DE10342110A1 - Method for reducing the pressure in a vehicle air conditioner when the compressor stops has a reservoir situated between the evaporator and expansion valve to collect excess refrigerant - Google Patents

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Thomas Strauss
Ottokar Kunberger
Günther Dr. Feuerecker
Gottfried DÜRR
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Abstract

The compressor (4), driven by the vehicle engine, drives liquid refrigerant (3) through a condenser (6) and thermostatic expansion valve (7) and the vapor through an evaporator (2). When the engine is stopped vapor pressure in the evaporator feeds back to a cooled, insulated reservoir (10) which collects oil, liquid (3f) and gaseous (3g) refrigerant from which vapor is drawn at restart.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kältemittel-Kreislauf für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem Idle-stop-Betrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a refrigerant circuit for one Automotive air conditioning with an idle-stop operation according to the preamble of claim 1.

Eine Klimaanlage mit einem derartigen Kältemittel-Kreislauf wird. insbesondere in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Der Kältemittelfluss wird hierbei üblicherweise von einem in den Kältemittel-Kreislauf geschalteten Kompressor erzeugt, welcher unmittelbar vom Kraftfahrzeug-Motor angetrieben wird. Der Kältemittelfluss kommt somit zum Erliegen, sobald der Kraftfahrzeug-Motor abgeschaltet wird. Entsprechend ist eine herkömmliche Kraftfahrzeug-Klimaanlage auch nur bei laufendem Kraftfahrzeug-Motor funktionstüchtig. Dies ist insbesondere problematisch bei einer Klimaanlage, die zum Einsatz in einem besonders verbrauchsarmen Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs ist bei einem solchen Kraftfahrzeug ein so genannter Idle-stop-Betrieb üblich. Darunter wird ein Betrieb des Kraftfahrzeugs verstanden, bei dem der Motor bei vorübergehendem Stillstand des Kraftfahrzeugs, beispielsweise beim Halten an einer Ampel, vorübergehend abgeschaltet wird. Eine für ein solches Kraftfahrzeug geeignete Klimaanlage muss in der Lage sein, den Fahrzeuginnenraum auch dann zu klimatisieren, wenn der Motor vorübergehend abgeschaltet ist.An air conditioner with such Refrigerant circulation becomes. used in particular in a motor vehicle. The refrigerant flow this is usually from one connected in the refrigerant circuit Compressor generated, which directly from the motor vehicle engine is driven. The refrigerant flow thus comes to a halt as soon as the motor vehicle engine is switched off becomes. Accordingly, a conventional Automotive air conditioning only functional when the motor vehicle engine is running. This is particularly problematic in an air conditioner used is provided in a particularly low-consumption motor vehicle. To reduce fuel consumption is in such a motor vehicle a so-called idle-stop operation common. Below is a farm of the motor vehicle understood in which the engine at a temporary Standstill of the motor vehicle, for example when holding at one Traffic light, temporarily is switched off. One for such a motor vehicle suitable air conditioning must be able to to condition the vehicle interior even if the engine temporarily is switched off.

Bei einer aus der DE 101 56 944 A1 bekannten Vorrichtung ist zur Überwindung dieses Problems ein zweigeteilter Verdampfer vorgesehen. Dieser Verdampfer umfasst zusätzlich zu einem herkömmlichen Verdampfersegment ein weiteres, sogenanntes Speicherverdampfersegment, das ein bei Raumtemperatur flüssiges Kältespeichermedium enthält. Das Speicherverdampfersegment dient einerseits wie ein herkömmlicher Kältemittelverdampfer zur direkten Kühlung der durchströmenden Luft durch das verdampfende Kältemittel. Andererseits wird im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs, also bei laufendem Motor, ein Teil der Kälteleistung herangezogen, um das Kältespeichermedium einzufrieren und somit "Kälte" zu speichern. Die gespeicherte Kälte wird im Idle-Stop-Betrieb, also bei vorübergehend ausgeschaltetem Motor, zur weiteren Kühlung des Luftstroms herangezogen. Hierbei wird der durch den Verdampfer strömenden Luft durch das wieder auftauende Kältespeichermedium Wärme entzogen. Zur Optimierung der Betriebseigenschaften dieser Klimaanlage ist eine dem Verdampfer vorgeschaltete Luftklappe vorgesehen, mit der wahlweise das Verdampfersegment oder das Speicherverdampfersegment des Verdampfers für den Luftstrom abgesperrt werden können. In einem Belademodus ist hierbei bei laufendem Motor das Speicherverdampfersegment abgesperrt, so dass dort die volle Kühlleistung zum Einfrieren des Kältespeichermediums zur Verfügung steht. Der Luftstrom wird während dieser Zeit durch das Verdampfersegment geleitet. Während des Idle-Stop-Betriebs wird die Klimaanlage hingegen in einem Entladezustand betrieben, in welchem das Verdampfersegment für den Luftstrom abgesperrt ist, und dieser zur Rückgewinnung der gespeicherten "Kälte" durch das Speicherverdampfersegment geleitet wird.At one of the DE 101 56 944 A1 known device is provided to overcome this problem, a two-part evaporator. This evaporator comprises, in addition to a conventional evaporator segment, another so-called storage evaporator segment which contains a cold storage medium which is liquid at room temperature. The storage evaporator segment serves on the one hand like a conventional refrigerant evaporator for direct cooling of the air flowing through the evaporating refrigerant. On the other hand, during normal operation of the motor vehicle, that is to say when the engine is running, part of the cooling power is used to freeze the cold storage medium and thus to store "cold". The stored cold is used in idle-stop operation, ie temporarily switched off engine, for further cooling of the air flow. In this case, the air flowing through the evaporator air is extracted by the thawing cold storage medium heat. To optimize the operating characteristics of this air conditioner, an air damper connected upstream of the evaporator is provided, with which either the evaporator segment or the storage evaporator segment of the evaporator for the air flow can be shut off. In a loading mode, the storage evaporator segment is shut off here while the engine is running, so that there the full cooling capacity is available for freezing the cold storage medium. The air flow is passed through the evaporator segment during this time. On the other hand, during idle-stop operation, the air conditioner is operated in a discharge state in which the evaporator segment is shut off for the airflow, and this is routed through the storage evaporator segment to recover the stored "cold".

Bei einer alternativen, aus der EP 0 995 621 A2 bekannten Lösung wird vorgeschlagen, den Verdampfer durch kondensierende Luftfeuchtigkeit zu vereisen und damit eine Art Eisspeicher zu erzeugen. Im Idle-Stop-Betrieb wird die Luft dann durch das tauende Eis abgekühlt. Die Verwendung von kondensierter Luftfeuchtigkeit als Kältespeichermedium ist insofern ungünstig, als der Verdampfer aufgrund des niedrigen Taupunkts von Wasser eine vergleichsweise hohe Kühlleistung aufweisen muss, damit überhaupt eine nennenswerte Kondensation und Eisbildung stattfindet. Weiterhin hängt die Speichereigenschaft des bekannten Verdampfers von der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft ab. Bei "ungünstigen", d.h. trockenen Klimabedingungen ist damit zu rechnen, dass nicht genug Wasser für eine effektive Kältespeicherung anfällt. Schließlich führt eine Vereisung des Verdampfers in unerwünschter Weise zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes der Klimaanlage.In an alternative, from the EP 0 995 621 A2 known solution is proposed to freeze the evaporator by condensing humidity and thus to produce a kind of ice storage. In idle-stop operation, the air is then cooled by the thawing ice. The use of condensed air humidity as a cold storage medium is unfavorable in that the evaporator due to the low dew point of water must have a comparatively high cooling capacity, so that there is any appreciable condensation and ice formation. Furthermore, the storage capacity of the known evaporator depends on the humidity of the ambient air. In "unfavorable", ie dry climatic conditions is to be expected that not enough water for an effective cold storage is obtained. Finally, icing of the evaporator undesirably leads to an increase in the flow resistance of the air conditioner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Kältemittel-Kreislauf einer derartigen Klimaanlage zu verbessern.The invention is the task Basically, a refrigerant circuit to improve such an air conditioner.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kältemittel-Kreislauf mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is solved by a refrigerant circuit with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kältemittel-Kreislauf für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem vom Kraftfahrzeug-Motor angetriebenen Kompressor, der bei einem Motorstopp steht, wobei die Klimaanlage im Falle eines Idle-stop-Betriebs noch eine ausreichende Kälteleistung zum Kühlen des Fahrzeuginnenraums zur Verfügung stellen kann. Dabei wird das Problem des durch die anhaltende Verdampfung des Kältemittels im Verdampfer ansteigenden Drucks durch das Vorsehen mindestens eines Kältemittelsammlers, welcher als Druckabsenkungsvorrichtung dient, gelöst, in dem sich gasförmiges Kältemittel sammelt und kondensiert, so dass sich das Volumen verringert und dadurch der Druck absinkt.The invention relates to a Refrigerant circulation for one Automotive air conditioning system with a motor vehicle driven by the compressor, which is at an engine stop, the air conditioning in case of a Idle-stop operation still sufficient cooling capacity for cooling the Vehicle interior available can make. This is the problem of the persistent evaporation of the refrigerant in the evaporator increasing pressure by providing at least a refrigerant collector, which serves as a pressure reduction device, dissolved, in which gaseous refrigerant collects and condenses, so that the volume decreases and as a result the pressure drops.

Da die Verdampfung im Verdampfer auch bei einem Motorstopp weiterhin stattfindet, ohne dass der Druck ansteigt, wird das Temperaturniveau einigermaßen aufrecht erhalten und der Taupunkt von Wasser nicht erreicht, so dass das im Verdampfer gesammelte Wasser nicht verdunstet und kein Feuchtigkeitsanstieg im Fahrzeuginnenraum stattfindet.Because the evaporation in the evaporator Even when a motor stop continues to take place without the pressure rises, the temperature level is reasonably maintained and the Dew point of water is not reached, so that collected in the evaporator Water does not evaporate and no increase in humidity in the vehicle interior takes place.

Als Druckabsenkungsvorrichtung wirkende Kältemittelsammler können zwischen Kondensator und Kompressor angeordnet sein, ohne dass in der Regel der Verdampfer geändert werden muss.As a pressure reduction device acting refrigerant collector can be arranged between the condenser and the compressor, without being in usually the evaporator changed must become.

Für den Idle-stop-Betrieb sind für eine Aufrechterhaltung der Ausblastemperatur in den Fahrzeuginnenraum keine zusätzlichen Kältespeicher im Verdampfer zur Kühlung des Luftstroms erforderlich, so dass der Verdampfer nicht vergrößert werden muss und auch der Druckabfall des Luftstroms nicht erhöht wird.For the idle-stop operation is for a maintenance of the exhaust temperature in the vehicle interior No additional cold storage in the evaporator for cooling required for the air flow, so that the evaporator does not need to be increased and also the pressure drop of the air flow is not increased.

Bevorzugt ist die Druckabsenkungsvorrichtung, das heißt insbesondere mindestens ein Kältemittelsammler, direkt vor und/oder direkt nach dem Verdampfer angeordnet und/oder besonders bevorzugt direkt in den Verdampfer integriert ausgebildet. Hierbei sind vorzugsweise zwei Kältemittelsammler vorgesehen.Preferably, the pressure reduction device, this means in particular at least one refrigerant collector, arranged directly before and / or directly after the evaporator and / or particularly preferably formed directly integrated into the evaporator. in this connection are preferably provided two refrigerant collector.

Zur Erhöhung der Kondensation von Kältemittel im Kältemittelsammler ist bevorzugt ein Kältespeicher vorgesehen. Dieser kann um den Kältemittelsammler herum angeordnet sein, sich aber auch im Innenraum desselben befinden oder um eine Leitung des Kältemittel-Kreislauf herum angeordnet sein. Der Kältespeicher wird bevorzugt durch Metallelemente und/oder mit einem Kältespeichermedium gefüllte Elemente gebildet.To increase the condensation of refrigerant in the refrigerant collector is preferably a cold storage intended. This can be done around the refrigerant collector be arranged around, but also in the interior of the same or around a line of the refrigerant circuit be arranged around. The cold storage is preferably by metal elements and / or filled with a cold storage medium elements educated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kältespeicher verschiebbar im Kältemittelsammler angeordnet, wobei er, wenn der Kältemittelsammler Kältemittel aufnehmen soll, im oberen Bereich des Kältemittelsammlers, oberhalb des flüssigen Kältemittels, angeordnet ist, und zum Beladen des Kältespeichers im unteren Bereich des Kältemittelsammlers, eingetaucht in das flüssige Kältemittel angeordnet ist.According to a preferred embodiment the cold storage movable in the refrigerant collector arranged, where he, when the refrigerant collector refrigerant to record, in the upper part of the refrigerant collector, above of the liquid Refrigerant is arranged, and for loading the cold storage in the lower area of the refrigerant collector, immersed in the liquid Refrigerant arranged is.

Alternativ kann der Kältespeicher auch zum Beladen desselben in Kontakt mit der Saugleitung des Kompressors sein und zum Kühlen des Kältemittelsammlers in Kontakt mit demselben sein.Alternatively, the cold storage also for loading the same in contact with the suction line of the compressor be and for cooling of the refrigerant collector to be in contact with it.

Bevorzugt ist zwischen dem Expansionsorgan und dem Verdampfer ein Phasentrenner, insbesondere ein Zyklon-Abscheider, vorgesehen, der flüssiges und gasförmiges Kältemittel trennt und flüssiges Kältemittel direkt einem Kältemittelsammler zuführt, wobei insbesondere der Kältemittelsammler durch ein erstes Segment des mehrteilig ausgebildeten Verdampfers gebil det wird. Gasförmiges und/oder flüssiges Kältemittel wird direkt dem zweiten Segment oder dem nachfolgenden Segmenten zugeführt.Preferred is between the expansion organ and the evaporator a phase separator, in particular a cyclone separator, provided, the liquid and gaseous refrigerant separates and liquid refrigerant directly to a refrigerant collector supplies, in particular, the refrigerant collector by a first segment of the multi-part evaporator gebil det becomes. Gaseous and / or liquid refrigerant is fed directly to the second segment or the subsequent segments.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist ein Bypass zwischen dem Einlass des Verdampfers und dem zweiten Segment des Verdampfers vorgesehen, durch den zum Beladen des Verdampfers gasförmiges Kältemittel am ersten Verdampfer-Segment vorbeigeführt werden kann. Im Bypass kann ein Absperr-Ventil angeordnet sein.According to an alternative embodiment a bypass between the inlet of the evaporator and the second Segment of the evaporator provided by the gaseous refrigerant for loading the evaporator can be passed on the first evaporator segment. In the bypass a shut-off valve can be arranged.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Abwandlungen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following the invention is based on several embodiments with modifications with reference to the drawings explained in detail. In show the drawing:

1 einen schematisch dargestellten Kältemittel-Kreislauf einer erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 a schematically illustrated refrigerant circuit of an air conditioner according to the invention according to a first embodiment,

2 eine Abwandlung des Kältemittel-Kreislaufs von 1, 2 a modification of the refrigerant circuit of 1 .

3 eine weitere Abwandlung des Kältemittel-Kreislaufs von 1, 3 another modification of the refrigerant circuit of 1 .

4a, 4b einen Kältemittelsammler, wie er gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wobei in 4a ein Schnitt in Längsachse und in 4b der Querschnitt des Kältemittelsammlers dargestellt ist, 4a . 4b a refrigerant collector, as used according to an embodiment of the invention, wherein in 4a a section in the longitudinal axis and in 4b the cross section of the refrigerant collector is shown,

5a, 5b einen alternativen Kältemittelsammler in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen, 5a . 5b an alternative refrigerant collector in two different operating states,

6a, 6b eine erste Ausführungsform eines Kältespeichers, wie er in einem Kältemittelsammler verwendet werden kann, 6a . 6b A first embodiment of a cold accumulator, as it can be used in a refrigerant collector,

6c, 6d eine zweite Ausführungsform eines Kältespeichers, wie er in einem Kältemittelsammler verwendet werden kann, 6c . 6d a second embodiment of a cold accumulator, as it can be used in a refrigerant collector,

6e–g eine dritte Ausführungsform eines Kältespeichers, wie er in einem Kältemittelsammler verwendet werden kann, 6e-g a third embodiment of a cold accumulator, as it can be used in a refrigerant collector,

7a–c einen Kältemittelsammler mit verschiebbarem Kältespeicher in verschiedenen Stellungen, wobei in 7c eine Draufsicht dargestellt ist, 7a-c a refrigerant collector with displaceable cold storage in different positions, wherein in 7c a plan view is shown

8 einen schematisch dargestellten Kältemittel-Kreislauf einer erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 8th 1 a schematically illustrated refrigerant circuit of an air conditioning system according to the invention according to a second embodiment,

9 eine Abwandlung des Kältemittel-Kreislaufs von 8, 9 a modification of the refrigerant circuit of 8th .

10 eine weitere Abwandlung des Kältemittel-Kreislaufs von 8, 10 another modification of the refrigerant circuit of 8th .

11a eine weitere Abwandlung des Kältemittel-Kreislaufs von 8 mit einem Kältemittelsammler mit verschiebbarem Kältespeicher, 11a another modification of the refrigerant circuit of 8th with a refrigerant collector with displaceable cold storage,

11b einen Schnitt durch den Kältemittelsammler von 11a, 11b a section through the refrigerant collector of 11a .

12a einen schematisch dargestellten Kältemittel-Kreislauf einer erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, 12a a schematically illustrated refrigerant circuit of an air conditioner according to the invention according to a third embodiment,

12b einen Schnitt durch den Kältespeicher von 12a, 12b a section through the cold storage of 12a .

12c einen Schnitt durch den Kältemittelsammler von 12a, 12c a section through the refrigerant collector of 12a .

13 einen schematisch dargestellten Kältemittel-Kreislauf einer erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, 13 a schematically illustrated refrigerant circuit of an air conditioner according to the invention according to a fourth embodiment,

14a–c schematische Darstellungen eines Verdampfers in verschiedenen Betriebszuständen, 14a-c schematic representations of an evaporator in different operating states,

15a–e schematische Darstellungen eines als Kältemittelspeicher dienenden Verdampfers gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel und Abwandlungen hiervon in verschiedenen Betriebszuständen, 15a-e schematic representations of a serving as refrigerant storage evaporator according to a fifth embodiment and modifications thereof in various operating states,

16 einen schematisch dargestellten Kältemittel-Kreislauf einer erfindungsgemäßen Klimaanlage gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel, 16 a schematically illustrated refrigerant circuit of an air conditioner according to the invention according to a sixth embodiment,

17 eine Abwandlung des sechsten Ausführungsbeispiels von 16, und 17 a modification of the sixth off example of 16 , and

18 eine weitere Abwandlung des sechsten Ausführungsbeispiels von 16. 18 a further modification of the sixth embodiment of 16 ,

Eine Klimaanlage 1 für ein Kraftfahrzeug weist einen Verdampfer 2 auf, in dem flüssiges Kältemittel 3f zu gasförmigem Kältemittel 3g verdampft wird, wodurch dem den Verdampfer 2 durchströmenden Luftstrom Wärme entzogen wird, so dass der Fahrzeuginnenraum bei Bedarf gekühlt werden kann.An air conditioner 1 for a motor vehicle has an evaporator 2 in, in the liquid refrigerant 3f to gaseous refrigerant 3g is evaporated, whereby the evaporator 2 Heat is removed by flowing air flow, so that the vehicle interior can be cooled if necessary.

Das Kältemittel 3 wird mittels einer vom Kraftfahrzeug-Motor angetriebenen Kompressor 4 in einem Kältemittel-Kreislauf 5 umgewälzt, wobei es vom Kompressor 4 zu einem Kondensator 6, in dem es gekühlt wird, einem Expansionsorgan 7, durch das das Kältemittel 3 entspannt wird, einem Kältemittelsammler 8, in dem Kältemittel 3 gesammelt wird, zum Verdampfer 2, in dem es verdampft wird, und wieder zum Kompressor 4 gelangt.The refrigerant 3 is powered by a motor vehicle driven by the compressor 4 in a refrigerant circuit 5 it circulates, taking it from the compressor 4 to a capacitor 6 in which it is cooled, an expansion organ 7 through which the refrigerant 3 is relaxed, a refrigerant collector 8th in which refrigerant 3 is collected, to the evaporator 2 in which it is evaporated, and back to the compressor 4 arrives.

Als Expansionsorgan 7 kann ein thermostatisches Expansionsventil, das heißt die Öffnung wird in Abhängigkeit der Überhitzung am Verdampferaustritt geregelt, ein elektronisches Expansionsventil, das von außen geregelt wird, oder eine Festdrossel mit einer fixierten Öffnung verwendet werden.As an organ of expansion 7 For example, a thermostatic expansion valve, that is, the orifice is controlled in response to overheat at the evaporator exit, an electronic expansion valve that is controlled from the outside, or a fixed orifice with a fixed orifice.

Wird der Kraftfahrzeug-Motor und somit auch der Kompressor 4 gestoppt, so steigt der Druck vor dem Kompressor 4 an. Das Kältemittel 3, das im Ver dampfer 2 verdampft, strömt zurück zum Kältemittelsammler 8, wo es kondensiert und sich sammelt, so dass in Folge der Richtungsumkehr des Kältemittelflusses vor dem Verdampfer 2 der Kältemittelsammler 8 als Druckabsenkungsvorrichtung 10 dient. Bevorzugt ist das Expansionsorgan 7 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Idle-stop-Betrieb geschlossen, das heißt, es kann kein Kältemittel nachströmen, so dass kein Kältemittel in den Kältemittelsammler 8 nachströmen kann und dieser unnötig gefüllt wird.Will the motor vehicle engine and thus the compressor 4 stopped, so the pressure in front of the compressor increases 4 on. The refrigerant 3 in the United steamer 2 evaporates, flows back to the refrigerant collector 8th where it condenses and collects, leaving as a result of the direction reversal of the refrigerant flow in front of the evaporator 2 the refrigerant collector 8th as a pressure reduction device 10 serves. The expansion element is preferred 7 according to the first embodiment, in idle-stop operation closed, that is, it can not flow refrigerant, so that no refrigerant in the refrigerant collector 8th can flow and this is unnecessarily filled.

Zur Regelung des thermostatischen Expansionsventils ist ein Temperaturfühler 9 vorgesehen, der über eine in 1 gestrichelt dargestellte Leitung mit dem Expansionsventil verbunden ist, wobei der Temperaturfühler 9 nach dem Verdampfer 2 und vor dem Kompressor 4 angeordnet ist.To control the thermostatic expansion valve is a temperature sensor 9 provided, which has an in 1 dashed line is connected to the expansion valve, wherein the temperature sensor 9 after the evaporator 2 and in front of the compressor 4 is arranged.

Wird ein nicht vollständig schließbares Expansionsorgan 7 verwendet, so muss ein größerer Kältemittelsammler 8 verwendet werden, um die gesamte Kältemittelmenge aufnehmen zu können.Becomes an incompletely closable expansion organ 7 used, so must a larger refrigerant collector 8th be used to record the total amount of refrigerant can.

Zur besseren Verdeutlichung der Strömungsrichtungen in den einzelnen Betriebszuständen ist in 1 der Normalbetrieb mit durchgezogenen Pfeilen und der Idle-stop-Betrieb mit gestrichelten Pfeilen im Bereich zwischen dem Kältemittelsammler 8 und dem Verdampfer 2 dargestellt.To better clarify the flow directions in the individual operating states is in 1 normal operation with solid arrows and idle-stop operation with dashed arrows in the area between the refrigerant collector 8th and the evaporator 2 shown.

Der Kältemittelsammler 8 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist in den 4a und 4b näher dargestellt. Vorliegend handelt es sich um einen Kältemittelsammler mit Ölrückführung. Hierbei wird dem Kältemittelsammler 8 von oben gasförmiges Kältemittel 3g zugeführt, im Inneren des Kältemittelsammler 8 kondensiert das gasförmige Kältemittel 3g an der Wand des Kältemittelsammlers 8 und fließt als flüssiges Kältemittel 3f nach unten, wo es sich auf einer Ölschicht 11 sammelt. Um die Kondensation des gasförmigen Kältemittels 3g zu beschleunigen, ist um den Kältemittelsammler 8 ein Kältespeicher 12 angeordnet. Dieser Kältespeicher 12 wird beim normalen Kühlbetrieb gekühlt und gibt diese gespeicherte Kälte beim Idle-stop-Betrieb ab.The refrigerant collector 8th according to the first embodiment is in the 4a and 4b shown in more detail. In the present case, it is a refrigerant collector with oil return. This is the refrigerant collector 8th from above gaseous refrigerant 3g fed, inside the refrigerant collector 8th condenses the gaseous refrigerant 3g on the wall of the refrigerant collector 8th and flows as a liquid refrigerant 3f down, where it is on an oil layer 11 collects. To the condensation of the gaseous refrigerant 3g to accelerate is to the refrigerant collector 8th a cold storage 12 arranged. This cold storage 12 is cooled in normal cooling mode and releases this stored cold during idle-stop operation.

Obwohl sich bei einem Idle-stop-Betrieb flüssiges Kältemittel 3f und Öl im Kältemittelsammler 8 unten sammeln, treten beim Wiederstarten des Kom pressors 4 keine Probleme auf, da die gesammelte Flüssigkeit abgesaugt wird. Auf Grund eines U-Rohres im Kältemittelsammler 8 (siehe 4) kann nur gasförmiges Kältemittel 3g zum Kompressor 4 gelangen. Die Rückführung des Öls ist durch eine Bohrung unten im U-Rohr gewährleistet.Although in an idle-stop operation liquid refrigerant 3f and oil in the refrigerant collector 8th collect at the bottom, occur when you restart the com pressor 4 no problems, because the collected liquid is sucked off. Due to a U-tube in the refrigerant collector 8th (please refer 4 ) can only use gaseous refrigerant 3g to the compressor 4 reach. The return of the oil is ensured by a hole in the bottom of the U-tube.

Gemäß einer ersten, nicht explizit in der Zeichnung dargestellten Abwandlung ist als Druckabsenkungsvorrichtung 10 ein Kältemittelsammler 8 vor dem Verdampfer 2 vorgesehen, wie er in den 5a und 5b dargestellt ist. Im normalen Kühlbetrieb, der in 5a dargestellt ist, wird der Kältespeicher 12 des Kältemittelsammlers 8 durchströmt, wobei dieser gekühlt wird. Hierbei finden keine Flüssigkeits-Öl-Ansammlungen statt. Im Idle-stop-Betrieb verdampft das Kältemittel 3 im Verdampfer 2 weiter, so dass, da der Kompressor 4 steht, der Druck ansteigt. Dadurch tritt das gasförmige Kältemittel 3g wieder in den Kältemittelsammler 8 ein, jedoch aus umgekehrter Richtung, wie in 5b dargestellt. Bei Kontakt mit dem kühlen Kältespeicher 12 kondensiert es und fließt nach unten. Der Kältespeicher 12 liegt gemäß dieser Ausführungsform eines Kältemittelsammlers 8 im oberen Bereich desselben, so dass er nicht von flüssigem Kältemittel 3f blockiert wird und dadurch stets Kälte an das gasförmige Kältemittel 3g abgeben kann.According to a first, not explicitly shown in the drawing modification is as a pressure reduction device 10 a refrigerant collector 8th in front of the evaporator 2 provided as he in the 5a and 5b is shown. In normal cooling mode, the in 5a is shown, the cold storage 12 of the refrigerant collector 8th flows through, wherein this is cooled. Here, no fluid-oil accumulations take place. In idle-stop operation, the refrigerant evaporates 3 in the evaporator 2 continue, so that, since the compressor 4 stands, the pressure rises. This causes the gaseous refrigerant 3g back to the refrigerant collector 8th one, but from the opposite direction, as in 5b shown. In contact with the cool cold storage 12 it condenses and flows down. The cold storage 12 lies according to this embodiment of a refrigerant collector 8th in the upper area of the same, so he does not use liquid refrigerant 3f is blocked and thus always cold to the gaseous refrigerant 3g can deliver.

In 2 ist eine weitere Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels mit zwei alternativen Anordnungen des Temperaturfühlers 9 dargestellt. Hierbei ist der Kältemittelsammler 8 in der Saugleitung 13 nach dem Verdampfer 2 angeordnet. Gemäß der ersten alternativen Anordnung, in der 2 mit (a) bezeichnet, ist der Temperaturfühler 9 zwischen dem Verdampfer 2 und dem Kältemittelsammler 8, gemäß der zweiten alternativen Anordnung, in der 2 mit (b) bezeichnet, ist der Temperaturfühler 9 nach dem Kältemittelsammler 8 und vor dem Kompressor 4 angeordnet. Letztere Stelle begünstigt die Leistung des Kältemittel-Kreislaufs 5 insofern, als dass mehr Kältemittel 3 in den Verdampfer 2 eingespritzt wird, während erstere Stelle die Stabilität des Kältemittel-Kreislaufs 5 gewährleistet. Auch bei dieser Abwandlung wird die Druckabsenkungsvorrichtung 10 durch den Kältemittelsammler 8 gebildet.In 2 is a further modification of the first embodiment with two alternative arrangements of the temperature sensor 9 shown. Here is the refrigerant collector 8th in the suction line 13 after the evaporator 2 arranged. According to the first alternative arrangement in which 2 labeled (a) is the temperature sensor 9 between the evaporator 2 and the refrigerant collector 8th , according to the second alternative arrangement, in the 2 labeled (b) is the temperature probe 9 after the refrigerant collector 8th and in front of the compressor 4 arranged. The latter point favors the performance of the refrigerant circuit 5 insofar as being more refrigerant 3 in the evaporator 2 while the former place the stability of the refrigerant circuit 5 guaranteed. Also in this modification, the pressure reduction device 10 through the refrigerant collector 8th educated.

Die Funktion der durch den Kältemittelsammler 8 gebildeten Druckabsenkungsvorrichtungen 10 gemäß der vorliegenden Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ist jeweils im Wesentlichen die Gleiche, wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Diese Abwandlung hat gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass durch das Expansionsorgan 7 beim Idle-stop-Betrieb Kältemittelnachschub für den Verdampfer 2 strömen kann, da das Expansionsorgan 7 nicht vollständig geschlossen ist.The function of the refrigerant collector 8th formed pressure reducing devices 10 according to the present modification of The first embodiment is basically the same as the first embodiment. This modification has the advantage over the first embodiment that by the expansion element 7 during idle-stop operation, refrigerant replenishment for the evaporator 2 can flow as the expansion organ 7 not completely closed.

Gemäß einer in 3 dargestellten, weiteren Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ist als Expansionsorgan 7 eine Festdrossel (Orifice) vorgesehen. Der Kältemittelsammler 8 ist nach dem Verdampfer 2 und vor dem Kompressor 4 angeordnet. Hierbei wird die Druckabsenkungsvorrichtung 10 durch den Kältemittelsammler 8 gebildet.According to a in 3 shown, further modification of the first embodiment is as an expansion organ 7 a fixed throttle (Orifice) provided. The refrigerant collector 8th is after the evaporator 2 and in front of the compressor 4 arranged. Here, the pressure reduction device 10 through the refrigerant collector 8th educated.

Im Folgenden wird näher auf den Kältespeicher 12 des Kältemittelsammlers 8 eingegangen. Dieser Kältespeicher 12 kann direkt in den Kältemittelsammler 8 integriert werden, beispielsweise durch Metallelemente. Der Kältespeicher 12 kann auch mit einem Medium gefüllt sein, das zur Wärmespeicherung dient und sich durch hohe Wärmekapazität oder durch einen Phasenübergang im entsprechenden Temperaturbereich auszeichnet. Dabei kann der Kältespeicher 12 beispielsweise eine poröse Struktur haben, oder eine Mehrzahl von Formkörpern, z.B. Kugeln, in loser oder geordneter Anordnung aufweisen. Der Kältespeicher 12 kann auch Rohre von beliebigem Querschnitt aufweisen, die beispielsweise wendelförmig, spiralförmig oder mäanderförmig aufgewickelt sind. Er kann auch aus geschlossenen Behältern mit Durchtritten für das Kältemittel 3 bestehen. Zur Vergrößerung der kontaktierenden Oberflächen und zur Verbesserung des Wärmeübergangs können Rippen oder andere Strukturen vorgesehen sein. In den 6a bis 6g sind verschiedene Ausführungsformen dargestellt, wobei 6a und 6b einen Kältespeicher 12 bestehend aus einer Mehrzahl von Metallstäbchen zeigt, die gemäß einer Abwandlung auch mit einem Kältespeichermedium gefüllt sein können. 6c und 6d zeigen ein spiralförmig gewickeltes Rohr aus Metall, das gemäß einer Abwandlung auch mit einem Kältespeichermedium gefüllt sein kann. 6e bis 6g zeigen einen Käl tespeicher 12 mit mehreren Schichten, wobei die in 6g dargestellte Schicht mit Kältemittel 3 gefüllt ist.The following is closer to the cold storage 12 of the refrigerant collector 8th received. This cold storage 12 can directly into the refrigerant collector 8th be integrated, for example by metal elements. The cold storage 12 can also be filled with a medium which serves for heat storage and is characterized by high heat capacity or by a phase transition in the corresponding temperature range. In this case, the cold storage 12 For example, have a porous structure, or have a plurality of moldings, such as balls, in a loose or ordered arrangement. The cold storage 12 can also have tubes of any cross-section, which are wound, for example helically, spirally or meandering. He can also use closed containers with passages for the refrigerant 3 consist. To increase the contacting surfaces and to improve the heat transfer ribs or other structures may be provided. In the 6a to 6g various embodiments are shown, wherein 6a and 6b a cold storage 12 consisting of a plurality of metal rods, which may be filled according to a modification with a cold storage medium. 6c and 6d show a spirally wound tube made of metal, which may be filled according to a modification with a cold storage medium. 6e to 6g show a Käl tespeicher 12 with multiple layers, with the in 6g illustrated layer with refrigerant 3 is filled.

Ein verschiebbarer Kältespeicher 12 im Kältemittelsammler 8, wie in 7a bis 7c dargestellt, weist eine Mehrzahl von Metallrohren auf, welche miteinander verbunden sind, so dass sie im Inneren des Kältemittelsammlers 8 nach oben und unten verschoben werden können, je nach Bedarf. Die Metallrohre sind vorzugsweise mit einem Kältespeichermedium gefüllt. So gibt der Kältespeicher 12 im in 7a dargestellten Zustand Kälte an das an ihm kondensierende gasförmige Kältemittel 3g ab, während er im in 7b dargestellten Zustand in das flüssige Kältemittel 3f eingetaucht ist und beladen wird. Wie aus 7c ersichtlich ist, ist eine Aussparung für das U-Rohr vorgesehen, so dass der Kältespeicher im zylinderförmigen Kältemittelsammler 8 frei verschiebbar ist. Das Prinzip des verschiebbaren Kältespeichers 12 wird an späterer Stelle unter Bezugnahme auf die 11a und 11b in Zusammenhang mit einer weiteren Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels näher erläutert.A displaceable cold storage 12 in the refrigerant collector 8th , as in 7a to 7c shown, has a plurality of metal pipes, which are interconnected so that they are inside the refrigerant collector 8th can be moved up and down as needed. The metal pipes are preferably filled with a cold storage medium. So gives the cold storage 12 in in 7a state shown cold to the condensing gaseous refrigerant 3g while he is in the in 7b illustrated state in the liquid refrigerant 3f immersed and loaded. How out 7c it can be seen, a recess for the U-tube is provided, so that the cold storage in the cylindrical refrigerant collector 8th is freely movable. The principle of the movable cold storage 12 will be referred to later with reference to the 11a and 11b explained in more detail in connection with a further modification of the second embodiment.

Die Nachverdampfung des im Verdampfer 2 zur Verfügung stehenden flüssigen Kältemittels 3f kann bei warmer Umgebungsluft unter Umständen nicht ausreichen, um den Fahrzeuginnenraum ausreichend zu kühlen. Um die Kälteleistung zu erhöhen, kann flüssiges Kältemittel 3f im Kältemittel-Kreislauf 5 gesammelt werden und bei einem Idle-stop-Betrieb in den Verdampfer 2 geführt und dort verdampft werden.The re-evaporation of the evaporator 2 available liquid refrigerant 3f may not be sufficient in warm ambient air to cool the vehicle interior sufficiently. To increase the cooling capacity, can be liquid refrigerant 3f in the refrigerant circuit 5 be collected and in an idle-stop operation in the evaporator 2 be led and evaporated there.

Bevorzugt wird das flüssige Kältemittel 3f am Austritt des Kondensators 6 gesammelt, beispielsweise in einem Kondensatormodul mit Kältemittelsammler oder einem Kältemittelsammler 8, der zwischen Kondensator 6 und Expansionsorgan 7 angeordnet ist, wie in 8 als zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Auf diesen vor dem Verdampfer 2 angeordneten Kältemittelsammler 8 wird im Folgenden als ersten Kältemittelsammler 8 Bezug genommen.Preference is given to the liquid refrigerant 3f at the outlet of the condenser 6 collected, for example in a condenser module with a refrigerant collector or a refrigerant collector 8th that between capacitor 6 and expansion organ 7 is arranged as in 8th illustrated as a second embodiment. On this before the evaporator 2 arranged refrigerant collector 8th is hereinafter referred to as the first refrigerant collector 8th Referenced.

Im Falle eines Kompressor-Stopps wird das im ersten Kältemittelsammler 8 gesammelte Kältemittel 3 in Folge der Druckdifferenz in den Verdampfer 2 eingespritzt, bis ein Druck-Gleichgewicht erreicht wird.In the case of a compressor stop, this is in the first refrigerant collector 8th collected refrigerant 3 as a result of the pressure difference in the evaporator 2 injected until a pressure equilibrium is reached.

8 zeigt einen Kältemittel-Kreislauf 5, der einen Kompressor 4, einen Kondensator 6, einen ersten Kältemittelsammler 8, der auch direkt in den Kondensator 6 integriert ausgebildet sein kann, ein Expansionsorgan 7, vorliegend eine Festdrossel, einen Verdampfer 2 und einen zweiten Kältemittelsammler 8' aufweist. Im Falle eines Idle-stop-Betriebs strömt das im ersten Kältemittelsammler 8 gesammelte Kältemittel 3 durch das Expansionsorgan 7, expandiert und wird dann im Verdampfer 2 auf Grund der warmen Luft, die den Verdampfer 2 durchströmt, verdampft, und im zweiten Kältemittelsammler 8' wieder kondensiert. Somit dient der zweite Kältemittelsammler 8' als Druckabsenkungsvorrichtung 10, während der erste Kältemittelsammler 8 dafür sorgt, dass ausreichend Kältemittel 3 zur Verfügung steht. 8th shows a refrigerant circuit 5 that a compressor 4 , a capacitor 6 , a first refrigerant collector 8th , which also directly into the capacitor 6 can be integrated, an expansion organ 7 , in the present case a fixed throttle, an evaporator 2 and a second refrigerant collector 8th' having. In the case of idle-stop operation, this will flow in the first refrigerant collector 8th collected refrigerant 3 through the expansion organ 7 , expands and then evaporates 2 due to the warm air flowing to the evaporator 2 flows through, evaporates, and in the second refrigerant collector 8th' condensed again. Thus, the second refrigerant collector is used 8th' as a pressure reduction device 10 while the first refrigerant collector 8th Ensures that sufficient refrigerant 3 is available.

9 zeigt eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels von 8. Hierbei ist an Stelle der Festdrossel als Expansionsorgan 7 ein thermostatisches Expansionsventil angeordnet, wobei gemäß einer Variante ein Bypass 15 mit einem steuerbaren Ventil vorgesehen ist, durch den Kältemittel 3 am Expansionsorgan 7 vorbeigeleitet werden kann (siehe unten). 9 shows a modification of the second embodiment of 8th , Here, instead of the fixed throttle as an expansion organ 7 arranged a thermostatic expansion valve, wherein according to a variant, a bypass 15 is provided with a controllable valve, by the refrigerant 3 on the expansion organ 7 can be bypassed (see below).

Das thermostatische Expansionsventil wird gemäß einer ersten Variante (a) durch einen zwischen dem Verdampfer 2 und dem zweiten Kältemittelsammler 8' angeordneten Temperaturfühler 9 und gemäß einer zweiten Variante (b) durch einen zwischen dem zweiten Kältemittelsammler 8' und dem Kompressor 2 angeordneten Temperaturfühler 9 geregelt, wobei die entsprechenden Leitungen in 9 gestrichelt dargestellt sind. Das Expansionsorgan 7 wird so geregelt, dass die Überhitzung am Verdampfer-Austritt konstant bleibt. Bei einem Kompressor-Stopp nimmt die Überhitzung am Verdampfer-Austritt zu, so dass das Expansionsorgan 7 öffnet, um den Temperaturanstieg auszugleichen. In diesem Fall wird das gesammelte Kältemittel 3 automatisch in den Verdampfer 2 geführt, so dass die Funktion der des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht.The thermostatic expansion valve is according to a first variant (a) by a between the evaporator 2 and the second refrigerant collector 8th' arranged temperature sensor 9 and according to a second variant (b) by a between the second refrigerant collector 8th' and the compressor 2 arranged temperature sensor 9 regulated, with the appropriate lines in 9 are shown in dashed lines. The expansion organ 7 is controlled so that the superheat at the evaporator outlet remains constant. In a compressor stop, the overheating at the evaporator outlet increases, so that the expansion organ 7 opens to compensate for the temperature rise. In this case, the collected refrigerant 3 automatically in the evaporator 2 guided, so that the function corresponds to that of the second embodiment.

Es gibt allerdings auch Expansionsventile, die zuerst vollständig schließen und anschließend wieder öffnen, wenn die Überhitzung einen hohen Wert überschritten hat. Andere Expansionsventile machen auf, wenn die Überhitzung zu groß ist, aber nicht weit genug, um die erforderliche Kältemittelmenge durchströmen zu lassen. In diesem Fall ist der o.g. Bypass 15 mit einem steuerbaren Ventil parallel zum Expansionsventil vorzusehen. Bei einem Kompressor-Stopp durchströmt ein Teil des Kältemittels 3 das Expansionsventil und der restliche Teil durchströmt den Bypass und das steuerbare Ventil, so dass die erforderliche Kältemittelmenge zum Verdampfer 2 gelangt.However, there are also expansion valves that close completely first and then reopen when the overheating has exceeded a high value. Other expansion valves will open if the overheating is too high, but not far enough to allow the required amount of refrigerant to flow through. In this case, the above bypass is 15 with a controllable valve parallel to the expansion valve. During a compressor stop, part of the refrigerant flows through 3 the expansion valve and the remaining part flows through the bypass and the controllable valve, so that the required amount of refrigerant to the evaporator 2 arrives.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines elektronischen Expansionsventils, das extern steuerbar ist und öffnet, wenn der Kompressor 4 abgeschaltet wird. Bei dieser Variante ist vorteilhaft, dass der erste Kältemittelsammler 8 direkt am Kondensator 6 angeordnet werden kann, wo die Temperaturen niedriger als im Motorraum sind, so dass die Kondensation begünstigt wird.Another possibility is the use of an electronic expansion valve, which is externally controllable and opens when the compressor 4 is switched off. In this variant, it is advantageous that the first refrigerant collector 8th directly on the capacitor 6 can be arranged, where the temperatures are lower than in the engine compartment, so that the condensation is favored.

10 zeigt eine weitere Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels von 8. Hierbei ist ein Kondensator 6 mit Kältemittelsammler am Kondensator-Austritt vorgesehen, um die Zuführung von flüssigem Kältemittel 3f am Eintritt des Expansionsorgans 7 zu vermeiden, dem nachgeordnet ein Bypass 15 abzweigt, der parallel zum Expansionsorgan 7 verläuft und nach demselben wieder dem Hauptkreislauf zugeführt wird. Im Bypass 15 ist ein erster Kältemittelsammler 8 und ein steuerbares Ventil angeordnet. Vorteilhaft bei dieser Abwandlung ist die Dynamik beim Anlaufen. Da das Kältemittel 3 stets durch das Expansionsorgan 7 strömt, erfolgt keine Störung der Klimaanlage 1 entgegen der zuvor beschriebenen Abwandlung, bei der beim Anlaufen zuerst der erste Kältemittelsammler 8 gefüllt wird und anschließend Kältemittel 3 durch das Expansionsorgan strömt. 10 shows a further modification of the second embodiment of 8th , Here is a capacitor 6 provided with refrigerant collector at the condenser outlet to the supply of liquid refrigerant 3f at the entrance of the expansion organ 7 to avoid the downstream a bypass 15 branches off, which is parallel to the expansion organ 7 runs and after the same again supplied to the main circuit. In the bypass 15 is a first refrigerant collector 8th and a controllable valve arranged. An advantage of this modification is the dynamics when starting up. Because the refrigerant 3 always through the expansion organ 7 flows, there is no disturbance of the air conditioner 1 contrary to the modification described above, in which at first the first refrigerant collector 8th is filled and then refrigerant 3 flows through the expansion device.

In 10 sind wiederum Leitungen für Temperaturfühler 9 im Falle einer Verwendung eines thermostatischen Expansionsventils als Expansionsorgan 7 gestrichelt dargestellt, wobei der Temperaturfühler zwischen dem Ver dampfer 2 und dem zweiten Kältemittelspeicher 8'(a) oder dem zweiten Kältemittelspeicher 8' und dem Kompressor 2(b) angeordnet sein kann.In 10 are in turn cables for temperature sensors 9 in the case of using a thermostatic expansion valve as an expansion element 7 shown dashed, the temperature sensor between the United steamer 2 and the second refrigerant storage 8 '(a) or the second refrigerant reservoir 8th' and the compressor 2 B) can be arranged.

Gemäß der in 11a dargestellten weiteren Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels ist im Kältemittel-Kreislauf 5 ein Kompressor 4, ein Kondensator 6, ein erster Kältemittelsammler 8 ein Expansionsorgan 7, ein Verdampfer 2 und ein zweiter Kältemittelsammler 8' angeordnet. Hierbei ist der zweite Kältemittelsammler 8' als Kältemittelsammler mit verschiebbarem Kältespeicher 12 ausgebildet, wobei der Kältespeicher 12 um den Umfang des Kältemittelsammlers 8' angeordnet ist, wie in 11b schematisch dargestellt.According to the in 11a shown further modification of the second embodiment is in the refrigerant circuit 5 a compressor 4 , a capacitor 6 , a first refrigerant collector 8th an expansion organ 7 , an evaporator 2 and a second refrigerant collector 8th' arranged. Here is the second refrigerant collector 8th' as a refrigerant collector with displaceable cold storage 12 formed, wherein the cold storage 12 around the circumference of the refrigerant collector 8th' is arranged as in 11b shown schematically.

Der Kältespeicher 12 bleibt mit der Saugleitung 13 an einer Kontaktstelle 14 im normalen Kühlbetrieb der Klimaanlage 1 in Kontakt, so dass der Kältespeicher 12 gekühlt und somit beladen wird. Wird bei einem Motorstopp der Kompressor 4 ausgeschaltet, so wird der Kältespeicher 12 zum oberen Bereich des Kältemittelsammlers 8 gefahren, um die gespeicherte Kälte an das gasförmige Kältemittel 3g abzugeben, so dass dieses kondensiert. Bei einem erneuten Starten des Kompressors 4 wird der Kältespeicher 12 wieder zur Kontaktstelle 14 gefahren, um wieder beladen zu werden.The cold storage 12 stays with the suction line 13 at a contact point 14 in the normal cooling mode of the air conditioning 1 in contact, leaving the cold storage 12 cooled and thus loaded. When the engine is stopped, the compressor 4 switched off, then the cold storage 12 to the top of the refrigerant collector 8th driven to the stored cold to the gaseous refrigerant 3g so that it condenses. When restarting the compressor 4 becomes the cold storage 12 back to the contact point 14 driven to be loaded again.

Vorliegend ist der Kältespeicher 12 hohlzylindrisch ausgebildet, damit er an der Außenwand des Kältemittelsammlers 8 anliegen kann, wobei er kürzer als der Kältemittels 8 ist und bevorzugt nur den oberen Bereich desselben abdeckt, in welchem sich im Normalfall gasförmiges Kältemittel 3g befindet.In the present case is the cold storage 12 hollow cylindrical, so that it on the outer wall of the refrigerant collector 8th can lie, being shorter than the refrigerant 8th is and preferably only covers the upper region of the same, in which normally gaseous refrigerant 3g located.

Ein Temperaturfühler 9 zur Steuerung des Expansionsorgans 7, welches gemäß der vorliegenden Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels ein thermostatisches Expansionsventil ist, kann für die Regelung der Öffnung des Expansionsventils zwischen dem Verdampfer 2 und dem zweiten Kältemittelsammler 8'(a), zwischen dem zweiten Kältemittelsammler 8' und der Kontaktstelle 14(b) oder zwischen der Kontaktstelle 14 und dem Kompressor 4(c) angeordnet sein, was in 11 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Es kann jedoch auch ein beliebiges anderes Expansionsorgan 7 verwendet werden.A temperature sensor 9 for controlling the expansion organ 7 , which is a thermostatic expansion valve according to the present modification of the second embodiment, can be used for the regulation of the opening of the expansion valve between the evaporator 2 and the second refrigerant collector 8 '(a) , between the second refrigerant collector 8th' and the contact point 14 (b) or between the contact point 14 and the compressor 4 (c) be arranged in what 11 indicated by dashed lines. However, it can also be any other expansion organ 7 be used.

Die 12a, 12b und 12c zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel. Der Kältemittel-Kreislauf 5 weist einen Kompressor 4, einen Kondensator 6, welcher auch als ein erster Kältemittelsammler 8 dient, ein Expansionsorgan 7, einen Verdampfer 2, einen getrennt vom Kältemittelsammler ausgebildeten Kältespeicher 12 und einen zweiten Kältemittelsammler 8' auf. Der Kältespeicher ist nach dem Verdampfer 2 um die Saugleitung 13 herum angeordnet. Dabei ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein doppelwandiges Rohr vorgesehen, so dass der Kältespeicher 12 konzentrisch um einen Teil der Saugleitung 13 ausgebildet ist. Dabei befindet sich ein Kältespeichermedium im äußeren Bereich. Alternativ kann das Rohr der Saugleitung 13 dicker ausgebildet sein oder eine zusätzliche Metallschicht aufweisen. Der zweite Kältemittelsammler 8' ist in 12c dargestellt und entspricht im Wesentlichen dem Kältemittelsammler 8 von 4, jedoch ohne Kältespeicher 12.The 12a . 12b and 12c show a third embodiment. The refrigerant circuit 5 has a compressor 4 , a capacitor 6 which also acts as a first refrigerant collector 8th serves, an expansion organ 7 , an evaporator 2 a cold storage tank formed separately from the refrigerant collector 12 and a second refrigerant collector 8th' on. The cold storage is after the evaporator 2 around the suction line 13 arranged around. In this case, a double-walled tube is provided according to the present embodiment, so that the cold storage 12 concentric around a part of the suction line 13 is trained. There is a cold storage medium in the outer area. Alternatively, the tube of the suction line 13 thicker or have an additional metal layer. The second refrigerant collector 8th' is in 12c and essentially corresponds to the refrigerant collector 8th from 4 , but without cold storage 12 ,

Im normalen Kühlbetrieb wird der Kältespeicher 12 von durch die Saugleitung 13 strömendem Kältemittel 3 gekühlt und gefroren. Bei einem Idle-stop-Betrieb wird die gespeicherte Kälte an das gasförmige Kältemittel 3g abgegeben, so dass dieses kondensiert und in den nachfolgend angeordneten Kältemittelsammler 8' fließt. Dabei ist die Saugleitung 13 entsprechend angeordnet. Vorteilhafterweise kann die Saugleitung abfallend angeordnet sein, damit das kondensierte Kältemittel besser in den Kältemittelsammler 8' fließen kann.In normal cooling mode, the cold storage 12 from through the suction line 13 flowing refrigerant 3 chilled and frozen. During idle-stop operation, the stored cold is transferred to the gaseous refrigerant 3g discharged so that this condenses and in the subsequently arranged refrigerant collector 8th' flows. Here is the suction line 13 arranged accordingly. Advantageously, the suction line can be arranged sloping, so that the condensed refrigerant better in the refrigerant collector 8th' can flow.

Zur Steuerung des thermostatischen Expansionsventils, das als Expansionsorgan 7 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient, ist wiederum ein Temperaturfühler 9 vorgesehen, das zwischen dem Verdampfer 2 und dem Kältespeicher 12(a), zwischen dem Kältespeicher 12 und dem zweiten Kältemittelsammler 8'(b) oder zwischen dem zweiten Kältemittelsammler 8' und dem Kompressor 4(c) angeordnet sein kann.To control the thermostatic expansion valve, which acts as an expansion organ 7 is used according to the present embodiment, in turn, a temperature sensor 9 provided that between the evaporator 2 and the cold storage 12 (a) , between the cold storage 12 and the second refrigerant collector 8 '(b) or between the second refrigerant collector 8th' and the compressor 4 (c) can be arranged.

13 zeigt einen Kältemittel-Kreislauf 5 mit einem Kompressor 4, einem Kondensator 6, einem Expansionsorgan 7, einem kegelförmigen Zyklon-Abscheider 16, einem zweigeteilten Verdampfer 2, mit einem ersten Seg ment 2', der zeitweise auch als erster Kältemittelsammler 8 dient und einem zweiten Segment 2'' und einem zweiten Kältemittelsammler 8', der auch einen Kältespeicher 12 umfassen kann. Hierbei dient der Zyklon-Abscheider 16 als Phasentrenner, damit mehr flüssiges Kältemittel 3f in den Verdampfer 2 eingespritzt werden kann. Zur Trennung von flüssigem und gasförmigem Kältemittel 3 wird das vom Expansionsorgan 7 kommende Kältemittel 3 in den Zyklon-Abscheider 16 eingespritzt und das flüssige Kältemittel 3f wird durch die Zentrifugalkraft vom gasförmigen Kältemittel 3g getrennt. Das flüssige Kältemittel 3f gelangt an die Wand und fließt im Trichter nach unten bevor es in den Verdampfer 2 eingespritzt wird. Das gasförmige Kältemittel 3g wird entweder durch einen Bypass 17 in das zweite Segment 2'' des Verdampfers 2 eingespritzt oder am Verdampfer 2 vorbeigeführt und nach ihm dem Kältemittel-Kreislauf 5 wieder zugeführt. Beide alternative Varianten sind in 13 dargestellt, wobei die erste Variante mit (A) und die zweite Variante mit (B) bezeichnet ist. 13 shows a refrigerant circuit 5 with a compressor 4 , a capacitor 6 , an expansion organ 7 , a conical cyclone separator 16 , a two-part evaporator 2 , with a first segment 2 ' , the first time as the first refrigerant collector 8th serves and a second segment 2 '' and a second refrigerant collector 8th' that also has a cold storage 12 may include. Here, the cyclone separator is used 16 as a phase separator, thus more liquid refrigerant 3f in the evaporator 2 can be injected. For the separation of liquid and gaseous refrigerant 3 becomes that of the expansion organ 7 coming refrigerant 3 in the cyclone separator 16 injected and the liquid refrigerant 3f is due to the centrifugal force of the gaseous refrigerant 3g separated. The liquid refrigerant 3f gets to the wall and flows down the funnel before entering the evaporator 2 is injected. The gaseous refrigerant 3g is either by a bypass 17 in the second segment 2 '' of the evaporator 2 injected or at the evaporator 2 passed and after him the refrigerant circuit 5 fed again. Both alternative variants are in 13 represented, wherein the first variant with (A) and the second variant with (B) is designated.

Durch das Trennen des gasförmigen vom flüssigen Kältemittel 3 wird der Anteil an flüssigem Kältemittel 3f am Verdampfer-Eintritt größer (100% an Stelle von ca. 70%), so dass beim Idle-stop-Betrieb mehr Kältemittel 3 nachverdampfen kann. Im Kältemittelsammler 8', der als Druckabsenkungsvorrichtung dient, kondensiert das Kältemittel wieder und wird gesammelt.By separating the gaseous from the liquid refrigerant 3 is the proportion of liquid refrigerant 3f at the evaporator inlet larger (100% instead of about 70%), so that in idle-stop operation more refrigerant 3 can evaporate. In the refrigerant collector 8th' , which serves as a pressure reduction device, condenses the refrigerant again and is collected.

Zur zusätzlichen Verbesserung der Nachverdampfung kann eine luftseitige Absperrung des Verdampfers 2 vorgesehen werden, wie in 14a bis 14c dargestellt, wobei 14a das Beladen, 14b das Entladen eines Segments 2' und 14c das Entladen des ersten und zweiten Segments 2' und 2'' (Cool-down) des Verdampfers 2 zeigt. Der Luftstrom ist dabei durch Pfeile angedeutet. Der Kältemittel-Eintritt ist jeweils oben links vorne schematisch durch einen weiteren Pfeil angedeutet. Im Teillast-Betrieb (Beladen) wird vorzugsweise das erste Drittel am Verdampfer-Eintritt luftseitig abgesperrt (14a), so dass der Flüssigkeitsanteil in diesem Segment 2' des Verdampfers 2 maximal bleibt. Bei einem Idle-stop-Betreib, das heißt bei Kompressor-Stillstand, kann, wie in 14b dargestellt, nur ein Segment 2' zum Durchströmen für den Luftstrom freigegeben sein, was eine gute Temperaturverteilung im Luftstrom ermöglicht. Im Cool-down-Betrieb wird bei Bedarf auch die gesamte Oberfläche des Verdampfers 2 zur Kühlung des Luftstroms verwendet, wobei der Druckabfall im Luftstrom verringert wird.For additional improvement of the reboiling can be an air side shut-off of the evaporator 2 be provided as in 14a to 14c shown, where 14a loading, 14b the unloading of a segment 2 ' and 14c the unloading of the first and second segments 2 ' and 2 '' (Cool-down) of the evaporator 2 shows. The air flow is indicated by arrows. The refrigerant inlet is indicated in each case at the top left front schematically by another arrow. In part-load operation (loading), the first third of the evaporator inlet is preferably shut off on the air side (loading). 14a ), so that the liquid content in this segment 2 ' of the evaporator 2 maximum remains. In an idle-stop operation, that is at compressor standstill, can, as in 14b shown, only one segment 2 ' be released for flowing through the air flow, which allows a good temperature distribution in the air flow. If necessary, the entire surface of the evaporator will also be in cool-down mode 2 used for cooling the air flow, whereby the pressure drop is reduced in the air flow.

Das erste Segment 2' des Verdampfers 2 wird vorzugsweise dann gefüllt, wenn der Flüssigkeitsanteil des vom Zyklon-Abscheider 16 kommenden Kältemittels 3 100% beträgt, so dass möglichst viel Kältemittel 3 im Idle-stop-Betrieb nachverdampfen kann.The first segment 2 ' of the evaporator 2 is preferably then filled when the liquid content of the cyclone separator 16 coming refrigerant 3 100%, so that as much refrigerant 3 can evaporate in idle-stop operation.

Falls ein thermostatisches Expansionsventil als Expansionsorgan 7 verwendet wird, so kann der Temperaturfühler 9 entweder nach dem Verdampfer 2 und vor dem zweiten Kältemittelsammler 8'(a) oder nach dem zweiten Kältemittelsammler 8' und vor dem Kompressor 4(b) angeordnet sein, wie durch gestrichelte Linien in der 13 angedeutet.If a thermostatic expansion valve as an expansion organ 7 is used, so the temperature sensor 9 either after the evaporator 2 and in front of the second refrigerant collector 8 '(a) or after the second refrigerant collector 8th' and in front of the compressor 4 (b) be arranged as indicated by dashed lines in the 13 indicated.

Gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel weist der zweiteilige Verdampfer 2, der gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Scheibenverdampfer ist, jedoch beispielsweise auch ein Flachrohrverdampfer sein kann, einen Sammeltank (nicht in 15a dargestellt, vgl. 18, Sammeltank 20) auf. In 15a ist schematisch nur der Kältemittelfluss vom Verdampfer-Eintritt durch das erste Segment 2' und der Eintritt in das zweite Segment 2'' dargestellt, wobei diese Figur den maximalen Kältemitteldurchsatz, das heißt den Kältemitteldurchsatz bei maximaler Kühlleistung, zeigt.According to a fifth embodiment, the two-part evaporator 2 , which according to the present embodiment is a disk evaporator, but may for example also be a flat tube evaporator, a collecting tank (not in 15a shown, cf. 18 , Collection tank 20 ) on. In 15a is schematically only the refrigerant flow from the evaporator inlet through the first segment 2 ' and entry into the second segment 2 '' shown, this figure shows the maximum refrigerant flow, that is, the refrigerant flow rate at maximum cooling capacity.

In den 15b bis 15e sind verschiedene Abwandlungen dargestellt, bei denen der Verdampfer 2 nur im Teillast-Betrieb betrieben wird. Dabei werden jeweils nur zwei Drittel als Verdampfer 2 benötigt (zweites Segment 2''), das erste Drittel (erstes Segment 2') wird vorne und hinten mit flüssigem Kältemittel 3f beladen. Damit Kältemittel 3 direkt zum zweiten Segment 2'' gelangen kann, ist ein Bypass mit Absperr-Ventil 18 zwischen dem Verdampfer-Eintritt und zweiten Segment 2'' vorgesehen. Zum besseren Verständnis ist in den 15b bis 15e der Bereich, in dem flüssiges Kältemittel 3f strömt, gepunktet dargestellt, wobei die Hauptströmungsrichtung durch Pfeile verdeutlicht ist. In den anderen Bereichen ist der Kältemittelfluss, bestehend aus gasförmigem Kältemittel 3g oder einer Mischung von gasförmigem und flüssigem Kältemittel 3 mit durchgezogenen Linien dargestellt.In the 15b to 15e Various modifications are shown in which the evaporator 2 only operated in partial load operation. Only two thirds are used as evaporators 2 needed (second segment 2 '' ), the first third (first segment 2 ' ) is front and rear with liquid refrigerant 3f loaded. So that refrigerant 3 directly to the second segment 2 '' is a bypass with shut-off valve 18 between the evaporator inlet and second segment 2 '' intended. For better understanding is in the 15b to 15e the area in which liquid refrigerant 3f flows, shown dotted, wherein the main flow direction is illustrated by arrows. In the other areas is the refrigerant flow, consisting of gaseous refrigerant 3g or a mixture of gaseous and liquid refrigerant 3 shown by solid lines.

Gemäß dem in 15b dargestellten Verdampfer 2 tritt Kältemittel 3 in das erste Segment 2' des Verdampfers 2 ein, wo eine Trennung von flüssigem und gasförmigem Kältemittel 3 erfolgt. Dabei fällt das flüssige Kältemittel 3f in das erste Segment 2' nach unten, während das gasförmige Kältemittel 3g durch den Bypass und das geöffnete Absperr-Ventil 18 in das zweite Segment 2" des Verdampfers 2 gelangt. Damit das Kältemittel 3 im ersten Segment 2' flüssig bleibt, ist dieses Segment 2' luftseitig abgesperrt, so dass es nicht vom Luftstrom durchströmt wird (vgl. 14a).According to the in 15b shown evaporator 2 occurs refrigerant 3 in the first segment 2 ' of the evaporator 2 where separation of liquid and gaseous refrigerant 3 he follows. This drops the liquid refrigerant 3f in the first segment 2 ' down while the gaseous refrigerant 3g through the bypass and the open shut-off valve 18 in the second segment 2 ' of the evaporator 2 arrives. So that the refrigerant 3 in the first segment 2 ' remains liquid, is this segment 2 ' shut off on the air side, so that it is not flowed through by the air flow (see. 14a ).

Sobald das erste Segment 2' vorne und hinten gefüllt mit flüssigem Kältemittel 3f ist, wird eine Mischung aus flüssigem und gasförmigem Kältemittel 3 durch den Bypass und das Absperr-Ventil 18 geleitet, so dass das zweite Segment 2'' und gegebenenfalls weitere Segmente eine für den Normalbetrieb ausreichende Kälteleistung abgeben können. Wird die maximale Kälteleistung im Falle eines Cool-down-Betriebs benötigt, so wird das Absperr-Ventil 18 geschlossen und der Kältemittelfluss erfolgt wieder, wie in 15a dargestellt, das heißt, der ganze Verdampfer 2 wird durchströmt.As soon as the first segment 2 ' Front and back filled with liquid refrigerant 3f is, is a mixture of liquid and gaseous refrigerant 3 through the bypass and the shut-off valve 18 passed, leaving the second segment 2 '' and possibly other segments can deliver sufficient for normal operation cooling capacity. If the maximum cooling capacity is required in the case of a cool-down operation, the shut-off valve becomes 18 closed and the refrigerant flow is again, as in 15a represented, that is, the whole evaporator 2 is flowed through.

Beim Idle-stop-Betrieb erfolgt bei geschlossenem Absperr-Ventil 18 ein Entladen, wie in den 14b und 14c dargestellt. Dabei strömt ein Luftstrom durch das erste Segment 2', so dass das gesammelte flüssige Kältemittel 3f verdampft und der Luftstrom gekühlt wird. Die Funktion entspricht der bereits zuvor unter Bezugnahme auf die 14a bis 14c beschriebenen.In idle-stop mode, the shut-off valve is closed 18 a discharge, as in the 14b and 14c shown. An air flow flows through the first segment 2 ' so that the collected liquid refrigerant 3f evaporated and the air flow is cooled. The function is the same as previously described with reference to FIG 14a to 14c . described

15c zeigt eine Anordnung des Bypasses mit dem Absperr-Ventil 18 parallel zum Kältemittel-Eintritt. Die Funktion ist im Wesentlichen die Gleiche, wie zuvor beschrieben. Das Absperr-Ventil 18 ist zum Beladen geöffnet, so dass flüssiges Kältemittel 3f sich im ersten Segment 2' ansammelt, während das gasförmige Kältemittel 3g den kürzeren Weg nimmt und direkt zum zweiten Segment 2'' strömt. Sobald das erste Segment 2' gefüllt ist, wirkt das zweite Segment 2'' wieder als Verdampfer, in den flüssiges und gasförmiges Kältemittel eingespritzt wird. Das Entladen erfolgt, wie zuvor beschrieben. 15c shows an arrangement of the bypass with the shut-off valve 18 parallel to the refrigerant inlet. The function is essentially the same as previously described. The shut-off valve 18 is open for loading, leaving liquid refrigerant 3f in the first segment 2 ' accumulates while the gaseous refrigerant 3g take the shorter route and go straight to the second segment 2 '' flows. As soon as the first segment 2 ' is filled, the second segment acts 2 '' again as an evaporator, is injected into the liquid and gaseous refrigerant. The unloading takes place as described above.

Gemäß der in 15d dargestellten Abwandlung ist der Bypass mit dem Absperr-Ventil 18 zwischen dem vorderen und dem hinteren Bereich des ersten Segments 2' angeordnet. Die Funktion ist die Gleiche, wie zuvor beschrieben.According to the in 15d The modification shown is the bypass with the shut-off valve 18 between the front and the back of the first segment 2 ' arranged. The function is the same as described above.

Die beiden zuvor beschriebenen Abwandlungen haben den Vorteil, dass das erste Segment 2' schneller befüllt wird, da das flüssige Kältemittel 3f vorne und hinten gleichzeitig das erste Segment 2' befüllt (siehe 15c und 15d).The two modifications described above have the advantage that the first segment 2 ' Filled faster, as the liquid refrigerant 3f front and back simultaneously the first segment 2 ' filled (see 15c and 15d ).

In 15e ist eine Abwandlung mit Bypass, aber ohne Absperr-Ventil, dargestellt. Zum Beladen strömt das flüssige Kältemittel 3f entsprechend der zuvor beschriebenen Abwandlung gleichzeitig vorne und hinten in das erste Segment 2', das luftseitig abgesperrt ist (siehe 14a), während das gasförmige Kältemittel 3g direkt zum zweiten Segment 2'' strömt. Zum Entladen wird das erste Segment 2' vom Luftstrom durchströmt, der gekühlt wird. Da das Kältemittel 3 den kürzesten Weg nimmt, wird das erste Segment 2' beim Cool-down nicht durchströmt, wodurch die maximale Kälteleistung reduziert wird. Damit die gleiche Kälteleistung erreicht wird, kann der Verdampfer 2 größer dimensioniert werden.In 15e is a variation with bypass, but without shut-off valve, shown. For loading, the liquid refrigerant flows 3f according to the above-described modification simultaneously front and rear in the first segment 2 ' , which is shut off on the air side (see 14a ) while the gaseous refrigerant 3g directly to the second segment 2 '' flows. The first segment is unloaded 2 ' flows through the air flow, which is cooled. Because the refrigerant 3 takes the shortest path becomes the first segment 2 ' does not flow through the Cool-down, whereby the maximum cooling capacity is reduced. So that the same cooling capacity is achieved, the evaporator 2 be sized larger.

Zur Begünstigung der Trennung von flüssigem und gasförmigem Kältemittel 3 ist bevorzugt der Sammeltank am ersten Segment 2' oben vergrößert ausgebildet. Durch das größere Volumen des Sammeltanks wird die Strömungsgeschwindigkeit reduziert, so dass die Trennung des flüssigen und gasförmigen Kältemittels 3 effektiver wird.To favor the separation of liquid and gaseous refrigerant 3 is preferably the collection tank on the first segment 2 ' formed enlarged above. Due to the larger volume of the collection tank, the flow rate is reduced, so that the separation of the liquid and gaseous refrigerant 3 becomes more effective.

Um eine Ölansammlung im unteren Bereich des ersten Segments 2' zu vermeiden, was zu einer Beschädigung des nicht mehr ausreichend geschmierten Kompressors 4 führen könnte, wird eine kleine Leckage im unteren Bereich zwischen dem ersten und zweiten Segment 2' und 2'' des Verdampfers 2 vorgesehen (vorne oder hinten). So wird das Öl wieder in das zweite Segment 2'' eingespritzt, wo es mit dem restlichen Kältemittel 3 verdampft und vom Kompressor 4 abgesaugt wird.To an oil accumulation in the lower area of the first segment 2 ' to avoid causing damage to the insufficiently lubricated compressor 4 could cause a small leakage in the lower area between the first and second segment 2 ' and 2 '' of the evaporator 2 provided (front or rear). So the oil gets back into the second segment 2 '' injected where it is with the remaining refrigerant 3 evaporated and from the compressor 4 is sucked off.

Somit dient gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit seinen Abwandlungen das erste Segment 2' des Verdampfers 2 als Kältemittelsammler 8.Thus, according to this embodiment, with its modifications, the first segment is used 2 ' of the evaporator 2 as a refrigerant collector 8th ,

Gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel, das in 16 dargestellt ist, weist ein Kältemittel-Kreislauf 5 einen Kompressor 4, einen Kondensator 6, ein Expansionsorgan 7, einen zweiteiligen Verdampfer 2 mit einem ersten Segment 2' und einem zweiten Segment 2'', wobei das erste Segment 2' als ein erster Kältemittelsammer 8 dient, einen zweiten Kältemittelsammler 8', einen inneren Wärmetauscher 19 und ein zweites Expansionsorgan 7' auf.According to a sixth embodiment, which is in 16 is shown, has a refrigerant circuit 5 a compressor 4 , a capacitor 6 , an expansion organ 7 , a two-piece evaporator 2 with a first segment 2 ' and a second segment 2 '' , where the first segment 2 ' as a first refrigerant chamber 8th serves a second refrigerant collector 8th' , an internal heat exchanger 19 and a second expansion organ 7 ' on.

Im Normalbetrieb durchströmt das Kältemittel 3, das vom Kompressor 4 gefördert wird, den Kompressor 4, den Kondensator 6, wonach der Kältemittelstrom aufgeteilt wird. Ein Teil strömt durch das Expansionsorgan 7 und gelangt direkt in das zweite Segment 2'' des Verdampfers 2. Der andere Teil strömt durch den inneren Wärmetauscher 19, durch das zweite Expansionsorgan 7' und in das erste Segment 2' des Verdampfers 2, von wo aus es zum zweiten Segment 2'' gelangt und mit dem anderen Teilstrom wieder vereinigt wird. Vom Verdampfer 2 aus gelangt das Kältemittel 3 zum zweiten Kältemittelsammler 8', zum inneren Wärmetauscher 19 und wieder zum Kompressor 4.In normal operation, the refrigerant flows through 3 that from the compressor 4 is promoted, the compressor 4 , the condenser 6 whereafter the refrigerant flow is split. A part flows through the expansion organ 7 and enters directly into the second segment 2 '' of the evaporator 2 , The other part flows through the inner heat exchanger 19 , through the second expansion organ 7 ' and in the first segment 2 ' of the evaporator 2 from where it becomes the second segment 2 '' passes and is reunited with the other partial flow. From the evaporator 2 out the refrigerant passes 3 to the second refrigerant collector 8th' , to the inner heat exchanger 19 and back to the compressor 4 ,

Bei normalem Kühlbetrieb der Klimaanlage 1 liegt der Anteil an flüssigem Kältemittel 3f am Austritt des Kondensators 6 bei ca. 70%. Durch die Kälte der Saugleitung 13 kann im inneren Wärmetauscher 19 der Anteil an flüssigem Kältemittel 3f auf bis zu 100% erhöht werden. Das flüssige Kältemittel 3f wird dann durch das zweite Expansionsorgan 7' auf einen niedrigen Druck expandiert und in das erste Segment 2' des Verdampfers 2 eingespritzt, wo es sich sammelt und auf Grund einer luftseitigen Absperrung nicht in Kontakt mit dem den Verdampfer 2 durchströmenden, zu kühlenden Luftstrom gelangt. Die Kühlung des Luftstroms erfolgt im Teillast-Betrieb ausschließlich im zweiten Segment 2'' des Verdampfers 2. Dies ist, sofern nicht die maximale Kälteleistung angefordert wird, unproblematisch. Im Idle-stop-Betrieb wird der Luftstrom durch das erste Segment 2' freigegeben, so dass das gesammelte flüssige Kältemittel 3f verdampft, den Verdampfer 2 durchströmt und im zweiten Kältemittelsammler 8' gesammelt wird. Im Cool-down wird wiederum die gesamte Verdampferoberfläche genutzt, damit die maximale Kälteleistung zur Verfügung steht.In normal cooling mode of the air conditioner 1 is the proportion of liquid refrigerant 3f at the outlet of the condenser 6 at about 70%. Due to the cold of the suction line 13 can be inside the heat exchanger 19 the proportion of liquid refrigerant 3f increased up to 100%. The liquid refrigerant 3f is then through the second expansion organ 7 ' expanded to a low pressure and into the first segment 2 ' of the evaporator 2 injected, where it collects and due to an air-side shut-off not in contact with the evaporator 2 flows through, to be cooled air flow. The cooling of the air flow takes place in part-load operation exclusively in the second segment 2 '' of the evaporator 2 , This is unproblematic unless the maximum cooling capacity is requested. In idle-stop operation, the air flow through the first segment 2 ' released, so that the collected liquid refrigerant 3f evaporates, the evaporator 2 flows through and in the second refrigerant collector 8th' is collected. In the Cool-down, in turn, the entire evaporator surface is used, so that the maximum cooling capacity is available.

Vorliegend wird als erstes Expansionsorgan 7 ein thermostatisches Expansionsventil verwendet. Der Temperaturfühler kann zwischen dem Verdampfer 2 und dem zweiten Kältemittelsammler 8', zwischen dem zweiten Kältemittelsammler 8' und dem inneren Wärmetauscher 19 oder zwischen dem inneren Wärmetauscher 19 und dem Kompressor 4 angeordnet sein, wie durch Punkte in 16 angedeutet.In the present case will be the first expansion organ 7 a thermostatic expansion valve is used. The temperature sensor can be between the evaporator 2 and the second refrigerant collector 8th' , between the second refrigerant collector 8th' and the inner heat exchanger 19 or between the inner heat exchanger 19 and the compressor 4 be arranged as through points in 16 indicated.

Das zweite Expansionsorgan 7' kann eine geregelte oder ungeregelte Drossel sein. Ferner kann die Leitung zwischen dem inneren Wärmetauscher 19 und dem Verdampfer-Eintritt als Kapillarrohr ausgebildet sein, wodurch das Kapillarrohr das Expasionsorgan bildet.The second expansion organ 7 ' can be a regulated or unregulated choke. Furthermore, the line between the inner heat exchanger 19 and the evaporator inlet to be formed as a capillary tube, whereby the capillary tube forms the expander.

Gemäß einer in 17 dargestellten Abwandlung ist der innere Wärmetauscher vor dem zweiten Kältemittelsammler 8' angeordnet. Die Funktion ist die Gleiche, wie zuvor beschrieben.According to a in 17 The modification shown is the inner heat exchanger before the second refrigerant collector 8th' arranged. The function is the same as described above.

18 zeigt eine weitere Abwandlung des sechsten Ausführungsbeispiels. Hierbei sind der innere Wärmetauscher 19 und das zweite Expansionsorgan 7' direkt in den Sammlertank 20 des Verdampfers 2 integriert. Dies kann am Sammlertank 20 entweder im ersten Segment 2' oder zwischen dem ersten und dem zweiten Segment 2' und 2'', wie dargestellt, sein. Im inneren Wärmetauscher 19 erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel 3, das vom Kondensator 6 kommt und dem Kältemittel 3, das im zweiten Segment 2'' des Wärmetauschers 2 gerade verdampft, statt. Dabei wird das Kältemittel 3, das vom Kondensator 6 kommt, so gekühlt und durch das zweite Expansionsorgan 7' so expandiert, dass der Flüssigkeitsanteil von ca. 70 auf ca. 100% erhöht wird. Das flüssige Kältemittel 3f wird danach in das erste Segment 2' des Verdampfers 2 eingespritzt, wo es angesammelt wird. Die Funktion ist die Gleiche, wie zuvor beschrieben. 18 shows a further modification of the sixth embodiment. Here are the inner heat exchanger 19 and the second expansion organ 7 ' directly into the collector tank 20 of the evaporator 2 integrated. This can be done at the collector tank 20 either in the first segment 2 ' or between the first and second segments 2 ' and 2 '' as shown. In the inner heat exchanger 19 a heat exchange takes place between the refrigerant 3 that from the condenser 6 comes and the refrigerant 3 that in the second segment 2 '' of the heat exchanger 2 just evaporated, instead. At the same time, the refrigerant becomes 3 that from the condenser 6 comes, so cooled and through the second expansion organ 7 ' expanded so that the liquid content is increased from about 70 to about 100%. The liquid refrigerant 3f is then in the first segment 2 ' of the evaporator 2 injected, where it is accumulated. The function is the same as described above.

Vorliegend wird als erstes Expansionsorgan 7 ein thermostatisches Expansionsventil verwendet. Der Temperaturfühler kann zwischen dem Verdampfer 2 und dem zweiten Kältemittelsammler 8' oder zwischen dem zweiten Kältemittelsammler 8' und dem Kompressor 4 angeordnet sein, wie durch Punkte in 18 angedeutet.In the present case will be the first expansion organ 7 a thermostatic expansion valve is used. The temperature sensor can be between the evaporator 2 and the second refrigerant collector 8th' or between the second refrigerant collector 8th' and the compressor 4 be arranged as through points in 18 indicated.

Vorteil dieser Abwandlung ist der Raumgewinn im Kältemittel-Kreislauf 5 durch die Anordnung des zweiten Expansionsorgans 7' und des inneren Wärmetauschers 19 im Sammlertank 20.Advantage of this modification is the gain in space in the refrigerant circuit 5 by the arrangement of the second expansion element 7 ' and the inner heat exchanger 19 in the header tank 20 ,

Auf Grund seiner Funktion dient gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit seinen Abwandlungen der zweite Kältemittelsammler 8' als Druckabsenkungsvorrichtung 10.Due to its function is used according to this embodiment with its modifications of the second refrigerant collector 8th' as a pressure reduction device 10 ,

In den 15a bis 18 dient der Kältemittelsammler 8' als Druckabsenkungsvorrichtung. Das erste Segment 2' des Verdampfers 2 dient als Sammler von flüssigem Kältemittel, um durch die Nachverdampfung des flüssigen Kältemittels beim Idle-Stop-Betrieb die Kälteleistung zu vergrößern.In the 15a to 18 serves the refrigerant collector 8th' as a pressure reduction device. The first segment 2 ' of the evaporator 2 serves as a collector of liquid refrigerant to increase the cooling capacity by the re-evaporation of the liquid refrigerant during idle-stop operation.

In Hinblick auf die Ausgestaltung von zweiteiligen Verdampfern (als Speicher dienendes Segment und als Verdampfer dienendes Segment) wird auf die DE 102 47 266 A1 verwiesen, deren Offenbarung ausdrücklich mit einbezogen wird.With regard to the design of two-part evaporators (serving as a memory segment and serving as an evaporator segment) is on the DE 102 47 266 A1 referenced, the disclosure of which is expressly incorporated.

Gemäß sämtlichen vorstehenden Ausführungsbeispielen bilden der oder die Kältemittelsammler 8 und/oder 8' die Druckabsenkungsvorrichtung 10, so dass der Druck in der Saugleitung 13 und den weiteren Leitungen des Kältemittel-Kreislaufs 5, insbesondere zwischen Expansionsorgan 7 und Kompressor 4, in Folge einer Verdampfung von flüssigem Kältemittel 3f im Verdampfer 2 bei einem Idle-stop-Betrieb durch die Kondensation von gasförmigem Kältemittel 3g gering gehalten wird. Die Wirkung der Druckabsenkungsvorrichtung 10 kann durch Kältespeicher 12 unterstützt werden.According to all the above exemplary embodiments, the one or more refrigerant collectors form 8th and or 8th' the pressure lowering device 10 , so that the pressure in the suction line 13 and the other lines of the refrigerant circuit 5 , especially between expansion organ 7 and compressor 4 , due to evaporation of liquid refrigerant 3f in the evaporator 2 in an idle-stop operation by the condensation of gaseous refrigerant 3g is kept low. The effect of the pressure reduction device 10 can through cold storage 12 get supported.

11
Klimaanlageair conditioning
22
VerdampferEvaporator
2', 2''2 ', 2' '
Segmentsegment
33
Kältemittelrefrigerant
3f3f
flüssiges Kältemittelliquid refrigerant
3g3g
gasförmiges Kältemittelgaseous refrigerant
44
Kompressorcompressor
55
Kältemittel-KreislaufRefrigerant circulation
66
Kondensatorcapacitor
7, 7'7, 7 '
Expansionsorganexpansion element
8, 8'8th, 8th'
KältemittelsammlerRefrigerant collector
99
Bypassbypass
1010
DruckabsenkungsvorrichtungPressure reduction device
1111
Ölschichtoil layer
1212
Kältespeichercold storage
1313
Saugleitungsuction
1414
Kontaktstellecontact point
1515
Bypassbypass
1616
Zyklon-AbscheiderCyclone separator
1717
Bypassbypass
1818
Absperr-VentilShut-off valve
1919
innerer Wärmetauscherinternal heat exchangers
2020
Sammlertankheader tank

Claims (24)

Kältemittel-Kreislauf für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage (1) mit einem von einem Kraftfahrzeug-Motor angetriebenen Kompressor (4), einem Kondensator (6), einem Expansionsorgan (7), einem Kältemittelsammler (8) und einem Verdampfer (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckabsenkungsvorrichtung (10) im Kreislauf (5) vorgesehen ist, welche eine Druckabsenkung im Falle eines Kompressor-Stillstands bewirkt.Refrigerant circuit for a motor vehicle air conditioning system ( 1 ) with one of a motorist generating engine driven compressor ( 4 ), a capacitor ( 6 ), an expansion organ ( 7 ), a refrigerant collector ( 8th ) and an evaporator ( 2 ), characterized in that a pressure reduction device ( 10 ) in the cycle ( 5 ) is provided, which causes a pressure drop in the event of a compressor standstill. Kältemittel-Kreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckabsenkungsvorrichtung (10) mindestens einen Kältemittelsammler (8, 8') aufweist.Refrigerant circuit according to claim 1, characterized in that the pressure reducing device ( 10 ) at least one refrigerant collector ( 8th . 8th' ) having. Kältemittel-Kreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckabsenkungsvorrichtung (10) direkt vor und/oder direkt nach dem Verdampfer (2) angeordnet und/oder in den Verdampfer (2) integriert ausgebildet ist.Refrigerant circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure reducing device ( 10 ) directly before and / or directly after the evaporator ( 2 ) and / or in the evaporator ( 2 ) is integrated. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kältemittelsammler (8, 8') vorgesehen sind, wobei ein erster Kältemittelsammler (8) nach dem Kondensator (6) oder integriert in denselben angeordnet ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that two refrigerant collector ( 8th . 8th' ) are provided, wherein a first refrigerant collector ( 8th ) after the capacitor ( 6 ) or integrated in the same. Kältemittel-Kreislauf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter oder weiterer Kältemittelsammler (8') nach dem Verdampfer (2) und vor dem Kompressor (4) angeordnet ist.Refrigerant circuit according to claim 4, characterized in that a second or further refrigerant collector ( 8th' ) after the evaporator ( 2 ) and in front of the compressor ( 4 ) is arranged. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelsammler (8, 8') einen Kältespeicher (12) aufweist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the refrigerant collector ( 8th . 8th' ) a cold storage ( 12 ) having. Kältemittel-Kreislauf nach Anspruch G, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältespeicher (12) Metallelemente und/oder mit einem Kältespeichermedium gefüllte Elemente aufweist.Refrigerant circuit according to claim G, characterized in that the cold storage ( 12 ) Metal elements and / or filled with a cold storage medium elements. Kältemittel-Kreislauf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältespeicher (12) verschiebbar ausgebildet ist.Refrigerant circuit according to claim 6 or 7, characterized in that the cold storage ( 12 ) is designed to be displaceable. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kondensator (6) und dem Verdampfer (2) ein Expansionsorgan (7) angeordnet ist, das Expansionsorgan (7) ein thermostatisches Expansionsventil mit einem Temperaturfühler (9) ist, und der Temperaturfühler (9) nach dem Verdampfer (2) und vor dem Kompressor (4) angeordnet ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the capacitor ( 6 ) and the evaporator ( 2 ) an expansion organ ( 7 ), the expansion organ ( 7 ) a thermostatic expansion valve with a temperature sensor ( 9 ), and the temperature sensor ( 9 ) after the evaporator ( 2 ) and in front of the compressor ( 4 ) is arranged. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Expansionsorgan (7) ein Bypass (15) mit einem steuerbaren Ventil angeordnet ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 9, characterized in that parallel to the expansion element ( 7 ) a bypass ( 15 ) is arranged with a controllable valve. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verdampfer (2) und einem Kältemittelsammler (8') ein Kältespeicher (12) angeordnet ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 10, characterized in that between the evaporator ( 2 ) and a refrigerant collector ( 8th' ) a cold storage ( 12 ) is arranged. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Expansionsorgan (7) und dem Verdampfer (2) ein Phasentrenner (16) angeordnet ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 11, characterized in that between the expansion element ( 7 ) and the evaporator ( 2 ) a phase separator ( 16 ) is arranged. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (2) zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei flüssiges Kältemittel (3f) dem ersten Segment (2') und gasförmiges und/oder flüssiges Kältemittel (3g bzw. 3f) dem zweiten Segment (2'') oder nachfolgenden Segmenten zuführbar ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 12, characterized in that the evaporator ( 2 ) is formed in two or more parts, wherein liquid refrigerant ( 3f ) the first segment ( 2 ' ) and gaseous and / or liquid refrigerant ( 3g respectively. 3f ) the second segment ( 2 '' ) or subsequent segments can be fed. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (2) zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei ein Bypass zwischen dem Einlass des Verdampfers (2) und dem zweiten Segment (2'') des Verdampfers (2) vorgesehen ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 12, characterized in that the evaporator ( 2 ) is formed in two or more parts, wherein a bypass between the inlet of the evaporator ( 2 ) and the second segment ( 2 '' ) of the evaporator ( 2 ) is provided. Kältemittel-Kreislauf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bypass ein Absperr-Ventil (18) angeordnet ist.Refrigerant circuit according to claim 14, characterized in that in the bypass a shut-off valve ( 18 ) is arranged. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass ein interner Wärmetauscher (19) im Kältemittel-Kreislauf (5) angeordnet ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 15, characterized in that an internal heat exchanger ( 19 ) in the refrigerant circuit ( 5 ) is arranged. Kältemittel-Kreislauf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung vom Kondensator (6) über den internen Wärmetauscher (19) und ein zweites Expansionsorgan (7') zum ersten Segment (2') des mehrteiligen Verdampfers (2) und eine Leitung vom Kondensator (6) über das Expansionsorgan (7) zum zweiten oder einem weiteren Segment (2'') des mehrteiligen Verdampfers (2) ausgebildet ist, wobei das erste Segment (2') des Verdampfers (2) als Kältemittelsammler (8) dient.Refrigerant circuit according to claim 16, characterized in that a line from the condenser ( 6 ) via the internal heat exchanger ( 19 ) and a second expansion organ ( 7 ' ) to the first segment ( 2 ' ) of the multi-part evaporator ( 2 ) and a line from the capacitor ( 6 ) via the expansion organ ( 7 ) to the second or a further segment ( 2 '' ) of the multi-part evaporator ( 2 ), wherein the first segment ( 2 ' ) of the evaporator ( 2 ) as a refrigerant collector ( 8th ) serves. Kältemittel-Kreislauf nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der interne Wärmetauscher (19) und das zweite Expansionsorgan (7') in einem Sammlertank (20) des Verdampfers (2) angeordnet sind.Refrigerant circuit according to claim 17, characterized in that the internal heat exchanger ( 19 ) and the second expansion organ ( 7 ' ) in a collector tank ( 20 ) of the evaporator ( 2 ) are arranged. Kältemittel-Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckabsenkungsvorrichtung (10) zwischen Expansionsorgan (7) und Kompressor (4) angeordnet ist.Refrigerant circuit according to one of claims 1 to 18, characterized in that the pressure reduction device ( 10 ) between the expansion organ ( 7 ) and compressor ( 4 ) is arranged. Klimaanlage gekennzeichnet durch einen Kältemittel-Kreislauf (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 19.Air conditioning system characterized by a refrigerant circuit ( 5 ) according to one of claims 1 to 19. Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage (1) nach Anspruch 20, wobei in einem Idle-stop-Betrieb Kältemittel (3) eines Kältemittel-Kreislaufs (5) in mindestens einem Kältemittelsammler (8, 8') gesammelt wird, der als Druckabsenkungsvorrichtung (10) dient.Method for operating an air conditioning system ( 1 ) according to claim 20, wherein in an idle-stop operation Refrigerant ( 3 ) of a refrigerant circuit ( 5 ) in at least one refrigerant collector ( 8th . 8th' ), which is used as a pressure reduction device ( 10 ) serves. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mehrteiligen Verdampfer (2) mit mindestens zwei Segmenten (2', 2'') zum Beladen zumindest das Segment (2') nicht vom Luftstrom durchströmt wird, in dem flüssiges Kältemittel (3f) angesammelt wird.A method according to claim 21, characterized in that in a multi-part evaporator ( 2 ) with at least two segments ( 2 ' . 2 '' ) for loading at least the segment ( 2 ' ) is not flowed through by the air flow, in the liquid refrigerant ( 3f ) is accumulated. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mehrteiligen Verdampfer (2) mit mindestens zwei Segmenten (2', 2'') zum Entladen im Idle-stop-Betrieb das erste Segment (2') vom Luftstrom durchströmt wird.A method according to claim 21 or 22, characterized in that in a multi-part evaporator ( 2 ) with at least two segments ( 2 ' . 2 '' ) for unloading in idle-stop operation the first segment ( 2 ' ) is flowed through by the air flow. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mehrteiligen Verdampfer (2) mit mindestens zwei Segmenten (2', 2'') im Cool-down-Betrieb alle Segmente (2', 2'') vom Luftstrom durchströmt werden.Method according to one of claims 21 to 23, characterized in that in a multi-part evaporator ( 2 ) with at least two segments ( 2 ' . 2 '' ) in cool-down mode all segments ( 2 ' . 2 '' ) are flowed through by the air flow.
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