DE102017208296B4 - Method for limiting a refrigerant escaping from a refrigerant circuit of a vehicle air conditioning system, as well as a vehicle air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung eines aus einem Kältemittelkreislauf (2) einer Fahrzeugklimaanlage (1) austretenden Kältemittels, wobei der Kältemittelkreislauf (2) eine Baugruppe (2.0) aus einem indirekten Verdampfer (2.2) mit zugeordnetem Expansionsorgan (2.3) und einem indirekten Kältemittelkondensator (2.4), einen Kältemittelverdichter (2.1), welcher niederdruckseitig mittels eines am Kältemittelausgang der Baugruppe (2.0) angeordneten ersten Ventilorgans (2.5) mit dem indirekten Verdampfer (2.2) und hochdruckseitig mittels eines am Kältemitteleingang der Baugruppe (2.0) angeordneten zweiten Ventilorgans (2.6) fluidverbindbar ist, einen saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor (2.7) und einen hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor (2.8) umfasst. Um sicherzustellen, dass in allen Betriebszuständen des Kältemittelkreislaufs (2) möglichst wenig Kältemittel in den Kältemittelleitungen zwischen der Baugruppe (2.0) und dem Kältemittelverdichter (2.1) vorhanden ist, werden sowohl im Fall der Außerbetriebnahme, der Inbetriebnahme als auch im Fall einer Kältemittel-Befüllung des Kältemittelkreislaufs die beiden Ventilorgane (2.5) und (2.6) und der Kältemittelverdichter (2.1) in bestimmter Weise gesteuert bzw. betrieben. Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrzeugklimaanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for limiting a refrigerant escaping from a refrigerant circuit (2) of a vehicle air conditioning system (1), the refrigerant circuit (2) being an assembly (2.0) comprising an indirect evaporator (2.2) with an associated expansion element (2.3) and an indirect refrigerant condenser (2.4), a refrigerant compressor (2.1), which on the low pressure side by means of a first valve element (2.5) arranged at the refrigerant outlet of the assembly (2.0) with the indirect evaporator (2.2) and on the high pressure side by means of a second valve element (2.6 ) is fluidly connectable, comprises a suction pressure side pressure-temperature sensor (2.7) and a high-pressure side pressure-temperature sensor (2.8). In order to ensure that in all operating states of the refrigerant circuit (2) there is as little refrigerant as possible in the refrigerant lines between the assembly (2.0) and the refrigerant compressor (2.1), both in the case of decommissioning, commissioning and in the case of refrigerant filling of the refrigerant circuit, the two valve elements (2.5) and (2.6) and the refrigerant compressor (2.1) controlled or operated in a certain way. The invention also relates to a vehicle air conditioning system for carrying out the method according to the invention.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung eines aus einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage austretenden Kältemittels im Falle einer Kollision. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for limiting a refrigerant escaping from a refrigerant circuit of a vehicle air conditioning system in the event of a collision. The invention also relates to a vehicle air conditioning system with a refrigerant circuit for carrying out the method according to the invention.
Aktuell werden Klimaanlagen mit den Kältemitteln R134a (Frigen) und R1234yf betrieben. Zukünftig soll dagegen auf R744 (Kohlendioxid, CO2) als Kältemittel umgestellt werden. Da hohe CO2-Konzentrationen des Kältemittels gesundheitsschädliche Wirkungen hervorrufen können, ist ein unkontrolliertes Austreten des Kältemittels in die Fahrgastzelle, insbesondere im Falle eines Fahrzeug-Crashs (Kollision) zu verhindern. Selbst bei einer Anordnung von Kältemittel führenden Leitungen im Motorraum kann es bei einem Fahrzeug-Crash zu einem Austritt von Kältemittel in den Motorraum führen, so dass es nicht auszuschließen ist, dass Kältemittel bspw. über das Gebläse der Lüftungs- oder Klimaanlage in die Fahrgastzelle gelangen kann.Air conditioning systems are currently operated with the refrigerants R134a (Frigen) and R1234yf. In the future, however, it is planned to switch to R744 (carbon dioxide, CO2) as the refrigerant. Since high CO2 concentrations in the refrigerant can have harmful effects on health, uncontrolled leakage of the refrigerant into the passenger compartment, especially in the event of a vehicle crash (collision), must be prevented. Even with an arrangement of lines carrying refrigerant in the engine compartment, a vehicle crash can lead to refrigerant escaping into the engine compartment, so that it cannot be ruled out that refrigerant could get into the passenger compartment, for example via the fan of the ventilation or air conditioning system can.
Die
Mit diesem bekannten Verfahren aus der
Aus der
Die
Die
Aus der
Bei einem Kältemittelkreislauf mit Wärmepumpenfunktion sind gemäß der
Aus der
Auch die
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Begrenzung eines aus einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage austretenden Kältemittels im Falle einer Kollision anzugeben, mit welchem eine höhere Sicherheit gegen die Gefährdung von Fahrzeuginsassen als mit bisher bekannten Kältemittelkreisläufen erzielt wird. Eine weitere Aufgabe Erfindung besteht darin, eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.The object of the invention is to specify a method for limiting a refrigerant escaping from a refrigerant circuit of a vehicle air conditioning system in the event of a collision, with which a higher level of security against the risk to vehicle occupants is achieved than with previously known refrigerant circuits. Another object of the invention is to provide a vehicle air conditioning system with a refrigerant circuit for carrying out the method according to the invention.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, des Patentanspruchs 2 und des Patentanspruchs 5.The first-mentioned object is achieved by a method having the features of
Bei diesem der erstgenannten Lösung entsprechenden Verfahren zur Begrenzung eines aus einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage austretenden Kältemittels umfasst die Fahrzeugklimaanlage folgende Komponenten:
- 1. den Kältemittelkreislauf, welcher
- 1.1. eine Baugruppe aus einem indirekten Verdampfer mit zugeordnetem Expansionsorgan und einem indirekten Kältemittelkondensator,
- 1.2 einen Kältemittelverdichter, welcher niederdruckseitig mittels eines am Kältemittelausgang der Baugruppe angeordneten ersten Ventilorgans mit dem indirekten Verdampfer und hochdruckseitig mittels eines am Kältemitteleingang der Baugruppe angeordneten zweiten Ventilorgans fluidverbindbar ist,
- 1.3 einen saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor, und
- 1.4 einen hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor umfasst, und
- 2. ein Mehrwegeventil, mit welchem der indirekte Verdampfer und der indirekte Kältemittelkondensator kühlmittelseitig mit Innenraum-Wärmetauscher und einem Umgebung-Wärmeübertrager fluidverbindbar sind,
- - Schließen des ersten Ventilorgans,
- - Erfassen der Temperatur- und Druckwerte des saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors,
- - Abschalten des Kältemittelverdichters und Schließen des zweiten Ventilorgans, wenn die Temperatur- und Druckwerte des saugdruck-seitigen Druck-Temperatur-Sensors eine Überhitzung des Kältemittels anzeigen.
- 1. the refrigerant circuit, which
- 1.1. an assembly consisting of an indirect evaporator with an associated expansion element and an indirect refrigerant condenser,
- 1.2 a refrigerant compressor which can be fluidly connected on the low-pressure side by means of a first valve element arranged at the refrigerant outlet of the assembly to the indirect evaporator and on the high-pressure side by means of a second valve element arranged at the refrigerant inlet of the assembly,
- 1.3 a pressure-temperature sensor on the suction pressure side, and
- 1.4 comprises a high-pressure side pressure-temperature sensor, and
- 2. a multi-way valve with which the indirect evaporator and the indirect refrigerant condenser can be fluidly connected to the interior heat exchanger and an ambient heat exchanger on the coolant side,
- - closing the first valve member,
- - Acquisition of the temperature and pressure values of the pressure-temperature sensor on the suction pressure side,
- - Switching off the refrigerant compressor and closing the second valve member when the temperature and pressure values of the suction pressure-side pressure-temperature sensor indicate overheating of the refrigerant.
Damit ist sichergestellt, dass nach einem Abschalten des Kältemittelkreislaufs nur noch eine geringe Menge an Kältemittel in den den Kältemittelverdichter mit der Baugruppe verbindenden Kältemittelleitungen vorhanden ist, die im Crashfall in den Motorraum freigesetzt werden könnte. Die Außerbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs setzt natürlich voraus, dass der Kältemittelverdichter mit wenigstens der geringstmöglichen Drehzahl betrieben wurde.This ensures that after the refrigerant circuit has been switched off, there is only a small amount of refrigerant in the refrigerant lines connecting the refrigerant compressor to the assembly, which could be released into the engine compartment in the event of a crash. Shutting down the refrigerant circuit naturally requires that the refrigerant compressor has been operated at at least the lowest possible speed.
Bei dem der zweitgenannten Lösung entsprechenden Verfahren zur Begrenzung eines aus einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage austretenden Kältemittels umfasst die Fahrzeugklimaanlage folgende Komponenten:
- 1. den Kältemittelkreislauf, welcher
- 1.1. eine Baugruppe aus einem indirekten Verdampfer mit zugeordnetem Expansionsorgan und einem indirekten Kältemittelkondensator,
- 1.2 einen Kältemittelverdichter, welcher niederdruckseitig mittels eines am Kältemittelausgang der Baugruppe angeordneten ersten Ventilorgans mit dem indirekten Verdampfer und hochdruckseitig mittels eines am Kältemitteleingang der Baugruppe angeordneten zweiten Ventilorgans fluidverbindbar ist,
- 1.3 einen saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor, und
- 1.4 einen hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor umfasst, und
- 2. ein Mehrwegeventil, mit welchem der indirekte Verdampfer und der indirekte Kältemittelkondensator kühlmittelseitig mit Innenraum-Wärmetauscher und einem Umgebung-Wärmeübertrager fluidverbindbar sind,
- - Starten des Kältemittelverdichters,
- - Erfassen der Temperatur- und Druckwerte des saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors,
- - Erfassen des Druckwertes des hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors,
- - Öffnen des ersten Ventilorgans, wenn die Temperatur- und Druckwerte des saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors eine Überhitzung des Kältemittels anzeigen, und
- - Öffnen des zweiten Ventilorgans, wenn der Druckwert des hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors größer ist als der Druckwert des Kältemittels in dessen Strömungsrichtung nach dem zweiten Ventilorgan.
- 1. the refrigerant circuit, which
- 1.1. an assembly consisting of an indirect evaporator with an associated expansion element and an indirect refrigerant condenser,
- 1.2 a refrigerant compressor which can be fluidly connected on the low-pressure side by means of a first valve element arranged at the refrigerant outlet of the assembly to the indirect evaporator and on the high-pressure side by means of a second valve element arranged at the refrigerant inlet of the assembly,
- 1.3 a pressure-temperature sensor on the suction pressure side, and
- 1.4 comprises a high-pressure side pressure-temperature sensor, and
- 2. a multi-way valve with which the indirect evaporator and the indirect refrigerant condenser can be fluidly connected to the interior heat exchanger and an ambient heat exchanger on the coolant side,
- - starting the refrigerant compressor,
- - Acquisition of the temperature and pressure values of the pressure-temperature sensor on the suction pressure side,
- - Acquisition of the pressure value of the high-pressure side pressure-temperature sensor,
- - Opening the first valve member when the temperature and pressure values of the pressure-temperature sensor on the suction pressure side indicate overheating of the refrigerant, and
- - Opening the second valve member when the pressure value of the high-pressure side pressure-temperature sensor is greater than the pressure value of the refrigerant in its flow direction after the second valve member.
Bei dieser zweitgenannten Lösung wird verhindert, dass mit dem Starten des Kältemittelverdichters und gleichzeitigem Öffnen des ersten Ventilorgans flüssiges Kältemittel auf die Saugseite des Kältemittelverdichters strömen kann. Mit dieser zweitgenannten Lösung wird daher sichergestellt, dass bei der Inbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs nur noch eine geringe Menge an Kältemittel in den den Kältemittelverdichter mit der Baugruppe verbindenden Kältemittelleitungen vorhanden ist, die im Crashfall in den Motorraum freigesetzt werden könnte.This second solution prevents liquid refrigerant from flowing onto the suction side of the refrigerant compressor when the refrigerant compressor is started and the first valve member is opened at the same time. This second solution therefore ensures that when the refrigerant circuit is started up, only a small amount of refrigerant is present in the refrigerant lines connecting the refrigerant compressor to the assembly, which could be released into the engine compartment in the event of a crash.
Vorzugsweise wird der Druckwert des Kältemittels in dessen Strömungsrichtung nach dem zweiten Ventilorgan mittels eines Drucksensors ermittelt. Alternativ ist es auch möglich, den Druckwert des Kältemittels in dessen Strömungsrichtung nach dem zweiten Ventilorgan mittels einer Modellrechnung auf der Basis eines Temperaturwertes des Kältemittels zu ermitteln. Dieser Temperaturwert wird mittels eines bereits vorhandenen Temperatursensors detektiert.The pressure value of the refrigerant is preferably determined in its flow direction after the second valve element by means of a pressure sensor. Alternatively, it is also possible to determine the pressure value of the refrigerant in its flow direction after the second valve element by means of a model calculation on the basis of a temperature value of the refrigerant. This temperature value is detected by means of an existing temperature sensor.
Bei dem der drittgenannte Lösung entsprechenden Verfahren zur Begrenzung eines aus einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage austretenden Kältemittels umfasst die Fahrzeugklimaanlage folgende Komponenten:
- 1. den Kältemittelkreislauf, welcher
- 1.1 eine Baugruppe aus einem indirekten Verdampfer mit zugeordnetem Expansionsorgan und einem indirekten Kältemittelkondensator,
- 1.2 einen Kältemittelverdichter, welcher niederdruckseitig mittels eines am Kältemittelausgang der Baugruppe angeordneten ersten Ventilorgans mit dem indirekten Verdampfer und hochdruckseitig mittels eines am Kältemitteleingang der Baugruppe angeordneten zweiten Ventilorgans fluidverbindbar ist,
- 1.3 einen saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor, und
- 1.4 einen hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor, und
- 2. ein Mehrwegeventil, mit welchem der indirekte Verdampfer und der indirekte Kältemittelkondensator kühlmittelseitig mit Innenraum-Wärmetauscher und einem Umgebung-Wärmeübertrager fluidverbindbar sind,
- - Öffnen des ersten und zweiten Ventilorgans
- - Erfassen der Temperatur- und Druckwerte des saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors,
- - Erfassen der Temperatur- und Druckwerte des hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors,
- - Starten des Kältemittelverdichters, und
- - Außerbetriebnehmen des Kältemittelkreislaufs, wenn die Temperatur- und Druckwerte des saugdruckseitigen und hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors ein gasförmiges Kältemittel anzeigen, indem zunächst das erste Ventilorgan geschlossen wird und anschließend der Kältemittelverdichter abgeschaltet sowie das zweite Ventilorgan geschlossen werden, wenn die Temperatur- und Druckwerte des saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensors eine Überhitzung des Kältemittels anzeigen.
- 1. the refrigerant circuit, which
- 1.1 an assembly consisting of an indirect evaporator with an associated expansion element and an indirect refrigerant condenser,
- 1.2 a refrigerant compressor which can be fluidly connected on the low-pressure side by means of a first valve element arranged at the refrigerant outlet of the assembly to the indirect evaporator and on the high-pressure side by means of a second valve element arranged at the refrigerant inlet of the assembly,
- 1.3 a pressure-temperature sensor on the suction pressure side, and
- 1.4 a high-pressure side pressure-temperature sensor, and
- 2. a multi-way valve with which the indirect evaporator and the indirect refrigerant condenser can be fluidly connected to the interior heat exchanger and an ambient heat exchanger on the coolant side,
- - Opening the first and second valve members
- - Acquisition of the temperature and pressure values of the pressure-temperature sensor on the suction pressure side,
- - Acquisition of the temperature and pressure values of the high-pressure side pressure-temperature sensor,
- - Starting the refrigerant compressor, and
- - Shutting down the refrigerant circuit when the temperature and pressure values of the suction pressure side and high pressure side pressure-temperature sensor indicate a gaseous refrigerant by first closing the first valve element and then switching off the refrigerant compressor and closing the second valve element when the temperature and pressure values of the pressure-temperature sensor on the suction pressure side indicate overheating of the refrigerant.
Da nach einer im Rahmen eines Fahrzeug-Kundendienstes oder der Montage des Fahrzeugs am Bandende durchgeführten Befüllung des Kältemittelkreislaufs mit Kältemittel sich dieses im Kreislauf gleichmäßig verteilt und somit im Extremfall annähernd die komplette Kältemittelfüllung im Kältemittelverdichter und den diesen mit der Baugruppe verbindenden Kältemittelleitungen befinden kann, wird mittels dieser erfindungsgemäßen drittgenannten Lösung der Kältemittelverdichter vor Fahrtbeginn so betrieben, dass die den Kältemittelverdichter mit der Baugruppe verbindenden Kältemittelleitungen ebenso nur noch eine geringe Menge an Kältemittel aufweisen, die im Crashfall in den Motorraum freigesetzt werden könnte.Since after the refrigerant circuit has been filled with refrigerant as part of a vehicle customer service or the assembly of the vehicle at the end of the line, it is evenly distributed in the circuit and, in extreme cases, almost the entire refrigerant charge can be in the refrigerant compressor and the refrigerant lines connecting it to the assembly by means of this third-mentioned solution according to the invention, the refrigerant compressor is operated before the start of the journey in such a way that the refrigerant lines connecting the refrigerant compressor to the assembly also only have a small amount of refrigerant that could be released into the engine compartment in the event of a crash.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß der zweitgenannten und drittgenannte Lösung sieht vor, dass der Kältemittelverdichter mit einer minimal möglichen Drehzahl gestartet wird. Anschließend kann die Drehzahl erhöht werden.An advantageous development of the invention according to the second-mentioned and third-mentioned solution provides that the refrigerant compressor is started with a minimum possible speed. The speed can then be increased.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden das erste und das zweite Ventilorgan jeweils als Absperrventil ausgebildet, die jeweils aktiv in deren sperrenden Zustand gesteuert werden. Alternativ ist es auch möglich, das erste Ventilorgan als Absperrventil und das zweite Ventilorgan als Rückschlagventil auszubilden. Ein solches Rückschlagventil stellt ein passives Ventilorgan dar und verhindert die Rückströmung von Kältemittel in die zum Kältemittelverdichter führende Kältemittelleitung.According to a further preferred embodiment of the invention, the first and the second valve member are each designed as shut-off valves, which are each actively controlled in their blocking state. Alternatively, it is also possible to design the first valve element as a shut-off valve and the second valve element as a check valve. Such a check valve represents a passive valve element and prevents the backflow of refrigerant into the refrigerant line leading to the refrigerant compressor.
Wird eine Kollision oder eine bevorstehende Kollision mittels entsprechenden Sensoren detektiert, werden das erste und das zweite Ventilorgan geschlossen. Damit kann nur die in den den Kältemittelverdichter mit der Baugruppe verbindende Kältemittelleitungen verbliebene geringe Menge an Kältemittel als maximal mögliche Menge austreten.If a collision or an impending collision is detected by means of corresponding sensors, the first and the second valve element are closed. This means that only the small amount of refrigerant remaining in the refrigerant lines connecting the refrigerant compressor to the assembly can escape as the maximum possible amount.
Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugklimaanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 10.The second-mentioned object is achieved by a vehicle air conditioning system with the features of
Eine solche Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst folgende Komponenten:
- 1. den Kältemittelkreislauf, welcher
- 1.1. eine im Vorderwagen des Fahrzeugs angeordnete Baugruppe aus einem indirekten Verdampfer mit zugeordnetem Expansionsorgan und einem indirekten Kältemittelkondensator,
- 1.2. einen mit einer Antriebseinheit des Fahrzeugs mechanisch verbundener Kältemittelverdichter, welcher zur Herstellung einer niederdruckseitigen Fluidverbindung mit dem indirekten Verdampfer mittels einer Kältemittelleitung mit einem am Kältemittelausgang der Baugruppe angeordneten ersten Ventilorgan fluidverbindbar ist und zur Herstellung einer hochdruckseitigen Fluidverbindung mit dem indirekten Kältemittelkondensatorüber eine Kältemittelleitung mit einem am Kältemitteleingang der Baugruppe angeordneten zweiten Ventilorgan fluidverbindbar ist,
- 1.3 einen saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor, und
- 1.4 einen hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor aufweist, und
- 2. ein Mehrwegeventil, mit welchem der indirekte Verdampfer und der indirekte Kältemittelkondensator kühlmittelseitig mit Innenraum-Wärmetauscher und einem Umgebung-Wärmeübertrager fluidverbindbar sind.
- 1. the refrigerant circuit, which
- 1.1. an assembly in the front end of the vehicle consisting of an indirect evaporator with an associated expansion element and an indirect refrigerant condenser,
- 1.2. a refrigerant compressor mechanically connected to a drive unit of the vehicle, which can be fluidly connected to a low-pressure side fluid connection with the indirect evaporator by means of a refrigerant line with a first valve element arranged at the refrigerant outlet of the assembly and to produce a high-pressure side fluid connection with the indirect refrigerant condenser via a refrigerant line with one at the refrigerant inlet the assembly arranged second valve member is fluidly connectable,
- 1.3 a pressure-temperature sensor on the suction pressure side, and
- 1.4 has a high-pressure side pressure-temperature sensor, and
- 2. A multi-way valve with which the indirect evaporator and the indirect refrigerant condenser can be fluidly connected to the interior heat exchanger and an ambient heat exchanger on the coolant side.
Vorzugsweise ist der Umgebungs-Wärmeübertrager im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet, während die Innenraum-Wärmetauscher als Heizungs-Wärmeübertrager und als Kühlungs-Wärmeübertragerin in einem Klimagerät des Fahrzeugs angeordnet sind. Das Mehrwegeventil ist vorzugsweise zum wahlweisen fluidleitenden Verbinden des Umgebungs-Wärmeübertragers, des Heizungs-Wärmeübertragers und des Kühlungs-Wärmeübertragers mit der Baugruppe ausgebildet.The ambient heat exchanger is preferably arranged in the front area of the vehicle, while the interior heat exchangers are arranged as heating heat exchangers and as cooling heat exchangers in an air conditioning unit of the vehicle. The multi-way valve is preferably designed for the optional fluid-conducting connection of the ambient heat exchanger, the heating heat exchanger and the cooling heat exchanger to the assembly.
Wenn die Baugruppe einen indirekten Verdampfer mit zugeordnetem Expansionsorgan und einen indirekten Kältemittelkondensator aufweist, die über Kühlmittel führende Leitungen mit in einem Klimagerät angeordneten Innenraum-Wärmetauscher verbunden sind, befinden sich alle Kältemittel führenden Kältemittelleitungen im Motorraum. Somit ist es ausgeschlossen, dass im Falle eines Fahrzeug-Crashs Kältemittel direkt in die Fahrgastzelle strömen kann. Die Montage des Kältemittelverdichters an eine große Masse, nämlich an eine als elektrische Maschine oder als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebseinheit des Fahrzeugs führt zu einer akustischen Entkopplung des Kältemittelverdichters von der Fahrzeugkarosserie, da eine solche Antriebseinheit selbst eine gut von der Fahrzeugkarosserie entkoppelte Masse darstellt.If the assembly has an indirect evaporator with an associated expansion element and an indirect refrigerant condenser, which are connected via lines carrying coolant to indoor heat exchangers arranged in an air conditioning unit, all refrigerant lines carrying refrigerant are located in the engine compartment. This means that in the event of a vehicle crash, refrigerant cannot flow directly into the passenger compartment. Mounting the refrigerant compressor on a large mass, namely on a drive unit of the vehicle designed as an electrical machine or an internal combustion engine, leads to an acoustic decoupling of the refrigerant compressor from the vehicle body, since such a drive unit itself is a mass that is well decoupled from the vehicle body.
Im Falle einer Kollision kann es daher zu einer Schädigung des Kältemittelverdichters und dessen angebundenen Kältemittelleitungen kommen, jedoch ist aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens die austretende Kältemittelmenge auf ein äußerst geringes Maß begrenzt.In the event of a collision, damage to the refrigerant compressor and its connected refrigerant lines can therefore occur, but due to the method according to the invention, the amount of refrigerant that escapes is limited to an extremely small amount.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein Schaltbild einer Fahrzeugklimaanlage als Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und -
2 eine schematische Darstellung eines Vorderwagens eines Fahrzeugs mit den Komponentender Fahrzeugklimaanlage nach 1 .
-
1 a circuit diagram of a vehicle air conditioning system as an embodiment for carrying out the method according to the invention, and -
2 a schematic representation of a front end of a vehicle with the components of the vehicle air conditioning system according to1 .
Zunächst werden die Komponenten einer Fahrzeugklimaanlage
Der Kältemittelkreislauf
- -
eine im Vorderwagen 11 desFahrzeugs 10 angeordnete Baugruppe2.0 , welche einen indirekten Verdampfer2.2 mit zugeordnetem Expansionsorgan2.3 und einen indirekten Kältemittelkondensator 3 aufweist, - - einen Kältemittelverdichter
2.1 , welcher niederdruckseitig mittels einer Kältemittelleitung2.9 mit einem am Kältemittelausgang2.01 der Baugruppe2.0 angeordneten ersten Ventilorgan2.5 und hochdruckseitig mittels einer weiteren Kältemittelleitung2.10 mit einem am Kältemitteleingang2.02 der Baugruppe2.0 angeordneten zweiten Ventilorgans2.6 fluidverbunden ist, - - einen saugdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor
2.7 , und - - einen hochdruckseitigen Druck-Temperatur-Sensor
2.8 .
- - one in the front of the car
11th of thevehicle 10 arranged assembly2.0 , which is an indirect evaporator2.2 with associated expansion device2.3 and an indirectrefrigerant condenser 3, - - a refrigerant compressor
2.1 , which on the low pressure side by means of a refrigerant line2.9 with one at the refrigerant outlet2.01 the assembly2.0 arranged first valve member2.5 and on the high pressure side by means of a further refrigerant line2.10 with one at the refrigerant inlet2.02 the assembly2.0 arranged second valve member2.6 is fluid-connected, - - a pressure-temperature sensor on the suction pressure side
2.7 , and - - a high-pressure side pressure-temperature sensor
2.8 .
Mit dem ersten Ventilorgan
Zur Verteilung von Kühlmittel an Wärmetauscher, nämlich an einen Umgebungs-Wärmeübertrager
Der Umgebungs-Wärmeübertrager
Ferner weist das Klimagerät
Ein vierter Kühlmittelkreislauf
Die Baugruppe
Bei einer Kollision des Fahrzeugs
Um sicherzustellen, dass im Crashfall nur eine geringe Menge an Kältemittel austritt, sollte im Zeitpunkt des Crashs die Fahrzeugklimaanlage
Um sicherzustellen, dass unabhängig vom Betriebszustand der Fahrzeugklimaanlage
Im Falle der Außerbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs
Bevor der Kältemittelverdichter
Damit ist sichergestellt, dass nach einem Abschalten des Kältemittelkreislaufs
Im Falle der Inbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs
Wird beim Starten des Kältemittelverdichters
Um ein solches Einströmen von flüssigem Kältemittel in die Kältemittelleitung
Das als Absperrventil ausgebildete zweite Ventilorgan
Wird als zweites Ventilorgan
Damit wird sichergestellt, dass bei der Inbetriebnahme des Kältemittelkreislaufs
Schließlich muss auch sichergestellt werden, dass nach einer Befüllung des Kältemittelkreislaufs
Nach der Befüllung mit Kältemittel verteilt sich dieses in der Regel gleichmäßig im Kältemittelkreislauf
Damit ist in allen möglichen Betriebsfällen, bei denen durch einen Crash der Kältemittelkreislauf
Sind die Ventilorgane
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Fahrzeugklimaanlage Vehicle air conditioning
- 22
- KältemittelkreislaufRefrigerant circulation
- 2.02.0
-
Baugruppe des Kältemittelkreislaufs 2
Refrigerant circuit assembly 2 - 2.012.01
- Kältemittelausgang der Baugruppe 2.0Refrigerant outlet of assembly 2.0
- 2.022.02
- Kältemitteleingang der Baugruppe 2.0Refrigerant inlet of assembly 2.0
- 2.12.1
- KältemittelverdichterRefrigerant compressor
- 2.22.2
-
indirekte Verdampfer des Kältemittelkreislaufs 2indirect evaporator of the
refrigerant circuit 2 - 2.32.3
-
Expansionsorgan des Kältemittelkreislaufs 2Expansion device of the
refrigerant circuit 2 - 2.42.4
-
indirekter Kondensator des Kältemittelkreislaufs 2indirect condenser of the
refrigerant circuit 2 - 2.52.5
-
erstes Ventilorgan des Kältemittelkreislaufs 2first valve element of the
refrigerant circuit 2 - 2.62.6
-
zweites Ventilorgan des Kältemittelkreislaufs 2second valve element of the
refrigerant circuit 2 - 2.72.7
-
Druck-Temperatur-Sensor des Kältemittelkreislaufs 2Pressure-temperature sensor of the
refrigerant circuit 2 - 2.82.8
-
Druck-Temperatur-Sensor des Kältemittelkreislaufs 2Pressure-temperature sensor of the
refrigerant circuit 2 - 2.92.9
- KältemittelleitungRefrigerant line
- 2.102.10
- Kältemittelleitung Refrigerant line
- 33
- Mehrwegeventil Multi-way valve
- 44th
- Umgebungs-WärmeübertragerAmbient heat exchanger
- 4.14.1
- Ventilator fan
- 55
- KlimagerätAir conditioner
- 5.15.1
- Heizungs-WärmeübertragerHeating heat exchanger
- 5.25.2
- Kühlungs-WärmeübertragerCooling heat exchanger
- 5.35.3
-
Luftklappe des Klimagerätes 5
Air flap of the
air conditioner 5 - 66th
- Kühlungs-WärmeübertragerCooling heat exchanger
- 77th
- Energiespeicher Energy storage
- 1010
- Fahrzeugvehicle
- 1111
-
Vorderwagen des Fahrzeugs 10Front end of the
vehicle 10 - 1212th
-
Antriebseinheit des Fahrzeugs 10Drive unit of the
vehicle 10 - 1313th
-
Frontbereich des Fahrzeugs 10Front area of the
vehicle 10 - 1414th
-
Instrumententafel des Fahrzeugs 10
Vehicle instrument panel 10 - 1515th
-
Stirnwand des Fahrzeugs 10
Front wall of the
vehicle 10 - K1K1
- KühlmittelkreislaufCoolant circuit
- K2K2
- KühlmittelkreislaufCoolant circuit
- K3K3
- KühlmittelkreislaufCoolant circuit
- K4K4
- Kühlmittelkreislauf Coolant circuit
- L1L1
- LuftstromAirflow
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- 2017-05-17 DE DE102017208296.8A patent/DE102017208296B4/en active Active
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