 in the second removal area 56 arrive, from which liquid refrigerant should be removed without gas bubbles using the third connection.

Um eine Zirkulation von flüssigen Kältemittel zwischen den beiden Entnahmebereichen 54, 56 sicherzustellen, kann das Umlenkelement 52 wenigstens eine Öffnung 60 aufweisen. Dabei soll die wenigstens eine Öffnung möglichst im Bereich eines tiefsten Punkts des Sammlergehäuses 32 bzw. des Umlenkelements 52 angeordnet sein. Anstelle von nur einer Öffnung 60, können auch mehrere ggf. kleinere Öffnungen in dem Umlenkelement vorhanden sein. Gemäß 4A ist das Umlenkelement als eine Art Wandabschnitt ausgeführt, der von dem Bodenabschnitt 34 nach oben hin vorsteht.To circulate liquid refrigerant between the two extraction areas 54 . 56 can ensure the deflecting element 52 at least one opening 60 exhibit. The at least one opening should be as close as possible to the lowest point of the collector housing 32 or the deflecting element 52 be arranged. Instead of just one opening 60 , there may also be several smaller openings in the deflecting element. According to 4A the deflecting element is designed as a kind of wall section, that of the bottom section 34 protrudes upwards.

Gemäß einer Abwandlung kann das als Wandabschnitt ausgeführte Umlenkelement 52 seitlich auch nicht bis zum Sammlergehäuse 32 reichen, was beispielhaft in 4B) gezeigt ist. Der zwischen dem Sammlergehäuse 32 und dem Umlenkelement gebildete Zwischenraum 62, der insbesondere schlitzartig ausgebildet ist, ermöglicht in diesem Fall die Zirkulation von flüssigem Kältemittel zwischen den beiden Entnahmebereichen 54, 56. Anders ausgedrückt ist zwischen einer Stirnseite 53 des Wandabschnitts und der Innenseite des Sammlergehäuses 32 ein schlitzartiger Umströmbereich 62 gebildet, durch den der erste Kältemittelentnahmebereich 54 und der zweite Kältemittelentnahmebereich 56 in Fluidverbindung stehen. Bei dieser Ausführung des Umlenkelements 52 ist es nicht zwingend notwendig, aber trotzdem möglich, dass an dem Umlenkelement noch wenigsten eine weitere Öffnung vorgesehen ist.According to a modification, the deflection element designed as a wall section can 52 not to the side of the collector housing either 32 range what is exemplary in 4B) is shown. The one between the collector housing 32 and the intermediate space formed 62 , which is designed in particular in the form of a slot, in this case enables the circulation of liquid refrigerant between the two removal areas 54 . 56 , In other words, is between an end face 53 of the wall section and the inside of the collector housing 32 a slit-like flow area 62 formed through which the first refrigerant withdrawal area 54 and the second refrigerant withdrawal area 56 are in fluid communication. In this version of the deflecting element 52 it is not absolutely necessary, but it is still possible that at least one further opening is provided on the deflecting element.

Eine weitere Ausgestaltung des Umlenkelements 52 ist in 4C gezeigt. Hier weist das Umlenkelement 52 eine gitterartige oder netzartige Struktur auf. Dabei ist das Gitter bzw. Netz so ausgebildet, dass eingeleitete Gasbläschen nach oben hin umgelenkt werden ohne dass sie durch die im Gitter bzw. Netz vorhandenen Löcher hindurchtreten können. Das Gitter bzw. Netz ermöglicht aber den Durchtritt von flüssigem Kältemittel, so dass ein Austauschen zwischen den beiden Entnahmebereichen 54, 56 erfolgen kann.52.Another configuration of the deflecting element 52 is in 4C shown. Here the deflection element 52 a grid-like or mesh-like structure. The grid or mesh is designed such that introduced gas bubbles are deflected upwards without being able to pass through the holes present in the mesh or mesh. However, the grid or network allows liquid refrigerant to pass through, so that there is an exchange between the two extraction areas 54 . 56 can be done. 52 ,

Für alle in der 4 gezeigten Beispiele eines Umlenkelements 52 ist noch anzumerken, dass eine ausgehend von dem Bodenabschnitt 34 gemessene Höhe HU des Umlenkelements 52 wählbar ist. Die Höhe HU des Umlenkelements 52 kann etwa 25% bis 75% der Innenhöhe HI des Sammlergehäuses 32 entsprechen. Ferner wird noch darauf hingewiesen, dass die Mündung 26a des ersten (bidirektionalen) Anschlusses 26 nach Möglichkeit so ausgerichtet ist, dass eingeleitetes, zumindest teilweise gasförmiges Kältemittel nicht direkt in Richtung einer Öffnung 60 bzw. des Gitters (4C) geleitet wird, sondern beispielsweise im Wesentlichen parallel zum Umlenkelement 52 eingeleitet wird. Im Falle eines seitlich nicht mit dem Sammlergehäuse 32 verbundenen Umlenkelements 52 (4B) kann die Mündung 26a beispielsweise mittig und in Richtung des Umlenkelements 52 ausgerichtet sein, so dass einströmendes Kältemittel in Richtung des Umlenkelements 52 ausströmt.For everyone in the 4 shown examples of a deflecting element 52 it should also be noted that a starting from the bottom section 34 measured height HU of the deflecting element 52 is selectable. The height HU of the deflecting element 52 can be about 25% to 75% of the internal height HI of the collector housing 32 correspond. It is also pointed out that the mouth 26a of the first (bidirectional) connection 26 If possible, it is oriented in such a way that introduced, at least partially gaseous refrigerant is not directly in the direction of an opening 60 or the grid ( 4C ) is conducted, but for example essentially parallel to the deflecting element 52 is initiated. In the case of a side not with the collector housing 32 connected deflecting elements 52 ( 4B) can the mouth 26a for example in the middle and in the direction of the deflection element 52 be aligned so that incoming refrigerant in the direction of the deflecting element 52 flows.

Abschließend wird darauf hingewiesen, dass die gezeigten Anschlüsse aus mehreren miteinander verbundenen rohrartigen Stücken oder Schläuchen gebildet sein können. Diese können geradlinig oder gebogen ausgeführt sein und werden je nach Einbaulage des Kältemittelsammlers in einer Kälteanlage zweckmäßig ausgestaltet.Finally, it is pointed out that the connections shown can be formed from a plurality of interconnected tubular pieces or hoses. These can be straight or curved and, depending on the installation position of the refrigerant collector, are expediently designed in a refrigeration system.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102011118162 A1 [0002]
DE 102010042127 A1 [0004]

Claims

Refrigerant collector (22) for a refrigeration system (10) with a heat pump function of a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, with a collector housing (32) in which, in relation to an installed position in a refrigeration system (10) in an upper region (44), gaseous refrigerant and liquid refrigerant (40) can be collected in a lower region (38), three connections (26, 28, 30) arranged on the collector housing (32), a first connection (26) being set up to deliver refrigerant bidirectionally to the refrigerant collector (22 ) to or from it, a second connection (28) is set up to direct refrigerant unidirectionally to the coolant collector (22), and a third connection (30) is set up to unidirectionally coolant from the coolant collector (22 ) away, each connection (26, 28, 30) being connected to the collector housing (32) at a respective connection point (46, 48, 50), characterized in that the second connection (28) in the interior of the header housing (32) is set up in such a way that refrigerant is conducted into the upper region (44) of the header housing (32).

Refrigerant collector after Claim 1 , characterized in that the first connection (26) in the interior of the header housing (32) is set up in such a way that refrigerant is conducted into the lower region (38) of the header housing (32).

Refrigerant collector after Claim 1 or 2 , characterized in that the first connection (26) and the third connection (30) in the interior of the header housing (32) are set up in such a way that liquid refrigerant (40) can be removed from the lower region (38) of the header housing (32).

Refrigerant collector according to one of the preceding claims, characterized in that the first connection point (46) for the first connection (26), the second connection point (48) for the second connection (28) and the third connection point (50) for the third connection ( 30) are arranged on the collector housing (32) as follows: all connection points (46, 48, 50) in the upper area or all connection points (46, 48, 50) in the lower area or the first connection point (46) in the upper area and the second and third connection point (48, 50) in the lower area or the second and third connection point (48, 50) in the upper area and the first connection point (46) in the lower area or the first and second connection point (46, 48) in the upper area and the third connection point (50) in the lower area or the first and third connection point (46, 50) in the upper area and the second connection point (48) in the lower area or the third connection point (50) in the upper area and the first and second connection points (46, 48) in the lower region or the second connection point (48) in the upper region and the first and third connection points (46, 50) in the lower region.

Refrigerant collector according to one of the preceding claims, characterized in that in the lower region of the collector housing (32) there is arranged a deflection element (52) which projects inwards from a bottom section (34) of the collector housing (32) and influences the flow of the refrigerant.

Refrigerant collector (22) for a refrigeration system (10) with a heat pump function of a motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, with a collector housing (32) in which, in relation to an installed position in a refrigeration system (10) in an upper region (44), gaseous refrigerant and liquid refrigerant can be collected in a lower region (38), three connections (26, 28, 30) arranged on the collector housing (32), a first connection (26) being designed to bidirectionally to the refrigerant collector (22) conduct or conduct away therefrom, a second connection (28) is set up to direct refrigerant unidirectionally to the coolant collector (22), and a third connection (30) is set up to unidirectionally move refrigerant away from the coolant collector (22) conduct, each connection (26, 28, 30) being connected to the collector housing (32) at a respective connection point (46, 48, 50) rch characterized in that in the lower region (38) of the header housing (32) is arranged from a bottom section (34) of the header housing (32) inwardly projecting deflection element (52) influencing the flow of the refrigerant.

Refrigerant collector after Claim 5 or 6 , characterized in that the deflecting element (52) is set up to deflect gaseous coolant introduced in the lower region (38) of the refrigerant collector (32) in the direction of the upper region (44), so that gaseous coolant collects in the upper region (44) ,

Refrigerant collector after Claim 7 , characterized in that the deflecting element (52) Is a wall section which is designed such that a first refrigerant removal area (54) and a second refrigerant removal area (56) are formed in the lower area (38) of the refrigerant collector (32).

Refrigerant collector after Claim 8 , characterized in that at least one opening (60) is formed in the wall section (52), which provides a fluid connection between the first refrigerant removal area (54) and the second refrigerant removal area (56).

Refrigerant collector after Claim 8 , characterized in that the wall section (52) is dimensioned such that a slot-like flow area (62) is formed between an end face (53) of the wall section and the inside of the collector housing (32), through which the first refrigerant removal area (54) and the second refrigerant removal area (56) are in fluid communication.

Refrigerant collector according to one of the Claims 8 to 10 , characterized in that the first connection (26) is assigned to the first refrigerant removal area (54) and the third connection (30) is assigned to the second refrigerant removal area (56) or vice versa.

Refrigerant collector according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant collector (32) can be installed or installed in a refrigeration system (10) with a heat pump function on the high-pressure side.

Refrigeration system (10) with heat pump function a compressor (12) which can be connected or is connected to a primary line and a secondary line; and A refrigerant collector (22) connected to the primary branch and the secondary branch according to one of the preceding claims, wherein the primary branch comprises a heat exchanger (16) through which flow can be bidirectionally, as a refrigeration system condenser or as a heat pump evaporator, and an evaporator (18) with an expansion element (AE2) arranged upstream, and the secondary line comprising a heating condenser (24).

Refrigeration system with heat pump function after Claim 13 , characterized in that the first connection (26) of the refrigerant collector (22) is connected to the heat exchanger (16) of the primary branch, the second connection (28) of the refrigerant collector (22) is connected to the heating condenser (24) of the secondary branch, and the third connection (30) of the refrigerant collector (22) is connected to the evaporator (18) of the primary line.

Motor vehicle, in particular an electrically driven motor vehicle, having a refrigeration system (10) with a heat pump function Claim 13 or 14 ,