DE4321479A1 - Kältemaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Kältemaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number
DE4321479A1
DE4321479A1 DE4321479A DE4321479A DE4321479A1 DE 4321479 A1 DE4321479 A1 DE 4321479A1 DE 4321479 A DE4321479 A DE 4321479A DE 4321479 A DE4321479 A DE 4321479A DE 4321479 A1 DE4321479 A1 DE 4321479A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
refrigerant
heat
chiller
expeller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4321479A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABEL MARTIN 73730 ESSLINGEN DE
Original Assignee
ABEL MARTIN 73730 ESSLINGEN DE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABEL MARTIN 73730 ESSLINGEN DE filed Critical ABEL MARTIN 73730 ESSLINGEN DE
Priority to DE4321479A priority Critical patent/DE4321479A1/de
Publication of DE4321479A1 publication Critical patent/DE4321479A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3201Cooling devices using absorption or adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00421Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
    • B60H1/00428Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3201Cooling devices using absorption or adsorption
    • B60H1/32011Cooling devices using absorption or adsorption using absorption, e.g. using Li-Br and water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • F25B27/007Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy in sorption type systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

Sowohl in Kraftfahrzeugen als auch im Wohnbereich treten, wenn die Sonneneinstrahlung ein gewisses Maß überschreitet, zum Teil unangenehm hohe Temperaturen auf. Die im speziellen an Kraftfahrzeugen relativ großen Fensterflächen sowie das geringe Wärmeisolations- und Speichervermögen der Karosserie bedingen eine merkliche Aufheizung des Innenraumes. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die betreffenden Fahrzeuge verschlossen auf besonnter Fläche stehen.
Zum Kühlen sind aus der Praxis Absorptionskältemaschinen be­ kannt, die beispielweise für Kühlschränke verwendet werden. Diese Absorptionskältemaschinen weisen einen elektrisch oder gasbeheizten Austreiber auf, in dem eine gasförmiges Kälte­ mittel, bspw. Ammoniak, aus dem Absorptionsmittel, bspw. Wasser, ausgetrieben wird. An dem Austreiber sind ein Kälte­ mittelkühler und ein Absoptionsmittelkühler zur Kühlung des Kältemittels bzw. des Absorptionsmittels angeschlossen. Bei der Abkühlung wird das Kältemittel verflüssigt. An den Kon­ densator ist ein Verdampfer angeschlossen, der mit einem Gas gefüllt ist, das mit dem hier unter Wärmeaufnahme ver­ dunstenden Kältemittel allmählich angereichert wird. Der Verdampfer steht mit dem Absorber in Verbindung, in dem das abgekühlte Absorptionsmittel das gasförmige Kältemittel aus dem Gas entfernt. Aus dem Absorber gelangen das gereinigte Gas wieder zurück in den Verdampfer und das mit Kältemittel angereicherte Absorptionsmittel in den Austreiber.
Aus der Praxis sind auch Kraftfahrzeuge mit Klimaanlagen be­ kannt. Diese Klimaanlagen sind Kompressionskälteanlagen, bei denen zur Verdichtung des Kältemittels ein an den Verbren­ nungsmotor des Kraftfahrzeuges angeschlossener Kompressor vorgesehen ist. An den Kompressor ist zur Verflüssigung des Kältemittels ein Kältemittelkühler angeschlossen. Durch die Verdampfung des Kältemittels in einem unter niedrigerem Druck stehenden Verdampfer, wird einem in den Fahrzeuginnen­ raum gerichteten Zuluftstrom Wärme entzogen, wodurch dieser abgekühlt wird. Das verdampfte Kältemittel wird dem Kompres­ sor wieder zugeführt.
Eine derartige Klimaanlage kann naturgemäß nur arbeiten, wenn der Verbrennungsmotor läuft. Das Laufenlassen des Ver­ brennungsmotors eines Kraftfahrzeuges bei längeren Halten oder beim Parken ist aber weder erlaubt, noch wirtschaftlich noch üblich. Die Aufheizung des Innenraumes ist aber nicht nur beim Einsteigen in das Fahrzeug lästig, sondern es kön­ nen darüberhinaus in dem Fahrzeug zurückgelassene Gegenstän­ de, wie Filme, Nahrungsmittel o. dgl. Schaden nehmen.
Aus dieser nur kurz umrissenen Problemstellung leitet sich die Aufgabe ab, eine Kältemaschine zu schaffen, die einen Raum auf wirtschaftliche Weise kühlen kann. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung ein Kraftfahrzeug zu schaffen, dessen Innenraum sich beim Fahren und insbesondere auch beim längeren Parken auf besonnten Flächen weniger aufgeheizt wird.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Kältemaschi­ ne mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Kraft­ fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 32 gelöst.
Die erfindungsgemäße Kältemaschine ist eine Absorptionskäl­ temaschine, die das Temperaturgefälle nutzt, das sich zwi­ schen einer sonnenbeschienenen Fläche und der Lufttemperatur aufbaut. Während die Lufttemperatur auch an heißen Tagen 40°C kaum überschreitet, können durch das Auffangen von direkter Sonneneinstrahlung weitaus höhere Temperaturen erreicht wer­ den. Durch die thermische Nutzung der Sonnenenergie ohne Zwischenschalten einer Energiewandlung in bspw. elektrische Energie, können die unvermeidlich auftretenden Energiever­ luste klein gehalten werden. Die Anlage arbeitet deshalb mit gutem Wirkungsgrad, wodurch die erforderliche Auffangfläche einigermaßen klein gehalten werden kann. Das ermöglicht die Unterbringung der Wärmeauffangflächen in Dach- oder Karosse­ rieteilen von Personenkraftwagen, Bussen, Wohnmobilen o.a. Auch die Anordnung auf Hausdächern oder an nach Süden lie­ genden Hausfassaden ist somit auf einfache Weise möglich.
Der umgebungsluftgekühlte Absorptionsmittelkühler und der ebenso gekühlte Kältemittelkühler können im Schatten der Wärmeauffangfläche oder an anderweitigen, der direkten Son­ neneinstrahlung entzogenen Stellen angeordnet sein. Durch die Luftkühlung wird die Kältemaschine von einem sonst er­ forderlichen extern verfügbaren Kühlmittel unabhängig.
Die solare Beheizung des Austreibers wird auf einfachste Weise erreicht, indem dieser mit einer der Sonneneinstrah­ lung ausgesetzten wärmeleitfähigen Fläche in termische Ver­ bindung gebracht wird. Diese kann sowohl durch direkten Wär­ mekontakt als auch durch ein in einem geschlossenen Kreis­ lauf zirkulierendes flüssiges Wärmetransportmittel herge­ stellt sein. Damit ist der Einbauort oder Aufstellungsort der Wärmeauffangfläche unabhängig davon, wo der Austreiber angeordnet wird.
Ein Höhenunterschied zwischen der Wärmeauffangfläche und dem Austreiber kann durch eine Pumpe überwunden werden, die das in dem geschlossenen Kreislauf zirkulierende Wärme­ transportmittel umwälzt. Um keine zusätzliche Energie für den Betrieb dieser Pumpe aufwenden zu müssen, kann die Pumpe solarbetrieben sein. Dazu kommen sowohl solarbetriebene Pum­ pen in Frage, die ein Wärmegefälle nutzen, als auch elektri­ sche Pumpen, die von Solarzellen gespeist sind.
Soll auf eine Pumpe verzichtet werden, kann das in dem ge­ schlossenen Kreislauf zirkulierende Wärmetransportmittel auch infolge der durch Erwärmung auftretenden Dichteunter­ schiede selbsttätig umgewälzt werden. Wenn das in dem ge­ schlossenen Kreislauf zirkulierende Wärmetransportmittel wenigstens in einem Teilbereich mit zunehmender Temperatur eine zunehmende Dichte aufweist, kann der Austreiber tiefer als die Wärmeauffangfläche angeordnet werden. Das erwärmte Wärmetransportmittel ist dann schwerer als das nicht im Aus­ treiber abgekühlte.
Die Wärmeauffangfläche kann sowohl im wesentlichen horizon­ tal, als auch mit einer Neigung angeordnet sein. Die Anord­ nung in der Horizontalen erleichtert die Integration in Ka­ rosserieteile von Kraftfahrzeugen, beispielsweise in Autodä­ cher oder Motorhauben.
Wenn die Kältemaschine zur Kühlung von Wohn- oder Geschäfts­ räumen genutzt wird, kann es vorteilhaft sein, den Austrei­ ber einer mittels eines Konzentrators wie bspw. mittels ei­ ner Spiegelanordnung konzentrierten Sonneneinstrahlung aus­ zusetzen. Bei entsprechender sonstiger Ausbildung der Kälte­ maschine kann die Wärmeauffangfläche direkt an dem Austrei­ ber vorgesehen werden. Jedenfalls aber wird die Wärmeauf­ fangfläche entsprechend der Konzentration des Sonnenlichts klein.
Zur Vermeidung einer unnötigen Erwärmung des Absorptionsmit­ telkühlers und des Kondensators sollten diese der direkten Sonneneinstrahlung entzogen sein. Der Wärmeaustausch wird erhöht, wenn der Kondensator und der Absorptionsmittelkühler als zwangsbelüftete Kühler ausgebildet sind.
Wenn der Austreiber oberhalb des Kondensators und des Absorptionsmittelkühlers vorgesehen ist, kann er auf einem Gebäudedach oder integriert in einem Autodach angeordnet werden, wobei dann eine zwischen den Absorber und den Aus­ treiber geschaltete, den Absorptionsmittelkreislauf aufrech­ terhaltende Pumpe vorgesehen wird. Damit kann der Wärme­ transportmittelkreislauf wegfallen. Die Verwendung der Käl­ temaschine zur Kühlung an Gebäuden bietet die Möglichkeit, den Kondensator und den Absorptionsmittelkühler an einer schattigen Stelle, bspw. an der Gebäudenordseite oder in dem Schatten der Wärmeauffangfläche anzuordnen. Die Wärmeauf­ fangfläche kann auf dem Dach oder an einer besonnten Fassade des Gebäudes angeordnet sein.
Die Pumpe kann eine solarbetriebene elektrische Pumpe oder anderweitig solarbetriebene Pumpe sein.
Die Ausbildung der Kältemaschine als ein geschlossenes, im wesentlichen unter einem einheitlichen Druck stehendes Sy­ stem, ermöglicht den Verzicht auf energieverbrauchende Pum­ pen oder anderweitige Mittel zum Überwinden einer etwaigen Druckdifferenz.
Die Verdampfung und damit die Kälteerzeugung wird durch ei­ nen Verdampfer mit vergrößerter innerer Oberfläche begünstigt. Die Vergrößerung der inneren Oberfläche kann durch eine Auskleidung mit einem für noch unverdampftes Am­ moniak saugfähigen Flächengebilde an seiner Innenfläche er­ reicht werden. Ein guter Effekt wird auch erreich, wenn der Verdampfer in seinem Innenraum mit einer Kugelschüttung aus wärmeleitfähigen Kugeln wenigstens teilweise gefüllt ist. Die wärmeleitfähigen Kugeln können Metallkugeln sein, deren Oberflächen angerauht sind.
Um das Verdampfen des Kältemittels bei dem gegebenen System­ druck und der in dem Verdampfer herrschenden niedrigen Tem­ peratur zu erreichen, enthält der Verdampfer ein Gas, dessen Dampfdruck bei der Arbeitstemperatur des Verdampfers erheb­ lich über dem Dampfdruck des Kältemittels liegt.
Die Kältemaschine kann vorteilhaft an einem Kraftfahrzeug verwendet werden. Dann kann nämlich die Wärmeauffangfläche in die im wesentlichen waagerecht liegenden ebenen Karosse­ rieteile integriert werden. Die Kühleinrichtung als eine Zu- oder Umluft kühlenden Klimaanlage kann das Fahrzeug ohne Zuhilfenahme von Fremdenergie kühlen, während es in der Son­ ne abgestellt steht. Eine übermäßige Aufheizung wird vermie­ den.
Die Kühleinrichtung kann auch zur Kühlung eines in das Fahr­ zeug eingebauten Kühlschranks dienen.
Zur Aufnahme des Kondensators und des Absorptionsmittelküh­ lers an abgeschatteter Stelle, kann in der Karosserie wenig­ stens eine mit Lüftungsöffnungen versehene Kammer angeordnet sein. Die soll, um eine Kühlung zu ermöglichen, einer Zwangslüftung durch einen Ventilator unterworfen sein. Dazu ist an der Kammer wenigstens eine mit der Außenluft in Ver­ bindung stehende Ansaugöffnung und wenigstens eine Abluft­ öffnung vorgesehen. Um zusätzlich eine Eigenlüftung zu be­ wirken, ist die Ansaugöffnung tiefer als die Abluftöffnung angeordnet. Außerdem kann die Kammer eine in den Innenraum mündende Ansaugöffnung aufweisen, wobei zwischen der Kammer und den Ansaugöffnungen eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist.
Zur Verbesserung des Kühleffektes kann ein allerdings nur geringer Teil der durch die Kühler geleiteten Luft dem ge­ kühlten Innenraum entnommen werden. Der Wärmeabtransport aus den Kühlern wird dann etwas verbessert. In jedem Fall bleibt aber die über die in den Innenraum führende Ansaugöffnung aus dem Innenraum entnommene Luftmenge niedriger ist als die Menge der über die andere Ansaugöffnung angesaugte Außen­ luft.
Die Ventilatoren können elektrisch betrieben sein, wobei zur Realisierung eines vom Bordnetz unabhängigen Betriebs die Ventilatoren mit Solarstrom betrieben sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kältemaschine in schemati­ scher Darstellung,
Fig. 2 ein schematisch angedeutetes Mollier-Diagramm des verwendeten Kältemittels,
Fig. 3 ein Kraftfahrzeug mit einer solarbetriebenen Kli­ maanlage, in stark schematisierter Darstellung,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kältemaschi­ ne, in Prinzipdarstellung, und
Fig. 5 ein Kraftfahrzeug mit einer Kältemaschine nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist eine Kältemaschine 1 dargestellt, die nach dem Absorptionsprinzip arbeitet. Räumlich oberhalb ist an der Kältemaschine I eine Wärmeauffangfläche 2 als Heizeinrich­ tung angeordnet. Die Wärmeauffangfläche 2 ist eine Sonnen­ licht wenig oder nicht reflektierende wärmeleitfähige Platte 3, die mit ihrer in Fig. 1 oben liegenden Fläche 3 dem Son­ nenlicht ausgesetzt und im übrigen thermisch isoliert ist. Die dazu erforderliche Isolation ist nicht weiter darge­ stellt. Die Wärmeauffangfläche 2 hat eine Fläche in der Grö­ ßenordnung von 1 m², ist im wesentlichen horizontal angeord­ net und ist im wesentlichen eben.
In thermischem Kontakt mit der Platte 3 steht ein Wärmekoppler 4, der über eine Vorlaufleitung 5 und eine Rück­ laufleitung 6 mit einem Austreiber 7 in thermischer Verbin­ dung steht. Die Vorlaufleitung 5 und die Rücklaufleitung 6 sind innerhalb des Wärmekopplers 4 und des Austreibers 7 jeweils miteinander verbunden, so daß ein geschlossener Kreislauf für ein flüssiges Wärmeübertragungsmittel herge­ stellt ist. Das Wärmeübertragungsmittel steht einerseits über den Wärmekoppler 4 mit der Platte 3 im thermischer Ver­ bindung, und andererseits steht es mit dem Austreiber 7 in Wärmeaustausch. Als Wärmeübertragungsmittel kommt ein dünnflüssiges Mineralöl zur Anwendung, wobei aber auch nicht zum Verharzen neigende thermisch stabile Pflanzenöle oder Sili­ konöl verwendet werden können.
Zur Verbesserung der Zirkulation des Wärmeübertragungsmit­ tels ist eine Pumpe 8 vorgesehen, die mit einem weiter unten genauer beschriebenen Elektromotor 9 verbunden und von diesem angetrieben ist. Außerdem ist an der Vorlaufleitung 5 unmit­ telbar bei dem Wärmekoppler 4 ein Temperatursensor 10 ange­ ordnet.
Der Austreiber ist im wesentlichen ein druckfestes aufrecht stehendes allseitig geschlossenes Gefäß, in dessen Innenraum 11 ein das Vorlaufrohr 5 mit dem Rücklaufrohr 6 verbindendes Rohrstück 12 angeordnet ist. Dieses als Rohrschlange ausge­ bildete und sich im unteren Abschnitt des Gefäßes befindende Rohrstück 12 ist ganz von einem in dem Innenraum 11 stehen­ den Gemisch 13 aus einem Absorptionsmittel, nämlich Wasser, und einem Kältemittel, nämlich Ammoniak, überdeckt.
Zum Abführen des in dem Austreiber 7 thermisch ausgetriebe­ nen Kältemittels aus dem Innenraum 11, ist im oberen Bereich des Austreibers eine Dampfleitung 14 vorgesehen, die zu ei­ nem luftgekühlten Kondensator 15 führt, der beschattet, also der Sonneneinstrahlung entzogen ist. Der aus mehreren mit Lamellen versehene Leitungen bestehende Kondensator 15 ist mittels eines über einen später zu beschreibenden Elektromo­ tor 16 angetrieben Ventilators mit Umgebungsluft zwangsge­ kühlt. Von dem Kondensator 15 ist das kondensierte Kältemit­ tel über eine Kältemittelleitung 18 zu einem Verdampfer 19 geführt. In der Kältemittelleitung 18 ist zur Überwachung des Arbeitspunktes des Kondensators 15 unmittelbar bei des­ sen Ausgang eine Meßkammer 20 angeschlossen, die einen Tem­ peratursensor 21 und einen Drucksensor 22 umfaßt.
Außerdem ist an dem Austreiber 7 ebenfalls in seinem oberen Bereich, jedoch unterhalb der Dampfleitung 14 eine Absorp­ tionsmittelleitung 23 angeschlossen, die über einen Wärme­ tauscher 24 zu einem Absorptionsmittelkühler 25 führt, der gleich dem Kondensator 15 an einer Stelle angeordnet ist, an der er der Sonneneinstrahlung entzogen ist. Der Absorptions­ mittelkühler 25 ist über einen Ventilator 27, der von einem Elektromotor 28 angetrieben ist, einer Zwangskühlung mit Umgebungsluft unterworfen.
Zu dem Austreiber 7 führt über den Wärmetauscher 24 ein Ab­ sorptionsmittelrücklauf 29, der dem Austreiber 7 noch unter­ halb des Rohrstückes 12 eine Lösung aus Absorptionsmittel und Kältemittel zuführt.
Die Absorptionsmittelleitung 23 führt über den Absorptions­ mittelkühler 25, an dessen Ausgang ein Temperatursensor 31 angeordnet ist, zu einem Absorber 32, an den sie in dessen oberen Bereich angeschlossen ist. Im unteren Bereich des Absorbers ist der Absorptionsmittelrücklauf 29 angeschlos­ sen.
Der Absorber 32 ist über eine Gasleitung 33 größeren Quer­ schnitts und eine räumlich weiter unten angeordnete Kalt­ dampfleitung 34 ebenfalls größeren Querschnitts mit dem Ver­ dampfer 19 verbunden. Die Gasleitung 33 und die Kaltdampf­ leitung 34 stehen über einen Gaswärmetauscher 35 miteinander in Wärmeaustausch.
Sowohl der Absorber 32 als auch der Verdampfer 19 sind mit einer vergrößerten inneren Oberfläche ausgestattet. Dazu ist der Verdampfer an seiner Innenseite mit einer Schicht Metallwatte, vorzugsweise Kupferwatte versehen. Die Metall­ watte ist relativ fein, so daß noch flüssiges Kältemittel in dem Verdampfer 19 von der Watte an den Wänden gehalten wird. Die bis zu einem Zentimeter dicke Schicht ist mit einem käl­ temittelbeständigen, temperaturwechselbeständigen Klebstoff, wie Epoxidharzklebstoff, befestigt. In dem Absorber 32 wird das zufließende Absorptionsmittel über die hier grober und lockerer ausgelegte Metallwatte geleitet, so daß dessen Oberfläche vergrößert ist. Anstelle der Metallwatte kann in beiden Fällen auch ein textiles Flächengebilde verwendet werden, das gegenüber dem verwendeten Kältemittel beständig ist. Die Auskleidung kann auch anderweitig befestigt werden, wozu an der Gefäßwand bspw. durch Löten befestigte Klammern dienen können.
Der Verdampfer 19 und der Absorber 32 sind mit einem Gas, hier Stickstoff, gefüllt, der unter demselben Druck steht, wie das übrige System. Das gesamte System steht unter dem einheitlichen Druck von 1,2 Mpa, wobei in Abhängigkeit von den gewählten Arbeitstemperaturen höhere oder niedrigere Werte erforderlich sein können.
Der Verdampfer steht mit einem Kanal 36 in Verbindung, der von zu kühlender Luft durchströmt wird. Die Luftströmung kann durch ein nicht dargestelltes Gebläse hervorgerufen werden.
Zur Steuerung und Überwachung des insoweit beschriebenen thermischen Abschnittes der Kältemaschine ist eine elektri­ sche Steuereinheit 40 vorgesehen, die über einen Leitungsbus 41 mit dem Temperatursensor 10, mit dem Temperatursensor 21, dem Drucksensor 22 und dem Temperatursensor 31 verbunden ist. Außerdem ist die Steuereinheit 40 über nicht weiter dargestellte Leitungen mit den Elektromotoren 9, 16, 28 ver­ bunden. Die Elektromotoren 9, 16, 28 sind Synchronmotoren mit Permanenterregung, um einen guten Wirkungsgrad und damit einen geringen Stromverbrauch zu erzielen und um eine gute Steuerbarkeit sicherzustellen. Es können jedoch auch andere, elektronisch oder mechanisch kommutierte Elektromotoren zur Anwendung kommen.
Die Steuereinrichtung 40 ist über Solarzellen 42 mit elek­ trischer Energie versorgt. Zum Puffern von Belastungsände­ rungen ist ein Akkumulator 43 vorgesehen, der von der Steu­ ereinrichtung 40 den anderweitig nicht benötigten Strom er­ hält und der bei Spitzenbelastung Strom nachliefern kann. Über eine Steuerleitung 44 kann die Steuereinrichtung 40 inaktiv und das übrige System abgeschaltet werden. Die Steu­ ereinrichtung 40 enthält einen Speicher, der Betriebsdaten für die Kältemaschine und insbesondere das Molliere-Diagramm des Kältemittels enthält. Außerdem ist der Steuereinrichtung ein die Temperatur der Umgebungsluft messender Sensor 45 zugeordnet.
Die oben beschriebene Kältemaschine arbeitet wie folgt:
Die die Platte 3 bescheinende Sonne heizt die Platte 3 und damit auch den Wärmekoppler 4 auf eine deutlich, d. h. um einige 10 K über der Temperatur der Umgebungsluft liegende Temperatur auf. Damit wird auch der unmittelbar an dem Wär­ mekoppler 4 liegende Temperatursensor 10 alsbald erwärmt. Sobald die Steuereinrichtung 40 anhand der von dem Tempera­ tursensor 10 abgegebenen Signale feststellt, daß die Tempe­ ratur an dem Wärmekoppler 4 eine für den Austreiber 7 erfor­ derliche Mindesttemperatur übersteigt, vergleicht sie den Temperaturwert mit dem Wert an dem Sensor 45. Übersteigt nun die sich durch den Vergleich ergebende Temperaturdifferenz einen für das System charakteristischen Abstandswert, schal­ tet die Steuereinrichtung 40 einen Wechselstrom wachsender Frequenz auf den die Pumpe 8 treibenden Elektromotor 9. Die Frequenz und damit die Pumpleistung werden von der Steuer­ einrichtung 40 allmählich erhöht, wobei die Frequenz auf einen Wert eingeregelt wird, bei dem die Temperatur an dem Temperatursensor 10 nicht zu weit, keinesfalls aber unter eine Mindesttemperatur absinkt, bei der der Abstandswert unterschritten wäre.
Somit wird in dem Wärmekoppler 4 erwärmtes Wärmeübertra­ gungsmittel zu dem Austreiber 7 gepumpt, dort abgekühlt und im Kreislauf zurückgepumpt. Der Austreiber 7 und das in die­ sem vorhandene Wasser-Ammoniak-Gemisch wird dadurch im Idealfalle auf die Temperatur des Wärmekopplers 4 erwärmt. Jedoch ist in der Realität ein gewisser, geringer Wärme- und damit Temperaturverlust nicht zu vermeiden.
Durch die Erwärmung des Wasser-Ammoniak-Gemisches wird Ammo­ niak ausgetrieben und der Systemdruck erhöht. Das Kältemit­ tel hat die hohe Temperatur des Austreibers 7 und ist gas­ förmig. Über die Leitung 14 strömt es in den zunächst noch auf Umgebungstemperatur liegenden Kondensator 15, wo es sich abkühlt und kondensiert.
Der Kondensator erwärmt sich dabei, so daß das die Meßkammer 20 durchströmende Ammoniak ebenfalls eine über der Umge­ bungslufttemperatur liegende Temperatur erhält. Sobald die in der Meßkammer 20 gemessenen Temperatur- und Druckwerte sich der Phasengrenzlinie 50 in dem in Fig. 2 dargestellten Mollier-Diagramm annähern, beaufschlagt die Steuereinrich­ tung 40 den Elektromotor 16 mit Wechselstrom allmählich wachsender Frequenz, so daß der Kondensator einer zunehmen­ den Kühlung unterworfen wird. Im Ergebnis entfernt sich der in Fig. 2 dargestellte Arbeitspunkt 51 wieder etwas von der Phasengrenzlinie, in jedem Fall bleibt er jedoch in dem in Fig. 2 mit 53 bezeichneten Bereich.
Wird die Bereichsgrenze erreicht, obwohl der Ventilator 17 mit voller Förderleistung läuft, d. h. obwohl der Elektromo­ tor 16 mit der maximal möglichen Frequenz betrieben wird, wird als weitere Gegenmaßnahme die Drehzahl der Pumpe 8 her­ untergefahren, indem die Frequenz des Motorstromes von Elek­ tromotor 9 verringert wird. Die Steuereinrichtung 40 über­ wacht damit die von dem Temperatursensor 21 und dem Druck­ sensor 22 gelieferten Temperaturwerte und stellt anhand des in Tabellenform abgespeicherten Molliere-Diagrammes fest, ob der Kondensator 15 Ammoniak verflüssigt.
Aus der Meßkammer 20 fließt das verflüssigte Kältemittel in den mit einer Stickstoffüllung versehenen Verdampfer 19 ein und verteilt sich in der saugfähigen Auskleidung. Weil der in dem System herrschende Gesamtdruck sich aus der Summe des mit dem Dampfdruck identischen Partialdrucks des Kältemit­ tels und des Partialdrucks des Stickstoffs ist und weil der Partialdruck des Stickstoffs vergleichsweise hoch ist, ver­ dampft das Kältemittel in dem Verdampfer 19 unter Wärmeauf­ nahme. Dabei sinkt die Temperatur des Verdampfers 19 erheb­ lich unter die des Kondensators 15 ab. Der sich abkühlenden Verdampfer 19 kühlt den in dem Kanal 36 geführten Luftstrom.
Aus dem Austreiber 7 fließt das weitgehend von Kältemittel befreite Absorptionsmittel infolge thermischer Konvektion über den Wärmetauscher 24 in den Absorptionsmittelkühler 25. Dieser wird erwärmt, wobei sich das Absorptionsmittel etwas abkühlt. Sobald die Steuereinrichtung 40 feststellt, das das bei dem Temperatursensor 31 vorbeifließende Absorptionsmit­ tel einen Temperaturgrenzwert überschreitet, schaltet sie das aus dem Ventilator 27 und dem Elektromotor 28 gebildete Gebläse ein. Dies erfolgt jedoch nur, wenn die mit dem Sen­ sor 45 gemessenen Lufttemperatur niedriger als der Tempera­ turgrenzwert ist. Der Temperaturgrenzwert ergibt sich aus der Absorptionsfähigkeit des verwendeten Absorptionsmittel bei dem gegebenen Systemdruck.
Den Systemdruck ermittelt die Steuereinrichtung 40 über den Drucksensor 22. Die druckabhängige Absorptionsfähigkeit ist innerhalb des in der Steuereinrichtung 40 vorgesehenen Spei­ chers in Tabellenform niedergelegt.
Überschreitet die Umgebungstemperatur den Temperaturgrenz­ wert, ist die Anlage ohne Druckerhöhung nicht mehr arbeits­ fähig. Die Steuereinrichtung 40 schaltet deshalb in diesem Fall alle Elektromotoren 9, 16, 28 ab, womit die Kältema­ schine 1 stillgesetzt ist. Bei normalerweise vorkommenden Umgebungstemperaturen bis zu 40°C ist dies jedoch nicht zu erwarten.
Das in dem Absorptionsmittelkühler 25 gekühlte Absorptions­ mittel läuft durch den Absorber, in dem es dem über die Kaltdampfleitung 34 und den Wärmetauscher 35 eingeströmten Kältemitteldampf-Stickstoff-Gemisch das Kältemittel entzieht. Der in dem Verdampfer 19 mit Kältemitteldampf an­ gereicherte Stickstoff ist infolge thermischer Konvektion über dem Wärmetauscher 35 in den Absorber 32 eingeströmt, wobei er sich in dem Wärmetauscher 35 erwärmt hat. Der inso­ weit "gereinigte" Stickstoff verläßt den Absorber über die Gasleitung 33, die ihn wiederum durch den Wärmetauscher 35 führt. In diesem gibt er einen großen Teil seiner gespei­ cherten Wärme an den im Gegenstrom aus dem Verdampfer 19 kommenden angereicherten Stickstoff ab, wobei er sich fast wieder auf die niedrige Verdampfertemperatur abkühlt.
Das in dem Absorber 32 mit Kältemittel angereicherte Absorp­ tionsmittel fließt über den Absorptionsmittelrücklauf 29 und den Wärmetauscher 24 wieder in den Austreiber ein. In dem Wärmetauscher 24 erwärmt es sich an dem im Gegenstrom aus dem Austreiber 7 ausfließenden Absorptionsmittel. Durch den Wärmeaustausch sinkt zum einen der zum Austreiben erforder­ liche Wärmebedarf und zum anderen die für den Ab­ sorptionsmittelkühler 25 erforderliche Kühlleistung.
In Fig. 3 ist ein Kraftfahrzeug 60 dargestellt, bei dem als kälteerzeugendes Mittel die Kältemaschine 1 vorgesehen ist. Das Kraftfahrzeug 60 weist ein festes Dach 61, eine etwa horizontal liegende Motorhaube 62 und weitere horizontale Karosserieteile, wie bspw. eine Kofferraumklappe 63 auf. Die Solarenergie auffangenden Solarzellen 42 und die Wärmeauf­ fangfläche 2 sind in das Dach 61 und die Motorhaube 62 inte­ griert. Die Wärmeauffangfläche 2 ist geteilt, sie ist zum Teil in die Motorhaube 62 und zum Teil in das Dach 61 einge­ baut. Zur übrigen Karosserie hin und zum Innenraum hin ist die Wärmeauffangfläche mittels entsprechender Dämmstoffe wärmeisoliert. Um einen nicht zu hohen Wärmeeintrag in den Innenraum sicherzustellen, sind die Fenster mit Wärmeschutz­ verglasung versehen.
Der Kondensator 15 und der Absorptionsmittelkühler 25 sind in Kammern 63 eingebaut, die seitlich in der Karosserie ein­ gebaut sind. In der Fig. 3 ist lediglich eine Kammer 63 dar­ gestellt, in der sowohl der Absorptionsmittelkühler 25 als auch der Kondensator 15 untergebracht sind. Die Kammer 63 ist oben mit einer Ausströmöffnung 64 und unten mit einer Einströmöffnung 65 versehen, die beide mit luftdurchlässigen Abdeckungen versehen sind. Die Ventilatoren 17, 27 sind ebenfalls in der Kammer 63 so angeordnet, daß ihre Förder­ richtung mit der Richtung der sich einstellenden natürlichen thermischen Konvektion übereinstimmt.
Zur Herbeiführung einer Luftzirkulation von durch den Kanal 36 geleiteter gekühlter Zuluft in den Innenraum und aus die­ sem wieder heraus, ist ein solarbetriebenes Gebläse 66 vor­ gesehen. Die Karosserie weist zusätzlich eine Entlüftungs­ öffnung 67 auf. Der Kanal 36 ist mit einem an die Steuerein­ richtung 40 angeschlossenen zusätzlichen Temperaturfühler 68 versehen.
Der nicht weiter dargestellte Akkumulator 43 ist ein ge­ schlossener Nickel-Eisen-Sammler, dessen Auf- und Entladung von der Steuerschaltung überwacht wird. Der Akkumulator 43 kann jedoch auch mit dem im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Akkumulator identisch sein. Die Energieentnahme von maximal etwa 50 W aus dem Akkumulator wird im wesentlichen durch die Ladung über die Solarzellen 42 ausgeglichen. Die Steuer­ einrichtung 40 überwacht dabei den Ladezustand des Akkumula­ tors 43 und sorgt dafür, daß dieser nicht zu weit entladen wird.
Die Arbeitsweise der in das Kraftfahrzeug 60 eingebauten Kältemaschine 1 ist im einzelnen weiter oben beschrieben. Zusätzlich dazu steuert die Steuereinrichtung 40 das Gebläse 66 so, daß der Verdampfer nicht zu stark erwärmt wird. Die wird dadurch erreicht, daß die Gebläsedrehzahl so weit her­ untergeregelt wird, daß die Temperatur der Zulufttemperatur nur um einen geringen Betrag von einigen Kelvin über der sich aus dem Systemdruck und der von dem Temperatursensor 21 ermittelten Kältemitteltemperatur optimalen Verdampfertempe­ ratur liegt.
Zusätzlich kann die Innentemperatur auf einen vorbestimmten Wert geregelt werden, wenn die Steuereinrichtung mit einem weiteren, die Innentemperatur messenden Sensor in Verbindung steht.
Ist die Karosserie des Kraftfahrzeuges gut isoliert und eine unter der Umgebungstemperatur liegende Innentemperatur er­ reicht, können der zur Kühlung des Kondensators 15 und des Absorptionsmittelkühlers 25 auch geringe Mengen von Kühlluft beigemischt werden, die dem Innenraum entnommen sind. Somit kann der Zuluftstrom ohne weiteres Gebläse aufrechterhalten werden, indem lediglich ständig etwas Luft aus dem Innenraum abgesaugt wird. Das erfolgt über die ohnehin vorhandenen Ventilatoren 17, 27. Dazu ist ein weiterer nicht dargestell­ ter Luftkanal vorgesehen, der den Innenraum über eine von der Steuereinrichtung 40 gesteuerte Umschalteinrichtung mit der Kammer 63 verbindet. Auf diese Weise wird die Effizienz der Kältemaschine geringfügig erhöht.
Um auch die Arbeitsfähigkeit der in das Kraftfahrzeug 60 eingebauten Kältemaschine 1 bei sehr hohen Umgebungslufttem­ peraturen zu ermöglichen, kann ein Drucksteller zum einstel­ len des Systemdruckes vorgesehen werden. Diese kann im ein­ fachsten Falle ein durch eine Rollmembran geteiltes Druckge­ fäß sein, dessen einer Halbraum mit dem System, bspw. mit der Leitung 33 in Verbindung steht. Der andere, von der Rollmembran abgeteilte Halbraum ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die bei einer geringen Temperatur siedet. Dieser Halbraum ist durch eine Rohrschlange beheizbar, die über ein von der Steuereinrichtung 40 gesteuertes Ventil mit der Vor­ laufleitung 5 in Verbindung steht.
Wird die Umgebungslufttemperatur so hoch ist, daß das Kälte­ mittel in dem Kondensator 15 nicht mehr kondensieren kann, öffnet die Steuereinrichtung 40 das Ventil, so daß erwärmtes Wärmeübertragungsmittel aus der Vorlaufleitung in die Rohr­ schlange strömt, die den flüssigkeitsgefüllten Halbraum be­ heizt. Dadurch fängt die Flüssigkeit an zu sieden, wodurch die Rollmembran in den anderen Halbraum gedrückt wird, was den Systemdruck erhöht. Wenn er so weit gestiegen ist, daß das Kältmittel in dem Kondensator wieder kondensiert, wird das Ventil wieder geschlossen.
In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Käl­ temaschine 1 dargestellt. Auf den Kreislauf des Wärmeüber­ tragungsmittels ist hier verzichtet worden. Statt dessen steht der Absorber 7 in direktem Wärmekontakt mit der Wärmeauffangfläche 2. Der Kreislauf des Absorptionsmittels ist hier durch eine Absorptionsmittelpumpe 70 aufrechterhalten, die von einem von der Steuereinrichtung 40 gesteuerten Elek­ tromotor 71 angetrieben wird.
Anstelle einer Auskleidung mit Metallwatte kann der Verdamp­ fer 19 auch mit einer Kugelschüttung aus relativ großen hoh­ len oder voll ausgebildeten Kugeln 72 gefüllt werden. Die Kugeln können an der Oberfläche angerauht werden.
Auch der Absorber kann mit einer Kugelschüttung versehen werden, über die das Absorptionsmittel im Gegenstrom gegen den mit Kältemitteldampf angereicherten Stickstoff rinnt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Kältemaschine 1 kann auf die Pumpe 8 verzichtet werden, wenn als ein Wärmeüber­ tragungsmittel eine Flüssigkeit mit einer Dichteanomalie verwendet wird. Die Dichte der Flüssigkeit nimmt mit Erwar­ mung über einen festgelegten Temperaturbereich infolge inne­ rer Strukturänderungen zu. Der Wärmetransport infolge natür­ licher Konvektion erfolgt dann nicht von unten nach oben, sondern in umgekehrter Richtung.
Außerdem kann bei der Ausführungsform nach Fig. 4 auf die Pumpe 70 verzichtet werden, wenn der Austreiber 7 und der Absorber 32 im wesentlichen auf gleicher Höhe angeordnet sind. Der Kreislauf des Absorptionsmittels ergibt sich dann auf Grund der durch die Wärmedifferenzen vorhandenen Dichte­ unterschiede.
Darüberhinaus kann auf den separaten Absorptionsmittelkühler 25 auch verzichtet werden, wenn an dessen Stelle der Absor­ ber 32 gekühlt wird, also wenn der Absorber 32 und der Ab­ sorptionsmittelkühler zu einer baulichen Einheit verbunden sind.
Bei einem in Fig. 5 dargestellten Wohnmobil ist eine Ausfüh­ rungsform einer Kältemaschine 80 verwendet, die insbesondere zum Dachaufbau in einer Ebene vorgesehen ist. Sie ist des­ halb auch für Wohnanhänger o.a. geeignet. Die Kältemaschine 80 entspricht den in Fig. 1 und 2 dargestellten Kältemaschi­ nen 1 weitgehend. Jedoch ist auf eine Pumpe zum Umwälzen des Wärmeübertragungsmittels oder des Absorptionsmittels verzich­ tet worden. Der Kreislauf kommt ausschließlich durch die sich mit der Erwärmung und Abkühlung verbundenen Dichteun­ terschiede zustande. Die Wärmeauffangfläche 2 ist dazu etwa parallel zu dem Fahrzeugdach, jedoch tiefer als der Austrei­ ber 7 angeordnet.
Auf gleicher Hohe sind der Absorptionsmittelkühler 25 und der Kondensator 15 angeordnet. Diese sind in einem Gehäuse 81 untergebracht, das von unten her zugänglich ist und dort Lufteinströmöffnungen 82 aufweist. An seiner Oberseite ist eine mit einem Kamin 83 versehene Ausströmöffnung 84 vorge­ sehen. Der sich einstellende natürliche Kamineffekt führt Kühlluft durch das Gehäuse 81, so daß zur Unterstützung al­ lenfalls Ventilatoren mit geringer Leistung erforderlich sind. Gegebenenfalls kann auf diese auch ganz verzichtet werden. Zur Verbesserung des Kamineffektes kann der Kamin 83 außen geschwärzt werden, so daß er sich bei Sonneneinstrah­ lung erwärmt. Außerdem kann er abnehmbar oder einziehbar ausgebildet sein. Wenn das Gehäuse 81 frei hängend über die Seiten-, Hinder- oder Vorderwand der Karosserie ragt, nehmen die Lufteinströmöffnungen relativ kühle Luft auf, die ins­ besondere nicht oder nur unwesentlich von warmen Karosserie­ teilen erwärmt worden ist.
Zur Herbeiführung eines Luftaustausches und einer Kühlung des Innenraumes, ist das Dach mit einem Abzugskamin 85 ver­ sehen, der in der Art eines Rohres aufrecht auf dem Dach steht. Um einen Kamineffekt herbeizuführen, ist der Abzugs­ kamin außen geschwärzt, so daß er sich bei Sonneneinstrah­ lung erwärmt. Es kann abnehmbar oder einziehbar ausgelegt sein.
Die in den Innenraum strömende Zuluft wird durch den eben­ falls auf dem Dach angeordneten Verdampfer 19 geführt. Durch die Abkühlung an dem Verdampfer nimmt die Dichte der Zuluft zu, so daß der Zuluftstrom und der Lüftungseffekt unter­ stützt werden.
Zur Regelung der Kältemaschine 80 ist die Steuereinrichtung 40 vorgesehen, die in erster Linie den Wärmeeintrag in den Austreiber überwacht und die Innentemperatur regelt. Zur Steuerung des Wärmeeintrages in den Austreiber 7 ist in der Vorlaufleitung 5 ein Ventil vorgesehen, das von der Steuer­ einrichtung 40 betätigt wird. Außerdem kann an dieser Kälte­ maschine der ebenfalls von der Steuereinrichtung gesteuerte Drucksteller vorgesehen sein.
Weil bei dieser Ausgestaltung der Kältemaschine 80 allen­ falls Ventilatoren mit geringer Leistung, für den Normalbe­ trieb jedoch keinerlei Ventilatoren oder Pumpen erforderlich sind, ist der Bedarf an Elektroenergie sehr gering. Deshalb sind die zur Stromversorgung erforderlichen Solarzellen sehr klein.
Wegen des geringen Strombedarfs kann auf sie auch gänzlich verzichtet werden. Der erforderliche Strom wird dann der ohnehin vorhandenen Bordbatterie entnommen.

Claims (43)

1. Kältemaschine (1), die mit einem Kältemittel und mit einem Absorptionsmittel arbeitet, insbesondere zur Kühlung des Innenraumes von Kraftfahrzeugen (6),
mit einem Austreiber (7), der mit einer durch Sonnen­ einstrahlung beheizten Wärmeauffangfläche (2) in ther­ mischer Verbindung steht, zum wenigstens teilweisen Trennen des Kältemittels von dem Absorptionsmittel,
mit einem an den Austreiber (7) angeschlossenen, das ausgetriebene Kältemittel aufnehmenden Kondensator (15), der von Umgebungsluft gekühlt ist, um das ausge­ triebene Kältemittel zu kondensieren,
mit einem mit dem Kondensator (15) verbundenen Verdamp­ fer (19), dem das kondensierte Kältemittel zugeführt ist und der mit einem zu kühlenden Wärmeträger in ther­ mischer Verbindung steht,
mit einem mit dem Verdampfer (19) in Verbindung stehen­ den Absorber (32), dem das gekühlte kältemittelarme Ab­ sorptionsmittel zugeführt ist und der über eine kälte­ mittelreiches Absorptionsmittel führende Leitung (29) an den Austreiber (7) angeschlossen ist.
2. Kältemaschine nach Anspruch 1, mit einem von der Umge­ bungsluft gekühlten Absorptionsmittelkühler (25) zum Kühlen des von dem Austreiber (7) abgegebenen kältemit­ telarmen Absorptionsmittels.
3. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Verbindung zwischen dem Austreiber (7) und der Wärmeauffangfläche (2) durch ein in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierendes flüssiges Wärme­ transportmittel hergestellt ist.
4. Kältemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem geschlossenen Kreislauf zirkulierende Wärmetransportmittel mittels einer Pumpe (8) umgewälzt wird.
5. Kältemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Wärmetransportmittel umwälzende Pumpe (8) eine solarbetriebene Pumpe (8) ist.
6. Kältemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die das Wärmetransportmittel umwälzende Pumpe (8) eine von einem Elektromotor (9) angetriebene Pumpe (8) ist.
7. Kältemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem geschlossenen Kreislauf zirkulierende Wärmetransportmittel infolge der durch Erwärmung auf­ tretenden Dichteunterschiede selbsttätig umgewälzt wird.
8. Kältemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem geschlossenen Kreislauf zirkulierende Wärmetransportmittel wenigstens in einem Teilbereich mit zunehmender Temperatur eine zunehmende Dichte auf­ weist.
9. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeauffangfläche (2) im wesentlichen horizon­ tal angeordnet ist.
10. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Austreiber (7) einer mittels einer Spiegelan­ ordnung konzentrierten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.
11. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (15) der direkten Sonneneinstrah­ lung entzogen ist.
12. Kältemaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (15) als zwangsbelüfteter Kühler ausgebildet ist.
13. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsmittelkühler (25) der direkten Son­ neneinstrahlung entzogen ist.
14. Kältemaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsmittelkühler (25) als zwangsbelüf­ teter Kühler ausgebildet ist.
15. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Absorber (32) und den Austreiber (7) eine einen Absorptionsmittelkreislauf auf rechterhalten­ de Pumpe (70) geschaltet ist.
16. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine von einem Elektromotor (71) an­ getriebene Pumpe (70) ist.
17. Kältemaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe (70) solarbetrieben ist.
18. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kältemaschine (1) ein geschlossenes, im wesent­ lichen unter einem einheitlichen Druck stehendes System ist.
19. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (19) ein Gefäß mit vergrößerter in­ nerer Oberfläche ist.
20. Kältemaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (19) an seiner Innenfläche mit einem für noch unverdampftes Kältemittel saugfähigen Flächen­ gebilde ausgekleidet ist.
21. Kältemaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (19) in seinem Innenraum mit einer Kugelschüttung aus wärmeleitfähigen Kugeln (72) wenig­ stens teilweise gefüllt ist.
22. Kältemaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitfähigen Kugeln (72) Metallkugeln sind.
23. Kältemaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitfähigen Kugeln (72) Metallkugeln mit angerauhter Oberfläche sind.
24. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (19) ein Gas enthält, dessen Dampfdruck bei der Arbeitstemperatur des Verdampfers (19) erheblich über dem Dampfdruck des Kältemittels liegt.
25. Kältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kältemaschine eine Steuereinrichtung (40) zum Überwachen und Steuern der Arbeitsweise der Kälte­ maschine (1) vorgesehen ist.
26. Kältemaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) mit einem Drucksensor (22) und einem Temperatursensor (21) verbunden sind, die in einer nach dem Kondensator (15) in der Kühlmit­ telleitung (14) angeordneten Meßkammer (20) vorgesehen sind.
27. Kältemaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) mit einem in einer Vor­ laufleitung (5) für das Wärmeübertragungsmittel liegen­ den Temperatursensor (10) verbunden ist.
28. Kältemaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) mit einem Lufttemperatur messenden Sensor (45) verbunden ist.
29. Kältemaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) mit einem die Temperatur des den Absorptionsmittelkühler verlassenden Absorp­ tionsmittels messenden Sensor (31) in Verbindung steht.
30. Kältemaschine nach Anspruch 6 oder 16 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) die Elektromotoren (9, 71) sowie weitere Motoren (16, 28) in ihrer Drehzahl steuert, die Ventilatoren (17, 27) zur Kühlung des Kondensators (15) und des Absorptions­ mittelkühlers (25) antreiben.
31. Verfahren zum Betreiben der Kältemaschine (1) nach An­ spruch 1, bei dem
der Austreiber (7) mittels von der Wärmeauffangfläche (2) gelieferter Wärme dosiert erhitzt wird, sobald die Temperatur der Wärmeauffangfläche (2) einige 10 k über der Umgebungslufttemperatur liegt,
eine Zwangskühlung des Kondensators (15) eingeleitet wird, wenn die Kältemitteltemperatur die Kondensation­ stemperatur des Kältemittels nur noch geringfügig un­ terschreitet,
eine Zwangskühlung des Absorptionsmittelkühlers (15) eingeleitet wird, wenn die Temperatur des Absorptions­ mittel eine vorgegebene Grenztemperatur überschreitet,
die Wärmezufuhr zu dem Austreiber (7) reduziert wird, wenn die Kältemitteltemperatur trotz maximaler Zwangs­ kühlung des Kondensators (15) zu hoch liegt.
32. Kraftfahrzeug (60)
mit einer einen Innenraum umschließenden Karosserie, die im wesentlichen waagerecht liegende ebene Karosse­ rieteile (61, 62, 63) aufweist,
mit einer Kühleinrichtung, bei der als kälteerzeugende Einrichtung die Kältemaschine (1) nach einem der An­ spruche 1 bis 30 vorgesehen ist.
33. Kraftfahrzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung eine Zu- oder Umluft kühlenden Klimaanlage ist, bei der der Zu- oder Umluftstrom in thermischer Verbindung mit dem Verdampfer (19) steht.
34. Kraftfahrzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung ein Kühlschrank ist.
35. Kraftfahrzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeauffangfläche (2) in wenigsten eines der waagerecht liegenden Karosserieteile (61, 62, 63) inte­ griert ist.
36. Kraftfahrzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (15) und der Absorptionsmittelküh­ ler (25) in wenigstens einer in der Karosserie vorgese­ henen, mit Lüftungsöffnungen (64, 65) versehenen Kammer (63) angeordnet sind.
37. Kraftfahrzeug nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Kammer (63) einer Zwangslüftung durch einen Ventilator unterworfen ist.
38. Kraftfahrzeug nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (63) wenigstens eine mit der Außenluft in Verbindung stehende Ansaugöffnung (65) und we­ nigstens eine Abluftöffnung (64) aufweist.
39. Kraftfahrzeug nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung (65) tiefer als die Abluftöffnung angeordnet (64) ist.
40. Kraftfahrzeug nach Anspruch 37 und 39, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Kammer (63) eine in den Innenraum mündende Ansaugöffnung aufweist.
41. Kraftfahrzeug nach Anspruch 37 und 39, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Kammer (63) und den An­ saugöffnungen eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist.
42. Kraftfahrzeug nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Innenraum führende Ansaugöffnung teil­ weise mit der Kammer verbunden ist, wenn die in dem Innenraum herrschende Lufttemperatur niedriger ist als die Umgebungslufttemperatur, und daß ansonsten die mit der Außenluft in Verbindung stehende Ansaugöffnung mit der Kammer verbunden ist.
43. Kraftfahrzeug nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die über die in den Innenraum führende Ansaugöff­ nung aus dem Innenraum entnommene Luftmenge niedriger ist als die Menge der über die andere Ansaugöffnung angesaugte Außenluft.
DE4321479A 1993-06-28 1993-06-28 Kältemaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge Withdrawn DE4321479A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4321479A DE4321479A1 (de) 1993-06-28 1993-06-28 Kältemaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4321479A DE4321479A1 (de) 1993-06-28 1993-06-28 Kältemaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4321479A1 true DE4321479A1 (de) 1995-01-05

Family

ID=6491422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4321479A Withdrawn DE4321479A1 (de) 1993-06-28 1993-06-28 Kältemaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4321479A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29607452U1 (de) * 1996-04-24 1996-07-18 Sinemus Kai Kühlwagen
DE19545450A1 (de) * 1995-12-06 1997-07-17 Abb Patent Gmbh Einrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraumes eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges
FR2878940A1 (fr) * 2004-12-06 2006-06-09 Guy Karsenti Dispositif de climatisation du genre pompe a chaleur par absorption, en particulier pour enceintes de faible volume, et enceinte le comportant
WO2010009490A1 (de) * 2008-07-25 2010-01-28 Sinon Invest Holding Gmbh Einrichtung zum kühlen eines innenraumes einer immobilie oder einer mobileinrichtung
DE112004002342B4 (de) * 2003-12-05 2013-06-06 Showa Denko K.K. Fahrzeugklimatisierung mit einem Kältekreislauf mit überkritischem Kältemittel
CN104654657A (zh) * 2014-06-09 2015-05-27 广西腾博再生能源有限公司 热能制冷机
DE102021101210A1 (de) 2021-01-21 2022-07-21 Audi Aktiengesellschaft Temperaturregulierung durch Leitung von Strahlung

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19545450A1 (de) * 1995-12-06 1997-07-17 Abb Patent Gmbh Einrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraumes eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges
DE19545450C2 (de) * 1995-12-06 2000-06-29 Abb Patent Gmbh Einrichtung zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraumes eines elektrisch betriebenen Fahrzeuges
DE29607452U1 (de) * 1996-04-24 1996-07-18 Sinemus Kai Kühlwagen
DE112004002342B4 (de) * 2003-12-05 2013-06-06 Showa Denko K.K. Fahrzeugklimatisierung mit einem Kältekreislauf mit überkritischem Kältemittel
FR2878940A1 (fr) * 2004-12-06 2006-06-09 Guy Karsenti Dispositif de climatisation du genre pompe a chaleur par absorption, en particulier pour enceintes de faible volume, et enceinte le comportant
WO2006061483A1 (fr) * 2004-12-06 2006-06-15 Guy Karsenti Dispositif de climatisation du genre pompe a chaleur par absorption, en particulier pour enceintes de faible volume, et enceinte le comportant
WO2010009490A1 (de) * 2008-07-25 2010-01-28 Sinon Invest Holding Gmbh Einrichtung zum kühlen eines innenraumes einer immobilie oder einer mobileinrichtung
CN104654657A (zh) * 2014-06-09 2015-05-27 广西腾博再生能源有限公司 热能制冷机
DE102021101210A1 (de) 2021-01-21 2022-07-21 Audi Aktiengesellschaft Temperaturregulierung durch Leitung von Strahlung
DE102021101210B4 (de) 2021-01-21 2023-11-09 Audi Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Temperaturregulierung durch Leitung von Strahlung, Kraftfahrzeug damit und Verfahren dafür

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016005644B4 (de) Kühlkreislaufvorrichtung
DE3519044C2 (de)
DE102011118162B4 (de) Kombinierte Kälteanlage und Wärmepumpe und Verfahren zum Betreiben der Anlage mit funktionsabhängiger Kältemittelverlagerung innerhalb des Kältemittelkreislaufes
DE112013003304T5 (de) Fahrzeugklimaanlageneinheit
DE112014005360T5 (de) Wärmepumpensystem
DE112014003888T5 (de) Fahrzeugklimaanlage
DE102012105314A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102005008481A1 (de) Klimasystem für ein Fahrzeug
DE102005004397A1 (de) Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE112018005735T5 (de) Anlagenkühlungsvorrichtung
EP1572479A1 (de) Klimaanlage, insbesondere für kraftfahrzeuge
DE2243784B2 (de) Waermepumpen-, heiz- bzw. kuehlanlage
DE10163607A1 (de) Aufbau und Regelung einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102014223079A1 (de) Verfahren zum Kühlen und/oder Heizen von Medien, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, und ein sorptives Wärme- und Kältespeichersystem
DE112018004958T5 (de) Fahrzeugwärmehaushaltssystem
DE19524660C1 (de) Klimatisierungsanordnung für Nutzfahrzeuge, insbesondere Omnibusse
DE2751003A1 (de) Waermepumpensystem mit einer luftquelle und einem drehkolbenkompressor/entspanner mit mehreren schieberventilen
DE4111319A1 (de) Klimaanlage
WO2003064193A1 (de) Klimaanlage mit heizfunktion und verfahren zum betrieb einer klimaanlagen mit heizfunktion
DE2918616A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur optimierung der waermewirtschaft in gebaeuden mit hilfe einer waermepumpe
DE112014002083T5 (de) Wärmepumpensystem
DE4321479A1 (de) Kältemaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP1506886A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von mobilen Wohnräumen, wie Wohnwagen, Booten und dergleichen im Standbetrieb
DE112019003105T5 (de) Kühlkreislaufvorrichtung
DE19536973C2 (de) Klimatisierungsanordnung für Nutzfahrzeuge, insbesondere Omnibusse

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee