CN107850353A - 用于运行致冷设备的方法以及致冷设备的组件 - Google Patents

用于运行致冷设备的方法以及致冷设备的组件 Download PDF

Info

Publication number
CN107850353A
CN107850353A CN201680041993.4A CN201680041993A CN107850353A CN 107850353 A CN107850353 A CN 107850353A CN 201680041993 A CN201680041993 A CN 201680041993A CN 107850353 A CN107850353 A CN 107850353A
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
refrigerant
pipeline
condenser
chilling unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680041993.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107850353B (zh
Inventor
T·弗里德里希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of CN107850353A publication Critical patent/CN107850353A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107850353B publication Critical patent/CN107850353B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/042Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising compounds containing carbon and hydrogen only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3201Cooling devices using absorption or adsorption
    • B60H1/32011Cooling devices using absorption or adsorption using absorption, e.g. using Li-Br and water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10Components
    • C09K2205/102Alcohols
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/08Refrigeration machines, plants and systems having means for detecting the concentration of a refrigerant

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的致冷设备的方法,所述致冷设备具有致冷剂(21)。根据尤其是外部的参数来调节致冷剂(21)的第一组分(64)与致冷剂(21)的第二组分(66)之间的比例。本发明还涉及一种机动车致冷设备的组件(16)。

Description

用于运行致冷设备的方法以及致冷设备的组件
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的致冷设备的方法以及一种机动车致冷设备的组件,所述致冷设备具有致冷剂。所述致冷设备尤其是空调设备或用于冷却机动车的能量电池。
背景技术
机动车通常具有空调设备。借助所述空调设备对机动车的内部空间进行调温。在外部温度相对高时,首先借助空调设备来冷却空气,并且在进一步的工作步骤中将经冷却的空气引导到内部空间中。即使在外部温度低时也使用空调设备,其中,在该情况下借助空调设备降低被引导到内部空间中的空气的空气湿度。所述空调设备根据致冷设备的类型来构造。
这种致冷设备的另一种应用是机动车的所谓高压蓄电池的冷却,借助该高压蓄电池给机动车的电动机通电。在此,要么仅借助该电动机来驱动机动车,要么为了驱动而使用所谓的混合动力系统,在该混合动力系统中除了电动机之外提供内燃机。在机动车制动时,电动机借助合适的操控以发电机的方式运行,从而机动车的动能被转化为电能,所述电能在之后的时刻被提供用于驱动机动车。尤其是在充电时以及在速度高时高压蓄电池被加热,这在超过限度时可能导致损害高压蓄电池并且甚至导致热失效。
致冷设备通常具有蒸发器和冷凝器以及压缩机。它们借助管路互相连接,致冷剂处于这些管路内。在运行时借助蒸发器来增大以气体/液体混合物形式存在的致冷剂的体积,这导致致冷剂的压力降低。在膨胀并且因此压力降低时致冷剂的温度降低。在此,致冷剂被完全地或至少部分地蒸发。经冷却的致冷剂例如借助热交换器与构件热接触。因此,从该构件带走热能并且致冷剂被加热。以这种方式增加热能的致冷剂首先被引向压缩机并且在该压缩机中被重新压缩至提高的压力,这导致致冷剂被进一步加热。致冷剂随后被输送给冷凝器,致冷剂的热能在该冷凝器中散发给冷凝器的周围环境。冷凝器通常与机动车的周围环境热接触,从而所述热能被引导到机动车的周围环境中。随后,致冷剂被重新输送给蒸发器。
即使在压力下降相对小的情况下,所使用的致冷剂也必须具有相对低的沸点,从而致冷设备的所使用的构件能够相对低成本地被制造。对致冷剂的另一个要求是,即使在温度(所述温度例如在冬天出现)不利的情况下致冷剂也不冻结,该冻结将会在其它方面导致损坏致冷设备。因此,例如使用氨或氟氯碳氢化合物FCKW,这在释放时导致对损害环境。因此,清除这种致冷设备是相对耗费的。为了即使在事故时也避免致冷剂泄漏,需要相对大的结构耗费。
发明内容
本发明基于如下任务,即,给出一种特别合适的用于运行机动车的致冷设备的方法以及一种机动车致冷设备的特别合适的组件,其中,尤其是改善了环境损害和/或效率。
按照本发明,所述任务在方法方面通过权利要求1的特征来解决并且在组件方面通过权利要求5的特征来解决。有利的进一步扩展方案和实施方案是相应从属权利要求的技术方案。
所述方法用于运行机动车的致冷设备。该致冷设备例如是空调设备,在运行时借助该空调设备对机动车的内部空间进行调温。在一种对此的备选方案中,致冷设备用于冷却机动车的能量储存器、尤其是所谓的高压蓄电池。该高压蓄电池适宜地包括多个单个的能量电池,这些能量电池相互电连接。适宜地,所述高压蓄电池具有在300伏至800伏之间的电压并且尤其是具有等于400伏的电压。适宜地,借助能量储存器给机动车的电动机通电,该电动机用于驱动机动车。在此,机动车例如具有仅电动机。备选于此,机动车包括内燃机。换句话说,机动车是所谓的混合动力机动车。
所述致冷设备具有致冷剂,该致冷剂具有第一组分和第二组分,所述两种组分在其材料特性方面是不同的。换句话说,第一组分由第一材料构成并且第二组分由第二材料构成。在此,尤其是所述两种组分的化学成分是不同的。换句话说,不同的组分尤其是不被理解为相同的但处于不同聚集状态下的材料。尤其是致冷剂由两种组分组成。换句话说,致冷剂没有其它化学产物。例如在运行时,所述两种组分中的一种组分仅处于气态的聚集状态下,而剩余的组分要么处于液态状态下、要么处于气态状态下。特别优选地,所述两种组分中的一种组分在运行时始终保持在液态的聚集状态下。备选地,在运行致冷设备时改变所述两种组分的聚集状态。以这种方式提高致冷设备的效率。
在运行时确定参数,该参数尤其是外部的参数。换句话说,所述参数不代表致冷设备本身的状态,而是借助另外的方法来确定所述参数。尤其是,所述参数描述机动车的状态亦或机动车周围环境的状态。根据该参数来适配第一组分与第二组分之间的比例。换句话说,调节第一组分占致冷剂的份额大于或小于第二组分的份额的倍数。如果致冷剂由两种组分组成,则调节第一组分占致冷剂所具有的份额以及第二组分占致冷剂所具有的份额。
例如检查所述调节,从而进行闭环控制(Regelung)。备选于此地不进行检查。换句话说,对所述比例进行开环控制(gesteuert)。尤其是,在参数变化时连续适配所述比例。备选于此,将参数的可能的值域分成多个子域并且将每个子域配置给特定的比例,从而逐级地进行调节。尤其是在制造致冷设备之后和尤其是在制造机动车之后进行所述调节。以这种方式能够实现将致冷设备适配于极其不同的要求和条件,而在制造致冷设备或机动车时不必考虑这点。尤其是,为了适配于所述参数而不必拆卸致冷设备,也不必部分拆卸致冷设备。
基于所述两种组分,致冷剂具有特定的物理特性,所述物理特性根据所述两种组分彼此间的比例而改变。因此,尤其是能借助对所述两种组分彼此间的比例的调节来调节致冷剂的沸点或凝固点。由于所述两种组分彼此间的比例改变,所述两种点在运行时根据参数被移动,从而增大致冷设备的灵活性并且因此增大致冷设备的使用范围。因此,为了适配致冷设备不需要更换全部致冷剂,这减少了环境损害。此外,可以使用专门针对所想到的(angedachten)使用范围所设置的组分,其中,在所想到的使用范围改变时,由于所述比例的改变此外也确保致冷设备的运行。因此,效率在主要应用范围内得以改善。
例如选择机动车的外部温度作为参数。以这种方式能够实现按照机动车的周围环境来调节致冷设备,其中,始终能够确保相对大的效率亦或至少确保致冷设备按照规定起作用。因此,如果外部温度低于特定的温度值,例如低于5℃、3℃、0℃或-3℃,则例如改变所述两种组分的比例。备选于此地或与此组合地,如果外部温度超过20℃、25℃、30℃、35℃或40℃,则改变所述比例。备选于此地或与此组合地,选择致冷设备的蒸发器的温度作为参数。换句话说,首先确定致冷设备的蒸发器的温度并且采用该温度作为参数,根据该参数改变所述两种组分彼此间的比例。如果蒸发器的温度低于或超过特定的值,则改变所述两种组分的比例并且因此适配致冷剂的物理特性,在所述特定的值的情况下不能确保蒸发器按照规定起作用。在此这样调节所述比例,使得即使在蒸发器的温度确定时也能够实现致冷设备按照规定运行。
优选地,第二组分具有比第一组分更低的凝固点。换句话说,采用具有如下凝固点的第一组分,该凝固点大于第二组分的凝固点。因此,借助第二组分降低致冷剂的凝固点,从而即使在外部温度相对低时也能够实现致冷设备的运行,而致冷剂不变换到固态的聚合状态下、亦即不冻结。尤其是以这种方式也能够在冬季在相对长的停止时间之后实现机动车的运行。尤其是,在温度相对低时增加第二组分的份额,从而排除致冷剂冻结的可能性。而在温度相对高时减少第二组分的份额,这提高了致冷设备的效率。
例如采用水作为第一组分,水具有相对好的热力学性质。因此,致冷设备的效率是相对高的。备选于此地或特别优选与此组合地,采用乙二醇或乙醇作为第二组分,所述第二组分具有相对低的凝固点。因此,通过合适地选择第一组分与第二组分的比例,致冷剂具有相对低的凝固点,因此在相对冷的周围环境中也能够实现致冷设备的运行。尤其是,采用水作为第一组分并且采用乙二醇或乙醇作为第二组分。以这种方式,即使在致冷设备可能不密封的情况下也排除相对严重的环境损害。此外,在此涉及相对低成本的材料,这降低了制造成本。这种材料的加注也是相对安全的,从而也能够通过未经训练的人员或通过机动车的使用者自身来进行加注,这减少了维修成本。
致冷设备的组件是机动车的组成部分。所述致冷设备例如包括组件或尤其是具有其它的组成部分、如尤其是热交换器。致冷设备本身例如是空调设备并且用于对机动车的内部空间进行调温,人员处于所述内部空间内。在一种对此的备选方案中,机动车的能量储存器在运行时借助致冷设备被冷却,对此,致冷设备的至少一个组成部分与所述能量储存器热接触。能量储存器例如是高压蓄电池并且具有在200伏至1000伏之间的、尤其是在300伏至800伏之间的电压。高压蓄电池例如具有400伏的电压。能量储存器例如用于给机动车的电动机通电,机动车借助该电动机被驱动。尤其是,机动车具有仅一个电动机或多个电动机作为驱动器。备选于此地,,机动车附加地包括内燃机并且因此构造为所谓的混合动力车辆。
所述组件具有冷凝器以及在流体技术上连接于所述冷凝器下游的蒸发器,所述冷凝器和蒸发器借助第一管路互相连接。在致冷设备运行时,致冷剂从冷凝器通过第一管路被引导至蒸发器,从而流动方向从冷凝器指向蒸发器。为此,第一管路尤其是与冷凝器的出口并且与蒸发器的入口在流体技术上耦合。在此,致冷剂在运行时借助蒸发器至少部分地被蒸发,这借助致冷剂的压力降低来实现。为此,蒸发器适合地包括注射喷嘴。致冷剂借助冷凝器被冷凝,从而所述致冷剂至少部分地从气态状态进入到液态状态。尤其是,散热器与冷凝器热接触、例如与冷凝器的外壁热接触。备选于此地或特别优选与此组合地,热源与蒸发器热接触、尤其是与蒸发器的外壁热接触。例如,能量储存器(如果该能量储存器存在)与蒸发器热耦合,和/或冷凝器被加载以机动车的环境空气。因此,在致冷设备运行时从与蒸发器热耦合的构件中带走热能。热能借助冷凝器例如被导出到机动车的周围环境中。
所述蒸发器具有分离部位,尤其是致冷剂在运行时在该分离部位上聚集,该致冷剂在运行时未被蒸发。尤其是,设置和布置、和/或例如这样构造所述分离部位,使得致冷剂在运行时在该分离部位上聚集,该致冷剂在运行时未被蒸发。尤其是,分离部位借助蒸发器的底部构成或至少包括所述底部。例如该底部构造成漏斗形的。所述分离部位借助第二管路与储备容器在流体技术上耦合,致冷剂的第二组分在运行时至少部分地处于该储备容器之内。因此,在组件运行时致冷剂的第二组分借助蒸发器至少部分地被分离并且借助第二管路被引导至储备容器,从而该部分从致冷设备的致冷回路中被去除。因此,第二组分占致冷剂的份额减少。因此,第二组分的在当前条件下要蒸发的份额从致冷剂中被去除,这改善了致冷设备的效率。处于储备容器中的第二组分不是致冷剂的组成部分并且尤其不是致冷设备的可能的致冷回路的组成部分。
尤其是,致冷剂具有第一组分并且适宜地由第一组分和第二组分组成。尤其是,储备容器被构造成压力密封的(druckfest)并且适宜地由塑料制成。储备容器例如包括注入管接头,借助该注入管接头,第二组分亦或尤其是第一组分能够例如被手动地引入到储备容器中。尤其是,注入管接头被构造成压力密封的。换句话说,涉及能被压力密封地闭合的注入管接头。
适宜地,储备容器借助第三管路与冷凝器在流体技术上耦合。第三管路在此具有第一计量装置、例如泵(尤其是计量泵或微型泵)或截止阀。借助所述第一计量装置,在运行时对第二组分从储备容器到冷凝器的流动进行开环控制或闭环控制。在此适宜地,冷凝器用作混合容器,从而第二组分在该冷凝器内与其它组分混合。因此,借助冷凝器以及第一计量装置将第二组分的处于储备容器中的份额输送给致冷剂,进而第二组分在致冷剂内的浓度因此增大。因为借助冷凝器实现致冷剂的冷凝并且第二组分适宜地同样以液态形式被引向冷凝器,所以混合是相对高效的,因此被引向蒸发器的致冷剂具有相对大的均匀性。
适宜地,所述冷凝器被构造成压力密封的并且例如具有注入管接头,该注入管接头同样被构造成压力密封的。换句话说,冷凝器具有能被压力密封地闭合的注入管接头。借助该注入管接头能够实现将致冷剂或至少致冷剂的组分、如第二组分或第一组分加注到冷凝器中。因此,借助冷凝器能够实现混合各个组分。换句话说,冷凝器另外用于混合致冷剂。
第一计量装置在信号技术上尤其是被外部参数的值作用。换句话说,根据该外部参数来操纵第一计量装置。所述外部参数例如是机动车的外部温度,从而根据机动车的外部温度来改变第二组分在致冷剂内的浓度。尤其是,在温度相对低时提高第二组分的浓度。备选于此地或与此组合地,根据蒸发器的温度或储备容器的液位来操纵第一计量装置。尤其是,在蒸发器的温度相对低时或在储备容器内的液位增大时这样操纵第一计量装置,使得第二组分的处于储备容器中的份额至少部分地被导入到冷凝器中。
尤其是,第一计量装置在信号技术上与控制装置耦合,借助该控制装置分析运行数据(如外部参数、蒸发器的温度和/或储备容器的液位)。尤其是,基于第一计量装置能够实现流体通过第三管路仅从储备容器穿流至冷凝器。换句话说,能够实现第二组分仅从储备容器流动至冷凝器。
适宜地,储备容器具有溢出口,该溢出口借助第四管路与冷凝器在流体技术上耦合。如果在储备容器内的液位超过特定的值,则第二组分借助第四管路被输送给冷凝器。因此,如果致冷设备被填充足够量的第二组分,则所述第二组分基于溢出口始终至少以相对少的程度被输送给冷凝器。以这种方式,即使不操纵第一装置(如果该装置存在),第二组分也始终运动,因此排除第二组分由于缺乏均匀混合而沉积、离析或不均匀的可能性。如果例如由于温度相对高而不需要第二组分,则该第二组分在借助第二管路从蒸发器被引导至储备容器,而该第二组分不会被蒸发。因此,第二组分没有在蒸发器中聚集,并且致冷设备的效率基于借助溢出口输送的第二组分而并未降低。尤其是,致冷设备比储备容器包括更大量的第二组分。
优选地,第一管路包括第二计量装置。适宜地,借助第二计量装置确保能够实现致冷剂仅从冷凝器穿流至蒸发器。换句话说,第二计量装置根据止回阀的类型起作用。尤其是,第二计量装置是截止阀或泵、如计量泵或微型泵。尤其是,第二计量装置根据冷凝器或蒸发器的液位被作用。特别优选地,第二计量装置根据对致冷设备的功率要求被作用。换句话说,借助第二计量装置调节致冷设备的冷却功率。优选地,根据外部温度、蒸发器的温度或机动车的待冷却构件的温度:操纵第二计量装置;和/或当第二计量装置构造为泵时调节第二计量装置的输送功率。
备选于此地或与此组合地,第二管路具有第三计量装置。尤其是,借助第二计量装置阻止第二组分从储备容器穿流至蒸发器。尤其是,第二计量装置根据止回阀的类型来构造。第三计量装置例如是截止阀或泵、如计量泵或微型泵。借助第二计量装置,尤其是在运行时第二组分的处于蒸发器分离部位上的份额被运送至储备容器。因此,能够与蒸发器无关地实现储备容器的布置,因为借助第三计量装置也能够补偿可能的高度差。尤其是,根据对致冷设备的功率要求、机动车的外部温度、冷凝器或蒸发器的温度或储备容器或蒸发器的液位来操纵第三计量装置。
适宜地,所述组件包括第五管路,蒸发器的出口借助该第五管路与冷凝器的入口在流体技术上连接。尤其是,第五管路包括止回阀和/或泵,其中,借助所述第五管路确保通过第五管路仅能够实现将致冷剂从蒸发器运送至冷凝器。致冷设备的致冷回路借助第五管路被封闭,因此致冷剂被再次使用。尤其是,借助致冷剂吸收例如在蒸发器的区域中以及在冷凝器的区域中散发出的热能。特别优选地,第五管路包括压缩机,致冷剂借助该压缩机被压缩。换句话说,致冷剂的压力借助压缩机被提高。在此,致冷剂借助压缩机优选被提高至当该致冷剂被引导至蒸发器的入口时所具有的那个压力。
第五管路例如具有蓄热器。尤其是,该蓄热器被构造成压力密封的。例如,该蓄热器是蓄压器、即根据水蒸气存储器的类型来构造。备选于此地,蓄热器具有化学反应物,所述化学反应物根据被输送的热量起反应。在相反的反应中,已存储的热量被重新释放。在另一种备选方案中,蓄热器具有吸附剂。换句话说,蓄热器是吸附蓄热器,尤其是,在需要时借助该蓄热器存储机动车内燃机的余热。以这种方式提高机动车的效率。
各个管路(如果这些管路相应存在)例如分别借助软管制成,该软管例如由橡胶或塑料制成。备选于此地或与此组合地,所述管路全部地和/或部分地由金属制成,例如由铝、即由纯铝或铝合金制成。
适宜地,致冷剂具有第一组分并且优选由第一组分和第二组分组成。适宜地,第一组分是水并且第二组分尤其是乙二醇或乙醇。以这种方式,借助第二组分在温度相对低时阻止致冷剂冻结。尤其是,所述组件根据上述方法运行。换句话说,根据参数来调节致冷剂的第一组分与致冷剂的第二组分之间的比例。尤其是,为此适当地运行第一计量装置、第二计量装置和/或第三计量装置,如果这些计量装置存在的话。
本发明还涉及一种具有这种组件的致冷设备以及一种具有这种组件或具有这种致冷设备的机动车。所述致冷设备例如由所述组件组成或尤其是具有其它的组成部分、如尤其是具有热交换器。
标记“第一、第二、第三…”的使用仅用于具体地给各个构件命名并且尤其是并不意味着存在特定数量的这些组件。换句话说,第一、第二、第三、第四、第五管路分别仅是特定的管路。同样地,第一、第二和第三计量装置(如果这些计量装置相应存在)分别仅是特定的计量装置。
附图说明
接下来借助附图更详细地阐述本发明的实施例。其中:
图1示意性地简化地示出具有致冷设备的机动车,
图2示出所述致冷设备的组件的一种示意性实施方式,
图3根据图2示出所述组件的第二种实施方式,
图4示出用于运行所述致冷设备的方法
图5局部地示出在存在参数的第一值的情况下的组件,以及
图6根据图5示出在存在参数的第二值的情况下的组件。
具体实施方式
彼此相应的部件在所有的附图中设有相同的附图标记。
在图1中示意性地简化地示出具有致冷设备4的机动车2。该致冷设备4例如是空调设备并且用于对内部空间6进行调温。在一种对此的备选方案中,车轮中的一个车轮8具有轮毂电机10。该轮毂电机10是电动机并且借助电线12与能量储存器14触点接通,该能量储存器具有多个锂离子电池,所述多个锂离子电池适当地相互连接以提供400伏的电压。能量储存器14还具有未详细示出的变流器,由能量储存器14提供的直流电借助该变流器被转换成交流电,轮毂电机10借助该交流电运行。能量储存器14在运行时借助致冷设备4被冷却。
在图2中示出致冷设备4的组件16的一种实施方式。致冷设备4例如包括组件16。在一种对此的备选方案中,致冷设备4包括其它在此未示出的构件。所述组件16具有冷凝器18,该冷凝器构造为例如由塑料制成的压力密封的容器。冷凝器18在运行时例如被行车风加载或被水冷并且例如位于机动车2的发动机舱中。冷凝器18具有用于加注在图5和6中示出的致冷剂21的注入管接头20。在冷凝器18的出口22上连接有第一管路24,该第一管路例如包括金属管。第一管路24的其余端部通入到蒸发器26的注射喷嘴25中。第一管路24具有泵形式的第二计量装置28,在运行时,致冷剂21的处于冷凝器18内的份额借助该第二计量装置被泵向注射喷嘴25。冷凝器26在热学上要么与空调设备的风机管路耦合、要么与能量储存器14耦合。
蒸发器26的出口30通入到第五管路32中,该第五管路又被连接在冷凝器18的入口34中。第五管路32具有压缩机36,借助该压缩机确保致冷剂21通过第五管路32仅能够从蒸发器26流动至冷凝器18。蒸发器26具有分离部位38,该分离部位借助蒸发器26的底部形成。第二管路40在流体技术上与所述分离部位38和储备容器42耦合。第二管路40包括泵形式的第三计量装置44,借助该第三计量装置确保仅进行从蒸发器26至储备容器42的流体运输。
储备容器42一方面借助第三管路46与冷凝器18在流体技术上耦合,该第三管路具有截止阀形式或泵形式的第一计量装置48。另一方面,储备容器42具有溢出口50,该溢出口借助第四管路52同样与冷凝器18在流体技术上耦合。因此,储备容器18借助第三管路46和第四管路52与冷凝器18在流体技术上耦合,其中,流体仅能够在第一计量装置48被激活时借助第三管路46从储备容器42被引导至冷凝器18。而仅当流体超过/具有在图5中示出的液位54时,利用第四管路52能实现从储备容器42至冷凝器18的引导。储备容器42构造成压力密封的并且具有注入管接头56,该注入管接头同样被构造成压力密封的。流体能够通过储备容器42的注入管接头56被注入到储备容器42中。
在冷凝器26内设置有温度传感器58,该温度传感器借助信号线60在信号技术上与第一计量装置48耦合。备选地,信号线60被引向未示出的控制单元,借助该控制单元控制第一计量装置48、第二计量装置28以及第三计量装置44。尤其是,压缩机36也借助该控制单元被控制。
在图3中示出组件16的另一种构造方式,该构造方式除了第五管路32之外对应于先前的实施方式。第五管路32又与蒸发器26的出口30以及冷凝器18的入口34在流体技术上连接,从而能够实现致冷剂21从蒸发器26流动至冷凝器18。此外,第五管路具有蓄热器62,借助该蓄热器储存热能。为此,蓄热器62例如根据水蒸气存储器的类型来构造或具有吸附剂。
在致冷设备4运行时,致冷剂21处于冷凝器18、蒸发器26以及管路24、32、40、46、52之内。致冷剂21包括第一组分64和第二组分66。第一组分64是水并且作为第二组分66要么采用乙二醇、要么采用乙醇。因此,第一组分64具有凝固点,该凝固点大于第二组分66的凝固点。换句话说,第二组分66即使在如下温度的情况下也处于液态的聚集状态下,在所述温度的情况下第一组分64已经以固态形式存在。致冷剂21通过注入管接头在开始运行之前被注入,其中,第一组分64和第二组分66彼此间具有确定的混合比例。第二组分66通过储备容器42的注入管接头56被注入到储备容器42中。第二组分66的处于致冷设备4内的量处于大于储备容器42的容量的1%至5%之间、优选大于储备容器的容量的2%,第二组分的处于致冷设备内的所述量包括处于储备容器42中的部分和形成致冷剂21的部分。
在图4中示意性地简化地示出用于运行致冷设备4的方法68。在第一工作步骤70中确定参数72。该参数72例如是蒸发器26的温度,该温度借助温度感测器58来检测。备选于此地,采用机动车2的外部温度作为参数72,该外部温度利用在机动车2的车身区域中的未详细示出的温度传感器来检测。在第二工作步骤74中,调节致冷剂21的第一组分64与致冷剂21的第二组分66之间的比例。换句话说,改变致冷剂21的成分,其中,提高或降低第二组分66占致冷剂21的份额。
在图5中示出在第一温度T1下的组件16以及在图6中示出在第二温度T2下的组件。所述两个温度T1、T2是参数72,并且第一温度T1大于第二温度T2。第一温度T1例如是20℃,而第二温度T2等于-10℃。在第一温度T1下,大部分的第二组分66处于储备容器42中并且仅相对小部分的第二组分66是致冷剂21的组成部分。所述致冷剂以液态形式存在于冷凝器18中并且借助第二计量装置28通过第一管路24被输送至注射喷嘴25。借助蒸发器26/注射喷嘴25降低致冷剂21的压力。所述压力降低始终被这样调节,使得大部分的第二组分66不是被蒸发,而是聚集在蒸发器26的分离部位38上。
而已蒸发的第一组分64借助第五管路32被导出。根据应用情况,第五管路32、蒸发器26的外壁或蒸发器26的另一构件(尤其是热交换器)与未示出的热交换器热接触。该未示出的热交换器由于第一组分64温度降低而被冷却,而第一组分64被加热,从而发生能量交换。因此实现所述未示出的热交换器与第一组分64的温度平衡。优选仅第一组分以蒸发的形式借助第五管路被引导。然而不排除如下可能性,即,借助第五管路32引导的致冷剂21具有相对小份额的第二组分66,该相对小份额的第二组分同样以蒸发的形式存在。
处于分离部位38上的第二组分66借助第三计量装置44通过第二管路40被输送到储备容器42中。第二组分66的超过液位54的部分借助溢出口50从所述储备容器进入到第四管路52中并且被输送到冷凝器28中。而第一计量装置48是不活动的,因此借助第三管路46不进行第二组分66的输送。第二组分基于所述溢出口50保持运动,因此实现均匀混合。因此阻止可能的颗粒沉淀或阻止第二组分66的其它变化。换句话说,在储备容器42中避免所谓的死水。此外,借助第五管路32引导的并且现在借助冷凝器26重新压缩的第一组分64被导入到冷凝器18中,该第一组分在冷凝器18中冷凝。冷凝的第一组分64以及液态的第二组分66在所述冷凝器中混合,因此,冷凝器18也用作混合装置。
如果温度降低,则如在图6中示出的那样借助温度感测器58检测温度下降。基于所述温度下降不排除如下可能性,即,第一组分64变换到固态的聚集状态下,并且因此封闭冷凝器18、第一管路24以及注射喷嘴25。因此,在确定温度下降时操纵第一计量装置48并且将第二组分66导入到冷凝器18中,所述第二组分在该冷凝器中与第一组分64混合以形成致冷剂21。在此被导入的部分大于在第一温度T1的情况下借助溢出口50被导入到冷凝器18中的部分。
由于第一组分64与第二组分66的比例改变,致冷剂21的凝固点降低,因此避免致冷剂21由于外部温度降低而冻结。以这种方式提供的致冷剂21又被输送给蒸发器26,其中,蒸发器功率由于第一组分64占被输送给蒸发器26的致冷剂21的份额减少而降低。然而,因为这在相对小的第二温度T2的情况下进行,所以此外能够实现机动车2的可靠运行。第二组分66的聚集在分离部位38上的份额又借助第二管路40被引导至储备容器42并且借助第三管路46重新从该储备容器被引导至冷凝器18。
如果所述参数71再次改变、即尤其是温度升高至第一温度T1,则第一计量装置48的运行方式又被改变。第二组分66聚集在分离部位38上,如在图6中示出的那样。该份额借助第二管路40被引导至储备容器42,并且结束或减小第一计量装置48的运行。基于溢出口50,聚集在储备容器42中的流体的至少一部分始终又被引导到冷凝器18中,从而第一组分64的可能的借助第二管路40被引导到储备容器中的部分在确定的时间间隔内又被输送给致冷剂21。
然而,如果温度未升高至第一温度T1并且例如仅为+5℃,则这样运行第一计量装置48和蒸发器26,使得第二组分66占致冷剂21的份额大于在第二温度T2情况下的所述份额,但小于在第一温度T1情况下的所述份额。在此,储备容器42例如被填充至一半。因此,蒸发器功率、即冷却功率与在第二温度T2情况下的运行相比提高,其中仍然避免了致冷剂21冻结。因此,如果温度处于第一温度T1和第二温度T2之间,则致冷设备4在混合状态下运行,其中,第二组分66与第一组分64的比例处于在图5和6中示出的两种临界情况之间。
本发明并不局限于前述实施例。而是本领域技术人员也可以在不背离本发明的技术方案的情况下由此推导出本发明的其它变型方案。此外尤其是,所有的结合不同实施例所描述的单个特征也可以在不背离本发明的技术方案的情况下按其它方式相互组合。
附图标记列表
2 机动车
4 致冷设备
6 内部空间
8 车轮
10 轮毂电机
12 电线
14 能量储存器
16 组件
18 冷凝器
20 注入管接头
21 致冷剂
22 冷凝器的出口
24 第一管路
25 注射喷嘴
26 蒸发器
28 第二计量装置
30 蒸发器的出口
32 第五管路
34 冷凝器的入口
36 压缩机
38 分离部位
40 第二管路
42 储备容器
44 第三计量装置
46 第三管路
48 第一计量装置
50 溢出口
52 第四管路
54 液位
56 注入管接头
58 温度感测器
60 信号线
62 蓄热器
64 第一组分
66 第二组分
68 方法
70 第一工作步骤
72 参数
74 第二工作步骤
T1 第一温度
T2 第二温度

Claims (10)

1.用于运行机动车(2)的致冷设备(4)的方法(68),所述致冷设备具有致冷剂(21),其中,根据尤其是外部的参数(72)来调节致冷剂(21)的第一组分(64)与致冷剂(21)的第二组分(66)之间的比例。
2.根据权利要求1所述的方法(68),其中,选择机动车(2)的外部温度或致冷设备(4)的蒸发器(26)的温度作为参数(72)。
3.根据权利要求1或2所述的方法(68),其中,采用具有如下凝固点的第一组分(64),该凝固点大于第二组分(66)的凝固点。
4.根据权利要求3所述的方法(68),其中,采用水作为第一组分(64)和/或采用乙二醇或乙醇作为第二组分(66)。
5.机动车(2)的致冷设备(4)的组件(16),该组件具有冷凝器(18)以及借助第一管路(24)在流体技术上连接于所述冷凝器下游的蒸发器(26),该蒸发器具有分离部位(38),该分离部位在流体技术上借助第二管路(40)与用于致冷剂(21)的第二组分(66)的储备容器(42)耦合。
6.根据权利要求5所述的组件(16),其特征在于,所述储备容器(42)借助具有第一计量装置(48)的第三管路(46)与冷凝器(18)在流体技术上耦合,其中,第一计量装置(48)在信号技术上尤其是被外部参数(72)的值作用。
7.根据权利要求5或6所述的组件(16),其特征在于,所述储备容器(42)具有溢出口(50),该溢出口借助第四管路(52)与冷凝器(18)在流体技术上耦合。
8.根据权利要求5至7之一所述的组件(16),其特征在于,第一管路(24)具有第二计量装置(28)和/或第二管路(40)具有第三计量装置(44)。
9.根据权利要求5至8之一所述的组件(16),其特征在于,蒸发器(26)的出口(30)借助第五管路(32)与冷凝器(18)的入口(34)在流体技术上连接,其中,第五管路(32)尤其是具有压缩机(36)。
10.根据权利要求9所述的组件(16),其特征在于,所述第五管路(32)具有蓄热器(62)。
CN201680041993.4A 2015-10-14 2016-10-05 用于运行致冷设备的方法以及致冷设备的组件 Active CN107850353B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015219869.3 2015-10-14
DE102015219869.3A DE102015219869B4 (de) 2015-10-14 2015-10-14 Verfahren zum Betrieb einer Kälteanlage und Baugruppe einer Kälteanlage
PCT/EP2016/073774 WO2017063929A1 (de) 2015-10-14 2016-10-05 Verfahren zum betrieb einer kälteanlage und baugrupe einer kälteanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107850353A true CN107850353A (zh) 2018-03-27
CN107850353B CN107850353B (zh) 2020-11-10

Family

ID=57133153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680041993.4A Active CN107850353B (zh) 2015-10-14 2016-10-05 用于运行致冷设备的方法以及致冷设备的组件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10858560B2 (zh)
CN (1) CN107850353B (zh)
DE (1) DE102015219869B4 (zh)
WO (1) WO2017063929A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI813715B (zh) * 2018-06-29 2023-09-01 根特大學 產品劑量單位之冷凍、乾燥及/或冷凍乾燥

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019100029A1 (de) * 2019-01-02 2020-07-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Nicht korrosives Arbeitsmedium für thermodynamische Kreisprozesse, Verfahren zur Abwärmerückgewinnung, System zur Durchführung des Verfahrens sowie Fahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6122930A (en) * 1998-03-19 2000-09-26 Hitachi, Ltd. Absorption refrigerating machine
CN104633992A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 马勒贝洱两合公司 热驱动的液化单元以及吸附式加热或致冷装置
CN105723166A (zh) * 2013-10-06 2016-06-29 特兰奎利帝集团私人有限公司 用于吸收式制冷系统的电子控制的系统和设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE872690C (de) 1943-11-21 1953-04-02 Daimler Benz Ag Verfahren zur Heisskuehlung von Flugmotoren mit AEthylen-Glykol als Kuehlstoff
MX9305243A (es) * 1992-08-31 1994-02-28 Gary Lindgren Refrigerante y metodo para su uso en sistemas de refrigeracion.
IL122065A (en) * 1997-10-29 2000-12-06 Agam Energy Systems Ltd Heat pump/engine system and a method utilizing same
JP4156353B2 (ja) * 2002-12-02 2008-09-24 株式会社テージーケー 冷凍システムおよびその運転方法
DE102008002319B4 (de) * 2008-06-09 2010-12-09 Webasto Ag Absorptionsklimaanlagen-Flüssigkeitstank
DE102011077079A1 (de) * 2011-06-07 2012-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Kühlung durch Dampfstrahlerzeugung
DE102012210221B4 (de) 2012-06-18 2023-07-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Kühleinrichtung für Fahrzeuge
DE102013017396A1 (de) * 2013-10-18 2015-04-23 Daimler Ag Batterievorrichtung mit verdampfender Kühlflüssigkeit
US20160187014A1 (en) * 2014-12-29 2016-06-30 Hy-Save Limited Air Conditioning with Auxiliary Thermal Storage

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6122930A (en) * 1998-03-19 2000-09-26 Hitachi, Ltd. Absorption refrigerating machine
CN105723166A (zh) * 2013-10-06 2016-06-29 特兰奎利帝集团私人有限公司 用于吸收式制冷系统的电子控制的系统和设备
CN104633992A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 马勒贝洱两合公司 热驱动的液化单元以及吸附式加热或致冷装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI813715B (zh) * 2018-06-29 2023-09-01 根特大學 產品劑量單位之冷凍、乾燥及/或冷凍乾燥
US11828535B2 (en) 2018-06-29 2023-11-28 Universiteit Gent Freezing, drying and/or freeze-drying of product dose units

Also Published As

Publication number Publication date
US20180230349A1 (en) 2018-08-16
DE102015219869A1 (de) 2017-04-20
WO2017063929A1 (de) 2017-04-20
DE102015219869B4 (de) 2023-08-31
CN107850353B (zh) 2020-11-10
US10858560B2 (en) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104602943B (zh) 车辆用热量管理系统
CN108215923B (zh) 一种电动汽车热管理系统
CN103946043B (zh) 电气设备的冷却装置
CN103492204B (zh) 车辆温度控制设备和车载热系统
CN104602927B (zh) 车辆用热量管理系统
CN102555732B (zh) 汽车的冷却设备
AU2011235567B2 (en) A system and method for storing thermal energy as auxiliary power in a vehicle
CN104477004B (zh) 混合型独立式车辆用冷冻机系统
CN107923669B (zh) 在三相点处用制冷剂冷却流体
CN105263732A (zh) 车辆用空调装置
CN101460793A (zh) 具有外部制冷模块的冷藏车和制冷方法
CN207825996U (zh) 一种电动汽车热管理系统
CN107914538A (zh) 一种电动汽车热管理系统
CN103042897B (zh) 冷却车辆中的空气的方法和用于车辆的空调系统
CN102146857A (zh) 用于带有防冻单元的内燃机的废热利用的系统
CN105783549A (zh) 用于车辆中郎肯循环的换热器
EP3475630A1 (en) Method and apparatus for hybrid power trailer refrigeration
CN107850353A (zh) 用于运行致冷设备的方法以及致冷设备的组件
JP2008164253A (ja) 保冷車又は保冷庫及びその保冷方法、保冷システム
CN103884128B (zh) 一种利用汽车废热驱动的吸附及压缩混合制冷空调系统
CN203785313U (zh) 一种利用汽车废热驱动的吸附及压缩混合制冷空调系统
CN206271839U (zh) 一种气液冷却一体化散热装置及热管理系统
Lee Experimental study on performance characteristics of cold storage heat exchanger for ISG vehicle
RU2504485C2 (ru) Кондиционер транспортного средства
CN106740403A (zh) 一种液氮动力输出系统及混合动力冷链运输车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant