DE19708533A1

DE19708533A1 - Refrigeration system for small delivery vehicles

Info

Publication number: DE19708533A1
Application number: DE19708533A
Authority: DE
Inventors: Werner Radmacher
Original assignee: KAELTETECHNIK RADMACHER INH JU
Current assignee: KAELTETECHNIK RADMACHER INH JU
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: DE19708533C2

Abstract

A system first compressor is driven by the vehicle engine and an air-cooled condenser is positioned adjacent the vehicle radiator at the front of the vehicle and the loading space has an air-blown evaporator and a thermostatic control regulator. A refrigerant fluid reservoir is connected to enable circulation to continue during loading and other stationary times and an electric motor and second compressor is provided for operation during longer periods. The compressors (K1,K2) drive refrigerant through the condenser (KS) inlet pipes (Z1,Z2) and into a condensate reservoir (KSS) and the thermostatically controlled (THV) evaporator (VD) returning to the compressors. An electrical mains supplied motor (EM) drives the system when the vehicle engine is not operating. Fans (KL,VL) force air through the condenser and evaporator respectively.

Description

Die Erfindung betrifft eine Laderaumkühlvorrichtung eines Kleintransporters mit einem mit dem Fahrzeugmotor kuppel baren ersten Kompressor, einem im Frontgehäuse angeordne ten Kondensator, einem laderaumseitig angeordneten Ver dampfer mit einem vorgeschalteten Thermostatregler sowie einem Verdampferlüfter.The invention relates to a cargo space cooling device Vans with a dome connected to the vehicle engine The first compressor, one in the front housing th capacitor, a Ver steamer with an upstream thermostat and an evaporator fan.

Es ist bekannt, Kleintransporter mit einer Kühlvorrichtung zu versehen, bei der das Dach des Laderaumes aufgetrennt wird und durch einen Überbau darüber Kühlluft für den Kon densator angesaugt und abgegeben wird. Dies bedeutet eine Schwächung des Aufbaues, eine Erhöhung des Fahrwiderstan des und Fahrgeräusches sowie ein Hindernis beim Durchfah ren niedriger Passagen.It is known small vans with a cooling device to be provided, in which the roof of the cargo hold is opened and cooling air for the con is sucked in and discharged. This means one Weakening of the structure, an increase in driving resistance and driving noise as well as an obstacle when driving through lower passages.

Weiterhin gab es fehlgeschlagene Versuche, bei denen han delsübliche Kabinenklimaanlagen in der Weise genutzt wur den, daß deren Verdampfer in dem Laderaum angeordnet wur de. Wegen der zu geringen Leistung waren diese Vorrichtun gen praktisch unbrauchbar. Auch liefern sie im wesentli chen nur bei laufendem Motor eine Kühlung, was bei übli chen Stau- und Ladestandzeiten das Laufenlassen des Motors erfordert hätte.There have also been unsuccessful attempts where Standard cabin air conditioning was used in the way that their evaporator has been placed in the hold de. Because of the poor performance, these devices were practically unusable. They also essentially deliver cooling only when the engine is running, which is the case with usual the stopping and charging times of running the engine would have required.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache, ohne Außen hautzerstörung in einen Kleintransporter leicht zu montie rende Kühlvorrichtung hoher Leistung zu schaffen, die auch bei üblichen Standzeiten und Ladezeiten bei abgestelltem Motor ausreichen Kühlung bietet.It is an object of the invention to have a simple, without outside Skin failure in a van easy to assemble rative cooling device to create high performance that too with usual idle times and loading times with the Motor provides sufficient cooling.

Die Lösung ist dadurch gegeben, daß der Kondensator in der Luftströmrichtung mehrstufig gestaffelt Kühlmittel durchströmt als ein Flachwärmetauscher ausgebildet ist und benachbart zum Fahrzeugkühler frontseitig angeordnet ist und mit einem Kondensatorlüfter sowie einem Kondensator speicher verbunden ist, der eine solche Kapazität auf weist, daß das Kondensat für eine Kühlung während üblicher Stau- und Ladestandzeiten ausreicht, und daß der Verdamp fer mehrfach verschachtelt vom Kühlmittel durchströmt ist.The solution is given in that the capacitor in the air flow direction is staggered coolant flows through as a flat heat exchanger and is arranged adjacent to the vehicle radiator on the front and with a condenser fan and a condenser memory connected to such a capacity indicates that the condensate for cooling during normal Storage and charging times are sufficient, and that the evaporator is interspersed with coolant.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments are in the subclaims specified.

Die mehrfach in der Tiefe gestaffelte Rohrführung des Kühlmittels durch die Wärmetauscher erbringt eine optimale Verteilung der Temperatur und führt zu einem niedrigen Temperaturabfall der durchströmenden Luft bei hoher Ener gieübertragung, was sich positiv auf den Gesamtwirkungs grad der Kühlanlage auswirkt.The pipe guide of the Coolant through the heat exchanger provides an optimal Distribution of temperature and leads to a low Temperature drop of the air flowing through at high energy energy transfer, which has a positive effect on the overall effect degree of the cooling system.

Der Kondensator wird vorteilhaft großflächig hinter der Zuströmöffnung der Fahrtluft am Motorgehäuse ausgebildet und teilweise überlappend zu dem versetzt dahinterliegen den Motorkühler angeordnet. Als vorteilhafter Nebeneffekt ergibt sich, daß dadurch die Kondensatorabwärme den Motor auch während kurzer Stillstandzeiten als auch während der Ruhezeiten, wenn das Aggregat mit Netzenergie gespeist ist, warmhält. Hierdurch wird stets das Wiederstarten des Motors erleichtert.The capacitor is advantageously large behind the Inflow opening of the driving air is formed on the motor housing and partly overlapping to the one behind it arranged the engine cooler. As an advantageous side effect it follows that the condenser waste heat the motor also during short downtimes as well as during the Quiet times when the unit is powered by mains energy is keeps you warm. This will always restart the Motors relieved.

Die Ausgestaltung des Verdampfers ist zweckmäßig mit vierfach in der Tiefer gestaffelter Rohranordnung vorgenommen, so daß das Kühlmittel die Verdampfungskälte bei einem relativ geringen Temperatursprung an die Kühl luft abgibt. Eine große Kühlfläche führt zu einem intensi ven Wärmeaustausch bei relativ geringer Lüfterleistung.The design of the evaporator is useful with four-way staggered tube arrangement made so that the coolant evaporates with a relatively small jump in temperature to the cooling emits air. A large cooling surface leads to an intensi ven heat exchange with relatively low fan power.

Der Verdampfer ist zweckmäßig zu einer Baueinheit mit dem Lüfter zusammengefügt, so daß diese leicht einbaubar und nachrüstbar ist. Besonders vorteilhaft ist es, dieses Ag gregat in der Zwischenwand zwischen dem Fahrerhaus und dem Laderaum im oberen Bereich unterzubringen, wobei es sich bewährt hat, die Wärmeisolation in diesem Bereich zumindest teilweise auszusparen. Die Kaltluftaustrittsöff nungen schließen vorteilhaft an Luftverteilungskanäle an, die deckenseitig des Laderaumes in die Wärmeisolations schicht eingearbeitet sind. Entlang dieser Kaltluftvertei lerschächte sind Austrittsöffnungen verteilt angeordnet, so daß eine gleichmäßige Kühlung des Ladegutes im ganzen Raum erreicht wird.The evaporator is suitable for a structural unit with the Fan assembled so that it is easy to install and can be retrofitted. It is particularly advantageous to use this Ag gregat in the partition between the cab and the To accommodate cargo space in the upper area, taking it has proven thermal insulation in this area to be at least partially left out. The cold air outlet connections advantageously connect to air distribution channels, the ceiling side of the cargo space into the thermal insulation layer are incorporated. Along this cold air distribution l manholes are distributed, so that the cargo is evenly cooled throughout Space is reached.

Die Standkühlung wird zweckmäßig auf einem Kühlmittelvor rat versorgt, solange keine Netzspeisung bereitgestellt werden kann. Der Kompressor ist in üblicher Weise durch eine Schaltkupplung mit dem Fahrzeugmotorantrieb verbind bar. Für den Standbetrieb bei längeren Aufenthalten des Fahrzeuges ist eine netzgespeiste Vorrichtung vorgesehen, die einerseits über einen Niederspannungstransformator und eine Gleichrichterschaltung die Lüftermotore speist. Darü berhinaus ist ein netzgespeister Wechselstrommotor vorge sehen, der entweder den vorhanden Kompressor antreibt, so lange dieser von dem Fahrmotor abgekoppelt ist, oder einen eigenen Kompressor antreibt, welcher medienseitig zu dem ersten Kompressor parallel geschaltet ist. Die beiden Me dienströme sind über Rückschlagventile entkoppelt. The auxiliary cooling is expediently placed on a coolant advice supplied as long as no mains supply is provided can be. The compressor is in the usual way connect a clutch to the vehicle engine drive bar. For stand operation during longer stays of the A mains-powered device is provided for the vehicle, the one hand via a low voltage transformer and a rectifier circuit feeds the fan motors. That A mains-powered AC motor is also featured see that either drives the existing compressor, so as long as this is decoupled from the traction motor, or one drives its own compressor, which on the media side to the first compressor is connected in parallel. The two me service flows are decoupled via check valves.

Die Steuerung der Vorrichtung erfolgt in bekannter Weise über einen Thermostatregler sowie von einem Über- und einem Unterdruckmelder bezüglich vorgegebener Druckver hältnisse, in dem von diesen drei Komponenten in bekannter Weise der Kondensatorlüfter und die Magnetkupp lung bzw. der Elektromotor sowie ein Kondensatventil ange steuert werden.The device is controlled in a known manner via a thermostat and an over and a vacuum detector with respect to predetermined pressure ver ratios in which of these three components in known way, the condenser fan and the magnetic clutch tion or the electric motor and a condensate valve be controlled.

Vorteilhafte Ausgestaltungen zeigen die Fig. 1 bis 4.Advantageous embodiments of FIGS. 1 to 4.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der elektrischen Ansteu ervorrichtung; Fig. 1 shows a block diagram of the electrical control device;

Fig. 2 zeigt schematisch die Anordnung der wesentlichen Vorrichtungsbaugruppen in einem teilweise geöffnet gezeichneten Fahrzeug; Fig. 2 shows schematically the arrangement of the essential device assemblies in a partially open vehicle;

Fig. 3 zeigt ein Ausschnitt der Frontpartie mit dem schematisierten Kondensator; Fig. 3 shows a section of the front section with the schematic capacitor;

Fig. 4 zeigt ein Schema der Vorrichtung insbes. des Kühlmittelflusses. Fig. 4 is a diagram of the apparatus showing esp. Of the coolant flow.

Fig. 2 zeigt das Fahrzeug K und seitlich geöffnet das Frontgehäuse FG desselben, in dem der Fahrzeugmotor M und von diesem angetrieben über eine magnetische Schaltkupp lung MK der Kompressor K1 angeordnet sind. Mit dem Kom pressor K1 ist der Kondensator KS verbunden, welcher an der Frontseite angeordnet ist und rückseitig mit einem Kondensatorlüfter KL bestückt ist. Weiterhin befinden sich im Führerhaus des Kleintransporters K die Niederspannungs stromversorgung NS, die über das Netzkabel N mit einem Stromnetz verbindbar ist, sowie ein zweiter Kompressor K2, der von einem Elektromotor EM angetrieben wird, wenn die ser mit Netzspannung versorgt wird. Das Kondensat aus dem Kondensator KS wird dem Verdampfer VD zugeführt, welcher platzsparend in der Zwischenwandisolation W1 im oberen Be reich angeordnet ist. An den Verdampfer VD ist ein Ver dampferlüfter VL angeschlossen, der ausgangsseitig mit Luftführungen LF verbunden ist, die in der Deckenisolation D1 eingelassen sind. Die Deckenisolation D1 bzw. die Luft führungen LF weisen Austrittsöffnungen der Kaltluft in den Laderaum LR auf. Alternativ kann der Verdampfer mit dem Lüfter als Aggregat unter der Laderaumdecke angeordnet sein, wenn die Kühlleistung und Luftverteilung nicht kritisch sind. Fig. 2 shows the vehicle K and laterally opened the front housing FG of the same, in which the vehicle engine M and driven by this via a magnetic switching clutch MK the compressor K1 are arranged. With the compressor K1, the capacitor KS is connected, which is arranged on the front and is equipped on the back with a condenser fan KL. Furthermore, there is the low-voltage power supply NS in the cab of the small van K, which can be connected to a power supply via the power cord N, and a second compressor K2, which is driven by an electric motor EM when the water is supplied with power. The condensate from the condenser KS is fed to the evaporator VD, which is arranged in a space-saving manner in the partition insulation W1 in the upper region. A evaporator fan VL is connected to the evaporator VD and is connected on the outlet side to air ducts LF which are embedded in the ceiling insulation D1. The ceiling insulation D1 and the air ducts LF have outlet openings for the cold air into the loading space LR. Alternatively, the evaporator with the fan as an aggregate can be arranged under the load compartment ceiling if the cooling capacity and air distribution are not critical.

Fig. 3 zeigt im Detail die Anordnung des Kondensators KS im Frontbereich des Fahrzeuges seitlich versetzt vor dem Fahrzeugkühler FK. Die Befestigungsstreben und die Front gitteranordnung in dem Frontgehäuse FG sind vereinfachend nicht dargestellt, und die Rohre und Lamellen des Kühlers sind nur in einem kleinen Ausschnitt symbolisiert gezeigt. Wie ersichtlich ist, sind zweifach hintereinander gestaf felt die Kühlmittelleitungen durch den Kondensator geführt und zustromseitig an zwei Kühlmittelzuleitungen Z1, Z2 ge trennt und von beiden Seiten versorgt. Untenseitig ist die Kondensatrückleitung KR angeschlossen. Die Zu- und Ablei tungen Z1, Z2, KR sind mit Isolationen ummantelt. Der Kon densator hat je nach den Platzverhältnissen des Fahrzeuges eine Lamellenoberfläche von 4-6 Quadratmetern, und er wird möglichst bis auf eine Endtemperatur von 30°C heruntergekühlt bei einer Kondensatorleistung von 6 kW. Fig. 3 shows in detail the arrangement of the condenser KS in the front area of the vehicle laterally offset in front of the vehicle radiator FK. The mounting struts and the front grille arrangement in the front housing FG are not shown in a simplified manner, and the pipes and fins of the cooler are shown symbolized only in a small section. As can be seen, the coolant lines are staggered twice in succession through the condenser and are separated on the upstream side by two coolant supply lines Z1, Z2 and supplied from both sides. The condensate return line KR is connected on the bottom. The feed and discharge lines Z1, Z2, KR are covered with insulation. The condenser has a slat surface of 4-6 square meters, depending on the space available in the vehicle, and it is cooled down to a final temperature of 30 ° C with a capacitor output of 6 kW.

Fig. 4 zeigt das Flußschema für das Kühlmedium zusammen mit den wesentlichen Aggregaten. Die beiden Kompressoren K1, K2 werden von unterschiedlichen Antrieben gespeist. Im Fahrbetrieb treibt der Motor M des Fahrzeuges über eine elektrische Schaltkupplung MK des ersten Kompressors K1 an. Dieser speist über das Rückschlagventil RV durch die beiden Kühlmittelleitungen Z1, Z2, den Kondensator KS, der von dem Kondensatorlüfter KL und ggf. den Fahrtwind abge kühlt wird. Über die Kondensatableitung KR wird das Kon densat in einen Kondensatspeicher KSS überführt und von dort über ein Steuerventil, das von einem Thermostatregler TH mit einem Thermostatventil THV gesteuert ist, dem Ver dampfer VD zugeführt. Hierbei ist eine vierfach in die Tiefe gestaffelt Rohrführung vorgesehen. Aus dem Verdamp fer wird das Kühlmittel in die Kompressoren K1, K2 zurück geführt. Der Verdampferlüfter VL entnimmt dem Verdampfer die Kaltluft und führt sie in den Laderaum weiter. Der Verdampfer VD ist je nach der Anwendung auf 1 bis 3.5 kW Leistung bei einer Temperaturdifferenz von 7°C ausgelegt. Fig. 4 shows the flow diagram for the cooling medium together with the essential units. The two compressors K1, K2 are fed by different drives. When driving, the motor M of the vehicle drives via an electrical clutch MK of the first compressor K1. This feeds via the check valve RV through the two coolant lines Z1, Z2, the condenser KS, which is cooled by the condenser fan KL and possibly the airstream. Via the condensate drain KR, the condensate is transferred to a condensate storage KSS and from there via a control valve, which is controlled by a thermostat TH with a thermostatic valve THV, fed to the Ver evaporator VD. Here, a four-way staggered pipe guide is provided. From the evaporator fer the coolant is returned to the compressors K1, K2. The evaporator fan VL takes the cold air from the evaporator and passes it on to the cargo hold. Depending on the application, the evaporator VD is designed for 1 to 3.5 kW output with a temperature difference of 7 ° C.

Im Standbetrieb wird der Elektromotor EM aus dem Netz ge speist. Sein Antrieb wird entweder über eine Antriebsver bindung AV auf den ersten Kompressor K1 geführt oder ggf. direkt auf einen zweiten Kompressor K2. Die beiden Kom pressoren K1, K2 sind über die Rückschlagventile RV entkoppelt an den Kondensatspeicher KSS angeschlossen.In stationary operation, the electric motor EM is removed from the network feeds. Its drive is either via a drive ver binding AV to the first compressor K1 or if necessary directly to a second compressor K2. The two com pressors K1, K2 are on the check valves RV decoupled connected to the KSS condensate storage.

Fig. 1 zeigt das elektrische Schaltbild der gesamten Vor richtung. Im Fahrzeugbetrieb wird aus der Fahrzeugstrom versorgung FB die Vorrichtung gespeist. Wenn der Fahr schalter FS eingeschaltet ist und der Hauptschalter HS be tätigt ist, schaltet das Relais R1 die Batteriespannung zum einen auf den Verdampferlüfter VL und unter bestimmten Bedingungen auf die Magnetkupplung MK und den Kondensator lüfter KL. Die Schaltbedingungen ergeben sich aus dem Schaltzustand des Thermostaten TH in Verbindung mit dem Temperatursensorwiderstand TR sowie aus den Meldungen eines Niederdruckschalters ND und eines Hochdruckschalters HD. Bei den jeweils vorgegebenen Schaltbedingungen wird das Relais R3 geschaltet, das den Kondensatorlüfter ein- bzw. ausschaltet und das Relais R2 geschaltet, das die Magnetkupplung ein- und ausschaltet. Fig. 1 shows the electrical diagram of the entire device before. In vehicle operation, the device is fed from the vehicle power supply FB. If the driving switch FS is switched on and the main switch HS is actuated, the relay R1 switches the battery voltage on the one hand to the evaporator fan VL and under certain conditions to the magnetic coupling MK and the condenser fan KL. The switching conditions result from the switching state of the thermostat TH in conjunction with the temperature sensor resistor TR and from the messages from a low-pressure switch ND and a high-pressure switch HD. Relay R3, which switches the condenser fan on and off, and relay R2, which switches the magnetic coupling on and off, is switched under the given switching conditions.

Wenn eine unerlaubte Schaltbedingung des Niederdruck- oder Hochdruckmelders vorliegt, wird die Störlampe SL einge schaltet.If an unauthorized switching condition of the low pressure or High-pressure detector is present, the fault lamp SL is switched on switches.

Bei Netzbetrieb wird vom Netzanschluß N eine Niederspan nungsstromversorgung NS gespeist, die Relais R5 bis R7 be tätigt und eine Umschaltung der Steuerkette sowie der dar an hängenden Steuerrelais und Lüfter VL, KL vorgenommen. Anstelle der Magnetkupplung MK wird dann über die Steuer kette das Relais R4 angesteuert, welches den Elektromotor EM ein- bzw. ausschaltet. Sämtliche Leitungen sind über entsprechend den Verbrauch dimensionierte Sicherungen F1 bis F7 gesichert, so daß ein höchstmöglicher Grad an Schutz gegen den Übertritt von Netzspannung in den Fahr zeugbereich gegeben ist.During mains operation, the mains connection N becomes a low voltage Power supply NS supplied, relays R5 to R7 be and switches the control chain as well as the on hanging control relays and fans VL, KL. Instead of the magnetic clutch MK is then about the tax chain the relay R4, which controls the electric motor Switches EM on or off. All lines are over Fuses dimensioned according to consumption secured to F7, so that the highest possible degree Protection against mains voltage being transferred to the driver area is given.

Claims

1. Loading space cooling device of a small van (K) with a first compressor (K1) that can be coupled to the vehicle engine (M), a condenser (KS) arranged in the front housing (FG), a Ver evaporator (VD) arranged on the loading space side with an upstream thermostat (THV) and an evaporator fan (VL), characterized in that the condenser (KS) is staggered in the air flow direction, the coolant flows through a flat heat exchanger and is arranged adjacent to the vehicle radiator (FK) on the front and with a condenser fan (KL) and a con capacitor storage (KS) is connected, which has such a capacity that the condensate is sufficient for cooling during normal storage and charging times, and that the evaporator (VD) is flowed through by the coolant several times.

2. loading space cooling device according to claim 1, characterized ge indicates that the capacitor (KS) is staggered twice Coolant is flowed through and the heat exchanger surface of the Capacitor (KS) is about 4-6 square meters.

3. hold cooling device according to claim 1 or 2, there characterized in that the evaporator (VD) ge fourfold staggered coolant flow and its heat exchange Output about 1-3.5 kW with a temperature difference of 7 ° C.

4. loading space cooling device according to one of the preceding Claims, characterized in that the capacitor (KS) close to and partially offset to the side of the vehicle ler (FK) is arranged.

5. loading space cooling device according to one of the preceding Claims, characterized in that the evaporator (VD) on an insulated partition wall behind the cab is arranged and above the evaporator fan (VL) is arranged on the downstream side with the ceiling side in the hold (LR) arranged air ducts (LF) is connected.

6. loading space cooling device according to claim 5, characterized ge indicates that the evaporator (VD) at least partially is embedded in the partition insulation (W1).

7. hold cooling device according to claim 5 or 6, there characterized in that the air ducts (LF) in the Ceiling insulation (DT) run.

8. hold cooling device according to one of the preceding Claims, characterized in that the first compress sor (K1) or one of these via check valves (RV, RV) couples the second compressor (K2) connected in parallel a mains powered electromotive drive (EM) ver is bound.

9. hold cooling device according to claim 8, characterized ge indicates that thermostat and pressure sensor controlled at running vehicle engine (M) over the first compressor (K1) an electrically controlled clutch (MK) with the Vehicle engine (M) is coupled and at an engine stop the electronic drive (EM) is mains powered.

10. loading space cooling device according to claim 8 or 9, there characterized in that the fans (VL, KL) run at the vehicle engine (M) with a vehicle power supply (FB) and with an engine standstill with a mains-fed low-voltage power supply (LV) ver are bound.

11. Load compartment cooling device according to one of the preceding Claims, characterized in that the evaporator (VD) and the evaporator fan (VL) to a closed construction unit are connected.

12. Load compartment cooling device according to one of the preceding Claims, characterized in that all components ten of them form a commercially available equipment set.