具有填充程度监测的制冷系统的制作方法_3

文档序号:9862432阅读:来源:国知局
何将进一步增加过热位置的火灾危险的油。
[0066]附图简述
[0067]本发明的示例性实施方式将参考附图进行更详细地解释。
[0068]在附图中:
[0069]图1示出了具有制冷剂CO2并监测制冷剂充注量的制冷系统和灭火装置的示意性框图;
[0070]图2示出了图1的制冷系统利用可控的填充在持续进行的操作中监测制冷剂充注量的流程图,
[0071]图3示出了在不同的蒸发温度从气体冷却器出现后的制冷剂的温度和相关的公称压力之间关系的图表,
[0072]图4示出了具有5K过冷度的从气体冷却器出现后的制冷剂的温度和压力之间关系的图表,对比的是在制冷剂的临界点之上外推的蒸汽压力曲线,
[0073]图5示出了在不同的蒸发温度具有5K过冷度从气体冷却器出现后的制冷剂的温度和制冷性能系数之间关系的图表,
[0074]图6示出了在最佳的制冷性能系数从气体冷却器出现后的制冷剂的温度和填充程度之间关系的图表,
[0075]图7示出了压缩机关闭时用来测量制冷剂的压力和温度的具有温标的压力表,以及
[0076]图8示出了压缩机开启时用来测量制冷剂的压力和温度的具有温标的压力表。
[0077]各种实施方式
[0078]图1是制冷系统10的示意图,其利用制冷剂CO2运行,并可在车辆上使用。0)2也被称为二氧化碳和R-744。制冷系统10包括具有压缩机12的封闭制冷剂回路46,其下游在高压侧上设置气体冷却器14。后者接下来是膨胀装置16,通过它在此通过的循环制冷剂以膨胀和冷却的形式提供给蒸发器装置18,其在吸入侧20连接到压缩机12。制冷系统10的各个组件12、14、16和18由压力线路19连接在一起。
[0079]存储容器22,其中存储有特定数量的制冷剂,连接到吸入侧20或连接到蒸发器装置18的输出侧以及压缩机12的入口或吸入侧20之间的相应压力线路19。存储容器22通过阀单元24连接到压力线路19,阀单元24例如包括电磁阀和止回阀(未示出)。此外,存储容器22可包括加热装置48,其中上升温度增加了存储在存储容器22中的制冷剂的压力,这有助于加速填充。
[0080]待冷却的空气流26通过蒸发器装置18输送,该空气流例如吹到车辆的内部中。气体冷却器14由通过所述冷却器输送走的空气流28冷却。此外,示出了至少一个控制单元30,其以常规的方式控制制冷系统10的运行。此外,至少一个控制单元30连同检测装置控制对制冷剂充注量的监测,这将进一步解释。
[0081]从图1中可以推断,如果在制冷系统10中检测到制冷剂充注量误差,则从至少一个控制单元30向报警装置31发送信号,其中输出到报警装置31的信息提供了有关制冷系统10的充注量误差的信息。
[0082]检测装置包括制冷剂温度传感器32和制冷剂压力传感器34,其设置在气体冷却器14的输出侧35上。所述至少一个控制单元30接收来自所述传感器32和34的测量信号,并按照监测制冷剂充注量的方法评估它们,这在该制冷系统的持续运行期间进行。
[0083]图1示出了灭火线路36,代表多个这样的线路,其从存储容器22开始,终止于车辆发动机舱的火灾风险点。灭火喷嘴38设置在灭火线路36的终点上。通过控制线路42连接至少一个控制单元30的电磁阀40设置在灭火线路36中。至少一个控制单元30处理来自传感器44的信号,其检测碰撞和/或火灾。例如,传感器44可以是碰撞传感器,其可采取安全带张紧器和/或安全气囊或单独的碰撞传感器的形式。可选择地或另外地,相应的传感器44也可包括布置在潜在火灾位置作为火灾传感器的温度传感器。可另外包括能够检测损坏的变形传感器。万一发生由事故或损坏造成的火灾,灭火线路36中的电磁阀40通过至少一个控制单元30驱动,并且所述电磁阀打开,使得来自存储容器22的制冷剂CO2以受控的方式通过灭火线路36从灭火喷嘴38出来,并有目的地熄灭火源或预防性地使高度易燃区域接触C02。
[0084]图2示出了利用可控填充在持续进行的操作期间监测图1的制冷系统10的制冷剂充注量的流程图。
[0085]在监测制冷系统10的制冷剂充注量的开始99,在第一步骤100中,制冷剂温度1'__3通过设置在气体冷却器14的输出侧35上的制冷剂温度传感器32传送到控制单元30,并且制冷剂压力Plfthress通过同样设置在同一位置的制冷剂压力传感器34传送到控制单元30。然后,在步骤102中检查制冷系统10的压缩机12是否开启。以下涉及压缩机12开启的情况。
[0086]如果压缩机12是关闭的,例如因为测量的压力如此之低,压缩机12通过低压开关自动关闭,在步骤101中进行高压侧和低压侧之间的压力均衡。在这种情况下,控制单元30可打开阀单元24,由此制冷剂流出存储容器22进入制冷剂回路46中,直到一定的程度。然后在压缩机12开启下继续进行制冷剂回路46的进一步填充,如下所述。
[0087]在压缩机12开启时,在步骤104中建立可与测量的制冷剂温度Tlfttaess相关的公称压力Pscill (T),其中可使用各种近似值。制冷剂充注量误差可从所建立的制冷剂温度和所建立的制冷剂压力验证,并以与温度相关的极限压力值或公称压力的对比为基础。在这里,所测量的压力和温度值与极限压力曲线相比,它代表了相关的参考温度值的极限压力值,并因此用作验证制冷剂充注量误差的基础。
[0088]在步骤106中,控制单元30确定是否测量的制冷剂压力pKM_s在公称压力范围之夕卜,该公称压力范围位于最小压力Pnin和最大压力P _之间。特别的,最小压力P _由公称压力Pscill(T)和与其偏离一个公差的AP确定,例如允许与公称压力Pscill (T)+/-10%的公差。公称压力Pscill(T)对应于制冷剂规定的最低压力,并因此对应于规定的最小充注量,且依赖于当前的制冷剂温度TKfc_。
[0089]如果测量的制冷剂压力pKM_s在覆盖的公差范围内,监测过程在结束状态115并终止。如果测量的制冷剂压力PlfthreJS于低的指定最小压力P _,则控制单元30识别到这是制冷剂充注量误差或是制冷剂回路46的不足,并产生进一步的步骤。一个步骤108产生了警告,其以合适的方式输出。
[0090]进一步的步骤110涉及当制冷剂存储在存储容器22中时自动和受控地填充制冷系统10。
[0091]控制单元30打开阀单元24,使得来自存储容器22的制冷剂通过压力线路19供给到压缩机12的吸入侧20上的制冷剂回路46,直到在制冷系统10中的制冷剂不足得到补偿。制冷系统10的填充是伴随着在步骤112中测量的制冷剂压力Plfthress与公称压力P soll (T)的对比。如果测量的制冷剂压力在公称压力范围内与公称压力偏离了 +/_确定的公差,例如2%,在步骤114中控制单元30输出信号以终止填充并取消警告。然后填充程序在结束状态115并终止。
[0092]图3是示出了在从气体冷却器14出现后,以。C为单位的测量制冷剂温度Tkmms^以巴为单位的制冷剂二氧化碳的相关公称压力Pscill(T)之间关系的图表。在这里第一曲线Kl显示了在+10°C的蒸发温度to的规定关系,并且第二曲线K2显示了在-10°c的蒸发温度to的规定关系。
[0093]图4是以第三曲线K3示出了具有5K过冷度的恒定填充制冷剂回路46的从气体冷却器14出现后的制冷剂二氧化碳的以。C为单位的测量制冷剂温度TKM_S和以巴为单位的的压力P之间关系的图表。通过对比,还在图表上绘制了超出制冷剂二氧化碳的临界点PC的外推的蒸汽压力曲线K4。
[0094]图5是示出了从气体冷却器14出现之后制冷剂二氧化碳以。C为单位的的测量制冷剂温度^-㈣以及以举例的方式具有5K过冷度的制冷性能系数ε之间关系的图表。在这里第五曲线Κ5显示了在+10°C的蒸发温度t0的规定关系,并且第六曲线Κ6显示了在-10°C的蒸发温度to的规定关系。
[0095]图6是通过举例的方式示出了从气体冷却器14出现之后制冷剂二氧化碳的以。C为单位的测量制冷剂温度Tlfthress和以g/公升为单位的在最佳制冷性能系数ε的填充程度F之间关系的图表。在选定的例子中,蒸发温度TO总计达到0°C,压缩机12具有0.8的有效率,并且气体冷却器14的体积约为蒸发器装置18的体积的两倍。
[0096]图7示出了具有温标的压力表的实例,用于当压缩机12关闭时测量以巴为单位的制冷剂压力Plfthress和以。C为单位的制冷剂二氧化碳的制冷剂温度T KMnesso在所示的例子中,填充程度总计约为260g/L。在这种情况下,制冷剂二氧化碳为液
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