DE202004003532U1

DE202004003532U1 - Kühlsystem zum Kühlen eines Kühlraums in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE202004003532U1
Application number: DE200420003532
Authority: DE
Original assignee: TRS Transportkoeling BV
Current assignee: TRS Transportkoeling BV
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2014-03-09
Also published as: NL1025293C1; NL1025293A1

Abstract

Kühlsystem zum Kühlen eines Kühlraums (3) in einem Fahrzeug, welches einen Verbrennungsmotor (7) umfaßt, der einen Generator (10) antreibt, und einen geschlossenen Kühlkreislauf der einen an den Generator angeschlossenen Verdichter (4), einen Kondensator (5) und einen Verdampfer (6) umfaßt, wobei das Kühlsystem weiter mit einer an den Generator (10) angeschlossenen Luftentfeuchtungsvorrichtung (12) versehen ist, die mit einem absorbierenden und/oder adsorbierenden Material versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem zum Kühlen eines Kühlraums in einem Fahrzeug, welches einen geschlossen Kühlkreislauf umfaßt, der einen Verdichter, einen Kondensator und einen Verdampfer umfaßt. Es wird angemerkt, daß unter dem Begriff "Fahrzeug" ebenfalls ein Wasser- oder Luftfahrzeug zu verstehen ist.
Der Kühlkreislauf kühlt nach dem bekannten Prinzip eines Dampfverdichtungszyklus, wobei der Druck und die Temperatur des Dampfes des Kühlmittels durch den Verdichter erhöht werden, woraufhin es im Kondensator abkühlt und kondensiert und dabei Wärme an die Umgebung außerhalb des zu kühlenden Raums abgibt. In der Verdampfungsvorrichtung dehnt sich die Flüssigkeit und verdampft, unter Aufnahme von Wärme aus dem zu kühlenden Raum. Der Dampf am Auslaß des Verdampfers wird anschließend zum Verdichter geleitet, womit der Zyklus vollendet wird.
Für eine Reihe von Produkten, wie Blumen und Pflanzen, ist die relative Luftfeuchtigkeit während des Transports von Bedeutung. Blumen und Pflanzen werden oft in Eimern auf Wasser transportiert, und dann kann die Luftfeuchtigkeit ein großes Problem werden. Durch eine zu hohe Luftfeuchtigkeit kann zum Beispiel Pilzbefall eintreten oder sich verstärken. Es ist deshalb wichtig, die relative Luftfeuchtigkeit während des Transports niedrig zu halten, bevorzugt unter 90%, besonders bevorzugt unter 80%. Es sind Methoden bekannt, die Luftfeuchtigkeit herabzusetzen, insbesondere die Taupunktkondensationstrocknung, diese aber funktionieren nicht gut oder nicht ausreichend bei niedrigen Temperaturen unter 10 °C.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges und wirtschaftliches Kühlsystem für ein Fahrzeug zu schaffen, wobei in wirtschaftlicher und zweckmäßiger Weise die Luftfeuchtigkeit in dem Kühlraum beherrscht werden kann.
Zu diesem Zweck weist das Kühlsystem weiter einen Generator auf, der vom dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, wobei der Verdichter an den Generator angeschlossen ist, und wobei das Kühlsystem weiter mit einer an den Generator angeschlossenen Luftentfeuchtungsvorrichtung versehen ist, die mit einem absorbierenden und/oder adsorbierenden Material versehen ist. Die Luft aus dem Kühlraum wird dabei durch das Material hindurch und/oder an dem Material entlang geführt, wobei der Luft Feuchtigkeit entzogen wird.
Vorzugsweise treibt der Verbrennungsmotor eine hydraulische Pumpe an, wobei die hydraulische Pumpe einen hydraulischen Motor mittels eines hydraulischen Kreislaufs antreibt, und wobei der hydraulische Motor den Generator antreibt. Der Antrieb eines Kühlverdichters mittels einer hydraulischen Pumpe ist bekannt und wird angewandt, um die Variation der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der normalerweise der Fahrzeugmotor ist, der das Fahrzeug antreibt, zu dämpfen oder sogar völlig auszugleichen. Die Leistung der hydraulischen Pumpe wird dabei vorzugsweise variiert, indem man den Volumenstrom in mehr oder weniger großem Umfange drosselt, wobei der Druckunterschied, zwischen dem Ein- und Ausgang der Drosselvorrichtung ein Maß für die Leistung ist, die konstant gehalten werden muß.
Die Luftentfeuchtungsvorrichtung umfaßt vorzugsweise einen Elektromotor, der ein mechanisches Trockenelement antreiben kann und eine Pumpe zum Umlaufenlassen der Luft aus dem Kühlraum durch das Trockenelement. Durch die Verwendung eines mechanischen Trockenelements wird vermieden, daß die Luft in dem Kühlraum erwärmt wird, was unnötige Energieverluste mit sich bringen würde.
Vorzugsweise umfaßt die Luftentfeuchtungsvorrichtung weiter Mittel, einen Strom warmer Luft durch das Trockenelement zu leiten, um ihr Feuchtigkeit zu entziehen. In einer besonders vorteilhaften Vorzugsausführung umfassen diese Mittel Übertragungsmittel zur Übertragung von Wärme vom Kondensator an den Warmluftstrom. Auf diese Weise kann jedenfalls ein Teil der Wärme, die freigesetzt wird im Kondensator zum Trocknen der Luft im Kühlraum verwendet werden.
Das mechanische Trockenelement umfaßt vorzugsweise einen drehbaren Rotor, der mit dem absorbierenden und/oder adsorbierenden Material versehen ist. Der Rotor ist dabei vorzugsweise aus einer Vielzahl von Kanälen aufgebaut, die sich axial erstrecken. Ein solcher Rotor ist bekannt aus zum Beispiel WO 89/08815 und das Prinzip einer Luftentfeuchtungsvorrichtung, die in der Erfindung verwendet werden kann, ist beispielsweise in US 2003/0121271 beschrieben.
Vorzugsweise erzeugt der Generator eine Spannung von wenigstens 220 V, vorzugsweise ungefähr 380 V. Die vorstehend erwähnte Luftentfeuchtungsvorrichtung funktioniert am besten bei einer solchen Spannung.
Der Antrieb eines Kühlverdichters mittels einer hydraulischen Pumpe ist bekannt und wird angewandt, um die Variation der Drehzahl des Verbrennungsmotors, der normalerweise der Fahrzeugmotor ist, der das Fahrzeug antreibt, zu dämpfen oder sogar vollständig auszugleichen. Die Leistung der hydraulischen Pumpe wird dabei variiert, indem man den Volumenstrom in mehr oder weniger großem Umfange drosselt, wobei der Druckunterschied ein Maß für die Leistung ist, die konstant gehalten werden soll.
Die Erfindung wird nun im einzelnen an Hand eines in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
1 zeigt schematisch ein angetriebenes Fahrzeug 1 mit Anhänger 2, der mit einem Kühlraum 3 versehen ist. Der Kühlraum wird in bekannter Weise mit einer Kühlanlage gekühlt, die aus einem Kühlkreislauf besteht, in dem ein Verdichter 4, ein Kondensator 5 und in Verdampfer 6 aufgenommen sind. Wie in der Einführung beschrieben, entzieht der Verdampfer 6 dem Kühlraum 3 Wärme, so daß dieser gekühlt wird.
Der Verdichter 4 bekommt die erforderliche Kühlleistung vom Fahrzeugmotor 7, welcher Motor zum Beispiel ein Dieselmotor sein kann. Es wird angestrebt, die Kühlleistung des Verdichters 4 mehr oder weniger konstant zu halten, während der Fahrzeugmotor 7 in der Praxis immer mit wechselnder Drehzahl läuft. Dies wird folgendermaßen realisiert.
Der Fahrzeugmotor 7 ist mechanisch mit einer hydraulischen Pumpe 8 verbunden. Diese hydraulische Pumpe 8 hat eine variable Leistung, was heißt, daß die erbrachte Leistung elektronisch geregelt werden kann, in erheblichem Maße unabhängig von der Drehzahl des Fahrzeugmotors und der damit verbundenen Pumpe.
Die hydraulische Pumpe überträgt die Leistung mittels eines hydraulischen Kreislaufs auf den hydraulische Motor 9, der mechanisch mit einem 380 V Generator 10 verbunden ist. Dieser Generator 10 speist einen Elektromotor 11 in dem Anhänger 2, der den Verdichter 4 mechanisch antreibt. In einer alternativen Ausführungsform ist der hydraulische Motor 10 direkt mechanisch mit dem Verdichter 4 verbunden, jedoch eine solche Konfiguration ist nur vorteilhaft, wenn sich der Kühlraum 3 in demselben Fahrzeug befindet, wie der Fahrzeugmotor 7, weil es in der Praxis sehr aufwendig ist, eine mechanische oder hydraulische Übersetzung zwischen dem Triebfahrzeug 1 und dem Anhänger 2 herzustellen.
Die Leistung, die die hydraulische Pumpe 8 dem hydraulischen Motor 9 liefert, wird durch eine Sensor/Steuerungsvorrichtung 12 geregelt, die die gelieferte Spannung oder die Drehzahl (die Frequenz) des Generators 10 mißt und mittels eines Servomotors den gewünschten Ertrag der hydraulischen Pumpe 8 einstellt. Diese Spannung oder die Drehzahl des Generators 10 ist ein Maß für die Leistung, die der Verdichter 4 in das Kühlsystem einspeist, und das Ziel ist es, diese Leistung konstant zu halten. In einer alternativen Ausführungsform mißt der Sensor direkt die Leistung des Verdichters 4.
An den Generator 10 ist weiter ein zweiter Elektromotor 13 angeschlossen, der ein Trockenrad oder einen Rotor 14 antreibt. Die Struktur eines solchen Rotors 13 ist in der internationalen Patentschrift WO 89/08815 beschrieben. Der Rotor umfaßt einen große Anzahl kleiner Kanäle, die sich parallel zur Achse des Rotors erstrecken, wobei an den Wänden der kleinen Kanäle eine hygroskopische Substanz, wie Silikagel oder Lithiumchlorid angebracht ist. Der Rotor wird vom Elektromotor 13 gedreht. Eine Pumpe 15 pumpt Luft aus dem Kühlraum 3 durch den Rotor 14, der dabei der Luft Feuchtigkeit entzieht, woraufhin die trockne Luft wieder in den Kühlraum 3 strömt.
Um die Feuchtigkeit, die von der hygroskopischen Substanz in dem Rotor 14 aufgenommen worden ist, zu entfernen, wird Warmluft mittels einer zweiten Pumpe 17 durch den Rotor geführt. Die Luft wird zum Beispiel von einem elektrischen Heizelement 16 erwärmt. Um Ener gie zu sparen, kann auch zum Beispiel die Wärme, die vom Kondensator 5 frei wird, zur Vorerwärmung der Luft verwendet werden.
Die hier beschriebene Luftentfeuchtungsvorrichtung ist im Handel erhältlich und wird von der Firma Munters geliefert.

Claims

Kühlsystem zum Kühlen eines Kühlraums (3) in einem Fahrzeug, welches einen Verbrennungsmotor (7) umfaßt, der einen Generator (10) antreibt, und einen geschlossenen Kühlkreislauf der einen an den Generator angeschlossenen Verdichter (4), einen Kondensator (5) und einen Verdampfer (6) umfaßt, wobei das Kühlsystem weiter mit einer an den Generator (10) angeschlossenen Luftentfeuchtungsvorrichtung (12) versehen ist, die mit einem absorbierenden und/oder adsorbierenden Material versehen ist.
Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor (7) eine hydraulische Pumpe (8) antreibt, wobei die hydraulische Pumpe einen hydraulischen Motor (9) mittels eines hydraulischen Kreislaufs antreibt, und wobei der hydraulische Motor (9) den Generator (10) antreibt.
Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Luftentfeuchtungsvorrichtung (12) einen Elektromotor (13) umfaßt, der ein mechanisches Trockenelement (14) antreiben kann und eine Pumpe (15), um die Luft aus dem Kühlraum (3) durch das Trockenelement (14) umlaufen zu lassen.
Kühlsystem nach Anspruch 3, wobei die Luftentfeuchtungsvorrichtung (12) weiter Mittel (16,17) umfaßt, um einen Strom Warmluft durch das Trockenelement (14) zu führen, um ihr Feuchtigkeit zu entziehen.
Kühlsystem nach Anspruch 4, wobei die Mittel (16,17) Übertragungsmittel zum Übertragen von Wärme vom Kondensator (5) an den Warmluftstrom umfaßt.
Kühlsystem nach einem der vorigen Ansprüche 3–5, wobei das mechanische Trockenelement (14) einen drehbaren Rotor umfaßt.
Kühlsystem nach Anspruch 7, wobei der Rotor aus einer Vielzahl von Kanälen aufgebaut ist, die sich axial erstrecken.
Kühlsystem nach einem der vorigen Ansprüche 1–7, wobei der Generator (10) eine Spannung von wenigstens 220 V erzeugt, vorzugsweise ungefähr 380 V.