CN111928699A - 热交换器和用于调温的回路系统 - Google Patents

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迈克尔·索纳卡尔布
亚历山大·克尼里姆
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Abstract

本发明涉及一种热交换器(1)，所述热交换器具有用于第一流体的可集成到流体回路中的至少一个管路(3)和为此设置在用于第一流体与第二流体的热交换的热交换连接中、用于第二流体的可集成到另一流体回路中的至少一个管路(9)，其特征在于，所述热交换器(1)包括至少一个可电运行的加热元件(15)，所述加热元件设置在与用于第二流体的至少一个管路(9)中的至少一个的热传导连接中。本发明还涉及一种回路系统和一种具有该回路系统的车辆。

Description

热交换器和用于调温的回路系统
技术领域
本发明涉及一种热交换器，所述热交换器具有用于第一流体的可集成到流体回路中的至少一个管路和为此设置在用于第一流体与第二流体的热交换的热交换连接中、用于第二流体的可集成到另一流体回路中的至少一个管路。这种也成为流体-流体热交换器的热交换器尤其在用于车辆的空调设施中使用，空调设施具有带有制冷剂回路和冷却回路的回路系统，以用于在这两个回路的流体之间进行热交换。此外，本发明还涉及一种回路系统和具有所述回路系统的车辆。所述回路系统包括：第一流体回路，所述第一流体回路具有至少一个压缩机、冷凝器/气体冷却器和用于在其中作为制冷剂循环的第一流体的膨胀机构；以及第二流体回路，所述第二冷却回路具有用于在其中作为冷却剂循环的第二流体的至少一个流体输送装置，其中在这两种流体之间的热交换经由集成到两个流体回路中的热交换器进行。
背景技术
已知的是下述热交换器，所述热交换器作为流体-流体热交换器用于在两个流体回路之间进行热交换。因此，在WO2015/032599中公开了这种称为蒸发器的热交换器，所述热交换器用于在制冷剂回路，即将制冷剂作为第一流体引导的流体回路，和冷却剂回路，即将冷却剂作为第二流体引导的流体回路之间进行热交换。流体-流体热交换器在该处一方面集成在膨胀机构的下游和压缩机的上游，即集成在引导制冷剂的流体回路的低压区域中，并且另一方面在引导冷却剂的流体回路中集成在设置用于冷却车辆机组的机组热交换器的上游。此外，冷却剂回路在该处附加地含有环境热交换器，经由所述环境热交换器，所述冷却剂流能够吸收和散发热量。借助这种附加的环境热交换器，调温仅受限地可行。如果例如需要，在较低的环境温度下必须将要调温的车辆机组预加热，那么环境热交换器不适合用于相应地加热所述冷却剂。
在DE19829334C1中公开了一种回路系统，所述回路系统具有构成为热泵的制冷剂回路和带有蓄热器流体的蓄热器。根据在该处的图3中示出的实施方案，从制冷剂回路的压缩机引导制冷剂的连接管路同轴地延伸穿过蓄热器中的引导储存介质的立管。
在DE102017118424A1中公开了一种回路系统，所述回路系统具有流体-流体热交换器，例如板式热交换器，以用于在将制冷剂作为第一流体引导的第一流体回路与将冷却剂作为第二流体引导的第二流体回路之间进行热交换。所述流体-流体热交换器在该处一方面集成在引导制冷剂的第一流体回路的低压区域中，而另一方面在引导冷却剂的第二流体回路中集成在设置用于对牵引电池进行调温的热交换连接上游。此外，在该处在第二流体回路中在流体-流体热交换器下游集成有由PTC元件构造的附加的可切换的、可电运行的加热装置，以在需要时加热所述第二流体。因此，虽然例如能够在冷启动之前对第二流体进而对牵引电池进行预加热，但是这种附加地集成在引导第二流体的流体回路中可电运行的加热装置消耗了不必要的大量空间、材料和重量，进而引起相应高的成本。例如也在EP2212136B1、DE102011076737A1和DE102013109666A1中公开了相应不利的回路系统。
发明内容
本发明所基于的问题是，提供热交换器，所述热交换器具有用于第一流体的可集成到流体回路中的至少一个管路和为此设置在用于第一与第二流体的热交换的热交换连接中、用于第二流体的可集成到另一流体回路中的至少一个管路，所述热交换器尤其在关于第二流体的调温方面得以改进。
对于回路系统和车辆的相应的问题构成本发明的基础。
借助根据本发明的热交换器解决了本发明所基于的问题。因此，所述热交换器具有用于第一流体的可集成到流体回路中的至少一个管路和为此设置在用于第一流体与第二流体的热交换的热交换连接中、用于第二流体的可集成到另一流体回路中的至少一个管路，所述热交换器包括至少一个可电运行的加热元件，所述问题得以解决，所述加热元件设置在与用于第二流体的至少一个管路中的至少一个管路的热传导连接中。
在与一个管路的热传导连接时，尤其即使在一种实施形式中应理解为，其中所述热传导连接构成为，使得在第二流体流经管路时，所述热传导连接直接在管路内在加热元件和第二流体之间产生。
本发明的优点在于，至少一个可电运行的加热元件被集成在热交换器中，所述加热元件由于与用于第二流体的至少一个管路的热传导连接而适合用于加热所述第二流体。根据本发明的热交换器因此一方面能够实现通过第一流体来冷却第二流体，并且另一方面能够通过至少一个可电运行的加热元件来加热所述第二流体。因此，在用于第二流体的流体回路中的附加的可电运行的加热装置对于根据需要加热所述第二流体不是必需的。因此，通过根据本发明的热交换器尤其在关于第二流体的调温方面有利地节省了空间、材料和重量以及成本。
在下文中给出本发明的相应的主题的有利的设计方案、改进方案和改善。
优选的是，用于第一流体的可集成到流体回路中的至少一个管路构成为制冷剂管路，而用于第二流体的可集成到另一流体回路中的至少一个管路构成为冷却剂管路。因此，所述热交换器可集成到具有制冷剂例如R-134a、R-1234yf或R-744作为第一流体的制冷剂回路中，并且可集成到具有冷却剂例如水-乙二醇混合物作为第二流体的冷却剂回路中，以在这两个流体回路之间进行热交换。
根据一个有利的设计方案，用于第一流体的至少一个管路同轴地设置在用于第二流体的至少一个管路中。管路的这种同轴的设置特别节省空间和材料，并且同时在管路之间进而在运行时也在两种流体之间存在有效的热交换连接。在这种设置方式中，两个管路在垂直于它们的纵轴线的剖面中的圆形横截面是特别有利的，因为借助这种横截面，所述管路不易损坏、特别耐压并且由于其柱形对称性而在热交换方面是均匀。根据一个同样有利的替选方案，用于第二流体的至少一个管路在垂直于其纵轴线的剖面中具有矩形的、优选方形的横截面，其中用于第一流体的至少一个管路在用于第二流体的至少一个管路中同轴地伸展。因此，表面积与体积之比有利于借助安置在外表面上的加热元件有效地加热所述第二流体。因此，具有刚性的平坦的面的可电运行的加热元件也能够在外部安置在用于第二流体的管路上。有利的是，将至少一个可电运行的加热元件在热传导连接中在外部设置在用于第二流体的至少一个管路上，其中，用于第一流体的管路在用于第二流体的至少一个管路中同轴地伸展。用于第二流体的管路的外表面通常是最大的。至少一个可电运行的加热元件能够容易地从外部施加，并且在内部管路中不期望地加热第一流体也不会发生或者至少尽可能少地发生。优选地，在此，至少一个可电运行的加热元件包括加热棒或围绕用于第二流体的至少一个管路缠绕的加热丝或加热膜，其中所述加热棒具有以热传导方式连接的导热片。可电运行的加热元件的这种类型的实施方案是有效的、低成本的和易于实现的。特别有效、低成本和易于实现以及易于操作的是下述设计方案，其中至少一个构成为加热膜的可电运行的加热元件以其一个表面围绕用于第二流体的至少一个管路贴靠设置，其中用于第一流体的管路在用于第二流体的至少一个管路中同轴地伸展。
替选地，同样在管路同轴地设置的情况下，热交换器的下述设计方案是有利的，其中至少一个可电运行的加热元件中的至少一个设置在用于第一流体的管路之外并且在热传导连接中设置在用于第二流体的至少一个同轴地伸展的管路内。因此，在第二流体流经管路的情况下，直接在一个/多个加热元件和第二流体之间产生热传导连接，这能够实现特别有效地加热所述第二流体。
按照根据本发明的热交换器的一个有利的改进方案，分别同轴地含有用于第一流体的管路的、用于第二流体的管路中的多个关于其纵轴线平行地并排设置。通过划分为多个平行的管路，在第一和第二流体之间的热交换以及通过可电运行的加热元件引起的所述第二流体的可加热性是特别有效的。因此，与仅一个相同长度的同轴管路相比，表面积相对于体积增大。因此，所述热交换器能够在相同的效率下是有利地短的。
优选的是，用于第一流体的管路被至少两个以与其平行的纵轴线伸展的用于第二流体的管路或者被用于第二流体的管路的至少两个以与其平行的纵轴线伸展的区段至少部分地包围，并且至少一个可电运行的加热元件中的至少一个在热传导连接中设置在用于第二流体的这种管路的至少两个之间或设置在用于第二流体的管路的区段的至少两个之间。根据本发明的热交换器的这种构造是特别紧凑的。
按照根据本发明的热交换器的一个有利的实施方案，所述热交换器构成为板式热交换器，其中，热交换器的层包括用于第二流体的至少一个管路中的至少一个，并且所述层层状邻接地以热传导的方式设置在包括至少一个可电运行的加热元件的层与包括用于第一流体的至少一个管路中的至少一个管路的层之间。这种板式热交换器是紧凑且有效的。也可行的是下述实施方案，所述实施方案包括多个重叠的这种层序列，所述层序列分别具有与在层堆叠中相邻的相反的层顺序，即分别具有带有用于第二流体的管路的层，所述层在具有可电运行的加热元件的层和具有用于第一流体的管路的层之间。优选地，包括至少一个可电运行的加热元件的层包括加热膜作为可电运行的加热元件。加热膜能够良好地作为一个层或者以一个层设置到板式热交换器中并且尤其由于其在加热时作用的较大的面积而是特别有效的。
本发明所基于的问题借助根据本发明的回路系统得以解决。由此，所述回路系统具有根据本发明的热交换器，所述回路系统具有用于在其中作为制冷剂循环的第一流体的第一流体回路以及用于在其中作为冷却剂循环的第二流体的第二流体回路，所述第一流体回路具有至少一个压缩机、冷凝器/气体冷却器和膨胀机构，所述第二流体回路具有至少一个流体输送装置，其中所述热交换器被集成到第一流体回路的低压区域中和第二流体回路中，并且所述热交换器的至少一个加热元件能够借助来自电能量源/电蓄能器的电能来运行。上文详述的根据本发明的热交换器的优点相应地适合作为这种回路系统的优点。尤其，在用于第二流体的流体回路中的附加的电加热装置对于根据需要加热所述第二流体不是必需的。因此，通过将根据本发明的热交换器集成到回路系统中尤其在关于第二流体进行调温方面有利地节省了空间、材料、重量和成本。
在下文中给出本发明的相应的主题的有利的设计方案、改进方案和改善。
优选的是，在用于第二流体的第二流体回路中设置有能够借助于阀切换的、通向根据本发明的热交换器的至少一个集成到所述第二流体回路中的管路的旁路，和/或在用于第一流体的第一流体回路中设置有能够借助于阀切换的、通向该热交换器的至少一个集成到第一流体回路中的管路的旁路。这种旁路能够实现将用于第一和/或第二流体的流体回路的相应活跃的部分与根据本发明的热交换器脱耦。因此能够更灵活地实现对第二流体的调温。有利地，用于调节第二流体的温度的回路系统包括调节装置，所述调节装置构成为用于调节用于至少一个可切换的旁路的阀并且构成为用于调节所述热交换器的至少一个电加热元件。所述调节装置能够实现自动地调节所述第二流体的温度，这尤其在回路系统的下述实施方案中是一种改善，所述回路系统具有在第二流体回路中与至少一个要调温的对象的热交换连接。至少一个要调温的对象优选是车辆的机组，如尤其牵引电池。牵引电池尤其应在其效率和耐用性方面在一个特定的温度范围中运行。根据本发明的回路系统特别好地适用于其调温。
通过具有根据本发明的回路系统的车辆解决了车辆的与根据本发明的热交换器所基于的问题相应的问题。对此特别良好地适合的是电动车或混合动力车，如尤其这种轮式装载机，其具有根据本发明的回路系统，所述回路系统例如用于对牵引电池进行调温。
最后，本发明的内容能够基本上自由地相互组合，而不是通过存在的顺序确定地彼此组合，如果它们是彼此独立的。
附图说明
根据附图阐述本发明的实施例。
附图示出：
图1a示出根据本发明的热交换器的一个实施例；
图1b示出在垂直于热交换器的在图1a中示出的实施例的纵轴线的剖面中的一个横截面视图；
图2示出在垂直于根据本发明的热交换器的另一实施例的纵轴线的剖面中的一个横截面视图；
图3示出在垂直于根据本发明的热交换器的另一实施例的纵轴线的剖面中的一个横截面视图；
图4示出在垂直于根据本发明的热交换器的另一实施例的纵轴线的剖面中的一个横截面视图；
图5示出根据本发明的热交换器的另一实施例；
图6示出根据本发明的热交换器的一个构成为板式热交换器的实施例的竖直剖面的视图；
图7示出根据本发明的回路系统的一个实施例；
图8示出根据本发明的回路系统的另一实施例，和
图9示出根据本发明的车辆的一个实施例。
具体实施方式
所有附图应示意性地理解。为了提高视图的清晰度，省去比例正确的图示。
在图1a中示出热交换器1的实施例，所述热交换器构成为流体-流体热交换器。用于第一流体的管路3在其内部中沿纵轴线方向伸展。所述管路3能够借助其前部的连接端部5和其后部的连接端部7集成到流体回路中。所述管路3构成为制冷剂管路。所述管路适合于，使制冷剂例如R-134a、R-1234yf或R-744能够穿流过所述管路。所述管路管状地成形有圆形横截面。其管壁由钢或其它适合于此的常用材料制成。所述管路3与用于在该管路9中的第二流体的管路9同轴地伸展。所述管路9同样管状地具有圆形横截面，其中所述横截面相应大于用于第一流体的管路3的横截面。从用于第二流体的管路9在前部区域中侧向伸出的连接接管11和在后部区域中侧向伸出的连接接管13用于连接到用于第二流体的流体回路上，使得因此管路9能够集成到用于第二流体的流体回路中。所述管路构成为用于冷却剂，例如水-乙二醇混合物或去离子水作为第二流体的冷却剂管路。其管壁由通常适合于此的材料制成，例如由钢制成。在用于第二流体的管路9中伸展的用于第一流体的管路3设置在用于第一流体与第二流体的热交换的热交换连接中。通过管路3的管壁，在管路9中流动的第二流体的热量能够与流经同轴地在其中伸展的管路3的第一流体交换。构成为加热膜的电加热元件15以其一个表面在外部围绕用于第二流体的管路9贴靠地设置。围绕用于第二流体的管路9的在一定程度上作为外套围绕的该电加热元件15因此设置成与所述管路9处于热传导连接中。因此能够加热在管路9中流动的第二流体。电线17用于连接电能量源或电蓄能器，以对可电运行的加热元件15进行供电。作为在外部在用于第二流体的管路9上的可电运行的加热元件15，也可设想其它构造，例如具有以热传导方式连接的导热片的加热棒或缠绕用于第二流体的至少一个管路的加热丝。
在图1b中示出在垂直于在图1a中示出的热交换器1的纵轴线的穿过在图1a中伸展的虚线A的剖面中的一个横截面视图。在中心存在用于第一流体的管路3，其具有圆形横截面。所述管路3同轴地位于用于第二流体的管路9中，该管路9同样具有圆形横截面。两个管路3和9的横截面是同心的。因此，第二流体将流过在两个管路3和9的管壁的横截面之间的环形面。围绕用于第二流体的管路9的外环在与此的热传导连接中形成构成为加热膜的可电运行的加热元件15。
在图2中示出在垂直于热交换器1的另一实施例的纵轴线的剖面中的一个横截面视图。除了用于第二流体的管路9的方形横截面进而还有作为加热膜在外部贴靠在管路9上的电加热元件15的方形横截面以外，热交换器1与在图1a中示出的热交换器1相同地构造。因此，用于第一流体的管路3彼此同轴地位于用于第二流体的管路9中。存在用于通过用于第一流体的管路3的管壁使第一与第二流体进行热交换的热交换连接。它能够集成到用于第一流体的流体回路中。所述管路9能够集成到用于第二流体的另一流体回路中。代替加热膜，例如也可设想四个加热棒作为可电运行的加热元件15，所述加热棒具有以热传导的方式连接相应的加热棒的导热片,，所述导热片分别置于用于第二流体的管路9的四个沿管路纵向方向伸展的外面之一上。
在图3中示出在垂直于根据本发明的热交换器1的一实施例的纵轴线的剖面中的一个横截面视图。用于第一流体的管路3彼此同轴地位于用于第二流体的管路9中。存在用于通过用于第一流体的管路3的管壁使第一与第二流体进行热交换的热交换连接。它能够集成到用于第一流体的流体回路中。所述管路9能够集成到用于第二流体的另一流体回路中。在用于第一流体的管路3的外部并且在用于第二流体的管路9的内部的热传导连接中，设置有三个可电运行的加热元件15，但不限于该数量。所述加热元件15构成为可电运行的加热棒，所述加热棒的纵轴线平行于用于第二流体的管路9的纵轴线伸展。在第二流体流过管路9的情况下直接在所述加热元件15和在管路9内的第二流体之间存在其与用于第二流体的管路9的热传导连接。作为变型方案，为了改善热传导连接，可设想在加热元件15上的特别好的导热材料，例如导热片。还能够想到的是其它类型的可电运行的加热元件15，例如在用于第二流体的管路9的管壁内侧上的加热膜。
在图4中示出在垂直于根据本发明的热交换器1的另一实施例的纵轴线的剖面中的一个横截面视图。用于第一流体的管路3作为具有方形横截面的中央通道在长形的长方体中伸展，所述长形的长方形含有良好的导热材料29，例如铝，所述长方体的外部形状基本上代表热交换器1的外部形状。用于第一流体的管路3能够集成到用于第一流体的流体回路中。所述管路3被用于第二流体的管路9的四个区段10包围。四个区段10没有完全包围用于第一流体的管路3，而是在很大程度上包围所述管路3。这四个区段10的纵轴线平行于用于第一流体的管路3的纵轴线伸展。所述区段分别具有矩形的横截面并且分别构成为在热交换器1的良好导热的材料29中的通道，所述热交换器基本上成形为长方体。在用于第二流体的管路9的相应的区段10的一侧上通过良好导热的材料29存在与用于第一流体的中央管路3的热交换连接。在用于第二流体的管路9的两个相邻的区段10之间，分别在与其的热传导连接中设置有可电运行的加热元件15。这四个加热元件15作为加热棒分别在其纵边缘的区域中插入基本上成形为长方体的热交换器1中。加热元件15的纵轴线平行于用于第二流体的管路9的四个区段10的纵轴线伸展。所述加热元件15设置在用于第一流体的管路3的外部。用于第二流体的管路9的四个区段10分别在其前部端部和后部端部处汇聚成管路9，所述管路9具有用于集成到用于第二流体的流体回路中的连接可能性，这由于在图4中的视图而不可见。
在图5中示出热交换器1的一个实施例，所述热交换器构成为流体-流体热交换器。在此，三个用于第二流体的管路9关于其纵轴线平行地并排设置，所述用于第二流体的管路9分别同轴地包含用于第一流体的管路3。也能够设想具有不同数量的平行的用于第二流体的管路9，所述用于第二流体的管路9分别同轴地包含管路3。用于第一流体的相应的管路3在垂直于其纵轴线的剖面中具有圆形横截面，所述第一流体例如能够是制冷剂，如R-134a、R-1234yf或R-744。用于第一流体的管路3的相应的前部的连接端部5连接到前部的收集管19上，所述收集管能够连接到流体回路上。用于第一流体的管路3的相应的后部的连接端部7连接到后部的收集管21上，所述后部的收集管能够连接到同一流体回路上。因此，用于第一流体的管路3能够集成到流体回路中。用于第二流体的管路9能够经由前部的收集管23和后部的收集管25集成到另一流体回路中。它们的相应的前部的连接接管11通入前部的收集管23中，而它们的相应的后部的连接接管13通入后部的收集管25中。用于第二流体的相应的管路9在垂直于其纵轴线的剖面中具有圆形横截面。存在用于通过用于第一流体的管路3的管壁使第一与第二流体进行热交换的热交换连接，所述用于第一流体的管路3同轴地在用于第二流体的相应的管路9中伸展。围绕用于第二流体的相应的管路9，分别设置有可电运行的加热元件5，其中在所述管路9中分别同轴地伸展有用于第一流体的管路3。相应的加热元件15包括可电运行的加热膜，所述加热膜的一个表面在热传导连接中贴靠在用于第二流体的相应的管路9的靠外的管路壁上。由此，流经管路9的第二流体，例如去离子水能够作为冷却剂被加热。三个可电运行的加热元件15能够经由电线17连接到电能量源或电蓄能器上。
在图6中示出热交换器1的构成为板式热交换器的实施例的竖直剖面的视图。中间层27包括四个用于第一流体的管路3，但是不限于该数量。所述管路3在其纵轴线上分别具有椭圆形的横截面。也可设想的是管路横截面的其它适宜的形状。在该实施例中，用于第一流体的管路3构成为穿过中间层27的良好导热的材料29，例如铝的通道管路。用于第一流体的管路3具有在图6中未示出的前部的和后部的连接端部，以用于连接到流体回路上。因此，用于第一流体的管路3能够集成到流体回路中。在中间层27上方和下方分别层状地邻接有层31，所述层31分别具有四个用于第二流体的管路9。所述管路9具有矩形的横截面，但是不限于该形状。也能够设想在层31中的其它数量的用于第二流体的管路9。所述管路9的壁由良好导热的材料例如铝构成。因此，中间层27的用于第一流体的管路3和邻接层31的用于第二流体的管路9设置为，使得分别存在用于使第一与第二流体进行热交换的热交换连接。用于第二流体的管路9具有在图6中未示出的前部的和后部的连接端部，以用于连接到另一流体回路上。因此，用于第二流体的管路9能够集成到另一流体回路中。所述热交换器1的最上方的和最下方的层33分别包括构成为加热膜的可电运行的加热元件15。所述层33分别层状地邻接在具有用于第二流体的管路9的层31上。在加热元件15和各个邻接层31的用于第二流体的管路9之间分别存在热传导连接，使得从而能够加热穿流的第二流体。具有用于第二流体的管路9的两个层31分别层状邻接地以热传导的方式设置在包括可电运行的加热元件15的层33和包括用于第一流体27的管路3的层27之间。
在图7中示出回路系统41的实施例，所述回路系统具有构成为制冷剂回路的第一流体回路43和构成为冷却剂回路的第二流体回路45。在第一流体回路43中，压缩机47、冷凝器/气体冷却器49，构成为恒温膨胀阀的膨胀机构51和蒸发器53以经由制冷剂管路连接的方式设置，使得制冷剂例如R-134a、R-1234yf或R-744在其中能够作为第一流体循环。此外，构成为流体-流体热交换器的热交换器1在低压区域中在膨胀机构51的下游和蒸发器53的上游集成到具有用于第一流体的管路3的第一流体回路43中。所述热交换器1对应于在图5中示出的热交换器，如上文关于图5所描述的那样。例如也能够设想的是如在图1a或图6中示出的热交换器1。所述热交换器1也集成到第二流体回路45中。在第二流体回路45中，作为冷却剂泵的流体输送装置55、另一热交换器57和与构成为机组的对象61，例如牵引电池的热交换连接59以经由冷却剂管路连接的方式设置。另一热交换器57用于在第一和第二流体之间热交换。所述另一热交换器在第二流体回路45中能够通过相应地切换在旁路65中的阀63而被绕过。所述阀63在此由构成为具有处理器20的控制装置的调节装置67来调节。此外，在第二流体回路45中，通过相应地切换在旁路71中的阀69，能够绕过与构成为机组的对象61的热传导连接59。阀69在此由调节装置67调节。此外，在第二流体回路45中，所述热交换器1通过将在通至热交换器1的集成到第二流体回路45中的管路9的旁路75中的阀73相应地切换而被绕过。阀73在此由调节装置67来调节。所述调节装置还对将电能至热交换器1的可电运行的加热元件15的输送进行调节。为此，电能由构成为可再充电电池的电蓄能器77提供。热交换器1的加热元件15与其集成到第二流体回路45中的用于第二流体的管路95处于热传导连接中，使得在该处通流的冷却剂能够由可电运行的加热元件加热。附加地，所述调节装置67调节所述压缩机47。在热交换器1中，因此能够根据调节装置67的相应的调节，借助热交换器1的可电运行的加热元件15来加热穿流的第二流体，所述第二流体是冷却剂，或者通过热交换器1的管路3将作为第一流体流动的较冷的制冷剂冷却。所述调节装置67从在图7中出于清楚原因未视出的温度传感器接收要调温的对象61和第二流体的温度，并且从中确定：第二流体应被加热还是冷却，或者既不加热也不冷却，并且相应地调节阀63、69和73、压缩机47以及热交换器1的加热元件15。用于调节的连接在图7中用虚线示出。所述回路系统41设置用于陆上运输工具，例如具有电驱动器的轮式装载机。
在图8中示出另一回路系统41的实施例，所述另一回路系统41具有构成为制冷剂回路的第一流体回路43和构成为冷却剂回路的第二流体回路45。所述回路系统41基本上对应于在图7中示出的回路系统。所述热交换器1对应于在图5中示出的热交换器，如在上文中关于图5描述的。例如也可设想的是如上文在图1a或图6中示出的热交换器1。代替如在图7中示出的通向热交换器1的在第二流体回路45中具有阀的旁路，在通向热交换器1的集成到第一流体回路43中的管路3的、在图8中示出的回路系统41中存在旁路79，所述旁路79具有阀81和在第一流体回路43的低压区域中的蒸发器53。此外，在膨胀机构51和热交换器1之间在第一流体回路43中设置有另一阀83。代替压缩机47和在图7中示出的阀73，调节装置67在图8中示出的流体回路41中尤其调节两个阀81和83。在图8中示出的回路系统41对应于在图7中用相同的附图标记表示的回路系统41。借助调节装置67能够调节所述回路系统41，使得通过在第二流体回路45中的第二流体能够根据为此预设的温度范围对构成为机组的对象61进行调温。回路系统41设置用于陆上交通工具，例如电动载重汽车。
在图9中示出具有回路系统41的车辆91的实施例，所述回路系统如在图7中所示出的那样。车辆91是具有电驱动器的轮式装载机。构成为牵引电池的对象61能够经由在回路系统41的第二流体回路45中的热交换连接59如在图7中描述的那样被调温。同样可设想的是，将例如叉车或者将例如具有作为要调温的对象61的牵引电池的农用拖拉机作为车辆91。

Claims (20)

1.一种热交换器(1)，所述热交换器具有用于第一流体的可集成到流体回路中的至少一个管路(3)和为此设置在用于第一流体与第二流体的热交换的热交换连接中、用于第二流体的可集成到另一流体回路中的至少一个管路(9)，其特征在于，所述热交换器(1)包括至少一个可电运行的加热元件(15)，所述加热元件设置在与用于第二流体的至少一个管路(9)中的至少一个管路的热传导连接中。
2.根据权利要求1所述的热交换器(1)，其特征在于，用于第一流体的可集成到流体回路中的至少一个管路(3)构成为制冷剂管路，而用于第二流体的可集成到另一流体回路中的至少一个管路(9)构成为冷却剂管路。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器(1)，其特征在于，用于第一流体的至少一个管路(3)同轴地设置在用于第二流体的至少一个管路(9)中。
4.根据权利要求3所述的热交换器(1)，其特征在于，用于第一流体的至少一个管路(3)和用于第二流体的至少一个管路(9)在垂直于其纵轴线的剖面中分别具有圆形的横截面，其中用于第一流体的至少一个管路(3)在用于第二流体的至少一个管路(9)中与其同轴地设置。
5.根据权利要求3所述的热交换器(1)，其特征在于，用于第二流体的至少一个管路(9)在垂直于其纵轴线的剖面中具有矩形的、优选方形的横截面，其中用于第一流体的至少一个管路(3)在用于第二流体的至少一个管路(9)中同轴地伸展。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的热交换器(1)，其特征在于，在用于第一流体的管路(3)的外部并且在用于第二流体的至少一个同轴地伸展的管路(9)的内部的热传导连接中，设置有至少一个可电运行的加热元件(15)中的至少一个。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的热交换器(1)，其特征在于，在用于第二流体的至少一个管路(9)的外部的热传导连接中，设置有至少一个可电运行的加热元件(15)，其中用于第一流体的管路(3)在用于第二流体的至少一个管路(9)中同轴地伸展。
8.根据权利要求7所述的热交换器(1)，其特征在于，至少一个所述可电运行的加热元件(15)包括加热棒或围绕用于第二流体的至少一个管路(9)缠绕的加热丝或加热膜，其中所述加热棒具有以热传导方式连接的导热片。
9.根据权利要求8所述的热交换器(1)，其特征在于，至少一个构成为加热膜的可电运行的加热元件(15)以其一个表面围绕用于第二流体的至少一个管路(9)贴靠地设置，其中用于第一流体的管路(3)在用于第二流体的至少一个管路(9)中同轴地伸展。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的热交换器(1)，其特征在于，分别同轴地含有用于第一流体的管路(3)的用于第二流体的管路(9)中的多个关于其纵轴线平行地并排设置。
11.根据权利要求1或2所述的热交换器(1)，其特征在于，用于第一流体的管路(3)被至少两个以与其平行的纵轴线伸展的用于第二流体的管路(9)或者被用于第二流体的管路(9)的至少两个以与其平行的纵轴线伸展的区段(10)至少部分地包围，并且至少一个可电运行的加热元件(15)中的至少一个，在热传导连接中设置在用于第二流体的这些管路(9)中的至少两个之间或设置在用于第二流体的管路(9)的区段(10)中的至少两个之间。
12.根据权利要求1或2所述的热交换器(1)，其特征在于，所述热交换器构成为板式热交换器，其中，所述热交换器(1)的层(31)包括用于第二流体的至少一个管路(9)中的至少一个，并且所述层(31)层状邻接地以热传导的方式设置在包括至少一个可电运行的加热元件(15)的层(33)与包括用于第一流体的至少一个管路(3)中的至少一个的层(27)之间。
13.根据权利要求12所述的热交换器(1)，其特征在于，包括至少一个可电运行的加热元件(15)的层(33)包括作为所述可电运行的加热元件(15)的加热膜。
14.一种回路系统(41)，所述回路系统具有用于在其中作为制冷剂循环的第一流体的第一流体回路(43)以及用于在其中作为冷却剂循环的第二流体的第二流体回路(45)，所述第一流体回路具有至少一个压缩机(47)、冷凝器/气体冷却器(49)和膨胀机构(51)，所述第二流体回路具有至少一个流体输送装置(55)，其特征在于，根据权利要求1至13中任一项所述热交换器(1)集成到所述第一流体回路(43)的低压区域中和所述第二流体回路(45)中，并且所述热交换器(1)的至少一个加热元件(15)能够借助来自电能量源/电蓄能器(77)的电能来运行。
15.根据权利要求14所述的回路系统(41)，其特征在于，在用于所述第二流体的第二流体回路(45)中设置有能够借助于阀(73)切换的、通向根据权利要求1至13中任一项所述的热交换器(1)的至少一个集成到所述第二流体回路(45)中的管路(9)的旁路(75)，和/或在用于所述第一流体的第一流体回路(43)中设置有能够借助于阀(81、83)切换的、通向所述热交换器(1)的至少一个集成到所述第一流体回路(43)中的管路(3)的旁路(79)。
16.根据权利要求15所述的回路系统(41)，其特征在于，回路系统为了调节第二流体的温度包括调节装置(67)，所述调节装置构成为用于调节用于至少一个可切换的旁路(75、79)的阀(73、81、83)并且构成为用于调节所述热交换器(1)的至少一个电加热元件(15)。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的回路系统(41)，其特征在于，所述回路系统具有在所述第二流体回路(43)中与至少一个要调温的对象(61)的热交换连接(59)。
18.根据权利要求17所述的回路系统(41)，其特征在于，至少一个要调温的对象(61)是车辆(91)的机组，如尤其牵引电池。
19.一种车辆(91)，所述车辆具有根据权利要求14至18中任一项所述的回路系统(41)。
20.根据权利要求19所述的车辆(91)，其特征在于，所述车辆是电动车或混合动力车，如尤其这种轮式装载机。
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