DE69927573T2

DE69927573T2 - Air conditioning for motor vehicles

Info

Publication number: DE69927573T2
Application number: DE69927573T
Authority: DE
Inventors: Dennis W. O'donnell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: DE69927573D1

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die vorliegende Erfindung, wie durch die Eigenschaften des Oberbegriffs von Anspruch 1 definiert und aus US-A-5519301 bekannt, bezieht sich im Allgemeinen auf eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, das von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, und insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine umweltfreundliche Klimaanlage für den Gebrauch in einem solchen Kraftfahrzeug.The present invention as characterized by the features of the preamble as defined in claim 1 and known from US-A-5519301 Generally, an air conditioner for a vehicle that is powered by one Internal combustion engine is driven, and in particular relates this invention to an environmentally friendly air conditioner for use in such a motor vehicle.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Es sind Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge bekannt, die Kühlfluids enthalten, die im Allgemeinen Halogenverbindungen wie FREON sind, das in der Industrie als R-12 bekannt ist. Man glaubt, dass diese Verbindungen, wenn sie in die Erdatmosphäre freigesetzt werden, in die Stratosphäre gelangen, wo sie eine katalytische Spaltung des Ozons bewirken und dadurch Umweltschäden verursachen, dass sie die Menge an ultravioletter Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht, erhöhen. Aus diesem Grund wurden R-12 sowie einige andere Kühlfluids auf Halogen-Basis verboten.It are air conditioners for Motor vehicles known, the cooling fluids which are generally halogen compounds like FREON, which is known in the industry as R-12. It is believed that these compounds, when in the earth's atmosphere be released into the stratosphere, where they have a catalytic Causing cleavage of the ozone and thereby causing environmental damage, that they are the amount of ultraviolet radiation that reaches the Earth's surface, increase. For this reason, R-12 as well as some other cooling fluids halogen-based banned.

Klimaanlagen nach dem Stand der Technik für Kraftfahrzeuge sind im Allgemeinen vom Typ des offenen Antriebs. Die Triebkraft für den Kompressor wird über eine Welle zugeführt, die durch die Druck-Umgrenzung reicht, die das Kühlfluid enthält. Die Wellendichtungen können Lecks bekommen, die das Kühlfluid in die Atmosphäre entweichen lassen, und die Wellendichtungen verursachen zusätzlichen Stromverlust aufgrund von Reibung.air conditioning according to the state of the art for Motor vehicles are generally of the open-drive type. The driving force for the compressor is over fed a wave, which extends through the pressure boundary containing the cooling fluid. The Shaft seals can Get leaks that are the cooling fluid into the atmosphere let escape, and the shaft seals cause additional power loss due to friction.

Diese Anlagen nach dem Stand der Technik werden im Allgemeinen mit variablen Geschwindigkeiten betrieben, die von der Geschwindigkeit des Motors des Kraftfahrzeugs abhängen. Die Notwendigkeit, dass die Klimaanlage unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der sie betrieben wird, eine ausreichende Kühlung zur Verfügung stellt, macht Aspekte in der Gestaltung unabdingbar, die beträchtlichen Stromverlust verursachen.These Prior art systems are generally provided with variable Speeds operated by the speed of the engine depend the motor vehicle. The need for the air conditioning, regardless of the speed, with which it is operated, provides sufficient cooling, makes aspects in the design indispensable, the considerable Cause power loss.

Anlagen nach dem Stand der Technik benötigen eine elektromechanische Vorrichtung, um alternativ die Welle des Kompressors mit einer Scheibe zu verbinden, die vom Motor des Fahrzeugs angetrieben wird, oder die Welle des Kompressors von der Scheibe zu entkoppeln. Diese elektromechanische Vorrichtung ist üblicherweise ein Elektromagnet, der eine Kupplung zur Verbindung bringt, die den Antriebsriemen mit dem Kompressor verbindet. Der Elektromagnet zieht eine beträchtliche Menge an elektrischer Spannung, wann immer die Klimaanlage in Betrieb ist, und verursacht zusätzlichen Stromverlust.Attachments Need the state of the art an electromechanical device to alternatively the shaft of Compressor with a disc to connect to the engine of the vehicle is driven, or the shaft of the compressor from the disc to decouple. This electromechanical device is conventional an electromagnet that connects a clutch, the connects the drive belt with the compressor. The electromagnet draws a considerable Amount of electrical voltage whenever the air conditioner is in operation is, and causes additional Power loss.

Diese Systeme nach dem Stand der Technik verursachen selbst dann einen Stromverlust, wenn die Klimaanlage wegen des Riemenantriebs zum Kompressor nicht in Betrieb ist.These Prior art systems cause one, even then Power loss when the air conditioner due to the belt drive to the compressor not in operation.

Zudem übertragen Systeme nach dem Stand der Technik eine variable Belastung auf den Motor des Fahrzeugs. In dem Maß, wie sich die Klimaanlage an- und ausschaltet, variiert die Belastung, die auf den Motor übertragen wird. Dies verursacht ein Sicherheitsrisiko, weil das An- und Ausschalten unerwartet auftritt, und falls sich das Fahrzeug in großer Nähe zu anderen Fahrzeugen befindet, muss der Bedienende des Fahrzeugs schnell auf Veränderungen in Strombedarf der Klimaanlage reagieren.In addition, transfer Prior art systems place a variable load on the Engine of the vehicle. To the degree how the air conditioning turns on and off, the load varies which transferred to the engine becomes. This causes a security risk because turning on and off occurs unexpectedly, and if the vehicle is in close proximity to others Vehicles located, the operator of the vehicle must quickly Changes in Electricity demand of the air conditioning react.

Ein früherer Ansatz, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, entfernt den offenen Antrieb und die Wellendichtung der Anlagen, wie oben dargestellt. Diese Anlage benutzt einen Gleichstrom-Motor, der sich innerhalb der Druck-Ummantelung befindet. Der Gleichstrom-Motor wird über das elektrische Gleichstrom-System des Wagens angetrieben. Ein solcher Ansatz hat den Nachteil, dass die Bürsten des Gleichstrom-Motors verschleißen können, Wartung benötigen und daher weitere Freisetzung von Kühlfluid in die Atmosphäre verursachen.One earlier Approach, air conditioning for a vehicle available to put away the open drive and the shaft seal the plants as shown above. This system uses a DC motor, located inside the pressure jacket located. The DC motor is powered by the electric DC system of the car driven. Such an approach has the disadvantage that the brushes of DC motor wear out can, Need maintenance and therefore cause further release of cooling fluid into the atmosphere.

Es sind zusätzliche Hintergrundsinformationen aus der Technik von Fenster-Klimaanlagen für Gebäude vorhanden. Diese besitzen elektrische Wechselstrom-Motoren innerhalb einer Druck-Ummantelung und benötigen keine Wellendichtung. Der Strom für den elektrischen Motor wird von der Verkabelung des Gebäudes, in dem die Klimaanlage installiert ist, bezogen. Dieser Strom wird über Leitwege, die die Druck-Ummantelung durchdringen und ihr gegenüber isoliert sind, in die Druck-Ummantelung eingespeist. Die Einheit ist über hartgelötete Dichtungen komplett vor der Atmosphäre abgedichtet, so dass ein Verlust des Kühlfluids nicht auftritt.It are additional Background information from the technology of window air conditioners available for buildings. These have AC electric motors within a pressure jacket and need no shaft seal. The electricity for the electric motor is from the wiring of the building, in which the air conditioning is installed, related. This stream is via routes that the pressure jacket penetrate and opposite her are isolated, fed into the pressure jacket. The unit is over brazed Seals completely sealed from the atmosphere, so that one Loss of cooling fluid does not occur.

Informationen bzgl. der Eigenschaften einiger zurzeit erhältlicher Kühlfluids werden in den folgenden Veröffentlichungen von DuPont Chemicals Inc. vorgestellt:
Safety of SUVA^® Refrigerants (AS-1) (Sicherheit von SUVA^® Kühlfluids (AS-1))
DuPont SUVA^® HP Refrigerants (P-HP) (DuPont SUVA^® HP Kühlfluids (P-HP))Information on the properties of some currently available cooling fluids is presented in the following publications by DuPont Chemicals Inc.:
Safety of SUVA ^® Refrigerants (AS-1) (Safety of SUVA ^® Cooling Fluids (AS-1))
DuPont ^® SUVA HP Refrigerants (P-HP) (DuPont ^® SUVA HP cooling fluid (P-HP))

Übersicht über die ErfindungOverview of the invention

In einem Aspekt gemäß den Eigenschaften aus Anspruch 1 stellt die Erfindung eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung, das einen Verbrennungsmotor besitzt. Die erfundene Anlage besitzt eine geschlossene Fluidaufnahme-Ummantelung, die einen Innenraum für einen Kompressor, einen Fluidkanal für eine warme Seite eines Wärmetauschers zur Kühlung des gesamten Systems, einen Innenraum für ein Expansionsventil, einen Innenraum für eine kalte Seite eines Wärmetauschers, der das Kraftfahrzeug kühlt, und einen Abschnitt, der einen Innenraum für einen Elektromotor zur Verfügung stellt, besitzt. Die Anlage beinhaltet den Elektromotor, der ein Wechselstrom-Motor ist, der mindestens einen beweglichen Abschnitt besitzt sowie mindestens eine elektrische Wicklung. Die Anlage beinhaltet einen stationären Abschnitt eines Kompressors, der entweder als ein Abschnitt der Fluidaufnahme-Ummantelung ausgebildet sein kann oder in der Fluidaufnahme-Ummantelung enthalten sein kann. Der Kompressor besitzt einen beweglichen Anteil, der vom beweglichen Anteil des Elektromotors angetrieben wird. Die beweglichen und stationären Anteile des Kompressors wirken zusammen, um ein Kühlfluid innerhalb der Aufnahme-Ummantelung zu pumpen oder zu verdichten. Mindestens zwei elektrische Leitwege übertragen elektrische Spannung durch die Aufnahme-Ummantelung auf die Wicklung oder die Wicklungen des Elektromotors. Strom für den Motor wird durch einen Wechselrichter zur Verfügung gestellt, der elektrischen Strom aus der Batterie und/oder dem Generator des Kraftfahrzeugs empfängt. Ein elektrischer Schalter zur Steuerung der Spannung, die auf den Elektromotor übertragen wird, ist vorhanden. Dieser Schalter wird über eine Temperatursteuerungseinrichtung und/oder den Bedienenden des Kraftfahrzeugs gesteuert. Die warme Seite des Wärmetauschers, der das komplette System kühlt, wird über eine Vorrichtung außerhalb der Aufnahme-Ummantelung gekühlt. Gleichermaßen ist eine Vorrichtung außerhalb der Aufnahme-Ummantelung vorhanden, um Wärme aus dem Inneren des Kraftfahrzeugs auf die kalte Seite des Wärmetauschers zu übertragen, der das Innere des Kraftfahr zeugs kühlt. Eine Füllung mit Kühlfluid befindet sich im Inneren der Aufnahme-Ummantelung.In one aspect according to the features of claim 1, the invention provides an air conditioning system for a motor vehicle having an internal combustion engine. The invented plant has a closed fluid intake Ummante a housing for a compressor, a fluid channel for a warm side of a heat exchanger for cooling the entire system, an interior for an expansion valve, a cold side interior of a heat exchanger that cools the motor vehicle, and a portion having an interior space for an electric motor provides owns. The system includes the electric motor, which is an AC motor having at least one movable section and at least one electrical winding. The plant includes a stationary section of a compressor, which may either be formed as a portion of the fluid containment shroud or may be contained in the fluid containment shroud. The compressor has a movable portion which is driven by the movable portion of the electric motor. The movable and stationary portions of the compressor cooperate to pump or compress a cooling fluid within the containment shroud. At least two electrical routes transmit electrical voltage through the receptacle shell to the winding or windings of the electric motor. Power for the motor is provided by an inverter which receives electrical power from the battery and / or the generator of the motor vehicle. An electrical switch for controlling the voltage transmitted to the electric motor is provided. This switch is controlled by a temperature control device and / or the operator of the motor vehicle. The warm side of the heat exchanger, which cools the entire system, is cooled by a device outside the containment shell. Similarly, a device outside of the receiving jacket is provided to transfer heat from the interior of the motor vehicle to the cold side of the heat exchanger, which cools the interior of the motor ve hicle. A filling with cooling fluid is located inside the receiving jacket.

Ziele der ErfindungGoals of invention

Eines der vorrangigen Ziele der vorliegenden Erfindung ist deshalb, eine umweltfreundliche Klimaanlage für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen.One The primary objectives of the present invention is therefore, a eco-friendly air conditioning for Motor vehicles available to deliver.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine umweltfreundliche Klimaanlage für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die den offenen Antrieb der Klimaanlagen nach dem Stand der Technik für Fahrzeuge entfernt und dadurch die Wellendichtungen entfernt, die erlauben, dass Kühlfluid in die Atmosphäre gelangt.One Another object of the present invention is to provide an environmentally friendly Air conditioning for Motor vehicles available to put the open drive of air conditioners on the state the technology for Removed vehicles and thereby removes the shaft seals, the allow that cooling fluid into the atmosphere arrives.

Ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine umweltfreundliche Klimaanlage für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die die Reibung entfernt, die durch die Wellendichtungen und den Antriebsriemen zur Welle verursacht wird.One additional The aim of the present invention is to provide an environmentally friendly air conditioning system for motor vehicles to disposal To put that removes the friction caused by the shaft seals and causing the drive belt to the shaft.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klimaanlage für Fahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die mit einer Geschwindigkeit betrieben wird, die optimal für die Klimaanlage ist, anstelle einer Geschwindigkeit, die vom Motor des Fahrzeugs vorgegeben wird.One Another object of the present invention is to provide an air conditioner for vehicles available too which operates at a speed that is optimal for the Air conditioning is, instead of a speed, that of the engine of the Vehicle is specified.

Ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die keine elektromechanische Vorrichtung benötigt, um alternativ die Welle des Kompressors mit einer Scheibe zu verbinden, die über den Motor des Fahrzeugs angetrieben wird, oder die Welle des Kompressors von der Scheibe zu entkoppeln.One additional The aim of the present invention is an air conditioning system for motor vehicles to disposal to provide that does not require electromechanical device to alternatively to connect the shaft of the compressor with a disk, the above the engine of the vehicle is driven, or the shaft of the compressor to decouple from the disc.

Noch ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die keine unerwarteten Veränderungen im Strombedarf verursacht, da diese ein Fahrrisiko verursachen, wenn des Fahrzeug in großer Nähe zu anderen Fahrzeugen bedient wird.Yet an additional The aim of the present invention is to provide an air conditioning system for motor vehicles disposal that does not cause unexpected changes in power demand, as these cause a driving hazard when the vehicle is in close proximity to others Operated vehicles.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die einen Wechselstrom-Induktionsmotor ohne Bürsten innerhalb der Druck-Ummantelung des Klimaanlage besitzt, so dass ein Austauschen der Bürsten nicht nötig ist.Yet Another object of the present invention is to provide an air conditioner for motor vehicles disposal To put an AC induction motor without brushes inside the pressure jacket of the air conditioner possesses, allowing a replacement the brushes not necessary is.

Zusätzlich zu den verschiedenen Zielen und Vorteilen der vorliegenden Erfindung, die oben im Allgemeinen beschrieben wurden, gibt es verschiedenen andere Ziele und Vorteile der Erfindung, die denjenigen Personen, die Kenner der Technik von Klimaanlagen sind, aus der folgenden, detaillierteren Beschreibung dieser Erfindung einsichtiger werden, insbesondere, wenn eine derartige detaillierte Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen und mit den angehängten Ansprüchen unternommen wird.In addition to the various objects and advantages of the present invention, which are generally described above, there are different ones other objects and advantages of the invention, which are those persons the connoisseurs of the technology of air conditioners are, from the following, more detailed description of this invention, in particular, when such a detailed description is related with the attached Drawings and with the attached claims is undertaken.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings

1 stellt schematisch die Motor-Kompressor-Einheit mit ihrer Fluidaufnahme-Ummantelung dar; 1 schematically illustrates the engine-compressor unit with its fluid intake sheath;

2 stellt den Fluid-Strömungskreislauf des kompletten Systems mit dem Kompressor, der warmen Wicklung, des Expansionsventils und der kalten Wicklung dar; und 2 represents the fluid flow circuit of the complete system with the compressor, the warm coil, the expansion valve and the cold coil; and

3 stellt den Schaltkreis mit dem Wechsler und der Batterie, dem Wechselrichter, dem Motor, dem Start-Kondensator und verschiedenen Schaltern dar. 3 represents the circuit with the changer and the battery, the inverter, the motor, the starting capacitor and various switches.

Kurzbeschreibung der momentan bevorzugten und verschiedenen alternativen Ausführungsformen der ErfindungSummary the presently preferred and various alternative embodiments the invention

Vor dem Fortschreiten zu der viel ausführlicheren Beschreibung der vorliegenden Erfindungen ist zu bemerken, dass identische Bauteile, die identische Funktionen haben, bei allen Ansichten, die in den Zeichnungen dargestellt werden, mit identischen Bezugszeichen belegt wurden, um die Erfindung klar und verständlich zu machen.In front the progression to the much more detailed description of It should be noted that identical components, which have identical functions, in all views, in the Drawings are shown, occupied by identical reference numerals were made to make the invention clear and understandable.

Nun wird auf 1 Bezug genommen, die die momentan bevorzugte Ausführungsform der Motor-Kompressor-Einheit darstellt und im Allgemeinen mit 10 bezeichnet wird. Diese Motor-Kompressor-Einheit 10 besitzt eine Fluidaufnahme-Ummantelung 12, die einen Innenraum 13 einschließt, der mit einem Kühlfluid gefüllt ist. Die Ummantelung 12 besitzt einen Abschnitt 15 für einen Kompressor und einen Abschnitt 17 für einen Motor. Ein Elektromotor 14 befindet sich innerhalb von Abschnitt 17. Der Motor 14 besitzt einen beweglichen Abschnitt 16 und mindestens eine elektrische Wicklung 18.Now it will open 1 Reference is made, which represents the currently preferred embodiment of the motor-compressor unit, and in general with 10 referred to as. This engine-compressor unit 10 has a fluid receiving jacket 12 that have an interior 13 which is filled with a cooling fluid. The jacket 12 owns a section 15 for a compressor and a section 17 for a motor. An electric motor 14 is within section 17 , The motor 14 has a movable section 16 and at least one electrical winding 18 ,

Ein stationärer Abschnitt 20 des Kompressors ist innerhalb des Ummantelungs-Abschnitts 15 gezeigt, wobei der stationäre Abschnitt 20 des Kompressors einen Innen raum 21 einschließt. Ebenfalls ist ein beweglicher Abschnitt 22 des Kompressors gezeigt. In dieser Abbildung ist der bewegliche Abschnitt 22 ein Kolben, der einen Kolbenbolzen 48 und eine Kolbenstange 46 besitzt. Die Kolbenstange 46 wird über die Kurbel 44 bewegt, die durch die Kupplung 42 vom beweglichen Abschnitt 16 des Motors angetrieben wird. Ein Lager 58 kann die Kupplung 44 stützen.A stationary section 20 the compressor is inside the shroud section 15 shown, with the stationary section 20 the compressor an interior space 21 includes. Also is a moving section 22 shown the compressor. In this picture is the moving section 22 a piston that has a piston pin 48 and a piston rod 46 has. The piston rod 46 is over the crank 44 moves through the clutch 42 from the moving section 16 the motor is driven. A warehouse 58 can the clutch 44 support.

Elektrischer Strom wird durch die Fluidaufnahme-Ummantelung 12 über die elektrischen Leitwege 32, 34 und 36, die von einer solchen Aufnahme-Ummantelung 12 durch die Isolationsmuffen 33, 35 und 37 isoliert sind, geleitet. Diese Muffen sind hermetisch vor der Ummantelung 12 sowie den Leitwegen 32, 34 bzw. 36 abgedichtet, um einen Verlust des Kühlfluids aus dem Innenraum 13 zu verhindern. Ein zusätzlicher elektrischer Leitweg kann über die Anschlüsse 38 und 40 zur Verfügung gestellt werden, die elektrisch mit der Außen- bzw. der Innenseite der Fluidaufnahme-Ummantelung 12 verbunden sind. Für diesen Fall besteht die Fluidaufnahme-Ummantelung 12 aus einem elektrisch leitenden Material. Bevorzugterweise ist der Anschluss 38 mit einem Boden 41 eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) verbunden, an dem diese Einheit befestigt ist.Electric current is passed through the fluid intake jacket 12 over the electrical routes 32 . 34 and 36 that of such a receiving sheath 12 through the insulation sleeves 33 . 35 and 37 are isolated, conducted. These sleeves are hermetic in front of the jacket 12 as well as the routes 32 . 34 respectively. 36 sealed to prevent loss of cooling fluid from the interior 13 to prevent. An additional electrical route can be via the ports 38 and 40 provided electrically with the outer and the inside of the fluid receiving sheath 12 are connected. In this case, there is the fluid intake jacket 12 made of an electrically conductive material. Preferably, the connection is 38 with a floor 41 a motor vehicle (not shown) to which this unit is attached.

Ein Eingangs-Strömungsweg 28 steht mit dem Innenraum 13 der Motor-Kompressor-Baugruppe 10 in Verbindung. Wenn sich der Kolben 22 bewegt, um das Volumen des Innenraumes 21 zu vergrößern, bewirkt das, dass das Kühlfluid von Innenraum 13 über einen Durchlass 27 in den Innenraum 21 fließt, und es bewirkt auch, dass das Fluid über den Eingangs-Strömungsweg 28 in den Innenraum 13 gezogen wird.An inlet flow path 28 stands with the interior 13 the engine-compressor assembly 10 in connection. When the piston 22 moves to the volume of the interior 21 To increase, this causes the cooling fluid from the interior 13 over a passage 27 in the interior 21 flows, and it also causes the fluid through the input flow path 28 in the interior 13 is pulled.

Wenn sich der Kolben 22 bewegt, um das Volumen des Innenraumes 21 zu verkleinern, fließt Fluid aus dem Innenraum 21 durch die Öffnung 23 in den Strömungsweg 24. Während dieses Teils des Kreislaufs wird ein Rückfluss aus Innenraum 21 in Innenraum 13 durch den beweglichen Abschnitt 29 des Ventils verhindert, das sich bewegt, um gegen die Öffnung 27 abzudichten. (Einheiten zur Steuerung der Bewegung des beweglichen Abschnitts 29 des Ventils sind nicht gezeigt.) Der Eingangs-Strömungsweg 28 besitzt eine äußere Befestigungseinheit 30 zum Anbringen eines externen Fluid-Strömungswegs. Die äußere Befestigungseinheit 30 kann eine Fassung sein, in die eine Röhre (nicht gezeigt), der sich außerhalb der Baugruppe 10 befindet, gelötet sein kann.When the piston 22 moves to the volume of the interior 21 To shrink, fluid flows from the interior 21 through the opening 23 in the flow path 24 , During this part of the cycle there will be a return from the interior 21 in interior 13 through the moving section 29 prevents the valve from moving to the opening 27 seal. (Units for controlling the movement of the movable section 29 of the valve are not shown.) The inlet flow path 28 has an outer fixing unit 30 for attaching an external fluid flow path. The outer fastening unit 30 may be a socket into which a tube (not shown) extending outside the assembly 10 can be soldered.

Wenn sich der Kolben 22 bewegt, um das Volumen des Innenraumes 21 zu vergrößern, wir ein Rückfluss aus dem Strömungsweg 24 in den Innenraum 21 über den beweglichen Abschnitt 25 des Ventils verhindert, das die Öffnung 23 abdichtet. (Einheiten zur Steuerung der Bewegung des beweglichen Abschnitts 25 sind nicht gezeigt.) Der Ausgangs-Strömungsweg 24 besitzt eine äußere Befestigungseinheit 26 zum Anbringen eines externen Fluid-Strömungswegs. Die äußere Befestigungseinheit 26 kann eine Fassung sein, in die eine Röhre (nicht gezeigt), die sich außerhalb der Baugruppe 10 befindet, gelötet sein kann.When the piston 22 moves to the volume of the interior 21 To enlarge, we return from the flow path 24 in the interior 21 over the moving section 25 the valve prevents the opening 23 seals. (Units for controlling the movement of the movable section 25 are not shown.) The exit flowpath 24 has an outer fixing unit 26 for attaching an external fluid flow path. The outer fastening unit 26 may be a socket into which a tube (not shown) extending outside the assembly 10 can be soldered.

Eine zusätzliche äußere Verbindung 31 kann zur Verfügung gestellt werden, um das System mit Kühlfluid zu füllen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass anfangs die äußere Verbindung 31 als Teil einer Röhre aus einem biegsamen Metall wie Kupfer gebildet ist. Wenn das System, das die Motor-Kompressor-Einheit 10 beinhaltet, mit einem Kühlfluid gefüllt wurde und fertig zum Abdichten ist, kann die äußere Verbindung 31 abgeklemmt werden und mit flüssigem Metall hermetisch abgedichtet werden. Wenn beispielsweise die Verbindung 31 aus Kupfer besteht, kann eine Lötmischung an dem Ende, das abgeklemmt wurde, angebracht werden.An additional external connection 31 can be provided to fill the system with cooling fluid. This can be achieved by initially making the outer connection 31 formed as part of a tube made of a flexible metal such as copper. If the system that the engine-compressor unit 10 contains, has been filled with a cooling fluid and is ready for sealing, the external connection 31 be clamped and hermetically sealed with liquid metal. For example, if the connection 31 made of copper, a soldering compound can be attached to the end which has been clamped.

Eine Befestigungsklammer 50 steht zur Verfügung, um die erfundene Motor-Kompressor-Einheit 10 in einem Fahrzeug (nicht gezeigt) zu befestigen, in dem sich die Motor-Einheit 10 befindet. Die Befestigungsklammer 50 kann Befestigungsöffnungen 52 und 54 aufweisen und kann eine elastomere Kontaktfläche 56 besitzen.A crab 50 is available to the invented engine-compressor unit 10 in a vehicle (not shown) to attach, in which the engine unit 10 located. The crab 50 can attachment holes 52 and 54 and may have an elastomeric contact surface 56 have.

2 zeigt ein Diagramm des Fluidkreislaufs des Systems. Die Motor-Kompressor-Einheit 10 besitzt einen Ausgangs-Strömungsweg 24 und eine äußere Befestigungseinheit 26 zum Anbringen von Strömungsweg 73, der einen Vibrationsdämpfer 62 aufweisen kann. Der Strömungsweg 73 ist mit einem Warm-Wärmetauscher verbunden, der im Allgemeinen mit 69 bezeichnet wird und ein warme Spule 68 besitzt, die sich oberhalb der Heizung des Fahrzeugs (nicht gezeigt) befinden kann, in dem das System befestigt ist. Das Kühlgebläse 70 der Heizung des Fahrzeugs, in dem sich das System befindet, stellt einen Luftstrom zur Verfügung, der über Spule 68 bläst. 2 shows a diagram of the fluid circuit run the system. The engine-compressor unit 10 has an outlet flow path 24 and an outer attachment unit 26 for attaching flow path 73 that a vibration damper 62 can have. The flow path 73 is connected to a hot-heat exchanger, which in general with 69 is called and a warm coil 68 which may be located above the heater of the vehicle (not shown) in which the system is mounted. The cooling fan 70 The heater of the vehicle in which the system is located provides an air flow which is provided via coil 68 blows.

Nachdem Hitze aus dem Kühlfluid, das sich in Spule 68 befindet, entfernt wurde, fließt es durch den Strömungsweg 77, der das Expansionsventil 66 beinhaltet. Es gelangt dann in den Kalt-Wärmeaustauscher, der im Allgemeinen mit 65 bezeichnet wird und die Spule 64 beinhaltet, die in thermischer Verbindung mit dem Raum steht, der gekühlt werden soll. Das Gebläse 72 bewirkt, dass ein Luftstrom über Spule 64 bläst, um die Luft zu kühlen. Aus Spule 64 fließt die Luft durch den Strömungsweg 61, der den Vibrationsdämpfer 60 beinhalten kann, zur äußeren Befestigungseinheit 30 von Strömungsweg 28, durch den das Fluid zur Motor-Kompressor-Einheit 10 zurückkehrt.After heat from the cooling fluid, which is in coil 68 is removed, it flows through the flow path 77 , the expansion valve 66 includes. It then passes into the cold heat exchanger, which in general with 65 is called and the coil 64 which is in thermal communication with the room to be cooled. The fan 72 causes an airflow over coil 64 blows to cool the air. From spool 64 the air flows through the flow path 61 that the vibration damper 60 may include, to the outer fastening unit 30 from flow path 28 through which the fluid to the engine-compressor unit 10 returns.

3 zeigt ein Diagramm der elektrischen Abschnitte der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Stromquelle 80 des Fahrzeugs (nicht gezeigt) besitzt einen negativen Anschluss 82, der mit dem Fahrzeugboden 84 verbunden ist. Diese Einheit, die hier als Generator bezeichnet wird, kann einen Wechsler mit einem eingebauten Gleichrichter gemäß dem momentanen Stand der Technik sein. Er weist einen positiven Anschluss 86 auf. Eine Energie-Speichereinheit 90, die eine Batterie sein kann, besitzt einen negativen Anschluss 92, der mit dem Fahrzeugboden 94 verbunden ist. Es wurde herausgefunden, dass die elektrische Stromquelle 80 und die Batterie 90 beide Standardeinheiten sein können, wie sie in zeitgemäßen Automobilen vorzufinden sind. Es wurde herausgefunden, dass aufgrund der hohen Effizienz eines elektrisch betriebenen Kompressors bestehende Automobil-Generatoren mit Maximalausgängen von 80 bis 160 Ampere bei 12 Volt ausreichen, um eine hervorragende Kühlkraft für ein Automobil zur Verfügung zu stellen. 3 shows a diagram of the electrical sections of the present invention. The electrical power source 80 of the vehicle (not shown) has a negative terminal 82 that with the vehicle floor 84 connected is. This unit, referred to herein as a generator, may be a changer with a built-in rectifier according to the current state of the art. He has a positive connection 86 on. An energy storage unit 90 , which can be a battery, has a negative connection 92 that with the vehicle floor 94 connected is. It was found that the electric power source 80 and the battery 90 can be both standard units, as they are found in contemporary automobiles. It has been found that due to the high efficiency of an electrically driven compressor existing automobile generators with maximum outputs of 80-160 amps at 12 volts are sufficient to provide excellent cooling power for an automobile.

Die Energie-Speichereinheit 90 besitzt einen positiven Anschluss 96, der mit dem positiven Anschluss 86 der elektrischen Stromquelle 80 verbunden ist. Die entsprechenden positiven Anschlüsse 86 und 96 dieser Einheiten sind durch einen elektrischen Hauptschalter 100 mit einem Relais 102 verbunden, das im Einklang mit einer Spannung durch Spule 104 offen oder geschlossen ist. Diese Spannung wird über den Schalter 108 gesteuert, der entweder direkt über den Bedienenden des Kraftfahrzeugs oder über ein Signal eines oder mehrerer Sensoren einer Temperaturkontrolle oder einer Klimaanlage bedient werden kann. Das Relais 102 beinhaltet einer Stromschalter 106, der es verhindert oder ermöglicht, das Strom zum Wechselrichter 120 fließt, der einen positiven Eingangsanschluss 126 besitzt sowie einen negativen Anschluss 122, der mit dem Fahrzeugboden 124 verbunden ist. Der Schalter 106 sollte normalerweise geöffnet sein, um zu verhindern, dass Strom zum Wechselrichter 120 fließt, und geschlossen, um nur dann zu ermöglichen, dass Strom fließt, wenn die Spule 104 energetisiert ist. Der Schalter 108, der ermöglicht, dass Strom zur Spule 104 fließt, kann der Schalter in einem vorhandenen, über eine Welle angetriebenen Wechselstrom-System sein, der die Spannung auf die Kupplung des Elektromagneten überträgt, der es ermöglicht, dass die Kraft der Welle auf den Kompressor übertragen wird.The energy storage unit 90 has a positive connection 96 that with the positive connection 86 the electrical power source 80 connected is. The corresponding positive connections 86 and 96 These units are powered by a main electrical switch 100 with a relay 102 connected in accordance with a voltage through coil 104 open or closed. This voltage is via the switch 108 controlled, which can be operated either directly via the operator of the motor vehicle or via a signal from one or more sensors of a temperature control or air conditioning. The relay 102 includes a power switch 106 that prevents or allows the power to the inverter 120 flows, which has a positive input terminal 126 owns as well as a negative connection 122 that with the vehicle floor 124 connected is. The desk 106 should normally be open to prevent power to the inverter 120 flows, and closed, only to allow current to flow when the coil 104 is energized. The desk 108 that allows electricity to the coil 104 The switch may be in an existing shaft driven AC system which transfers the voltage to the clutch of the solenoid which allows the power of the shaft to be transferred to the compressor.

Es ist zu bemerken, dass, falls das Fahrzeug ein elektrisches System besitzt, in dem der positive Anschluss der Batterie und die positiven Anschlüsse des Wechslers geerdet sind, wobei Strom von den negativen Anschlüssen gezogen wird, positiv und negativ in der obigen Erläuterung vertauscht wären. Außerdem können für beide Fälle die Verbindungen 84, 94 und 124 mit dem Boden durch einen elektrischen Rückleiter zur elektrischen Stromquelle 80 und der Energie-Speichereinheit 90 ersetzt werden.It should be noted that if the vehicle has an electrical system in which the positive terminal of the battery and the positive terminals of the changer are grounded with current drawn from the negative terminals, positive and negative would be reversed in the above explanation. In addition, for both cases, the compounds 84 . 94 and 124 with the ground through an electrical return conductor to the electrical power source 80 and the energy storage unit 90 be replaced.

Der Wechsler produziert Strom in einer Wechselspannung über die Anschlüsse 130 und 132. Ein Teil dieses Stroms wird für einen Erhitzer mit Kurbelgehäuse 134 benutzt, der über einen thermisch aktivierbaren Schalter 136 gesteuert wird, so dass, wenn elektrischer Strom durch die Anschlüsse 130 und 132 auf das System übertragen wird und das Kurbelgehäuse zu kalt ist, das Kurbelgehäuse solange erwärmt wird, bis es warm genug für den Betrieb ist. Der Schalter 136 öffnet sich dann, um zu verhindern, dass weiterer Strom durch den Erhitzer mit Kurbelgehäuse 134 abgezogen wird.The changer produces power in an AC voltage across the terminals 130 and 132 , Part of this stream is for a crankcase heater 134 used, which has a thermally activated switch 136 is controlled so that when electrical current through the terminals 130 and 132 is transferred to the system and the crankcase is too cold, the crankcase is heated until it is warm enough for operation. The desk 136 then opens to prevent further flow through the crankcase heater 134 is deducted.

Wechselstrom für den Motor 14 wird über die thermisch aktivierbaren Schalter 138 und 140 zur Verfügung gestellt. Der Schalter 138 ist ein Niedrigtemperatur-Ausschalter und der Schalter 140 ein Hochtemperatur-Ausschalter. Der Schalter 138 verhindert, dass Strom auf den Motor 14 übertragen wird, wenn die Temperatur des Kurbelgehäuses, die an der Außenseite der Ummantelung 12 gemessen werden kann, zu kalt für den Betrieb ist. Der Schalter 138 kann dieselbe thermische Steuerung aufweisen wie der Schalter 136, so dass einer und nur einer von ihnen zu einer beliebigen Zeit geschlossen ist. Der Schalter 140 befindet sich vorzugsweise in den Motorwicklungen und öffnet sich auf hohe Temperatur hin, um die Wicklungen des Motors 14 davor zu bewahren, dass sie im Fall einer Überlastung ausbrennen.AC for the engine 14 is via the thermally activated switch 138 and 140 made available. The desk 138 is a low temperature switch and the switch 140 a high temperature circuit breaker. The desk 138 prevents current on the motor 14 is transmitted when the temperature of the crankcase, which is on the outside of the casing 12 can be measured, too cold for operation. The desk 138 may have the same thermal control as the switch 136 so that one and only one of them is closed at any one time. The desk 140 is preferably located in the motor windings and opens at high temperature to the windings of the motor 14 to prevent burnouts in the event of overloading.

Der Motor 14 kann ein Kondensator-Anlass-Motor sein, der einen Laufanschluss 152, einen Startanschluss 154 und einen gemeinsamen Anschluss 158 aufweist. In diesem Fall verbindet ein Kondensator 156 die Lauf- und Startanschlüsse. Ein solcher Kondensator 156 kann sich außerhalb der Fluidaufnahme-Ummantelung 12 befinden, der Motor 14 hingegen befindet sich darin. Strom wird über die Ummantelung 12 durch mindestens zwei elektrische Leitwege eingeleitet, die 32, 34 oder 36 sein können, oder kann für einen Weg den Weg von Anschluss 38 zu Anschluss 40 durch die Ummantelung 12 benutzen.The motor 14 may be a condenser crank motor that has a run port 152 , a start connection 154 and a common connection 158 having. In this case, a capacitor connects 156 the run and start connections. Such a capacitor 156 may be outside the fluid intake sheath 12 are the engine 14 however, it is inside. Electricity gets over the sheathing 12 initiated by at least two electrical routes, the 32 . 34 or 36 can or may be the way of connecting for a way 38 to connection 40 through the jacket 12 to use.

In einer Ausführungsform dieser Erfindung, die momentan die bevorzugte für eine frühe Ausführung ist, erzeugt der Wechselrichter 120 eine Spannung von etwa 120 Volt bei etwa 60 Hz. Die Motor-Kompressor-Einheit 10 würde sich an die Technik der Fenster-Klimaanlagen für Gebäude anlehnen, die bei dieser einphasigen Spannung betrieben werden. Folgt man dieser Technik, wäre der Motor ein Hilfsphasen-Kondensatoranlass-Motor. Für diese Ausführungsform hätte der Wechselrichter 120 einen elektrischen Aufbau ähnlich dem von modernen Wechselrichtern, hätte aber einen physikalischen Aufbau, der dazu ausgerichtet wäre, in den vorhandenen Raum des Fahrzeugs zu passen. Die Motor-Kompressor-Einheit 10 und der Wechselrichter 120 können auf jeder Seite des Motors, Chassis oder Gehäuses des Fahrzeugs angebracht werden.In one embodiment of this invention, which is currently the preferred one for early execution, the inverter generates 120 a voltage of about 120 volts at about 60 Hz. The engine-compressor unit 10 would lean against the technique of window air conditioners for buildings operating at this single-phase voltage. Following this technique, the motor would be an auxiliary phase capacitor starter motor. For this embodiment, the inverter would have 120 an electrical structure similar to that of modern inverters, but would have a physical structure that would be designed to fit into the existing space of the vehicle. The engine-compressor unit 10 and the inverter 120 can be mounted on each side of the engine, chassis or chassis of the vehicle.

In einer weiteren äußerst bevorzugten Ausführungsform wäre die Wechselspannung, die vom Wechselrichter 120 zur Verfügung gestellt wird, eine Spannung, die so ausgewählt wäre, dass sie optimal für die Kombination des Wechselrichters 120 und des Motors 14 wäre. Es kann eine Spannung gewählt werden, die keinen Transformator benötigt. Diese Spannung kann viel geringer als 120 Volt sein und wäre abhängig von der Spannung der Batterie 90. Bevorzugterweise würde dieser Wechselrichter dem Motor 14, der ein elektrischer Dreiphasen-Induktionsmotor wäre, Dreiphasenstrom zur Verfügung stellen.In another highly preferred embodiment, the AC voltage from the inverter would be 120 is provided, a voltage that would be selected so that it is optimal for the combination of the inverter 120 and the engine 14 would. You can choose a voltage that does not require a transformer. This voltage can be much lower than 120 volts and would depend on the voltage of the battery 90 , Preferably, this inverter would be the engine 14 which would be an electric three-phase induction motor, provide three-phase current.

In einem Aspekt stellt die Erfindung eine Motor-Kompressor-Einheit 10 zur Verfügung, die eine Fluidaufnahme-Ummantelung 12 besitzt, die den Motor 14 einschließt. Der Kompressor weist einen stationären Anteil 20 auf, der sich entweder innerhalb der Ummantelung 12 befinden kann oder als Teil der Ummantelung ausgebildet sein kann. Der Motor 14 beinhaltet mindestens eine elektrische Wicklung 18 und besitzt einen beweglichen Abschnitt 16, der mit einem beweglichen Abschnitt 22 des Kompressors verbunden ist und diesen antreibt. Der bewegliche Abschnitt 22 eines solchen Kompressors arbeitet mit dem stationären Abschnitt 20 zusammen, um ein Kühlfluid zu verdichten oder zu pumpen.In one aspect, the invention provides a motor-compressor unit 10 available, which is a fluid-receiving sheath 12 owns the engine 14 includes. The compressor has a stationary portion 20 on, either within the sheath 12 may be located or formed as part of the sheath. The motor 14 includes at least one electrical winding 18 and has a movable section 16 that with a movable section 22 connected to the compressor and this drives. The moving section 22 such a compressor works with the stationary section 20 together to compress or pump a cooling fluid.

Ein Eingangs-Strömungsweg 28 steht zur Verfügung, der durch die Fluidaufnahme-Ummantelung 12 reicht, und dieser Eingangs-Strömungsweg 28 besitzt eine äußere Befestigungseinheit 30, die zum Anbringen einer externen Fluidgang-Einheit 61 ausgebildet ist. Diese äußere Befestigungseinheit 30 kann eine Fassung sein, in die eine Metallröhre gelötet sein kann.An inlet flow path 28 is available through the fluid intake sheath 12 ranges, and this input flow path 28 has an outer fixing unit 30 for attaching an external fluid passage unit 61 is trained. This outer fastening unit 30 may be a socket into which a metal tube may be soldered.

Es steht ein Ausgangs-Strömungsweg 24 zur Verfügung, der durch die Fluidaufnahme-Ummantelung reicht, und dieser Ausgangs-Strömungsweg 24 besitzt eine äußere Befestigungseinheit 26, die zum Anbringen einer externen Fluidgang-Einheit 73 ausgebildet ist. Diese äußere Befestigungseinheit 26 kann eine Fassung sein, in die eine Metallröhre gelötet sein kann.There is an outlet flow path 24 available, which extends through the fluid receiving sheath, and this output flow path 24 has an outer fixing unit 26 for attaching an external fluid passage unit 73 is trained. This outer fastening unit 26 may be a socket into which a metal tube may be soldered.

Mindestens zwei elektrische Leitwege stehen zur Verfügung, um elektrische Spannung durch eine solche Fluidaufnahme-Ummantelung 12 zu der Wicklung 18 oder Wicklungen eines solchen Elektromotors 14 zu leiten.At least two electrical paths are available to supply electrical voltage through such a fluid receiving jacket 12 to the winding 18 or windings of such an electric motor 14 to lead.

Eine Klammer 50 oder andere Befestigungseinheiten stehen auf der Einheit 10 zur Verfügung, um sie in dem Kraftfahrzeug zu befestigen. Diese Befestigungseinheit 50 kann Vibrations-Dämpf-Einheiten wie beispielsweise elastomere Kontaktflächen 56 beinhalten.A clamp 50 or other attachment units are on the unit 10 available to attach them in the motor vehicle. This attachment unit 50 can vibration damping units such as elastomeric contact surfaces 56 include.

Einer der elektrischen Leitwege kann einen Abschnitt der Ummantelung enthalten, der in diesen Fall Elektrizität zwischen den Anschlüssen 38 und 40 leitet. Ein anderer elektrischer Leitweg kann durch die Ummantelung reichen und von ihr elektrisch isoliert sein. Drei Wege 32, 34 und 36 können zur Verfügung gestellt werden, wobei einer mit einem Laufanschluss 152 des Elektromotors 14 verbunden ist, ein anderer mit dem Startanschluss 154 des Motors 14 verbunden ist und ein weiterer mit einem gemeinsamen Anschluss 158 des Motors 14 verbunden ist. Drei Wege können auch zur Verfügung gestellt werden, um Strom auf den Motor 14 zu übertragen, in welchem Fall der Motor 14 ein elektrischer Dreiphasen-Induktionsmotor ist.One of the electrical routes may include a portion of the shroud, in this case electricity between the terminals 38 and 40 passes. Another electrical path may extend through the sheath and be electrically isolated from it. Three ways 32 . 34 and 36 can be provided, with one with a run port 152 of the electric motor 14 another is connected to the starting terminal 154 of the motor 14 is connected and another with a common connection 158 of the motor 14 connected is. Three ways can also be provided to power the engine 14 to transfer, in which case the engine 14 is a three-phase electric induction motor.

Die Motor-Kompressor-Einheit 10 kann so zur Verfügung stehen, dass sie das Kühlfluid bei einem positiven Druck enthält, der wesentlich geringer als der der Atmosphäre sein kann. Dies ist, um sicherzustellen, dass die Einheit 10 frei von sowohl Luft als auch Feuchtigkeit ist. Entfernbare Abdicht-Einheiten wie beispielsweise Gummiverschlüsse (nicht gezeigt) können an der Eingangsbefestigung 30 und der Ausgangsbefestigung 26 dieser Einheit angebracht sein. Nachdem die Motor-Kompressor-Einheit 10 in ein Kühlsystem eingebaut wurde, würde zusätzliches Kühlfluid hinzugefügt und dann würde es abgedichtet, um einen Verlust des Fluids zu verhindern.The engine-compressor unit 10 may be available to contain the cooling fluid at a positive pressure which may be substantially less than that of the atmosphere. This is to make sure the unit 10 free from both air and moisture. Removable sealing units such as rubber closures (not shown) may be attached to the input attachment 30 and the output fixture 26 be attached to this unit. After the engine-compressor unit 10 was incorporated into a cooling system, additional cooling fluid would be added and then sealed to prevent loss of the fluid.

Der Strömungsweg kann so gestaltet sein, dass der Elektromotor 14 von dem Eingangsfluid umgeben ist, so dass er von dem Fluid gekühlt wird.The flow path may be designed such that the electric motor 14 is surrounded by the input fluid so that it is cooled by the fluid.

Der Elektromotor 14 sollte von einer Art sein, die eine niedrige Startspannung aufweist. Er kann beispielsweise entweder ein Hilfsphasen-Kondensatoranlass-Motor oder ein Mehrphasen-Induktionsmotor wie beispielsweise ein Dreiphasen-Induktionsmotor sein.The electric motor 14 should be of a type that has a low starting voltage. For example, it may be either an auxiliary phase capacitor starting motor or a polyphase induction motor such as a three-phase induction motor.

Die Einheit 10 kann, zusätzlich dazu, dass sie den Eingangs-Strömungsweg 28 und den Ausgangs-Strömungsweg 24 besitzt, einen zusätzlichen Strömungsweg 31 zum Befüllen des Systems mit Kühlfluid aufweisen. Ein solcher Strömungsweg 31 sollte mechanisch verschließbar und hermetisch abdichtbar sein. Zum Beispiel kann der Strömungsweg 31 eine Röhre aus weichem Metall wie Kupfer sein, die abgeklemmt werden und dann verlötet werden kann, um die abgeklemmten Enden abzudichten. Die Einheit 10 kann zurück in eine vorhandene Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug eingepasst werden. Der vorhandene, über eine Welle angetriebene Kompressor würde entfernt werden. Dieses Entfernen würde auch beinhalten, dass die Röhre, die Kühlelement vom Kompressor zu der warmen Spule leitet, die sich typischerweise im Luftstrom oberhalb der Heizung befindet, zu schneiden. Die rückführende Röhre von der kalten Spule zum Kompressor-Eingang würde auch geschnitten und die elektrische Verbindung zur elektromagnetischen Kupplung würde getrennt. Der alte, von einer Welle angetriebene Kompressor würde dann entfernt werden und die Einheit 10 würde in seinen Platz eingepasst.The unit 10 can, in addition to being the input flow path 28 and the exit flowpath 24 owns, an additional flow path 31 for filling the system with cooling fluid. Such a flow path 31 should be mechanically closable and hermetically sealable. For example, the flow path 31 a tube of soft metal such as copper, which can be clamped and then soldered to seal the clamped ends. The unit 10 can be fitted back into an existing air conditioning system for a motor vehicle. The existing compressor driven by a shaft would be removed. This removal would also involve cutting the tube which directs the cooling element from the compressor to the hot coil, which is typically in the airflow above the heater. The returning tube from the cold coil to the compressor inlet would also be cut and the electrical connection to the electromagnetic clutch would be disconnected. The old, shaft driven compressor would then be removed and the unit 10 would fit in its place.

Die Einheit 10 wird im Allgemeinen kleiner als die Einheit sein, die von einer Welle angetrieben wird und die sie ersetzt, weil es nie nötig ist, eine maximale Kühlung für träge Geschwindigkeiten zur Verfügung zu stellen, wie es für Systeme, die von einer Welle betrieben werden, notwendig ist. Bevorzugter-, aber nicht notwendigerweise wird der Wechselrichter 120 auf der Einheit 10 befestigt. Das geschnittene Ende der Röhre zur warmen Spule würde dann mit dem Ausgang 26 verlötet und die Röhre der kalten Spule würde mit den Eingang 30 verlötet. Die elektrische Verbindung zur elektromagnetischen Kupplung des von einer Welle angetriebenen Systems würde dann mit der Spule 104 des Relais 102 verbunden.The unit 10 will generally be smaller than the unit that is driven by a shaft and replaces it, because it is never necessary to provide maximum cooling for slow speeds, as is necessary for systems operated by a shaft is. More preferably, but not necessarily, the inverter 120 on the unit 10 attached. The cut end of the tube to the warm coil would then go to the exit 26 soldered and the tube of the cold coil would be with the input 30 soldered. The electrical connection to the electromagnetic clutch of the system driven by a shaft would then be with the coil 104 of the relay 102 connected.

In einem zusätzlichen Aspekt stellt diese Erfindung eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung, die eine Fluidaufnahme-Ummantelung besitzt, die einen ersten Abschnitt 15 für einen Kompressor aufweist, einen zweiten Abschnitt, der eine warme Seite 68 eines ersten Wärmetauschers 69 beinhaltet, einen dritten Abschnitt 77, der ein Expansionsventil 66 besitzt, einen vierten Abschnitt, der als kalte Seite 64 eines zweiten Wärmetauschers 65 ausgebildet ist, und einen fünften Abschnitt 17 zum Einschließen eines Elektromotors. Der erste Abschnitt beinhaltet eine Fluidstrom-Verbindung zum zweiten Abschnitt, der zweite Abschnitt beinhaltet eine Fluidstrom-Verbindung zum dritten Abschnitt, der dritte Abschnitt beinhaltet eine Fluidstrom-Verbindung zum vierten Abschnitt und der vierte Abschnitt beinhaltet eine Fluidstrom-Verbindung zum ersten Abschnitt.In an additional aspect, this invention provides an air conditioning system for a motor vehicle having a fluid containment shroud having a first portion 15 for a compressor, a second section that has a warm side 68 a first heat exchanger 69 includes a third section 77 , which is an expansion valve 66 owns a fourth section, called the cold side 64 a second heat exchanger 65 is formed, and a fifth section 17 for enclosing an electric motor. The first portion includes a fluid flow connection to the second portion, the second portion includes a fluid flow connection to the third portion, the third portion includes a fluid flow connection to the fourth portion, and the fourth portion includes a fluid flow connection to the first portion.

Ein elektrischer Wechselspannungs-Motor befindet sich innerhalb des fünften Abschnitts 17, wobei der Motor einen beweglichen Abschnitt 16 und eine elektrisch Wicklung 18 aufweist.An AC electric motor is located within the fifth section 17 wherein the motor has a movable section 16 and an electrical winding 18 having.

Ein stationärer Abschnitt 20 des Kompressors kann entweder im ersten Abschnitt 15 der Fluidaufnahme-Ummantelung enthalten sein oder als ein Teil von ihr ausgebildet sein. Ein beweglicher Abschnitt 22 des Kompressors weist eine mechanische Befestigung am beweglichen Abschnitt 16 des Motors auf, um über den beweglichen Abschnitt 16 des Motors bewegt zu werden. Der bewegliche Abschnitt 22 des Kompressors arbeitet mit dem stationären Abschnitt 20 zusammen, um ein Kühlfluid zu pumpen oder zu verdichten, das zum zweiten Abschnitt 68 fließt, der die warme Seite des Wärmetauschers 69 darstellt. Das Kühlfluid fließt dann zum dritten Abschnitt der Fluidaufnahme-Ummantelung, wo es gekühlt wird, während es durch das Expansionsventil 66 fließt. Es fließt dann zum vierten Abschnitt, der die kalte Seite des Wärmetauschers 65 darstellt, der einen Raum im Kraftfahrzeug kühlt.A stationary section 20 the compressor can either be in the first section 15 be included in the fluid receiving sheath or be formed as a part of it. A moving section 22 the compressor has a mechanical attachment to the movable section 16 of the motor to move over the moving section 16 the engine to be moved. The moving section 22 the compressor works with the stationary section 20 together to pump or compress a cooling fluid to the second section 68 flows, which is the warm side of the heat exchanger 69 represents. The cooling fluid then flows to the third portion of the fluid containment shroud where it is cooled while passing through the expansion valve 66 flows. It then flows to the fourth section, which is the cold side of the heat exchanger 65 represents, which cools a space in the vehicle.

Das System weist mindestens zwei elektrische Leitwege auf, die mindestens einen der Wege 32, 34 und 36 enthalten, und kann auch einen Weg zwischen Anschluss 38 und Anschluss 40 durch die Ummantelung beinhalten. Diese elektrischen Leitwege sind dafür da, elektrische Spannung durch die Fluidaufnahme-Ummantelung zum Elektromotor zu leiten.The system has at least two electrical routes, at least one of the routes 32 . 34 and 36 included, and can also provide a path between connection 38 and connection 40 through the jacket. These electrical paths are there to pass electrical voltage through the fluid containment shroud to the electric motor.

Das System besitzt auch einen Wechselrichter, der eine elektrische Gleichspannung von der Batterie und/oder dem Generator des Fahrzeugs empfängt und in Wechselspannung umwandelt, die er durch die beiden oder mehrere elektrischen Leitwege des Motors leitet.The System also has an inverter that has a DC electrical voltage receives from the battery and / or the generator of the vehicle and converted into alternating voltage, which he passes through the two or more electrical routes of the engine conducts.

Einer oder mehrere Schalter stehen zur Verfügung, um die Spannung, die auf den Elektromotor übertragen wird, an- und abzuschalten. Einer oder mehrere dieser Schalter können direkt über den Bedienenden des Fahrzeugs oder über eine Temperaturkontrolleinheit wie einen Thermostat gesteuert werden.one or multiple switches are available to control the voltage transferred to the electric motor will turn on and off. One or more of these switches can be directly over the Operator of the vehicle or over a temperature control unit such as a thermostat can be controlled.

Die Einheit 70, die sich außerhalb der Fluidaufnahme-Ummantelung befindet, kühlt die warme Seite 68 des ersten Wärmetauschers 69. Die Einheit 72, die sich außerhalb der Fluidaufnahme-Ummantelung befindet, erleichtert die Überführung von Hitze von einem Raum im Kraftfahrzeug auf die kalte Seite 64 des Wärmetauschers 65.The unit 70 , which is located outside the fluid intake jacket, cools the warm page 68 of the first heat exchanger 69 , The unit 72 located outside the fluid containment shroud facilitates the transfer of heat from a space in the motor vehicle to the cold side 64 of the heat exchanger 65 ,

Das System beinhaltet auch eine Füllung von Kühlfluid innerhalb der Fluidaufnahme-Ummantelung.The System also includes a filling of cooling fluid within the fluid containment shroud.

Dieses System kann so gestaltet sein, dass der Fluid-Strömungsweg vom vierten Abschnitt 64 zum ersten Abschnitt den fünften Abschnitt 17 passiert, so dass das Fluid den Elektromotor 14 kühlt.This system may be configured such that the fluid flow path from the fourth section 64 to the first section the fifth section 17 happens so that the fluid is the electric motor 14 cools.

Der Wechselrichter 120 kann eine im Wesentlichen konstante Frequenz zur Verfügung stellen, und seine Spannung kann etwa 120 Volt betragen. Der Wechselrichter 120 kann auch Strom bei einer Spannung zur Verfügung stellen, die keinen Transformator benötigt, in welchem Fall der Elektromotor 14 an diese Spannung angepasst ist.The inverter 120 may provide a substantially constant frequency, and its voltage may be about 120 volts. The inverter 120 can also provide power at a voltage that does not require a transformer, in which case the electric motor 14 adapted to this voltage.

Der Wechselrichter 120 kann in thermischem Kontakt zu einem Abschnitt der Fluidaufnahme-Ummantelung stehen, so dass Hitze vom Wechselrichter 120 abgeführt wird.The inverter 120 may be in thermal contact with a portion of the fluid containment shroud, allowing heat from the inverter 120 is dissipated.

Der Elektromotor 14 kann ein elektrischer Induktionsmotor sein, der ein elektrischer Hilfsphasen-Kondensatoranlass-Induktionsmotor oder ein Mehrphasen-Induktionsmotor wie beispielsweise ein Dreiphasen-Motor sein kann.The electric motor 14 may be an electric induction motor, which may be an auxiliary phase electric capacitor induction motor or a multi-phase induction motor such as a three-phase motor.

Für einen Fall, in dem der Motor 14 ein Kondensatoranlass-Motor ist, kann sich der Kondensator außerhalb der Druckummantelung 12 befinden. Drei elektrische Leitwege wie beispielsweise 32, 34 und 36 oder der Leitweg von Anschluss 38 zu Anschluss 40 müssen für diesen Fall durch die Druckummantelung 12 führen.For a case where the engine 14 is a capacitor starter motor, the capacitor may be outside the pressure jacket 12 are located. Three electrical routes such as 32 . 34 and 36 or the route of connection 38 to connection 40 need for this case through the pressure jacket 12 to lead.

Wenn der Elektromotor 14 ein elektrischer Dreiphasen-Induktionsmotor ist, müssen drei elektrische Leitwege wie die obigen durch die Druckummantelung 12 führen. In diesem Fall stellt der Wechselrichter 120 elektrischen Dreiphasen-Strom zur Verfügung.When the electric motor 14 A three-phase electric induction motor requires three electrical routes, such as the ones above, through the pressure jacket 12 to lead. In this case, the inverter stops 120 Electric three-phase current available.

Der Warm-Wärmetauscher 69 kann eine Kühleinheit 69 beinhalten, die das Heizgebläse des Kraftfahrzeugs sein kann. Dementsprechend kann die Übertragung von überschüssiger Wärme von einem Raum innerhalb des Kraftfahrzeugs auf den Kalt-Wärmetauscher 65 über ein Gebläse oder den Lüfter 72 erleichtert werden.The warm heat exchanger 69 can be a cooling unit 69 include, which may be the heater fan of the motor vehicle. Accordingly, the transfer of excess heat from a space within the motor vehicle to the cold heat exchanger 65 via a blower or the fan 72 be relieved.

Das Kühlfluid kann das Fluid sein, das Kennern der Technik als R-22 bekannt ist.The cooling fluid may be the fluid known to those skilled in the art as R-22.

Um mögliche Leck-Stellen zu beseitigen, kann geschmolzenes Metall zum Gießen, Verbinden oder Abdichten benutzt werden. Zum Beispiel kann der Strömungsweg 73 mit einer Ausgangsbefestigung 26 durch Löten verbunden werden.To eliminate potential leak sites, molten metal can be used for casting, bonding or sealing. For example, the flow path 73 with an output fixture 26 be connected by soldering.

Das Expansionsventil 66 kann als eine Vielzahl von Kapillaren ausgebildet sein oder diese beinhalten, die in Flussrichtung parallel zueinander angeordnet sind.The expansion valve 66 may be formed as a plurality of capillaries or include, which are arranged in the flow direction parallel to each other.

Während eine momentan bevorzugte und verschiedene zusätzliche, alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben im Detail gemäß des Patentstatus beschrieben wurden, ist zu beachten, dass verschiedene andere Modifikationen und Anpassungen der Erfindung von den Personen durchgeführt werden können, die Kenner der Technik von Klimaanlagen für Fahrzeuge sind, ohne vom Anwendungsbereich der angehängten Ansprüche abzuweichen.While one presently preferred and various additional alternative embodiments of the present invention described above in detail according to the patent status It should be noted that various other modifications and Adjustments of the invention are carried out by the persons can, the connoisseurs of the technology of air conditioners for vehicles are, without the Scope of the attached claims departing.

Claims

Air conditioning system in a motor vehicle having an internal combustion engine and a battery ( 90 ) comprising: an electric generator ( 80 ) generating at least 80 amperes and not more than 160 amps, a motor-compressor unit ( 10 ) comprising: a closed fluid containment shroud ( 12 ), in which there is a filling of cooling fluid, a compressor with a stationary section ( 20 ) and a movable section ( 22 ) mechanically connected to at least one movable section ( 16 ) of an electric motor ( 14 ), wherein at least two electrical routes ( 32 . 34 . 36 ) are present to pass electrical current through the fluid receiving jacket ( 12 ) to the electric motor ( 14 ) to direct; and at least one electrical switch ( 100 ), which controls a voltage supplied to the electric motor, characterized in that: a) the closed fluid receiving sheath ( 12 ): a first section ( 15 ), which creates at least one interior space for the compressor, a second portion, which is at least one fluid channel ( 73 ) is designed for a warm side of a hot-heat exchanger, a third portion, the at least one interior space for at least one expansion valve ( 66 ) creates a fourth section that is at least one fluid channel ( 61 ) for a cold side of a cold heat exchanger ( 65 ), a fifth section ( 17 ), which creates at least one interior, the electric motor ( 14 ), the first section ( 15 ) a fluid flow connection to the second section, the second section includes a fluid flow connection to the third section, the third section contains a fluid flow connection to the fourth section, and the fourth section contains a fluid flow connection to the first section; b) the electric motor ( 14 ) is an AC electric motor located in the fifth section ( 17 ) of the closed fluid receiving jacket ( 12 ), wherein the electric motor has at least one electrical winding ( 18 ) Has; c) the stationary section ( 20 ) of the compressor as at least a portion of the first section ( 15 ) of the fluid receiving jacket ( 12 ) is formed and in the fluid receiving sheath ( 12 ) is included; d) the movable section ( 22 ) of the compressor passing through the at least one movable section ( 16 ) of the electric motor ( 14 ) is moved with the stationary section ( 20 ) of the compressor at least for pumping or compressing a fluid which is in the fluid receiving sheath ( 12 ) is located; e) the at least one expansion valve ( 66 ) in a flow path ( 77 ) received as at least a portion of the third portion of the fluid receiving sheath ( 12 ) is trained; f) the at least two electrical routes ( 32 . 34 . 36 ) the electric current to the at least one electrical winding ( 18 ) of the electric motor ( 14 ) conduct; g) an inverter ( 26 ) is present so that it receives direct current from at least the battery ( 90 ) or the generator ( 80 ), which are located on the motor vehicle to generate alternating current and the alternating current to the at least two electrical routes ( 32 . 34 . 36 ); h) at least one further electrical switch ( 108 ) controlled by at least one temperature control device and an operator of the motor vehicle; i) a cooling device ( 70 ) outside the fluid receiving jacket ( 12 ) for cooling the warm side ( 68 ) of the warm heat exchanger ( 69 ) is available; (j) a facility ( 72 ) inside the motor vehicle, but outside the fluid intake jacket ( 12 ) to remove heat from at least one room in the motor vehicle to the cold side ( 64 ) of the cold heat exchanger ( 67 ) transferred to.

The air conditioner of claim 1, wherein the fluid flow connection from the fourth section to the first section (FIG. 15 ) of the receiving jacket ( 12 ) at least a portion of the fifth section ( 17 ) of the receiving jacket ( 12 ) for dissipating heat from the electric motor ( 14 ) contains.

Air conditioning according to claim 1, wherein the inverter ( 120 ) generates a substantially constant frequency.

An air conditioner according to claim 1, wherein the inverter ( 120 ) AC output is generated at a voltage of about 120 volts.

An air conditioner according to claim 1, wherein the inverter ( 120 ) AC output is generated at a voltage for which no transformer is required and the electric motor ( 14 ) is adapted to the voltage.

An air conditioner according to claim 1, wherein the inverter ( 120 ) in thermal contact with the fluid receiving jacket ( 112 ) is to heat from the inverter ( 120 ).

An air conditioner according to claim 1, wherein the AC electric motor ( 14 ) is an induction motor.

An air conditioner according to claim 7, wherein the induction motor an auxiliary phase capacitor induction motor is.

An air conditioner according to claim 8, wherein the at least two electrical routes ( 32 . 34 . 36 ) are at least three electrical routes and a capacitor ( 256 ) for the auxiliary phase capacitor starting induction motor outside the fluid receiving jacket ( 12 ) is arranged and the capacitor with the auxiliary phase capacitor induction motor by at least one of the electrical routes ( 32 . 34 . 36 ) connected is.

An air conditioner according to claim 1, wherein said at least two electrical routes ( 32 . 34 . 36 ) are at least three electrical routes and the inverter ( 120 ) is a three-phase inverter and the AC electric motor ( 14 ) is a three-phase induction motor.

An air conditioner according to claim 1, wherein the cooling device ( 70 ) outside the fluid receiving jacket ( 12 ) for cooling the warm side ( 68 ) of the warm heat exchanger ( 69 ) is an airflow passing through a cooling fan ( 70 ), which cools a radiator for an engine located on that motor vehicle.

An air conditioner according to claim 1, wherein said means ( 72 ) within the motor vehicle, but outside the fluid intake jacket ( 12 ) for transferring heat from at least one space in the motor vehicle to the cold side ( 64 ) of the cold heat exchanger ( 65 ) includes an air flow coming from a blower ( 72 ) is moved.

Air conditioner according to claim 1, wherein the expansion valve ( 66 ) contains a plurality of capillaries arranged in parallel.