DE102013210214A1

DE102013210214A1 - Kältemittelverdichter und Fahrzeug mit einem Kältemittelverdichter

Info

Publication number: DE102013210214A1
Application number: DE201310210214
Authority: DE
Inventors: Jasper Danner; Stefan Oberberger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2014-12-04

Abstract

Kältemittelverdichter, mit einem Gehäuse, einer im Gehäuse angeordneten Verdichtungseinrichtung, einer von einer Außenseite des Gehäuses zu einem Sauganschluss der Verdichtungseinrichtung führenden Saugleitung für Kältemittel und einer von einem Druckanschluss der Verdichtungseinrichtung zu einer Außenseite des Gehäuses führenden Druckleitung für Kältemittel. Innerhalb oder am Gehäuse ist ein Sensor zur Messung einer Zustandsgröße des Kältemittels angeordnet. Bei dem Sensor kann es sich um einen Drucksensor handeln.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kältemittelverdichter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Kältemittelverdichter gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 2.
Zur Steuerung einzelner Komponenten einer (Fahrzeug-)Klimaanlage und/oder anderer Komponenten eines Fahrzeugs müssen bestimmte Zustandsgrößen des Kältemittelkreislaufs bekannt sein. Beispielsweise wird die Temperatur oder der Druck des Kältemittels mittels entsprechender, in die Kältemittelleitung integrierter Sensoren überwacht, welche jeweils über einen Stecker an den Kabelbaum des Fahrzeugs angeschlossen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kältemittelverdichter bzw. ein Fahrzeug mit einem derartigen Kältemittelverdichter zu schaffen, bei dem die Sensorik eine hohe Funktionssicherheit aufweist und kompakt angeordnet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Kältemittelverdichter mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse angeordneten Verdichtungseinrichtung. Bei der Verdichtungseinrichtung kann es sich z. B. um einen Taumelscheibenverdichter handeln. Von einer Außenseite des Gehäuses führt eine Saugleitung für Kältemittel zu einem Sauganschluss der Verdichtungseinrichtung. Über die Saugleitung wird der Verdichtungseinrichtung zu komprimierendes Kältemittel zugeführt. Von einem Druckanschluss der Verdichtungseinrichtung führt eine Druckleitung für Kältemittel aus dem Gehäuse heraus.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass innerhalb des Gehäuses oder am Gehäuse (an einer Innenseite des Gehäuses oder an einer Außenseite des Gehäuses) ein Sensor zur Messung einer Zustandsgröße des Kältemittels vorgesehen. Ist. Bei dem Sensor kann es sich insbesondere um einen Drucksensor zur Messung des in der Druckleitung (oder in der Saugleitung) herrschenden Kältemitteldrucks handeln.
Eine Integration der Sensorik in den Kältemittelverdichter hat insbesondere folgende Vorteile:

– Entfall eines Steckverbinders und einer Kabelbaumzuleitung zu einem separaten Sensor.
– Einfachere Gestaltung der Kältemittelleitung, d. h. ein Einlötstück für einen extern angeordneten, separaten Sensor wird nicht benötigt.

Gemäß der Erfindung handelt es sich somit um einen Kältemittelverdichter mit „integrierter Sensorik”. Die Sensorik und der Kältemittelverdichter werden vom Hersteller des Kältemittelverdichters als „eine Einheit” montiert, getestet und geliefert, wodurch eine sehr hohe Funktionssicherheit erreichbar ist. Auf außerhalb des Kältemittelverdichters angeordnete Sensoren kann somit teilweise oder möglicherweise sogar ganz verzichtet werden.
Bei dem Kältemittelverdichter kann es sich um einen von einem Elektromotor angetriebenen Kältemittelverdichter handeln, d. h. die Verdichtungseinrichtung des Kältemittelverdichters ist in diesem Fall von einem Elektromotor angetrieben (elektrisch angetriebener Kältemittelverdichter).
Alternativ dazu kann es sich bei dem Kältemittelverdichter auch um einen mechanisch angetriebenen Verdichter handeln. In diesem Fall kann die Verdichtereinrichtung z. B. über einen Riementrieb mit einem Verbrennungsmotor, insbesondere mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, gekoppelt sein und von dem Verbrennungsmotor angetrieben werden.
Insbesondere im Falle eines elektromotorisch angetriebenen Verdichters kann in dem Gehäuse eine Steuerelektronik zur Steuerung des Kältemittelverdichters angeordnet sein. Die Elektronik kann an einen Bus (z. B. LIN- oder CAN-Bus) des Fahrzeugs angeschlossen sein. Der Sensor kann unmittelbar an die im Gehäuse des Kältemittelverdichters vorgesehene Elektronik angeschlossen sein. Die vom Sensor gelieferten Signale können somit von der Elektronik umgewandelt bzw. ausgewertet werden. Beispielsweise kann ein vom Sensor geliefertes Analogsignal in ein digitales Signal umgewandelt und über einen LIN- oder CAN-Bus anderen Komponenten des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeug bzw. die Klimaanlage des Fahrzeugs ein Gebläse auf, welches Luft durch einen Luft-/Kältemittelwärmetauscher saugt oder bläst. Es kann vorgesehen sein, dass das Gebläse in Abhängigkeit von der von dem Sensor gemessenen Zustandsgröße (z. B. Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite des Verdichters) gesteuert bzw. geregelt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt einen Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.
1 zeigt einen Kältemittelkreislauf 1 mit einem Verdichter 2, bei dem es sich z. B. um einen von einem Elektromotor angetriebenen Verdichter handeln kann.
Der Verdichter 2 weist ein Gehäuse 3 auf, in dessen Innerem eine Verdichtungseinrichtung 4 angeordnet ist. Die Verdichtungseinrichtung 4 weist einen Sauganschluss 5 und einen Druckanschluss 6 auf. Über eine Saugleitung 7, welche von einer Gehäuseaußenseite in das Innere des Gehäuses 3 führt, saugt der Kältemittelverdichter 2 zu verdichtendes Kältemittel an. Über eine Druckleitung 8 wird komprimiertes Kältemittel aus dem Gehäuse 3 herausgepumpt.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Gehäuses 3 an bzw. in der Druckleitung 8 ein Drucksensor 9 vorgesehen, welcher den Druck des verdichtenden Kältemittels misst und über eine elektrische Leitung 10 ein elektrisches Drucksignal an eine Elektronik 11 abgibt. Die Elektronik 11 kann, anders als dies in 1 dargestellt ist, ebenfalls innerhalb des Gehäuses 3 des Kältemittelverdichters 2 angeordnet sein.
Der Kältemittelkreislauf 1 weist ferner einen Kondensator 12 auf. Komprimiertes Kältemittel wird durch den Kondensator 12 gepumpt und gibt dabei Wärme ab. Nach dem Kondensator 12 durchströmt das Kältemittel ein Expansionsorgan 13, in dem es auf einen niedrigeren Druck entspannt wird und sich dabei abkühlt. Das entspannte, abgekühlte Kältemittel durchströmt anschließend einen Verdampfer 14, in dem es Wärme aufnimmt. Vom Verdampfer 14 kommendes Kältemittel wird dann erneut über die Saugleitung 7 vom Kältemittelverdichter 2 angesaugt.
Das von dem Sensor 9 gelieferte Drucksignal wird in der Elektronik 11 verarbeitet. Die Elektronik 11 steuert unter anderem in Abhängigkeit von dem gemessenen Druck das effektive Hubvolumen des Kältemittelverdichters 2. Im Falle eines Taumelscheibenverdichters kann die Stellung der Taumelscheibe in Abhängigkeit von dem gemessenen Druck verstellt werden.

Claims

Kältemittelverdichter (2), mit – einem Gehäuse (3), – einer im Gehäuse (3) angeordneten Verdichtungseinrichtung (4), – einer von einer Außenseite des Gehäuses (3) zu einem Sauganschluss (5) der Verdichtungseinrichtung (4) führenden Saugleitung (7) für Kältemittel und – einer von einem Druckanschluss (6) der Verdichtungseinrichtung (4) zu einer Außenseite des Gehäuses (3) führenden Druckleitung (8) für Kältemittel, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerhalb oder am Gehäuse angeordneter Sensor (9) zur Messung einer Zustandsgröße des Kältemittels, insbesondere zur Messung des Kältemitteldrucks in der Druckleitung (8), vorgesehen ist.
Fahrzeug mit einer Klimaanlage, welche einen Kältemittelverdichter gemäß Anspruch 1 aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromotor zum Antreiben der Verdichtungseinrichtung (4) vorgesehen ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3) eine Elektronik (11) zur Steuerung des Kältemittelverdichters (2) vorgesehen ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (11) an einen LIN- oder CAN-Bus des Fahrzeugs angeschlossen ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) an die Elektronik (11) angeschlossen ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 oder bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor aufweist, welcher über einen Riementrieb mit der Verdichtungseinrichtung (4) gekoppelt ist und diese antreibt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage ein Gebläse aufweist, welches Luft durch einen Luft-/Kältemittelwärmetauscher saugt oder bläst, wobei das Gebläse von einer Elektronik gesteuert wird und zwar in Abhängigkeit von der von dem Sensor (9) gemessenen Zustandsgröße.
Fahrzeug nach Anspruch 1 bzw. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungseinrichtung (4) durch einen Taumelscheibenverdichter gebildet ist.