DE102021131788A1 - Refrigerant cycle and cooling system for vehicles - Google Patents

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Rainer Sonnenberger
Roque Salazar Alvear
Markus Steuerwald
Joerg Krauspe
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Abstract

Ein Kältemittelkreislauf für akkumulatorelektrisch-angetriebene Fahrzeuge, umfassend einen ersten Teilkreislauf, umfassend einen Kompressor, einen zweiten Teilkreislauf, verbunden mit dem ersten Teilkreislauf über einen Gas/Flüssigphasenabscheider, wobei der Gas/Flüssigphasenabscheider über eine erste Ölrückführvorrichtung, eine zweite Ölrückführvorrichtung oder eine dritte Ölrückführvorrichtung mit dem Kompressor verbunden ist.A refrigerant circuit for accumulator-electric vehicles, comprising a first sub-circuit comprising a compressor, a second sub-circuit connected to the first sub-circuit via a gas/liquid phase separator, the gas/liquid phase separator having a first oil return device, a second oil return device or a third oil return device connected to the compressor.

Description

Das Projekt, das zu dieser Anmeldung geführt hat, weist eine Finanzierung durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 770019 auf („The project leading to this application has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 770019“).The project leading to this application has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under Grant Agreement No. 770019 ("The project leading to this application has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement No 770019”).

Gebiet der Erfindungfield of invention

Das Gebiet der Erfindung betrifft das Kühlen von Akkumulatoren im Allgemeinen und im Speziellen einen Kältemittelkreislauf und ein Kühlsystem für akkumulatorelektrisch-angetriebene Fahrzeuge.The field of the invention relates to the cooling of accumulators in general and in particular to a refrigerant circuit and a cooling system for accumulator-electric-powered vehicles.

Stand der TechnikState of the art

Trotz der wachsenden Nachfrage nach (ultra-)schnellen Ladevorgängen für Elektrofahrzeuge geht der Stand der Technik beim Wärmemanagement von Akkumulatoren beziehungsweise Batterien weg von der direkten Kühlung in Richtung indirekter Kühlung. Aus thermodynamischer Sicht ist dieser Trend erstaunlich, da die direkte Kühlung bei einem gegebenen Kompressor beziehungsweise Verdichter eine viel höhere Kühlleistung bereitstellt als die indirekte Kühlung.Despite the growing demand for (ultra) fast charging processes for electric vehicles, the state of the art in thermal management of accumulators or batteries is moving away from direct cooling towards indirect cooling. From a thermodynamic point of view, this trend is astonishing since direct cooling provides a much higher cooling capacity than indirect cooling for a given compressor or condensors.

Bei der direkten Kältemittelkühlung wird die Wärme direkt durch das Kältemittel im Wärmetauscher des Akkumulators gesammelt, während bei der indirekten Akkumulatorkühlung die Wärme des Akkumulators in einem Kühlmittel gesammelt wird, welches über einen Kühler durch einen Kältemittelkreislauf gegengekühlt wird. Um die gleiche Zellentemperatur eines Akkumulators zu erreichen, ist die Verdampfungstemperatur im Akkumulatorwärmetauscher bei direkter Kühlung höher als im Kühler bei indirekter Kühlung. Daher sind der damit zusammenhängende (gesättigte) Druck und die Dampfdichte am Kompressoreinlass bei direkter Kühlung höher. Das heißt, der Kompressor fördert bei einer gegebenen Drehzahl mehr Kältemittelmassenstrom und stellt somit eine höhere Kühlleistung bei direkter Kühlung bereit. Abhängig von der erforderlichen Betriebstemperatur und der Leitfähigkeit der Wärmeübertrager kann die direkte Kühlung etwa die doppelte Kälteleistung im Vergleich zur indirekten Kühlung bereitstellen.With direct refrigerant cooling, the heat is collected directly by the refrigerant in the accumulator's heat exchanger, while with indirect accumulator cooling, the heat of the accumulator is collected in a coolant, which is counter-cooled by a coolant circuit via a cooler. In order to achieve the same cell temperature of an accumulator, the evaporation temperature in the accumulator heat exchanger with direct cooling is higher than in the cooler with indirect cooling. Therefore, the associated (saturated) pressure and vapor density at the compressor inlet are higher with direct cooling. This means that the compressor delivers more refrigerant mass flow at a given speed and thus provides a higher cooling capacity with direct cooling. Depending on the required operating temperature and the conductivity of the heat exchanger, direct cooling can provide about twice the cooling capacity compared to indirect cooling.

In Bezug auf die Kosteneffizienz schneidet die direkte Kühlung potenziell besser ab als die indirekte Kühlung, da sie keinen Gegenkühler, keine Kühlmittelpumpe, keine Kühlmittelschläuche und keine Ventile erfordert.In terms of cost-efficiency, direct cooling potentially performs better than indirect cooling because it does not require a back cooler, coolant pump, coolant hoses, or valves.

Das Hauptproblem bei der direkten Kühlung von Akkumulatoren tritt auf, wenn das Kältemittel zu einem Zweiphasenstrom (gasförmig und flüssig) expandiert und in mehrere parallele Teilkreisläufe geleitet wird, um das Akkumulatorpaket, umfassend eine Vielzahl von Akkumulator-Zellen, zu kühlen. Da der Zweiphasenstrom von dem Gas dominiert wird, verteilt sich die Flüssigkeit nicht gleichmäßig auf alle Teilkreisläufe. Das heißt die Kühlung, entsprechend der Verdampfung der Flüssigkeit, ist in einigen Teilkreisläufen unzureichend, während ein Teil des flüssigen Kältemittels nutzlos durch andere Teilkreisläufe strömt, ohne verdampft zu werden.The main problem with the direct cooling of accumulators arises when the refrigerant expands into a two-phase flow (gaseous and liquid) and is fed into several parallel sub-loops in order to cool the accumulator pack comprising a multiplicity of accumulator cells. Since the two-phase flow is dominated by the gas, the liquid is not evenly distributed over all sub-circuits. That is, cooling corresponding to the evaporation of the liquid is insufficient in some sub-circuits, while part of the liquid refrigerant flows uselessly through other sub-circuits without being vaporized.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2018 101 514 A1 lehrt beispielsweise eine Kraftfahrzeugkälteanlage mit mehreren Verdampfern verschiedener Kälteleistung und damit einhergehend die Integration von Absperrventilen, um ungenutzte Verdampfer zu schließen oder eine sehr leistungsstarke Pumpe zu installieren. Die Kraftfahrzeugkälteanlage weist einen Kältemittelkreislauf mit mindestens einem Kältemittelkompressor, mindestens einem Wärmetauscher, mindestens einer Expansionsvorrichtung sowie mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Verdampfern verschiedener Kälteleistung auf. Die mindestens zwei parallel zueinander angeordnete Verdampfer sind nach der Expansionsvorrichtung und vor dem Verdampfer geringerer Kälteleistung mit einem Gas-/Flüssigphasenabscheider zur Abscheidung des flüssigen Kältemittels angeordnet. Zwischen dem Gas-/Flüssigphasenabscheider und dem Verdampfer ist eine Kältemittelpumpe zur Förderung des flüssigen Kältemittels zum Verdampfer geringerer Kälteleistung angeordnet, wobei das gasförmige Kältemittel aus dem Verdampfer über den Gas-/Flüssigphasenabscheider als Abscheider führbar und vom Kältemittelkompressor ansaugbar ist.The German patent application DE 10 2018 101 514 A1 teaches, for example, a motor vehicle refrigeration system with several evaporators of different refrigeration capacity and the associated integration of shut-off valves in order to close unused evaporators or to install a very powerful pump. The motor vehicle refrigeration system has a refrigerant circuit with at least one refrigerant compressor, at least one heat exchanger, at least one expansion device and at least two evaporators of different refrigeration capacity arranged parallel to one another. The at least two evaporators arranged parallel to one another are arranged downstream of the expansion device and upstream of the evaporator with a lower cooling capacity, with a gas/liquid phase separator for separating the liquid refrigerant. A refrigerant pump is arranged between the gas/liquid phase separator and the evaporator to convey the liquid refrigerant to the evaporator with lower cooling capacity, the gaseous refrigerant being able to be guided from the evaporator via the gas/liquid phase separator as a separator and sucked in by the refrigerant compressor.

Der Kältemittelkreislauf für eine direkte Kühlung nach dem Stand der Technik besteht somit aus zwei Teilkreisläufen, die über einen Gas-/Flüssigphasenabscheider kommunizieren. Im ersten Teilkreislauf fließt das Kältemittel von der Gasaustrittsöffnung des Gas-/Flüssigphasenabscheiders zu einem Kompressor, einem Wärmetauscher und einer Expansionsvorrichtung zurück in den Gas-/Flüssigphasenabscheider. Im zweiten Teilkreislauf fließt das Kältemittel von der Flüssigkeitsauslassöffnung eines Gas-/Flüssigphasenabscheiders zu einer Kältemittelpumpe und mindestens einem Verdampfer zurück in den Gas-/Flüssigphasenabscheider über einen Einlass, der vom Einlass des ersten Teilkreislaufs getrennt ist.The refrigerant circuit for direct cooling according to the prior art thus consists of two partial circuits that communicate via a gas/liquid phase separator. In the first sub-cycle, the refrigerant flows back into the gas/liquid phase separator from the gas outlet opening of the gas/liquid phase separator to a compressor, a heat exchanger and an expansion device. In the second part circuit, the refrigerant flows from the liquid outlet opening of a gas/liquid phase separator to a refrigerant pump and at least one evaporator back into the gas/liquid phase separator via an inlet which is separate from the inlet of the first part circuit.

Dabei wird nicht auf das Tribologie-Management des Kompressors eingegangen. Trotz der Ölabscheidung und Ölrückführung innerhalb des Kompressors verlässt ein Teil des Öls die Kompressorauslassöffnung und fließt schließlich in den Gas-/Flüssigphasenabscheider. Da dieser Abscheider nur gasförmiges Kältemittel zum Kompressor zurückführt, konzentriert sich das Öl im flüssigen Kältemittel und zirkuliert im zweiten Teilkreislauf. Schließlich geht dem Kompressor das Öl aus und er läuft trocken.The tribology management of the compressor is not discussed here. Despite the oil separation and oil return inside the compressor, some of the oil leaves the compressor so outlet and finally flows into the gas / liquid phase separator. Since this separator only returns gaseous refrigerant to the compressor, the oil is concentrated in the liquid refrigerant and circulates in the second sub-circuit. Eventually the compressor will run out of oil and run dry.

Des Weiteren wird keine Möglichkeit beschrieben, den Kältemittelkreislauf derart umzukehren, um bei Bedarf und/oder Wunsch im Sommer eine Akkumulatorkühlung beziehungsweise Fahrzeug-Kabinenkühlung und im Winter die eine Heizung über die Wärmepumpe bereitzustellen.Furthermore, no possibility is described of reversing the refrigerant circuit in such a way as to provide accumulator cooling or vehicle cabin cooling in summer and heating via the heat pump in winter if required and/or desired.

Ebenso schlägt der Stand der Technik vor, den Kältemittelkreislauf mit mehreren Verdampfern zu nutzen, die unterschiedliche Wärmeleistungen aufweisen. Dies setzt die Integration von Absperrventilen voraus, um ungenutzte Verdampfer zu schließen oder eine sehr leistungsstarke Pumpe zu installieren, um den Flüssigkältemittelstrom durch alle ungenutzten oder teilweise genutzten Verdampfer zu pumpen.The prior art also proposes using the refrigerant circuit with a plurality of evaporators that have different heat outputs. This requires the integration of isolation valves to close off unused evaporators or the installation of a very powerful pump to pump the liquid refrigerant stream through any unused or partially used evaporators.

Der Stand der Technik ist bei der Anwendung der direkten Kühlung von Akkumulatoren auf Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEV) mit eher kleinen Akkumulatorpaketen und nur wenigen parallelen Teilkreisläufen beschränkt.The state of the art is limited in the application of direct cooling of accumulators to plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) with rather small accumulator packs and only a few parallel sub-circuits.

Bei reinen Elektrofahrzeugen mit großen Akkumulatorpaketen wird die direkte Kältemittelkühlung bis auf wenige Ausnahmen nicht eingesetzt. Wie beschrieben findet ansonsten eine indirekte Kühlung Anwendung, indem ein Kältemittelkreislauf und ein Kühlkreislauf verwendet werden, die über Wärmetauscher miteinander gekoppelt sind.With a few exceptions, direct refrigerant cooling is not used in purely electric vehicles with large battery packs. Otherwise, as described, indirect cooling is used by using a refrigerant circuit and a cooling circuit, which are coupled to one another via heat exchangers.

Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine direkte Kühlung mit sich selbst schmierendem Kältemittelkreislauf für unterschiedlich große Akkumulatorpakete eines Fahrzeugs bereitzustellen.One aim of the present disclosure is to provide direct cooling with a self-lubricating refrigerant circuit for battery packs of different sizes in a vehicle.

Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Das vorliegende Dokument beschreibt einen Kältemittelkreislauf für akkumulatorelektrisch-angetriebene Fahrzeuge, wobei der Kältemittelkreislauf einen ersten Teilkreislauf, umfassend einen Kompressor und einen zweiten Teilkreislauf umfasst. Der zweite Teilkreislauf ist mit dem ersten Teilkreislauf über einen Gas/Flüssigphasenabscheider verbunden, wobei der Gas/Flüssigphasenabscheider über eine erste Ölrückführvorrichtung, eine zweite Ölrückführvorrichtung oder eine dritte Ölrückführvorrichtung mit dem Kompressor verbunden ist.The present document describes a refrigerant circuit for accumulator-electrically powered vehicles, the refrigerant circuit comprising a first sub-circuit, comprising a compressor, and a second sub-circuit. The second sub-circuit is connected to the first sub-circuit via a gas/liquid phase separator, the gas/liquid phase separator being connected to the compressor via a first oil return device, a second oil return device or a third oil return device.

Nach einem Aspekt umfasst der erste Teilkreislauf eine A-Leitung und der zweite Teilkreislauf eine B-Leitung. Bei der A-Leitung und der B-Leitung handelt es sich um Komponenten, welche auf dem technischen Gebiet der Erfindung üblich sind und zumindest abschnittsweise mindestens eines von einem Rohr oder einem Rohrbündel aus parallelen Rohren beziehungsweise Kanälen mit teilweise unterschiedlichem/n Durchmesser/n,.According to one aspect, the first sub-circuit comprises an A-line and the second sub-circuit comprises a B-line. The A line and the B line are components which are customary in the technical field of the invention and at least in sections at least one of a tube or a tube bundle made of parallel tubes or channels with partially different diameter(s), .

Der Kältemittelkreislauf nach dem vorgenannten Aspekt umfasst somit zwei voneinander unterschiedliche Teilkreisläufe, welche unterschiedliche Aufgaben innerhalb des Kältemittelkreislaufs übernehmen können.The refrigerant circuit according to the aforementioned aspect thus comprises two sub-circuits which are different from one another and which can take on different tasks within the refrigerant circuit.

Nach einem Aspekt ist die erste Ölrückführvorrichtung und die zweite Ölrückführvorrichtung eine integrale Komponente des Gas/Flüssigphasenabscheiders.In one aspect, the first oil return device and the second oil return device is an integral component of the gas/liquid phase separator.

Der Kältemittelkreislauf nach dem vorgenannten Aspekt kann kompakt ausgeführt werden und so in einem kleineren Bauraum eingesetzt werden.The refrigerant circuit according to the aforementioned aspect can be made compact and can thus be used in a smaller installation space.

Nach einem Aspekt umfasst die dritte Ölrückführvorrichtung eine separate Komponente, welche den ersten Teilkreislauf vor dem Kompressor und den zweiten Teilkreislauf vor dem Gas/Flüssigphasenabscheider verbindet.In one aspect, the third oil return device comprises a separate component connecting the first sub-circuit before the compressor and the second sub-circuit before the gas/liquid phase separator.

Der Kältemittelkreislauf nach dem vorgenannten Aspekt kann mit kleineren und einfach ausgebildeten Komponenten ausgeführt werden, um in einer komplexen Bauraumsituation eingesetzt zu werden.The refrigerant circuit according to the aforementioned aspect can be designed with smaller and simply designed components in order to be used in a complex installation space situation.

Nach einem Aspekt umfasst der Gas-/Flüssigphasenabscheider ein Reservoir, welches ein Kältemittel aufnimmt, wobei das Kältemittel gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel umfasst.In one aspect, the gas/liquid phase separator includes a reservoir that holds a refrigerant, the refrigerant including gaseous refrigerant and liquid refrigerant.

Durch das Reservoir kann die Menge des Kältemittels, beispielsweise mittels Augenlicht über einen Glaseinsatz oder einen Sensor, beobachtet und bei Bedarf nachgefüllt werden wodurch der Kältemittelkreislauf sicherer und länger betrieben werden kann.The amount of refrigerant can be observed through the reservoir, for example by means of eyesight via a glass insert or a sensor, and refilled if necessary, which means that the refrigerant circuit can be operated more safely and for longer.

Nach einem Aspekt besteht das flüssige Kältemittel aus einem Gemisch aus einem flüssigen Kältemittel und Öl oder reinem Kältemittel.In one aspect, the liquid refrigerant is a mixture of liquid refrigerant and oil or pure refrigerant.

Das flüssige Kältemittel, wie damit auch das Kältemittel, kann nicht nur kühlen sondern auch schmieren.The liquid refrigerant, as well as the refrigerant, can not only cool but also lubricate.

Nach einem Aspekt ist die A-Leitung vermittels Saugrohr mit dem Reservoir zum Aufnehmen des gasförmigen Kältemittels verbunden und die B-Leitung ist vermittels Saugleitung zum Aufnehmen des flüssigen Kältemittels mit dem Reservoir verbunden.In one aspect, the A-line is connected to the reservoir for receiving the gaseous refrigerant via a suction pipe and the B-line is connected via a suction line to the receiver of the liquid refrigerant connected to the reservoir.

Der erste Teilkreislauf wird dadurch über das Saugrohr mit gasförmigen Kältemittel versorgt und der zweite Teilkreis wird dadurch über die Saugleitung mit dem flüssigen Kältemittel versorgt.The first sub-circuit is thus supplied with gaseous refrigerant via the suction pipe and the second sub-circuit is supplied with the liquid refrigerant via the suction line.

Nach einem Aspekt umfasst das Saugrohr ein erstes Loch zum Aufnehmen eines Teils des flüssigen Kältemittels aus dem Reservoir.In one aspect, the suction tube includes a first hole for receiving a portion of the liquid refrigerant from the reservoir.

Durch das erste Loch kann ein Teil des flüssigen Kältemittels in den ersten Teilkreislauf zum Schmieren des Kompressors eingespeist werden.Part of the liquid refrigerant can be fed through the first hole into the first sub-circuit for lubricating the compressor.

Nach einem Aspekt umfasst des Saugrohr eine Öffnung zum direkten Aufnehmen eines Teils des flüssigen Kältemittels aus dem zweiten Teilkreislauf.In one aspect, the suction tube includes an opening for directly receiving a portion of the liquid refrigerant from the second sub-loop.

Durch die Öffnung kann ein Teil des flüssigen Kältemittels in den ersten Teilkreislauf zum Schmieren des Kompressors eingespeist werden.Part of the liquid refrigerant can be fed through the opening into the first partial circuit for lubricating the compressor.

Nach einem Aspekt umfasst der Gas-/Flüssigphasenabscheider ferner eine erste Komponente und eine zweite Komponente, wobei die erste Komponente mindestens einen Teil des flüssigen Kältemittels aus dem zweiten Teilkreislauf direkt an die zweite Komponente abgibt.In one aspect, the gas/liquid phase separator further includes a first component and a second component, wherein the first component delivers at least a portion of the liquid refrigerant from the second sub-loop directly to the second component.

Dadurch kann ein Teil des flüssigen Kältemittels aus dem zweiten Teilkreislauf direkt an die zweite Komponente abgegeben werden, ohne dass es in dem Reservoir verweilt.As a result, part of the liquid refrigerant from the second partial circuit can be delivered directly to the second component without it staying in the reservoir.

Nach einem Aspekt umfasst die zweite Komponente eine Sammelvorrichtung zum Aufnehmen des freigegebenen Teils des flüssigen Kältemittels der ersten Komponente. Insbesondere ist die zweite Komponente als Rohr, als Trichter oder als Schale ausgebildet.In one aspect, the second component includes a collection device for receiving the released portion of the liquid refrigerant of the first component. In particular, the second component is designed as a tube, a funnel or a bowl.

Dadurch kann ein Teil des flüssigen Kältemittels aus dem zweiten Teilkreislauf sehr gut von der zweiten Komponente aufgenommen werden, ohne dass es in dem Reservoir verweilt.As a result, part of the liquid refrigerant from the second partial circuit can be very well absorbed by the second component without it staying in the reservoir.

Nach einem Aspekt ist die zweite Komponente eine integrale Komponente des Saugrohrs.In one aspect, the second component is an integral component of the intake manifold.

Der Teil des flüssigen Kältemittels wird so über das Saugrohr in den ersten Teilkreislauf zum Schmieren des Kompressors gespeist.The part of the liquid refrigerant is thus fed via the suction pipe into the first partial circuit for lubricating the compressor.

Nach einem Aspekt umfasst die erste Komponente mindestens eines von einem Rohr mit mindestens einer Öffnung, ein Rohr mit einer perforierten Wand, ein Prallblech und eine Spirale.In one aspect, the first component includes at least one of a tube having at least one opening, a tube having a perforated wall, a baffle, and a coil.

Durch die besondere Form kann der Teil des flüssigen Kältemittels zielgerichtet von der ersten Komponente an die zweite Komponente abgeben werden.Due to the special shape, part of the liquid refrigerant can be released from the first component to the second component in a targeted manner.

Nach einem Aspekt umfasst die separate Komponente mindestens ein Loch zum Verbinden des ersten Teilkreislaufs und des zweiten Teilkreislaufs.According to one aspect, the separate component comprises at least one hole for connecting the first partial circuit and the second partial circuit.

Durch das mindestens eine Loch kann ein Teil des flüssigen Kältemittels von dem zweiten Teilkreislauf in den ersten Teilkreislauf zum Schmieren des Kompressors eingespeist werden.A part of the liquid refrigerant can be fed from the second sub-circuit into the first sub-circuit for lubricating the compressor through the at least one hole.

Nach einem Aspekt umfasst die separate Komponente einen gebogenen Abschnitt, welcher Zentrifugalkräfte auf das durch die separate Komponente strömende Kältemittel bewirkt.In one aspect, the discrete component includes a curved portion that imposes centrifugal forces on refrigerant flowing through the discrete component.

Durch die Zentrifugalkräfte wird im gebogenen Abschnitt das flüssige Kältemittel von dem gasförmigen Kältemittel des Kältemittels getrennt.The liquid refrigerant is separated from the gaseous refrigerant of the refrigerant in the curved section by the centrifugal forces.

Nach einem Aspekt umfasst der gebogene Abschnitt mindestens ein Loch zum Durchströmen mindestens eines Teils des flüssigen Kältemittels von dem zweiten Teilkreislauf in den ersten Teilkreislauf. Das mindestens eine Loch ist mindestens eines von einem Komponentenloch und einem Austauschplattenloch.In one aspect, the bent portion includes at least one hole for at least a portion of the liquid refrigerant to flow through from the second sub-circuit into the first sub-circuit. The at least one hole is at least one of a component hole and a replacement plate hole.

Durch das mindestens eine Loch kann ein Teil des flüssigen Kältemittels von dem zweiten Teilkreislauf in den ersten Teilkreislauf zum Schmieren des Kompressors eingespeist werden.A part of the liquid refrigerant can be fed from the second sub-circuit into the first sub-circuit for lubricating the compressor through the at least one hole.

Nach einem Aspekt ist das mindestens eine Austauschplattenloch in einer austauschbaren Austauschplatte integriert.In one aspect, the at least one replacement plate hole is integrated into a replaceable replacement plate.

Die Austauschplatte kann zu Reinigungszwecken oder zur Wartung leicht ausgetauscht werden. Die Austauschplatte kann durch eine zweite Austauschplatte mit mindestens einem Austauschplattenloch ersetzt werden, um die Querschnittsfläche des mindestens einen Austauschplattenlochs an die Gegebenheiten des Kältemittelkreislaufs anzupassen.The replacement plate can be easily replaced for cleaning or maintenance. The replacement plate can be replaced by a second replacement plate with at least one replacement plate hole in order to adapt the cross-sectional area of the at least one replacement plate hole to the conditions of the refrigerant circuit.

Nach einem Aspekt umfasst der Kältemittelkreislauf ferner einen Wärmetauscher, ein Expansionsventil und eine Kältemittelpumpe. Der Wärmetauscher und das Expansionsventil sind im ersten Teilkreislauf angeordnet. Die Kältemittelpumpe ist im zweiten Teilkreislauf bereitgestellt.According to one aspect, the refrigerant circuit further includes a heat exchanger, an expansion valve, and a refrigerant pump. The heat exchanger and the expansion valve are arranged in the first partial circuit. The refrigerant pump is provided in the second sub-circuit.

Figurenlistecharacter list

Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler damit verbundener Vorteile lässt sich leicht erlangen, wenn diese durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren besser verstanden wird.

  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Kältemittelkreislaufs nach einem ersten Aspekt mit einem Gas-/Flüssigphasenabscheider nach einem ersten Aspekt.
  • 2 ist eine schematische Darstellung des Kältemittelkreislaufs nach 1 mit einem Gas-/Flüssigphasenabscheider nach einem zweiten Aspekt.
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines Kältemittelkreislaufs nach einem zweiten Aspekt.
  • 4 ist eine perspektivische Schnittdarstellung einer Teilkomponente des Kältemittelkreislaufs gemäß 3.
  • 5 stellt ein illustratives Beispiel für den Einsatz des Kältemittelkreislaufs nach 1 dar.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung des Kältemittelkreislaufs mit einem Verdampfungssystem gemäß einem Aspekt.
A more complete understanding of the invention and many of the attendant advantages thereof will be readily obtained as the same becomes better understood by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying figures.
  • 1 Fig. 12 is a schematic representation of a refrigeration circuit according to a first aspect including a gas-liquid phase separator according to a first aspect.
  • 2 Fig. 12 is a schematic diagram of the refrigerant circuit 1 with a gas/liquid phase separator according to a second aspect.
  • 3 12 is a schematic diagram of a refrigerant circuit according to a second aspect.
  • 4 FIG. 14 is a sectional perspective view of a partial component of the refrigeration cycle according to FIG 3 .
  • 5 represents an illustrative example of the use of the refrigerant cycle 1 represent.
  • 6 FIG. 12 shows a schematic representation of the refrigerant circuit with an evaporation system according to one aspect.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren beschrieben. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Aspekte der Erfindung nur Beispiele sind und den Schutzbereich der Ansprüche in keiner Weise einschränken. Die Erfindung wird durch die Ansprüche und ihre Äquivalente definiert. Es versteht sich, dass Merkmale eines Aspekts der Erfindung mit einem Merkmal eines anderen Aspekts oder anderer Aspekte der Erfindung kombiniert werden können, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen.The invention will now be described with reference to the figures. It should be understood that the aspects of the invention described herein are exemplary only and do not in any way limit the scope of the claims. The invention is defined by the claims and their equivalents. It is understood that features of one aspect of the invention may be combined with a feature of another aspect or aspects of the invention, provided they are not mutually exclusive.

1 stellt eine schematische Darstellung eines ersten Aspekts eines Kältemittelkreislaufs beziehungsweise Kältemittelkreises 100 zur Kühlung von Akkumulatoren beziehungsweise Batterien von Fahrzeugen dar. Als Fahrzeuge können akkumulatorelektrisch angetriebene Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und Busse oder Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor verstanden werden. Ein Einsatz in elektrischen Schienen- und Wasserfahrzeugen ist ebenfalls möglich. Akkumulatoren oder Akkumulatorpakete umfassen eine Vielzahl von Akkumulator-Zellen, welche im Betrieb durch Energieabgabe, beispielsweise durch Beschleunigung von Elektromotoren, oder Energieaufnahme, beispielsweise Aufladung, hohe Temperaturen entwickeln. Der Kältemittelkreislauf 100 umfasst einen ersten Teilkreislauf A und einen zweiten Teilkreislauf B. Der erste Teilkreislauf A und der zweite Teilkreislauf B sind über einen Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 miteinander verbunden. Üblicherweise werden eine Vielzahl von Akkumulatoren beziehungsweise Akkumulatorpaketen als ein Verdampfersystem 128 thermisch derart verbunden, dass thermische Energie beziehungsweise Wärme von den Akkumulator-Zellen an ein Kältemittel abgegeben werden kann, wie später genauer beschrieben. 1 shows a schematic representation of a first aspect of a refrigerant circuit or refrigerant circuit 100 for cooling accumulators or batteries of vehicles. Use in electric rail and water vehicles is also possible. Accumulators or accumulator packs include a large number of accumulator cells, which develop high temperatures during operation due to the release of energy, for example due to the acceleration of electric motors, or the absorption of energy, for example charging. The refrigerant circuit 100 comprises a first sub-circuit A and a second sub-circuit B. The first sub-circuit A and the second sub-circuit B are connected to one another via a gas/liquid phase separator 120 . Usually, a large number of accumulators or accumulator packs are thermally connected as an evaporator system 128 in such a way that thermal energy or heat can be released from the accumulator cells to a refrigerant, as described in more detail later.

Der erste Teilkreislauf A umfasst einen Kompressor beziehungsweise einen Verdichter 102, einen Wärmetauscher 104 und eine Expansionsvorrichtung 106, welche alle über eine A-Leitung 101 miteinander und dem Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 verbunden sind. Bei der A-Leitung 101 handelt es sich um eine Komponente, welche auf dem technischen Gebiet der Erfindung üblich ist und zumindest abschnittsweise mindestens eines von einem Rohr oder einem Rohrbündel aus parallelen Rohren beziehungsweise Kanälen mit teilweise unterschiedlichem/n Durchmesser/n, umfasst. Aus Gründen der Kürze wird die A-Leitung 101 daher nicht näher im Detail beschrieben.The first partial circuit A comprises a compressor or compressor 102, a heat exchanger 104 and an expansion device 106, all of which are connected to one another and to the gas/liquid phase separator 120 via an A line 101. The A line 101 is a component that is customary in the technical field of the invention and at least in sections includes at least one of a tube or a tube bundle made of parallel tubes or channels with partially different diameter(s). Therefore, for the sake of brevity, the A-line 101 will not be described in further detail.

Der zweite Teilkreislauf B umfasst eine Kältemittelpumpe 126 und mindestens ein Verdampfersystem 128, wobei Kältemittelpumpe 126 und Verdampfersystem 128 über eine B-Leitung 125 miteinander und dem Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 verbunden sind. Bei der B-Leitung 125 handelt es sich um eine Komponente, welche auf dem technischen Gebiet der Erfindung üblich ist und zumindest abschnittsweise mindestens eines von einem Rohr oder einem Rohrbündel aus parallelen Rohren beziehungsweise Kanälen mit teilweise unterschiedlichem/n Durchmesser/n, umfasst. Aus Gründen der Kürze wird die B-Leitung 125 daher nicht näher im Detail beschrieben.The second partial circuit B comprises a refrigerant pump 126 and at least one evaporator system 128, with the refrigerant pump 126 and evaporator system 128 being connected to one another and to the gas/liquid phase separator 120 via a B line 125. The B-line 125 is a component that is customary in the technical field of the invention and at least in sections includes at least one of a tube or a tube bundle made of parallel tubes or channels with partially different diameter(s). Therefore, for the sake of brevity, the B-line 125 will not be described in further detail.

Der Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 umfasst ein Reservoir 121, ein Saugrohr 122 und eine Saugleitung 124. Das Saugrohr 122 umfasst eine Öffnung 123. Das Reservoir 121 umfasst ein Kältemittel 115. Das Kältemittel 115 besteht aus einem Gemisch aus einem Kältemittel und Öl oder aus reinem Kältemittel. Dabei besteht das Kältemittel beispielsweise aus HFO-1234yf oder R744 und das Öl besteht beispielsweise aus einem Schmieröl, abgestimmt auf den jeweiligen Kompressor 102.The gas/liquid phase separator 120 comprises a reservoir 121, a suction pipe 122 and a suction line 124. The suction pipe 122 comprises an opening 123. The reservoir 121 contains a refrigerant 115. The refrigerant 115 consists of a mixture of a refrigerant and oil or of pure refrigerant. The refrigerant consists, for example, of HFO-1234yf or R744 and the oil consists, for example, of a lubricating oil tailored to the respective compressor 102.

Das Kältemittel 115 wird über die Saugleitung 124 durch die Kältemittelpumpe 126 an das Verdampfersystem 128 im zweiten Teilkreislauf B geleitet. Im Verdampfersystem 128 verdampft das Kältemittel 115 und bildet ein Gas-/Flüssigkeitsgemisch.The refrigerant 115 is conducted via the suction line 124 by the refrigerant pump 126 to the evaporator system 128 in the second sub-circuit B. In the evaporator system 128, the refrigerant 115 evaporates and forms a gas/liquid mixture.

Aufgrund des Phasenübergangs des Kältemittels 115 (flüssig zu dampfförmig) kommt es zu einem verstärkten Wärmetransportprozess von hoher zu niedriger Temperatur. Durch die Verdampfung des Kältemittels 115 im Verdampfersystem 128 wird thermische Energie beziehungsweise Wärme aus der Umgebung oder beispielsweise von dem Verdampfersystem 128 an den Kältemittelkreislauf 100 abgegeben und dadurch gekühlt. Mit anderen Worten, durch die Verdampfung des Kältemittels 115 im Verdampfersystem 128 wird einem mit dem Verdampfersystem 128 in Kontakt stehendem Medium Energie in Form von Wärme entzogen und von dem Kältemittel 115 vorwiegend durch den Phasenübergang von flüssiger Phase zu dampfförmiger Phase (Verdampfungsenthalpie) aufgenommen.Due to the phase transition of the refrigerant 115 (liquid to vapor), there is an enhanced heat transfer process from high to low temperature. As a result of the evaporation of the refrigerant 115 in the evaporator system 128, thermal energy or heat from the environment or, for example, from the evaporator system 128 is released to the refrigerant circuit 100 and thereby cooled. In other words, the evaporation of the refrigerant 115 in the evaporator system 128 extracts energy in the form of heat from a medium that is in contact with the evaporator system 128 and is absorbed by the refrigerant 115 primarily through the phase transition from the liquid phase to the vapor phase (evaporation enthalpy).

Im zweiten Teilkreislauf B nach dem Verdampfersystem 128 besteht das Kältemittel 115 somit aus einem Gemisch aus einer gasförmigen Phase und einer flüssigen Phase. Das Gas-/Flüssigkeitsgemisch wird an den Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 geführt und mit Hilfe des Gas-/Flüssigphasenabscheiders 120 in seine gasförmige und flüssige Phase getrennt. Dem Reservoir 121 wird somit das Kältemittel 115 als gasförmiges Kältemittel 115g und als flüssiges Kältemittel 115f bereitgestellt. Das flüssige Kältemittel 115f besteht wie das Kältemittel 115 aus einem Gemisch aus einem flüssigen Kältemittel und Öl oder aus reinem Kältemittel.In the second partial circuit B after the evaporator system 128, the refrigerant 115 thus consists of a mixture of a gaseous phase and a liquid phase. The gas/liquid mixture is fed to the gas/liquid phase separator 120 and separated into its gaseous and liquid phases with the aid of the gas/liquid phase separator 120 . The reservoir 121 is thus provided with the refrigerant 115 as a gaseous refrigerant 115g and as a liquid refrigerant 115f. Like the refrigerant 115, the liquid refrigerant 115f consists of a mixture of a liquid refrigerant and oil or of pure refrigerant.

Das Reservoir 121 ist eingerichtet, um das flüssige Kältemittel 115f und das gasförmige Kältemittel 115g aufzunehmen. Da sich das flüssige Kältemittel 115f im unteren Bereich des Reservoirs 121 und das gasförmige Kältemittel 115g im oberen Bereich des Reservoirs 121 sammelt, ist das Saugrohr 122 für das gasförmiges Kältemittel 115g derart ausgestaltet, dass die Öffnung 123 des Saugrohrs 122 stets über eine Oberfläche des flüssigen Kältemittels 115f ragt, um nicht das flüssige Kältemittel 115f aus dem Reservoir 121 durch die Öffnung 123 aufzunehmen. Die Saugleitung 124 für das flüssige Kältemittel 115f ist derart ausgestaltet, um am Boden des Reservoirs 121 bereitgestellt zu sein, und durch das flüssige Kältemittel 115f bedeckt zu sein.The reservoir 121 is set up to hold the liquid refrigerant 115f and the gaseous refrigerant 115g. Since the liquid refrigerant 115f collects in the lower area of the reservoir 121 and the gaseous refrigerant 115g in the upper area of the reservoir 121, the suction pipe 122 for the gaseous refrigerant 115g is designed in such a way that the opening 123 of the suction pipe 122 always extends over a surface of the liquid Refrigerant 115f protrudes so as not to receive the liquid refrigerant 115f from the reservoir 121 through the opening 123. The suction line 124 for the liquid refrigerant 115f is configured to be provided at the bottom of the reservoir 121 and covered by the liquid refrigerant 115f.

Die hier verwendeten Ausdrücke „oberer Bereich“, „unterer Bereich“ und „Boden des Reservoirs“ sind als Richtungsangaben zu verstehen und Beschreiben Positionen, welche sich auf eine horizontale Betrachtung des Reservoirs 121 beziehen, bei welchem sich durch die physikalischen Gesetze die flüssige Phase näher an der Erdoberfläche befindet als die gasförmige Phase des Kältemittels 115.The terms "upper area", "lower area" and "bottom of the reservoir" used here are to be understood as directional indications and describe positions which relate to a horizontal view of the reservoir 121, in which the liquid phase is closer due to the laws of physics at the surface of the earth as the gaseous phase of refrigerant 115.

Das flüssige Kältemittel 115f wird über die Saugleitung 124 durch die Kältemittelpumpe 126 an das Verdampfersystem 128 im zweiten Teilkreislauf B gepumpt. Im Verdampfersystem 128 wird das flüssige Kältemittel 115f in ein Gemisch aus einer gasförmigen Phase und einer flüssigen Phase gewandelt und im Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 werden die zwei Phasen voneinander getrennt. Damit das Verdampfersystem 128, umfassend beispielsweise eine Vielzahl von Akkumulatorpaketen, wie weiter unten beschrieben, die Vielzahl der Akkumulatorpakete mit möglichst homogener Temperaturverteilung kühlt, kann mehr flüssiges Kältemittel 115f in das Verdampfersystem 128 gepumpt werden als darin verdampfen kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass über die gesamte Lauflänge flüssiges Kältemittel 115f verdampft, und somit kein reiner Gasanteil entsteht und durch weitere Wärmeaufnahme überhitzt wird. Dadurch wird das Verdampfersystem 128 im Teilkreislauf B überversorgt beziehungsweise geflutet und man spricht von gefluteter Verdampfung.The liquid refrigerant 115f is pumped to the evaporator system 128 in the second sub-circuit B via the suction line 124 by the refrigerant pump 126 . In the evaporator system 128, the liquid refrigerant 115f is converted into a mixture of a gaseous phase and a liquid phase, and in the gas/liquid phase separator 120, the two phases are separated from one another. So that the evaporator system 128, comprising for example a large number of accumulator packs, as described below, cools the large number of accumulator packs with a temperature distribution which is as homogeneous as possible, more liquid refrigerant 115f can be pumped into the evaporator system 128 than can evaporate therein. It can thereby be ensured that liquid refrigerant 115f evaporates over the entire run length, and thus no pure gas content is produced and overheated by further heat absorption. As a result, the evaporator system 128 in sub-circuit B is oversupplied or flooded, and this is referred to as flooded evaporation.

Durch die Trennung von flüssigem Kältemittel 115f und dampfförmigem Kältemittel 115g in dem Gas/Flüssigphasenabscheider 120 wird vermieden, dass in das Verdampfersystem 128 dampfförmiges Kältemittel 115g einströmt. Im Vergleich zu gängigen Kältemittelkreisläufen, bei welchen das Kältemittel direkt vor dem Verdampfersystem 128 expandiert, wird dem Verdampfersystem 128 gasförmiges Kältemittel 115g mit einem Gewichtsanteil von circa 20% bis 50% des gesamten Kältemittelmassenstroms zugeführt. Wird dem Verdampfersystem 128 gasförmiges Kältemittel 115g mit einem Gewichtsanteil von circa 20% bis 50% des gesamten Kältemittelmassenstroms zugeführt steigt der Volumenanteil des gasförmigen Kältemittels 115g auf bis zu 4000% relativ zum flüssigen Kältemittel 115f. Bei solch hohen Volumenanteilen des gasförmiges Kältemittel 115g würde die Strömungsgeschwindigkeit und der Druckverlust im Vergleich zum rein flüssigen Kältemittel 115f deutlich ansteigen und den Prozess negativ beeinflussen. Zudem wäre in einem Fall, in dem nicht mehr sichergestellt wäre, dass sich ausreichend flüssiges Kältemittel 115f gleichmäßig im Verdampfersystem 128 verteilt, eine inhomogenen Kühlung und inhomogener Temperaturverteilung die Folge.The separation of liquid refrigerant 115f and vaporous refrigerant 115g in the gas/liquid phase separator 120 prevents vaporous refrigerant 115g from flowing into the evaporator system 128 . In comparison to conventional refrigerant circuits, in which the refrigerant expands directly in front of the evaporator system 128, the evaporator system 128 is supplied with gaseous refrigerant 115g with a weight proportion of approximately 20% to 50% of the entire refrigerant mass flow. If the evaporator system 128 is supplied with gaseous refrigerant 115g with a weight proportion of approximately 20% to 50% of the total refrigerant mass flow, the volume proportion of the gaseous refrigerant 115g increases to up to 4000% relative to the liquid refrigerant 115f. With such high volume fractions of the gaseous refrigerant 115g, the flow velocity and the pressure loss would increase significantly in comparison to the purely liquid refrigerant 115f and negatively affect the process. In addition, in a case in which it would no longer be ensured that sufficient liquid refrigerant 115f was distributed uniformly in the evaporator system 128, inhomogeneous cooling and inhomogeneous temperature distribution would result.

Da das Kältemittel das Verdampfersystem 128 zumindest teilweise als Zweiphasenstrom beziehungsweise Gas-/Flüssigkeitsgemisch durchströmt, ist der Druckverlust direkt mit einer Temperaturabnahme verbunden, das heißt bei konventionellen Anwendungen mit Kühlmitteln ist die Temperaturdifferenz zwischen Auslass und Einlass in das Verdampfersystem 128, über beispielsweise ein gesamtes Akkumulatorpaket höher als bei der gefluteten Verdampfung. Mit anderen Worten, die geflutete Verdampfung stellt eine höhere Temperaturhomogenität und somit eine homogenere Kühlung, beispielsweise von Akkumulatorpaketen, bereit, wodurch die Alterung der Akkumulator-Zellen der Akkumulatorpakete aufgrund hoher Temperaturdifferenzen in den Akkumulator-Zellen und zwischen den Akkumulator-Zellen minimiert werden kann.Since the refrigerant flows through the evaporator system 128 at least partially as a two-phase flow or gas/liquid mixture, the pressure loss is directly associated with a temperature decrease, i.e. in conventional applications with refrigerants the temperature difference between the outlet and inlet in the evaporator system 128 is, for example, over an entire accumulator pack higher than flooded evaporation. In other words, the flooded evaporation provides a higher temperature homogeneity and thus a more homogeneous cooling, for example of battery packs, which reduces the aging of the battery cells of the battery packs can be minimized due to high temperature differences in the accumulator cells and between the accumulator cells.

Des Weiteren kann die B-Leitung 125 innerhalb des Verdampfersystems 128 aufgrund der höheren Temperaturhomogenität in ihrer Leitungslänge länger dimensioniert sein und so eine größere zusätzliche Kühlfläche für eine größere Anzahl von Akkumulator-Zellen bereitstellen. Die hier beschriebene geflutete Verdampfung ist daher besonders nützlich für große Akkumulatorpakete in rechteckigem Bauraum, wie sie in vielen modernen Elektrofahrzeugen eingebaut werden.Furthermore, the B-line 125 within the evaporator system 128 can be dimensioned longer due to the higher temperature homogeneity in its line length and thus provide a larger additional cooling surface for a larger number of accumulator cells. The flooded evaporation described here is therefore particularly useful for large battery packs in a rectangular installation space, such as those installed in many modern electric vehicles.

Während das flüssige Kältemittel 115f über die Saugleitung 124 in den zweiten Teilkreislauf B gepumpt wird, wird das gasförmige Kältemittel 115g gleichzeitig aus dem Reservoir 121 über die Öffnung 123 des Saugrohrs 122 vom Kompressor 102 in den ersten Teilkreislauf A gesaugt. Der Kompressor 102 verdichtet das gasförmige Kältemittel 115g, wodurch das Volumen des gasförmigen Kältemittels 115g sinkt und die thermische Energie beziehungsweise Temperatur des gasförmigen Kältemittels 115g steigt. Um die thermische Energie des gasförmigen Kältemittels 115g abzuführen, wird das gasförmige Kältemittel 115g im Anschluss an den Kompressor 102 durch den Wärmetauscher 104 geführt und abgekühlt. Bis zum Austritt aus dem Wärmetauschscher 104 wird das Kältemittel 115 zumindest teilweise von der gasförmige Phase in die flüssige Phase überführt. Bevorzugt wird das Kältemittel 115 vollständig in die flüssige Phase überführt, so dass es als flüssiges Kältemittel 115f vorliegt. Das abgekühlte Kältemittel 115 wird danach durch die Expansionsvorrichtung 106 entspannt beziehungsweise auf einen niedrigeren Druck gebracht, wodurch das Kältemittel 115 wiederum in zwei Phasen, eine flüssige Phase und eine gasförmige Phase, überführt wird. Das Gas-/Flüssigkeitsgemisch wird dem Reservoir 121 des Gas-/Flüssigphasenabscheiders 120 zugeführt.While the liquid refrigerant 115f is pumped into the second sub-circuit B via the suction line 124, the gaseous refrigerant 115g is simultaneously drawn from the reservoir 121 into the first sub-circuit A by the compressor 102 via the opening 123 of the suction pipe 122. The compressor 102 compresses the gaseous refrigerant 115g, as a result of which the volume of the gaseous refrigerant 115g decreases and the thermal energy or temperature of the gaseous refrigerant 115g increases. In order to dissipate the thermal energy of the gaseous refrigerant 115g, the gaseous refrigerant 115g is guided through the heat exchanger 104 following the compressor 102 and is cooled. By the time it exits the heat exchanger 104, the refrigerant 115 is at least partially converted from the gaseous phase into the liquid phase. The refrigerant 115 is preferably converted completely into the liquid phase, so that it is present as a liquid refrigerant 115f. The cooled refrigerant 115 is then expanded or brought to a lower pressure by the expansion device 106, as a result of which the refrigerant 115 is in turn converted into two phases, a liquid phase and a gaseous phase. The gas/liquid mixture is fed to the reservoir 121 of the gas/liquid phase separator 120 .

Das Saugrohr 122 umfasst mindestens ein Saugloch 129, welches in der Nähe des Bodens des Reservoirs 121 bereitgestellt ist. Durch das Saugloch 129 gelangt ein Teil des flüssigen Kältemittels 115f in das Saugrohr 122 und vermischt sich mit dem gasförmigen Kältemittel 115g. Das flüssige Kältemittel 115f wird zusammen mit dem gasförmigen Kältemittel 115g zum Kompressor 102 geführt. Das flüssige Kältemittel 115f, umfassend Öl, sorgt für eine Schmierung und/oder Kühlung des Kompressors 102. Dadurch wird gewährleistet, dass der Kompressor 102 nicht trocken läuft und der Kreislauf im ersten Teilkreislauf A über eine sehr lange Laufzeit betrieben werden kann. Das Saugloch 129 im Saugrohr 122 und die A-Leitung 101 definieren eine erste Ölrückführvorrichtung 120A, welche das im Kältemittel 115 beziehungsweise im flüssigen Kältemittel 115f enthaltene Öl an den Kompressor 102 rückführt und dadurch die Schmierung des Kompressors 102 gewährleistet.The suction tube 122 includes at least one suction hole 129 provided near the bottom of the reservoir 121 . Part of the liquid refrigerant 115f enters the suction pipe 122 through the suction hole 129 and mixes with the gaseous refrigerant 115g. The liquid refrigerant 115f is led to the compressor 102 together with the gaseous refrigerant 115g. The liquid refrigerant 115f, comprising oil, lubricates and/or cools the compressor 102. This ensures that the compressor 102 does not run dry and the cycle in the first sub-cycle A can be operated over a very long period of time. The suction hole 129 in the suction pipe 122 and the A line 101 define a first oil return device 120A, which returns the oil contained in the refrigerant 115 or in the liquid refrigerant 115f to the compressor 102 and thereby ensures that the compressor 102 is lubricated.

2 ist eine schematische Darstellung des Kältemittelkreislaufs 100 nach 1 mit einem Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 nach einem zweiten Aspekt. Der Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 nach dem zweiten Aspekt ist gleich aufgebaut wie der Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 nach 1, jedoch umfasst der Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 nach dem zweiten Aspekt ferner eine erste Komponente 1201 und eine zweite Komponente 1203 und das Saugrohr 122 umfasst kein Saugloch 129. Die erste Komponente 1201 ist angeordnet, um den zweiten Teilkreislauf B in das Reservoir 121 zu verlängern. Die erste Komponente 1201 ist ausgestaltet, um mindestens einen Teil des flüssigen Kältemittels 115f aus dem zweiten Teilkreislauf B direkt an die zweite Komponente 1203 abzugeben. In anderen Worten, die erste Komponente 1201 leitet mindestens einen Teil des flüssigen Kältemittels 115f aus dem zweiten Teilkreislauf B an die zweite Komponente 1203. Die erste Komponente 1201 umfasst mindestens eines von einem Rohr mit mindestens einer Öffnung, einem Rohr mit einer perforierten Wand, einem Prallblech und einer Spirale. Die erste Komponente 1201 kann eine einzelne, mit dem Gas-/Flüssigphasenabscheiders 120 montierte Komponente oder eine mit dem Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 integrale Komponente sein. 2 FIG. 12 is a schematic diagram of the refrigerant circuit 100 of FIG 1 with a gas/liquid phase separator 120 according to a second aspect. The gas-liquid phase separator 120 according to the second aspect has the same structure as the gas-liquid phase separator 120 in FIG 1 , however, the gas/liquid phase separator 120 according to the second aspect further comprises a first component 1201 and a second component 1203 and the suction tube 122 does not comprise a suction hole 129. The first component 1201 is arranged to extend the second sub-circuit B into the reservoir 121 . The first component 1201 is designed to deliver at least part of the liquid refrigerant 115f from the second partial circuit B directly to the second component 1203. In other words, the first component 1201 directs at least part of the liquid refrigerant 115f from the second sub-circuit B to the second component 1203. The first component 1201 comprises at least one of a tube with at least one opening, a tube with a perforated wall, a baffle plate and a spiral. The first component 1201 can be a single component assembled with the gas/liquid phase separator 120 or an integral component with the gas/liquid phase separator 120 .

Die zweite Komponente 1203 umfasst eine Sammelvorrichtung zum Aufnehmen des abgegebenen Teils des flüssigen Kältemittels 115f der ersten Komponente 1201. Die zweite Komponente 1203 leitet den abgegebenen Teil des flüssigen Kältemittels 115f direkt an die Öffnung 123 des Saugrohrs 122. Die Sammelvorrichtung der zweiten Komponente 1203 umfasst mindestens eines von einem Rohr, einem Trichter oder einer Schale. Die zweite Komponente 1203 kann eine einzelne, mit dem Saugrohr 122 montierte Komponente oder eine mit dem Saugrohr 122 integrale Komponente sein. Durch die Ausgestaltung der zweiten Komponente 1203 speist die erste Komponente 1201 mindestens einen Teil des flüssigen Kältemittels 115f direkt in die Öffnung 123 (siehe 1) des Saugrohrs 122 ein. Die zweite Komponente 1203 erhält so mindestens einen Teil des flüssigen Kältemittels 115f direkt aus dem zweiten Teilkreislaufs B. Dadurch wird gewährleistet, dass der Kompressor 102 mit mindestens einem Teil des flüssigen Kältemittels 115f aus dem zweiten Teilkreislauf B versorgt wird und nicht trocken läuft. Der Kreislauf im ersten Teilkreislauf A kann so über eine sehr lange Laufzeit betrieben werden.The second component 1203 includes a collection device for receiving the discharged portion of the liquid refrigerant 115f of the first component 1201. The second component 1203 directs the discharged portion of the liquid refrigerant 115f directly to the opening 123 of the suction tube 122. The collection device of the second component 1203 comprises at least one of a tube, a funnel, or a bowl. The second component 1203 may be a single component assembled with the intake manifold 122 or an integral component with the intake manifold 122 . Due to the design of the second component 1203, the first component 1201 feeds at least part of the liquid refrigerant 115f directly into the opening 123 (see FIG 1 ) of the intake manifold 122. The second component 1203 thus receives at least part of the liquid refrigerant 115f directly from the second sub-circuit B. This ensures that the compressor 102 is supplied with at least part of the liquid refrigerant 115f from the second sub-circuit B and does not run dry. The cycle in the first sub-cycle A can thus be operated over a very long period of time.

Die erste Komponente 1201, die zweite Komponente 1203 und die A-Leitung 101 definieren eine zweite Ölrückführvorrichtung 120B, welche das im Kältemittel 115 beziehungsweise im flüssigen Kältemittel 115f enthaltene Öl an den Kompressor 102 rückführt und dadurch die Schmierung des Kompressors 102 gewährleistet.The first component 1201, the second component 1203 and the A-line 101 define a second oil return device 120B, which returns the oil contained in the refrigerant 115 or in the liquid refrigerant 115f to the compressor 102 and thereby ensures the lubrication of the compressor 102.

Ein Vorteil der ersten Ölrückführvorrichtung 120A und der zweiten Ölrückführvorrichtung 120B besteht darin, dass die Konzentration des im Kältemittel gelösten Öls nach der Teilverdampfung in dem Verdampfersystem 128 höher sein kann als in dem flüssigen Kältemittel 115f, welches sich im Reservoir des Gas-/Flüssigphasenabscheiders 120 befindet. Dadurch kann ein kleinerer Massenstrom an flüssigem Kältemittel 115f mit derselben Menge an gelöstem Öl an den Kompressor 102 zurückgeführt werden, wodurch sich die Effektivität erhöht. Aufgrund des geringeren Massenstroms des flüssigen Kältemittels 115f steigt der Wirkungsgrad des Kompressors 102 und damit des ganzen Kältemittelkreislaufs 100.An advantage of the first oil return device 120A and the second oil return device 120B is that the concentration of the oil dissolved in the refrigerant after the partial evaporation in the evaporator system 128 can be higher than in the liquid refrigerant 115f, which is in the reservoir of the gas/liquid phase separator 120 . This allows a smaller mass flow of liquid refrigerant 115f to be returned to the compressor 102 with the same amount of dissolved oil, thereby increasing efficiency. Due to the lower mass flow of the liquid refrigerant 115f, the efficiency of the compressor 102 and thus of the entire refrigerant circuit 100 increases.

3 stellt eine schematische Darstellung des Kältemittelkreislaufs 100 zur Kühlung von Akkumulatoren beziehungsweise Batterien von Fahrzeugen nach einem zweiten Aspekt dar. Gleiche Komponenten des Kältemittelkreislaufs 100 nach dem zweiten Aspekt werden mit den gleichen Bezugszeichen des Kältemittelkreislaufs 100 nach dem ersten Aspekt versehen und aufgrund der Kürze nicht noch einmal im Detail beschrieben. 3 shows a schematic representation of the refrigerant circuit 100 for cooling accumulators or batteries of vehicles according to a second aspect. The same components of the refrigerant circuit 100 according to the second aspect are provided with the same reference symbols of the refrigerant circuit 100 according to the first aspect and not repeated for the sake of brevity described in detail.

Der Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 gleicht dabei dem Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 nach 1, jedoch mit dem Unterschied, dass das Saugrohr 122 ohne Saugloch 129 eingerichtet ist.The gas/liquid phase separator 120 resembles the gas/liquid phase separator 120 in this case 1 , but with the difference that the suction pipe 122 is set up without a suction hole 129.

Der Kältemittelkreislauf 100 umfasst ferner eine separate Komponente 140, umfassend eine Teilkomponente 240 (siehe 4), verbindend den ersten Teilkreislauf A und den zweiten Teilkreislauf B. Die separate Komponente 140, 240 ist im ersten Teilkreislauf A zwischen dem Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 und dem Kompressor 102 angeordnet. Die separate Komponente 140, 240 ist im zweiten Teilkreislauf B zwischen dem Verdampfersystem 128 und dem Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 angeordnet. Die separate Komponente 140, 240 umfasst einen ersten Raum A* und einen zweiten Raum B*. Der erste Raum A* ist über einen A-Einlass 141 und einen A-Auslass 142 mit der A-Leitung 101 des ersten Teilkreislaufs A verbunden. Der zweite Raum B* ist über einen B-Einlass 143 und einen B-Auslass 144 mit der B-Leitung 125 des zweiten Teilkreislaufs B verbunden.The refrigerant circuit 100 further includes a separate component 140, including a sub-component 240 (see 4 ), connecting the first sub-circuit A and the second sub-circuit B. The separate component 140, 240 is arranged in the first sub-circuit A between the gas/liquid phase separator 120 and the compressor 102. The separate component 140, 240 is arranged in the second partial circuit B between the evaporator system 128 and the gas/liquid phase separator 120. The separate component 140, 240 includes a first space A* and a second space B*. The first space A* is connected to the A line 101 of the first partial circuit A via an A inlet 141 and an A outlet 142 . The second space B* is connected to the B line 125 of the second partial circuit B via a B inlet 143 and a B outlet 144 .

Der erste Raum A* und der zweite Raum B* der separaten Komponente 140, 240 können unterschiedliche Formen umfassen und sind miteinander durch ein Komponentenloch 212 verbunden. Dadurch gelangt mindestens ein Teil des flüssigen Kältemittels 115f aus dem zweiten Teilkreis B durch das Komponentenloch 212 der separaten Komponente 140, 240 in den ersten Raum A*. Im ersten Raum A* vermischt sich das flüssige Kältemittel 115f mit dem vom Saugrohr 122 in die A-Leitung 101 angesaugten gasförmigen Kältemittel 115g und strömt weiter zu dem Kompressor 102. Dadurch wird gewährleistet, dass der Kompressor 102 mit mindestens einem Teil des flüssigen Kältemittels 115f aus dem zweiten Teilkreislauf B versorgt wird und nicht trocken läuft. Der Kreislauf im ersten Teilkreislauf A kann so über eine sehr lange Laufzeit betrieben werden.The first space A* and the second space B* of the separate component 140, 240 may have different shapes and are connected to each other by a component hole 212. As a result, at least part of the liquid refrigerant 115f from the second partial circuit B passes through the component hole 212 of the separate component 140, 240 into the first space A*. In the first space A*, the liquid refrigerant 115f mixes with the gaseous refrigerant 115g sucked into the A line 101 by the suction pipe 122 and flows on to the compressor 102. This ensures that the compressor 102 is filled with at least part of the liquid refrigerant 115f is supplied from the second partial circuit B and does not run dry. The cycle in the first sub-cycle A can thus be operated over a very long period of time.

Die B-Leitung 125, die separate Komponente 140, 240 mit dem zweiten Loch 212 und die A-Leitung 101 definieren eine dritte Ölrückführvorrichtung 212AB, welche das im Kältemittel 115 beziehungsweise im flüssigen Kältemittel 115f enthaltene Öl an den Kompressor 102 rückführt und dadurch eine Schmierung des Kompressors 102 gewährleistet.The B line 125, the separate component 140, 240 with the second hole 212 and the A line 101 define a third oil return device 212AB, which returns the oil contained in the refrigerant 115 or in the liquid refrigerant 115f to the compressor 102 and thereby provides lubrication of the compressor 102 is ensured.

Ein Vorteil der dritten Ölrückführvorrichtung 212AB besteht darin, dass die Ölkonzentration in dem Kältemittel 115 höher sein kann. Die dritte Ölrückführvorrichtung 212AB kann so ausgelegt werden, dass ein geringerer Kältemittelmassenstrom an den Kompressor 102 zurückgeführt wird, wodurch die Effizienz des Systems gesteigert werden kann.An advantage of the third oil return device 212AB is that the concentration of oil in the refrigerant 115 can be higher. The third oil return device 212AB can be designed to return a lower mass flow of refrigerant to the compressor 102, which can increase the efficiency of the system.

Ein weiterer Vorteil der dritten Ölrückführvorrichtung 212AB besteht darin, dass der Gas-/Flüssigphasenabscheider 120 kleiner ausgelegt und die Rückführung getrennt davon integriert werden kann. Durch diese Flexibilität erhöht sich die Integrierbarkeit besonders in beengten Bauräumen.Another advantage of the third oil return device 212AB is that the gas-liquid phase separator 120 can be made smaller and the return can be integrated separately. This flexibility increases the ability to be integrated, particularly in confined spaces.

4 stellt eine perspektivische Schnittdarstellung der Teilkomponente 240, umfasst in der separaten Komponente 140, des Kältemittelkreislaufs gemäß 3 dar. Der zwischen dem B-Einlass 143 und dem B-Auslass 144 befindliche zweite Raum B* weist beispielsweise einen gebogenen beziehungsweise runden Abschnitt 210 auf. Durch den gebogenen Abschnitt 210 werden Zentrifugalkräfte auf das, durch den zweiten Bereich B* der Teilkomponente 240 strömende, Gas-/Flüssigkeitsgemisch des Kältemittels bewirkt. Aufgrund der Zentrifugalkräfte wird mindestens ein Teil des flüssigen Kältemittels 115f aus dem Gas-/Flüssigkeitsgemisch des Kältemittels abgezweigt und gelangt durch das Komponentenloch 212 in den ersten Raum A* und weiter durch mindestens ein Austauschplattenloch 214 in den ersten Teilkreislauf A. Das Austauschplattenloch 214 ist in einer austauschbaren Austauschplatte beziehungsweise einer Unterlegscheibe 216 integriert. Die Austauschplatte 216 kann von der Teilkomponente 240 ausgetauscht werden, wenn das Austauschplattenloch 214 verschmutzt ist oder die Teilkomponente 240 zur Wartung beziehungsweise zum Austausch ausgebaut wird. 4 12 illustrates a perspective sectional view of the sub-component 240 included in the separate component 140 of the refrigerant circuit according to FIG 3 The second space B* located between the B inlet 143 and the B outlet 144 has, for example, a curved or round section 210 . The curved section 210 causes centrifugal forces on the gas/liquid mixture of the refrigerant flowing through the second region B* of the partial component 240 . Due to the centrifugal forces, at least part of the liquid refrigerant 115f is branched off from the gas/liquid mixture of the refrigerant and passes through the component hole 212 into the first space A* and further through at least one exchange plate hole 214 into the first sub-circuit A. The exchange plate hole 214 is in an exchangeable replacement plate or a washer 216 integrated. The replacement plate 216 can be replaced by the sub-component 240 when the replacement plate hole 214 becomes dirty or the subcomponent 240 is removed for maintenance or replacement.

5 stellt ein illustratives Beispiel für den Einsatz des Kältemittelkreislaufs 100 dar. Ein Bus 501 mit Elektroantrieb umfasst auf dem Dach den Kältemittelkreislaufs 100. Das Verdampfersystem 128 des Kältemittelkreislaufs 100 ist aus einer Vielzahl von Akkumulatorpaketen 510, umfassend eine Vielzahl an Akkumulator-Zellen, eingerichtet. 5 stellt somit ein illustratives, den Umfang der Erfindung nicht einschränkendes Beispiel des Verdampfersystems 128 des Kältemittelkreislaufs 100 dar. 5 12 represents an illustrative example for the use of the refrigerant circuit 100. A bus 501 with an electric drive comprises the refrigerant circuit 100 on the roof. 5 12 thus represents an illustrative example of the evaporator system 128 of the refrigerant circuit 100, which does not limit the scope of the invention.

Der Bus 501 umfasst auf dem Dach den Kältemittelkreislauf 100 und eine Vielzahl, beispielsweise sechs Akkumulatorpakete 510. Die sechs Akkumulatorpakete 510 sind über die B-Leitung 125 als Verdampfersystem 128 im zweiten Teilkreislauf B ausgebildet. Dabei ist der Wärmetauscher 104 des Kältemittelkreislaufs 100 derart am Bus 501 bereitgestellt, dass die dort anliegende thermische Energie beziehungsweise Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird.The bus 501 includes the refrigerant circuit 100 and a plurality, for example six, battery packs 510 on the roof. The heat exchanger 104 of the refrigerant circuit 100 is provided on the bus 501 in such a way that the thermal energy or heat present there is released to the ambient air.

6 zeigt eine schematische Darstellung des Kältemittelkreislaufs 100 mit dem Verdampfungssystem 128 gemäß 5. Jeder der Vielzahl von Akkumulatorpakete 510 wird durch das Kältemittel 115 in der B-Leitung 125 des zweiten Teilkreises B durchströmt. Dabei wird das Kältemittel 115 über jeweils einen eigenen Leitungseingang 521 der B-Leitung 125 an jeden der Vielzahl von Akkumulatorpaketen 510 geführt. Über einen eigenen Leitungsausgang 531 an jedem der Vielzahl von Akkumulatorpakete 510 gelangt das Kältemittel wieder zurück in die B-Leitung 125. 6 FIG. 12 shows a schematic representation of the refrigerant circuit 100 with the evaporation system 128 according to FIG 5 . The refrigerant 115 in the B line 125 of the second partial circuit B flows through each of the plurality of accumulator packs 510 . In this case, the coolant 115 is routed to each of the plurality of accumulator packs 510 via its own line inlet 521 of the B line 125 . The refrigerant returns to the B-line 125 via a separate line outlet 531 on each of the large number of accumulator packs 510.

Der Bus 501, umfassend den Kältemittelkreislauf 100, wird über Nacht aufgeladen und ist den ganzen Tag ohne vollständige Nachladung der Akkumulatorpakete 510 im Betrieb. Das jeweilige Akkumulatorpaket 510 wird tagsüber nach etwa einer Betriebsstunde, während der Pause eines Fahrers, in circa sechs Minuten mit 250 Kilowatt (kW) aufgeladen. Durch die kurze Ladezeit mit 250 kW werden die jeweiligen Akkumulatorpakete 510 sehr heiß. Diese thermische Energie wird durch das flüssige Kältemittel 115f in der B-Leitung 125 aufgenommen, wodurch es zu einem Phasenübergang von flüssiger Phase zu gasförmiger Phase kommt. Durch die Verdampfung des flüssigen Kältemittels 115f im Verdampfersystem 128 aufgrund der sehr heißen Akkumulatorpakete 510 wird thermische Energie beziehungsweise Wärme von den Akkumulatorpaketen 510 an den Kältemittelkreislauf 100 abgegeben und dadurch gekühlt.The bus 501, comprising the refrigerant circuit 100, is charged overnight and is in operation all day without the accumulator packs 510 being fully recharged. The respective battery pack 510 is charged with 250 kilowatts (kW) in about six minutes during the day after about an hour of operation during a driver's break. Due to the short charging time with 250 kW, the respective battery packs 510 become very hot. This thermal energy is absorbed by the liquid refrigerant 115f in the B line 125, resulting in a phase transition from the liquid phase to the gaseous phase. Due to the evaporation of the liquid refrigerant 115f in the evaporator system 128 due to the very hot accumulator packs 510, thermal energy or heat is released from the accumulator packs 510 to the refrigerant circuit 100 and thereby cooled.

Der Kältemittelkreislauf 100 kann in einem modifizierten Beispiel derart ausgestaltet sein, dass mindestens ein Teil der B-Leitung 125 durch eine Fahrzeug-Kabine des Busses 501 geführt wird, um bei Bedarf und/oder Wunsch im Sommer die Fahrzeug-Kabine zu kühlen und im Winter die Fahrzeug-Kabine zu heizen.In a modified example, the refrigerant circuit 100 may be configured such that at least a part of the B line 125 is routed through a vehicle cabin of the bus 501 in order to cool the vehicle cabin in summer and in winter if necessary and/or desired to heat the vehicle cabin.

In einem weiteren modifizierten Beispiel kann der Kältemittelkreislauf 100 derart ausgestaltet sein, dass der Kreislauf umgekehrt wird, um bei Bedarf und/oder Wunsch im Sommer die Fahrzeug-Kabine zu kühlen und im Winter die Fahrzeug-Kabine zu heizen.In another modified example, the refrigerant circuit 100 may be configured such that the cycle is reversed to cool the vehicle cabin in the summer and heat the vehicle cabin in the winter as needed and/or desired.

Die Schnellladung mit effizienter Akkumulatorkühlung durch die geflutete Verdampfung reduziert das Gewicht, das benötigte Volumen und die Investitionen und erhöht die Gesamtdauer des Betriebs des Busses 501.Fast charging with efficient accumulator cooling by flooded evaporation reduces weight, required volume and investment and increases the overall service life of the 501 bus.

BezugszeichenlisteReference List

100100
KältemittelkreislaufRefrigerant circulation
101101
A-LeitungA line
102102
Kompressorcompressor
104104
Wärmetauscherheat exchanger
106106
Expansionsvorrichtungexpansion device
115115
Kältemittelrefrigerant
115f115f
flüssiges Kältemittelliquid refrigerant
115g115g
gasförmiges Kältemittelgaseous refrigerant
120120
Gas/Flüssigphasenabscheidergas/liquid phase separator
121121
Reservoirreservoir
122122
Saugrohrintake manifold
123123
Öffnung (des Saugrohrs)opening (of the intake manifold)
124124
Saugleitungsuction line
125125
B-LeitungB line
126126
Kältemittelpumperefrigerant pump
128128
Verdampfersystemvaporizer system
129129
erstes Lochfirst hole
140140
separate Komponenteseparate component
141141
A-EinlassA inlet
142142
A-AuslassA outlet
143143
B-EinlassB inlet
144144
B-AuslassB outlet
210210
gebogene Abschnitt212 zweites Lochcurved section 212 second hole
214214
drittes Lochthird hole
216216
Austauschplattereplacement plate
240240
Teilkomponentesubcomponent
12011201
erste Komponentefirst component
12031203
zweite Komponentesecond component
AA
erster Teilkreislauffirst sub-cycle
BB
zweiter Teilkreislaufsecond sub-cycle
A*A*
erste Raumfirst room
B*B*
zweite Raumsecond room
120A120A
erste Ölrückführvorrichtungfirst oil return device
120B120B
zweite Ölrückführvorrichtungsecond oil return device
212AB212AB
dritte Ölrückführvorrichtungthird oil return device
501501
Busbus
510510
Akkumulatorpaketbattery pack
521521
Leitungseingangline input
531531
Leitungsausgangline output

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018101514 A1 [0007]DE 102018101514 A1 [0007]

Claims (18)

Kältemittelkreislauf (100) für akkumulatorelektrisch-angetriebene Fahrzeuge, der Kältemittelkreislauf (100) umfassend: einen ersten Teilkreislauf (A), umfassend einen Kompressor (102), einen zweiten Teilkreislauf (B), verbunden mit dem ersten Teilkreislauf (A) über einen Gas/Flüssigphasenabscheider (120), wobei der Gas/Flüssigphasenabscheider (120) über eine erste Ölrückführvorrichtung (120A), eine zweite Ölrückführvorrichtung (120B) und/oder eine dritte Ölrückführvorrichtung (212AB) mit dem Kompressor (102) verbunden ist.Refrigerant circuit (100) for accumulator-electric vehicles, the refrigerant circuit (100) comprising: a first sub-circuit (A) comprising a compressor (102), a second sub-circuit (B) connected to the first sub-circuit (A) via a gas/liquid phase separator (120), wherein the gas/liquid phase separator (120) is connected to the compressor (102) via a first oil return device (120A), a second oil return device (120B) and/or a third oil return device (212AB). Kältemittelkreislauf (100) nach Anspruch 1, bei welchem der erste Teilkreislauf (A) eine A-Leitung (101) umfasst und der zweite Teilkreislauf (B) eine B-Leitung (125) umfasst.Refrigerant circuit (100) after claim 1 , In which the first partial circuit (A) comprises an A-line (101) and the second partial circuit (B) comprises a B-line (125). Kältemittelkreislauf (100) nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei welchem die erste Ölrückführvorrichtung (120A) und die zweite Ölrückführvorrichtung (120B) eine integrale Komponente des Gas/Flüssigphasenabscheiders (120) sind.Refrigerant circuit (100) according to one of Claims 1 and 2 wherein the first oil return device (120A) and the second oil return device (120B) are an integral component of the gas/liquid phase separator (120). Kältemittelkreislauf (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die dritte Ölrückführvorrichtung (212AB) eine separate Komponente (140), umfassend eine Teilkomponente (240), den ersten Teilkreislauf (A) vor dem Kompressor (102) und den zweiten Teilkreislauf (B) vor dem Gas/Flüssigphasenabscheider (120) verbindend, umfasst.Refrigerant circuit (100) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the third oil return device (212AB) is a separate component (140) comprising a sub-component (240), the first sub-circuit (A) before the compressor (102) and the second sub-circuit (B) before the gas/liquid phase separator (120) connecting, encompassing. Kältemittelkreislauf (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Gas-/Flüssigphasenabscheider (120) ein Reservoir (121) umfasst und das Reservoir (121) ein Kältemittel (115) aufnimmt, wobei das Kältemittel (115) ein gasförmiges Kältemittel (115g) und ein flüssiges Kältemittel (115f) umfasst.Refrigerant circuit (100) according to one of Claims 1 until 4 wherein the gas/liquid phase separator (120) comprises a reservoir (121) and the reservoir (121) receives a refrigerant (115), the refrigerant (115) comprising a gaseous refrigerant (115g) and a liquid refrigerant (115f). . Kältemittelkreislauf (100) nach Anspruch 5, bei welchem das flüssige Kältemittel (115t) aus einem Gemisch aus einem flüssigen Kältemittel und Öl oder reinem Kältemittel besteht.Refrigerant circuit (100) after claim 5 , in which the liquid refrigerant (115t) consists of a mixture of a liquid refrigerant and oil or pure refrigerant. Kältemittelkreislauf (100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wenn jeweils direkt oder indirekt abhängig von Anspruch 2, bei welchem die A-Leitung (101) vermittels Saugrohr (122) mit dem Reservoir (121) verbunden ist zum Aufnehmen des gasförmigen Kältemittels (115g) und die B-Leitung (125) vermittels Saugleitung (124) mit dem Reservoir (121) verbunden ist zum Aufnehmen des flüssigen Kältemittels (115f).Refrigerant circuit (100) according to one of Claims 5 or 6 , if in each case directly or indirectly dependent on claim 2 , in which the A line (101) is connected to the reservoir (121) by means of a suction pipe (122) for receiving the gaseous refrigerant (115g) and the B line (125) is connected to the reservoir (121) by means of a suction line (124) connected to receive the liquid refrigerant (115f). Kältemittelkreislauf (100) nach Anspruch 7, bei welchem das Saugrohr (122) ein erstes Loch (129) zum Aufnehmen eines Teils des flüssigen Kältemittels (115f) aus dem Reservoir (121) umfasst.Refrigerant circuit (100) after claim 7 wherein the suction tube (122) includes a first hole (129) for receiving a portion of the liquid refrigerant (115f) from the reservoir (121). Kältemittelkreislauf (100) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei welchem des Saugrohr (122) eine Öffnung (123) zum direkten Aufnehmen eines Teils des flüssigen Kältemittels (115f) aus dem zweiten Teilkreislauf (B) umfasst.Refrigerant circuit (100) according to one of Claims 7 or 8th , wherein the suction pipe (122) comprises an opening (123) for directly receiving part of the liquid refrigerant (115f) from the second sub-circuit (B). Kältemittelkreislauf (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welchem der Gas-/Flüssigphasenabscheider (120) ferner eine erste Komponente (1201) und eine zweite Komponente (1203) umfasst, wobei die erste Komponente (1201) mindestens einen Teil des flüssigen Kältemittels (115t) aus dem zweiten Teilkreislauf (B) direkt an die zweite Komponente (1203) abgibt.Refrigeration circuit (100) according to any one of the preceding claims, in which the gas/liquid phase separator (120) further comprises a first component (1201) and a second component (1203), the first component (1201) containing at least part of the liquid refrigerant ( 115t) from the second partial circuit (B) directly to the second component (1203). Kältemittelkreislauf (100) nach Anspruch 10, bei welchem die zweite Komponente (1203) eine Sammelvorrichtung zum Aufnehmen des freigegebenen Teils des flüssigen Kältemittels (115t) der ersten Komponente (1201) umfasst, insbesondere ist die zweite Komponente (1203) als Rohr, als Trichter oder als Schale ausgebildet.Refrigerant circuit (100) after claim 10 , in which the second component (1203) comprises a collection device for receiving the released part of the liquid refrigerant (115t) of the first component (1201), in particular the second component (1203) is designed as a tube, a funnel or a bowl. Kältemittelkreislauf (100) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei welchem die zweite Komponente (1203) eine integrale Komponente des Saugrohrs (122) ist.Refrigerant circuit (100) according to one of Claims 10 or 11 wherein the second component (1203) is an integral component of the intake manifold (122). Kältemittelkreislauf (100) nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, bei welchem die erste Komponente (1201) mindestens eines von einem Rohr mit mindestens einer Öffnung, ein Rohr mit einer perforierten Wand, ein Prallblech und eine Spirale umfasst.Refrigerant circuit (100) according to one of Claims 10 , 11 or 12 wherein the first component (1201) comprises at least one of a tube having at least one opening, a tube having a perforated wall, a baffle and a coil. Kältemittelkreislauf (100) nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 5 bis 13, wenn direkt oder indirekt abhängig von Anspruch 4, bei welchem die Teilkomponente (240) mindestens ein Loch (212; 214) zum Verbinden des ersten Teilkreislaufs (A) und des zweiten Teilkreislaufs (B) umfasst.Refrigerant circuit (100) after claim 4 or one of the Claims 5 until 13 , if directly or indirectly dependent on claim 4 , wherein the partial component (240) comprises at least one hole (212; 214) for connecting the first partial circuit (A) and the second partial circuit (B). Kältemittelkreislauf (100) nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 5 bis 14, wenn direkt oder indirekt abhängig von Anspruch 4, bei welchem die Teilkomponente (240) einen gebogenen Abschnitt (210) umfasst, bewirkend Zentrifugalkräfte auf das durch die Teilkomponente (240) strömende Kältemittel (115).Refrigerant circuit (100) after claim 4 or one of the Claims 5 until 14 , if directly or indirectly dependent on claim 4 wherein the sub-component (240) comprises a curved section (210) causing centrifugal forces on the refrigerant (115) flowing through the sub-component (240). Kältemittelkreislauf (100) nach Anspruch 15, bei welchem der gebogene Abschnitt (210) mindestens ein Loch (212; 214) zum Durchströmen mindestens eines Teils des flüssigen Kältemittels (1 15f) von dem zweiten Teilkreislauf (B) in den ersten Teilkreislauf (A), umfasst.Refrigerant circuit (100) after claim 15 , wherein the bent portion (210) comprises at least one hole (212; 214) for at least part of the liquid refrigerant (1 15f) to flow through from the second sub-circuit (B) into the first sub-circuit (A). Kältemittelkreislauf (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welchem ein drittes Loch (214) in einer austauschbaren Austauschplatte (216) integriert ist.Refrigeration circuit (100) according to any of the preceding claims, wherein a third hole (214) is integrated in a replaceable replacement plate (216). Kältemittelkreislauf (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Wärmetauscher (104) und ein Expansionsventil (106), angeordnet im ersten Teilkreislauf (A), und eine Kältemittelpumpe (126), bereitgestellt im zweiten Teilkreislauf (B).Refrigeration circuit (100) according to any one of the preceding claims, further comprising a heat exchanger (104) and an expansion valve (106) arranged in the first sub-circuit (A), and a refrigerant pump (126) provided in the second sub-circuit (B).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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