DE102020117133A1 - Method for operating a refrigeration system of a motor vehicle and refrigeration system with backflow prevention - Google Patents

Method for operating a refrigeration system of a motor vehicle and refrigeration system with backflow prevention Download PDF

Info

Publication number
DE102020117133A1
DE102020117133A1 DE102020117133.1A DE102020117133A DE102020117133A1 DE 102020117133 A1 DE102020117133 A1 DE 102020117133A1 DE 102020117133 A DE102020117133 A DE 102020117133A DE 102020117133 A1 DE102020117133 A1 DE 102020117133A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chiller
refrigerant
evaporator
branch
refrigeration system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020117133.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Dirk Schroeder
Christian Rebinger
Thomas Haltmeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102020117133.1A priority Critical patent/DE102020117133A1/en
Publication of DE102020117133A1 publication Critical patent/DE102020117133A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3228Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32281Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising a single secondary circuit, e.g. at evaporator or condenser side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3205Control means therefor
    • B60H1/3214Control means therefor for improving the lubrication of a refrigerant compressor in a vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3236Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • B60H2001/3264Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the refrigerant at an expansion unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3269Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/3285Cooling devices output of a control signal related to an expansion unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren (500) zum Betreiben einer Kälteanlage (10) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage (10) aufweist:einen Kältemittelverdichter (12), der mit einem Primärstrang (14) verbindbar oder verbunden ist;wenigstens einen Verdampfer (18, 22), der im Primärstrang (14) angeordnet ist;einen Chiller (28), der in einem zum Verdampfer (18, 22) strömungstechnisch parallelen Chillerzweig (28.1, 28.3) angeordnet ist, wobei dem Chiller (28) im Chillerzweig (28.1) ein Expansionsorgan (AE1) zugeordnet ist und wobei der Chiller (28) mit einem von dem Kältemittelkreislauf (11) gesonderten Kühlmittelkreislauf (28.2) verbunden ist;wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:Leiten von Kältemittel vom Kältemittelverdichter (12) zu dem Verdampfer (18, 22), so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan (AE1) des Chillerzweigs; und wenn die Temperatur (Tkühl) des Kühlmittels tiefer ist als die Temperatur des Kältemittels (Tkälte) (S503): wiederholtes Öffnen und Schließen (S504) des dem Chiller (28) zugeordneten Expansionsorgans (AE1), derart dass stromabwärts des Chillers (28) aus der niederdruckseitigen Verbindung (22.2) zwischen Verdampfer (22) und Kältemittelverdichter (12) angesaugtes Kältemittel aus dem Chiller (28) gespült wird.A method (500) for operating a refrigeration system (10) for a motor vehicle is described, the refrigeration system (10) having:a refrigerant compressor (12) which can be or is connected to a primary line (14);at least one evaporator (18, 22) which is arranged in the primary line (14);a chiller (28) which is arranged in a chiller branch (28.1, 28.3) which is fluidically parallel to the evaporator (18, 22), the chiller (28) in the chiller branch (28.1) an expansion element (AE1) is assigned and the chiller (28) is connected to a coolant circuit (28.2) that is separate from the coolant circuit (11);wherein the method comprises the following steps:routing coolant from the coolant compressor (12) to the evaporator (18 , 22) so that it is charged with refrigerant and up to the expansion element (AE1) of the chiller branch; and if the temperature (Tcool) of the coolant is lower than the temperature of the refrigerant (Tcool) (S503): repeated opening and closing (S504) of the expansion element (AE1) assigned to the chiller (28), such that downstream of the chiller (28) refrigerant sucked in from the low-pressure-side connection (22.2) between the evaporator (22) and refrigerant compressor (12) is flushed out of the chiller (28).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage aufweist:

  • einen Kältemittelverdichter, der mit einem Primärstrang verbindbar oder verbunden ist;
  • wenigstens einen Verdampfer, der im Primärstrang angeordnet ist;
  • einen Chiller, der in einem zum Verdampfer strömungstechnisch parallelen Chillerzweig angeordnet ist, wobei dem Chiller im Chillerzweig ein Expansionsorgan zugeordnet ist und wobei der Chiller mit einem von dem Kältemittelkreislauf gesonderten Kühlmittelkreislauf verbunden ist;
  • wobei bei dem Verfahren Kältemittel vom Kältemittelverdichter zu dem Verdampfer geleitet wird, so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan des Chillerzweigs geleitet wird.
The invention relates to a method for operating a refrigeration system for a motor vehicle, the refrigeration system having:
  • a refrigerant compressor which is connectable or connected to a primary line;
  • at least one evaporator which is arranged in the primary line;
  • a chiller which is arranged in a chiller branch that is fluidically parallel to the evaporator, an expansion element being assigned to the chiller in the chiller branch and the chiller being connected to a coolant circuit separate from the refrigerant circuit;
  • wherein, in the method, refrigerant is passed from the refrigerant compressor to the evaporator, so that refrigerant is applied to it, and is passed as far as the expansion element of the chiller branch.

Aus der DE 10 2018 209 769 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage ohne Heizregister für ein Elektrofahrzeug bekannt.From the DE 10 2018 209 769 A1 a method for operating a refrigeration system without a heating register for an electric vehicle is known.

Aus der DE 10 2011 118 162 A1 ist eine Kälteanlage mit Chiller und Heizregister bekannt.From the DE 10 2011 118 162 A1 a refrigeration system with a chiller and heating register is known.

Ferner wird noch auf die DE 10 2012 108 731 A1 und die WO 2010/003484 A1 hingewiesen, die sich ebenfalls mit Kälteanlagen beschäftigen.Furthermore, the DE 10 2012 108 731 A1 and the WO 2010/003484 A1 pointed out, who also deal with refrigeration systems.

Bei Kälteanlagen, insbesondere bei solchen mit Wärmepumpenfunktion, tritt häufig der Fall auf, dass sowohl beim Kühlungsbetrieb (AC-Betrieb) als auch bei einem jeweiligen Wärmepumpenbetrieb inaktive Systemabschnitte in der Kälteanlage vorhanden sind, die in einer jeweils aktivierten Verschaltung nicht mit Kältemittel durchströmt werden.With refrigeration systems, especially with those with a heat pump function, the case often occurs that inactive system sections are present in the refrigeration system both in cooling operation (AC operation) and in a respective heat pump operation, through which refrigerant does not flow in a respectively activated circuit.

Wird die Kälteanlage in einem Kühlungsbetrieb (AC-Betrieb) verschaltet und betrieben, kann beispielsweise ein Chillerzweig oder/und ein Heckverdampferzweig oder/und ein Heizzweig nicht mit Kältemittel durchströmt sein.If the refrigeration system is connected and operated in a cooling mode (AC mode), for example, a chiller branch and / or a rear evaporator branch and / or a heating branch cannot have refrigerant flowing through it.

Bei einem Wärmepumpenprozess kann beispielsweise ein Frontverdampferzweig oder/und ein Heckverdampferzweig oder/ und ein Chillerzweig oder/ und ein Zweig mit einem äußeren Wärmeübertrager (Kondensator- bzw. Gaskühlerzweig) nicht mit Kältemittel durchströmt sein.In a heat pump process, for example, a front evaporator branch and / or a rear evaporator branch and / or a chiller branch and / or a branch with an external heat exchanger (condenser or gas cooler branch) cannot have refrigerant flowing through it.

Werden inaktive Bauteile der Kälteanlage mit einem Medium durch- bzw. angeströmt, beispielsweise Wasser als Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf des Chillers (Batteriekühlung oder/und Elektromotorkühlung), kann die Temperatur des Mediums geringer sein als die sich in der Kälteanlage bzw. im System einstellende Verdampfungstemperatur. Somit bildet das entsprechende Bauteil eine Art kalte Stelle in der Kälteanlage, wobei gasförmiges Kältemittel dorthin angesogen wird bzw. dorthin strömt, kondensiert und ausgelagert wird. Das kondensierte Kältemittel wird somit an diesem kalten Bauteil dem aktiven Prozess entzogen und steht nicht mehr zur Verfügung. Dies kann unter Umständen zu einer Unterfüllung von Bauteilen im aktiv verschalteten Kältemittelkreislauf bzw. Prozess führen, so dass kein optimaler Betrieb der Kälteanlage im gewünschten Modus (AC-Betrieb, Wärmepumpenbetrieb) möglich ist. Des Weiteren kann mit dem Umverlagern von Kältemittel auch in Kältemittel gebundenes Öl umverlagert und dem aktiven Prozess entzogen werden.If a medium flows through or against inactive components of the refrigeration system, for example water as the coolant in the coolant circuit of the chiller (battery cooling and / or electric motor cooling), the temperature of the medium can be lower than the evaporation temperature set in the refrigeration system or in the system. The corresponding component thus forms a kind of cold point in the refrigeration system, with gaseous refrigerant being sucked in or flowing there, condensed and removed. The condensed refrigerant is thus withdrawn from the active process on this cold component and is no longer available. Under certain circumstances, this can lead to underfilling of components in the actively connected refrigerant circuit or process, so that optimal operation of the refrigeration system in the desired mode (AC operation, heat pump operation) is not possible. Furthermore, with the relocation of refrigerant, oil bound in the refrigerant can also be relocated and withdrawn from the active process.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage und eine Kälteanlage anzugeben, wobei die obigen Nachteile vermieden werden sollen.The object on which the invention is based is seen in specifying a method for operating a refrigeration system and a refrigeration system, the above disadvantages being to be avoided.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und durch eine Kälteanlage mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a method and by a refrigeration system with the features of the respective independent claims. Advantageous configurations with expedient developments are specified in the dependent claims.

Vorgeschlagen wird also gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage aufweist:

  • einen Kältemittelverdichter, der mit einem Primärstrang verbindbar oder verbunden ist;
  • wenigstens einen Verdampfer, der im Primärstrang angeordnet ist;
  • einen Chiller, der in einem zum Verdampfer strömungstechnisch parallelen Chillerzweig angeordnet ist, wobei dem Chiller im Chillerzweig ein Expansionsorgan zugeordnet ist und wobei der Chiller mit einem von dem Kältemittelkreislauf gesonderten Kühlmittelkreislauf verbunden ist; und
  • ein zwischen dem Kältemittelverdichter und dem Heizregister angeordnetes Sekundärstrangventil. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:
    • Leiten von Kältemittel vom Kältemittelverdichter zu dem Verdampfer, so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan des Chillerzweigs;
    • wenn die Temperatur des Kühlmittels tiefer ist als die Temperatur des Kältemittels: wiederholtes Öffnen und Schließen des dem Chiller zugeordneten Expansionsorgans, derart dass stromabwärts des Chillers aus der niederdruckseitigen Verbindung zwischen Verdampfer und Kältemittelverdichter angesaugtes Kältemittel aus dem Chiller gespült wird.
According to a first aspect, a method for operating a refrigeration system for a motor vehicle is proposed, the refrigeration system having:
  • a refrigerant compressor which is connectable or connected to a primary line;
  • at least one evaporator which is arranged in the primary line;
  • a chiller which is arranged in a chiller branch that is fluidically parallel to the evaporator, an expansion element being assigned to the chiller in the chiller branch and the chiller being connected to a coolant circuit separate from the refrigerant circuit; and
  • a secondary branch valve arranged between the refrigerant compressor and the heating register. The process comprises the following steps:
    • Conducting refrigerant from the refrigerant compressor to the evaporator, so that this is acted upon with refrigerant, and up to the expansion element of the chiller branch;
    • if the temperature of the coolant is lower than the temperature of the refrigerant: repeated opening and closing of the expansion element associated with the chiller, such that downstream of the chiller from the low-pressure side connection between the evaporator and the refrigerant compressor, refrigerant sucked in is flushed out of the chiller.

Durch ein wiederholtes Öffnen und Schließen, das auch als getaktetes Öffnen/Schließen bezeichnet werden kann, ist es möglich, Kältemittel und im Kältemittel enthaltenes Öl zyklisch aus dem Chiller herauszuspülen, auch wenn der Chillerzweig während des betreffenden Betriebszustands der Kälteanlage nicht aktiv von Kältemittel durchströmt wird. Somit ist neben der maximalen Kältemittelmenge auch die optimale und erforderliche Ölmenge im Kältemittelkreislauf bzw. der Kälteanlage (System) aktiv, so dass ein Auslagern von Kältemittel/Öl in inaktive Bereiche, also nicht aktiv durchströmte Leitungssegmente bzw. -sektoren, vermieden werden kann. Ein getaktetes Öffnen/Schließen kann in einer für einen Spülprozess vorteilhaften Taktfrequenz erfolgen.Repeated opening and closing, which can also be referred to as clocked opening / closing, enables the refrigerant and oil contained in the refrigerant to be flushed out of the chiller cyclically, even if the chiller branch is not actively flowed through by refrigerant during the relevant operating state of the refrigeration system . Thus, in addition to the maximum amount of refrigerant, the optimal and required amount of oil in the refrigerant circuit or the refrigeration system (system) is active, so that the refrigerant / oil can be avoided in inactive areas, i.e. pipe segments or sectors through which there is no active flow. A clocked opening / closing can take place at a clock frequency that is advantageous for a flushing process.

Der wenigstens eine Verdampfer kann dabei ein die Kabinenluft konditionierender Wärmeübertrager sein. Der oder einer der Verdampfer kann aber auch als Wärmeübertrager dienen für den Betrieb einer Wärmepumpe, wie beispielsweise einer Luft-Wärmepumpe, zur Aufnahme von in Umgebungsluft gebundener Wärme. Dabei können sich, je nach Ausgestaltung und Topologie der Systeme bzw. Kälteanlage, die Positionen der jeweiligen Verdampfer eines AC-Betriebes bzw. eines Luft-Wärmepumpenbetriebes unterscheiden, nicht jedoch deren grundsätzliche Funktion im jeweiligen Betrieb.The at least one evaporator can be a heat exchanger that conditions the cabin air. The or one of the evaporators can also serve as a heat exchanger for operating a heat pump, such as an air heat pump, for absorbing heat bound in the ambient air. Depending on the design and topology of the systems or refrigeration system, the positions of the respective evaporators of an AC operation or an air heat pump operation may differ, but not their basic function in the respective operation.

Vorgeschlagen wird gemäß einem zweiten Aspekt, der auch ergänzend zu dem ersten Aspekt verstanden werden kann, ein Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage aufweist: einen Kältemittelverdichter, der mit einem Primärstrang verbindbar oder verbunden ist;

  • wenigstens einen Verdampfer, der im Primärstrang angeordnet ist;
  • einen Chiller, der in einem zum Verdampfer strömungstechnisch parallelen Chillerzweig angeordnet ist, wobei dem Chiller im Chillerzweig ein Expansionsorgan zugeordnet ist und wobei der Chiller mit einem von dem Kältemittelkreislauf gesonderten Kühlmittelkreislauf verbunden ist;
  • Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:
    • Leiten von Kältemittel vom Kältemittelverdichter zu dem Verdampfer, so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan des Chillerzweigs;
    • wenn die Temperatur des Kühlmittels tiefer ist als die Temperatur des Kältemittels: Schließen bzw. geschlossen Halten des dem Chiller zugeordneten Expansionsventils und Erwärmen des Kühlmittels im Chiller mittels des Kühlmittelkreislaufs auf eine Temperatur die größer ist die Temperatur des Kältemittels, derart dass im Chiller befindliches Kältemittel auf eine Temperatur-/Druckniveau gebracht wird, das eine Rückströmung von Kältemittel aus der niederdruckseitigen Verbindung zwischen Verdampfer und Kältemittelverdichter verhindert.
According to a second aspect, which can also be understood in addition to the first aspect, a method for operating a refrigeration system for a motor vehicle is proposed, the refrigeration system having: a refrigerant compressor which can be or is connected to a primary line;
  • at least one evaporator which is arranged in the primary line;
  • a chiller which is arranged in a chiller branch that is fluidically parallel to the evaporator, an expansion element being assigned to the chiller in the chiller branch and the chiller being connected to a coolant circuit separate from the refrigerant circuit;
  • The process comprises the following steps:
    • Conducting refrigerant from the refrigerant compressor to the evaporator, so that this is acted upon with refrigerant, and up to the expansion element of the chiller branch;
    • If the temperature of the coolant is lower than the temperature of the coolant: Close or keep the expansion valve assigned to the chiller closed and heat the coolant in the chiller by means of the coolant circuit to a temperature that is higher than the temperature of the coolant, so that the coolant in the chiller is released a temperature / pressure level is brought that prevents a backflow of refrigerant from the low-pressure side connection between the evaporator and the refrigerant compressor.

Durch das Schließen des Expansionsventils wird der Chiller nicht mehr aktiv von Kältemittel durchströmt. Entsprechend kann im Chiller befindliches Kältemittel mittels des wärmeren Kühlmittels wieder erwärmt und verdampft werden, so dass das Kältemittel aufgrund der sich ändernden Temperatur- und Druckverhältnisse nicht eingelagert wird und eine Rückströmung aus der niederdruckseitigen Verbindung zwischen Verdampfer und Kältemittelverdichter verhindert wird. Dieser Verfahrensschritt kann auch kombiniert werden mit dem oben beschriebenen wiederholten Öffnen und Schließen des Expansionsventils, insbesondere kann ein solches Öffnen/Schließen bzw. getaktetes Betätigen des Expansionsventils nach einer zwischenzeitlichen Erwärmung des Kältemittels (bei länger geschlossenem Expansionsventil) durchgeführt werden.When the expansion valve is closed, refrigerant is no longer actively flowing through the chiller. Correspondingly, the refrigerant in the chiller can be heated and evaporated again by means of the warmer coolant, so that the refrigerant is not stored due to the changing temperature and pressure conditions and a backflow from the low-pressure side connection between the evaporator and the refrigerant compressor is prevented. This process step can also be combined with the above-described repeated opening and closing of the expansion valve; in particular, such an opening / closing or clocked actuation of the expansion valve can be carried out after the refrigerant has been warmed up in the meantime (with the expansion valve closed for a longer period of time).

Bei dem Verfahren kann Kältemittel vom Kältemittelverdichter über einen eine Wärmequelle darstellenden Wärmeübertrager hin zu dem Verdampfer und/oder zu dem Chillerzweig geleitet werden. Ein solcher Wärmeübertrager kann als Kondensator oder Gaskühler ausgeführt sein, der Wärme an die Umgebung oder den Kabinenzuluftstrom in direkter oder indirekter Weise übertragen kann.In the method, refrigerant can be conducted from the refrigerant compressor to the evaporator and / or to the chiller branch via a heat exchanger representing a heat source. Such a heat exchanger can be designed as a condenser or gas cooler, which can transfer heat to the environment or the cabin supply air flow in a direct or indirect manner.

Es wird ferner eine Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen mit einem Kältemittelverdichter, der mit einem Primärstrang verbindbar oder verbunden ist;

  • wenigstens einem Verdampfer, der im Primärstrang angeordnet ist;
  • einem Chiller, der in einem zum Verdampfer strömungstechnisch parallelen Chillerzweig angeordnet ist, wobei dem Chiller im Chillerzweig ein Chiller-Expansionsorgan zugeordnet ist und wobei der Chiller mit einem von dem Kältemittelkreislauf gesonderten Kühlmittelkreislauf verbunden ist.
A refrigeration system for a motor vehicle is also proposed with a refrigerant compressor which can be or is connected to a primary line;
  • at least one evaporator which is arranged in the primary line;
  • a chiller which is arranged in a chiller branch fluidically parallel to the evaporator, a chiller expansion element being assigned to the chiller in the chiller branch and the chiller being connected to a coolant circuit separate from the refrigerant circuit.

Dabei ist vorgesehen, dass im Chillerstrang stromabwärts des Chillers und stromaufwärts eines Verbindungsknotens mit einer Niederdruckverbindung, die sich zwischen dem Verdampfer und dem Kältemittelverdichter erstreckt, ein Rückschlagventil angeordnet ist.It is provided that a check valve is arranged in the chiller line downstream of the chiller and upstream of a connection node with a low-pressure connection that extends between the evaporator and the refrigerant compressor.

Durch ein derartiges Rückschlagventil kann verhindert werden, dass Kältemittel bei nicht aktiv durchströmtem Chiller in den Chillerzweig angesogen und dort ausgelagert wird bzw. nach einer erfolgten Absaugung aus dem Chiller nicht mehr zurückströmen kannSuch a check valve can prevent refrigerant from being active when inactive flowed through chiller is sucked into the chiller branch and stored there or can no longer flow back after suction from the chiller

Bei der Kälteanlage kann stromabwärts des Verdampfers und stromaufwärts des Verbindungsknotens ein Rückschlagventil oder ein niederdruckseitiges Expansionsorgan angeordnet sein. Durch ein Rückschlagventil kann verhindert werden, dass Kältemittel bei nicht oder wenig aktiv durchströmtem Verdampfer, beispielsweise wenn der Kältemittelkreislauf vollständig über den Chiller geleitet wird, zurück in den Verdampfer gelangt und dort ausgelagert wird. Mittels eines optionalen Expansionsventils kann das System niederdruckseitig auf zwei Niederdrucklagen betrieben werden. Dabei kann der Verdampfer beispielsweise auf einem Verdampfer-Druckniveau betrieben werden, so dass die am Verdampfer anströmende Luft auf 2°C. oder mehr abgekühlt wird, um einem Vereisen des Verdampfers entgegenzuwirken.In the refrigeration system, a check valve or an expansion element on the low-pressure side can be arranged downstream of the evaporator and upstream of the connection node. A check valve can prevent refrigerant from getting back into the evaporator and being stored there when there is little or no active flow through the evaporator, for example when the refrigerant circuit is completely routed via the chiller. Using an optional expansion valve, the system can be operated on the low-pressure side in two low-pressure positions. The evaporator can, for example, be operated at an evaporator pressure level so that the air flowing into the evaporator is at 2 ° C. or more is cooled in order to counteract icing of the evaporator.

Bei der Kälteanlage kann ein Abschnitt des Chillerzweigs stromaufwärts des Verbindungsknotens ausgehend vom Verbindungsknoten und relativ zu der Niederdruckverbindung ansteigend ausgeführt sein. Durch eine derartige geneigte Ausgestaltung des Chillerzweigs kann eine schwerkraftunterstützte Ölauslagerung in den Chillerzweig verhindert werden.In the refrigeration system, a section of the chiller branch upstream of the connection node, starting from the connection node and rising relative to the low-pressure connection, can be designed. Such an inclined design of the chiller branch can prevent gravity-assisted oil storage in the chiller branch.

Dabei kann der ansteigende Abschnitt des Chillerzweigs bezogen auf eine gedachte Ebene, in der die Niederdruckverbindung verläuft, unter einem Winkel von 30° bis 90° relativ zu der gedachten Ebene nach oben vorstehen.The rising section of the chiller branch can project upwards at an angle of 30 ° to 90 ° relative to the imaginary plane in relation to an imaginary plane in which the low-pressure connection runs.

Die Kälteanlage kann wenigstens einen eine Wärmequelle darstellenden Wärmeübertrager aufweisen. Ein solcher Wärmeübertrager kann als Kondensator oder Gaskühler ausgeführt sein, der Wärme an die Umgebung oder den Kabinenzuluftstrom in direkter oder indirekter Weise übertragen kann.The refrigeration system can have at least one heat exchanger representing a heat source. Such a heat exchanger can be designed as a condenser or gas cooler, which can transfer heat to the environment or the cabin supply air flow in a direct or indirect manner.

Die Kälteanlage kann weiter aufweisen: einen Sekundärstrang, mit dem der Kältemittelverdichter verbindbar oder verbunden ist; einen Wärmeübertrager, insbesondere Heizregister, der im Sekundärstrang angeordnet ist; und ein zwischen dem Kältemittelverdichter und dem Wärmeübertrager angeordnetes Sekundärstrangventil.The refrigeration system can also have: a secondary line, to which the refrigerant compressor can be or is connected; a heat exchanger, in particular a heating register, which is arranged in the secondary branch; and a secondary branch valve arranged between the refrigerant compressor and the heat exchanger.

Die Kälteanlage mit einer oben beschriebenen Struktur bzw. einem oben beschriebenen Aufbau kann ferner dazu eingerichtet sein, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.The refrigeration system with a structure described above or a construction described above can also be set up to carry out the method described above.

Bei einer Ausführungsform der Kälteanlage mit Sekundärstrang und Wärmeübertrager (Heizregister) können die beiden oben beschriebenen Verfahren auch folgenden Schritt aufweisen: Öffnen des Sekundärstrangventils, so dass Kältemittel vom Kältemittelverdichter zu dem Heizregister und stromabwärts des Heizregisters zu dem Verdampfer und/oder zu dem Chillerzweig geleitet wird.In one embodiment of the refrigeration system with a secondary line and heat exchanger (heating register), the two methods described above can also have the following step: opening the secondary line valve so that refrigerant is conducted from the refrigerant compressor to the heating register and downstream of the heating register to the evaporator and / or to the chiller branch .

Ein Kraftfahrzeug kann mit einer solchen Kälteanlage ausgeführt sein.A motor vehicle can be designed with such a refrigeration system.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren. Dabei zeigt:

  • 1 ein schematisches und vereinfachtes Schaltbild einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug;
  • 2 ein schematisches und vereinfachtes Schaltbild einer modifizierten Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug;
  • 3 ein Flussdiagram einer beispielhaften Umsetzung des Nachheizverfahrens, insbesondere mittels der in den 1 und 2 beschriebenen Kälteanlage.
Further advantages and details of the invention emerge from the following description of embodiments with reference to the figures. It shows:
  • 1 a schematic and simplified circuit diagram of a refrigeration system for a motor vehicle;
  • 2 a schematic and simplified circuit diagram of a modified refrigeration system for a motor vehicle;
  • 3 a flowchart of an exemplary implementation of the post-heating process, in particular by means of the 1 and 2 described refrigeration system.

In 1 ist eine Ausführungsform einer Kälteanlage 10 für ein Kraftfahrzeug schematisch und vereinfacht dargestellt. Die Kälteanlage 10 umfasst einen Kältemittelkreislauf 11, der sowohl in einem Kälteanlagenbetrieb (kurz auch AC-Betrieb genannt), als auch in einem Wärmepumpenmodus betrieben werden kann. Die Kälteanlage 10 umfasst in der gezeigten Ausführungsform einen Kältemittelverdichter 12, einen äußeren Wärmeübertrager 18, einen optionalen inneren Wärmeübertrager 20, einen Verdampfer 22 und einen Akkumulator bzw. Kältemittelsammler 24. Der äußere Wärmeübertrager 18 kann als Kondensator oder Gaskühler ausgebildet sein.In 1 is an embodiment of a refrigeration system 10 for a motor vehicle shown schematically and simplified. The refrigeration system 10 includes a refrigerant circuit 11th , which can be operated both in a refrigeration system operation (also called AC operation for short) and in a heat pump mode. The refrigeration system 10 comprises in the embodiment shown a refrigerant compressor 12th , an external heat exchanger 18th , an optional internal heat exchanger 20th , a vaporizer 22nd and an accumulator or refrigerant collector 24 . The external heat exchanger 18th can be designed as a condenser or gas cooler.

Der Verdampfer 22 ist hier beispielhaft als Frontverdampfer für ein Fahrzeug gezeigt. Der Verdampfer 22 steht stellvertretend auch für weitere in einem Fahrzeug mögliche Verdampfer, wie beispielsweise Fondverdampfer, die strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet sein können. Mit anderen Worten umfasst die Kälteanlage 10 also wenigstens einen Verdampfer 22.The vaporizer 22nd is shown here as an example as a front evaporator for a vehicle. The vaporizer 22nd also represents other evaporators that are possible in a vehicle, such as rear evaporators, which can be arranged fluidically parallel to one another. In other words, the refrigeration system includes 10 so at least one vaporizer 22nd .

Stromabwärts des Verdichters 12 ist ein Absperrventil A4 angeordnet. Stromaufwärts des Verdampfers 22 ist ein Expansionsventil AE2 vorgesehen.Downstream of the compressor 12th is a shut-off valve A4 arranged. Upstream of the evaporator 22nd an expansion valve AE2 is provided.

Im Rahmen dieser Beschreibung wird in dem gesamten Kältemittelkreislauf 11 der Kälteanlage 10 der Abschnitt vom Verdichter 12 zum äußeren Wärmeübertrager 18, zum inneren Wärmeübertrager 20 und zum Verdampfer 22 als Primärstrang 14 bezeichnet.In the context of this description, in the entire refrigerant circuit 11th the refrigeration system 10 the section from the compressor 12th to the external heat exchanger 18th , to the internal heat exchanger 20th and to the evaporator 22nd as the primary strand 14th designated.

Die Kälteanlage 10 umfasst weiter ein Heizregister 26 (auch als Heizkondensator oder Heizgaskühler bezeichnet). Stromaufwärts des Heizregisters 26 ist ein Absperrventil A3,. stromabwärts des Heizregisters 26 ein Rückschlagventil R4 angeordnet.The refrigeration system 10 further comprises a heating register 26th (also known as heating condenser or heating gas cooler). Upstream of the heating register 26th is a shut-off valve A3 ,. downstream of the heating register 26th a check valve R4 arranged.

Im Rahmen dieser Beschreibung wird in dem gesamten Kältemittelkreislauf der Kälteanlage 10 der Abschnitt vom Verdichter 12 zum Heizregister 26, zum Rückschlagventil R4 als Sekundärstrang 16 bezeichnet. Der Sekundärstrang 16 umfasst einen Heizzweig, der sich von dem Absperrventil A3 über das Heizregister 26 zum Abzweig Ab4 erstreckt.In the context of this description, in the entire refrigerant circuit of the refrigeration system 10 the section from the compressor 12th to the heating register 26th , to the check valve R4 as a secondary strand 16 designated. The secondary strand 16 includes a heating branch extending from the shut-off valve A3 via the heating register 26th to branch Ab4.

Die Kälteanlage 10 umfasst einen weiteren Verdampfer bzw. Chiller 28. Der Chiller 28 ist strömungstechnisch parallel zum Verdampfer 22 vorgesehen. Der Chiller 28 kann beispielsweise zur Kühlung einer elektrischen Komponente des Fahrzeugs dienen, aber auch zur Realisierung einer Wasser-Wärmepumpenfunktion unter Nutzung der Abwärme von wenigstens einer elektrischen Komponente. Dem Chiller 28 ist stromaufwärts ein Expansionsventil AE1 vorgeschaltet.The refrigeration system 10 includes another evaporator or chiller 28 . The chiller 28 is fluidically parallel to the evaporator 22nd intended. The chiller 28 can be used, for example, to cool an electrical component of the vehicle, but also to implement a water heat pump function using the waste heat from at least one electrical component. The chiller 28 an expansion valve AE1 is connected upstream.

Niederdruckseitig erstreckt sich zwischen dem Chiller 28 und einem Abzweig Ab2 ein Chillerstrang 28.3. Der Chillerstrang 28.3 mündet bei der Abzweigung Ab2 in die niederdruckseitige Verbindung 22.2, die sich zwischen dem Verdampfer 22 und dem Kältemittelverdichter 12 erstreckt. In der hier dargestellten Ausführungsform mit einem Niederdruck-Kältemittelsammler 24 ist der Abzweig Ab2 zwischen dem Verdampfer 22 und dem Niederdruck-Kältemittelsammler 24 angeordnet.The low-pressure side extends between the chiller 28 and a branch Ab2 a chiller line 28.3 . The chiller strand 28.3 opens into the connection on the low pressure side at junction Ab2 22.2 that are between the evaporator 22nd and the refrigerant compressor 12th extends. In the embodiment shown here with a low-pressure refrigerant collector 24 is branch Ab2 between the evaporator 22nd and the low pressure refrigerant receiver 24 arranged.

Um in dem Chillerstrang 28.3 ein Rückströmen von Kältemittel aus der niederdruckseitigen Verbindung 22.2 zu verhindern, ist in dem Chillerstrang 28.1 ein Rückschlagventil R5 angeordnet. Das Rückschlagventil R5 kann dabei bezogen auf die Länge des Chillerstrangs 28.3 näher an dem Abzweig Ab2 als am Chiller 28 angeordnet sein. Insbesondere kann das Rückschlagventil R5 möglichst nahe bei dem Abzweig Ab2 angeordnet sein, beispielsweise wenige Zentimeter, insbesondere etwa 2cm bis 15cm von dem Abzweig Ab2 entfernt.To in the Chillerstrang 28.3 a backflow of refrigerant from the connection on the low pressure side 22.2 to prevent is in the chiller line 28.1 a check valve R5 arranged. The check valve R5 can be based on the length of the chiller line 28.3 closer to branch Ab2 than to the chiller 28 be arranged. In particular, the check valve R5 be arranged as close as possible to the branch Ab2, for example a few centimeters, in particular about 2 cm to 15 cm away from the branch Ab2.

Ein Abschnitt 28.4 des Chillerstrangs 28.3 kann stromaufwärts der Abzweigung Ab2 ausgehend von der Abzweigung Ab2 und relativ zu der Niederdruckverbindung 22.2 ansteigend ausgeführt sein. Dabei kann der ansteigende Abschnitt 28.4 des Chillerstrangs 28.3 bezogen auf eine gedachte Ebene, in der die Niederdruckverbindung 22.2 verläuft, unter einem Winkel von 30° bis 90° relativ zu der gedachten Ebene nach oben vorstehen.A section 28.4 of the chiller line 28.3 can upstream of the branch Ab2 starting from the branch Ab2 and relative to the low-pressure connection 22.2 be executed rising. The ascending section 28.4 of the chiller line 28.3 based on an imaginary plane in which the low-pressure connection 22.2 extends, protrude upwards at an angle of 30 ° to 90 ° relative to the imaginary plane.

Es wird darauf hingewiesen, dass bei einem ansteigenden Abschnitt 28.4 im Chillerstrang 28.3 das Rückschlagventil R5 auch weggelassen werden kann. It should be noted that in the case of an ascending section 28.4 in the chiller line 28.3 the check valve R5 can also be omitted.

Insoweit stellt der ansteigende Abschnitt 28.4 im Chillerstrang 28.3 auch einen selbstständigen Aspekt der vorliegenden Anmeldung dar.In this respect, the ascending section represents 28.4 in the chiller line 28.3 also represent an independent aspect of the present application.

Stromabwärts des Verdampfers 22 und stromaufwärts des Verbindungsknotens Ab2 kann in der Verbindung 22.2 ein Rückschlagventil R1 vorgesehen sein. Alternativ kann anstatt des Rückschlagventils R1 ein niederdruckseitiges Expansionsorgan AE5 angeordnet ist. Das Rückschlagventil R1 und das Expansionsventil AE5 sind daher in der 1 gestrichelt dargestellt, weil sie jeweils eine optionale Ausgestaltung darstellen.Downstream of the evaporator 22nd and upstream of the connection node Ab2 can be in the connection 22.2 a check valve R1 be provided. Alternatively, instead of the check valve R1 a low-pressure side expansion element AE5 is arranged. The check valve R1 and the expansion valve AE5 are therefore in the 1 shown in dashed lines because they each represent an optional configuration.

Durch das Rückschlagventil R5 kann verhindert werden, dass Kältemittel in der Regel bei nicht aktiv durchströmtem Verdampfer 22, beispielsweise wenn der Kältemittelkreislauf 11 vollständig über den Chiller 28 geleitet wird, zurück in den Verdampfer 22 gelangt und dort ausgelagert wird. Mittels eines optionalen Expansionsventils AE5 kann das System niederdruckseitig auf zwei Niederdrucklagen betrieben werden. Dabei kann der Verdampfer 22 beispielsweise auf einem Verdampfer-Druckniveau betrieben werden, so dass die am Verdampfer 22 anströmende Luft auf 2°C. oder mehr abgekühlt wird, um einem Vereisen des Verdampfers 22 im Rahmen eines Entfeuchtungsbetriebs entgegenzuwirken.Through the check valve R5 it can be prevented that refrigerant is usually not actively flowing through the evaporator 22nd , for example when the refrigerant circuit 11th completely through the chiller 28 back into the evaporator 22nd arrives and is outsourced there. Using an optional expansion valve AE5, the system can be operated on the low-pressure side in two low-pressure positions. The evaporator can 22nd for example, operated at an evaporator pressure level, so that on the evaporator 22nd incoming air to 2 ° C. or more is cooled to prevent the evaporator from icing up 22nd to counteract this as part of a dehumidification operation.

In 2 ist eine im Vergleich zur 1 modifizierte Ausführungsform einer Kälteanlage 10 für ein Kraftfahrzeug schematisch und vereinfacht dargestellt. Insbesondere ist der äußere Wärmeübertrager 18 in der dargestellten Ausführungsform bidirektional durchströmbar. Anders als in der Ausführungsform der 1 ist stromabwärts des Heizregisters 26 ein Absperrventil A1 angeordnet. Das Absperrventil A1 ist zwischen einem Abzweig Ab4 und dem Abzweig Ab1 angeordnet. Ferner ist stromabwärts des Heizregisters 26 ein Expansionsventil AE4 angeordnet.In 2 is a compared to 1 modified embodiment of a refrigeration system 10 for a motor vehicle shown schematically and simplified. In particular, the external heat exchanger 18th bidirectional flow in the embodiment shown. Unlike in the embodiment of the 1 is downstream of the heating register 26th a shut-off valve A1 arranged. The shut-off valve A1 is arranged between a branch Ab4 and the branch Ab1. Further is downstream of the heating register 26th an expansion valve AE4 is arranged.

Weiter umfasst der Sekundärstrang 16 einen Nachheizzweig bzw. Reheat-Zweig 16.2, der stromaufwärts mit dem Heizregister 26 und stromabwärts mit dem äußeren Wärmeübertrager 18 fluidverbindbar ist. Dabei mündet der Sekundärstrang 16 bzw. der Reheat-Zweig 16.2 bei einem Abzweigpunkt Ab6 in den Primärstrang 14.The secondary strand also includes 16 a reheating branch 16.2 , the one upstream with the heating coil 26th and downstream with the external heat exchanger 18th is fluid connectable. The secondary line ends here 16 or the reheat branch 16.2 at a branch point Ab6 in the primary line 14th .

Das oben zur 1 Gesagte in Bezug auf den Chillerstrang 28.1 mit Rückschlagventil R5 und/oder mit ansteigendem Abschnitt 28.3 ist auch für die Ausführungsform der 2 anwendbar und es wird auf die entsprechenden Textpassagen zur 1 verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden. Das Gleiche gilt im Übrigen auch für das Rückschlagventil R1 bzw. das Expansionsventil AE5 in der Verbindung 22.2.The above for the 1 Said in relation to the chiller line 28.1 with check valve R5 and / or with a rising section 28.3 is also applicable to the embodiment of the 2 applicable and it is referred to the corresponding text passages 1 referenced to avoid repetition. The same also applies to the check valve R1 or the expansion valve AE5 in the connection 22.2 .

Es wird generell darauf hingewiesen, dass in den 1 und 2 mehrere Sensoren dargestellt sind, die üblicherweise mit pTX (X = 1....n) bezeichnet sind. Die Sensoren pTX dienen der Erfassung von Druck oder/und Temperatur des Kältemittels. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Sensoren pTX (X= 1....n) bzw. deren Anordnung in allen Figuren nur beispielhaft gezeigt ist. Eine Kälteanlage 10 gemäß der 1 bis 2 kann auch weniger oder mehr Sensoren aufweisen. In den gezeigten Beispielen sind als Sensoren kombinierte Druck-/Temperatursensoren pTX gezeigt. Es ist aber genauso denkbar, dass voneinander getrennte und separat ausgeführte Sensoren für die Messung von Druck bzw. Temperatur eingesetzt werden und ggf. auch räumlich voneinander getrennt entlang den Kältemittelleitungen angeordnet sind. Allerdings kann jeder in der Beschreibung explizit genannte oder/und in den Figuren explizit gezeigte Sensor pTX als gegebenenfalls relevanter Teil des Kältemittelkreislaufs verstanden und bei Bedarf beansprucht werden, insbesondere um die Struktur der Kälteanlage 10 bedarfsweise genauer zu beschreiben.It is generally pointed out that in the 1 and 2 several sensors are shown, which are usually designated with pTX (X = 1 .... n). The pTX sensors are used to record the pressure and / or temperature of the refrigerant. It should be noted that the number of sensors pTX (X = 1... N) or their arrangement is only shown as an example in all figures. A refrigeration system 10 according to the 1 until 2 can also have fewer or more sensors. In the examples shown, combined pressure / temperature sensors pTX are shown as sensors. However, it is just as conceivable that sensors which are separate from one another and are designed separately are used for measuring pressure or temperature and, if necessary, are also arranged spatially separated from one another along the refrigerant lines. However, each sensor pTX explicitly mentioned in the description and / or explicitly shown in the figures can be understood as a possibly relevant part of the refrigerant circuit and, if necessary, claimed, in particular about the structure of the refrigeration system 10 to be described in more detail if necessary.

Ferner wird darauf hingewiesen, dass in den 1 und 2 mehrere Abzweige bzw. Knoten mit AbY (Y = 1...n) gezeigt sind, von denen nicht jeder explizit beschrieben ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl an Abzweigen AbY (Y = 1 ... n) bzw. deren Anordnung in allen Figuren nur beispielhaft gezeigt ist. Eine Kälteanlage 10 gemäß den 1 bis 2 kann auch weniger oder mehr Abzweige aufweisen. Allerdings kann jeder in der Beschreibung explizit genannte oder/und in den Figuren explizit gezeigte Abzweig AbY als gegebenenfalls relevanter Teil der Topologie des Kältemittelkreislaufs verstanden und bei Bedarf beansprucht werden, insbesondere um die Struktur der Kälteanlage 10 bedarfsweise genauer zu beschreiben.It should also be noted that in the 1 and 2 several branches or nodes with AbY (Y = 1 ... n) are shown, not each of which is explicitly described. It should be noted that the number of branches AbY (Y = 1... N) or their arrangement is only shown as an example in all figures. A refrigeration system 10 according to the 1 until 2 can also have fewer or more branches. However, each branch AbY explicitly mentioned in the description and / or explicitly shown in the figures can be understood as a possibly relevant part of the topology of the refrigerant circuit and claimed if necessary, in particular about the structure of the refrigeration system 10 to be described in more detail if necessary.

Die Kälteanlage 10 kann in unterschiedlichen Modi betrieben werden, die nachfolgend kurz beschrieben werden.The refrigeration system 10 can be operated in different modes, which are briefly described below.

Im AC-Betrieb des Kältemittelkreislaufs 11 strömt das auf Hochdruck verdichtete Kältemittel ausgehend von dem Kältemittelverdichter 12 bei offenem Absperrventil A4 in den äußeren Wärmeübertrager 18. Von dort strömt es zu dem Hochdruckabschnitt des inneren Wärmeübertragers 20 und dem vollständig geöffneten Expansionsventil AE3. Über einen Abzweigpunkt Ab1 kann das Kältemittel zum Expansionsventil AE2 und in den Innenraum-Verdampfer 22 strömen (Verdampferabschnitt 22.1). Parallel oder alternativ kann das Kältemittel über einen Abzweigpunkt Ab8 und das Expansionsventil AE1 in den Chiller 28 strömen (Chillerabschnitt 28.1). Aus dem Verdampfer 22 oder/und dem Chiller 28 strömt das Kältemittel niederdruckseitig in den Sammler 24 und durch den Niederdruckabschnitt des inneren Wärmeübertragers 20 zurück zum Verdichter 12.In AC operation of the refrigerant circuit 11th the refrigerant, which has been compressed to high pressure, flows from the refrigerant compressor 12th with the shut-off valve open A4 in the external heat exchanger 18th . From there it flows to the high pressure section of the internal heat exchanger 20th and the fully open expansion valve AE3. Via a branch point Ab1, the refrigerant can flow to the expansion valve AE2 and into the interior evaporator 22nd flow (evaporator section 22.1 ). In parallel or alternatively, the refrigerant can enter the chiller via a branch point Ab8 and the expansion valve AE1 28 flow (chiller section 28.1 ). From the vaporizer 22nd or / and the chiller 28 the refrigerant flows into the collector on the low-pressure side 24 and through the low pressure section of the internal heat exchanger 20th back to the compressor 12th .

In dem AC-Betrieb ist der Heizzweig 16.1 bzw. der Sekundärstrang 16 mittels des Absperrventils A3 abgesperrt, so dass heißes Kältemittel nicht durch das Heizregister 26 strömen kann. Zur Rückholung von Kältemittel aus dem inaktiven Heizzweig 16.1 kann das als Absperrventil ausgebildete Absperrorgan A5 geöffnet werden, so dass das Kältemittel über das Absperrorgan A5 und das Rückschlagventil R2, bei gleichzeitig geschlossenem Absperrorgan A2, in Richtung des Sammlers 24 strömen kann.The heating branch is in AC operation 16.1 or the secondary line 16 by means of the shut-off valve A3 shut off so that hot refrigerant cannot pass through the heating element 26th can flow. To retrieve refrigerant from the inactive heating branch 16.1 can be designed as a shut-off valve A5 opened so that the refrigerant passes through the shut-off element A5 and the check valve R2 , with the shut-off element closed at the same time A2 , towards the collector 24 can flow.

Im Heizbetrieb des Kältemittelkreislaufs 11 wird das Absperrventil A4 geschlossen und das Absperrventil A3 geöffnet, so dass heißes Kältemittel in den Heizzweig 16.1 strömen kann.In heating mode of the refrigerant circuit 11th becomes the shut-off valve A4 closed and the shut-off valve A3 opened so that hot refrigerant in the heating branch 16.1 can flow.

Zur Durchführung der Heizfunktion mittels des Chillers 28 zur Realisierung eines Wasser-Wärmepumpenbetriebs strömt das mittels des Kältemittelverdichters 12 verdichtete Kältemittel über das geöffnete Absperrventil A3 in das Heizregister 26 . Am Heizregister 26 wird Wärme an einen in den Fahrzeuginnenraum geführten Zuluftstrom abgegeben. Das Kältemittel strömt anschließend über das geöffnete Absperrventil A1 und den Abzweigpunkt Ab1. Es wird mittels des Expansionsventils AE1 in den Chiller 28 zur Aufnahme von Abwärme der in einem Kühlmittelkreislauf 28.2 angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Komponenten entspannt. Bei dieser Heizfunktion sind die Expansionsventile AE3 und AE4 geschlossen, das Absperrventil A5 geschlossen und das Absperrventil A2 geöffnet. Dabei kann über das Absperrventil A2 im Wasser-Wärmepumpenbetrieb ausgelagertes Kältemittel aus einem Bidirektionalzweig 14.1 bzw. dem Primärstrang 14 abgesaugt und über das Rückschlagventil R2 dem Sammler 24 zugeführt werden.To carry out the heating function using the chiller 28 to implement a water heat pump operation, this flows by means of the refrigerant compressor 12th compressed refrigerant via the open shut-off valve A3 in the heating register 26th . On the heating register 26th heat is given off to a supply air flow directed into the vehicle interior. The refrigerant then flows through the open shut-off valve A1 and the branch point Ab1. It is fed into the chiller by means of the expansion valve AE1 28 for absorbing waste heat in a coolant circuit 28.2 arranged electrical and / or electronic components relaxed. With this heating function, the expansion valves AE3 and AE4 are closed, the shut-off valve A5 closed and the shut-off valve A2 open. You can use the shut-off valve A2 Refrigerant outsourced in water heat pump operation from a bidirectional branch 14.1 or the primary line 14th sucked off and through the check valve R2 the collector 24 are fed.

Zur Durchführung der Heizfunktion mittels des äußeren Wärmeübertragers 18 als Wärmepumpenverdampfer strömt das mittels des Kältemittelverdichters 12 verdichtete Kältemittel über das geöffnete Absperrventil A3 zur Abgabe von Wärme an einen Zuluftstrom in das Heizregister 26. Anschließend wird es über das geöffnete Absperrventil A1 mittels des Expansionsventils AE3 in den äußeren Wärmeübertrager 18 zur Aufnahme von Wärme aus der Umgebungsluft entspannt. Danach strömt das Kältemittel über einen Wärmepumpenrückführzweig 15 zum Sammler 24 und zurück zum Kältemittelverdichter 12. Die Expansionsventile AE1, AE2 und AE4 bleiben dabei, ebenso wie das Absperrventil A5, geschlossen.To carry out the heating function by means of the external heat exchanger 18th as a heat pump evaporator, it flows by means of the refrigerant compressor 12th compressed refrigerant via the open shut-off valve A3 for the transfer of heat to a supply air flow in the heating register 26th . Then it is over the open shut-off valve A1 into the external heat exchanger by means of the expansion valve AE3 18th relaxed to absorb heat from the ambient air. The refrigerant then flows through a heat pump return branch 15th to the collector 24 and back to the refrigerant compressor 12th . The expansion valves AE1, AE2 and AE4 remain, as does the shut-off valve A5 , closed.

Eine indirekte Dreiecksschaltung kann dadurch realisiert werden, dass bei geöffnetem Absperrventil A1 das von dem Kältemittelverdichter 12 verdichtete Kältemittel mittels des Expansionsventils AE1 in den Chiller 28 entspannt wird, wobei gleichzeitig kühlmittelseitig, also in dem Kühlmittelkreislauf 28.2 kein Massenstrom erzeugt wird, also bspw. das als Kühlmittel verwendete Fluid, wie etwa Wasser oder Wasser-Glykol-Gemisch, auf der Kühlmittelseite des Chillers 28 stehen bleibt bzw. der Chiller 28 nicht aktiv von Kühlmittel durchströmt wird. Die Expansionsventile AE2, AE3 und AE4 bleiben bei dieser Schaltvariante geschlossen.An indirect delta connection can be implemented when the Shut-off valve A1 that from the refrigerant compressor 12th compressed refrigerant into the chiller by means of the expansion valve AE1 28 is relaxed, at the same time the coolant side, so in the coolant circuit 28.2 no mass flow is generated, for example the fluid used as a coolant, such as water or a water-glycol mixture, on the coolant side of the chiller 28 stops or the chiller 28 is not actively flowed through by coolant. The expansion valves AE2, AE3 and AE4 remain closed with this switching variant.

Bei einem Nachheiz- bzw.- Reheat-Betrieb wird der in den Fahrzeuginnenraum zugeführte Zuluftstrom mittels des Verdampfers 22 zunächst gekühlt und damit entfeuchtet. Mit der auf das Kältemittel durch Verdampfung und Entfeuchtung übertragenen Wärme sowie der dem Kältemittel über den Verdichter 12 zugeführten Wärme kann der Zuluftstrom L mittels des Heizregisters 26 vollständig oder zumindest teilweise wieder erwärmt werden.In the case of post-heating or reheat operation, the supply air flow fed into the vehicle interior is removed by means of the evaporator 22nd initially cooled and thus dehumidified. With the heat transferred to the refrigerant through evaporation and dehumidification and that of the refrigerant via the compressor 12th supplied heat can the supply air flow L by means of the heating register 26th completely or at least partially reheated.

3 zeigt vereinfacht und schematisch ein Verfahren 500 zum Betreiben einer Kälteanlage 10 der 1 und 2, wobei das Verfahren dahingehend ausgelegt ist, dass Rückströmungen von Kältemittel in den Chiller 28 verhindert sind. 3 shows a method in a simplified and schematic manner 500 for operating a refrigeration system 10 the 1 and 2 , wherein the method is designed in such a way that backflows of refrigerant into the chiller 28 are prevented.

Bei dem Verfahren 500 wird in einem ersten Schritt S501 in einen der oben beschriebenen (Nach-)Heiz- bzw.- Wärmepumpenbetriebe, insbesondere den Luft-Wärmepumpenbetrieb, umgeschaltet. Hierzu wird gemäß dem Schritt S502 Kältemittel vom Kältemittelverdichter 12 zu dem Verdampfer 22 und zu dem Chillerzweig 28.1 bzw. 28.3 geleitet . In einem AC-Betrieb kann dabei das Primärstrangventil A4 geöffnet und das Sekundärstrangventil A3 geschlossen sein. Alternativ kann in diesem Schritt beispielsweise auch das Sekundärstrangventil A3 geöffnet werden und das Primärstrangventil A4 geschlossen sein, so dass Kältemittel vom Kältemittelverdichter 12 zu dem Heizregister 26 und stromabwärts des Heizregisters 26 zu dem Verdampfer 22 und zu dem Chillerzweig 28.1 bzw. 28.3 geleitet wird.In the process 500 is in a first step S501 switched to one of the (post) heating or heat pump operations described above, in particular air / heat pump operation. To do this, according to step S502 Refrigerant from the refrigerant compressor 12th to the evaporator 22nd and to the chiller branch 28.1 or. 28.3 directed. In AC operation, the primary branch valve A4 opened and the secondary branch valve A3 be closed. Alternatively, for example, the secondary branch valve can also be used in this step A3 are opened and the primary branch valve A4 be closed so that refrigerant from the refrigerant compressor 12th to the heating register 26th and downstream of the heating register 26th to the evaporator 22nd and to the chiller branch 28.1 or. 28.3 is directed.

In Schritt S503 wird geprüft, ob die Temperatur Tkühl des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf 28.2 tiefer ist als die Temperatur Tkälte des Kältemittels im Chiller 28, wobei dieser Wert über den erfassten Niederdruck bestimmt oder abgeschätzt wird. Ist die Bedingung in S503 erfüllt, wird in Schritt S504 ein wiederholtes Öffnen und Schließen des dem Chiller 28 zugeordneten Expansionsventils AE1 durchgeführt, derart dass stromabwärts des Chillers 28 aus der niederdruckseitigen Verbindung 22.2 zwischen Verdampfer 22 und Kältemittelverdichter 12 angesaugtes Kältemittel aus dem Chiller 28 gespült wird. Ist die Bedingung in S503 nicht erfüllt, wird das bis dahin durchgeführte Betriebsverfahren beibehalten, wobei die Bedingung in S503 wiederholt überprüft wird.In step S503 it is checked whether the temperature Tcool of the coolant in the coolant circuit 28.2 is lower than the temperature Tcold of the refrigerant in the chiller 28 , whereby this value is determined or estimated via the recorded low pressure. If the condition in S503 is met, step S504 repeated opening and closing of the chiller 28 assigned expansion valve AE1 carried out in such a way that downstream of the chiller 28 from the connection on the low pressure side 22.2 between evaporator 22nd and refrigeration compressors 12th refrigerant drawn in from the chiller 28 is rinsed. If the condition in S503 is not met, the operating method carried out up to that point is retained, the condition being repeatedly checked in S503.

Ist die Bedingung in S503 erfüllt kann alternativ oder ergänzend auch ein Schritt S505 durchgeführt werden. Dabei wird das Expansionsventil AE1 geschlossen oder geschlossen gehalten und das Kühlmittel im Chiller 28 wird mittels des Kühlmittelkreislaufs 28.1 (Abwärme einer elektrischen Antriebskomponente) auf eine Temperatur Tkühl die größer ist als die Temperatur Tkälte des Kältemittels, wobei dieser Wert über den per Sensorik erfassten Niederdruck bestimmt oder abgeschätzt wird, derart dass im Chiller 28 befindliches Kältemittel auf ein Temperatur-/Druckniveau gebracht wird, das eine Rückströmung von Kältemittel aus der niederdruckseitigen Verbindung 22.2 zwischen Verdampfer 22 und Kältemittelverdichter 12 verhindert.If the condition in S503 is met, a step can alternatively or additionally be carried out S505 be performed. The expansion valve AE1 is closed or kept closed and the coolant in the chiller 28 is by means of the coolant circuit 28.1 (Waste heat from an electrical drive component) to a temperature Tcool which is greater than the temperature Tcold of the refrigerant, this value being determined or estimated via the low pressure detected by sensors, so that in the chiller 28 located refrigerant is brought to a temperature / pressure level that a return flow of refrigerant from the low-pressure side connection 22.2 between evaporator 22nd and refrigeration compressors 12th prevented.

Dieser Verfahrensschritt S505 kann auch kombiniert werden mit dem oben beschriebenen wiederholten Öffnen und Schließen (S504) des Expansionsventils AE1, insbesondere kann ein solches Öffnen/Schließen bzw. getaktetes Betätigen des Expansionsventils AE1 nach einer zwischenzeitlichen Erwärmung des Kältemittels (bei länger geschlossenem Expansionsventil) durchgeführt werden. Die Kombination von S505 und S504 ist durch den gestrichelten Verbindungspfeil in 3 illustriert.This procedural step S505 can also be combined with the repeated opening and closing described above ( S504 ) of the expansion valve AE1; in particular, such an opening / closing or clocked actuation of the expansion valve AE1 can be carried out after the refrigerant has been warmed up in the meantime (with the expansion valve closed for a longer period of time). The combination of S505 and S504 is indicated by the dashed connecting arrow in 3 illustrated.

Das Verfahren 500 kann für beide hier in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen von Kälteanlagen 10 durchgeführt werden. Bei der Kälteanlage 10 der 1 ist dann beispielsweise der Verdampfer 22 einbezogen. Bei der Kälteanlage 10 der 2 ist in einem Luftwärmepumpen-Betrieb der äußere Wärmeübertrager 18 als Verdampfer einbezogen, der bei einer entsprechenden Verschaltung (A1, AE3, A2 geöffnet, AE1, AE2, AE4 geschlossen) gemäß der oben bereits beschriebenen Heizfunktion mittels des äußeren Wärmeübertragers 18 als Wärmepumpenverdampfer strömungstechnisch parallel zu dem Chiller 28 angeordnet ist. Natürlich ist auch mit der Kälteanlage 10 der 2 eine Verschaltung möglich, bei der der Verdampfer 22 beim dem durchzuführenden Verfahren 500 einbezogen ist.The procedure 500 can for both here in the 1 and 2 shown embodiments of refrigeration systems 10 be performed. With the refrigeration system 10 the 1 is then for example the evaporator 22nd included. With the refrigeration system 10 the 2 is the external heat exchanger in an air source heat pump 18th included as an evaporator, which with a corresponding interconnection ( A1 , AE3, A2 open, AE1, AE2, AE4 closed) according to the heating function already described above using the external heat exchanger 18th as a heat pump evaporator fluidically parallel to the chiller 28 is arranged. Of course it is also with the refrigeration system 10 the 2 an interconnection is possible in which the evaporator 22nd the procedure to be carried out 500 is included.

Selbstverständlich kann das in 3 vereinfacht gezeigte Verfahren auch aufgrund weiterer Systembedingungen, die hier nicht im Einzelnen gezeigt sind, unterbrochen bzw. gestoppt werden. Insoweit zeigt die 3 lediglich einen kleinen Ausschnitt aus einem umfangreichen Gesamtbetriebsverfahren.Of course, this can be done in 3 Methods shown in a simplified manner can also be interrupted or stopped due to further system conditions that are not shown in detail here. To that extent shows 3 only a small excerpt from an extensive overall operating procedure.

Es wird zusammenfassend darauf hingewiesen, dass der hier ausgeführte und beschriebene Erfindungsgedanke zur

  • - Vermeidung einer Kältemittelumverlagerung
  • - Ölauslagerungung
  • - Kältemittelrückholung und
  • - Ölspülung
für jedes System anwendbar ist, unabhängig davon, ob es sich um eine Kälteanlage mit bzw. ohne Wärmepumpenfunktion handelt. Insbesondere wird darauf hingewiesen, dass das Verfahren auch für Systemabschnitte anwendbar ist, die ihrerseits inaktiv sind und auf einem Niederdruckniveau in ihrem passiven Zustand eingestellt sind. Daher ist der hier beispielhaft für den Chiller beschriebene Anwendungsfall bzw. das für den Chiller bereitgestellte Verfahren auch auf weitere bzw. andere Komponenten und Systemabschnitte übertragbar. Die herangezogene Systemtopologie ist eine beispielhafte Darstellung eines Anwendungsfalles, der sich besonders geeignet zur Beschreibung der Problematik sowie einer daran gekoppelten Lösungsmethodik zeigt.In summary, it is pointed out that the inventive concept carried out and described here for
  • - Avoidance of refrigerant relocation
  • - Oil storage
  • - refrigerant recovery and
  • - oil flushing
can be used for every system, regardless of whether it is a refrigeration system with or without a heat pump function. In particular, it should be pointed out that the method can also be used for system sections which are themselves inactive and are set in their passive state at a low pressure level. Therefore, the application described here as an example for the chiller or the method provided for the chiller can also be transferred to further or other components and system sections. The system topology used is an exemplary representation of an application that is particularly suitable for describing the problem and a solution methodology coupled to it.

Maßgeblich für eine Umverlagerung von Kältemittel ist in allen Fällen, dass in inaktiven Systemabschnitten niedrigere Mediumstemperaturen anliegen als in den aktiven Systemabschnitten. Das den inaktiven Wärmeübertrager durch- bzw. anströmende Medium ist im Vergleich zu dem sich im aktiven Systemabschnitt einstellenden bzw. eingestellten Verdampfungsdruck und der daraus resultierenden bzw. der korrespondierenden Verdampfungstemperatur niedriger und unterstützt auf diese Weise ein Einströmen und Auskondensieren von Kältemittel in den inaktiven Systemabschnitt. Dies kann mit den beschriebenen strukturellen (Ventil) und verfahrensgebundenen Lösungen eingeschränkt und unterbunden werden.In all cases, it is decisive for the relocation of refrigerant that the medium temperatures are lower in inactive system sections than in the active system sections. The medium flowing through or towards the inactive heat exchanger is lower than the evaporation pressure that is established or set in the active system section and the resulting or the corresponding evaporation temperature and in this way supports the inflow and condensation of refrigerant into the inactive system section. This can be restricted and prevented with the structural (valve) and procedural solutions described.

Ganz allgemein kann der Erfindungsgedanke somit auch als Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage für ein Kraftfahrzeug beschreiben werden, wobei in einem niederdruckseitigen Zweig, der einen Wärmeübertrager aufweist, in einem inaktiven Zustand ein dem Wärmeübertrager zugeordnetes Expansionsorgan wiederholt geöffnet und geschlossen wird, derart dass stromabwärts des Wärmeübertragers angesaugtes Kältemittel aus dem Wärmeübertrager gespült wird. Alternativ oder ergänzend kann bei dem Verfahren Kältemittel, das in dem Wärmeübertrager ausgelagert ist, erwärmt und ausverdampft werden, beispielsweise durch ein anderes, den Wärmeübertrager beaufschlagendes oder durchströmendes Medium, wobei das im Wärmeübertrager befindliche Kältemittel auf ein Temperatur-/Druckniveau gebracht wird, das eine Rückströmung von Kältemittel verhindert. Damit liegt anstelle einer hochdichten Flüssigkeitsphase eine minderdichte Gasphase vor.In general, the concept of the invention can thus also be described as a method for operating a refrigeration system for a motor vehicle, with an expansion element assigned to the heat exchanger being repeatedly opened and closed in a low-pressure branch that has a heat exchanger in an inactive state, so that downstream of the heat exchanger sucked in refrigerant is flushed out of the heat exchanger. As an alternative or in addition, in the method, refrigerant that is stored in the heat exchanger can be heated and evaporated, for example by another medium that acts on or flows through the heat exchanger, with the refrigerant in the heat exchanger being brought to a temperature / pressure level that is one Prevents refrigerant from flowing back. This means that instead of a highly dense liquid phase, there is a less dense gas phase.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102018209769 A1 [0002]DE 102018209769 A1 [0002]
  • DE 102011118162 A1 [0003]DE 102011118162 A1 [0003]
  • DE 102012108731 A1 [0004]DE 102012108731 A1 [0004]
  • WO 2010/003484 A1 [0004]WO 2010/003484 A1 [0004]

Claims (11)

Verfahren (500) zum Betreiben einer Kälteanlage (10) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage (10) aufweist: einen Kältemittelverdichter (12), der mit einem Primärstrang (14) verbindbar oder verbunden ist; wenigstens einen Verdampfer (18, 22), der im Primärstrang (14) angeordnet ist; einen Chiller (28), der in einem zum Verdampfer (18, 22) strömungstechnisch parallelen Chillerzweig (28.1, 28.3) angeordnet ist, wobei dem Chiller (28) im Chillerzweig (28.1) ein Expansionsorgan (AE1) zugeordnet ist und wobei der Chiller (28) mit einem von dem Kältemittelkreislauf (11) gesonderten Kühlmittelkreislauf (28.2) verbunden ist; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Leiten von Kältemittel vom Kältemittelverdichter (12) zu dem Verdampfer (18, 22), so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan (AE1) des Chillerzweigs (28.1); wenn die Temperatur (Tkühl) des Kühlmittels tiefer ist als die Temperatur des Kältemittels (Tkälte) (S503): wiederholtes Öffnen und Schließen (S504) des dem Chiller (28) zugeordneten Expansionsorgans (AE1), derart dass stromabwärts des Chillers (28) aus der niederdruckseitigen Verbindung (22.2) zwischen Verdampfer (22) und Kältemittelverdichter (12) angesaugtes Kältemittel aus dem Chiller (28) gespült wird.Method (500) for operating a refrigeration system (10) for a motor vehicle, the refrigeration system (10) having: a refrigerant compressor (12) which can be or is connected to a primary branch (14); at least one evaporator (18, 22) which is arranged in the primary line (14); a chiller (28) which is arranged in a chiller branch (28.1, 28.3) which is fluidically parallel to the evaporator (18, 22), the chiller (28) being assigned an expansion element (AE1) in the chiller branch (28.1) and the chiller ( 28) is connected to a coolant circuit (28.2) separate from the refrigerant circuit (11); the method comprising the steps of: Conducting refrigerant from the refrigerant compressor (12) to the evaporator (18, 22) so that refrigerant is applied to it, and up to the expansion element (AE1) of the chiller branch (28.1); if the temperature (Tcool) of the coolant is lower than the temperature of the refrigerant (Tcold) (S503): repeated opening and closing (S504) of the expansion element (AE1) assigned to the chiller (28), such that downstream of the chiller (28) from the low-pressure side connection (22.2) between the evaporator (22) and the refrigerant compressor (12), refrigerant sucked in is flushed out of the chiller (28). Verfahren (500) zum Betreiben einer Kälteanlage (10) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Kälteanlage (10) aufweist: einen Kältemittelverdichter (12), der mit einem Primärstrang (14) verbindbar oder verbunden ist; wenigstens einen Verdampfer (18, 22), der im Primärstrang (14) angeordnet ist; einen Chiller (28), der in einem zum Verdampfer (22) strömungstechnisch parallelen Chillerzweig (28.1, 28.3) angeordnet ist, wobei dem Chiller (28) im Chillerzweig (28.1) ein Expansionsorgan (AE1) zugeordnet ist und wobei der Chiller (28) mit einem von dem Kältemittelkreislauf (11) gesonderten Kühlmittelkreislauf (28.2) verbunden ist; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Leiten von Kältemittel vom Kältemittelverdichter (12) zu dem Verdampfer (22), so dass dieser mit Kältemittel beaufschlagt ist, und bis zu dem Expansionsorgan (AE1) des Chillerzweigs (28.1); wenn die Temperatur (Tkühl) des Kühlmittels tiefer ist als die Temperatur (Tkälte) des Kältemittels (S503): Schließen bzw. geschlossen Halten (S505) des dem Chiller (28) zugeordneten Expansionsventils (AE1) und Erwärmen des Kühlmittels im Chiller (28) mittels des Kühlmittelkreislaufs (28.2) auf eine Temperatur (Tkühl) die größer ist die Temperatur (Tkälte) des Kältemittels, derart dass im Chiller (28) befindliches Kältemittel auf ein Temperatur-/Druckniveau gebracht wird, das eine Rückströmung von Kältemittel aus der niederdruckseitigen Verbindung (22.2) zwischen Verdampfer (22) und Kältemittelverdichter (12) verhindert.Method (500) for operating a refrigeration system (10) for a motor vehicle, wherein the refrigeration system (10) has: a refrigerant compressor (12) which can be or is connected to a primary branch (14); at least one evaporator (18, 22) which is arranged in the primary line (14); a chiller (28) which is arranged in a chiller branch (28.1, 28.3) which is fluidically parallel to the evaporator (22), an expansion element (AE1) being assigned to the chiller (28) in the chiller branch (28.1) and the chiller (28) is connected to a coolant circuit (28.2) separate from the refrigerant circuit (11); the method comprising the steps of: Conducting refrigerant from the refrigerant compressor (12) to the evaporator (22) so that refrigerant is applied to it, and up to the expansion element (AE1) of the chiller branch (28.1); if the temperature (Tcool) of the coolant is lower than the temperature (Tcold) of the refrigerant (S503): close or keep closed (S505) of the expansion valve (AE1) assigned to the chiller (28) and Heating the coolant in the chiller (28) by means of the coolant circuit (28.2) to a temperature (Tcool) that is greater than the temperature (Tcold) of the refrigerant, so that the refrigerant in the chiller (28) is brought to a temperature / pressure level that a backflow of refrigerant from the low-pressure side connection (22.2) between evaporator (22) and refrigerant compressor (12) is prevented. Verfahren (500) nach Anspruch 1 oder 2, wobei Kältemittel vom Kältemittelverdichter über einen eine Wärmequelle darstellenden Wärmeübertrager hin zu dem Verdampfer (18, 22) und zu dem Chillerzweig (28.1, 28.3) geleitet wird.Method (500) according to Claim 1 or 2 , wherein refrigerant is conducted from the refrigerant compressor via a heat exchanger representing a heat source to the evaporator (18, 22) and to the chiller branch (28.1, 28.3). Kälteanlage (10) für ein Kraftfahrzeug (10) mit einem Kältemittelverdichter (12), der mit einem Primärstrang (14) verbindbar oder verbunden ist; wenigstens einem Verdampfer (18, 22), der im Primärstrang (14) angeordnet ist; einen Chiller (28), der in einem zum Verdampfer (18, 22) strömungstechnisch parallelen Chillerzweig (28.1, 28.3) angeordnet ist, wobei dem Chiller (28) im Chillerzweig (28.1) ein Expansionsorgan (AE1) zugeordnet ist und wobei der Chiller (28) mit einem von dem Kältemittelkreislauf (11) gesonderten Kühlmittelkreislauf (28.2) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass im Chillerstrang (28.3) stromabwärts des Chillers (28) und stromaufwärts eines Verbindungsknotens (Ab2) mit einer Niederdruckverbindung (22.2), die sich zwischen dem Verdampfer (18, 22) und dem Kältemittelverdichter (12) erstreckt, ein Rückschlagventil (R5) angeordnet ist.A refrigeration system (10) for a motor vehicle (10) with a refrigerant compressor (12) which can be or is connected to a primary line (14); at least one evaporator (18, 22) which is arranged in the primary line (14); a chiller (28) which is arranged in a chiller branch (28.1, 28.3) which is fluidically parallel to the evaporator (18, 22), the chiller (28) being assigned an expansion element (AE1) in the chiller branch (28.1) and the chiller ( 28) is connected to a coolant circuit (28.2) separate from the refrigerant circuit (11); characterized in that in the chiller line (28.3) downstream of the chiller (28) and upstream of a connection node (Ab2) with a low-pressure connection (22.2), which extends between the evaporator (18, 22) and the refrigerant compressor (12), a check valve ( R5) is arranged. Kälteanlage (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Verdampfers (18, 22) und stromaufwärts des Verbindungsknotens (Ab2) ein Rückschlagventil (R1, R2) oder ein niederdruckseitiges Expansionsorgan (AE5) angeordnet ist.Refrigeration system (10) Claim 4 , characterized in that a non-return valve (R1, R2) or an expansion element (AE5) on the low pressure side is arranged downstream of the evaporator (18, 22) and upstream of the connection node (Ab2). Kälteanlage (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (28.4) des Chillerzweigs (28.3) stromaufwärts des Verbindungsknotens (Ab2) ausgehend vom Verbindungsknoten (Ab2) und relativ zu der Niederdruckverbindung (22.2) ansteigend ausgeführt ist.Refrigeration system (10) Claim 4 or 5 , characterized in that a section (28.4) of the chiller branch (28.3) is designed upstream of the connection node (Ab2) starting from the connection node (Ab2) and increasing relative to the low-pressure connection (22.2). Kälteanlage (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der ansteigende Abschnitt (28.4) des Chillerzweigs (28.3) bezogen auf eine gedachte Ebene, in der die Niederdruckverbindung (22.2) verläuft, unter einem Winkel von 30° bis 90° relativ zu der gedachten Ebene nach oben vorsteht.Refrigeration system (10) Claim 6 , characterized in that the rising section (28.4) of the chiller branch (28.3) projects upwards at an angle of 30 ° to 90 ° relative to the imaginary plane in relation to an imaginary plane in which the low-pressure connection (22.2) runs. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen eine Wärmequelle darstellenden Wärmeübertrager (18, 26) aufweist.Refrigeration system according to one of the Claims 4 until 7th , characterized in that it has at least one heat exchanger (18, 26) representing a heat source. Kälteanlage (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter aufweist: einen Sekundärstrang (16), mit dem der Kältemittelverdichter (12) verbindbar oder verbunden ist; einen Wärmeübertrager (26), insbesondere Heizregister (26), der im Sekundärstrang angeordnet ist; ein zwischen dem Kältemittelverdichter (12) und dem Wärmeübertrager (26) angeordnetes Sekundärstrangventil (A3).Refrigeration system (10) Claim 8 , characterized in that it further comprises: a secondary line (16) to which the refrigerant compressor (12) can be or is connected; a heat exchanger (26), in particular a heating register (26), which is arranged in the secondary branch; a secondary branch valve (A3) arranged between the refrigerant compressor (12) and the heat exchanger (26). Kälteanlage (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu eingerichtet ist, das Verfahren (500) nach Anspruch 1 oder 2 durchzuführen.Refrigeration system (10) according to one of the Claims 4 until 9 , characterized in that it is set up to carry out the method (500) according to Claim 1 or 2 perform. Kraftfahrzeug mit einer Kälteanlage (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10.Motor vehicle with a refrigeration system (10) according to one of the Claims 4 until 10 .
DE102020117133.1A 2020-06-30 2020-06-30 Method for operating a refrigeration system of a motor vehicle and refrigeration system with backflow prevention Pending DE102020117133A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020117133.1A DE102020117133A1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method for operating a refrigeration system of a motor vehicle and refrigeration system with backflow prevention

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020117133.1A DE102020117133A1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method for operating a refrigeration system of a motor vehicle and refrigeration system with backflow prevention

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020117133A1 true DE102020117133A1 (en) 2021-12-30

Family

ID=78826895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020117133.1A Pending DE102020117133A1 (en) 2020-06-30 2020-06-30 Method for operating a refrigeration system of a motor vehicle and refrigeration system with backflow prevention

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020117133A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010003484A1 (en) 2008-06-16 2010-01-14 Behr Gmbh & Co. Kg Device for cooling a coolant, circuit for charging an internal combustion engine, and method for cooling a substantially gaseous charging fluid for charging an internal combustion engine
DE102011118162A1 (en) 2011-11-10 2013-05-16 Audi Ag Combination structure of refrigeration apparatus and heat pump, used in e.g. motor car, has bypass portion that is arranged between high pressure outputs of inner and outer heat exchangers for refrigerant flow in high pressure passage
DE102012108731A1 (en) 2012-09-17 2014-03-20 Audi Ag Air conditioning for a motor vehicle
DE102016007490A1 (en) 2016-06-18 2017-12-21 Audi Ag Method for operating a refrigeration system of a vehicle
DE102018209769A1 (en) 2018-06-18 2019-12-19 Audi Ag Method for operating a refrigeration system of a vehicle having a refrigerant circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010003484A1 (en) 2008-06-16 2010-01-14 Behr Gmbh & Co. Kg Device for cooling a coolant, circuit for charging an internal combustion engine, and method for cooling a substantially gaseous charging fluid for charging an internal combustion engine
DE102011118162A1 (en) 2011-11-10 2013-05-16 Audi Ag Combination structure of refrigeration apparatus and heat pump, used in e.g. motor car, has bypass portion that is arranged between high pressure outputs of inner and outer heat exchangers for refrigerant flow in high pressure passage
DE102012108731A1 (en) 2012-09-17 2014-03-20 Audi Ag Air conditioning for a motor vehicle
DE102016007490A1 (en) 2016-06-18 2017-12-21 Audi Ag Method for operating a refrigeration system of a vehicle
DE102018209769A1 (en) 2018-06-18 2019-12-19 Audi Ag Method for operating a refrigeration system of a vehicle having a refrigerant circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3454401B1 (en) Motor vehicle with a cooling system
DE102011118162C5 (en) Combined refrigeration system and heat pump and method for operating the system with function-dependent refrigerant transfer within the refrigerant circuit
EP3444542B1 (en) Circulation system for a vehicle and method for same
DE102009056027A1 (en) Vehicle, in particular electric vehicle, and method for operating a refrigerant circuit of a vehicle air conditioning
EP3648997B1 (en) Refrigeration system for a vehicle, comprising a refrigerant circuit having a heat exchanger, and heat exchanger for such a refrigeration system
DE102013206626A1 (en) Heat pump system and method for air conditioning a vehicle
DE102014219514A1 (en) Plant-off configuration for an air conditioner
EP1347885B1 (en) System and method for cooling or heating
DE102017204116B4 (en) Refrigeration system of a vehicle with a refrigerant circuit that can be operated as a refrigeration circuit for refrigeration and as a heat pump circuit for heating
DE102019203292A1 (en) Method for operating a refrigeration system for a vehicle with a refrigerant circuit having a heat pump function
DE102015002166A1 (en) Vehicle air conditioning with reheat operation
DE102016004999B3 (en) Vehicle air conditioning
DE10358944A1 (en) Compressor refrigeration circuit for air conditioning systems has absorption and dissipation units operating at different refrigerant pressures
WO2019214927A1 (en) Cooling system for a vehicle having a refrigerant circuit comprising a heat pump function
DE102018215026B4 (en) Refrigeration system for a vehicle with a refrigerant circuit having a double-flow heat exchanger, as well as heat exchangers and a method for operating the refrigeration system
DE112013002754T5 (en) Heating, ventilation and / or air conditioning system for a motor vehicle and method for operating such a system
DE102020127528A1 (en) Method for operating a refrigeration system with heat pump function and regeneration function for heat sources, refrigeration system and motor vehicle with such a refrigeration system
EP4175839A1 (en) Cooling system with a heat pump function based on an extendable base system and motor vehicle with a cooling system of this type
DE102020117133A1 (en) Method for operating a refrigeration system of a motor vehicle and refrigeration system with backflow prevention
EP0239837A2 (en) Method of recuperating the condensation heat of a refrigeration system, and refrigeration system for carrying out the method
WO2023280507A1 (en) Refrigeration circuit, and heat management system and motor vehicle having a refrigeration circuit of this type
EP4232761A1 (en) Method for maximizing a refrigerant in active system sections of a refrigeration system, refrigeration system, and motor vehicle comprising such a refrigeration system
DE102019203295B4 (en) Method for operating a refrigeration system for a vehicle with a refrigerant circuit having a heat pump function
DE102019133546A1 (en) Post-heating method for operating a refrigeration system for a motor vehicle, refrigeration system and motor vehicle with such a refrigeration system
WO2020216586A1 (en) Method for operating a vehicle refrigeration system with combined refrigeration system and heat pump operation

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F25B0006020000

Ipc: F25B0005020000

R016 Response to examination communication