DE19803887A1

DE19803887A1 - Kältemittelkreislauf einer Fahrzeug-Klimaanlage

Info

Publication number: DE19803887A1
Application number: DE19803887A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Eder
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1998-01-31
Filing date: 1998-01-31
Publication date: 1999-08-05

Description

Die Erfindung betrifft einen Kältemittelkreislauf einer Fahrzeug-Klimaanlage mit Unterkühlung des Kältemittels, insbesondere durch einen Wärmetausch zwischen der Kältemittel-Druckleitung sowie der Kältemittel-Saugleitung in einem inneren Wärmetauscher.

Zum technischen Umfeld wird beispielshal ber auf die DE 36 00 075 A1 verwiesen.

Beispielsweise aus der soeben genannten Schrift ist es bekannt, daß die an einem Kältemittelverdampfer abgreifbare Kälteleistung einer Klimaanlage durch Unterkühlung des Kältemittels gesteigert werden kann. Insbesondere erfolgt hierzu ein Wärmetausch zwischen der Kältemittel-Druckleitung und der Kältemittel-Saugleitung, d. h. zwischen dem Kältemittel vor dem stromauf des Kältemittelverdampfers vorgesehenen Expansionsventil und dem übli cherweise ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch darstellenden Kältemittel nach Austritt aus dem Verdampfer, und zwar in einem sog. inneren Wärmetau scher. Dieser innere Wärmetauscher stellt jedoch ein zusätzliches Bauteil eines Kältemittelkreislaufes dar und erhöht demzufolge den Bauaufwand, so daß - u. a. auch wegen der Bauraum-Problematik - eine derartige Kältemittel- Unterkühlung an Fahrzeug-Klimaanlagen, insbesondere für Personenkraft wagen, bislang kaum realisiert ist.

Maßnahmen aufzuzeigen, die den Einsatz eines derartigen inneren Wärme tauschers attraktiver erscheinen lassen, ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der innere Wärmetauscher mit einem Stauraum für zu kühlende Waren in wärmeüber tragender Verbindung steht. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind In halt der Unteransprüche, insbesondere ist hierin auch ein Personenkraftwa gen mit einem erfindungsgemäßen Kältemittelkreislauf angegeben.

Erfindungsgemäß übernimmt der für die Unterkühlung des Kältemittels erfor derliche innere Wärmetauscher eine weitere Funktion, nämlich die Kühlung eines im Fahrzeug vorgesehenen Stauraumes für zu kühlende Waren. Nun sind zwar auch bereits an Personenkraftwagen Kühlboxen oder Kühlfächer bekannt, jedoch werden diese zumeist mit einem gekühlten Luftstrom tempe riert. Da hierbei die Abluft aus der Kühlbox oder dem Kühlfach meistens un kontrolliert in den Fahrzug-Innenraum entlassen wird, können Probleme mit lokaler Kälte entstehen. Ebenfalls bereits bekannt ist die Kühlung von Kühl fächern oder Kühlboxen in Personenkraftwagen durch separate Kältemittel- Verdampfer, jedoch stellt ein derartiger zusätzlicher Verdampfer einen wün schenswerterweise zu vermeidenden hohen Aufwand dar. Eben dies ver meidet die vorliegende Erfindung, indem der für die Unterkühlung des Käl temittels zur Steigerung der Kälteleistung erforderliche innere Wärmetau scher eine weitere Funktion übernimmt, nämlich die Kühlung eines Staurau mes für zu kühlende Waren im Fahrzeug bzw. in Personenkraftwagen.

Bevorzugt kann der innere Wärmetauscher an zumindest einer der Außen wände des als Kühlbox oder Kühlfach ausgebildeten Stauraumes anliegen, wobei an einem Personenkraftwagen der innere Wärmetauscher mit dem kühlbaren Stauraum im Bereich der Mittelkonsole oder des in der Armatu rentafel vorgesehenen Handschuhfaches oder eines anderen Ablagefaches angeordnet sein kann. Besonders günstig in einem Personenkraftwagen zu plazieren ist ein erfindungsgemäßer innerer Wärmetauscher mit einem mit diesem in wärmeübertragender Verbindung stehenden Stauraum, wenn für den Fondbereich des Fahrzeug-Innenraumes ein eigener Kältemittel-Ver dampfer vorgesehen ist, der über Kältemittel-Leitungen mit der Fahrzeug- Klimaanlage verbunden ist, deren Kondensator sowie Kompressor (im Falle einer Kompressions-Klimaanlage) üblicherweise im Fahrzeug-Frontbereich angeordnet sind.

In Verbindung mit einer derartigen Fond-Klimaanlage ist nämlich ein hoher Integrationsgrad erreichbar. So kann beispielsweise die Fond-Klimaanlage bzw. deren Kältemittel-Verdampfer zwischen den Vordersitzen auf dem Mit teltunnel angeordnet sein und zusätzlich den inneren Wärmetauscher mit dem zu kühlenden Stauraum bzw. der Kühlbox aufweisen. Ist die Fond- Klimaanlage im Gepäckraum des Fahrzeuges vorgesehen, so kann die Kühlbox bzw. der zu kühlende Stauraum ebenfalls auf dem Mitteltunnel bzw. in einer Fond-Mittelkonsole angeordnet werden, daneben aber auch im Ge päckraum selbst, wobei an diesen genannten Stellen ohnehin Kältemittellei tungen, nämlich die Kältemittel-Druckleitung sowie die Kältemittel- Saugleitung verlaufen, so daß zwischen diesen der innere Wärmetauscher angebracht werden kann.

In der beigefügten Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer innerer Wärmetauscher als Bestandteil eines Kältemittelkreislaufes mit einer daran angeordneten Kühlbox prinzipiell dargestellt, von welchem Fig. 2 den Schnitt A-A zeigt.

Bestandteile eines erfindungsgemäßen, nicht näher dargestellten Kältemit telkreislaufes sind eine zu einem (nicht gezeigten) Kältemittel-Verdampfer führende Kältemittel-Druckleitung 1 sowie eine von diesem Verdampfer wegführende Kältemittel-Saugleitung 2. Diese beiden Kältemittel-Leitungen 1, 2 sind durch einen sog. inneren Wärmetauscher 3 geführt und stehen in diesem miteinander in wärmeübertragender Verbindung, so daß ein Wär metausch zwischen dem in der Druckleitung 1 geführten flüssigen Kältemittel und dem in der Saugleitung 2 geführten gasförmig-flüssigen Kältemittel er folgt. Durch diesen Wärmetausch wird das in der Druckleitung 1 geführte Kältemittel unterkühlt, wobei gleichzeitig der innere Wärmetauscher 3 eine Kältequelle darstellt.

Der innere Wärmetauscher 3 bildet eine Kältequelle für einen Stauraum 4 für zu kühlende Waren, der hier als Kühlbox ausgebildet ist. Wie eingangs er wähnt, ist der beschriebene Kältemittelkreislauf Bestandteil einer Fahrzeug- Klimaanlage, insbesondere in einem Personenkraftwagen, in welchem den Fahrzeuginsassen die Möglichkeit gegeben werden soll, beispielsweise Ge tränkedosen oder dgl. gekühlt und hierzu in der Kühlbox bzw. im Stauraum 4 deponiert zur Verfügung zu haben.

Damit die am inneren Wärmetauscher 3 zur Verfügung stehende Kälte zur Kühlung des Stauraumes 4 genutzt werden kann, liegt der innere Wärme tauscher 3 an zumindest einer der Außenwände 5 des als Kühlbox ausgebil deten Stauraumes 4 an. Alternativ kann der innere Wärmetauscher 3 im we sentlichen plattenförmig ausgebildet sein und selbst zumindest eine der Au ßenwände der Kühlbox bzw. des Stauraumes 4 bilden. Dabei kann die Kühl box bzw. der Stauraum 4 inklusive des damit in wärmeübertragender Ver bindung stehenden inneren Wärmetauschers 3 an einer geeigneten Stelle im Fahrzeug-Innenraum plaziert werden, wie dies weiter oben bereits erläutert wurde.

Fig. 2 zeigt detaillierter eine mögliche Gestaltung des inneren Wärmetau schers 3. Demnach ist dieser in Form eines plattenförmigen, bezüglich der Kältemittelleitungen 1, 2 mehrflutigen Gegenstrom-Strangpreßprofiles aus gebildet, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1

Kältemittel-Druckleitung

2

Kältemittel-Saugleitung

3

innerer Wärmetauscher

4

Stauraum für zu kühlende Waren

5

Außenwand von

4

Claims

1. Kältemittelkreislauf einer Fahrzeug-Klimaanlage mit Unterkühlung des Kältemittels, insbesondere durch einen Wärmetausch zwischen der Kältemittel-Druckleitung (1) sowie der Kältemittel-Saugleitung (2), in einem inneren Wärmetauscher (3), dadurch gekennzeichnet, daß der innere Wärmetauscher (3) mit ei nem Stauraum (4) für zu kühlende Waren in wärmeübertragender Verbindung steht.

2. Kältemittelkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Wärmetauscher (3) an zu mindest einer der Außenwände (5) des als Kühlbox ausgebildeten Stauraumes (4) anliegt oder selbst zumindest eine von deren Außen wänden (5) bildet.

3. Kältemittelkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Wärmetauscher (3) in Form eines plattenförmigen, bezüglich der Kältemittelleitungen (1, 2) mehr flutigen Gegenstrom-Strangpreßprofiles ausgebildet ist.

4. Personenkraftwagen mit einem Kältemittelkreislauf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Wärmetauscher (3) mit dem kühlbaren Stauraum (4) im Bereich der Mittelkonsole oder des in der Armaturentafel vorgesehenen Handschuhfaches angeordnet ist.

5. Personenkraftwagen mit einem Kältemittelkreislauf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Wärmetauscher (3) zwischen der Kältemittel-Druckleitung (1) sowie der Kältemittel-Saugleitung (2) eines für den Fondbereich des Fahrzeug-Innenraumes vorgesehenen Kältemittel-Verdampfers vorgesehen ist.