DE102016005956A1

DE102016005956A1 - refrigeration module

Info

Publication number: DE102016005956A1
Application number: DE102016005956.7A
Authority: DE
Inventors: Filip Kitanoski; Dominik Radler; Florian Schilling; Andreas PRESETSCHNIK
Original assignee: Liebherr Transportation Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Liebherr Transportation Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2017-11-16
Also published as: EP3244136A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kältemodul, umfassend zwei Kühlkreisläufe, deren jeweiliger Kühlmittelkreislauf voneinander getrennt ist, wobei die Kühlmittelkreisläufe der zwei Kühlkreisläufe getrennt voneinander durch einen gemeinsamen Wärmeübertrager verlaufen.The invention relates to a refrigeration module, comprising two cooling circuits whose respective coolant circuit is separated from each other, wherein the coolant circuits of the two cooling circuits run separated from each other by a common heat exchanger.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältemodul, insbesondere ein Kältemodul für eine Kühlvorrichtung einer Transporteinheit.The present invention relates to a cooling module, in particular a cooling module for a cooling device of a transport unit.

Ein Kältemodul dient dazu, mit Hilfe eines KältekreisKältekreislaufs die Luft in einem zu konditionierenden Raum auf ein gewünschtes Temperaturniveau zu bringen und dort zu halten. Für diese Zwecke weist der Kältekreislauf typischerweise einen Kompressor, einen Kondensator, eine Drossel und einen Verdampfer, die in Reihe miteinander verbunden sind, auf. Indem die zu kühlende Luft des zu konditionierenden Raumes an den Verdampfer Energie abgibt ist es möglich, diese in ihrer Temperatur abzusenken und dadurch die Lufttemperatur in einem Raum abzusenken.A cooling module serves to bring the air in a room to be conditioned to a desired temperature level by means of a refrigeration circuit refrigeration cycle and to keep it there. For these purposes, the refrigeration cycle typically includes a compressor, a condenser, a throttle, and an evaporator connected in series. By giving energy to be cooled air of the room to be conditioned to the evaporator, it is possible to lower these in their temperature and thereby lower the air temperature in a room.

In letzter Zeit sind bei der Entwicklung von Kältemodulen Vorteile im Zusammenhang bei der Verwendung von zwei oder mehr Kompressoren in einem KältekreisKältekreislauf festgestellt worden. Dabei wird in einem KältekreisKältekreislauf eine Kompressoranordnung vorgesehen, in der zwei oder mehr Kompressoren parallel zueinander in den Kältekreislauf eingebracht sind.Recently, advantages have been found in the development of refrigeration modules in connection with the use of two or more compressors in a refrigeration circuit refrigeration cycle. In this case, a compressor arrangement is provided in a refrigeration circuit refrigeration cycle, in which two or more compressors are introduced parallel to each other in the refrigeration cycle.

Jeder der parallel zueinander angeordneten Kompressoren steht dabei in einer Fluidverbindung mit ein und demselben Kältekreislauf. Durch eine solche Anordnung ist es möglich, die durch den Kältekreislauf erzeugte Kälteleistung zu variieren, da die Kompressoren einzeln angesteuert werden können. Beim Vorhandensein von zwei Kompressoren spricht man beim simultanen Betrieb dieser Kompressoren auch von einem Tandem-Betrieb.Each of the compressors arranged parallel to each other is in fluid communication with one and the same refrigeration circuit. By such an arrangement, it is possible to vary the cooling capacity generated by the refrigeration cycle, since the compressors can be controlled individually. In the presence of two compressors, the simultaneous operation of these compressors is also referred to as tandem operation.

Nachteilhaft an der Umsetzung eines Kältekreislaufs, der mindestens zwei Kompressoren in einer Tandem-Konfiguration aufweist, ist die Verlagerung des Schmiermittels in einen der beiden Kompressoren. Um die Verlagerung des Schmiermittels auszugleichen ist eine Ölausgleichsleitung (= Schmiermittelausgleichsleitung) zwischen den beiden Kompressoren erforderlich, da der Schmiermittelhaushalt nicht unter allen Betriebsbedingungen ideal erfolgt.A disadvantage of the implementation of a refrigeration cycle, which has at least two compressors in a tandem configuration, is the displacement of the lubricant in one of the two compressors. To compensate for the displacement of the lubricant, an oil equalization line (= lubricant equalization line) between the two compressors is required because the lubricant balance is not ideal under all operating conditions.

Zudem ist bei einem Kältekreislauf mit mindestens zwei Kompressoren die Menge an erforderlichem Kältemittel höher als bei einem herkömmlichen Kältekreislauf mit lediglich einem Kompressor.In addition, in a refrigeration cycle with at least two compressors, the amount of refrigerant required is higher than in a conventional refrigeration cycle with only one compressor.

Da Kältemittel mit einem hohen GWP (Global Warming Potential; englisch: globales Erwärmungspotential) schrittweise zu verringern sind und auch bei den Endkunden auf immer weniger Akzeptanz stoßen, ist es von Vorteil, auf Kältemittel auszuweichen, die einen niedrigeren GWP aufweisen. Eine hierzu bisher bekannte Alternative ist beispielsweise die Gruppe der brennbaren Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Propan und Propen. Aufgrund ihrer Entzündlichkeit ist hierbei die in einem Kältekreislauf verwendete Menge des Kältemittels unbedingt zu minimieren. Dabei ist für die Sicherheit eines Kältemoduls entscheidend, wie viel Kältemittel in einem Kältekreislauf strömt.Since refrigerants with a high global warming potential (GWP) are to be gradually reduced and are becoming increasingly less acceptable to end customers, it is advantageous to switch to refrigerants that have a lower GWP. An alternative known to date is, for example, the group of combustible hydrocarbons, such as butane, propane and propene. Due to their flammability, it is essential to minimize the amount of refrigerant used in a refrigeration cycle. It is crucial for the safety of a refrigeration module how much refrigerant flows in a refrigeration cycle.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Kältemodul zu schaffen, das die vorstehend diskutierten Nachteile überwindet und dabei gleichzeitig hervorragende Möglichkeiten zur Variierung der erzeugten Kälteleistung liefert. Dies gelingt mit einem Kältemodul, das sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.It is an object of the present invention to provide a refrigeration module which overcomes the disadvantages discussed above while providing excellent opportunities for varying the refrigeration capacity produced. This is achieved with a cooling module, which comprises all features of claim 1.

Demnach umfasst das Kältemodul zwei Kältekreisläufe, deren jeweiliger Kältemittelkreislauf voneinander getrennt ist. Das Kältemodul zeichnet sich dadurch aus, dass die Kältemittelkreisläufe der zwei Kältekreisläufe getrennt voneinander durch einen gemeinsamen Wärmeübertrager verlaufen.Accordingly, the refrigeration module comprises two refrigeration circuits whose respective refrigerant circuit is separated from each other. The cooling module is characterized in that the refrigerant circuits of the two refrigerant circuits run separately from each other through a common heat exchanger.

Die Erfindung sieht mindestens zwei Kältekreisläufe vor, deren jeweilige Kältemittelkreisläufe voneinander getrennt sind und die getrennt voneinander durch einen gemeinsamen Wärmeübertrager verlaufen.The invention provides for at least two refrigeration circuits whose respective refrigerant circuits are separated from one another and which run separately from one another through a common heat exchanger.

Indem die mehreren voneinander separaten Kältemittelkreisläufe durch einen gemeinsamen Wärmeübertrager strömen, weist das erfindungsgemäße Kältemodul beim Betrieb von nur einem der mehreren Kältekreisläufe eine überproportional große Wärmeübertragerfläche zum Wärmeaustausch auf. Dadurch ergibt sich ein optimaler Wärmeaustausch für den einen betriebenen Kältemittelkreislauf, sodass die Gesamteffizienz des Systems beim Betreiben von nur einem der mehreren Kreisläufe besonders hoch ist bzw. bei zwei getrennten Wärmeübertragern ergibt sich die hohe Gesamteffizienz durch den überproportional hohen gemeinsamen zugeordneten Luftstrom.By flowing the plurality of separate refrigerant circuits through a common heat exchanger, the cooling module according to the invention in the operation of only one of the plurality of refrigerant circuits on a disproportionately large heat transfer surface for heat exchange. This results in an optimal heat exchange for the one operated refrigerant circuit, so that the overall efficiency of the system when operating only one of the multiple circuits is particularly high or two separate heat exchangers, the high overall efficiency results from the disproportionately high common associated air flow.

Zudem verringert sich die Menge des Kältemittels Ipro Kältekreislauf im Vergleich zu einem Kältekreislauf, indem eine Kompressoranordnung mit mehreren zueinander parallel angeordneten Kompressoren für einen Kältekreislauf vorgesehen ist. Hierdurch lässt sich im Falle einer Leckage die Menge eines freigesetzten Kältemittels eines Kältekreislaufs minimieren. Die Verringerung des freigesetzten Kältemittels kann demnach zu einer erhöhten Betriebssicherheit beitragen. Zudem führt das Vorsehen zweier autarker Kältekreisläufe in einem Kältemodul auch zu einer niedrigeren Gesamtausfallwahrscheinlichkeit des Moduls, da die Kältekreisläufe redundant vorhanden sind.In addition, the amount of refrigerant Ipro refrigeration circuit decreases compared to a refrigeration cycle by a compressor assembly is provided with a plurality of mutually parallel compressors for a refrigeration cycle. In this way, in the event of a leak, the amount of a released refrigerant of a refrigeration cycle can be minimized. The reduction of the liberated refrigerant can therefore contribute to increased reliability. In addition, the provision of two self-sufficient refrigeration circuits in a refrigeration module also leads to a lower overall failure probability of the module, since the refrigeration circuits are redundant.

Weiter vorteilhaft an dem Vorsehen der zwei voneinander getrennten Kältekreisläufe, die durch mindestens einen gemeinsamen Wärmeübertrager verlaufen, ist die fehlende Notwendigkeit einer Ölausgleichsleitung von Kompressoren im Tandem. Daher sinkt auch hier die Komplexität der Struktur, was eine kostengünstigere Umsetzung zulässt. Another advantage of providing the two separate refrigeration circuits, which run through at least one common heat exchanger, is the lack of an oil equalization line of compressors in tandem. Therefore, the complexity of the structure also decreases here, which allows a more cost-effective implementation.

Gemäß einer optionalen Modifikation der Erfindung weist der gemeinsame Wärmeübertrager mindestens zwei Einlässe zum Einströmen eines Fluids, insbesondere eines Kältemittels, und mindestens zwei Auslässe zum Ausströmen eines Fluids auf, wobei ein erster der Einlässe eine durch den Wärmeübertrager verlaufende erste Fluidverbindung mit einem ersten der Auslässe aufweist, ein weiterer der Einlässe eine durch den Wärmeübertrager verlaufende weitere Fluidverbindung mit einem weiteren der Auslässe aufweist, und jede Fluidverbindung von den anderen Fluidverbindungen getrennt ist.According to an optional modification of the invention, the common heat exchanger has at least two inlets for the inflow of a fluid, in particular a refrigerant, and at least two outlets for the outflow of a fluid, wherein a first of the inlets has a first fluid connection through the heat exchanger to a first of the outlets , another of the inlets has a further fluid connection through the heat exchanger to another of the outlets, and each fluid connection is separated from the other fluid connections.

Dadurch wird der gemeinsame Wärmeübertrager für die mindestens zwei Kältemittelkreisläufe weiter spezifiziert. Der Wärmeübertrager umfasst mindestens zwei Einlässe und mindestens zwei Auslässe, sodass die mindestens zwei Kältekreisläufe durch den gemeinsamen Wärmeübertrager verlaufen können, ohne dass die Kältemittelkreisläufe eine gemeinsame Fluidverbindung aufweisen.As a result, the common heat exchanger for the at least two refrigerant circuits is further specified. The heat exchanger comprises at least two inlets and at least two outlets, so that the at least two refrigeration circuits can run through the common heat exchanger without the refrigerant circuits having a common fluid connection.

Vorzugsweise verläuft einer der Kältemittelkreisläufe durch die erste Fluidverbindung des gemeinsamen Wärmeübertragers und der andere der mindestens zwei Kältemittelkreisläufe durch eine weitere Fluidverbindung des gemeinsamen Wärmeübertragers.Preferably, one of the refrigerant circuits passes through the first fluid connection of the common heat exchanger and the other of the at least two refrigerant circuits through a further fluid connection of the common heat exchanger.

Ist einer der Kältemittelkreisläufe nicht aktiv, steht dem anderen Kältemittelkreislauf der gesamte Wärmeübertrager mit seiner effektiven Fläche zur Verfügung. Der Wärmeaustausch ist dann besonders effektiv, da sich die zum Wärmeaustausch nutzbare Fläche erhöht. Da nicht betriebene Kältemittelkreisläufe ihren Anteil an der Wärmetauschkapazität des Wärmeübertragers nicht nutzen, kann diese durch den aktiven Kreislauf verwendet werden.If one of the refrigerant circuits is not active, the entire heat exchanger with its effective area is available to the other refrigerant circuit. The heat exchange is then particularly effective, since the useful area for heat exchange increases. Since non-operated refrigerant circuits do not use their share of the heat exchange capacity of the heat exchanger, this can be used by the active circuit.

Nach einer Fortbildung der Erfindung weist der gemeinsame Wärmeübertrager eine Vielzahl von Wärmeleitelementen, insbesondere Wärmeleitrippen oder Wärmeleitlamellen auf, die eine Verrohrung der ersten Fluidverbindung als auch eine Verrohrung aller weiteren Fluidverbindungen kontaktiert, wobei vorzugsweise mindestens eines der Wärmeleitelemente oder alle Wärmeleitelemente sowohl die Verrohrung der ersten Fluidverbindung als auch die Verrohrung aller weiteren Fluidverbindung kontaktieren.According to a development of the invention, the common heat exchanger has a plurality of heat conducting elements, in particular heat conducting fins or heat conducting fins, which contacts a casing of the first fluid connection as well as a casing of all other fluid connections, preferably at least one of the heat conducting elements or all heat conducting elements both the piping of the first fluid connection as well as the piping contact all other fluid connection.

Dadurch wird sichergestellt, dass bei dem Betreiben von nur einem Kältekreislauf die effektive Fläche des Wärmeübertragers vollständig durch den aktiven Kältekreislauf genutzt werden kann. Wird ein zweiter Kältekreislauf ebenfalls in den aktiven Zustand übergeführt, so halbiert sich die zur Verfügung stehende Fläche des Wärmeübertragers, da nun zwei Kältekreisläufe statt einem Kältekreislauf durch den gemeinsamen Wärmeübertrager verlaufen. Hieraus ergibt sich eine äquivalente Minderung der effektiv zur Verfügung stehenden Fläche beim Zuschalten etwaiger weiterer Kreisläufe.This ensures that in the operation of only one refrigeration cycle, the effective area of the heat exchanger can be fully utilized by the active refrigeration cycle. If a second refrigeration cycle is likewise transferred to the active state, then the available area of the heat exchanger is halved, since now two refrigeration cycles, instead of one refrigeration cycle, run through the common heat exchanger. This results in an equivalent reduction of the effectively available area when connecting any further circuits.

Nach einer weiteren Modifikation der Erfindung besitzt der gemeinsame Wärmeübertrager mehrere parallele Rohrelemente, vorzugsweise geradlinige Rohrelemente, zum Strömen eines Fluids und mindestens eine zur Längsrichtung der mehreren Rohrelemente senkrechte Verbindungsfläche, an der über Fluid-Verbindungselemente parallel zueinander verlaufende Rohrelemente miteinander verbunden werden. Ein Fluid-Verbindungselement ist im Wesentlichen U-förmig und dient dazu, geradlinige Rohrelemente zu verbinden, damit ein Fluid, bspw. ein Kältemittel, mäanderförmig durch eine Vielzahl der Rohrelemente strömen kann.According to a further modification of the invention, the common heat exchanger has a plurality of parallel tube elements, preferably rectilinear tube elements, for flowing a fluid and at least one perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of tube elements connecting surface, are connected to each other via fluid-connecting elements parallel to each other tube elements. A fluid connection element is substantially U-shaped and serves to connect rectilinear pipe elements so that a fluid, for example a refrigerant, can meander through a plurality of the pipe elements.

Die parallelen Rohrelemente dienen typischerweise dazu, das Kältemittel aufzunehmen. Ein Wärmeübertrager weist eine Vielzahl von parallelen, mit Kältemittel durchströmten Rohrelemente auf, um einen guten Wärmeaustausch mit einem an der Oberfläche der Rohrelemente vorbeiströmenden Medium (typischerweise Luft) zu ermöglichen. Dabei liegen die zahlreichen parallelen Rohrelemente mit einem gewissen Abstand zueinander und werden an ihren Endseiten über Fluid-Verbindungselemente so miteinander verbunden, dass das Kältemittel mäanderförmig durch den Wärmeübertrager geführt wird. Da die Erfindung das Durchführen mehrerer Kältekreise durch einen gemeinsamen Wärmeübertrager vorsieht, gilt es die zu den geradlinigen Rohrelementen senkrechte Verbindungsfläche entsprechend mit Fluid-Verbindungselementen zu bestücken.The parallel tube elements typically serve to receive the refrigerant. A heat exchanger has a plurality of parallel, with refrigerant flowed through tubular elements in order to allow a good heat exchange with a flowing past the surface of the tube elements medium (typically air). In this case, the numerous parallel tube elements are at a certain distance from one another and are connected to one another at their end sides via fluid connection elements in such a way that the refrigerant is guided meander-shaped through the heat exchanger. Since the invention provides for carrying out a plurality of cooling circuits through a common heat exchanger, it is appropriate to equip the perpendicular to the rectilinear pipe elements connecting surface with fluid-connecting elements.

Bei Betrachtung der Verbindungsfläche erkennt man eine Vielzahl von zueinander parallelen Rohrelementen, die einen Abstand voneinander aufweisen und vorzugsweise in einer Matrix-Anordnung ausgeführt sind. Dabei beschreibt eine Matrix-Anordnung nichts weiter als eine Vielzahl von an der Verbindungsfläche angeordneten parallelen Rohrelementen, wobei jedes Rohrelement durch die Angabe einer Zeile und der zugehörigen Spalte unter den mehreren Rohrelemente örtlich identifizierbar ist.When looking at the connection surface can be seen a plurality of mutually parallel tube elements, which are spaced apart from one another and are preferably designed in a matrix arrangement. In this case, a matrix arrangement describes nothing more than a plurality of arranged parallel to the connecting surface parallel pipe elements, each pipe element is locally identifiable by the specification of a row and the associated column among the plurality of tubular elements.

Vorzugsweise sind die Fluid-Verbindungselemente an der mindestens einen Verbindungsfläche so angeordnet, dass bei Draufsicht auf die mindestens eine Verbindungsfläche die zwei voneinander getrennten Kältekreisläufe alternierend zueinander angeordnete Rohrelemente umfassen, insbesondere jede zweite Reihe oder jede zweite Spalte von Rohrelementen einem der beiden Kältekreisläufe zugeordnet ist.The fluid connection elements are preferably arranged on the at least one connection surface in such a way that, when viewed from above the at least one connection surface, the two separate cooling circuits comprise alternating tube elements, in particular every second row or every second column of tubular elements is assigned to one of the two refrigeration circuits.

Nach einer weiteren optionalen Modifikation der Erfindung sind die Fluid-Verbindungselemente an der mindestens einen Verbindungsfläche so angeordnet, dass bei Draufsicht auf die mindestens eine Verbindungsfläche die zwei voneinander getrennten Kältekreisläufe versetzt voneinander angeordnet sind, insbesondere einer der beiden Kältekreisläufe einen ersten Bereich definiert und der andere der beiden Kältekreisläufe einen anderen Bereich definiert, der keine Überlappung mit dem ersten Bereich auf der Verbindungsfläche aufweist.According to a further optional modification of the invention, the fluid connection elements are arranged on the at least one connection surface such that, when viewed from above the at least one connection surface, the two separate refrigeration circuits are offset from one another, in particular one of the two refrigeration circuits defines a first region and the other the two refrigeration circuits defined another area that has no overlap with the first area on the connection surface.

Gemäß einer Fortbildung der Erfindung umfasst jeder der Kältekreisläufe einen eigenen Kompressor und eine eigene Drossel.According to a development of the invention, each of the refrigeration circuits comprises its own compressor and its own throttle.

Die Drossel dient typischerweise dazu, den Hochdruckbereich von einem Niederdruckbereich in einem Kältekreislauf zu trennen, wobei der Hochdruckbereich vom Ausgang des Kompressors bis zur Drossel verläuft.The throttle is typically used to separate the high-pressure region from a low-pressure region in a refrigeration cycle, the high-pressure region extending from the outlet of the compressor to the throttle.

Vorzugsweise ist der Wärmeübertrager ein Luft-Kältemittel-Wärmeübertrager. Dies bedeutet, dass der Wärmeaustausch zwischen einem Kältemittel und einer Luft stattfindet. Im Bereich von Kältemodulen für eine Transporteinheit wird ein innerhalb des Wärmeübertragers strömendes Kältemittel mithilfe einer Luftströmung gekühlt bzw. erhitzt. Im Regelfall wird die zu konditionierende Luft in ihrer Temperatur verringert und eine Umgebungsluft dazu genutzt, die beim Kondensator anfallende Wärmeenergie abzutransportieren.Preferably, the heat exchanger is an air-refrigerant heat exchanger. This means that the heat exchange between a refrigerant and an air takes place. In the area of refrigeration modules for a transport unit, a refrigerant flowing inside the heat exchanger is cooled or heated by means of an air flow. As a rule, the air to be conditioned is reduced in its temperature and an ambient air is used to carry off the heat energy arising at the condenser.

Gemäß einer optionalen Modifikation der Erfindung ist der Wärmeübertrager ein Verflüssiger, wobei das Kältemodul vorzugsweise über einen Verflüssigerlüfter verfügt, mit dem der Verflüssiger mit Luft beaufschlagbar ist.According to an optional modification of the invention, the heat exchanger is a condenser, wherein the cooling module preferably has a condenser fan, with which the condenser can be acted upon with air.

Gemäß einer weiteren Modifikation der Erfindung ist der Wärmeübertrager ein Verdampfer, wobei das Kältemodul vorzugsweise über einen Verdampferlüfter verfügt, mit dem der Verdampfer mit Luft beaufschlagbar ist.According to a further modification of the invention, the heat exchanger is an evaporator, wherein the cooling module preferably has an evaporator fan, with which the evaporator can be acted upon with air.

Sowohl der Verflüssiger als auch der Verdampfer in einem Kältemodul können als jeweils gemeinsamer Wärmeübertrager für die mindestens zwei Kältekreisläufe vorgesehen sein.Both the condenser and the evaporator in a refrigeration module can be provided as a common heat exchanger for the at least two refrigeration circuits.

Vorzugsweise sind die einzelnen Bestandteile eines jeweiligen Kältekreislaufs mit Kältemittelleitungen verbunden, damit ein Kältemittelkreislauf entsteht.Preferably, the individual components of a respective refrigeration cycle are connected to refrigerant lines, so that a refrigerant circuit is formed.

Gemäß einer Fortbildung der Erfindung ist das Kältemodul ein Modul für eine Kühlvorrichtung einer Transporteinheit, insbesondere eines Kühl-Sattelaufliegers, eines Kühlanhängers oder eines Kühltransportcontainers.According to a development of the invention, the cooling module is a module for a cooling device of a transport unit, in particular a refrigerated semitrailer, a refrigerated trailer or a refrigerated transport container.

Weitere Vorteile, Merkmale und Details der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung ersichtlich. Es zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of the figures. Show it:

1: eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kältemoduls, und 1 a schematic representation of the refrigeration module according to the invention, and

2a–c: verschiedene Verschaltungsvarianten des gemeinsamen Wärmeübertragers. 2a -C: different wiring variants of the common heat exchanger.

1 zeigt eine schematische Darstellung des Kältemoduls 1. Man erkennt zwei voneinander separate Kältekreisläufe 2, 3 mit ihren jeweiligen Kältemittelkreisläufen 4, 5. Die beiden Kältemittelkreisläufe 4, 5 besitzen keinen Verbindungspunkt miteinander, sodass ein darin strömendes Kältemittel nicht in einen anderen Kältekreislauf 2, 3 gelangen kann. Zudem erkennt man in Strömungsrichtung stromabwärts von dem jeweiligen Kompressor 10, 11 einen Kondensator 6, der zwei Einlässe 61, 62 und zwei Auslässe 63, 64 besitzt. Dabei strömt der erste Kältemittelkreislauf 4 in den ersten Einlass 61 des Kondensators 6 und verlässt den Kondensator 6 durch den ersten Auslass 63. Ähnlich verhält sich der zweite Kältemittelkreislauf 5, der in den zweiten Einlass 62 des Kondensators 6 einströmt und aus dem zweiten Auslass 64 herausströmt. Nach dem Herausströmen aus dem Kondensator passiert jeder der mehreren Kältemittelkreisläufe 4, 5 eine Drossel 12, 13 und strömt danach in einen Verdampfer 7. Der Verdampfer 7 weist zwei Einlässe 71, 72 und zwei Auslässe 73, 74 auf, wobei jeder der Kältemittelkreisläufe 4, 5 in einen unterschiedlichen Einlass 71, 72 einströmt und aus einem unterschiedlichen Auslass 73, 74 des Verdampfers 7 herausströmt, bevor das in dem jeweiligen Kältemittelkreislauf 4, 5 strömende Kältemittel erneut dem zugehörigen Kompressor 10, 11 zugeführt wird. 1 shows a schematic representation of the cooling module 1 , You can see two separate cooling circuits 2 . 3 with their respective refrigerant circuits 4 . 5 , The two refrigerant circuits 4 . 5 have no connection point with each other, so that a refrigerant flowing therein not in another refrigeration cycle 2 . 3 can get. In addition, it can be seen in the flow direction downstream of the respective compressor 10 . 11 a capacitor 6 , the two inlets 61 . 62 and two outlets 63 . 64 has. At the same time, the first refrigerant circuit flows 4 in the first inlet 61 of the capacitor 6 and leaves the condenser 6 through the first outlet 63 , The second refrigerant circuit behaves similarly 5 in the second inlet 62 of the capacitor 6 flows in and out of the second outlet 64 flows out. After flowing out of the condenser, each of the several refrigerant circuits passes 4 . 5 a throttle 12 . 13 and then flows into an evaporator 7 , The evaporator 7 has two inlets 71 . 72 and two outlets 73 . 74 on, with each of the refrigerant circuits 4 . 5 into a different inlet 71 . 72 flows in and out of a different outlet 73 . 74 of the evaporator 7 flows out before that in the respective refrigerant circuit 4 . 5 flowing refrigerant again to the associated compressor 10 . 11 is supplied.

Sowohl der Kondensator 6 als auch der Verdampfer 7 verfügen über einen zugehörigen Lüfter 8, 9, der eine Luftströmung für eine Wärmeübertragung mit dem Kondensator 6 oder Verdampfer 7 bereitstellt.Both the capacitor 6 as well as the evaporator 7 have an associated fan 8th . 9 containing an air flow for heat transfer to the condenser 6 or evaporator 7 provides.

Man erkennt, dass jedem Kompressor 10, 11 ein geschlossener Kältekreislauf zugeordnet ist.It can be seen that every compressor 10 . 11 a closed refrigeration cycle is assigned.

Dabei wird jeder dieser Kreisläufe an den gemeinsamen Wärmeübertrager (Verdampfer 7 bzw. Kondensator 6) so angeschlossen, dass die Kreisläufe einen maximalen Wärmeaustausch mit der Umgebung aufweisen, auch wenn nur einer der Kompressoren im Betrieb ist. Dies sorgt für Effizienzgewinne beim Betrieb von nur einem Kältekreislauf.Each of these circuits is connected to the common heat exchanger (evaporator 7 or capacitor 6 ) so that the circuits have maximum heat exchange with the environment, even if only one of the compressors is in operation. This ensures efficiency gains in the operation of only one refrigeration cycle.

2a bis c zeigen verschiedene Verschaltungsvarianten eines Luft-Kältemittel-Verdampfers, 7 mit zwei separaten Kreisläufen. 2a zeigt ein System, bei dem jede zweite Reihe am Wärmeübertrager einem der beiden Kreisläufe zugeordnet ist. 2a to c show different wiring variants of an air-refrigerant evaporator, 7 with two separate circuits. 2a shows a system in which every other row is assigned to the heat exchanger one of the two circuits.

2b zeigt die Anordnung der beiden Kreisläufe übereinander, wohingegen 2c die Anordnung der beiden Kreisläufe hintereinander darstellt. Dabei ist die Luftströmungsrichtung von links nach rechts in den dargestellten Zeichnungen anzunehmen. 2 B shows the arrangement of the two circuits one above the other, whereas 2c the arrangement of the two circuits in a row represents. In this case, the direction of air flow from left to right in the illustrated drawings is assumed.

Insgesamt ist es durch die Erfindung möglich, die Kältemittelfüllmenge pro Kreislauf zu reduzieren, die Ölverlagerungsproblematik im Tandembetrieb zu überwinden um und eine insgesamt höhere Redundanz im Kältemodul zu erreichen.Overall, it is possible by the invention to reduce the refrigerant charge per circuit to overcome the oil displacement problem in tandem operation and to achieve an overall higher redundancy in the cooling module.

Claims

Cooling module ( 1 ), comprising: at least two refrigeration cycles ( 2 . 3 ), whose respective refrigerant circuit ( 4 . 5 ) is separated from each other, characterized in that at least one evaporator, with the at least two refrigerant circuits ( 4 . 5 ) is in operative connection with a first air flow in thermal contact, and at least one condenser ( 4 ), with the at least two refrigerant circuits ( 4 . 5 ) is in operative connection with a second air flow in thermal contact.

Cooling module ( 1 ) according to claim 1, wherein the refrigerant circuits ( 4 . 5 ) of the at least two refrigeration cycles ( 2 . 3 ) separated from each other by at least one common heat exchanger ( 6 . 7 ), wherein the heat exchanger is preferably an evaporator ( 7 ).

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the common heat exchanger ( 6 . 7 ) at least two inlets ( 61 . 62 . 71 . 72 ) for flowing in a fluid, in particular a refrigerant, and at least two outlets ( 63 . 64 . 73 . 74 ) for discharging a fluid, a first of the inlets ( 61 . 71 ) one through the heat exchanger ( 6 . 7 ) extending first fluid connection with a first of the outlets ( 63 . 73 ), a second of the inlets ( 62 . 72 ) one through the heat exchanger ( 6 . 7 ) extending second fluid connection with a second of the outlets ( 64 . 74 ), and the first fluid connection is separate from the other fluid connections.

Cooling module ( 1 ) according to claim 2 or 3, wherein one of the at least two refrigerant circuits ( 4 ) through the first fluid connection of the common heat exchanger ( 6 . 7 ) and the other of the at least two refrigerant circuits ( 5 ) by a further fluid connection of the common heat exchanger ( 6 . 7 ) runs.

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims 2 to 4, wherein the common heat exchanger ( 6 . 7 ) has a plurality of heat conducting elements, in particular heat conducting fins or heat conducting fins, which contacts both a casing of the first fluid connection and a casing of all other fluid connection, preferably at least one of the heat conducting elements or all heat conducting both the piping of the first fluid connection and the piping of all other Contact fluid connection.

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the common heat exchanger ( 6 . 7 ) a plurality of parallel tube elements, preferably rectilinear tube elements, for the flow of a fluid and at least one perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of tube elements connecting surface ( 65 ), at the via fluid-connecting elements ( 66 ) parallel to each other pipe elements are interconnected.

Cooling module ( 1 ) according to claim 6, wherein the fluid connection elements ( 66 ) at the at least one interface ( 65 ) are arranged so that in plan view of the at least one connecting surface ( 65 ) the two separate refrigeration cycles ( 2 . 3 ) comprise mutually arranged tubular elements, in particular every second row of tubular elements one of the two refrigeration circuits ( 2 . 3 ) assigned.

Cooling module ( 1 ) according to claim 6, wherein the fluid connection elements ( 66 ) at the at least one interface ( 65 ) are arranged so that in plan view of the at least one connecting surface ( 65 ) the two separate refrigeration cycles ( 2 . 3 ) are arranged offset from one another, in particular one of the two refrigeration circuits ( 2 . 3 ) defines a first area and the other of the two refrigeration cycles ( 2 . 3 ) defines another area that does not overlap the first area on the interface ( 65 ) having.

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein each of the refrigeration cycles ( 2 . 3 ) own compressor ( 10 . 11 ) and its own throttle ( 12 . 13 ).

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the heat exchanger ( 6 . 7 ) an air-refrigerant heat exchanger ( 6 . 7 ).

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the heat exchanger ( 6 . 7 ) a liquefier ( 6 ), and wherein the cooling module ( 1 ) preferably via a condenser fan ( 8th ) with which the condenser ( 6 ) can be acted upon with air.

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the heat exchanger ( 6 . 7 ) an evaporator ( 7 ), and wherein the cooling module ( 1 ) preferably via an evaporator fan ( 9 ), with which the evaporator ( 7 ) can be acted upon with air.

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the individual components of a respective refrigeration cycle are connected to refrigerant lines, so that a refrigerant circuit is formed.

Cooling module according to one of the preceding claims, wherein the refrigerant is a hydrocarbon, or includes, preferably, the hydrocarbon isobutane or propene is preferably propane.

Cooling module ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the cooling module ( 1 ) is a module for a cooling device of a transport unit, in particular a refrigerated semitrailer, a refrigerated trailer or a refrigerated transport container.