CN110194044A - 机动车的空调系统和用于运行空调系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的空调系统。空调系统具有：空调器，其具有壳体，该壳体具有用于引导空气的第一流动通道和第二流动通道；制冷剂回路；以及第一冷却剂回路和第二冷却剂回路。制冷剂回路构成有制冷剂‑空气‑换热器，其设置在空调器的壳体内；以及第一制冷剂‑冷却剂‑换热器和与运行模式无关地可作为蒸发器运行的第二制冷剂‑冷却剂‑换热器，它们设置在空调器的壳体外。第一冷却剂回路具有制冷剂‑冷却剂‑换热器和用于对动力传动系的部件进行调节的换热器以及电池换热器，而第二冷却剂回路构成有第一制冷剂‑冷却剂‑换热器以及设置在空调器的壳体内的加热换热器。本发明还涉及一种用于运行空调系统的方法。

Description

机动车的空调系统和用于运行空调系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对机动车的乘客空间的空气进行调节的空调系统，该空调系统构成用于在制冷设备模式、热泵模式以及再加热模式下运行。所述空调系统具有：带有壳体的空调器；带有制冷剂-空气-换热器和制冷剂-冷却剂-换热器的制冷剂回路；以及第一冷却剂回路和第二冷却剂回路。此外，本发明还涉及一种用于运行空调系统的方法。
背景技术
在由现有技术已知的机动车中，利用发动机余热加热用于乘客空间的送风。余热借助于在发动机冷却剂回路中循环的冷却剂运输至空调设备，并且在那里经由加热换热器传递给流入乘客空间的空气。具有制冷剂-空气-换热器的已知设备不足以产生余热，以便尤其在环境温度低的情况下根据热舒适性要求加热乘客空间的空气，或者达到用于乘客空间的舒适加热所需的水平，并且满足乘客空间的总热量需求。类似情况适用于在具有混合动力驱动装置的机动车中的设备，即具有电动机驱动和内燃机驱动的机动车。
此外，存在驱动完全电气化的发展趋势，例如在借助电池或燃油电池纯电动驱动的汽车中。在此，取消内燃机的余热作为用于加热空气的可能的热源。此外，能储存在汽车的电池中的能量比能以液体燃油形式储存在燃油箱内的能量低。因此，用于电驱动的汽车的乘客空间的空气调节所需的功率此外对于汽车的行程具有重要影响。
当借助于来自发动机冷却剂回路的热量不能够满足乘客空间的总热量需求时，需要辅助加热措施，如电阻加热装置或燃油加热器，所述电阻加热装置简称为PTC电阻，英文为“Positive Temperature Coefficient-Thermistor(正温系数热敏电阻)”。
用于加热乘客空间的空气的更有效率的可能性是空调系统，也称为热泵，其具有制冷剂回路，所述制冷剂回路具有以空气作为热源的热泵功能，其中制冷剂回路既用作唯一加热装置也用作辅助加热措施。在此，该制冷剂回路相比于与电阻加热装置组合构成用于纯冷却空气的制冷剂回路明显更多地占用结构空间。
具有连接在下游的电阻加热装置的空调系统一方面可低成本制造并且在任意的机动车中使用，但是具有非常大的电能需求，因为用于乘客空间的送风在流经制冷剂回路的蒸发器时首先被冷却和/或除湿以及紧接着借助于电阻加热装置加热，所述电阻加热装置将热量直接传递给送风或冷却剂回路。
待作为热泵运行的传统的制冷剂回路的运行虽然是有效率的，但是也在机动车内的不具有够用于空调装置的结构空间的位置上需要非常多的结构空间。
机动车的具有待作为热泵运行的制冷剂回路的所有空调系统都具有的特征是，在制冷设备模式下运行时，来自用于乘客空间的送风或冷却剂回路的用于蒸发制冷剂所需的热量被吸收，例如用于对动力传动系的电气部件如牵引用电池进行温度调节。在作为冷凝器/气体冷却器运行的换热器中，在蒸发时被吸收的热量以较高的温度水平被释放给环境。在制冷剂回路在热泵模式下运行时，来自余热源，如环境空气或冷却剂回路的用于蒸发制冷剂所需的热量被吸收，例如用于对动力传动系的电气部件进行温度调节。在作为所谓的内部空间或乘客空间冷凝器/气体冷却器设置的换热器中，热量以高的温度水平被释放给乘客空间的送风。
属于现有技术的空气-空气-热泵，通过吸收来自环境空气的热量使制冷剂蒸发，所述热量在制冷剂-空气-换热器中直接地或者在制冷剂-冷却剂-换热器中进而间接地传递给制冷剂，其中所述空气-空气-热泵构成用于组合的制冷设备模式和热泵模式，即用于加热模式，以及用于也称为再热运行的再加热模式，和吸收来自环境空气的热量。因此，环境空气用作为用于蒸发制冷剂的热源。系统的功率和效率尤其与多少热量以哪个温度水平提供用于蒸发制冷剂有关。
除了用于在制冷剂和环境空气之间进行热传递的换热器之外，传统的空气-空气-热泵还具有用于将热量从乘客空间的待调节的空气输送给制冷剂的换热器，以及具有用于将热量从制冷剂传递给用于乘客空间的待调节的空气的换热器。功率分别在制冷剂和空气之间传递。
在所谓的“再热”或再加热模式中，待输送给乘客空间的空气被冷却，与此同时被除湿并且紧接着再次被略微加热。在该运行模式下，所需的再加热功率比用于对空气进行冷却和除湿所需的制冷功率低。
空气-空气-热泵的用于在制冷剂和环境空气之间进行热传递的换热器，也称为环境换热器，在此在机动车的前侧设置在空调系统的壳体之外，特别是空调器之外，并且尤其由于行驶风而加载有空气。在制冷剂回路在制冷设备模式下运行时，环境换热器作为冷凝器/气体冷却器运行，以将热量从制冷剂释放给环境空气，并且在制冷剂回路在热泵模式下运行时，作为蒸发器运行，以由制冷剂吸收来自环境空气的热量。
在制冷剂回路在热泵模式下运行且环境空气作为热源时，在空气温度在0℃和低于0℃的范围中时存在作为蒸发器运行的换热器的换热面结冰的危险，这限制了换热器的功率。作为吸收来自空气的热量的结果，被冷却的空气的相对湿度升高。在露点温度不同的情况下，存在于空气中的水蒸气被冷凝出来并且作为水沉积在换热面上。在换热面上从空气中冷凝出的水在表面温度在0℃和低于0℃的范围中时凝结成冰。越来越多的冰层减小空气侧的换热面以及空气侧的热传递，进而减小在空气和进行蒸发的制冷剂之间可传递的功率，这导致整个空调系统的效率降低。通常，在进入环境换热器的空气的温度和制冷剂的温度之间的温差是有限的，这又限制了可从环境空气中吸收的最大热量。
当仅环境空气用作为热源时，由于必须避免环境换热器的换热面的结冰，在空气温度在0℃和低于0℃的范围中时，即使在构成为空气-空气-热泵的空调系统中也不可能足够地加热乘客空间，使得需要辅助加热措施。可供考虑的电阻加热装置不是有能效的并且此外很少投入运行。
此外，传统的在制冷剂回路侧控制的空调系统尤其在连接有阀的制冷剂管路方面非常复杂，并且大多具有可关断的流动路径以及到部分支路中的流动方向变换。
除了属于现有技术的用于机动车的空调系统之外，其中所述空调系统用于在制冷设备模式和热泵模式下组合式运行，以对待供给乘客空间的和待进行调节的空气加热、冷却和除湿，同样已知具有热泵功能的空调系统，其中蒸发器在制冷设备模式下和在热泵模式下作为蒸发器运行，并且冷凝器同样在制冷设备模式下和在热泵模式下作为冷凝器运行。
该空调系统在制冷剂回路侧控制和/或在空气侧控制。
从DE 10 2012 108 891 A1中得知一种用于对乘客空间的空气进行调节的空调系统。构成为用于冷却和用于加热乘客空间以及构成用于加热运行的空调系统具有：壳体，所述壳体具有用于引导空气的两个流动通道；以及制冷剂回路，所述制冷剂回路具有蒸发器和冷凝器。在此，蒸发器设置在第一流动通道中，而冷凝器设置在第二流动通道中。运行模式的设定仅经由控制空气引导装置来实现。换热器中一个，即蒸发器或冷凝器的各一部分换热面设置在第一和第二流动通道中，其中用于相应的运行模式所需的换热面份额可借助于空气引导装置以用空气加载的方式设定。
具有构成为单个模块的壳体和在其中集成的制冷剂回路的该空调系统包括短且刚性的制冷剂管路在内具有轻的重量，这几乎避免了对外泄漏。该系统不构成有用于在不同的运行模式之间切换的转换阀。在用于加热乘客空间的热泵模式下，从乘客空间抽吸的空气能够用于蒸发制冷剂。
但是，该系统优选借助两个风扇运行，因为在第一流动通道中的蒸发器和在第二流动通道中的冷凝器进而在两个独立的模式下构成有各一个风扇。在此，汽车的行驶风不用于流向冷凝器，进而在制冷设备模式下运行时不用于从制冷剂回路中导出热量，使得通过第二流动通道输送空气的风扇始终处于运转。风扇也在汽车行驶期间运转，从而空调系统的效率，尤其在制冷设备模式下运行期间，比传统的设备低。
此外，在空气侧控制的空调系统在制冷设备模式下运行时可能经常仅以非常低的制冷功率运行，并且具有提高的结构空间需求。
发明内容
本发明的目的是，提供一种具有加热功能的、尤其用于在机动车中应用的空调系统。此外，该系统设计用于在制冷设备模式和热泵模式下组合式运行以及用于再加热模式，以对乘客空间的待进行调节的空气加热、冷却和除湿。在此，也可行的运行是，在环境中，借助低容量的热源，例如在有能效的内燃机或由内燃机和电动机组成的混合动力驱动装置情况下，或者在不存在来自驱动装置的热源时，例如在电驱动的机动车中，满足在乘客空间中舒适的空气调节的所有要求。应与运行模式无关地始终保持舒适性，其中空调系统可与运行模式无关地有效率地运行。在此，尤其即使在空气侧控制时，也应提供足够的冷却功率。制冷剂回路应由最少数量的部件简单地构成。此外，空调系统也应能够实现动力驱动系的部件的温度调节，并且将这些部件用作为热源。
该目的通过本发明的主题来实现。在下文中给出改进形式。
该目的通过一种根据本发明的用于对机动车的乘客空间的空气进行调节的空调系统来实现。构成用于在制冷设备模式下、在热泵模式下以及在再加热模式下运行的空调系统具有：空调器，其具有壳体，该壳体具有用于引导空气的第一流动通道和第二流动通道；制冷剂回路；和第一冷却剂回路以及第二冷却剂回路。
在“再热”或再加热模式中，待输送给乘客空间的空气被冷却和除湿，紧接着经除湿的空气再次被略微加热。在该运行模式下，所需的再加热功率比用于对空气进行冷却和除湿所需的制冷功率低。
根据本发明的构想，制冷剂回路构成有与空调系统的运行模式无关地可作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器，其设置在空调器的壳体内。此外，制冷剂回路具有与空调系统的运行模式无关地可作为冷凝器/气体冷却器运行的第一制冷剂-冷却剂-换热器和与空调系统的运行模式无关地可作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器，所述第一和第二制冷剂-冷却剂-换热器设置在空调器的壳体外。
第一冷却剂回路构成有第二制冷剂-冷却剂-换热器和用于对动力传动系的部件进行调节的换热器，以及电池换热器，而第二冷却剂回路具有第一制冷剂-冷却剂-换热器以及设置在空调器的壳体内的加热换热器。
当制冷剂在制冷剂回路亚临界运行时，例如借助制冷剂R134a，或在一定环境条件下以二氧化碳液化时，换热器称为冷凝器。一部分换热传递在恒温下发生。在超临界运行时或在换热器中超临界放热时，制冷剂的温度持续不断地下降。在该情况下，换热器也称为气体冷却器。超临界运行能够在一定环境条件或制冷剂回路的一定运行方式下，例如借助制冷剂二氧化碳出现。
此外有利地，空调系统构成有用于打开和封闭壳体部段例如第一流动通道和第二流动通道的空气引导装置，并且构成有唯一的风扇以将空气质量流输送穿过壳体。穿过流动通道的空气质量流经由结合风扇转速控制的空气引导装置来调节，所述空气引导装置有利地构成为活门。
根据本发明的一个有利的设计方案，在第一流动通道处沿空气的流动方向在制冷剂-空气-换热器下游构成空气引导装置和第一冷空气流动路径，使得待通过第一流动通道引导的和待进行调节的空气质量流可分成部分空气质量流。在此，第一部分空气质量流可通过第一冷空气流动路径导入壳体的周围环境中，而第二部分空气质量可通过第一流动通道的构成为第二冷空气流动路径的区域朝乘客空间的方向引导。
第二流动通道优选构成为围绕设置在第一流动通道中的制冷剂-空气-换热器的旁路。在此，流动通道具有至少一个用于打开和封闭流动横截面的空气引导装置，使得由风扇输送的空气质量流可分成部分空气质量流，其中第一部分空气质量流可导入第一流动通道中，而第二部分空气质量流可导入第二流动通道中。
空调器的第一流动通道和第二流动通道有利地以通入连接元件中的方式构成，所述连接元件用于引导和/或混合以及用于分配部分空气质量流。
根据本发明的一个改进形式，空调器构成为双区空调器。在此，每个区具有一个流动通道，所述流动通道从连接元件延伸至排风口。有利地，加热换热器以搭接流动通道的方式设置在流动通道内。
本发明的另一优选的设计方案在于，制冷剂回路具有压缩机以及第一制冷剂路径和第二制冷剂路径，所述第一和第二制冷剂路径分别从分支点延伸直至入口部位。在此，制冷剂可根据空调系统的运行模式分成通过制冷剂路径的部分质量流，使得制冷剂路径能够并行地加载有制冷剂。沿制冷剂的流动方向，分支点设置在第一制冷剂-冷却剂-换热器下游，而入口部位设置在压缩机上游。
有利地，第一制冷剂路径具有第一膨胀机构和可与运行模式无关地作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器。
第二制冷剂路径构成有第二膨胀机构和可与运行模式无关地作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器。
本发明的另一优点在于，制冷剂回路具有内部的换热器，所述内部的换热器在高压侧设置在第一制冷剂-冷却剂-换热器和制冷剂路径的分支点之间，以及在低压侧在第一制冷剂路径内沿制冷剂的流动方向设置在制冷剂-空气-换热器下游。内部的换热器理解为回路内部的换热器，所述换热器用于在高压下的制冷剂和低压下的制冷剂之间进行换热。在此例如，一方面使液态制冷剂在冷凝后继续冷却，并且另一方面使抽吸气体在压缩前过热。
根据本发明的一个改进形式，第一冷却剂回路具有主回路和次回路，所述主回路和次回路分别构成有至少一个输送装置以及分支点和入口部位。在此，分支点和入口部位分别经由连接管路彼此流体耦联。
第一冷却剂回路的主回路有利地构成有用于对动力传动系的部件进行调节的换热器以及用于在冷却剂和环境空气之间进行换热的第一冷却剂-空气-换热器。主回路的分支点和入口部位沿冷却剂的流动方向以给定的顺序优选构成在输送装置和用于对动力传动系的部件进行调节的换热器之间。
第一冷却剂回路的主回路此外有利地具有围绕第一冷却剂-空气-换热器的旁路，所述旁路从分支点延伸直至入口部位。在此，旁路的分支点优选设置在用于对动力传动系的部件进行调节的换热器和第一冷却剂-空气-换热器之间，而旁路的入口部位构成在第一冷却剂-空气-换热器和输送装置之间。
根据本发明的另一有利的设计方案，第一冷却剂回路的次回路构成有附加加热元件、第二制冷剂-冷却剂-换热器和电池换热器。次回路的分支点和入口部位沿冷却剂的流动方向以给定的顺序优选构成在第二制冷剂-冷却剂-换热器和电池换热器之间。
第一冷却剂回路的次回路此外有利地具有围绕电池换热器的旁路，所述旁路从分支点延伸直至入口部位。在此，旁路的分支点优选设置在第二制冷剂-冷却剂-换热器和电池换热器之间，尤其设置在与主回路连接的入口部位和电池换热器之间，而旁路的入口部位构成在电池换热器和输送装置之间。
根据本发明的一个优选的设计方案，第二冷却剂回路具有输送装置以及第一冷却剂路径和第二冷却剂路径，所述第一冷却剂路径具有加热换热器，所述第二冷却剂路径具有用于在冷却剂和环境空气之间进行换热的冷却剂-空气-换热器。在此，冷却剂路径分别从分支点延伸直至入口部位，使得冷却剂可根据空调系统的运行模式分成通过冷却剂路径的部分质量流，并且冷却剂路径可并行地加载有冷却剂。
所述目的也通过一种根据本发明的用于运行空调系统的方法来实现，所述空调系统用于在制冷设备模式和热泵模式下的组合式运行，以对机动车的乘客空间的空气进行冷却和加热，以及用于再加热模式，以对机动车的乘客空间的空气进行调节。所述方法具有如下步骤：
-将在制冷剂回路中循环的制冷剂压缩到高压水平，
-将热量从高压水平的制冷剂在穿流第一制冷剂-冷却剂-换热器时传递给在第二冷却剂回路中循环的冷却剂，以及将热量从冷却剂在穿流第二冷却剂-空气-换热器时传递给环境空气和/或在穿流加热换热器时传递给用于乘客空间的送风，
-使制冷剂降压到低压水平并且引导制冷剂通过可作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器，以吸收来自空气质量流的热量，所述空气质量流通过空调器的第一流动通道引导，和/或使制冷剂降压到低压水平并且引导制冷剂通过可作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器，以吸收来自第一冷却剂回路的热量。
根据本发明的一个改进形式，在空调系统以动力传动系的部件的和/或电池的主动冷却进行运行时，将第一冷却剂回路的冷却剂输送通过电池换热器和/或动力传动系的部件的换热器。在此，将热量从电池和/或将热量从动力传动系的部件传递给冷却剂，所述热量在第二制冷剂-冷却剂-换热器中传递给在制冷剂回路中循环的制冷剂和/或在穿流第一冷却剂-空气-换热器时传递给环境空气。
根据本发明的一个有利的设计方案，在空调系统以电池的主动加热和/或以冷却剂作为用于在制冷剂回路中循环的制冷剂的热源进行运行时，将第一冷却剂回路的冷却剂输送通过附加加热元件。在此，将热量传递给冷却剂，所述热量在电池换热器中传递给电池和/或在第二制冷剂-冷却剂-换热器中传递给在制冷剂回路中循环的制冷剂。
根据本发明的空调系统可用于仅借助电池或燃料电池电动驱动的汽车中，具有混合动力驱动装置的机动车中，即具有电动和内燃机驱动的机动车中，和高效的内燃机驱动的机动车中。
概括地，根据本发明的解决方案具有各种优点：
-用于对乘客空间的送风进行冷却或同时除湿和加热的有效率的空调系统也通过高度的余热利用具有从现有技术中已知的具有两个独立风扇的系统的优点，但是所述空调系统仅构成有一个风扇，，
-具有最小结构体积的模块式空调系统，尤其是具有不同的热源如内部空间热量回收装置的热泵系统，
-电的动力传动系的电池和其他部件的主动的和被动的冷却，
-在环境温度低的情况下快速提供热的送风，
-在空气侧控制空调器中的送风时足够的冷却功率，也通过利用借助冷却剂进行冷却的冷凝器/气体冷却器，
-比在具有纯电加热的系统中显著高效的运行，使得例如在纯电驱动的机动车中获得行程益处，并且在具有混合动力驱动装置的机动车中减少一氧化碳排放，
-在制冷剂回路的用于换热的区域中无需制冷剂的流动方向转向，使得可简单地确定部件尤其换热器的尺寸，并且使可能的油掉落的风险最小化，
-避免环境换热器结冰，例如通过在空调系统的运行模式之间有针对性地切换，使得也避免用于乘客空间的热功率的损失，和
-具有能以简单方式互连的高温和低温冷却剂回路的模块式构成的空调系统，以便例如利用内燃机的或电气部件的余热，也以便尤其在热泵模式下运行时不会冒着作为蒸发器运行的外部的换热器结冰的危险，在所述热泵模式下环境空气不必用作为热源。
附图说明
本发明的设计方案的其他细节、特征和优点从实施例的下面的描述中参考所属的附图获得。附图示出：
图1a示出空调系统的双区分体式空调器，其具有制冷剂回路的蒸发器和加热换热器以及尤其用于在空气侧控制的空气引导装置，
图1b示出根据图1a的空调系统的空调器，其具有制冷剂回路，
图1c示出第一冷却剂回路，其用于对动力传动系的和电池的部件进行温度调节，以及具有作为至制冷剂回路的热连接的制冷剂-冷却剂-换热器，
图1d示出第二冷却剂回路，其具有作为至制冷剂回路的热连接的制冷剂-冷却剂-换热器和用于对乘客空间的送风进行加热的加热换热器，
图2示出具有根据图1b的制冷剂回路和空调器以及根据图1c和1d的冷却剂回路的空调系统，
图3a示出在制冷设备模式下以及以电池的主动冷却和以动力传动系的部件的冷却进行运行时的根据图2的空调系统，
图3b示出在制冷设备模式下以及以动力传动系的部件的冷却进行运行时的根据图2的空调系统，
图3c示出以电池的主动冷却以及以动力传动系的部件的冷却进行运行时的根据图2的空调系统，
图4a示出在再加热模式下以及以动力传动系的部件的和电池的被动冷却进行运行时的根据图2的空调系统，
图4b示出在再加热模式下以及以动力传动系的部件的和电池的主动冷却作为用于制冷剂的热源进行运行时的根据图2的空调系统，
图5a示出在热泵模式下以空气作为热源以及以动力传动系的部件的冷却进行运行时的根据图2的空调系统，
图5b示出在热泵模式下以空气作为热源以及以动力传动系的部件的和电池的主动冷却作为用于制冷剂的热源进行运行时的根据图2的空调系统，
图5c示出在热泵模式下以动力传动系的部件的和电池的主动冷却作为用于制冷剂的热源进行运行时的根据图2的空调系统，
图5d示出在热泵模式下以附加加热元件作为用于加热电池的热源和作为用于制冷剂的热源以及以动力传动系的部件的温度调节进行运行时的根据图2的空调系统，和
图5e示出在热泵模式下以附加加热元件作为用于快速加热用于乘客空间的送风的热源以及以动力传动系的部件的温度调节进行运行时的根据图2的空调系统。
具体实施方式
图1a示出空调系统1的空调器2，尤其双区分体式空调器，其具有加热换热器16和制冷剂回路的蒸发器7以及用于在空气侧控制空调系统1的空气引导装置8、12、14、15。
空调器2具有壳体3，所述壳体具有第一流动通道4和第二流动通道5，其中借助风扇6，空气质量流能够通过第一流流动通道4和第二流动通道5输送。流动通道4、5可加载有来自环境的新鲜空气、来自乘客空间的循环空气或由新鲜空气和循环空气组成的混合气。
沿空气的流动方向在风扇6下游以及在进入流动通道4、5的入口处设置有用于将空气引导和分配到流动通道4、5中的空气引导装置8。在此，由风扇6输送到壳体3内的空气质量流能够以0％至100％的份额分配到流动通道4、5。第一流动通道4和第二流动通道5通过隔板9彼此隔开。
在第一流动通道4内设置有制冷剂回路的可作为蒸发器7运行的制冷剂-空气-换热器7。在流经制冷剂-空气-换热器的换热器表面时，空气被冷却和/或除湿。热量由空气传递给蒸发的制冷剂。
沿空气的流动方向在制冷剂-空气-换热器7下游以及在进入第一冷空气流动路径10和第二冷空气流动路径11的入口处设置有用于将空气引导和分配到冷空气流动路径10、11中的空气引导装置12。在此，导入第一流动通道中且引导经过蒸发器7的空气质量流能够以0％至100％的份额分配到冷空气流动路径10、11。借助于空气引导装置12，一定份额的在流经蒸发器7时经调节的空气质量流能够通过第一冷空气流动路径10从空调系统1或者说从空调器2导出到环境中。第一冷空气流动路径10也称为排风通道。
导入第二冷空气流动路径11的空气引导至流动通道4、5的连接元件13，所述流动通道通入连接元件13中。通过第二流动通道5输送的空气质量流不变化地，即状态不变地，在蒸发器7旁边经过并导入连接元件13中。第二流动通道5也称为蒸发器7的旁路。构成为空气加载的换热器的蒸发器7占据第一流动通道4的整个流动横截面。
将空调器2的设置在机动车前车厢中的第一部件与空调器2的设置在机动车内部的第二部件耦联的连接元件13，一方面构成用于容纳和混合穿过流动通道4、5引导的空气质量流，以及另一方面构成用于将空气质量流分配和引导到空调器2的不同区中。在此，第一空气质量流能够通过打开的第一空气引导装置14引导到空调器2的第一区中，而第二空气质量流通过打开的第二空气引导装置15导入空调器2的第二区中。空气引导装置14、15可在两个最终位置“完全打开”和“完全关闭”之间无级地调节，所述空气引导装置也称为温度活门。
在空气引导装置14、15打开的情况下从连接元件13流出到空调器2的所述区中的空气质量流分别引导至加热换热器16，用于可能的加热，其中所述空气质量流基于被冷却的和/或除湿的、未经调节的或由它们构成的混合气。构成为加载空气的换热器的加热换热器16设置在所述区的流动通道内，并且总是占据流动通道的整个流动横截面。
在流经加热换热器16的换热面之后，经调节的空气质量流通过排风口17、18a、18b、19a、19b导入乘客空间中。在此，例如通过第一排风口17流出的空气质量流引导至前挡风玻璃，通过第二排风口18a、18b中的一个排风口流出的空气质量流通过仪表盘直接引导至乘客空间的乘员，并且通过第三排风口19a、19b中的一个排风口流出的空气质量流通过排风口引导至脚部空间。此外，每个排风口17、18a、18b、19a、19b能够构成有用于按照需要再加热流过的空气质量流的电阻加热装置。
空气引导装置8、12、14、15根据需要设置在“完全打开”至“完全关闭”之间的不同位置。
从图1b中得出根据图1a的空调系统1的空调器2，其具有制冷剂回路20。制冷剂回路20沿制冷剂的流动方向具有压缩机21、作为冷凝器/气体冷却器运行的第一制冷剂-冷却剂-换热器22以及分支点24。在制冷剂-冷却剂-换热器22和分支点24之间设置有内部的换热器23，尤其内部的换热器23的高压侧。
第一制冷剂路径26和第二制冷剂路径27分别在分支点24和入口部位25之间延伸。第一制冷剂路径26构成有：可作为膨胀装置运行第一膨胀机构28，尤其膨胀阀；设置在空调器2的壳体3内的制冷剂-空气-换热器7；内部的换热器23，尤其内部的换热器23的高压侧；以及止回阀29。在分支点24和入口部位25之间平行于第一制冷剂路径26设置的第二制冷剂路径27构成有：可作为膨胀装置运行第二膨胀机构30，尤其膨胀阀；以及可作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器31。当制冷剂仅通过第二制冷剂路径27引导时，也能够构成为切断阀的止回阀29阻止制冷剂回流到借助第一膨胀机构28关闭的第一制冷剂路径26中。内部的换热器23尤其用于提高在制冷剂回路20以制冷设备模式运行时的效率。
沿着制冷剂的流动方向，制冷剂回路20紧接着入口部位25具有设置在低压侧的储存器32。压缩机21从储存器32抽吸气态的制冷剂。制冷剂回路20闭合。根据一个替选的实施方式，替代储存器，沿制冷剂的流动方向在作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-换热器22下游构成有设置在高压侧的收集器，所述收集器也能够集成在制冷剂-冷却剂-换热器22内部。
在图1c中示出第一冷却剂回路40，其用于对动力传动系42的和电池48的部件进行温度调节，以及具有作为至制冷剂回路20的热连接的制冷剂-冷却剂-换热器31，而图1d示出第二冷却剂回路60，其具有作为至制冷剂回路20的热连接的制冷剂-冷却剂-换热器22和用于对乘客空间的送风进行加热的加热换热器16。从图2中得出空调系统1，其具有根据图1b的制冷剂回路20和空调器2以及根据图1c和1d的冷却剂回路40、60。
也称为低温-冷却剂回路的第一冷却剂回路40具有主回路的第一输送装置41，尤其泵，其用于在动力传动系42的部件和第一冷却剂-空气-换热器43之间输送冷却剂。冷却剂-空气-换热器43加载有环境空气。
为了引导冷却剂从第一冷却剂-空气-换热器43旁经过并且使得冷却剂-空气-换热器43不加载有冷却剂，构成有旁路44，所述旁路从分支点45延伸直至入口部位46。沿冷却剂的流动方向，构成为三通阀的分支点45直接设置在第一冷却剂-空气-换热器43上游，而入口部位46直接构成在冷却剂-空气-换热器43下游进而构成在冷却剂-空气-换热器43和输送装置41之间。输送装置41根据运行模式从第一冷却剂-空气-换热器43或者通过旁路44从动力传动系42的部件的换热器抽吸冷却剂。借助于构成为三通阀的分支点45能够分别在0％和100％之间分配冷却剂的质量流。
沿冷却剂的流动方向，在输送装置41和动力传动系42的部件的换热器之间分别构成有分支点53和入口部位56，作为至次回路的连接。
次回路同样具有输送装置47，尤其泵，其用于制冷剂-冷却剂-换热器31和电池换热器48之间输送冷却剂。此外，在次回路内设有附加加热元件52，例如电阻加热装置，以便根据需要对冷却剂加热。
为了引导冷却剂在电池换热器48旁经过并且使得电池换热器48不加载有冷却剂，构成有旁路49，所述旁路从分支点50延伸直至入口部位51。沿冷却剂的流动方向，构成为三通阀的分支点50直接设置在电池换热器48上游，而入口部位51直接构成在电池换热器48下游进而构成在电池换热器48和输送装置47之间。输送装置47根据运行模式从电池换热器48或者通过旁路49抽吸冷却剂。借助于构成为三通阀的分支点50能够分别在0％和100％之间分配冷却剂的质量流。
沿冷却剂的流动方向，在制冷剂-冷却剂-换热器31和围绕电池换热器48的旁路49的分支点50之间分别设有分支点55和入口部位54，作为至主回路，尤其至主回路的分支点53和入口部位56的连接。有利地，分支点53、55分别构成为三通阀。
根据图1d的也称为高温-冷却剂回路的第二冷却剂回路60具有输送装置61，尤其泵，其用于在作为冷凝器/气体冷却器运行的制冷剂-冷却剂-换热器22和加热换热器16作为一方以及第二冷却剂-空气-换热器66作为另一方之间输送冷却剂。冷却剂-空气-换热器66加载有环境空气。
在此，加热换热器16设置在第一冷却剂路径64中并且冷却剂-空气-换热器66设置在第二冷却剂路径65中。冷却剂路径64、65分别从分支点62延伸至入口部位63并且能够并行地加载有冷却剂。
根据图1d，分支点62沿冷却剂的流动方向设置在输送装置61下游进而设置在输送装置61和加热换热器16或冷却剂-空气-换热器66之间，而入口部位63沿冷却剂的流动方向设置在制冷剂-冷却剂-换热器22上游进而设置在加热换热器16或冷却剂-空气-换热器66和制冷剂-冷却剂-换热器22之间。根据图2，分支点62沿冷却剂的流动方向也设置在制冷剂-冷却剂-换热器22下游进而设置在制冷剂-冷却剂-换热器22和加热换热器16或冷却剂-空气-换热器66之间，而入口部位63沿冷却剂的流动方向设置在输送装置61上游进而设置在加热换热器16或冷却剂-空气-换热器66和输送装置61之间。
借助于构成为三通阀的分支点62能够分别在0％和100％之间分配冷却剂的通过冷却剂路径64、65的质量流。输送装置61从制冷剂-冷却剂-换热器22抽吸冷却剂。冷却剂回路60闭合。
冷却剂回路40、60的冷却剂-空气-换热器43、66沿环境空气的流动方向彼此依次设置成，使得环境空气流向第一冷却剂-空气-换热器43并且紧接着第二冷却剂-空气-换热器66被加载环境空气。
在根据图3a空调系统1在制冷设备模式下，即冷却待供给乘客空间的空气，以及以电池48的主动冷却和以动力传动系42的部件的冷却进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。第一冷却剂回路40的主回路和次回路彼此分开地运行，第一冷却剂回路40的两个输送装置41、47投入运行。
在空调系统1的不同的运行模式的视图中，制冷剂回路的或冷却剂回路40、60的加载有制冷剂或冷却剂的管路用实线表示，而不加载有制冷剂或冷却剂的管路借助虚线表示。
空调器2的空气引导装置8定向成，使得由风扇6输送到壳体3中的空气质量流沿流动方向70完全地导入第一流动通道4中并且第二流动通道5关闭。在流经作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器7的换热面时被冷却和/或除湿的空气完全地导入连接元件13中，以进一步分配。空气引导装置12以将第一冷空气流动路径10完全封闭的方式定向，而第二冷空气流动路径11完全打开。
在制冷剂回路20的蒸发器7中由制冷剂吸收的热量在作为冷凝器/气体冷却器运行的第一制冷剂-冷却剂-换热器22中传递给在第二冷却剂回路60中循环的冷却剂。由压缩机21抽吸和压缩的制冷剂引导通过第一制冷剂-冷却剂-换热器22和内部的换热器23的高压侧，以释放热量。在分支点24处，制冷剂被分配到第一制冷剂路径26和第二制冷剂路径27。在穿流第一膨胀机构28时降压的第一制冷剂部分质量流引导通过蒸发器7，以吸收来自用于乘客空间的送风的热量，并且穿过内部的换热器23的低压侧引导至入口部位25以进行过热。在穿流第二膨胀机构30时降压的第二制冷剂部分质量流穿过作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器31引导至入口部位25，以吸收来自第一冷却剂回路40的次回路的热量。
在第一制冷剂-冷却剂-换热器22中传递给第二冷却剂回路60的冷却剂的热量在第二冷却剂-空气-换热器66中释放给环境空气。在此，冷却剂通过第二冷却剂路径65引导，第一冷却剂路径64尤其在分支点62处关闭。加热换热器16不加载有冷却剂。
在第一冷却剂回路40的次回路中，冷却剂由输送装置47穿过不起作用的附加加热元件52引导通过作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器31，以将热量释放给制冷剂，并且引导通过电池换热器48，以吸收来自电池的热量。在电池换热器48中由冷却剂吸收的热量在制冷剂-冷却剂-换热器31中释放给制冷剂。电池48的旁路49尤其在分支点50处关闭。第一冷却剂回路40的分支点53、55设定成，使得主回路和次回路彼此分开地运行。
作为制冷剂的蒸发器运行的且利用制冷剂作为散热的制冷剂-冷却剂-换热器31也称为冷却器，所述制冷剂-冷却剂-换热器用于从电子或电气部件，如机动车的动力传动系42的部件，或电池48中导出热量。
在第一冷却剂回路40的主回路中，冷却剂由输送装置41引导通过动力传动系42的部件的换热器以吸收热量，并且引导通过第一冷却剂-空气-换热器43以释放热量。在动力传动系42的部件的换热器中传递给冷却剂的热量在第一冷却剂-空气-换热器43中释放给环境空气。旁路44尤其在分支点45处关闭。
在根据图3b空调系统1在制冷设备模式下，即冷却待供给乘客空间的空气，以及以动力传动系42的部件的冷却进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。第一冷却剂回路40的次回路不由冷却剂穿流，仅主回路的输送装置41投入运行。因此，与根据图3a的空调系统1的运行的不同之处在于电池48的主动冷却。
因为第一冷却剂回路40的次回路进而还有作为至制冷剂回路20的热连接设置在制冷剂回路20的第二制冷剂路径27中的第二制冷剂-冷却剂-换热器31不由冷却剂加载，所以制冷剂回路20的第二制冷剂路径27也不由制冷剂穿流。第二膨胀机构30关闭。
对于以待供给乘客空间的空气的冷却以及动力传动系42的部件的冷却进行运行，参考图3a的实施方式。
在根据图3c空调系统1以电池48的主动冷却以及以动力传动系42的部件的冷却进行运行时，例如在电池48充电过程期间和乘客舱中没有乘员的情况下，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。第一冷却剂回路40的主回路和次回路彼此分开地运行，第一冷却剂回路40的两个输送装置41、47投入运行。通过空调器2不输送空气或者不对用于乘客空间的送风进行调节。制冷剂回路20的蒸发器7不由制冷剂穿流。因此，与根据图3a的空调系统1的运行的不同之处在于制冷剂回路20在制冷设备模式下运行。
因为制冷剂回路20的作为蒸发器运行的、设置在第一制冷剂路径26中的制冷剂-空气-换热器7不由制冷剂加载，所以制冷剂回路20的第一制冷剂路径26也不由制冷剂穿流。第一膨胀机构28关闭。止回阀29阻止制冷剂回流到第一制冷剂路径26中，尤其回流到内部的换热器23中。内部的换热器23不起作用。
对于以电池48的主动冷却以及以动力传动系42的部件的冷却进行运行，参考图3a的实施方式。
在根据图4a空调系统1在再加热模式下，例如用于借助随后的再加热干燥用于乘客空间的送风，以及以电池48的被动冷却和动力传动系42的部件的冷却进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。第一冷却剂回路40的主回路和次回路作为共同的回路运行，其中第一输送装置41和/或第二输送装置47投入运行。
空调器2的空气引导装置8定向成，使得由风扇6输送到壳体3中的空气质量流沿流动方向70完全地导入第一流动通道4中并且第二流动通道5关闭。在流经作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器7的换热面时被冷却和/或除湿的空气完全地导入连接元件13中，以进一步分配。空气引导装置12以将第一冷空气流动路径10完全封闭的方式定向，而第二冷空气流动路径11完全打开。
从连接元件13中出来的空气质量流在流经加热换热器16的换热面时被加热。引导经过作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器7的换热面的空气用作用于被引导通过加热换热器16的冷却剂的热源，其中热量从冷却剂传递给待供给乘客空间的空气。
在制冷剂回路20的蒸发器7中由制冷剂吸收的热量在作为冷凝器/气体冷却器运行的第一制冷剂-冷却剂-换热器22中传递给在第二冷却剂回路60中循环的冷却剂。由压缩机21抽吸和压缩的制冷剂引导通过第一制冷剂-冷却剂-换热器22、内部的换热器23的高压侧并且通过第一制冷剂路径26，以释放热量。在穿流第一膨胀机构28时降压的第一制冷剂部分质量流引导通过蒸发器7，以吸收来自用于乘客空间的送风的热量，并且穿过内部的换热器23的低压侧引导至入口部位25以进行过热。制冷剂回路20的第二制冷剂路径27不由制冷剂穿流。第二膨胀机构30关闭。
在第一制冷剂-冷却剂-换热器22中传递给第二冷却剂回路60的冷却剂的热量根据需要在加热换热器16中释放给用于乘客空间的送风或者在第二冷却剂-空气-换热器66中释放给环境空气，在此冷却剂在分支点62处分配到第一冷却剂路径64或第二制冷剂路径65。因此，在加热换热器16中未导出给用于乘客空间的送风的热量在冷却剂-空气-换热器66中传递给环境空气。
在第一冷却剂回路40中，冷却剂由输送装置41、47中的至少一个引导通过电池换热器48以及紧接着引导通过不起作用的附加加热元件52和制冷剂-冷却剂-换热器31，以吸收来自电池的热量。电池48的旁路49尤其在分支点50处关闭。第一冷却剂回路40的分支点53、55设定成，使得主回路和次回路作为共同的回路运行。
在穿流电池换热器48时被加热的冷却剂引导通过动力传动系42的部件的换热器以吸收热量，并且引导通过第一冷却剂-空气-换热器43以释放热量。在电池换热器48中和在动力传动系42的部件的换热器中传递给冷却剂的热量在第一冷却剂-空气-换热器43中释放给环境空气。旁路44尤其在分支点45处关闭。
在根据图4b空调系统1在再加热模式下以及以电池48的主动冷却和动力传动系42的部件的冷却进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。类似于根据图4a的运行模式，第一冷却剂回路40的主回路和次回路作为共同的回路运行，其中第一输送装置41和/或第二输送装置47投入运行。
空调器2的空气引导装置8定向成，使得由风扇6输送到壳体3中的空气质量流沿流动方向70以分配成第一部分质量流和第二部分质量流的方式导入第一流动通道4和第二流动通道5中。通过第一流动通道4输送的、在流经作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器7的换热面时被冷却和/或除湿的第一部分空气质量流完全地导入连接元件13中，以进行混合和/或进一步分配。空气引导装置12以将第一冷空气流动路径10完全封闭的方式定向，而第二冷空气流动路径11完全打开。通过第二流动通道5输送的第二部分空气质量流未经调节地导入连接元件13中。
从连接元件13中出来的、由部分空气质量流混合而成的空气质量流在流经加热换热器16的换热面时被加热。引导经过作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器7的换热面的空气用作为用于被引导通过加热换热器16的冷却剂的第一热源，其中热量从冷却剂传递给待供给乘客空间的空气。
在制冷剂回路20的蒸发器7中由制冷剂吸收的热量在作为冷凝器/气体冷却器运行的第一制冷剂-冷却剂-换热器22中传递给在第二冷却剂回路60中循环的冷却剂。由压缩机21抽吸和压缩的制冷剂引导通过第一制冷剂-冷却剂-换热器22和内部的换热器23的高压侧，以释放热量。在分支点24处，制冷剂分配到第一制冷剂路径26和第二制冷剂路径27。在穿流第一膨胀机构28时降压的第一制冷剂部分质量流引导通过蒸发器7，以吸收来自用于乘客空间的送风的、通过第一流动通道4引导的第一部分空气质量流的热量，并且穿过内部的换热器23的低压侧引导至入口部位25以进行过热。在穿流第二膨胀机构30时降压的第二制冷剂部分质量流穿过作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器31引导至入口部位25，以吸收来自第一冷却剂回路40的热量。第一冷却剂回路40的冷却剂用作为用于被引导通过加热换热器16的冷却剂的第二热源，其中热量从冷却剂传递给待供给乘客空间的空气。尤其在环境空气的温度较低时能够如此附加地利用来自电的动力传动系42的部件和电池48的余热，以便提供对于用于乘客空间的送风而言必要的加热功率。
在此，第二冷却剂回路60的冷却剂通过第一冷却剂路径64引导，第二冷却剂路径65尤其在分支点62处关闭。冷却剂-空气-换热器66不加载有冷却剂。
在第一冷却剂回路40中，冷却剂由输送装置41、47中的至少一个引导通过电池换热器48以及紧接着引导通过不起作用的附加加热元件52，以吸收来自电池的热量。电池48的旁路49尤其在分支点50处关闭。紧接着，冷却剂引导通过作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器31以将热量释放给制冷剂，并且引导通过动力传动系42的部件的换热器以吸收热量。第一冷却剂回路40的分支点53、55设定成，使得主回路和次回路作为共同的回路运行。
在电池换热器48中和在动力传动系42的部件的换热器中传递给冷却剂的热量仅在制冷剂-冷却剂-换热器31中释放给制冷剂，而冷却剂-空气-换热器43不加载有冷却剂。围绕冷却剂-空气-换热器43的旁路44打开，使得共同的冷却剂质量流围绕冷却剂-空气-换热器43引导。
当相比于根据图4b的运行模式，外部空气的温度较低或者没有余热从电池48导出时，利用环境空气或已经被加热的内部空间空气作为附加热源。
在根据图5a空调系统1在热泵模式下以空气作为热源以及以动力传动系42的部件的冷却进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40的主回路和第二冷却剂回路60起作用。
空调器2的空气引导装置8定向成，使得由风扇6输送到壳体3中的空气质量流沿流动方向70以分配成第一部分质量流和第二部分质量流的方式导入第一流动通道4和第二流动通道5中。在第一流动通道4中输送的、在流经作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器7的换热面时被冷却和/或除湿的第一部分空气质量流通过第一冷空气流动路径10完全地送到环境中。空气引导装置12以将第二冷空气流动路径11完全封闭的方式定向，而第一冷空气流动路径10完全打开。通过第二流动通道5输送的第二部分空气质量流未经调节地导入连接元件13中。
因为风扇6能够将来自环境的新鲜空气、来自乘客空间的循环空气或者由新鲜空气和循环空气构成的混合气输送到流动通道4、5中，所以环境空气或来自乘客空间内部的已经被加热的空气能够用作为热源。
从连接元件13中出来的第二部分空气质量流在流经加热换热器16的换热面时被加热。引导经过作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器7的换热面的空气用作为用于被引导通过加热换热器16的冷却剂的热源，其中热量从冷却剂传递给待供给乘客空间的空气。
制冷剂回路20根据图4a的空调系统1的运行模式运行，使得参考属于其的实施方式。
第二冷却剂回路60的冷却剂通过第一冷却剂路径64引导，第二冷却剂路径65尤其在分支点62处关闭。冷却剂-空气-换热器66不加载有冷却剂。
在第一冷却剂回路40的主回路中，冷却剂由输送装置41引导通过动力传动系42的部件的换热器以吸收热量。在此，一方面冷却剂被加热，而另一方面动力传动系42的部件的温度变得均匀。不仅冷却剂而且动力传动系42的部件用作为蓄热器。围绕冷却剂-空气-换热器43的旁路44打开，使得整个冷却剂质量流围绕冷却剂-空气-换热器43引导。冷却剂-空气-换热器43不加载有冷却剂。
根据冷却剂的或动力传动系42的部件的温度的升高，在动力传动系42的部件的换热器中传递给冷却剂的热量至少部分地在第一冷却剂-空气-换热器43中释放给环境空气。在此，冷却剂-空气-换热器43由冷却剂穿流，旁路44尤其在分支点45处关闭。
第一冷却剂回路40的分支点53设定成，使得次回路不由冷却剂穿流。
此外，除了穿过壳体输送的空气作为第一热源，动力传动系42的部件的或电池48的余热也用作为热源。
在根据图5b空调系统1在热泵模式下以空气作为热源以及以电池48的主动冷却和动力传动系42的部件的冷却作为用于制冷剂的热源进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。
在此，空调器2根据图4a的空调系统1的运行模式运行，使得参考属于其的实施方式。
制冷剂回路20根据图5a的空调系统1的运行模式运行并且第一冷却剂回路40以及第二冷却剂回路60分别根据图4b的空调系统1的运行模式运行，使得参考属于其的实施方式。
在根据图5c空调系统1在热泵模式下以电池48的主动冷却以及以动力传动系42的部件的冷却作为用于制冷剂的热源进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。
空调器2的空气引导装置8定向成，使得由风扇6输送到壳体3中的空气质量流沿流动方向70通过第二流动通道5未经调节地完全导入连接元件13中，并且第一流动通道4关闭。设置在第一流动通道4中的蒸发器7不起作用并且既不加载有空气也不加载有制冷剂。从连接元件13中出来的空气质量流在流经加热换热器16的换热面时被加热。热量从冷却剂传递给待供给乘客空间的空气。
在制冷剂回路20的蒸发器31中由制冷剂吸收的热量在作为冷凝器/气体冷却器运行的第一制冷剂-冷却剂-换热器22中传递给在第二冷却剂回路60中循环的冷却剂。由压缩机21抽吸和压缩的制冷剂引导通过第一制冷剂-冷却剂-换热器22、未起作用的内部的换热器23的高压侧并且通过第二制冷剂路径27，以释放热量。在穿流第二膨胀机构30时降压的制冷剂穿过蒸发器31引导至入口部位25，以吸收来自第一冷却剂回路40的热量。因为制冷剂回路20的作为蒸发器运行的、设置在第一制冷剂路径26中的制冷剂-空气-换热器7不由制冷剂加载，所以制冷剂回路20的第一制冷剂路径26也不由制冷剂穿流。第一膨胀机构28关闭。止回阀29阻止制冷剂回流到第一制冷剂路径26中，尤其回流到内部的换热器23中。
第二冷却剂回路60的冷却剂通过第一冷却剂路径64引导，第二冷却剂路径65尤其在分支点62处关闭。冷却剂-空气-换热器66不加载有冷却剂。
在第一冷却剂回路40中，冷却剂由输送装置41、47中的至少一个引导通过电池换热器48以及紧接着引导通过不起作用的附加加热元件52，以吸收来自电池的热量。电池48的旁路49尤其在分支点50处关闭。紧接着，冷却剂引导通过作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器31以将热量释放给制冷剂，并且引导通过动力传动系42的部件的换热器以吸收热量。第一冷却剂回路40的分支点53、55设定成，使得主回路和次回路作为共同的回路运行。
根据在电池换热器48中和在动力传动系42的部件的换热器中传递给冷却剂的热量或在动力传动系42的部件的换热器的出口处冷却剂的温度以及环境空气的温度，冷却剂引导通过第一冷却剂-空气-换热器43以继续吸收来自环境空气的热量。当环境空气的温度高于在动力传动系42的部件的换热器的出口处冷却剂的温度时，冷却剂能够吸收来自环境的热量。旁路44尤其在分支点45处关闭。由冷却剂吸收的热量在制冷剂-冷却剂-换热器31中完全地传递给制冷剂回路20的制冷剂。
当在动力传动系42的部件的换热器的出口处冷却剂的温度高于环境空气的温度时，热量也能够从冷却剂传递给环境。那么，由冷却剂吸收的热量不仅在制冷剂-冷却剂-换热器31中传递给制冷剂回路20的制冷剂，而且也能够在冷却剂-空气-换热器43中传递给环境空气。
根据一个未示出的替选的运行模式，冷却剂在分支点45处以部分质量流引导通过冷却剂-空气-换热器43并且以部分质量流引导通过围绕冷却剂-空气-换热器43的旁路44，以便设定待传递给制冷剂和环境空气的热量的份额。在此，由冷却剂吸收的总热量也能够在制冷剂-冷却剂-换热器31中释放给制冷剂，而冷却剂-空气-换热器43不加载有冷却剂。围绕冷却剂-空气-换热器43的旁路44打开，使得总冷却剂质量流围绕冷却剂-空气-换热器43引导。
在根据图5d空调系统1在热泵模式下以附加加热元件52作为用于加热电池48的热源和作为用于制冷剂的热源以及以动力传动系42的部件的温度调节进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。
空调器2、制冷剂回路20和第二冷却剂回路60分别按照根据图5c的空调系统1的运行模式运行，使得参考属于其的实施方式。
在第一冷却剂回路40的次回路中，冷却剂由输送装置47引导通过投入运行的附加加热元件52以吸收热量，并且引导通过作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器31以将热量释放给制冷剂，以及引导通过电池换热器48以将热量释放给电池。因此，附加加热元件用作为用于制冷剂的热源，进而用于在第二冷却剂回路60中循环的冷却剂和用于乘客空间的送风的热源，以用于加热电池48。电池48的旁路49尤其在分支点50处关闭。第一冷却剂回路40的分支点53、55设定成，使得主回路和次回路彼此分开地运行。
在第一冷却剂回路40的主回路中，冷却剂由输送装置41引导通过动力传动系42的部件的换热器以吸收热量。在此，一方面冷却剂被加热，而另一方面动力传动系42的部件的温度变得均匀。不仅冷却剂而且动力传动系42的部件用作为蓄热器。围绕冷却剂-空气-换热器43的旁路44打开，使得整个冷却剂质量流围绕冷却剂-空气-换热器43引导。冷却剂-空气-换热器43不加载有冷却剂。
在根据图5e空调系统1在热泵模式下以附加加热元件52作为用于快速加热用于乘客空间的送风的热源以及以动力传动系42的部件的温度调节进行运行时，制冷剂回路20、第一冷却剂回路40和第二冷却剂回路60起作用。
空调器2、制冷剂回路20、第二冷却剂回路60和第一冷却剂回路40的主回路分别按照根据图5d的空调系统1的运行模式运行，使得参考属于其的实施方式。
在第一冷却剂回路40的次回路中，冷却剂由输送装置47引导通过投入运行的附加加热元件52以吸收热量，并且引导通过作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器31以将热量释放给制冷剂。因此，附加加热元件用作为用于制冷剂的热源，进而用于在第二冷却剂回路60中循环的冷却剂和用于乘客空间的送风的热源。电池换热器48不加载有冷却剂。电池48的旁路49打开，使得总冷却剂质量流围绕电池换热器48引导。第一冷却剂回路40的分支点53、55设定成，使得主回路和次回路彼此分开地运行。
相比于根据图5d运行模式，借助根据图5e的运行模式明显提高热泵模式的热动力，即用于乘客空间的送风的加热。送风的温度能够在非常短的时间内提高到期望的温度水平。在根据图5d的运行模式下，借助附加加热元件52电地产生的热能由于电池48尤其高伏电池的大的热质量在制冷剂-冷却剂-换热器31中时间延迟地或以不同的温度水平提供给制冷剂。
如果待供给乘客空间的空气不需要或不希望除湿，那么空调系统1根据图5a至5e之一在热泵模式下运行，其中借助未经调节的空气对用于乘客空间的送风进行纯加热运行。
借助空调系统1能够根据图5a和5b的运行模式通过将空气引导通过第一流动通道4以及经由设置在其中的蒸发器7吸收来自空气，尤其来自环境空气的热量。此外，当在制冷剂-冷却剂-换热器31中冷却剂被冷却到低于环境空气温度的值时，在冷却剂-空气-换热器43中热量能够从环境空气传递给在第一冷却剂回路40中循环的冷却剂。
附图标记列表
1 空调系统
2 空调器
3 壳体
4 第一流动通道
5 第二流动通道
6 风扇
7 制冷剂-空气-换热器，蒸发器
8 空气引导装置/第二流动通道5的活门
9 隔板
10 第一冷空气流动路径
11 第二冷空气流动路径
12 空气引导装置/冷空气流动路径10、11的活门
13 流动通道4、5的连接元件
14 第一空气引导装置
15 第二空气引导装置
16 加热换热器，冷却剂-空气-换热器
17 第一排风口
18a、18b 第二排风口
19a、19b 第三排风口
20 制冷剂回路
21 压缩机
22 第一制冷剂-冷却剂-换热器，冷凝器/气体冷却器
23 内部的换热器
24 分支点
25 入口部位
26 第一制冷剂路径
27 第二制冷剂路径
28 第一膨胀机构
29 止回阀
30 第二膨胀机构
31 第二制冷剂-冷却剂-换热器，蒸发器
32 储存器
40 第一冷却剂回路
41 第一输送装置
42 动力传动系的部件
43 第一冷却剂-空气-换热器
44 冷却剂-空气-换热器43的旁路
45 旁路44的分支点
46 旁路44的入口部位
47 第二输出装置，泵
48 电池，电池换热器
49 电池48的旁路
50 旁路49的分支点
51 旁路49的入口部位
52 附加加热元件
53、55 分支点
54、56 入口部位
60 第二冷却剂回路
61 第三输送装置，泵
62 分支点
63 入口部位
64 第一冷却剂路径
65 第二冷却剂路径
66 第二冷却剂-空气-换热器
70 空气质量流的流动方向

Claims (18)

1.一种用于对机动车的乘客空间的空气进行调节的空调系统(1)，其中所述空调系统(1)构成用于在制冷设备模式下、热泵模式下以及再加热模式下运行，所述空调系统具有：
-空调器(2)，所述空调器具有壳体(3)，所述壳体具有用于引导空气的第一流动通道(4)和第二流动通道(5)；
-制冷剂回路(20)，所述制冷剂回路具有：与运行模式无关地能作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器(7)，所述制冷剂-空气-换热器设置在所述空调器(2)的壳体(3)内；以及与运行模式无关地能作为冷凝器/气体冷却器运行的第一制冷剂-冷却剂-换热器(22)和与运行模式无关地能作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器(31)，所述第一制冷剂-冷却剂-换热器和第二制冷剂-冷却剂-换热器设置在所述空调器(2)的壳体(3)外；
-第一冷却剂回路(40)，所述第一冷却剂回路具有制冷剂-冷却剂-换热器(31)和用于对动力传动系(42)的部件进行调节的换热器和电池换热器(48)；以及
-第二冷却剂回路(60)，所述第二冷却剂回路具有第一制冷剂-冷却剂-换热器(22)以及设置在所述空调器(2)的壳体(3)内的加热换热器(16)。
2.根据权利要求1所述的空调系统(1)，其特征在于，在所述第一流动通道(4)处沿空气的流动方向在所述制冷剂-空气-换热器(7)下游构成空气引导装置(12)和第一冷空气流动路径(10)，使得穿过所述第一流动通道(4)引导的和被调节的空气质量流能分成部分空气质量流，其中第一部分空气质量流能通过第一冷空气流动路径(10)导入所述壳体(3)的周围环境中，而第二部分空气质量能通过所述第一流动通道(4)的构成为第二冷空气流动路径(11)的区域朝所述乘客空间的方向引导。
3.根据权利要求1或2所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第二流动通道(5)构成为围绕设置在所述第一流动通道(4)中的制冷剂-空气-换热器(7)的旁路，其中流动通道(4，5)具有至少一个用于打开和封闭流动横截面的空气引导装置(8)，使得由风扇(6)输送的空气质量流能分成部分空气质量流，其中第一部分空气质量流能导入所述第一流动通道(4)中，而第二部分空气质量流能导入所述第二流动通道(5)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第一流动通道(4)和所述第二流动通道(5)以通入连接元件(13)中的方式构成，所述连接元件用于引导和/或混合以及用于分配部分空气质量流。
5.根据权利要求4所述的空调系统(1)，其特征在于，所述空调器(2)构成为双区空调器，其中每个区构成有流动通道，所述流动通道从所述连接元件(13)延伸至排风口(17，18a，18b，19a，19b)，并且其中所述加热换热器(16)以搭接流动通道的方式设置在所述流动通道内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的空调系统(1)，其特征在于，所述制冷剂回路(20)具有压缩机(21)以及第一制冷剂路径(26)和第二制冷剂路径(27)，所述第一制冷剂路径和第二制冷剂路径以分别从分支点(24)延伸直至入口部位(25)的方式构成，其中制冷剂能根据所述空调系统(1)的运行模式通过所述制冷剂路径(26，27)分成部分质量流，并且其中沿制冷剂的流动方向，所述分支点(24)设置在所述第一制冷剂-冷却剂-换热器(22)下游，而所述入口部位(25)设置在所述压缩机(21)上游。
7.根据权利要求6所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第一制冷剂路径(26)具有第一膨胀机构(28)和能与运行模式无关地作为蒸发器运行的所述制冷剂-空气-换热器(7)。
8.根据权利要求6或7所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第二制冷剂路径(27)具有第二膨胀机构(30)和能与运行模式无关地作为蒸发器运行的所述第二制冷剂-冷却剂-换热器(31)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的空调系统(1)，其特征在于，所述制冷剂回路(20)具有内部的换热器(23)，所述内部的换热器在高压侧设置在所述第一制冷剂-冷却剂-换热器(22)和所述分支点(24)之间，以及在低压侧在所述第一制冷剂路径(26)内沿所述制冷剂的流动方向设置在所述制冷剂-空气-换热器(7)下游。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第一冷却剂回路(40)具有主回路和次回路，所述主回路和次回路分别构成有至少一个输送装置(41，47)以及分支点(53，55)和入口部位(54，56)，其中分支点(53，55)和入口部位(54，56)分别经由连接管路彼此连接。
11.根据权利要求10所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第一冷却剂回路(40)的主回路构成有用于对所述动力传动系(42)的部件进行调节的换热器以及用于在所述冷却剂和环境空气之间进行换热的第一冷却剂-空气-换热器(43)。
12.根据权利要求11所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第一冷却剂回路(40)的主回路具有围绕所述第一冷却剂-空气-换热器(43)的旁路(44)，该旁路从分支点(45)延伸直至入口部位(46)地构成，其中所述分支点(45)设置在用于对所述动力传动系(42)的部件进行调节的所述换热器和所述第一冷却剂-空气-换热器(43)之间，以及所述入口部位(46)设置在所述第一冷却剂-空气-换热器(43)和所述输送装置(41)之间。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第一冷却剂回路(40)的次回路构成有附加加热元件(52)、所述第二制冷剂-冷却剂-换热器(31)和所述电池换热器(48)。
14.根据权利要求13所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第一冷却剂回路(40)的次回路具有围绕所述电池换热器(48)的旁路(49)，该旁路以从分支点(50)延伸直至入口部位(51)的方式构成，其中所述分支点(50)设置在所述第二制冷剂-冷却剂-换热器(31)和所述电池换热器(48)之间，尤其设置在与所述主回路连接的入口部位(54)和所述电池换热器之间，而所述入口部位(51)设置在所述电池换热器(48)和所述输送装置(47)之间。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的空调系统(1)，其特征在于，所述第二冷却剂回路(60)具有输送装置(61)以及第一冷却剂路径(64)和第二冷却剂路径(65)，所述第一冷却剂路径具有所述加热换热器(16)，所述第二冷却剂路径具有用于在所述冷却剂和环境空气之间进行换热的第二冷却剂-空气-换热器(66)，其中冷却剂路径(64，65)以分别从分支点(62)延伸直至入口部位(63)的方式构成，并且所述冷却剂能根据所述空调系统(1)的运行模式分成通过所述冷却剂路径(64，65)的部分质量流。
16.一种用于运行根据上述权利要求中任一项所述的空调系统(1)的方法，所述空调系统用于在制冷设备模式和热泵模式下的组合式运行，以对机动车的乘客空间的空气进行冷却和加热，以及用于再加热模式，以对机动车的乘客空间的空气进行调节，所述方法具有如下步骤：
-将在制冷剂回路(20)中循环的制冷剂压缩到高压水平，
-将热量从高压水平的所述制冷剂在穿流第一制冷剂-冷却剂-换热器(22)时传递给在第二冷却剂回路(60)中循环的冷却剂，以及将热量从所述冷却剂在穿流冷却剂-空气-换热器(66)时传递给环境空气和/或在穿流加热换热器(16)时传递给用于所述乘客空间的送风，
-使所述制冷剂降压到低压水平并且引导所述制冷剂通过能作为蒸发器运行的制冷剂-空气-换热器(7)，以从空气质量流吸收热量，所述空气质量流通过空调器(2)的第一流动通道(4)引导，和/或使所述制冷剂降压到低压水平并且引导所述制冷剂通过能作为蒸发器运行的第二制冷剂-冷却剂-换热器(31)，以从第一冷却剂回路(40)吸收热量。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述空调系统(1)以动力传动系的部件的和/或电池的主动冷却进行运行时，将所述第一冷却剂回路(40)的冷却剂输送通过电池换热器(48)和/或所述动力传动系的部件的换热器(48)，其中将热量从所述电池和/或将热量从所述动力传动系的部件传递给所述冷却剂，所述热量在所述第二制冷剂-冷却剂-换热器(31)中传递给在所述制冷剂回路(20)中循环的制冷剂和/或在穿流第一冷却剂-空气-换热器(43)时传递给环境空气。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述空调系统以电池的主动加热和/或以冷却剂作为用于在所述制冷剂回路(20)中循环的制冷剂的热源进行运行时，将所述第一冷却剂回路(40)的冷却剂输送通过附加加热元件(52)，其中将热量传递给冷却剂，所述热量在电池换热器(48)中传递给所述电池和/或在所述第二制冷剂-冷却剂-换热器(31)中传递给在所述制冷剂回路(20)中循环的制冷剂。
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