DE3643620A1

DE3643620A1 - Auf kuehl- oder heizbetrieb umschaltbare klimaanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3643620A1
Application number: DE19863643620
Authority: DE
Inventors: Rainer Knoblauch; Wolfgang Dipl Ing Heubach
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1986-12-19
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1988-06-30
Also published as: SE8704737L; SE8704737D0; FR2608523B1; FR2608523A1

Description

Die Erfindung betrifft eine auf Kühl- oder Heizbetrieb um schaltbare Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere Perso nenkraftwagen, mit einem Kältemittelkreislauf, der einen vom Fahrzeugmotor antreibbaren Kompressor, einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer enthält, wobei zwischen dem Kompressor einerseits und dem Verdampfer und dem Kondensa tor andererseits ein die Strömungsrichtung des Kältemittels um kehrendes Vierwegeventil angeordnet ist, und wobei zwischen dem Kondensator und dem Verdampfer parallel zu einer das Expan sionsventil und ein zum Verdampfer hin öffnendes Rückschlagven til enthaltenden Leitung eine während des Heizbetriebs Kühlmit tel vom Verdampfer zum Kondensator führende Mittel und ein zum Kondensator öffnendes Rückschlagventil aufweisende Leitung vor gesehen ist.

Bei einer Klimaanlage der eingangs genannten Art (DE-OS 35 14 781) wird im Heizbetrieb ein Wärmepumpeneffekt ausgenutzt, wozu der Kältemittelkreislauf umgekehrt wird. Im Heizbetrieb durch strömt das Kältemittel den Kondensator, der dann als Verdampfer wirkt, bevor es zu dem Kompressor gelangt. Um den während des Heizbetriebes als Verdampfer wirkenden Kondensator an die bei niedrigen Temperaturen des Kältemittels niedrige Verdampfungs temperatur und das damit große spezifische Volumen des Kälte mittels anzupassen, wird ein Kondensator mit einem mehrflutigen Teilbereich vorgesehen, an die die beim Heizbetrieb Kältemittel dem Kondensator zuführende Leitung derart angeschlossen ist, daß nur 30% bis 50% der Wärmetauschfläche des Kondensators aus genutzt wird. Dadurch ist die mögliche Heizleistung bezüglich des Wärmepumpeneffektes begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, die Heizleistung im Heizbetrieb zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Eintrittsseite und die Austrittsseite des Kondensators durch eine Kurzschlußlei tung verbunden sind, die ein in Richtung zum Verdampfer schlie ßendes Rückschlagventil enthält.

Dadurch wird erreicht, daß während des Heizbetriebes das ent spannte Kältemittel, das dem Kondensator zugeführt wird, an der Eintrittsseite und an der Austrittsseite des Kondensators abge saugt wird. Damit wird der kältemittelseitige Druckabfall durch die größere Anzahl von von dem Kältemittel durchfluteten Rohren vermindert, während gleichzeitig die Heizleistung der Wärmepum pe durch die Ausnutzung der gesamten Wärmetauschfläche des Kon densators gesteigert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsform.

Die Zeichnung zeigt ein Prinzipschaltbild einer Klimaanlage, die auf Kühlbetrieb oder Heizbetrieb umschaltbar ist, wobei sie im Heizbetrieb die Funktion einer Wärmepumpe hat.

Die Klimaanlage enthält einen Kompressor (2), der mit einem Fahrzeugmotor (1) über eine schaltbare Kupplung (11) verbunden ist. In dem Kältemittelkreislauf sind ferner ein Kondensator (3), ein Expansionsventil (4) und ein Verdampfer (5) angeord net, der mit der zum Innenraum eines Kraftfahrzeuges zugeführ ten Umluft oder Frischluft durchströmt wird. Zwischen dem Kondensator (3) und dem Verdampfer (5) sind in Reihe mit dem Expansionsventil (4) ein Abscheidebehälter (13) und ein Rück schlagventil (7) angeordnet. Das Rückschlagventil (7) gibt die Strömung von dem Kondensator (3) zu dem Verdampfer (5) frei.

Parallel zu der den Kondensator (3) mit dem Verdampfer (5) ver bindenden, das Expansionsventil (4), das Rückschlagventil (7) und den Abscheidebehälter (13) enthaltenden Leitung ist zwischen dem Kondensator (3) und dem Verdampfer (5) eine weitere Leitung angeordnet. Diese Leitung enthält ein Druckhalteventil (8) und ein Rückschlagventil (10), das die Verbindung von dem Verdamp fer (5) zu dem Kondensator (3) öffnet und in umgekehrter Rich tung sperrt. Das Druckhalteventil (8) öffnet bei einem Mindest druck, der fest eingestellt oder auch beispielsweise abhängig von der Außentemperatur einstellbar sein kann. Zwischen der Eintrittsseite und der Austrittsseite des Kondensators (3) ist eine Umgehungsleitung (14) angeordnet, die ein in Richtung zu dem Verdampfer hin sperrendes Rückschlagventil (15) enthält.

Zwischen dem Kompressor (2) einerseits und dem Kondensator (3) und dem Verdampfer (5) andererseits ist ein Vierwegeventil (6) angeordnet, das elektrisch umschaltbar ist, so daß die Strö mungsrichtung des Kältemittelkreislaufes umkehrbar ist.Zwischen dem Vierwegeventil (6) und der Saugseite des Kompressors (2) ist ein Flüssigkeitsabscheider (12) angeordnet.

Im Kühlbetrieb nimmt das Vierwegeventil (6) die dargestellte Stellung ein. Die Druckseite des Kompressors (2) ist in dieser Stellung mit dem Kondensator (3) verbunden, von welchem das kondensierte Kältemittel über den Abscheidebehälter (13), das Rückschlagventil (7) und das Expansionsventil (4) dem Ver dampfer zugeführt wird, von welchem es wieder zur Saugseite des Kompressors (2) gelangt. Das Rückschlagventil (10) sperrt während dieses Kühlbetriebes die das Druckhalteventil (8) enthaltende Leitung zwischen dem Kondensator (3) und dem Verdampfer (5).

Durch Umschalten des Vierwegeventils (6) wird die Klimaanlage auf Heizbetrieb umgeschaltet, wobei sie dann die Funktion einer Wärmepumpe hat. Das Vierwegeventil (6) verbindet in dem Heizbe trieb die Druckseite des Kompressors (2) mit dem Verdampfer (5) und die Saugseite des Kompressors (2) mit dem Kondensator (3). Das Kältemittel strömt von dem Verdampfer (5) über das Druck halteventil (8) und das in dieser Richtung öffnende Rückschlag ventil (10) zu dem Kondensator (3). In diesem Heizbetrieb ar beitet der Verdampfer (5) als Kondensator, während der Konden sator (3) als Verdampfer arbeitet. In diesem Heizbetrieb wird von dem Kompressor (2) das über das Druckhalteventil (8) und das Rückschlagventil (10) zugeführte, entspannte Kältemittel sowohl von der Eintrittsseite des Kondensators (3) als auch über die Kurzschlußleitung (14) und das in dieser Richtung öff nende Rückschlagventil (15) von der Eintrittsseite des Konden sators (3) abgesaugt. Auf diese Weise wird die Heizleistung der Wärmepumpe gesteigert, da die gesamte Wärmetauschfläche des Kondensators (3) ausgenutzt wird. Gleichzeitig wird der kälte mittelseitige Druckabfall durch die größere Anzahl der vom Käl temittel durchflutete Rohre des Kondensators (3) vermindert.

Claims

Auf Kühl- oder Heizbetrieb umschaltbare Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Käl temittelkreislauf, der einen vom Fahrzeugmotor antreibbaren Kompressor, einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer enthält, wobei zwischen dem Kompressor einerseits und dem Verdampfer und dem Kondensator andererseits ein die Strömungsrichtung des Kältemittels umkehrendes Vierwegeventil angeordnet ist, und wobei zwischen dem Kondensator und dem Ver dampfer parallel zu einer das Expansionsventil und ein zum Ver dampfer hin öffnendes Rückschlagventil enthaltenden Leitung ei ne während des Heizbetriebs Kältemittel vom Verdampfer zum Kon densator führende Mittel und ein zum Kondensator öffnendes Rückschlagventil aufweisende Leitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsseite und die Austrittsseite des Kondensators (3) durch eine Kurzschlußleitung (14) verbun den sind, die ein in Richtung zum Verdampfer (5) schließendes Rückschlagventil (15) enthält.