DE60310156T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung der Gasdurchlässigkeit in einem Kühlkreislauf - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reduzieren der Gasdurchlässigkeit in einem Kühlkreislauf. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verringern der Durchlässigkeit eines mobilen Kühlkreislaufs zur Klimasteuerung in Fahrzeugen und in Kühlsystemen im Allgemeinen.
• Wie bekannt ist, führen Energietransformationen zu einem Eingriff in die Umgebung, der abhängig von den verwendeten Elementen gefährlich sein kann. Beispielsweise trägt in dem Fall der Fahrzeugklimasteuerung die entsprechende Energietransformation zur globalen Erwärmung auf zwei Arten bei: In einer direkten und in einer indirekten.
• Die direkte Erwärmung tritt bedingt durch die Verteilung des Gases in der Atmosphäre auf, das in dem Klimasteuerungssystem verwendet wird.
• Indirektes Heizen tritt stattdessen auf, weil der Kühlkreislauf, insbesondere der Kompressor der Klimasteuerungsvorrichtung, Leistung von dem Motor des Fahrzeugs aufnimmt, d. h. Kraftstoff verwendet, der wiederum Kohlendioxid erzeugt, das den Treibhauseffekt bedingt.
• Eine der Lösungen, die vorgeschlagen wurden, um den direkten Beitrag zum Treibhauseffekt zu minimieren, ist, die Verwendung von Gasen, die alternativ zu den normalen Gasen sind, die zur Zeit in Kühlkreisläufen verwendet werden.
• Allerdings bedingt die Verwendung dieser alternativen Gase den Nachteil, dass sie Drücke und Temperaturen erreichen, für die die polymeren Materialien, die zur Zeit für die Rohrleitungen der Kühlvorrichtung verwendet werden, ungeeignet sind.
• Die WO 94/10491 offenbart eine Vorrichtung wie sie in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist.
• Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reduzieren der Durchlässigkeit eines Gases, das in einem Kühlkreislauf verwendet wird, aus den Rohrleitungen zu schaffen, durch die es strömt, ungeachtet dessen, welches Gas verwendet wird.
• Für dieses Ziel ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen zum Reduzieren der Gasdurchlässigkeit, das sowohl verwendet werden kann für feste Installationen von Kühlsystemen, Klimasteuersystemen und Klimaanlagensystemen, als auch für dieselben Systeme, die in Fahrzeugen installiert sind.
• Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen zum Reduzieren der Durchlässigkeit in Klimaanlagen, Klimasteuerungen und Kühlsystemen, die hochgradig zuverlässig, verhältnismäßig einfach vorzusehen und in preislicher Hinsicht konkurrenzfähig sind.
• Dieses Ziel und diese und weitere Aufgaben, die nachfolgend besser verständlich werden, werden erreicht durch eine Vorrichtung zum Reduzieren der Durchlässigkeit von Rohrleitungen in Klimasteuerungen, Klimaanlagen und Kühlsystemen, wie in Anspruch 1 definiert ist.
• Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden besser aus der Beschreibung der bevorzugten aber nicht ausschließlichen Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erkennbar, die nur als nicht beschränkendes Beispiel in den begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, worin:
• 1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Konzeptes der Vorrichtung und des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung ist, die auf ein Klimasteuersystem angewendet ist;
• 2 eine schematische Ansicht eines ersten Beispiels einer Ausführungsform des Gasrückgewinnungssystems ist, das gemäß 1 verwendet wurde;
• 3 eine Ansicht eines zweiten Beispiels des Gasrückgewinnungssystems, das in 1 verwendet wird, ist.
• Unter Bezugnahme auf die Figuren umfasst die Vorrichtung zum Reduzieren von Gasdurchlässigkeit in Klimasteuerungen, Klimaanlagen und Kühlsystemen für Fahrzeuge und feste Installationen im Allgemeinen zumindest einen Kompressor 1, der mittels einer Niederdruck-Niedertemperaturröhre 2 mit einem Verdampfer 3 verbunden ist, um ein Gas im Eingang von dem Rohr 2 zu erhalten und dieses in ein Rohr 4 einzuführen, das stromab des Kompressors angeordnet ist, bei einer höheren Temperatur und einem höheren Druck als in dem Rohr 2.
• Das Gas strömt dann von dem Rohr 4 zu einer Gaskühleinheit 5 und wird dann zu dem Verdampfer zurückgeschickt.
• Der größte Gasdurchlass tritt an dem Rohr 4 auf, wo der Druck und die Temperatur höher sind.
• Das erfinderische Konzept, auf dem die vorliegende Erfindung beruht, besteht in dem Vorsehen von Mitteln zum Zurückführen des Gases, das aus dem Rohr 4 heraus dringt bzw. entweicht (permeates from the tube), um solches Gas zum Eingang des Kompressors zurückzuführen.
• Im Wesentlichen besteht die Gasrückführung in dem Befördern des Gases, das durch Permeation aus dem Rohr 4 (oder der Rohr-/Verbindungsschnittstelle) bei einer hohen Temperatur und einem hohen Druck entweicht, zu einem Bereich des Systems, der eine niedrigere Temperatur und einen niedrigeren Druck aufweist.
• In 1 sind die Gasrückführmittel schematisch durch das Bezugszeichen 6 gekennzeichnet.
• Im Detail kann die Rückführung des Gases, das aus dem Rohr 4 entweicht, um es in einem Bereich bei geringerer Temperatur und geringerem Druck wieder einzuführen und somit den Druckgradienten auszunutzen, wie in 2 gezeigt ist, ausgeführt werden durch Einsetzen des Förderrohrs 4 koaxial in das Einlassrohr 2, das sich bei einer niedrigeren Temperatur und einem niedrigeren Druck als das Rohr 4 befindet. Entsprechend befindet sich das Gas, das aus dem Rohr 4 nach außen dringt, in dem Zwischenraum zwischen dem Rohr 4 und dem Rohr 2 und wird deshalb zu dem Kompressor zurückgeführt, wodurch die Menge des Kühlgases reduziert wird, das normalerweise in die äußere Umgebung aus den Rohren dringt.
• Eine zweite Lösung zum Zurückführen des Gases, das aus dem Rohr 4 nach außen dringt, ist in 3 gezeigt, in der das nach außen dringende Gas in eine Ansammlungskammer befördert wird, die an diesem Rohr 4 gebildet ist, und wird dann durch einen Kanal 8 zum Einlass des Kompressors 1 zusammen mit dem normalen Strom des Kühlgases geschickt, das in dem Rohr 2 strömt.
• Deshalb wird auch in diesem Fall das aus dem Rohr 4 herausdringende Gas zurückgewonnen, indem es direkt aus einer Sammelkammer zurückgewonnen wird, die in dem Rohr 4 ausgebildet ist, und indem es zum Auslass des Rohrs 2 geschickt wird. Der Fluss des zurückgewonnenen Gases, der durch den gestrichelten Pfeil 9 angezeigt ist, wird durch die bestehende Druckdifferenz ermöglicht.
• Entsprechend ermöglicht die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung das Herausdringen von Gas aus der Rohrleitung einer Klimasteuerung, einer Klimaanlage und eines Kühlsystems, in dem die Drücke hoch sind, zu reduzieren, indem das herausdringende Gas in einen Bereich des Systems befördert wird, der eine niedrigere Temperatur und einen niedrigeren Druck aufweist.
• Dies ermöglicht, den Beitrag zur direkten Erwärmung der Atmosphäre zu verringern.
• Die somit konzipierte Vorrichtung und das konzipierte Verfahren sind offen für eine Vielzahl von Modifikationen und Variationen, die alle in dem Bereich der anhängenden Ansprüche sind.
• Alle diese Details können außerdem ersetzt werden durch andere technisch äquivalente Elemente.
• Dort wo in jeglichen Ansprüchen technische Merkmale genannt sind gefolgt durch Bezugszeichen, sind diese Bezugszeichen allein zum Zwecke der Verbes serung der Verständlichkeit der Ansprüche enthalten und entsprechend haben solche Bezugszeichen keinen beschränkenden Effekt auf die Interpretation jedes Elementes, das beispielhaft durch solche Bezugszeichen identifiziert ist.

Claims (8)

1. Eine Vorrichtung, um die Rohrleitungspermeabilitat in Klimaregelungsanlagen, Klima- und Kühlanlagen zu reduzieren, mit Mitteln (6) zur Wiedereinbringung von durch Permeation aus wenigstens einer Rohrleitung (4), welche eine erste Temperatur aufweist und unter einem ersten Druck steht, entwichenem Gas, geeignet, um besagtes entwichenes Gas zu einem Bereich von besagter Anlage zu transportieren, welcher eine zweite Temperatur aufweist und unter einem zweiten Druck steht, wobei besagter zweiter Druck geringer als besagter erster Druck ist, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Rohrleitung (4), aus der besagtes Gas durch Permeation entweicht, einem Kompressor (1) nachgeschaltet ist und besagter Bereich, in den wiedererlangtes Gas transportiert wird, sich vorgeschaltet von besagtem Kompressor (1) im Ausgang aus einer Rohrleitung (2), in welcher besagtes Gas besagte zweite Temperatur aufweist und unter besagtem zweiten Druck steht, befindet.
2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Mittel (6) zur Wiedereinbringung von aus besagter Rohrleitung (4), bei besagter ersten Temperatur und unter besagtem ersten Druck, ausgetretenem Gas durch besagte Rohrleitung (4) gebildet werden, welche besagte erste Temperatur aufweist und unter besagtem ersten Druck steht, innerhalb besagter Rohrleitung (2), welche besagte zweite Temperatur aufweist und unter besagtem zweiten Druck steht, mittig angeordnet ist.
3. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Mittel (6) zur Wiedereinbringung von durch Permeation aus besagter Rohrleitung (4), bei besagter ersten und zweiten Temperatur und unter besagtem ersten und zweiten Druck, ausgetretenem Gas eine Akkumulationskammer, welche innerhalb besagter Rohrleitung (4), welche besagte erste Temperatur aufweist und unter besagtem ersten Druck steht, angeordnet ist, und Mittel (8) zum Fördern des in besagter Kammer enthaltenen Gases in Richtung des unter geringem Druck bei besagter zweiten Temperatur und unter besagtem zweiten Druck stehenden Bereiches einschließt, um besagtes Gas und besagtes entwichenes Gas zu besagtem Kompressor (1) zu transportieren.
4. Die Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Rohrleitung (4) bei besagter ersten Temperatur und unter besagtem ersten Druck und besagte Rohrleitung (2) bei besagter zweiten Temperatur und unter besagtem zweiten Druck metallische und/oder polymerische Rohrleitungen sind oder aus einem Verbund der beiden Materialien gemacht sind.
5. Gebrauch einer Vorrichtung nach Anspruch 1 in einer Klimaregelungsanlage.
6. Gebrauch einer Vorrichtung nach Anspruch 1 in einer Klimaanlage.
7. Gebrauch einer Vorrichtung nach Anspruch 1 in einer Kühlanlage.
8. Ein Verfahren zur Reduzierung der Permeation von einem Gas aus einem Rohr (4) einer Klimaregelungs-, Klima- und Kühlanlage, einschließend die Schritte: – Wiedererlangung von aus besagter Rohrleitung (4), welche unter hohem Druck steht und eine hohe Temperatur aufweist, entwichenem Gas; – Fördern von besagtem von besagter Rohrleitung (4), welche unter hohem Druck steht und eine hohe Temperatur aufweist, aufgefangenem Gas zu einem Bereich von besagter Anlage, welcher eine niedrigere Temperatur aufweist und unter geringerem Druck steht; – Zurückführung des zu besagtem Bereich von besagter Anlage, welcher eine niedrigere Temperatur aufweist und unter einem geringeren Druck steht als die Rohrleitung (4), aus welchem besagtes Gas ausgetreten ist, ausgetretenen Gases in den Kreislauf; dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Rohr (2), aus welchem besagtes Gas austritt, mit einem Kompressor (1) verbunden ist und besagter Bereich, in welchen besagtes zurückerlangtes Gas befördert wird, sich vorgeschaltet von besagtem Kompressor im Ausgang aus einem Rohr (2), in dem besagtes Gas besagte niedrigere Temperatur aufweist und unter besagtem geringeren Druck steht, befindet.