DE10207113A1 - Klimaanlagen, geeignet für die Verwendung in Fahrzeugen und Verfahren für den Betrieb solcher Klimaanlagen - Google Patents

Abstract

Eine Klimaanlage (1) umfasst einen Luftregelkreis (2), in dem ein Kühlmittel umläuft. Ein elektrisch betriebener Kompressor (C) ist innerhalb des Klimatisierungskreislaufs (2) angeordnet, um das Kühlmittel zu komprimieren und unter hohem Druck auszugeben. Ein Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber (22) passt den Überhitzungszustand des Kältemittels, welches dem Kompressor (C) zum Komprimieren wieder zugeführt wird, an, um eine angemessene Belieferung des Kompressors (C) mit Schmieröl zu gewährleisten.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Anmeldung Nummer 2001-43975.

Die vorliegende Erfindung betrifft Klimaanlagen, geeignet für die Verwendung in Fahrzeugen, und Verfahren für den Betrieb solcher Klimaanlagen. Insbesondere betrifft diese Erfindung die Luft-Regelungstechniken in derartigen Klimaanlagen, welche einen Luft-Regelkreis und einen Kompressor, vorzugsweise einen elektrisch betriebenen Kompressor, der den Umlauf des Kühl- oder Kältemittels innerhalb des Luft- Regelkreises gewährleistet, aufweisen.

Im allgemeinen werden, wie in US-Patent Nr. 5,813,249 beschrieben, bekannte Kompressoren für Klimaanlagen über Antriebsriemen, die mit dem Motor verbunden sind, mechanisch angetrieben. Dennoch wurden elektrisch angetriebene Kompressoren für den Gebrauch in Klimaanlagen vorgeschlagen, weil die Umfangsgeschwindigkeit des Elektromotors unabhängig von der Umfangsgeschwindigkeit des Motors gesteuert werden kann.

Zusätzlich wird üblicherweise Schmieröl verwendet, um die beweglichen bzw. gleitenden Teile innerhalb des Kompressors zu schmieren. Daher werden Schmieröl- Rückgewinnungsvorrichtungen üblicherweise innerhalb des Kompressors angeordnet, um das Schmieröl wiederzugewinnen und zu verhindern, dass das Schmieröl aus dem Kompressorgehäuse in den Klimatisierungskreislauf läuft (z. B. in den Kondensator oder Verdampfer). Die Einbindung solcher Schmieröl-Rückgewinnungsvorrichtungen erhöht jedoch die Produktionskosten und die Größe solcher Kompressoren. Daher wäre die Beseitigung solcher Schmieröl- Rückgewinnungsvorrichtungen vorteilhaft.

Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Klimaanlagen vorzuschlagen, die Kompressoren verwenden, welche Schmieröl- Rückgewinnungsvorrichtungen nicht benötigen. Dadurch können die Herstellungskosten solcher Klimaanlagen reduziert und die Größe der Kompressoren vermindert werden.

Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Ausführungen werden Klimaanlagen vorgeschlagen, die einen Klimatisierungskreislauf beinhalten, in dem ein Kühlmittel zirkuliert. Ein Kompressor kann innerhalb des Klimatisierungskreislaufs angeordnet sein und dient vorzugsweise der Komprimierung und dem Entlassen des Kühlmittels unter hohem Druck. Somit kann das Kühlmittel im Anschluss entspannt werden, beispielsweise in einem Verdampfer, um eine Luftströmung zu kühlen, die dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird. Vorzugsweise, kann der Kompressor einen elektrisch betriebenen Motor umfassen, welcher den Kompressor antreibt. Ein Kältemittel- Überhitzungs-Messwertgeber kann vorzugsweise den Grad der Überhitzung oder den Überhitzungszustand des Kühlmittels, welches dem Kompressor wieder zugeführt wurde, variieren. Zum Beispiel kann eine Überhitzungs-Überwachungsvorrichtung einem Verdampfer nachgeschaltet sein, um den Überhitzungszustand des Kühlmittels zu überwachen, welches dem Kompressor zur Kompression wieder zugeführt wird. Basierend auf dem festgestellten Überhitzungszustand des Kühlmittels nach dem Verdampfer, kann die Strömung des Kühlmittels in den Verdampfer angemessen geregelt werden, wie nachfolgend näher beschrieben.

Entsprechend der vorliegenden Beschreibung entsprechen die Begriffe "Überhitzung" oder "Grad der Überhitzung" dem Unterschied (üblicherweise gemessen in Grad Celsius oder Fahrenheit) zwischen der vorliegenden Temperatur des Kühlmittels (Kältemittels), dessen momentane Temperatur bei einem bestimmten Druck gemessen wird, und der Sättigungstemperatur des Kühlmittels (Kältemittels) bei gleichem Druck. In anderen Worten kann der Grad der Überhitzung des Kühlmittels (Kältemittels) als Unterschied zwischen dem Verdampfungspunkt des Kühlmittels bei einem bestimmten Druck (d. h. die Temperatur, bei der das Kühlmittel bei einem gegebenen Druck verdampft) und der momentanen Temperatur des Kühlmittels bei Verlassen des Verdampfers ausgedrückt werden. Wenn das Kühlmittel (Kältemittel) demnach bei Verlassen des Kondensators eine höhere Temperatur als die Sättigungsdampftemperatur für den Druck, bei dem das Kühlmittel den Kondensator verlässt, aufweist, wird der Unterschied Grad der Überhitzung oder Überhitzungszustand des Kühlmittels (Kältemittels) genannt.

Daher kann der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber den Überhitzungszustand des Kühlmittels, welches dem Kompressor zugeführt wird, effektiv regeln. Zum Beispiel befindet sich das Kühlmittel bei relativ niedrigen Drücken und hohen Temperaturen in einem im wesentlichen gasförmigen Zustand. Auf der anderen Seite befindet sich das Kühlmittel bei relativ hohen Drücken und niedrigen Temperaturen in einem im wesentlichen flüssigen Zustand. Selbstverständlich kann sich das Kühlmittel bei mittleren Drücken und Temperaturen in einem im wesentlichen zweiphasigen Gas-Flüssig-Zustand befinden.

Bei einer repräsentativen Ausführungsform kann der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber den Überhitzungszustand des Kühlmittels derart anpassen, dass das Kühlmittel den Verdampfer in einem zweiphasigen Zustand verlässt. In diesem Fall kann die flüssige Phase des Kühlmittels das Schmieröl effektiv in den Kompressor fördern und zuverlässig die beweglichen Teile innerhalb des Kompressors schmieren. Kann das Kühlmittel daher in einem Zustand gehalten werden, der die effektive Schmierung des Kompressors unabhängig der Arbeitslast des Kompressors sichert, so wird die Klimaanlage eine kostspielige Schmieröl- Rückführungsvorrichtung nicht benötigen. Zusätzlich kann die Klimaanlage relativ einfach im Vergleich zu bekannten Klimaanlagen aufgebaut sein.

Die Erfinder haben daher festgestellt, dass, wenn das Schmieröl angemessen innerhalb des Klimatisierungskreislaufs zirkuliert und dem Kompressor wieder zugeführt wird, das Schmieröl, welches den Kompressor verlässt, noch immer zum Schmieren der Teile innerhalb des Kompressors genutzt werden kann. Um das Schmieröl effektiv umlaufen zu lassen, kann das Kühlmittel als Träger für das Schmieröl dienen. Die Eigenschaft des Kühlmittels, als Träger für das Schmieröl zu dienen, kann durch Regelung des Grades der Überhitzung des Kühlmittels verbessert werden. Zum Beispiel kann gesättigtes Kühlmittel, welches eine flüssige Phase aufweist, das Schmieröl effektiv fördern, auch wenn die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels relativ gering ist, was bei Kleinlastbetrieb der Klimaanlage vorkommen kann. Andererseits wird die Fließgeschwindigkeit des Schmieröls durch die Klimaanlage relativ hoch sein, falls sich der Kompressor in im wesentlichen Volllastbetrieb befindet. In diesem Fall wird eine entsprechende Menge an Schmieröl zu dem Kompressor zurückgeführt, auch wenn sich das Kühlmittel in einem im wesentlichen gasförmigen Zustand befindet (z. B. umfasst das Kühlmittel, welches dem Kompressor wieder zugeführt wird, wenig oder kein flüssiges Kühlmittel).

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Ausführungen werden Verfahren zum Betreiben derartiger Klimaanlagen vorgeschlagen. Derartige Klimaanlagen umfassen das Angleichen des Überhitzungszustandes des Kühlmittels, welches dem Kompressor entsprechend der Betriebslast der Klimaanlage zugeführt wird. Wird daher der Überhitzungszustand des Kühlmittels, welches dem Kompressor zugeführt wird, entsprechend der Betriebslast der Klimaanlage angepasst, kann das Kühlmittel in einen zweiphasigen Zustand gebracht werden, welcher eine flüssige Phase des Kühlmittels umfasst, um das Schmieröl innerhalb der Klimaanlage effektiver fördern zu können.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen entnehmen, in denen

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer repräsentativen Klimaanlage darstellt;

Fig. 2 einen repräsentativen Querschnitt eines quer beaufschlagten Expansionsventils und begleitenden Teilen darstellt;

Fig. 3 die Beziehung zwischen Ventilstellung und Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels (Kältemittels) im Vergleich zur Enthalpie des Kühlmittels (Kältemittels) zeigt;

Fig. 4 in einem Graphen die Beziehung zwischen der Temperatur T(12) und Druck P(12) an einem Auslass des Verdampfers der Klimaanlage bei eingebautem Regelventil zeigt; und

Fig. 5 ein Mollier-Diagramm des Kühlmittelumlaufs des Luft-Regelkreises darstellt.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber den Zustand (z. B. zweiphasiger Zustand oder im wesentlichen gasförmiger Zustand) des Kühlmittels, welches dem Kompressor während des Umlaufs entsprechend der Betriebslast der Klimaanlage (z. B. des Kompressors) während des Klimaanlagenbetriebes wieder zugeführt wird, variieren. Der Kältemittel-Überhitzungs- Messwertgeber führt vorzugsweise zwei Funktionen aus: (1) Überwachung des Überhitzungszustandes (beispielsweise der Enthalpie) des Kühlmittels, welches den Verdampfer verlässt und dem Kompressor zugeführt wird. (2) Anpassen der Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels in den Verdampfer, um einen angemessenen Zustand des Kühlmittels nach Verlassen des Verdampfers zu gewährleisten.

Wird die Klimaanlage z. B. bei hoher Last betrieben, kann das Kühlmittel, welches den Verdampfer verlässt, in einem im wesentlichen gasförmigen Zustand gehalten werden, wobei die maximale Menge an Kühlenergie an einen Luftstrom übertragen werden kann, der in das Fahrzeuginnere geleitet wird. In diesem Fall wird aufgrund der relativ hohen Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels innerhalb der Klimaanlage ausreichend viel Schmieröl dem Kompressor zugeführt, um die Teile des Kompressors zuverlässig zu schmieren, auch wenn sich das Kühlmittel in einem im wesentlichen gasförmigen Zustand befindet.

Andererseits kann die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels innerhalb der Klimaanlage relativ niedrig sein, wenn sich die Klimaanlage in einer relativ niedrigen Betriebslast befindet. Da gasförmiges Kühlmittel weniger effektiv für die Förderung von Schmieröl als flüssiges Kühlmittel ist, kann der Kompressor nicht angemessen geschmiert werden, falls ausschließlich gasförmiges Kühlmittel dem Kompressor während des Niedriglastbetriebes zugeführt wird. Daher kann der Überhitzungszustand des Kühlmittels bei Verlassen des Verdampfers durch Änderung der Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels in den Verdampfer angepasst werden, um zu sichern, dass das Kühlmittel den Verdampfer in zweiphasigem Zustand verlässt und dem Kompressor während des Niedriglastbetriebes zugeführt wird.

Da das zweiphasige Kühlmittel eine flüssige Phase, die das Schmieröl effektiv fördern kann, umfasst, kann eine angemessene Schmierung des Kompressors auch im Niedriglastbetrieb gesichert werden. Demnach ist es nicht notwendig, eine Schmieröl-Rückführungsvorrichtung innerhalb der Klimaanlage zu verwenden, weil eine angemessene Versorgung des Kompressors mit Schmieröl während sämtlicher Betriebslasten der Klimaanlage (z. B. des Kompressors) gesichert ist.

Bei einer repräsentativen Ausführungsform kann der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber ein Regelventil umfassen, welches innerhalb des Luftregelkreislauf angeordnet ist. Es kann sich dabei auch um jede andere Art von Regler handeln, welcher mit dem Klimatisierungskreislauf verbunden, aber innerhalb des Klimatisierungskreislaufs körperlich isoliert von dem Kühlmittel ist. Zum Beispiel kann ein Expansionsventil verwendet werden, um die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels entsprechend Änderungen der Betriebslast der Klimaanlage zu regeln. Alternativ kann der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber ein separates Regelventil sein. Ebenso kann die Kombination dieser Ventile verwendet werden.

Zusätzlich kann der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber eine Vorrichtung umfassen, die den Überhitzungszustand des Kühlmittels bei Verlassen des Verdampfers überwacht und die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels bei Eintritt in den Verdampfer anpasst. Zum Beispiel kann in einer repräsentativen Ausführungsform ein Kreuz- bzw. Quer­ beaufschlagtes Expansionsventil (cross-charge expansion valve) für diesen Zweck verwendet werden. Allgemein gesagt, umfasst eine solche Vorrichtung zwei Merkmale.

Erstens, ist ein Mechanismus zur Überwachung der Temperatur des Kühlmittels vorgesehen. Zum Beispiel kann ein im wesentlichen eingeschlossenes Gasvolumen im wesentlichen benachbart zu dem Teil des Klimatisierungskreislaufes, der das Kühlmittel nach dem Verlassen des Verdampfers beinhaltet, angeordnet sein. Das Gas hat dabei vorzugsweise eine Zusammensetzung, die sich von der des Kühlmittels unterscheidet. Da dieses Gas zwar körperlich isoliert von dem Kühlmittel aber derart angeordnet ist, dass es im wesentlichen dieselbe Temperatur wie das Kühlmittel aufweist, wird dieses Gas entsprechend einer steigenden bzw. fallenden Temperatur des Kühlmittels entsprechend expandieren bzw. kontrahieren.

Zweitens ist vorzugsweise auch ein Mechanismus vorgesehen, der den Druck des Kühlmittels überwacht. Zum Beispiel kann eine bewegliche Membran das Kühlmittel innerhalb der Klimaanlage und das Gas des Mechanismus zur Überwachung der Temperatur des Kühlmittels unterteilen. Daher wird sich die Position der Membran entsprechend der relativen Änderung des Druckes des Gases, sowie des Kühlmittels, ändern. Ist die Membran mit dem Expansionsventil verbunden, wird die Änderung der Position der Membran den Öffnungsgrad des Expansionsventils ändern. Daher werden der Überhitzungszustand des Kühlmittels bei Verlassen des Verdampfers durch die Position der Membran wiedergegeben. Des weiteren bestimmt die Position der Membran die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels in den Verdampfer.

Demnach können der Überhitzungszustand des Kühlmittels bei Verlassen des Verdampfers effektiv mit dem Expansionsventil rückgekoppelt werden, um den Öffnungsgrad des Expansionsventils zu regeln. Damit kann auch die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels in den Verdampfer effektiv geregelt werden, um den Zustand des Kühlmittels, welches den Verdampfer verlässt, derart zu gewährleisten, dass ausreichend viel Schmieröl dem Kompressor zugeführt wird und somit eine angemessene Schmierung des Kompressors gesichert ist.

Bei einer weiteren repräsentativen Ausführungsform kann der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber bei relativ niedrigen Lasten der Klimaanlage und relativ geringen Fließgeschwindigkeiten des zirkulierenden Kühlmittels den Überhitzungszustand (z. B. Enthalpie) des Kühlmittels, welches dem Kompressor zugeführt wird, vermindern. In diesem Fall kann das gasförmige Kühlmittel in einen zweiphasigen Zustand gebracht werden, der eine flüssige Phase umfasst. Daher kann das Schmieröl mittels der flüssigen Phase des Kühlmittels gefördert werden, zuverlässig umlaufen und dem Kompressor wieder zugeführt werden. Aufgrund dessen kann die Schmierung von Teilen innerhalb des Kompressors zuverlässig gewährleistet werden und die Haltbarkeit des Kompressors verbessert werden.

Deshalb kann das Schmieröl kosteneffizient und in einfacher Art durch Einbeziehen eines derartigen Kältemittel- Überhitzungs-Messwertgebers umlaufen. Die Klimaanlage wird daher eine kostspielige Schmieröl-Rückführungsvorrichtung nicht benötigen.

Bei einer weiteren repräsentativen Ausführungsform kann der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber, der ein Expansionsventil umfassen kann, dazu dienen, dass sich das Kühlmittel, welches dem Kompressor wieder zugeführt wird, in einem im wesentlichen dampfförmigen Zustand (z. B. im wesentlichen gasförmiger Zustand) befindet, wenn die Last der Klimaanlage hoch und die Fließgeschwindigkeit des umlaufenden Kühlmittels relativ hoch ist. Ist die Last der Klimaanlage auf der anderen Seite niedrig und die Fließgeschwindigkeit des umlaufenden Kühlmittels relativ niedrig, so kann das Expansionsventil dazu dienen, dass das zu dem Kompressor zurückgeführte Kühlmittel zweiphasig vorliegt (z. B. gas­ flüssig).

Daher kann der Überhitzungszustand des Kühlmittels erhöht werden, wenn die Last der Klimaanlage hoch und die Fließgeschwindigkeit des umlaufenden Kühlmittels relativ hoch ist, was das Kühlmittel in einen im wesentlichen gasförmigen Zustand versetzt. Trotzdem kann das Schmieröl noch immer zuverlässig mit dem Kühlmittel fließen, weil die Fließgeschwindigkeit des gasförmigen Kühlmittels relativ hoch ist. Daher wird das Schmieröl gleichmäßig und angemessen innerhalb des Luftregelkreises umlaufen.

Daraus folgt, dass das Schmieröl in einem kosteneffizienten und einfachen Verfahren durch Einbeziehen eines Kältemittel- Überhitzungs-Messwertgebers mit den obigen Merkmalen effektiv umlaufen kann und die Klimaanlage daher eine kostspielige Schmieröl-Rückführungsvorrichtung nicht benötigt. Des weiteren kann der Kompressor unabhängig der Betriebslast der Klimaanlage effektiv betrieben werden.

Bei einer weiteren repräsentativen Ausführungsform sind Verfahren für den Gebrauch einer Klimaanlage gelehrt, die die Anpassung des Überhitzungszustandes des Kühlmittels entsprechend der Betriebslast der Klimaanlage umfassen können. Ist z. B. die Betriebslast der Klimaanlage niedrig und die Fließgeschwindigkeit des umlaufenden Kühlmittels relativ niedrig, kann der Überhitzungszustand des Kühlmittels, welches dem Kompressor wieder zugeführt wird, derart geregelt werden, dass das Kühlmittel in einen zweiphasigen Zustand versetzt wird.

In diesem Fall wird der Dampf des Kühlmittels teilweise verflüssigt. Daraus folgt, dass selbst wenn das Schmieröl innerhalb des Kompressors in den Luftregelkreis bei niedriger Betriebslast der Klimaanlage und niedriger Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels läuft, das Schmieröl zusammen mit der verflüssigten Phase des Dampfes fließen und dann zum Kompressor zurückkehren kann. Demnach kann das Schmieröl in kosteneffizienter Weise und einfacher Art effektiv umlaufen.

Jedes der vorstehend und nachfolgend offenbarten zusätzlichen Merkmale und Verfahrensschritte kann einzeln oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Verfahrensschritten verwendet werden, um verbesserte Klimaanlagen und Verfahren zur Entwicklung und zum Betrieb solcher Klimaanlagen zu liefern. Repräsentative Beispiele der vorliegenden Erfindung, die viele dieser zusätzlichen Merkmale und Verfahrensschritte in Verbindung benutzen, werden nun im Detail mit Bezug zu den angehängten Zeichnungen erläutert. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich dafür vorgesehen, dem Fachmann weitere Details zu lehren, um die bevorzugten Aspekte der vorliegenden Lehren zu praktizieren und ist nicht dafür gedacht, den Schutzbereich der Erfindung einzuschränken. Lediglich die Ansprüche definieren den Bereich der beanspruchten Erfindung. Daher können in der folgenden detaillierten Beschreibung Kombinationen von Merkmalen und Verfahrensschritten offenbart sein, die nicht notwendig sind, um die Erfindung in weitestem Sinne auszuführen und beschreiben stattdessen spezielle repräsentative Beispiele der Erfindung.

Eine repräsentative Ausführungsform einer Klimaanlage wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Ein 1 schematisches Diagramm einer allgemeinen Konfiguration einer repräsentativen Klimaanlage 1 ist in Fig. 1 dargestellt. Die Klimaanlage 1 kann einen Luftregelkreis 2 umfassen, der dazu dient, das Kühlmittel oder Kältemittel umlaufen zu lassen. Ein elektrisch angetriebener Kompressor C, ein Kondensator 10, ein Verdampfer 12, ein Sammelbehälter 14 und ein Expansionsventil 20 können innerhalb des Luftregelkreises 2 angeordnet sein. Der Kompressor C dient vorzugsweise dazu, ein gasförmiges oder im wesentlichen gasförmiges Kühlmittel zu komprimieren und dieses unter Druck gesetzte Kühlmittel auszugeben. Ein Wechselrichter I kann vorgesehen sein, um einen Elektromotor M selektiv anzutreiben, wobei der Elektromotor M den Kompressor C antreibt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Kompressor C ein Spiralenkompressor [Scroll-type compressor] sein.

Ein Fahrzeugmotor E kann als Antriebsquelle des Fahrzeuges dienen und kann mechanisch mit einer Wechselstrommaschine 0, z. B. durch einen Riemen oder andere Übertragungsmechanismen, verbunden sein. Die Wechselstrommaschine O kann elektrisch mit einer Batterie B und auch dem Wechselrichter I verbunden sein. Daher kann elektrischer Strom erzeugt durch die Wechselstrommaschine O verwendet werden, um den Motor M anzutreiben oder die Batterie B zu laden.

Das Expansionsventil 20 dient vorzugsweise als Druckreduzierer oder Regeleinrichtung, wobei das relativ hochtemperierte, flüssige, Hochdruck-Kältemittel, welches von dem Kondensator 10 zugeführt wird, entspannt wird. Durch den Durchfluss des flüssigen Kältemittels, z. B. durch eine kleine Öffnung (nicht dargestellt) des Expansionsventils 20, kann ein zerstäubtes Kältemittel, welches eine relativ niedrige Temperatur, niedrigen Druck und einen zweiphasigen gas­ flüssig Zustand aufweist, erzeugt werden.

Ein temperaturempfindlicher Zylinder oder Element 22 kann dazu verwendet werden, um den Überhitzungszustand des Kühlmittels am Auslass des Verdampfers 12 mit dem Expansionsventil 20 zu koppeln, um die Zuführung des Kältemittels zu dem Verdampfer 12 zu regeln. Der temperaturempfindliche Zylinder 22 enthält vorzugsweise eine gasförmige Zusammensetzung, die sich von der des Kühlmittels oder Kältemittels, welches sich innerhalb des Luftregelkreises 2 befindet, unterscheidet. Des weiteren ist das Gas, welches sich innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22 befindet, vorzugsweise von dem Kältemittel innerhalb des Luftregelkreises 2 isoliert. In anderen Worten ist der temperaturempfindliche Zylinder 22 derart angeordnet, dass er den Teil des Luftregelkreises 2, welcher das Kältemittel nach Verlassen des Verdampfers 12 beinhaltet, berührt oder im wesentlichen berührt. Das Gas innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22 und das Kältemittel innerhalb des Luftregelkreises 2 bleiben getrennt. Daher kann der temperaturempfindliche Zylinder 22 als Kältemitteltemperaturfühler dienen, der die Temperatur des gasförmigen Kältemittels misst, welches dem Kompressor C zugeführt wird, nachdem es den Verdampfer 12 verlassen hat.

In anderen Worten nimmt das Gas innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22 vorzugsweise dieselbe Temperatur wie das Kühlmittel nach Verlassen des Verdampfers 12 aufgrund proximaler Beziehung des temperaturempfindlichen Zylinders 22 mit dem Luftregelkreis 2, an.

In bezug auf Fig. 2, kann das Expansionsventil 20 ein Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagtes Expansionsventil (cross-charge expansion valve) sein und ein Drosselventil 21 umfassen, das am Einlass des Expansionsventils 20 angeordnet ist. Eine Feder 23 kann das. Drosselventil 21 vorbelasten. Des weiteren kann das Drosselventil 21 mit einer Membran 25 verbunden sein, die innerhalb einer Membrankammer 27 angeordnet ist. Eine erste Seite der Membrankammer 27 kann mit dem temperaturempfindlichen Zylinder 22 über eine erste Leitung 29 verbunden sein (z. B., das Gas innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22 druckbelastet die erste Seite der Membran 25). Eine zweite Seite der Membrankammer 27 kann über eine zweite Leitung 31 mit dem Auslass des Verdampfers 12 verbunden sein (z. B. das Kühlmittel innerhalb des Luftregelkreises 2 druckbelastet die zweite Seite der Membran 25). Daher wird die Position des Drosselventils 21 (z. B. der Grad der Öffnung) entsprechend der Druckunterschiede zwischen der ersten Leitung 29 und der zweiten Leitung 31, variieren, wobei die Druckunterschiede die relative Position der Membran 25 beeinflussen werden.

In anderen Worten ist die zweite Leitung 31 derart angeordnet, dass sie den Verdampfer 12 umgeht und eine Druckleitung bildet, welche das Innere des temperaturempfindlichen Zylinders 22 mit dem Inneren der Druckkammer, welche auf einer Seite der Membran 25 angeordnet ist, verbindet. Die erste Leitung 29 dient als Druckübertragungseinheit, um Druckwechsel innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22 zu der Druckkammer, welche auf der anderen Seite der Membran 25 angeordnet ist, zu übertragen.

Vorzugsweise beinhaltet der temperaturempfindliche Zylinder 22 Aktivcarbon CA. Wie oben beschrieben, ist in einem Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagten Expansionsventil das Gas, welches sich innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22 befindet, unterschiedlich in Art oder Zusammensetzung von dem Kältemittel, welches durch den Luftregelkreis 2 fließt. Dieses unterschiedliche Gas ist innerhalb eines Kanals, der die Membrankammer 27 und den temperaturempfindlichen Zylinder 22 verbindet, wie oben beschrieben verschlossen. Das Gas innerhalb dieses Kanals ist derart gewählt, dass wenigstens Teile des Gases durch das Aktivcarbon CA absorbiert werden, um ein Reservoir an Gas zur Expansion zu bilden, wenn die Temperatur des Kühlmittels, welches den Verdampfer 12 verlässt, ansteigt.

Der temperaturempfindliche Zylinder 22 kann mit dem Auslass des Verdampfers 12 derart verbunden sein, so dass der Druck innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22, sowie der Druck innerhalb der ersten Leitung 29 als Antwort auf den Überhitzungszustand des Kältemittels am Auslass des Verdampfers 12 variiert. Zum Beispiel kann die Menge der Aufnahme des Gases durch das Aktivcarbon steigen, wenn die Temperatur am Auslass des Verdampfers 12 sinkt. Daher kann der Druck innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22 mit Änderungen der Temperatur am Auslass des Verdampfers 12 variieren. Daraus ergibt sich, dass der Öffnungsgrad des Drosselventils 21 des Expansionsventils 20 entsprechend der Druckunterschiede zwischen dem Gas innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders 22 und des Kältemittels am Auslass des Verdampfers 12 geregelt werden kann.

Vorzugsweise kann der Öffnungsgrad des Drosselventils 21 erhöht werden, um die Fließgeschwindigkeit des Kältemittels in den Verdampfer zu erhöhen, wenn der Überhitzungszustand des Kältemittels am Auslass des Verdampfers im Niedriglastbetrieb zu hoch ist (z. B. das Kältemittel ist in einem im wesentlichen gasförmigen Zustand während des Niedriglastbetriebes). Daraus folgt, dass verhindert wird, dass das Kältemittel einen übermäßig überhitzten Zustand erreicht. Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung der Beziehung zwischen dem Anheben des Drosselventils 21 und der Druckdifferenz (ΔP) zwischen dem Druck innerhalb der ersten Leitung 29 (oder dem Druck innerhalb der oberen Seite der Membrankammer 22) und dem Druck am Auslass des Verdampfers 12 (oder dem Druck innerhalb der unteren Seite der Membrankammer 22). P0, wie in Fig. 3 dargestellt, ist ein festgesetzter Wert, bei dem das Ventil 21 beginnt sich zu öffnen. Da Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagte Expansionsventile in der Technik gut bekannt sind, sind weiter Details in bezug auf die Konstruktion des Expansionsventils 20 nicht notwendig.

Ein repräsentatives Verfahren zur Bedienung der Klimaanlage 1 wird nun in bezug auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben. Eine beispielhafte Kurve, dargestellt in Fig. 4, zeigt die Charakteristik eines Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagten Expansionsventils. Ein Mollier-Diagramm für einen Kühlmittelumlauf innerhalb des Luftregelkreises ist in Fig. 5 dargestellt.

Die Beziehung zwischen dem Druck P und der Enthalpie h für einen Phasenübergang während des Kühlmittelumlaufs kann im allgemeinen einem Mollier-Diagramm, wie in Fig. 5 dargestellt, entnommen werden. Bei einem Phasenübergang, wie von flüssig zu gasförmig, ist die Enthalpie-Änderung des Systems die latente Wärme der Verdampfung. Da die Klimaanlage 1 auch den Kompressor C antreibt, kann gesättigter Kältemitteldampf A1' innerhalb des Luftregelkreises in den Kompressor C eingezogen und adiabatisch komprimiert werden. Daraufhin wird das Kältemittel in den Luftregelkreis 2 als überhitzter Kältemitteldampf A2' entlassen und hat dabei eine relativ hohe Temperatur und hohen Druck.

Der überhitzte Kältemitteldampf A2', welcher von dem Kompressor C entlassen wird, kann isobar gekühlt (Q(10)) und in dem Kondensator 10, sowie dem Sammelbehälter 14 verflüssigt werden, so dass es zum flüssigen Kühlmittel A3 wird. Das heißt, der Dampf A2' wurde ohne Änderung des Drucks gekühlt. Das flüssige Kühlmittel A3 kann dann über das Regelventil 20 und den Verdampfer 12 entspannt werden, um einen Gas-Flüssig-Kältemitteldampf A4 zu erzeugen. Der Gas- Flüssig-Dampf A4 kann anschließend in den Verdampfer 12 fließen und die über den Verdampfer 12 strömende Luft durch Wärmeaustausch zwischen dem Gas-Flüssig-Dampf A4 und der Luft kühlen (die gekühlte Luft wird dem Fahrzeuginnenraum zugeführt). Daher absorbiert der Gas-Flüssig-Dampf A4 Energie der Luft (Q(12)), wobei der Flüssigkeitsanteil des Gasflüssigkeitsdampfes A4 isobar verdampft. Demnach kann der Gas-Flüssig-Dampf A4 zu im wesentlichen gesättigtem Dampf A1' werden, welcher wieder in den Kompressor C eingesaugt und komprimiert werden kann.

Bei dieser Ausführungsform kann der Gas-Flüssig-Zustand des Kühlmittels am Auslass des Verdampfers 12 entsprechend des Öffnungsgrades des Expansionsventils 20 variieren. Obwohl beispielsweise der Kompressor C den gesättigten Kältemitteldampf A1' zu überhitztem Kältemitteldampf A2' komprimieren kann, kann der Kompressor auch überhitzten Kältemitteldampf A1 zu überhitztem Kältemitteldampf A2 komprimieren. Das heißt, dass der Öffnungsgrad des Expansionsventils 20 die Enthalpie h des Kältemittels nach Verlassen des Verdampfers 12 und damit den Zustand des Kältemittels, welches dem Kompressor C zugeführt wird, bestimmt. Da immer eine ausreichende Menge Schmieröl dem im Betrieb befindlichen Kompressor C zugeführt werden muss und flüssiges Kältemittel Schmieröl besser als gasförmiges Kältemittel transportiert, ist es vorteilhaft, den Zustand des Kältemittels nach Verlassen des Verdampfers 12, welches in den Kompressor C eingesaugt wird, derart zu regeln, dass eine angemessene Schmierung des Kompressors C gewährleistet ist.

Wird das Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagte Expansionsventil 20 in die dargestellte Ausführungsform einbezogen, so kann der Überhitzungszustand SH1 des Kühlmittels entsprechend der Temperatur T(12) am Auslass des Verdampfers 12 variieren. Wird im Gegensatz ein Überhitzungs-Expansionsventil (superheated expansion valve) SH anstelle des Expansionsventils 20 verwendet, kann der Überhitzungszustand SH2 des Kühlmittels unabhängig einer Änderung der Temperatur T(12) auf einem festen Wert gehalten werden.

Wird die Menge der Energie Q(12), welche während des Umlaufs des Kältemittels im Luftregelkreis 2 zwischen dem Kühlmittel und der zu klimatisierenden Luft ausgetauscht wird, größer, kann die relative Menge des verdampften Kühlmittels innerhalb des Verdampfers 12 steigen. Daher kann die Temperatur T(12) am Auslass des Verdampfers 12 steigen. In bezug auf die dargestellte Ausführungsform kann der Überhitzungszustand SH1 des Kühlmittels mit steigender Temperatur T(12) steigen. Daher kann das überhitzte Kühlmittel zu dem Kompressor C zurückgeführt werden.

Wird andererseits die Menge an Energie Q(12), welche während des Umlaufs des Kühlmittels zwischen dem Kühlmittel und der zu klimatisierenden Luft ausgetauscht wird, geringer (z. B. die Betriebslast der Klimaanlage ist vermindert), so kann die Wärmemenge, welche von der zu klimatisierenden Luft von dem Kühlmittel, das durch den Verdampfer 12 fließt, absorbiert wird, vermindert. Daher kann die Temperatur T(12) am Auslass des Verdampfers 12 sinken. In bezug auf die dargestellte Ausführungsform kann der Überhitzungszustand SH1 des Kühlmittels bei sinkender Temperatur T(12) sinken. Daher kann das Kühlmittel am Auslass des Verdampfers 12 nicht vollständig verdampft werden (z. B. das Kühlmittel wird sich in einem zweiphasigen Gas-Flüssig-Zustand befinden).

Wie oben beschrieben, steht das Schmieröl mit dem Kühlmittel in Verbindung, um die beweglichen Teile innerhalb des Kompressorgehäuses C zuverlässig zu schmieren. Bekannte Kompressoren verwenden üblicherweise Schmieröl- Rückführungsvorrichtungen, um zu verhindern, dass Schmieröl zusammen mit dem Kühlmittel, welches das Kompressorgehäuse verlässt, in den Klimatisierungskreis ausläuft. Ist ein Überhitzungs-Expansionsventil in dem Klimatisierungskreis vorgesehen, so befindet sich das Kühlmittel, welches dem Kompressor zurückgeführt wird, immer in einem Heißdampfzustand. Ist die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels während des Niedriglastbetriebes der Klimaanlage jedoch vermindert, so kann das Schmieröl nicht einwandfrei mit dem relativ langsam fließenden gasförmigen Kühlmittel umlaufen. Daher kann der Kompressor C nicht einwandfrei geschmiert werden.

Der elektrisch angetriebene Kompressor C der dargestellten Klimaanlage 1 benötigt keine Schmieröl- Rückführungsvorrichtung. An dessen stelle kann ein Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagtes Expansionsventil 20 eingebunden werden, um ein zuverlässiges Umlaufen des Schmieröls während aller Betriebslasten des Kompressors C zu gewährleisten. In anderen Worten gewährleistet das Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagte Expansionsventil 20, dass sich das Kühlmittel immer in einwandfreiem Zustand befindet (z. B. zweiphasig oder im wesentlichen gasförmig), um die beweglichen Teile innerhalb des Kompressors C zuverlässig mit Schmieröl zu versorgen, aber zugleich die in das Fahrzeuginnere eingeblasene Luft ausreichend zu kühlen. Daher kann das Expansionsventil 20 dazu dienen, den Überhitzungszustand des Kühlmittels entsprechend der Betriebslast der Klimaanlage 1 zu variieren. Wird die Klimaanlage 1 im einzelnen bei relativ niedriger Last betrieben, bei der Schmieröl nicht einwandfrei umlaufen kann, dann kann das Expansionsventil 20 dazu dienen, einen teilweise verflüssigten Kältemitteldampf (z. B. zwei Phasen Gas-flüssig) am Auslass des Regelventils zu liefern. Daher kann ein zweiphasiges Kältemittel zu dem Kompressor C zurückgeführt werden.

Demnach kann das Schmieröl zusammen mit dem Fluss des verflüssigten Kühlmittels zuverlässig dem Kompressor C zugeführt werden. Daher können die Umlaufeigenschaften des Schmieröls in bezug auf bekannte mit SH-Regelventilen versehene Klimaanlagen im einzelnen während des Niedriglastbetriebes der Klimaanlage 1, verbessert werden. Obwohl die Temperatur des Kühlmittels am Auslass des Expansionsventils 20 während hoher Betriebslast erhöht sein kann, muss dies aufgrund dessen, dass das Schmieröl zusammen mit dem schnell fließenden gasförmigen Kühlmittel gefördert wird, kein Problem aufwerfen. Infolge dessen können die Umlaufeigenschaften des Schmieröls in dem Luftregelkreis 2 verbessert werden.

Wird die in der dargestellten Ausführungsform gezeigte Klimaanlage bei niedriger Last betrieben und ist die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels relativ gering, so kann das Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagte Expansionsventil 20 den Grad der Überhitzung des Kühlmittels, welches zu dem Kompressor C zurückgeführt wird, vermindern. In diesem Fall kann das Kühlmittel in einen gesättigten oder teilweise verflüssigten Zustand gebracht werden, wobei dieser Zustand die Umlaufeigenschaften des Kühlmittels und des Schmieröls verbessert. Daher können Klimaanlagen mit verbesserten Umlaufeigenschaften durch Einbinden der dargestellten Expansionsventile 20 anstelle von bekannten Schmieröl- Rückführungsvorrichtungen leicht zu niedrigeren Kosten hergestellt werden.

Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die dargestellten Ausführungsformen begrenzt sein, sondern kann für verschiedene Anwendungen genutzt und auf verschiedene Weise modifiziert werden. Zum Beispiel kann das Quer- bzw. Kreuz­ beaufschlagte Expansionsventil 20 mit anderen Vorrichtungen oder Vorrichtungen, welche dazu geeignet sind, den Überhitzungszustand des Kühlmittels, welches dem Kompressor C wieder zugeführt wird, angemessen zu ändern, um dem Kompressor eine ausreichende Menge an Schmieröl zuzuführen, ersetzt werden. Zum Beispiel können Expansionsventile verschiedener Arten vorteilhaft verwendet werden, um die Querschnittsfläche der Flusslinie innerhalb des Klimatisierungskreislaufs zu variieren, um die Kältemitteltemperatur zu regeln.

Claims (20)

1. Klimaanlage (1), umfassend:
einen Klimatisierungskreislauf (2) mit umlaufendem Kühlmittel und Schmieröl,
einen elektrisch betriebenen Kompressor (C), welcher innerhalb des Klimatisierungskreislaufs derart angeordnet und gestaltet ist, dass das Kühlmittel komprimierbar und unter hohem Druck entlassbar ist, und
ein Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber (22), welcher derart angeordnet und gestaltet ist, dass der Überhitzungszustand des Kühlmittels, welches dem Kompressor wieder zugeführt wird, einstellbar ist, damit während eines Niedriglastbetriebes eine angemessene Zufuhr von Schmieröl zu dem Kompressor gewährleistet ist.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittel-Überhitzungs-Messwertgeber ein Expansionsventil (20) umfasst.

3. Verfahren für die Komprimierung eines Kühlmittels bei Gebrauch einer Klimaanlage (1), die einen elektrisch betriebenen Kompressor (C) umfasst, welcher derart angeordnet und gestaltet ist, dass das Kühlmittel komprimierbar und unter hohem Druck entlassbar ist, umfassend:
Einstellen des Überhitzungszustandes des Kühlmittels, welches dem Kompressor wieder zugeführt wird, entsprechend der Betriebslast der Klimaanlage.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Kühlmitteltemperatur durch ein Expansionsventil (20) bewirkt wird.

5. Klimaanlage (1), umfassend:
einen Klimatisierungskreislauf (2), mit umlaufendem Kühlmittel und Schmieröl,
einen derart gestalteten elektrisch betriebenen Kompressor (C), welcher innerhalb des Klimatisierungskreislaufs derart angeordnet und gestaltet ist, dass das Kühlmittel komprimierbar und unter hohem Druck entlassbar ist, und
einen Regler (20, 22), welcher derart angeordnet und gestaltet ist, dass der Phasenzustand des Kühlmittels innerhalb des Klimatisierungskreislaufs regelbar ist, wobei der Regler das einem Einlass des Kompressors zugeführte Kühlmittel in einen zweiphasigen Gas-Flüssig- Zustand versetzt, wenn die Betrieblast der Klimaanlage relativ niedrig ist.

6. Klimaanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage zusätzlich einen Verdampfer (12) umfasst, welcher auf der dem Kompressor vorgeschalteten Seite innerhalb des Klimatisierungskreislaufs angeordnet ist, wobei der Regler zusätzlich derart gestaltet ist, dass der Fluss des Kühlmittels am Einlass des Verdampfers regelbar ist.

7. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler den Fluss des Kühlmittels am Einlass des Verdampfers auf Grundlage des Überhitzungszustandes des Kühlmittels am Auslass des Verdampfers regelt.

8. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler einen temperaturempfindlichen Zylinder (22) umfasst, welcher in der Nähe des Klimatisierungskreislaufs dem Verdampfer nachgeschaltet angeordnet ist und mit einer ersten Seite einer beweglichen Membran (25) in Verbindung steht, und der Klimatisierungskreis mit einer zweiten Seite der beweglichen Membran in Verbindung steht, welche bewegliche Membran mit einem Expansionsventil (20) verbunden ist, das dem Verdampfer vorgeschaltet angeordnet ist, und dass der temperaturempfindliche Zylinder eine gasförmige Zusammensetzung beinhaltet, die sich von der des Kühlmittels unterscheidet, wobei das Expansionsventil derart angeordnet und gestaltet ist, dass der Fluss des Kühlmittels in den Einlass des Verdampfers auf Grundlage der Druckdifferenz zwischen dem Druck des Kühlmittels am Auslass des Verdampfers und dem Druck der gasförmigen Zusammensetzung innerhalb des temperaturempfindlichen Zylinders regelbar ist.

9. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler ein Quer- bzw. Kreuz­ beaufschlagtes Expansionsventil (20) umfasst.

10. Vorrichtung, geeignet für den Umlauf von Kühlmittel und Schmieröl zu einem elektrisch betriebenen Kompressor (C) innerhalb eines Luftregelkreises (2) einer Klimaanlage (1), umfassend:
einen Regler (20, 22), welcher derart angeordnet und gestaltet ist, dass der Phasenzustand des Kühlmittels in dem Klimatisierungskreislauf derart regelbar ist, dass das Kühlmittel in einem zweiphasigen Zustand Gas-Flüssig einem Einlass des Kompressors während des Niedriglastbetriebes der Klimaanlage zuführbar ist.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage zusätzlich einen Verdampfer (12) umfasst, welcher auf einer dem Kompressor vorgeschalteten Seite innerhalb des Klimatisierungskreislaufs angeordnet ist, wobei der Regler derart angeordnet und gestaltet ist, dass der Fluss des Kühlmittels in den Einlass des Verdampfers regelbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler zusätzlich derart angeordnet und gestaltet ist, dass der Fluss des Kühlmittels in den Einlass des Verdampfers auf Grundlage des Überhitzungszustandes des Kühlmittels am Auslass des Verdampfers regelbar ist.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler ein Quer- bzw. Kreuz-beaufschlagtes Expansionsventil (20) umfasst, um den Fluss des Kühlmittels in den Einlass des Verdampfers zu regeln.

14. Verfahren für den Umlauf eines Kältemittels und Schmieröls innerhalb eines Klimatisierungskreislaufs (2) einer Klimaanlage (1) mit einem elektrisch betriebenen Kompressor (C), umfassend:
Beliefern des Kompressors mit Schmieröl, welches sich innerhalb eines zweiphasigen Gas-Flüssig-Kühlmittels befindet, bei relativ niedriger Betriebslast der Klimaanlage.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich ein Regeln des Phasenzustandes des Kühlmittels am Einlass des Kompressors auf Grundlage des Drucks am Einlass des Verdampfers, welcher innerhalb des Klimatisierungskreislaufs dem Kompressor vorgeschaltet ist, umfasst.

16. Klimaanlage (1), umfassend:
einen elektrisch betriebenen Kompressor (C), derart angeordnet und gestaltet, dass ein Kältemittel komprimierbar und unter hohem Druck entlassbar ist und das Kältemittel Schmieröl umfasst, um Teile innerhalb des Kompressors zu schmieren,
einen Kondensator (10), dem das Kältemittel von dem Kompressor zugeführt wird,
ein Expansionsventil (20), dem das Kältemittel von dem Kondensator zugeführt wird,
einen Verdampfer (12), dem das Kältemittel von dem Regelventil zugeführt wird, und
einen Mechanismus (22), um die Menge an Kältemittel anzupassen, welche dem Verdampfer zugeführt wird, um den Phasenzustand des Kältemittels, welches dem Kompressor wieder zugeführt wird, anzupassen und dabei eine angemessene Belieferung des Kompressors mit Schmieröl während des Niedriglastbetriebes zu gewährleisten.

17. Klimaanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpassungsmechanismus ein Gas beinhaltet, welches sich von der Zusammensetzung des Kältemittels unterscheidet, und dass der Anpassungsmechanismus in der Nähe eines Auslassanschlusses des Verdampfers angeordnet ist, wobei das Gas innerhalb des Anpassungsmechanismus von dem Kältemittel körperlich getrennt ist, aber dieselbe Temperatur wie das den Auslassanschluss des Verdampfers verlassende Kältemittel annimmt.

18. Klimaanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpassungsmechanismus zusätzlich eine bewegliche Membran (25) umfasst, welche mit einem Expansionsventil gekoppelt ist, wobei das Gas innerhalb des Anpassungsmechanismus mit einer ersten Seite der beweglichen Membran in Verbindung steht und das den Auslassanschluss des Verdampfers verlassende Kältemittel mit einer zweiten Seite der beweglichen Membran in Verbindung steht, wobei relative Druckänderungen des Gases und des Kältemittels eine Bewegung der bewegbaren Membran verursachen und die dem Verdampfer durch das Expansionsventil zugeführte Menge an Kältemittel anpasst.

19. Klimaanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpassungsmechanismus den Phasenzustand des Kältemittels, welches dem Kompressor wieder zugeführt wird, derart anpasst, dass es sich im wesentlichen in einem Gas-Flüssig-Phasenzustand während des Niedriglastbetriebes des Kompressors befindet.

20. Vorrichtung für den Umlauf eines Kältemittels und Schmieröls innerhalb eines Klimatisierungskreislaufs (2) einer Klimaanlage (1) mit einem elektrisch betriebenen Kompressor (C), umfassend:
einen Mechanismus (12, 20, 22) für die Belieferung des Kompressors mit innerhalb eines zweiphasigen Gas- Flüssig-Kühlmittels befindlichen Schmieröl bei relativ niedriger Betriebslast der Klimaanlage, um eine zuverlässige Schmierung des Kompressors zu gewährleisten.