DE10156310C1

DE10156310C1 - Vehicle air conditioning system with cold storage device has bypass path that forms 3-way parallel circuit with storage evaporation path and passenger compartment evaporator path

Info

Publication number: DE10156310C1
Application number: DE10156310A
Authority: DE
Inventors: Oliver Horn; Carsten Thilo
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH; Webasto Thermosysteme International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2021-11-20

Abstract

The system has a coolant circuit with a compressor, condenser and expansion element in series, a passenger compartment evaporator for cooling a passenger compartment in a passenger compartment evaporator path and a storage evaporator for cooling a cold storage device in a storage evaporator path. A bypass path is provided that forms a 3-way parallel circuit with the two evaporator paths and is arranged in the cooling circuit line. The system has a coolant circuit (12) with a compressor (16), condenser (18) and expansion element (26) in series, a passenger compartment evaporator (34) for cooling a passenger compartment in a passenger compartment path and a storage evaporator (28) for cooling a cold storage device (32) in a storage evaporator path. A bypass path (54) is provided that forms a 3-way parallel circuit with the storage evaporation path and the passenger compartment evaporator path and is arranged in the cooling circuit line (14). An Independent claim is also included for the following: a vehicle with an inventive system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Klimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf, bei dem in einer Kreislaufleitung ein Verdichter, ein Kondensator und ein Expan sionsorgan in Reihe geschaltet sind, mit einem Fahrgastraumverdampfer zum Kühlen eines Fahrgastraumes, der in einem Fahrgastraumverdampferweg ange ordnet ist, und mit einem Speicherverdampfer zum Kühlen eines Kältespeichers, der in einem Speicherverdampferweg angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, das mit einer derartigen Klimaanlage ausgestattet ist.The invention relates to a vehicle air conditioning system with a refrigerant circuit, where in a circuit line a compressor, a condenser and an expan sionsorgan are connected in series, with a passenger compartment evaporator for Cooling a passenger compartment, which is in a passenger compartment evaporator path is arranged, and with a storage evaporator for cooling a cold storage, which is arranged in a storage evaporator path. The invention further relates to a vehicle equipped with such air conditioning.

Eine Klimaanlage der genannten Art wird beispielsweise bei Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen verwendet, um im Fahrzeug die Luft in einem Fahrgastraum zu kühlen. Gekühlt wird während der Fahrt mit laufendem Verdichterantrieb, so wie je nach Bedarf als Standklimatisierung vor und nach der Fahrt.An air conditioning system of the type mentioned is used, for example, in passenger cars or trucks used to air the vehicle in a passenger compartment to cool. Cooling while driving with the compressor drive running, so as required as stand air conditioning before and after the trip.

Die Klimaanlage weist einen Kältespeicher auf, um den Fahrgastraum auch bei stehendem Verdichterantrieb möglichst gleichmäßig kühlen zu können. Der Käl tespeicher wird geladen, indem ein Speichermedium im Kältespeicher abgekühlt wird. Dabei wird das Speichermedium mit Hilfe eines Verdampfers, insbesondere eines Speicherverdampfers, abgekühlt, an dem ein Kältemittel verdampft, das direkt oder indirekt Wärmeenergie vom Speichermedium aufnimmt. Die "gespei cherte Kälte" steht nachfolgend zum Kühlen der Luft des Fahrgastraumes bereit. The air conditioning system has a cold accumulator to also keep the passenger compartment to cool the stationary compressor drive as evenly as possible. The calf Tespeicher is loaded by cooling a storage medium in the cold storage becomes. The storage medium is used with the aid of an evaporator, in particular a storage evaporator, cooled, on which a refrigerant evaporates, the absorbs heat energy directly or indirectly from the storage medium. The "saved cherte cold "is subsequently available for cooling the air in the passenger compartment.

Zum Laden und Entladen des Kältespeichers werden bei einer derartigen Klima anlage drei verschiedene Klimatisierungskonzepte unterschieden:
Ein erstes Klimatisierungskonzept arbeitet mit einem Kältespeicher, der direkt mit einem im Kältespeicher angeordneten Verdampfer geladen wird. Der Kältespei cher kann ferner unmittelbar der Luft im Fahrgastraum ausgesetzt werden, so dass diese Luft sich beim Vorbeiströmen am bzw. Durchströmen des Kältespei chers abkühlt und den Kältespeicher dabei entlädt.In such an air conditioning system, a distinction is made between three different air conditioning concepts for loading and unloading the cold store:
A first air conditioning concept works with a cold store, which is charged directly with an evaporator arranged in the cold store. The Kältespei cher can also be exposed directly to the air in the passenger compartment, so that this air cools as it flows past or flows through the Kältespei chers and thereby discharges the cold accumulator.

Dieses erste Klimatisierungskonzept ist bei der in DE 196 45 178 A1 beschriebe nen Vorrichtung zur Kühlung eines Fahrzeuginnenraumes realisiert. Die Vorrich tung weist einen ersten Kältemittelkreislauf auf, in dem ein Verdichter und insbe sondere ein erster Verdampfer angeordnet ist. Der erste Verdampfer steht in Kontakt mit Luft aus dem Fahrzeuginnenraum und kühlt diese im Bedarfsfall wäh rend der Fahrt ab. Die Vorrichtung weist ferner einen Eisspeicher auf, der in ei nem zweiten Kältemittelkreislauf angeordnet ist und bei Kälteüberschuss im er sten Kältemittelkreislauf mit Hilfe von Magnetventilen mit dem ersten Kältemittel kreislauf gekoppelt werden kann. Ein im Eisspeicher angeordneter zweiter Ver dampfer kühlt im eingekoppelten Zustand das Speichermedium im Eisspeicher und friert es ein. Wenn das gesamte Speichermedium eingefroren ist, wird bei weiterem Kälteüberschuss, wie bei konventionellen Klimaanlagen ohne Eisspei cher, der Verdichter im ersten Kältemittelkreislauf abgeschaltet. Im Eisspeicher der Vorrichtung ist ferner ein Gebläse angeordnet, mittels dem Luft aus dem Fahrzeuginnenraum angesaugt und durch den Eisspeicher gefördert werden kann. Die im Eisspeicher abgekühlte Luft strömt zurück in den Fahrgastinnen raum und ermöglicht so ein Kühlen bei stehendem Verdichterantrieb.This first air conditioning concept is described in DE 196 45 178 A1 NEN device for cooling a vehicle interior realized. The Vorrich device has a first refrigerant circuit in which a compressor and in particular special a first evaporator is arranged. The first evaporator is in Contact with air from the vehicle interior and cools it if necessary during the journey. The device also has an ice store, which in egg is arranged in the second refrigerant circuit and in the event of excess cold in it Most refrigerant circuit using solenoid valves with the first refrigerant circuit can be coupled. A second Ver arranged in the ice storage When coupled, the steamer cools the storage medium in the ice storage and freezes it. When the entire storage medium is frozen, at additional excess cold, as in conventional air conditioning systems without ice cream cher, the compressor in the first refrigerant circuit is switched off. In the ice store the device is further arranged a fan by means of which air from the Vehicle interior are sucked in and conveyed through the ice storage can. The air cooled in the ice store flows back into the passengers space and thus enables cooling with the compressor drive stopped.

Auch bei der in US 6,016,662 A beschriebenen Fahrzeugklimaanlage wird dieses erste Klimatisierungskonzept verwendet. Bei der Fahrzeugklimaanlage wird ins besondere ein Verdichter über einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromo tor angetrieben. Um bei Stillstand des entsprechenden Motors weiterhin gleichmäßig Kälte bereitstellen zu können, ist in einem ersten Kältemittelkreislauf ein erster Verdampfer und in einem zweiten Kältemittelkreislauf ein zweiter Ver dampfer vorgesehen. Der zweite Verdampfer ist mit Kühlspeicherpackungen ver sehen und kann entsprechend mit dem ersten Kältemittelkreislauf gekoppelt wer den, um Kältemittel in den Kältemittelspeicherpackungen einzufrieren. Die Käl temittelspeicherpackungen werden durch abwechselndes kurzzeitiges Kühlen mit dem ersten und zweiten Verdampfer im eingefrorenen Zustand gehalten.This also applies to the vehicle air conditioning system described in US Pat. No. 6,016,662 first air conditioning concept used. In the vehicle air conditioning system is ins especially a compressor over an internal combustion engine or an electromo gate driven. In order to continue evenly when the corresponding motor stops To be able to provide cold is part of a first refrigerant cycle first evaporator and a second Ver in a second refrigerant circuit steamer provided. The second evaporator is equipped with cool storage packs see and can be coupled accordingly with the first refrigerant circuit to freeze refrigerant in the refrigerant storage packs. The calves Medium storage packs are created by alternating brief cooling the first and second evaporators are kept frozen.

Für dieses erste Klimatisierungskonzept ist eine zusätzliche Luftführung entlang des Kältemittelspeichers erforderlich. Eine entsprechend gestaltete Klimaanlage kann daher nur mit erheblichem Aufwand in ein Fahrzeug appliziert werden. We gen der direkten Entladung des Kältespeichers, sollte dieser im Fahrgastraum selbst angeordnet sein. Vorhandene Luftführungssysteme und auch Wärmeüber trager im Fahrgastraum können in der Regel dann aber nicht mehr für die Klima anlage verwendet werden. Ferner sind mehrere Ventile erforderlich, um den zweiten Kältemittelkreislauf an den ersten Kältemittelkreislauf anzubinden. Bei solchen Klimaanlagen bestehen zwischen den Betriebsmodi Fahrtklimatisierung und Laden des Kältespeichers unterschiedliche Druckniveaus in der Anlage, so dass es beim Schalten von Ventilen zu Druckstößen und Geräuschen kommen kann, die es zu vermeiden gilt. Schließlich können bei solchen Klimaanlagen Pro bleme im Zusammenhang mit der Kopplung des Kältespeichers mit verschieden dimensionierten ersten Kältemittelkreisläufen, mit Ölverlagerung in zeitweise still gelegte Kältemittelkreisläufe und mit Vereisungsneigung der Luftführung am Käl tespeicher auftreten.For this first air conditioning concept, an additional air duct is along of the refrigerant storage is required. An appropriately designed air conditioning system can therefore only be applied to a vehicle with considerable effort. We against the direct discharge of the cold storage, it should be in the passenger compartment be arranged yourself. Existing air duct systems and also heat transfer Carriers in the passenger compartment can usually no longer be used for the climate plant can be used. Furthermore, several valves are required to the connect the second refrigerant circuit to the first refrigerant circuit. at Such air conditioners exist between the operating modes of driving air conditioning and loading the cold storage different pressure levels in the system, so that pressure surges and noises occur when switching valves can be avoided. Finally, Pro bleme in connection with the coupling of the cold storage with different dimensioned first refrigerant circuits, with oil shifting in silent at times placed refrigerant circuits and with a tendency to freeze the air flow in the cold memory occur.

Ein zweites Klimatisierungskonzept arbeitet mit einer indirekten Beladung und Entladung eines Kältespeichers. Das Kältemittel wird dabei in einem primären Kältemittelkreislauf außerhalb des Kältespeichers verdampft. Die "Kälteübertra gung" erfolgt mit Hilfe eines sekundären Solesystems in den Kältespeicher hinein und aus diesem heraus. Mit dem sekundären Solesystem wird dann auch Luft in einem Fahrgastraum indirekt gekühlt. A second air conditioning concept works with an indirect load and Unloading a cold store. The refrigerant is primary Refrigerant circuit evaporates outside the cold storage. The "cold transfer gung "takes place with the help of a secondary brine system into the cold store and out of this. With the secondary brine system, air is also in indirectly cooled a passenger compartment.

Ein Kältespeicher einer Klimaanlage gemäß diesem zweiten Klimatisierungskon zept ist aus DE 199 06 497 A1 bekannt. Die Klimaanlage weist zwei Kreisläufe, einen primären R134a-Kältemittelkreislauf und einen sekundären Sole- Kühlmittelkreislauf auf. Der sekundäre Sole-Kühlmittelkreislauf ist am Verdampfer des primären Kältemittelkreislaufes mit Hilfe eines speziellen Wärmetauschers wärmeenergieleitend angekoppelt. Der sekundäre Sole-Kühlmittelkreislauf ist sonst vom primären Kältemittelkreislauf durch den Wärmetauscher getrennt. Für die Steuerung des Kühlmittels im sekundären Sole-Kühlmittelkreislauf sind ver schiedene Pumpen, Ventile, Temperaturfühler und ein zugehöriges elektroni sches Steuergerät erforderlich. Mit diesen Regeleinrichtungen wird der Solestrom bedarfsabhängig zu einem Sole-Luft-Klimagerät in einem Fahrgastraum oder zu einem Sole-Speichermedium-Kältespeicher gefördert, wo die kalte Sole zum Ab kühlen der Luft bzw. zum Einfrieren des Speichermediums dient. Bei Kältebedarf am Sole-Luft-Kältegerät kann mit dem Solestrom das Speichermedium aufgetaut und damit der Sole-Speichermedium-Kältespeicher wieder entladen werden.A cold storage of an air conditioner according to this second air conditioning con Zept is known from DE 199 06 497 A1. The air conditioning system has two circuits, a primary R134a refrigerant circuit and a secondary brine Coolant circuit on. The secondary brine coolant circuit is on the evaporator the primary refrigerant circuit using a special heat exchanger coupled to conduct thermal energy. The secondary brine coolant circuit is otherwise separated from the primary refrigerant circuit by the heat exchanger. For the control of the coolant in the secondary brine coolant circuit are ver various pumps, valves, temperature sensors and associated electronics cal control unit required. With these control devices, the brine flow depending on the needs of a brine-air conditioning unit in a passenger compartment or a brine storage medium cold storage promoted where the cold brine to Ab cool the air or to freeze the storage medium. When cold is needed the brine can thaw the storage medium on the brine-air refrigerator and thus the brine storage medium cold storage can be discharged again.

Bei Klimaanlagen gemäß dem zweiten Klimatisierungskonzept ergeben sich durch die Sole-Zusatzkreisläufe Wirkungsgradeinbußen. Ferner kann als Wärme übertrager zum Kühlen des Fahrgastraumes nicht mehr der herkömmliche Ver dampfer verwendet, sondern es muss ein besonders gestalteter Sole-Luft- Wärmeübertrager vorgesehen sein. Anzumerken ist ferner, dass zahlreiche Zu satzkomponenten, wie Soleleitungen, Pumpen und Soleventile, erforderlich sind.Air conditioning systems according to the second air conditioning concept result loss of efficiency due to the brine additional circuits. Furthermore, as heat transformer for cooling the passenger compartment is no longer the conventional Ver steamer, but a specially designed brine-air Heat exchangers may be provided. It should also be noted that numerous Zu set components such as brine lines, pumps and brine valves are required.

Als drittes Klimatisierungskonzept ist von einem im Mai 2001 bei der Fachhoch schule Braunschweig/Wolfenbüttel gezeigten Versuchstand Klimaanlagen mit insgesamt drei Kältemittelkreisläufen bekannt, in denen in Abhängigkeit von ver schiedenen Betriebsmodi ein einziges Kältemittel im jeweiligen Kreislauf gefördert wird. The third air conditioning concept is from one at the Fachhoch in May 2001 Braunschweig / Wolfenbüttel School shown test bench with air conditioning A total of three refrigerant circuits are known, in which depending on ver different operating modes a single refrigerant in the respective circuit promoted becomes.

In einem ersten Kältemittelkreislauf ist ein Verdichter, ein Kondensator, ein erstes Ventil, ein erstes Expansionsorgan, ein erster Verdampfer zum Kühlen eines Fahrgastraumes, ein zweites Ventil und ein drittes Ventil in Reihe geschaltet. Ferner ist ein zweiter Kältemittelkreislauf vorgesehen, in dem der Verdichter, der Kondensator, ein viertes Ventil, ein zweites Expansionsorgan, ein Kältespeicher, ein fünftes Ventil und das dritte Ventil in Reihe geschaltet sind. Der zweite Käl temittelkreislauf ist zwischen dem Kondensator und dem ersten Ventil, sowie zwi schen dem zweiten und dritten Ventil mit dem ersten Kältemittelkreislauf verbun den. In dem Kältespeicher befindet sich ein zweiter Verdampfer. Schließlich ist noch ein dritter Kältemittelkreislauf vorgesehen, bei dem eine Umwälzpumpe, ein sechstes Ventil, der erste Verdampfer, das zweite Ventil, das fünfte Ventil und der zweite Verdampfer in Reihe geschaltet sind. Der dritte Kältemittelkreislauf ist zwi schen dem zweiten Expansionsorgan und dem Kältespeicher mit dem zweiten Kältemittelkreislauf, sowie zwischen dem ersten Expansionsorgan und dem er sten Verdampfer mit dem ersten Kältemittelkreislauf verbunden. Bei überschüssi ger Kühlung im ersten Kältemittelkreislauf wird durch Schließen des ersten Ven tils und Öffnen des vierten Ventils Kältemittel durch den zweiten Kältemittelkreis lauf geleitet. Dabei kühlt der zweite Verdampfer den Kältespeicher, dieser wird geladen. Zum Entladen wird der Kältemittelfluss durch den dritten Kältemittel kreislauf geleitet. Dazu wird das erste, dritte und vierte Ventil geschlossen und das zweite, fünfte und sechste Ventil werden geöffnet. Nun durchströmt das Käl temittel den ersten Verdampfer zum Kühlen des Fahrgastraumes und nachfol gend den zweiten Verdampfer im Kältespeicher, der als Kondensator wirkt und den Kältespeicher entlädt.In a first refrigerant circuit there is a compressor, a condenser, a first Valve, a first expansion device, a first evaporator for cooling one Passenger compartment, a second valve and a third valve connected in series. Furthermore, a second refrigerant circuit is provided, in which the compressor, the Condenser, a fourth valve, a second expansion device, a cold store, a fifth valve and the third valve are connected in series. The second calf middle circuit is between the condenser and the first valve, as well as between between the second and third valves connected to the first refrigerant circuit the. A second evaporator is located in the cold store. Finally is a third refrigerant circuit is provided, in which a circulation pump, a sixth valve, the first evaporator, the second valve, the fifth valve and the second evaporators are connected in series. The third refrigerant circuit is between the second expansion element and the cold storage with the second Refrigerant circuit, as well as between the first expansion element and the one most evaporator connected to the first refrigerant circuit. In case of excess eng cooling in the first refrigerant circuit is closed by closing the first Ven tils and opening the fourth refrigerant valve through the second refrigerant circuit run headed. The second evaporator cools the cold storage, which becomes loaded. The refrigerant flow through the third refrigerant is used for unloading circulated. For this purpose, the first, third and fourth valve are closed and the second, fifth and sixth valves are opened. Now flows through the Käl the first evaporator for cooling the passenger compartment and subsequently the second evaporator in the cold storage, which acts as a condenser and unloads the cold storage.

Bei einer Klimaanlage gemäß dem dritten Klimatisierungskonzept sind insgesamt sechs Ventile anzuordnen und zu steuern. Dies bedeutet einen erheblichen Auf wand bei der Herstellung und Wartung der Klimaanlage. Ferner muss ein um fangreiches Steuerungssystem mit fernsteuerbaren Ventilen geschaffen werden. Auch bei diesem Klimatisierungskonzept ergeben sich Probleme hinsichtlich der Kopplung der Kreisläufe wegen unterschiedlicher Druckniveaus. In den zeitweise stillgelegten Teilkreisläufen kann sich zeitweise Öl verlagern. Schließlich lässt sich dieses dritte Klimatisierungskonzept nur mit erheblichem Aufwand mit weite ren Verdampfern ausstatten, wie es beispielsweise der US-Fahrzeugmarkt erfor dert.With an air conditioning system according to the third air conditioning concept, overall arrange and control six valves. This means a significant increase wall in the manufacture and maintenance of the air conditioning system. Furthermore, a um extensive control system with remote-controlled valves. This air conditioning concept also has problems with the Coupling of the circuits due to different pressure levels. At times Partial circuits that have been shut down can temporarily shift oil. Finally leaves this third air conditioning concept can only be expanded with considerable effort equip vaporizers, such as those required by the US vehicle market changed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Klimatisierung eines Fahrzeugs dahingehend zu verbessern, dass die verwendete Klimaanlage im Vergleich zu den beschriebenen Klimatisierungskonzepten kostengünstig herzustellen und insbesondere zu betreiben und zu warten ist.The invention has for its object the air conditioning of a vehicle to improve in that the air conditioning used compared to to produce the described air conditioning concepts inexpensively and in particular to operate and maintain.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeug-Klimaanlage der ein gangs genannten Art gelöst, bei der ein Bypassweg vorgesehen ist, der mit dem Speicherverdampferweg und der Fahrgastraumverdampferweg eine 3-Wege- Parallelschaltung bildet, die in der Kreislaufleitung angeordnet ist. Die Aufgabe wird ferner durch ein Fahrzeug gelöst, bei dem eine derartige Klimaanlage einge baut ist.This object is achieved by a vehicle air conditioning system solved type mentioned, in which a bypass path is provided, which with the Storage evaporator path and the passenger compartment evaporator path a 3-way Parallel circuit forms, which is arranged in the circuit line. The task is also solved by a vehicle in which such air conditioning is turned on is building.

Die Erfindung baut auf einer Klimaanlage gemäß dem oben beschriebenen drit ten Klimatisierungskonzept auf. Erfindungsgemäß ist dabei an die Stelle des obengenannten ersten Verdampfers in dem ersten Kältemittelkreislauf ein Kälte speicher mit einem Speicherverdampfer angeordnet. Ein zum Kühlen eines Fahr gastraumes vorgesehener Fahrgastraumverdampfer ist in einen zweiten Käl temittelkreislauf eingebunden. Der zweite Kältemittelkreislauf ist insbesondere als Fahrgastraumverdampferweg gestaltet, der parallel zu einem Speicherverdamp ferweg geschaltet ist. Ferner ist insbesondere ein Bypassweg vorgesehen, der ebenfalls parallel zum Speicherverdampferweg geschaltet ist.The invention is based on an air conditioning system according to the third described above air conditioning concept. According to the invention takes the place of above-mentioned first evaporator in the first refrigerant circuit a refrigeration arranged with a storage evaporator. One for cooling a ride The passenger compartment evaporator provided in the passenger compartment is in a second cold middle cycle integrated. The second refrigerant circuit is in particular as Passenger compartment evaporator path designed in parallel to a storage evaporator Ferweg is switched. Furthermore, a bypass path is provided in particular, the is also connected in parallel to the storage evaporator path.

Demnach weist der erfindungsgemäße Kältemittelkreislauf einen Verdichter, ei nen Kondensator bzw. Verflüssiger mit insbesondere einem Verflüssigergebläse und schließlich ein Expansionsorgan auf. Der Verdichter saugt Kältemittelgas aus der erfindungsgemäßen Parallelschaltung ab und komprimiert es auf ein hohes Druck- und Temperaturniveau. Dabei gibt das Kältemittelgas Wärmeenergie an Umgebungsluft am Kondensator ab. Das Kältemittelgas verflüssigt sich und wird durch die Kreislaufleitung und das Expansionsorgan der erfindungsgemäßen 3- Wege-Parallelschaltung zugeführt. Am Expansionsorgan expandiert das Käl temittel und gelangt als Kältemittelnassdampf an die Parallelschaltung.Accordingly, the refrigerant circuit according to the invention has a compressor, ei NEN condenser or condenser with in particular a condenser fan and finally an expansion organ. The compressor draws out refrigerant gas the parallel circuit according to the invention and compresses it to a high Pressure and temperature level. The refrigerant gas indicates thermal energy Ambient air from the condenser. The refrigerant gas liquefies and becomes through the circulation line and the expansion element of the 3- Path parallel connection fed. The calf expands at the expansion organ medium and reaches the parallel connection as wet refrigerant vapor.

Der Kältemittelnassdampf kann an der erfindungsgemäßen 3-Wege- Parallelschaltung in den Speicherverdampferweg oder aber auch in den Bypass weg geleitet werden. Über den Bypassweg umgeht der Kältemittelnassdampf den Speicherverdampfer und gelangt nachfolgend über den Fahrgastraumverdamp ferweg - sozusagen mittelbar - an den Fahrgastraumverdampfer. Dort wird der flüssige Anteil des Kältemittelnassdampfes verdampft, wobei das Kältemittel Wärmeenergie aufnimmt und die Umgebungsluft am Fahrgastraumverdampfer kühlt.The wet refrigerant vapor can be at the 3-way Parallel connection in the storage evaporator path or in the bypass be led away. The refrigerant wet steam bypasses the bypass path Storage evaporator and then passes through the passenger compartment evaporator ferweg - indirectly, so to speak - to the passenger compartment evaporator. There the liquid portion of the wet refrigerant vapor evaporates, the refrigerant Absorbs heat energy and the ambient air on the passenger compartment evaporator cools.

Alternativ oder zusätzlich kann der Kältemittelnassdampf über den Speicherver dampferweg geleitet werden. Der flüssige Anteil des Kältemittelnassdampfes wird dort - sozusagen unmittelbar - verdampft und kühlt dabei den Kältespeicher, der geladen wird.Alternatively or additionally, the wet refrigerant vapor can be stored in the storage tank steamer route. The liquid part of the wet refrigerant vapor is there - immediately, so to speak - evaporates and cools the cold storage, the is loaded.

Zum Entladen des Kältespeichers, d. h. zum Entziehen der Kälte aus dem Kälte speicher, arbeitet der Speicherverdampfer als Speicherkondensator. Dies be deutet, dass das Kältemittel im Speicherverdampferweg und im Fahrgastraum verdampferweg rund gefördert wird, wobei sich das Kältemittel am Speicherver dampfer bzw. -kondensator abkühlt und am Fahrgastraumverdampfer erwärmt. Somit wird der Fahrgastraum mit Hilfe der im Kältespeicher "gespeicherten Kälte" gekühlt.To unload the cold storage, d. H. to extract the cold from the cold storage, the storage evaporator works as a storage capacitor. This be indicates that the refrigerant in the storage evaporator path and in the passenger compartment evaporator path is promoted, with the refrigerant at the storage ver the steamer or condenser cools down and is heated on the passenger compartment evaporator. Thus, the passenger compartment is "stored cold" with the help of the cold storage cooled.

Die erfindungsgemäße Anordnung eines Bypassweges, eines Speicherver dampfers und eines Fahrgastraumverdampfers in einer Schaltung mit drei zuein ander parallel geschalteten Wegen bzw. Leitungsabschnitten weist im Vergleich zu bekannten Klimaanlagen erheblich Vorteile auf. Zunächst ist festzustellen, dass die erfindungsgemäße Anordnung einfacher aufgebaut und somit kosten günstiger zu realisieren ist. Diese einfache Struktur erfordert zum Ansteuern der verschiedenen Betriebsmodi der Klimaanlage vergleichsweise wenig Ventile, so dass erfindungsgemäß auch der Steuerungsaufwand erheblich verringert wird.The inventive arrangement of a bypass path, a Speicherver steamer and a passenger compartment evaporator in a circuit with three to one other paths or line sections connected in parallel points in comparison to well-known air conditioning systems. First of all, that the arrangement according to the invention has a simpler structure and therefore costs is cheaper to implement. This simple structure requires to control the different operating modes of the air conditioning system comparatively few valves, so that according to the invention the control effort is also considerably reduced.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind der Speicherverdampfer weg, der Speicherverdampfer, der Kältespeicher und der Bypassweg in einem Kältespeicheraggregat zusammengefasst. Dieses Kältespeicheraggregat dient als zentraler Ausgangspunkt zum Anschließen des Fahrgastraumverdampferwe ges mit seinem Fahrgastraumverdampfer. Am Kältespeicheraggregat können vorteilhaft mittels Ventilen in besonders einfacher Weise noch weitere Fahrga straumverdampfer parallel zum bereits genannten Fahrgastraumverdampfer an geschlossen werden. Solche Anordnungen können beispielsweise für den US- amerikanischen Klimaanlagenmarkt besonders interessant sein, denn dort weisen Fahrzeuge oftmals mehrere von einander unabhängig ansteuerbare Fahrga straumverdampfer auf. Die erfindungsgemäß weitergebildete Anordnung lässt sich demnach besonders kostengünstig nachrüsten bzw. erweitern.In an advantageous development of the invention, the storage evaporator gone, the storage evaporator, the cold storage and the bypass path in one Cold storage unit summarized. This cold storage unit is used as a central starting point for connecting the passenger compartment evaporator with its passenger compartment evaporator. On the cold storage unit Advantageously, even further trams by means of valves in a particularly simple manner evaporator parallel to the passenger compartment evaporator already mentioned getting closed. Such arrangements can be used, for example, for the US American air conditioning market may be particularly interesting because point there Vehicles often have multiple, independently controllable trams vaporizer on. The arrangement further developed according to the invention to retrofit or expand particularly cost-effectively.

Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße 3-Wege-Parallelschaltung alternativ oder zusätzlich einen ersten Knotenpunkt auf, an dem die Kreislaufleitung mündet, der Speicherverdampferweg sowie der Bypassweg abzweigen, und der Fahrga straumverdampferweg mündet. Der erste Knotenpunkt schafft eine einfache An schlussmöglichkeit für die genannten Wege bzw. Leitungen. Am Knotenpunkt erfolgt die oben genannte Aufteilung des Kältemittelstroms im Kältemittelkreislauf auf zumindest den Bypassweg oder den Speicherverdampferweg. Diese Auftei lung kann beispielsweise mit zwei insbesondere gasdichten 2/2-Wege-Ventilen oder einem 4/3-Wege-Ventil geschaffen werden. Dieses Ventil verbindet in einer ersten Stellung die Kreislaufleitung mit dem Bypassweg, so dass der Fahrga straumverdampfer mit Hilfe des Kältemittelkreislaufs versorgt wird. Bei einer zweiten Stellung ist die Kreislaufleitung mit dem Speicherverdampferweg verbunden und der Kältespeicher wird geladen. In der dritten Stellung verbindet das Ventil den Fahrgastraumverdampferweg mit dem Speicherverdampferweg, wobei Kältemittel in diesen Wegen rundgefördert und der Fahrgastraumverdampfer mit Hilfe des Kältespeichers versorgt wird.The 3-way parallel connection according to the invention alternatively or advantageously in addition to a first node at which the circuit line opens, the Turn off the storage evaporator path and the bypass path, and the Fahrga Straumverdampferweg opens. The first node creates a simple approach Possibility of closing for the mentioned routes or lines. At the junction the above-mentioned distribution of the refrigerant flow takes place in the refrigerant circuit on at least the bypass path or the storage evaporator path. This division for example, with two gas-tight 2/2-way valves or a 4/3-way valve can be created. This valve connects in one first position the circuit line with the bypass path, so that the Fahrga the evaporator is supplied with the help of the refrigerant circuit. At a second position, the circuit line is connected to the storage evaporator path and the cold store is loaded. In the third position that connects Valve the passenger compartment evaporator path with the storage evaporator path, whereby Refrigerants are circulated in this way and the passenger compartment evaporator with Help of the cold storage is supplied.

Alternativ zu dem beschriebenen Ventil kann der erste Knotenpunkt besonders kostengünstig als Misch- und Verteilraum mit einem Hohlraum gestaltet sein, an dem insbesondere im eingebauten Zustand der Klimaanlage der Bypassweg un terhalb vom Speicherverdampferweg abzweigt. Im Hohlraum findet die genannte Aufteilung des Kältemittelstroms von ganz allein statt. Kältemittelnassdampf tritt in den Hohlraum ein und der darin enthaltene flüssige Anteil sinkt ab. Dieser flüssi ge Anteil wird über den Bypassweg abgegriffen und zum Fahrgastraumverdamp fer gefördert. Das flüssige Kältemittel verdampft dort und gelangt als Dampf wie der in den Hohlraum. Der im Hohlraum vorhandene Dampfanteil wird hingegen durch den Speicherverdampfer gefördert. Dort hat der Dampfanteil jedoch keinen nennenswerten Einfluss auf den Verdampfer. Der Kältespeicher wird nicht gela den, es wird stattdessen der Fahrgastraum gekühlt.As an alternative to the valve described, the first node can be special be designed inexpensively as a mixing and distribution space with a cavity which especially in the installed condition of the air conditioning system the bypass path un branches off from the storage evaporator path. The aforementioned takes place in the cavity Distribution of the refrigerant flow takes place all by itself. Refrigerant wet steam occurs the cavity and the liquid content contained therein drops. This fluid portion is tapped via the bypass path and to the passenger compartment evaporator fer promoted. The liquid refrigerant evaporates there and arrives as a vapor the one in the cavity. The proportion of steam present in the cavity, however, is promoted by the storage evaporator. However, there is no steam component there significant influence on the evaporator. The cold store is not charged the passenger compartment is cooled instead.

Die obengenannte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage mit einem ersten Knotenpunkt kann besonders vorteilhaft mit einem oder mehreren Fahrga straumverdampfern gekoppelt werden, indem der erste Knotenpunkt in dem Käl tespeicheraggregat angeordnet ist. Das Kältespeicheraggregat wird somit zum zentralen Element des Kältemittelkreislaufes, an dem eine oder mehrere Fahrga straumverdampferwege münden. Die derart gestaltete Klimaanlage lässt sich da her besonders einfach verschieden konfigurieren und auch nachträglich gut in Fahrzeuge einbauen.The above embodiment of the air conditioning system according to the invention with a first node can be particularly advantageous with one or more Fahrga evaporators can be coupled by the first node in the Käl tespeicheraggregat is arranged. The cold storage unit thus becomes central element of the refrigerant circuit, on which one or more Fahrga evaporation paths open. The air conditioning designed in this way can be there Here it is particularly easy to configure differently and also retrospectively in Install vehicles.

Bei der erfindungsgemäßen Klimaanlage lässt sich vorteilhaft mit nur einem Ex pansionsorgan arbeiten, indem dieses in Strömungsrichtung eines Kältemittels in der Kreislaufleitung vor dem ersten Knotenpunkt angeordnet ist. Das Expansion sorgan wirkt dann sowohl beim Versorgen des Fahrgastraumverdampfers über den Bypassweg, d. h. beim Kühlen des Fahrgastraumes mit dem Fahrgastraum verdampfer über den Kältemittelkreislauf, als auch beim Laden des Kältespei chers mit dem Speicherverdampfer. Beim Entladen des Kältespeichers, d. h. beim Rundfördern von Kältemittel zwischen dem Speicherverdampfer und dem Fahr gastraumverdampfer, ist das Expansionsorgan hingegen nicht in den Förderweg eingebunden. Das Expansionsorgan ist ferner besonders vorteilhaft in dem Kälte speicheraggregat angeordnet, so dass dieses seiner Funktion als zentrales Ele ment noch besser gerecht wird.In the air conditioning system according to the invention can be advantageously with only one Ex pansionsorgan work by this in the flow direction of a refrigerant the circuit line is arranged in front of the first node. The expansion sorgan then acts both when supplying the passenger compartment evaporator the bypass path, d. H. when cooling the passenger compartment with the passenger compartment evaporator via the refrigerant circuit, as well as when loading the refrigerated food chers with the storage evaporator. When unloading the cold storage, d. H. at the Circulation of refrigerant between the storage evaporator and the vehicle evaporator, the expansion organ, however, is not in the funding path involved. The expansion device is also particularly advantageous in the cold arranged storage unit so that this its function as a central Ele ment even better.

Die erfindungsgemäße Parallelschaltung weist darüber hinaus vorteilhaft einen zweiten Knotenpunkt ebenfalls in Form eines Hohlraumes auf, an dem der Spei cherverdampferweg sowie der Bypassweg münden, und der Fahrgastraumver dampferweg sowie die Kreislaufleitung abzweigen. Dieser zweite Knotenpunkt kann z. B. durch ein einzelnes Mehrwegeventil geschaffen sein. Beim Kühlen des Fahrgastraumverdampfers mit dem Kältemittelkreis wird am zweiten Knotenpunkt flüssiges Kältemittel aus dem Bypassweg in den Fahrgastraumverdampferweg geleitet. Zugleich wird gasförmiges Kältemittel, das aus dem Fahrgastraumver dampfer austritt und über den ersten Knotenpunkt zum Speicherverdampfer ge langt, vom Speicherverdampferweg in die Kreislaufleitung geleitet. Als Hohlräume gestaltete Knotenpunkte können vorteilhaft zugleich als Ölabscheidung und Öl förderung verwendet werden, indem an ihnen ein U-förmiges Auslassrohr derart angeordnet ist, dass Öl im Hohlraum abgeschieden und nachfolgend in das Rohr eingesogen und abgeführt wird. Im Hohlraum kann sich ferner Flüssigkeit sam meln, so dass ein Sammler bzw. Trockner im erfindungemäßen Kältemittelkreis lauf entfallen kann.The parallel connection according to the invention also advantageously has one second node also in the form of a cavity on which the Spei cherverdampferweg and the bypass path, and the passenger compartment ver Branch off the steamer path and the circuit line. This second node can e.g. B. be created by a single multi-way valve. When cooling the Passenger compartment evaporator with the refrigerant circuit is at the second node liquid refrigerant from the bypass path into the passenger compartment evaporator path directed. At the same time, gaseous refrigerant that emerges from the passenger compartment steamer emerges and via the first node to the storage evaporator reaches, from the storage evaporator path into the circuit line. As cavities designed nodes can be advantageous as oil separation and oil at the same time promotion can be used by attaching a U-shaped outlet pipe to them is arranged that oil is deposited in the cavity and subsequently into the pipe is sucked in and discharged. Liquid can also sam in the cavity meln so that a collector or dryer in the inventive refrigerant circuit run can be omitted.

Alternativ zu einem Mehrwegeventil kann der zweite Knotenpunkt kostengünstig und wartungsarm mit einem Hohlraum gebildet sein, an dem insbesondere im eingebauten Zustand der Klimaanlage der Fahrgastraumverdampferweg unter halb von einer Abzweigung der Kreislaufleitung abzweigt. Im Hohlraum erledigt sich die zuletzt genannte Aufteilung des flüssigen und gasförmigen Kältemittelstroms von selbst, denn der gasförmige Anteil des Kältemittels steigt auf, währen der flüssige Anteil im Hohlraum absinkt. Weil der Bypassweg, der Speicherver dampferweg, der Fahrgastraumverdampferweg und die Kreislaufleitung im einge bauten Zustand der Klimaanlage in entsprechend erforderlichen Höhen am Hohl raum angeordnet sind, lässt sich das Ausströmen von gasförmigem und flüssi gem Kältemittel gezielt steuern. Ventile sind hierfür nicht erforderlich. Der Hohl raum kann ferner mit strömungsleitenden Mitteln versehen sein, um die genannte Strömungsumleitung weiter zu verbessern.As an alternative to a multi-way valve, the second node can be inexpensive and be low-maintenance with a cavity, in particular in the installed condition of the air conditioning system under the passenger compartment evaporator path half branches from a branch of the circuit line. Done in the cavity the last-mentioned division of the liquid and gaseous refrigerant flow by itself, because the gaseous portion of the refrigerant rises while the liquid portion in the cavity drops. Because the bypass path, the storage ver steamer path, the passenger compartment evaporator path and the circuit line in the on Condition of the air conditioning system at the required heights on the hollow are arranged, the outflow of gaseous and liquid Controlling according to the refrigerant. Valves are not required for this. The hollow Space can also be provided with flow-directing means to the said Further improve flow diversion.

Der zweite Knotenpunkt ist vorteilhaft ebenfalls in dem Kältespeicheraggregat angeordnet. Somit ist auch der Anschluss für das zweite Ende des Fahrga straumverdampferweges unmittelbar am Kältespeicheraggregat geschaffen. Das Aggregat kann so wiederum als zentrales Element zum Anschluss mehrerer Fahrgastraumverdampferwege dienen.The second node is advantageously also in the cold storage unit arranged. This is also the connection for the second end of the tram Straumverdampferes created directly on the cold storage unit. The Aggregate can in turn be the central element for connecting several Serve passenger compartment evaporator paths.

Der Strom des flüssigen und gasförmigen Kältemittels kann am ersten und/oder zweiten Knotenpunkt mit vielerlei Mitteln in sehr flexibler Weise geleitet werden. Besonders einfach ist dies mit einer im Bypassweg angeordneten Einrichtung zum Erhöhen des Strömungswiderstandes des Bypassweges, insbesondere in Gestalt eines Ventils, möglich. Auf diese Weise lassen sich mit nur einem Ventil nahezu alle Funktionen des Kältespeichers bzw. des Kältespeicheraggregats steuern. Bei geöffnetem Ventil kann das flüssige Kältemittel frei durch den By passweg strömen. Dazu ist der Bypassweg so gestaltet, dass er einen ver gleichsweise geringen Strömungswiderstand aufweist. Bei geschlossenem Ventil bzw. bei erhöhtem Strömungswiderstand des Bypassweges gelangt weniger oder gar kein flüssiges Kältemittel durch den Bypassweg zum zweiten Knotenpunkt. Stattdessen strömt das Kältemittel durch den Speicherverdampfer.The flow of the liquid and gaseous refrigerant can be on the first and / or second node can be managed in a very flexible manner using a variety of means. This is particularly simple with a device arranged in the bypass path to increase the flow resistance of the bypass path, especially in Shape of a valve, possible. This way you can use just one valve almost all functions of the cold storage or the cold storage unit Taxes. When the valve is open, the liquid refrigerant can flow freely through the By flow pass. The bypass path is designed so that it ver has equally low flow resistance. With the valve closed or with increased flow resistance of the bypass path less or no liquid refrigerant at all through the bypass path to the second node. Instead, the refrigerant flows through the storage evaporator.

Schließlich kann die Strömung des flüssigen Kältemittels mit einer Pumpe beein flusst werden, die im Fahrgastraumverdampferweg angeordnet ist. Die Pumpe dient zum Absaugen von flüssigem Kältemittel aus dem Bypassweg bzw. aus dem zweiten Knotenpunkt. Mit der Pumpe lässt sich die Menge Kältemittel beein flussen, die dem Fahrgastraumverdampfer zugeleitet wird. Die Pumpe ist beson ders vorteilhaft ebenfalls in dem Kältespeicheraggregat untergebracht. Das Käl temittelaggregat bildet so das Basiselement für einen oder mehrere Fahrga straumverdampfer, die allesamt von der Pumpe versorgt werden. Alternativ kön nen in einzelnen Fahrgastraumverdampferwegen jeweils einzelne Pumpen ange ordnet sein.Finally, the flow of the liquid refrigerant can be affected by a pump flow, which is arranged in the passenger compartment evaporator path. The pump is used to extract liquid refrigerant from the bypass path the second node. The amount of refrigerant can be influenced with the pump flows that are fed to the passenger compartment evaporator. The pump is special ders advantageously also housed in the cold storage unit. The calf The central unit thus forms the basic element for one or more carriages evaporators, all of which are supplied by the pump. Alternatively, individual pumps in individual passenger compartment evaporator paths to be in order.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeug- Klimaanlage anhand der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:An exemplary embodiment of an inventive vehicle Air conditioning system explained in more detail using the attached schematic drawing. It shows:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung einer erfindungsgemäßen Klimaanlage. Fig. 1 shows a circuit arrangement of an air conditioning system according to the invention.

Eine in der Fig. 1 dargestellte Klimaanlage 10 weist einen Kältemittelkreislauf 12 auf, bei dem in einer Kältemittelleitung 14 ein Verdichter 16, ein Kondensator bzw. Verflüssiger 18 mit einem Verflüssiger-Wärmeübertrager 20 und einem Ver flüssiger-Gebläse 22, ein Sammler bzw. Trockner 24 und ein Expansionsorgan in Gestalt eines Expansionsventils 26 in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet sind.An air conditioning system 10 shown in FIG. 1 has a refrigerant circuit 12 in which in a refrigerant line 14 a compressor 16 , a condenser or condenser 18 with a condenser heat exchanger 20 and a Ver condenser blower 22 , a collector or dryer 24 and an expansion element in the form of an expansion valve 26 are connected in series in this order.

Die Klimaanlage 10 weist ferner einen Speicherverdampfer 28 mit einem Spei cherverdampfer-Wärmeübertrager 30 auf, der von einem Kältespeicher 32 umge ben ist. Der Kältespeicher 32 weist ein Kältespeichermedium auf, das mit einer thermischen Isolierung eingefasst ist.The air conditioning system 10 also has a storage evaporator 28 with a storage evaporator heat exchanger 30 , which is from a cold storage 32 vice versa. The cold store 32 has a cold storage medium which is enclosed with thermal insulation.

Ferner ist bei der Klimaanlage 10 ein erster Fahrgastraumverdampfer 34 mit ei nem ersten Fahrgastraumverdampfer-Wärmeübertrager 36 und einem ersten Fahrgastraumverdampfer-Gebläse 38, sowie ein zweiter Fahrgastraumverdamp fer 40 mit einem zweiten Fahrgastraumverdampfer-Wärmeübertrager 42 und ei nem zweiten Fahrgastraumverdampfer-Gebläse 44 vorgesehen. Furthermore, in the air conditioning system 10, a first passenger compartment evaporator 34 with a first passenger compartment evaporator heat exchanger 36 and a first passenger compartment evaporator fan 38 , and a second passenger compartment evaporator 40 with a second passenger compartment evaporator heat exchanger 42 and a second passenger compartment evaporator fan 44 are provided.

Um eine besonders kostengünstig herzustellende, flexibel einsetzbare und ein fach zu konfigurierende Klimaanlage zu schaffen, ist der Speicherverdampfer 28 mit dem Kältespeicher 32 in einem Kältespeicheraggregat 46 angeordnet, das ferner wesentlicher Bestandteil einer nachfolgend näher erläuterten Schaltungs anordnung ist.In order to create a particularly inexpensive to manufacture, flexible and easy to configure air conditioning system, the storage evaporator 28 with the cold storage 32 is arranged in a cold storage unit 46 , which is also an essential part of a circuit arrangement explained in more detail below.

Die Klimaanlage 10 kann in drei Betriebsmodi arbeiten. In einem ersten Be triebsmodus wird zumindest der erste Fahrgastraumverdampfer 34 über den Kältemittelkreislauf 12 mit flüssigem Kältemittel bzw. Kältemittelnassdampf ver sorgt, das dort verdampft, Wärme aufnimmt und zum Kühlen von Umgebungsluft am Fahrgastraumverdampfer 34 führt. In einem zweiten Betriebsmodus wird der Speicherverdampfer 28 über den Kältemittelkreislauf 12 mit flüssigem Kältemittel bzw. Kältemittelnassdampf versorgt, der dadurch ebenso gekühlt wird und den Kältespeicher 32 auflädt. Beim dritten Betriebsmodus wird Kältemittel zwischen dem Speicherverdampfer 28 und zumindest dem ersten Fahrgastraumverdampfer 34 rundgefördert, wobei der Speicherverdampfer 28 dann als Speicherkonden sator arbeitet, an dem sich das Kältemittel verflüssigt, und dabei Wärmeenergie an den zuvor gekühlten bzw. geladenen Kältespeicher 32 abgibt.The air conditioner 10 can operate in three modes of operation. In a first operating mode, at least the first passenger compartment evaporator 34 is provided via the refrigerant circuit 12 with liquid refrigerant or refrigerant wet vapor, which evaporates there, absorbs heat and leads to cooling of ambient air on the passenger compartment evaporator 34 . In a second operating mode, the storage evaporator 28 is supplied with liquid refrigerant or wet refrigerant vapor via the refrigerant circuit 12 , which is thereby also cooled and charges the cold accumulator 32 . In the third operating mode, refrigerant is circulated between the storage evaporator 28 and at least the first passenger compartment evaporator 34 , the storage evaporator 28 then functioning as a storage condenser on which the refrigerant liquefies and thereby releases thermal energy to the previously cooled or charged cold storage 32 .

Um diese Betriebsmodi zu realisierten ist eine besonders einfach zu steuernde Schaltungsanordnung ausgebildet, die im Kern aus einer 3-Wege- Parallelschaltung von einem Speicherverdampferweg, einem Fahrgastraumver dampferweg und einem Bypassweg gebildet ist.To implement these operating modes is a particularly easy to control Circuit arrangement formed, the core of a 3-way Parallel connection of a storage evaporator path, a passenger compartment ver steamer path and a bypass path is formed.

Im Kältespeicheraggregat 46 sind in der Kreislaufleitung 14 in Strömungsrichtung des Kältemittels hinter dem Expansionsorgan 26 ein erster Knotenpunkt 48 und in Strömungsrichtung hinter dem Speicherverdampfer 28 bzw. dessen Speicherver dampfer-Wärmeübertrager 30 ein zweiter Knotenpunkt 50 angeordnet. Zwischen diesen beiden Knotenpunkten 48 und 50 erstreckt sich somit ein Speicherver dampferweg 52, in dem sich der Speicherverdampfer 28 befindet. Vom ersten Knotenpunkt 48 führt in Parallelschaltung zum Speicherverdampferweg 52 ein Bypassweg 54 zum zweiten Knotenpunkt 50. Im Bypassweg 54 befindet sich eine Einrichtung 56 zum Begrenzen des Strömungswiderstandes des Bypassweges 54 in Gestalt eines elektromagnetischen Ventils 56.In the cold storage unit 46 of the refrigerant are arranged behind the expansion member 26 is a first junction 48 and in the flow direction behind the storage evaporator 28 or its Speicherver evaporator heat exchanger 30, a second node 50 in the circulation line 14 in the direction of flow. Between these two nodes 48 and 50 thus extends a storage evaporator path 52 in which the storage evaporator 28 is located. A bypass path 54 leads from the first node 48 in parallel to the storage evaporator path 52 to the second node 50 . In the bypass path 54 there is a device 56 for limiting the flow resistance of the bypass path 54 in the form of an electromagnetic valve 56 .

Zum Speicherverdampferweg 52 und auch zum Bypassweg 54 ist ferner ein drit ter Weg parallel geschaltet, nämlich ein erster Fahrgastraumverdampferweg 58, in dem sich der erste Fahrgastraumverdampfer 34 befindet. Der zweite Fahrga straumverdampfer 40 ist in einem zweiten Fahrgastraumverdampferweg 60 an geordnet, der wiederum parallel zum ersten Fahrgastraumverdampferweg 58 ge schaltet ist. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind in den Fahr gastverdampferwegen 58 und 60 jeweils in Strömungsrichtung vor den Wärme übertragern 36 bzw. 42 Ventile zum Umschalten zwischen den Fahrgastver dampferwegen 58 und 60 vorgesehen. Ferner ist in Strömungsrichtung hinter den Wärmeübertragern 36 bzw. 42 mindestens eine Drossel angeordnet. Die Drossel kann auch im Kältespeicheraggregat 46 vor dem ersten Knotenpunkt 48 ange ordnet sein.A third path is also connected in parallel to the storage evaporator path 52 and also to the bypass path 54 , namely a first passenger compartment evaporator path 58 , in which the first passenger compartment evaporator 34 is located. The second Fahrga evaporator 40 is arranged in a second passenger path 60 , which in turn is connected in parallel to the first passenger path 58 ge. In one embodiment, not shown, in the passenger gas evaporator paths 58 and 60 in the flow direction in front of the heat exchangers 36 and 42 valves for switching between the passenger gas evaporator paths 58 and 60 are provided. Furthermore, at least one throttle is arranged behind the heat exchangers 36 and 42 in the flow direction. The throttle can also be arranged in the cold storage unit 46 before the first node 48 .

Schließlich ist im Kältespeicheraggregat 46 noch eine Pumpe 62 angeordnet, die sich im ersten Fahrgastraumverdampferweg 58 in Strömungsrichtung hinter dem zweiten Knotenpunkt 50 befindet.Finally, a pump 62 is also arranged in the cold storage unit 46 , which is located in the first passenger compartment evaporator path 58 in the flow direction behind the second node 50 .

Die 3-Wege-Parallelschaltung aus Speicherverdampferweg 52, Bypassweg 54 und erstem Fahrgastraumverdampferweg 58 funktioniert wie folgt:
Flüssiges Kältemittel expandiert am Expansionsorgan 26 und gelangt als Käl temittelnassdampf zum ersten Knotenpunkt 48.The 3-way parallel connection from storage evaporator path 52 , bypass path 54 and first passenger compartment evaporator path 58 works as follows:
Liquid refrigerant expands at the expansion element 26 and reaches the first node 48 as a refrigerant wet vapor.

Im ersten Betriebsmodus wird der flüssige Anteil des Kältemittels durch den By passweg 54 geleitet, indem das Ventil 56 im Bypassweg 54 geöffnet und das Kältemittel mit Hilfe der Pumpe 62 angesaugt wird. Das Kältemittel umgeht den Speicherverdampferweg 52 und gelangt direkt zum ersten Fahrgastraumver dampfer 34 bzw. zum zweiten Fahrgastraumverdampfer 40. Dort verdampft das Kältemittel und gelangt als gasförmige Phase zurück zum ersten Knotenpunkt 48. Von diesem aus wird es durch den Speicherverdampfer 28 geleitet, wo unter Um ständen noch Reste von flüssigem Kältemittel verdampfen, und schließlich über den zweiten Knotenpunkt zurück in die Kreislaufleitung 14 des Kältemittelkreis laufes 12.In the first operating mode, the liquid portion of the refrigerant is passed through the bypass path 54 by opening the valve 56 in the bypass path 54 and sucking in the refrigerant using the pump 62 . The refrigerant bypasses the storage evaporator path 52 and goes directly to the first passenger compartment evaporator 34 or to the second passenger compartment evaporator 40 . There, the refrigerant evaporates and returns to the first node 48 as a gaseous phase. From this it is passed through the storage evaporator 28 , where residues of liquid refrigerant may still evaporate, and finally via the second node back into the circuit line 14 of the refrigerant circuit 12 .

Im zweiten Betriebsmodus ist das Ventil 56 am Bypassweg 54 geschlossen, so dass der Kältemittelnassdampf vom ersten Knotenpunkt ausgehend unmittelbar durch den Speicherverdampfer 28 geleitet wird. Das Kältemittel verdampft dort und kühlt den Kältespeicher 32 ab. Es gelangt über den zweiten Knotenpunkt 50 wieder in die Kreislaufleitung 14.In the second operating mode, the valve 56 on the bypass path 54 is closed, so that the wet refrigerant vapor is passed directly through the storage evaporator 28 starting from the first node. The refrigerant evaporates there and cools the cold storage 32 . It returns to the circuit line 14 via the second node 50 .

Im dritten Betriebsmodus wird schließlich das Kältemittel nicht in der Kreislauflei tung 14 rundgefördert, sondern von der Pumpe 62 bei geschlossenem Ventil 56 vom Speicherverdampfer 28 ausgehend über den zweiten Knotenpunkt 50 durch die Pumpe 62 und zumindest den ersten Fahrgastraumverdampferweg 58 zum ersten Fahrgastraumverdampfer 34 gefördert. Das verdampfte Kältemittel strömt über den ersten Knotenpunkt 48 zurück zum Speicherverdampfer 28, der in die sem Betriebsmodus als Kondensator wirkt und an dem das Kältemittel seine am ersten bzw. zweiten Fahrgastraumverdampfer aufgenommene Wärme wieder an den Kältespeicher 32 abgibt.Finally, in the third operating mode, the refrigerant is not circulated in the circuit 14 , but is pumped by the pump 62 with the valve 56 closed, starting from the storage evaporator 28 via the second node 50 through the pump 62 and at least the first passenger compartment evaporator path 58 to the first passenger compartment evaporator 34 . The evaporated refrigerant flows back via the first node 48 to the storage evaporator 28 , which acts as a condenser in this operating mode and at which the refrigerant releases its heat absorbed at the first and second passenger compartment evaporators back to the cold storage 32 .

Der erste und der zweite Knotenpunkt 48 bzw. 50 sind je als Hohlräume gestaltet. Diese bilden bei der 3-Wege-Parallelschaltung zentrale Anschlusspunkte bzw. Anschlussbereiche, an denen die Anschlüsse des Speicherverdampferweges 52, des Bypassweges 54, des ersten Fahrgastraumverdampferweges 58 und auch der Kreislaufleitung 14 zusammenlaufen. Diese Anschlusspunkte können alterna tiv auch durch mehrere von einander entfernt angeordnete Anschlüsse gestaltet sein. Mit der Wahl der Anordnung der Anschlüsse können der Strömungswiderstand und das Strömungs-, Misch- und Aufteilungsverhalten der flüssigen sowie der gasförmigen Phase des Kältemittelnassdampfes beeinflusst und damit die Strömung dieser Phasen gezielt verändert werden. Es liegt somit eine Vielzahl von Steuermöglichkeiten vor, mit denen die Kältemittelströmung ohne aufwendige Ventiltechnik beeinflusst werden kann.The first and second nodes 48 and 50 are each designed as cavities. In the 3-way parallel connection, these form central connection points or connection areas at which the connections of the storage evaporator path 52 , the bypass path 54 , the first passenger compartment evaporator path 58 and also the circuit line 14 converge. These connection points can alternatively also be designed by a plurality of connections arranged at a distance from one another. With the choice of the arrangement of the connections, the flow resistance and the flow, mixing and distribution behavior of the liquid as well as the gaseous phase of the wet refrigerant vapor can be influenced and the flow of these phases can thus be changed in a targeted manner. There is thus a multitude of control options with which the refrigerant flow can be influenced without complex valve technology.

Bei der dargestellten Schaltungsanordnung wird die Kältemittelströmung insbe sondere dadurch gesteuert, dass am ersten Knotenpunkt 48 die Abzeigung des Bypassweges 54 im eingebauten Zustand der Klimaanlage 10 unterhalb von der Abzweigung des Speicherverdampferweges 52 angeordnet ist. So gelangt flüssi ges Kältemittel, das im ersten Knotenpunkt 48 absinkt vorzugsweise in den By passweg 54. Durch Öffnen und Schließen des Ventils 56 kann die Strömung durch den Bypassweg 54 gesteuert werden. Zum Speicherverdampfer 28 gelangt "nur" die gewollt oder ungewollt überschüssige flüssige Phase an Kältemittel nassdampf. Der Kältespeicher 32 wird also stets mit dem überschüssigen Käl temittel gekühlt, während die Fahrgastraumverdampfer 34 bzw. 40 optimal und gezielt mit flüssiger Phase versorgt werden können.In the circuit arrangement shown, the refrigerant flow is controlled in particular by arranging the bypass path 54 at the first node 48 in the installed state of the air conditioning system 10 below the branch of the storage evaporator path 52 . Liquid refrigerant, which sinks at the first node 48 , thus preferably reaches the bypass path 54 . The flow through the bypass path 54 can be controlled by opening and closing the valve 56 . Reaches the storage evaporator 28 "only" the intentional or unintentional excessive liquid phase wet vapor of the refrigerant. The cold accumulator 32 is therefore always cooled with the excess refrigerant, while the passenger compartment evaporators 34 and 40 can be optimally and specifically supplied with the liquid phase.

Am zweiten Knotenpunkt 50 ist die Abzweigung des ersten Fahrgastraumver dampferweges 58 im eingebauten Zustand der Klimaanlage unterhalb von der Abzweigung der Kreislaufleitung 14 angeordnet. Somit wird sichergestellt, dass die Pumpe 62 solange aus dem zweiten Knotenpunkt 50 flüssige Phase absau gen kann, solange dort noch welche zur Verfügung steht.At the second node 50 , the branch of the first passenger compartment vapor path 58 in the installed state of the air conditioning system is arranged below the branch of the circuit line 14 . This ensures that the pump 62 can suction liquid phase from the second node 50 as long as there is still one available.

Der Kühleffekt der Fahrgastraumverdampfer 34 bzw. 40 ist einerseits vom Druck niveau der flüssigen Phase im Kältespeicheaggregat 46 abhängig. Je niedriger das Druckniveau ist, um so höher ist der Kühleffekt. Ein niedriges Druckniveau im Kältespeicheraggregat 46 wird durch eine niedrige Temperatur des Kältespei chers 32 und/oder durch ein entsprechend starkes Ansaugen mit dem Verdichter 16 des Kältemittelkreislaufes 12 erreicht. Andererseits ist der Kühleffekt bzw. die Kälteleistung der Fahrgastraumverdampfer 34 bzw. 40 vom Volumenstrom der Umgebungsluft an den Wärmeübertragern 36 bzw. 42 abhängig. Bei einem ge ringen Volumenstrom ist auch die Temperaturdifferenz zwischen der eintretenden Umgebungsluft und der Kältemittelverdampfungstemperatur gering.The cooling effect of the passenger compartment evaporator 34 or 40 is dependent on the one hand on the pressure level of the liquid phase in the cold storage unit 46 . The lower the pressure level, the higher the cooling effect. A low pressure level in the cold storage unit 46 is achieved by a low temperature of the Kältespei chers 32 and / or by a correspondingly strong suction with the compressor 16 of the refrigerant circuit 12 . On the other hand, the cooling effect or the cooling capacity of the passenger compartment evaporators 34 and 40 is dependent on the volume flow of the ambient air at the heat exchangers 36 and 42 . With a low volume flow, the temperature difference between the incoming ambient air and the refrigerant evaporation temperature is small.

Das Kältemittelaggregat 46 weist nur vier Anschlüsse auf, um es in den Käl temittelkreislauf 12 und den ersten Fahrgastraumverdampferweg 58 einzubinden. Ein erster Anschluss 64 ist in Strömungsrichtung des Kältemittels in der Kreis laufleitung 14 vor dem Expansionsorgan 26 angeordnet. Das Expansionsorgan 26 befindet sich also ebenfalls im Kältespeicheraggregat 46. Ein zweiter An schluss ist hinter dem zweiten Knotenpunkt 50 in der Kreislaufleitung 14 ange ordnet. Ein dritter und vierter Anschluss 68 bzw. 70 koppeln den ersten Fahrga straumverdampferweg 58 mit der Pumpe 62 bzw. mit dem ersten Knotenpunkt 48. The refrigerant unit 46 has only four connections in order to integrate it into the refrigerant circuit 12 and the first passenger compartment evaporator path 58 . A first connection 64 is arranged in the flow direction of the refrigerant in the circuit line 14 in front of the expansion element 26 . The expansion element 26 is therefore also located in the cold storage unit 46 . A second connection is arranged behind the second node 50 in the circuit line 14 . A third and fourth connection 68 and 70 couple the first Fahrga straumverdampferweg 58 with the pump 62 and with the first node 48th

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Klimaanlage
air conditioning

1212

Kältemittelkreislauf
Refrigerant circulation

1414

Kreislaufleitung
Circuit line

1616

Verdichter
compressor

1818

Kondensator bzw. Verflüssiger
Condenser or condenser

2020

Verflüssiger-Wärmeübertrager
Condenser heat exchanger

2222

Verflüssiger-Gebläse
Condenser fan

2424

Sammler bzw. Trockner
Collector or dryer

2626

Expansionsorgan
expansion element

2828

Speicherverdampfer
storage evaporator

3030

Speicherverdampfer-Wärmeübertrager
Storage evaporator heat exchanger

3232

Kältespeicher
cold storage

3434

erster Fahrgastraumverdampfer
first passenger compartment evaporator

3636

erster Fahrgastraumverdampfer-Wärmeübertrager
first passenger compartment evaporator heat exchanger

3838

erstes Fahrgastraumverdampfer-Gebläse
first passenger compartment evaporator blower

4040

zweiter Fahrgastraumverdampfer
second passenger compartment evaporator

4242

zweiter Fahrgastraumverdampfer-Wärmeübertrager
second passenger compartment evaporator heat exchanger

4444

zweites Fahrgastraumverdampfer-Gebläse
second passenger compartment evaporator blower

4646

Kältespeicheraggregat
Cold storage unit

4848

erster Knotenpunkt
first node

5050

zweiter Knotenpunkt
second node

5252

Speicheverdichterweg
Speicheverdichterweg

5454

Bypassweg
bypass path

5656

Ventil
Valve

5858

erster Fahrgastraumverdichterweg
first passenger compartment compressor route

6060

zweiter Fahrgastraumverdichterweg
second passenger compartment compressor route

6262

Pumpe
pump

6464

erster Anschluss
first connection

6666

zweiter Anschluss
second connection

6868

dritter Anschluss
third connection

7070

vierter Anschluss
fourth connection

Claims

1. Vehicle air conditioning system ( 10 ) with
a refrigerant circuit ( 12 ) in which a compressor ( 16 ), a condenser ( 18 ) and an expansion element ( 26 ) are connected in series in a circuit line ( 14 ),
a passenger compartment evaporator ( 34 ) for cooling a passenger compartment, which is arranged in a passenger compartment evaporator path ( 58 ), and
a storage evaporator ( 28 ) for cooling a cold storage ( 32 ), which is arranged in a storage evaporator path ( 52 ),
characterized in that a bypass path ( 54 ) is provided which forms a 3-way parallel connection with the storage evaporator path ( 52 ) and the passenger compartment evaporator path ( 58 ), which is arranged in the circuit line ( 14 ).

2. Air conditioning system according to claim 1, characterized in that the SpeI cherverdampferweg ( 52 ), the storage evaporator ( 28 ), the cold accumulator ( 32 ) and the bypass path ( 54 ) are combined in a cold storage unit ( 46 ).

3. Air conditioning system according to claim 1 or 2, characterized in that the parallel connection has a first node ( 48 ) at which the circuit line ( 14 ) opens, the storage evaporator path ( 52 ) and the bypass path ( 54 ) branch off, and the passenger compartment evaporator path ( 58 ) flows out.

4. Air conditioning system according to claim 2, characterized in that the first node ( 48 ) is designed with a cavity at which, in particular in the installed state of the air conditioning system ( 10 ), the bypass path ( 54 ) branches off half from the storage evaporator path ( 52 ).

5. Air conditioning system according to claim 3 or 4, characterized in that the first node ( 48 ) is arranged in the cold storage unit ( 46 ).

6. Air conditioning system according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the expansion member ( 26 ) is arranged in the flow direction of a refrigerant in the circuit line ( 14 ) before the first node ( 48 ) and in particular in the cold storage unit ( 46 ).

7. Air conditioning system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the parallel connection has a second node ( 50 ) at which the storage evaporator path ( 52 ) and the bypass path ( 54 ) open, and the passenger compartment evaporator path ( 58 ) and the circuit line ( 14 ) branch off.

8. Air conditioning system according to claim 7, characterized in that the second node ( 50 ) is formed with a cavity, in particular in the installed state of the air conditioning system ( 10 ) of the passenger compartment evaporator path ( 58 ) below a branch of the circuit line ( 14 ) branches.

9. Air conditioning system according to claim 7 or 8, characterized in that the second node ( 50 ) is arranged in the cold storage unit ( 46 ).

10. Air conditioning system according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the bypass path ( 54 ) a device for increasing the flow resistance of the bypass path ( 54 ), in particular in the form of a valve ( 56 ), is provided.

11. Air conditioning system according to one of claims 1 to 10, characterized in that a pump ( 62 ) is arranged in the passenger compartment evaporator path ( 58 ), which is arranged in particular in the cold storage unit ( 46 ).

12. Vehicle with an air conditioning system ( 10 ) according to one of claims 1 to 11.