CN113454407A - 用于电动或混合动力机动车辆的热管理的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括用于机动车辆的间接空调回路(1)的热管理装置，包括：‑第一制冷剂流体回路(A)，其包括压缩机(3)、双流体热交换器(5)、第一膨胀装置(7)、蒸发器(9)、第二膨胀装置(11)、蒸发器/冷凝器(13)，以及‑包括第一截止阀(33)的第一旁通管线(30)，‑第一内部热交换器(19)，‑第二内部热交换器(19’)，‑包括布置在冷却器(15)上游的第三膨胀装置(17)的第二旁通管线(40)，‑包括第一外部散热器(84)的分流支路(80)，‑传热流体用于在其中流动的第二传热流体回路(B)，双流体热交换器(5)共同地一方面布置在压缩机(3)下游的第一制冷剂流体回路(A)上，在所述压缩机(3)和第一膨胀装置(7)之间，另一方面布置在第二传热流体回路(B)上。

Description

用于电动或混合动力机动车辆的热管理的装置

技术领域

本发明涉及机动车辆领域，更具体地，涉及用于混合动力或电动机动车辆的热管理装置。

背景技术

当今的机动车辆越来越多地包括具有空调回路的热管理装置。一般来说，在“常规”空调回路中，制冷剂流体依次通过压缩机、与机动车辆外部的空气流接触以释放热量的第一热交换器(称为冷凝器)、膨胀装置以及与机动车辆内部的空气流接触以冷却其的第二热交换器(称为蒸发器)。

还有更复杂的空调回路架构，这使得有可能获得可逆的空调回路，这意味着它可以在第一热交换器处从外部空气中吸收热能，然后称为蒸发器/冷凝器，并将其释放到车辆内部，特别是通过专用的第三热交换器。

这尤其可以通过使用间接空调回路来实现。这里间接的意思是，空调回路包括两个回路，用于两种不同流体(例如制冷剂流体和乙二醇-水)的流通，以便进行各种热交换。

因此，空调回路包括制冷剂流体在其中流通的用于制冷剂流体的第一回路、传热流体在其中流通的用于传热流体的第二回路以及双流体热交换器，该双流体热交换器共同地布置在用于制冷剂流体的第一回路和用于传热流体的第二回路上，以便允许所述回路之间的热交换。

这种空调回路可以用于各种操作模式，尽管在电动或混合动力车辆的情况下，使用副热管理回路来执行诸如电池和电子部件的元件的热管理。然而，该架构可能被证明不足以去除在某些模式下积聚在制冷剂流体中的热量，特别是当电池需要大量冷却功率时，例如在快速放电或充电期间。

发明内容

因此，本发明的目的之一是至少部分克服现有技术的缺点，并提出一种改进的热管理装置，其允许对诸如电池的元件进行热管理，特别是当需要大量冷却功率时。

因此，本发明涉及一种包括用于机动车辆的间接空调回路的热管理装置，包括：

-用于制冷剂流体的第一回路，制冷剂流体用于在该第一回路中流通，用于制冷剂流体的所述第一回路在制冷剂流体的流通方向上包括压缩机、双流体热交换器、第一膨胀装置、蒸发器、第二膨胀装置和蒸发器/冷凝器，以及

-绕过蒸发器/冷凝器并包括第一截止阀的第一旁通管，

-第一内部热交换器，其允许离开双流体热交换器的高压制冷剂流体和离开蒸发器/冷凝器或离开第一旁通管的低压制冷剂流体之间的热交换，

-第二内部热交换器，其允许离开第一内部热交换器的高压制冷剂流体和在第一旁通管中流通的低压制冷剂流体之间的热交换，

-绕过第一膨胀装置和蒸发器的第二旁通管，所述第二旁通管包括位于冷却器上游的第三膨胀装置，

-分流支路，其将位于双流体热交换器下游、在所述双流体热交换器和第一内部热交换器之间的第一分支连接到位于第一内部热交换器上游、在所述第一内部热交换器和第一分支之间的第二分支，所述分流回路包括第一外部散热器，

-用于传热流体的第二回路，传热流体用于在该第二回路中流通，

双流体热交换器共同地一方面布置在压缩机下游的用于制冷剂流体的第一回路上，在所述压缩机和第一膨胀装置之间，另一方面布置在用于传热流体的第二回路上。

根据本发明的一方面，间接空调回路包括用于将离开双流体热交换器的制冷剂流体直接朝向第一内部热交换器和/或朝向分流支路重定向的装置。

根据本发明的另一方面，用于重定向离开双流体热交换器的制冷剂流体的装置包括：

-第一截止阀，其布置在第一分支下游的主回路上，在第一分支和第二分支之间，以及

-第二截止阀，其布置在第一分支下游的分流支路上，在第一分支和第一外部散热器之间。

根据本发明的另一方面，用于重定向离开双流体热交换器的制冷剂流体的装置包括布置在第一分支处的三通阀。

根据本发明的另一方面，分流支路包括止回阀，其布置在第一外部散热器的下游，在所述第一外部散热器和第二分支之间，以便阻挡来自所述第二分支的制冷剂流体。

根据本发明的另一方面，用于传热流体的第二回路包括：

-双流体热交换器，

-第一传热流体流通管,其包括内部散热器,用于使机动车辆内部的空气流穿过该内部散热器，并且连接位于双流体热交换器下游的第一接合点和位于所述双流体热交换器上游的第二接合点,

-第二传热流体流通管，其包括第二外部散热器,用于使机动车辆外部的空气流穿过该第二外部散热器，并且连接位于双流体热交换器下游的第一接合点和位于所述双流体热交换器上游的第二接合点,以及

-泵，其位于双流体热交换器的下游或上游，在第一接合点和第二接合点之间。

根据本发明的另一方面，热管理装置配置为在冷却模式下操作，在该冷却模式下，制冷剂流体在用于制冷剂流体的第一回路中流通，依次在以下中：

-压缩机,其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器，

-经由分流支路的第一外部散热器，

-第一内部热交换器，

-第二内部热交换器，

-制冷剂流体的第一部分进入第二旁通管，进入第三膨胀装置，制冷剂流体在第三膨胀装置中经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器中流通，

-制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置、蒸发器和第一旁通管，制冷剂流体在第一膨胀装置中经历压降并转变至低压，

制冷剂流体的这两部分在第一内部热交换器的上游汇合在一起，然后制冷剂流体在返回压缩机之前至少通过第一内部热交换器，

并且其中，在用于传热流体的第二回路中，离开双流体热交换器的传热流体在第二流通管的第二外部散热器中流通。

根据本发明的另一方面，热管理装置配置为在除湿模式下操作，在该除湿模式下，制冷剂流体在用于制冷剂流体的第一回路中流通，依次在以下中：

-压缩机,其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器，

-经由分流支路的第一外部散热器，

-第一内部热交换器，

-第二内部热交换器，

-制冷剂流体的第一部分进入第二旁通管，进入第三膨胀装置，制冷剂流体在第三膨胀装置中经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器中流通，

-制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置、蒸发器、第二膨胀装置和蒸发器/冷凝器，制冷剂流体在第一膨胀装置中经历压降并转变至低压，制冷剂流体通过第二膨胀装置而没有压降，

制冷剂流体的这两部分在第一内部热交换器的上游汇合在一起，然后制冷剂流体在返回压缩机之前通过第一内部热交换器，

并且其中，在用于传热流体的第二回路中，离开双流体热交换器的传热流体在内部散热器中流通并且释放热能。

根据本发明的另一方面，热管理装置配置为在另一除湿模式下操作，在该另一除湿模式下，制冷剂流体在用于制冷剂流体的第一回路中流通，依次在以下中：

-压缩机,其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器，

-制冷剂流体的一部分经由分流支路通过第一外部散热器，另一部分直接流向第一内部热交换器，

-第一内部热交换器，

-第二内部热交换器，

-制冷剂流体的第一部分进入第二旁通管，进入第三膨胀装置，制冷剂流体在第三膨胀装置中经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器中流通，

-制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置、蒸发器、第二膨胀装置和蒸发器/冷凝器，制冷剂流体在第一膨胀装置中经历压降并转变至低压，制冷剂流体通过第二膨胀装置而没有压降，

制冷剂流体的第一和第二部分在第一内部热交换器的上游汇合在一起，然后制冷剂流体在返回压缩机之前通过第一内部热交换器，

并且其中，在用于传热流体的第二回路中，离开双流体热交换器的传热流体在内部散热器中流通并且释放热能。

附图说明

通过阅读下面的描述和附图，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚，下面的描述是通过说明性的和非限制性的示例给出的，其中：

-图1是根据第一实施例的热管理装置的示意图，

-图2是根据第二实施例的热管理装置的示意图，

-图3是根据第三实施例的热管理装置的示意图，

-图4是根据第四实施例的热管理装置的示意图，

-图5示出了根据替代实施例的膨胀装置，

-图6是根据替代实施例的图1至4的热管理装置的用于传热流体的第二回路的示意图，

-图7a是根据第一冷却模式的图2的热管理装置的示意图，

-图7b是根据第二冷却模式的图2的热管理装置的示意图，

-图8a是根据第三冷却模式的图2的热管理装置的示意图，

-图8b是根据第四冷却模式的图2的热管理装置的示意图，

-图9a是根据第五冷却模式的图2的热管理装置的示意图，

-图9b是根据第六冷却模式的图2的热管理装置的示意图，

-图10a是根据第一除湿模式的图2的热管理装置的示意图，

-图10b是根据第二除湿模式的图2的热管理装置的示意图，

-图10c是根据第三除湿模式的图2的热管理装置的示意图，

-图11a是根据第四除湿模式的图2的热管理装置的示意图，

-图11b是根据第五除湿模式的图2的热管理装置的示意图，

-图11c是根据第六除湿模式的图2的热管理装置的示意图。

在各个附图中，相同的元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

以下实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但这不一定意味着每个参考涉及相同的实施例，或者特征仅适用于一个实施例。不同实施例的单个特征也可以组合和/或互换，以便创建其他实施例。

在本说明书中，一些元件或参数可被索引，例如第一元件或第二元件，以及第一参数和第二参数或甚至第一标准和第二标准等。在这种情况下，这是用于区分和表示相似但不相同的元件或参数或标准的简单索引。这种索引并不意味着一个元件、参数或标准优先于另一个元件、参数或标准，并且在不脱离本说明书的范围的情况下，这种名称可以容易地互换。此外，这种索引并不意味着任何时间顺序，例如在评估任何给定的标准时。

在本说明书中，“位于上游”是指相对于流体流通的方向，一个元件位于另一个元件之前。相反，“定位在下游”是指相对于流体流通的方向，一个元件位于另一个元件之后。

图1示出了包括用于机动车辆的间接空调回路1的热管理装置。该间接空调回路1特别包括：

-用于制冷剂流体的第一回路A，制冷剂流体用于在该第一回路中流通，

-用于传热流体的第二回路B，传热流体用于在该第二回路中流通，以及

-双流体热交换器5，其共同地布置在用于制冷剂流体的第一回路A和用于传热流体的第二回路B上，从而允许在用于制冷剂流体的所述第一回路A和用于传热流体的所述第二回路B之间进行热交换。

更特别地，用于制冷剂流体的第一回路A在制冷剂流体流通的方向上包括：

-压缩机3，

-双流体热交换器5，其位于所述压缩机3的下游，

-第一膨胀装置7，

-蒸发器9，用于使机动车辆内部的空气流100通过它，

-第二膨胀装置11，

-蒸发器/冷凝器13，用于使机动车辆外部的空气流200通过它，以及

-绕过蒸发器/冷凝器13的第一旁通管30。

这里所说的“散热器”是指热交换器，其主要功能是将热能消散，在这种情况下是消散到内部空气流100或外部空气流200中。

这里所说的“蒸发器”是指热交换器，其主要功能是吸收热能，在这种情况下是吸收到内部空气流100中。在所述“蒸发器”内，制冷剂流体通常从液相转变为气相或两相混合物。

这里所说的“双流体热交换器”是指热交换器，来自用于制冷剂流体的第一回路A的制冷剂流体和来自用于传热流体的第二回路B的传热流体同时在其内部流通。这里，该双流体热交换器的主要功能是消散热能，在这种情况下是通过将其提供给第二回路B的传热流体。在所述双流体热交换器内，制冷剂流体从气相转变为液相。

这里所说的“蒸发器/冷凝器”是指同样能够消散或吸收热能的热交换器，在这种情况下是关于外部空气流200。

这里所说的内部空气流100是指用于机动车辆的内部车厢的空气流。因此，蒸发器9可以布置在供暖、通风和空调装置内。所说的外部空气流200是指源自机动车辆外部的空气流。蒸发器/冷凝器13因此可以布置在机动车辆的正面上。

第一旁通管30可以更具体地连接第一连接点31和第二连接点32。

第一连接点31优选地沿制冷剂流体流通的方向定位在蒸发器9的下游，在所述蒸发器9和蒸发器/冷凝器13之间。更具体地，如图1所示，第一连接点31位于蒸发器9和第二膨胀装置11之间。然而，完全可以设想第一连接点31位于第二膨胀装置11和蒸发器/冷凝器13之间，只要制冷剂流体有可能绕过所述第二膨胀装置11或穿过该第二膨胀装置而不经历压降。

第二连接点32本身优选位于蒸发器/冷凝器13的下游，在所述热交换器13和压缩机3之间。

为了控制制冷剂流体是否在第一旁通管30内通过，第一旁通管30包括第一截止阀33。为了使制冷剂流体不通过蒸发器/冷凝器13，第二膨胀装置11可以特别地包括关闭功能，即当其关闭时阻止制冷剂流体流动的能力。替代方案可以是在第二膨胀装置11和第一连接点31之间定位截止阀。

另一替代方案(未示出)也可以是在第一连接点31处安装三通阀。

用于制冷剂流体的第一回路A还可以包括位于蒸发器/冷凝器13下游的止回阀23，在所述蒸发器/冷凝器13和第二连接点32之间，以防止制冷剂流体从第一旁通管30向蒸发器/冷凝器13的任何回流。

这里所说的截止阀、止回阀、三通阀或具有关闭功能的膨胀装置是指机械或机电元件，其可以由机动车辆上携带的电子控制单元自动调节或操作。

用于制冷剂流体的第一回路A还包括第一内部热交换器19(或IHX)，其允许离开双流体热交换器5的高压制冷剂流体和离开蒸发器/冷凝器13或离开第一旁通管30的低压制冷剂流体之间的热交换。该第一内部热交换器19特别包括用于来自第二连接点32的低压制冷剂流体的入口和出口，以及用于来自双流体热交换器5的高压制冷剂流体的入口和出口。

所说的高压制冷剂流体是指在压缩机3处经历了压力增加并且还没有经历由于膨胀装置之一的压降的制冷剂流体。所说的低压制冷剂流体是指经历了压降并且压力接近压缩机3入口处的压力的制冷剂流体。

用于制冷剂流体的第一回路A还包括第二内部热交换器19’(或IHX)，允许离开第一内部热交换器19的高压制冷剂流体和在第一旁通管30中流通的低压制冷剂流体之间的热交换。该第二内部热交换器19’特别包括用于来自第一连接点31的低压制冷剂流体的入口和出口，以及用于来自第一内部热交换器19的高压制冷剂流体的入口和出口。如图1所示，第二内部热交换器19’可以位于第一截止阀33的下游。

第一内部热交换器19和第二内部热交换器19’中的至少一个可以是同轴热交换器，这意味着一个热交换器包括两个同轴管，并且在这两个管之间进行热交换。

优选地，第一内部热交换器19可以是长度在50和120mm之间的同轴内部热交换器，而第二内部热交换器19’可以是长度在200和700mm之间的同轴内部热交换器。

用于制冷剂流体的第一回路A还可以包括位于双流体热交换器5下游的干燥剂瓶14，更具体地位于所述双流体热交换器5和第一内部热交换器19之间。这种位于空调回路的高压侧(即双流体热交换器5的下游和膨胀装置的上游)的干燥剂瓶，与其它相分离解决方案(比如位于空调回路的低压侧(即压缩机3的上游，特别是第一内部热交换器19的上游)的收集器)相比，体积更小，成本更低。

第一膨胀装置7和第二膨胀装置11可以是电子膨胀阀，即这样的膨胀阀：其出口制冷剂流体压力由致动器控制，该致动器固定膨胀装置的开放横截面，从而固定出口处的流体压力。当所述膨胀装置完全打开时，这种电子膨胀阀尤其能够允许制冷剂流体通过而没有压降。

根据一优选实施例，第一膨胀装置7是电子膨胀阀，其可以由结合在车辆中的控制单元控制，第二膨胀装置11是恒温膨胀阀。

第二膨胀装置11尤其可以是结合有关闭功能的热力膨胀阀。在这种情况下，如图5所示，所述第一和第二膨胀装置7、11可被分流管A’绕过，分流管A’尤其包括截止阀25。该分流管A’允许制冷剂流体绕过所述第一和第二膨胀装置7、11，而不会经历压降。优选地，至少第二膨胀装置11是包括分流管A’的热力膨胀阀。第一膨胀装置7还可以包括关闭功能，或者在其下游包括截止阀，以便阻挡或不阻挡制冷剂流体的通过。

用于制冷剂流体的第一回路A还包括绕过第一膨胀装置7和蒸发器9的第二旁通管40。该第二旁通管40包括位于冷却器15上游的第三膨胀装置17。该冷却器15可以共同地布置在副热管理回路上。更特别地，副热管理回路可以是传热流体在其中流通的回路，其连接到电池和/或电子元件区域中的热交换器或冷板。冷却器15也可以是与待冷却的元件比如电池直接接触的热交换器。

第三膨胀装置17还可以包括关闭功能，以便允许或不允许制冷剂流体通过第二旁通管40。替代方案是在第三膨胀装置17的上游将截止阀定位在第二旁通管40上。

第二旁通管40一方面连接在第一膨胀装置7的上游。这种连接是在位于第一膨胀装置7上游的第三连接点41处实现的，位于第二内部热交换器19’和所述第一膨胀装置7之间。

根据图1所示的第一实施例，另一方面，第二旁通管40在第一截止阀33和第二内部热交换器19’的上游连接到第一旁通管30。如图1所示，当第一截止阀33位于第二内部热交换器19’的上游时，该连接在位于第一连接点31和第一截止阀33之间的第四连接点42处实现。

根据图2所示的第二实施例，另一方面，第二旁通管40在第二内部热交换器19’的上游和第一截止阀33的下游连接到第一旁通管30。如图2所示，当第一截止阀33位于第二内部热交换器19’的上游时，第四连接点42则位于第一截止阀33和第二内部热交换器19’之间。

图3示出了第三实施例，其中第二旁通管40一方面连接在第一膨胀装置7的上游，另一方面连接在第二膨胀装置19’的下游，在所述第二膨胀装置19’和第一内部热交换器19之间。因此，第三连接点41也位于第一膨胀装置7的上游，在第二内部热交换器19’和所述第一膨胀装置7之间。

在图3的示例中，第四连接点42位于第一旁通管30的下游，在第二连接点32和第一内部热交换器19之间。然而，也完全可以设想第四连接点42位于第一旁通管30上，在第一截止阀33和第二内部热交换器19’的下游。

图4示出了与图3相同的第四实施例，除了用于制冷剂流体的第一回路A包括分流管70，该分流管70一方面连接到第一旁通管30，在第一截止阀33和第二内部热交换器19’的上游。如图4所示，当第一截止阀33位于第二内部热交换器19’的上游时，通过位于第一连接点31和第一截止阀33之间的第五连接点71实现该连接。

另一方面，该分流管70在所述第三膨胀装置17和第二截止阀73之间连接到第三膨胀装置17上游的第二旁通管40。该第二截止阀73位于第三连接点41和第三膨胀装置17之间。因此，分流管70的连接在位于第二截止阀73下游的第五连接点72处实现。该分流管70包括第三截止阀74，以便允许或不允许制冷剂流体在其中通过。

用于制冷剂流体的第一回路A还包括将第一分支81连接到第二分支82的分流支路80。第一分支81位于双流体热交换器的下游，在所述双流体热交换器5和第一内部热交换器19之间。第二分支82本身位于第一内部热交换器19的上游，在所述第一内部热交换器19和第一分支81之间。

分流回路80包括第一外部散热器84。该第一外部散热器84用于使外部空气流200穿过它。第一外部散热器84可以特别地位于机动车辆的正面，在蒸发器/冷凝器13的上游。第一外部散热器84还具有使制冷剂流体经历过冷的功能。因此，第一散热器84有时也被称为过冷器。

间接空调回路1更具体地是用于制冷剂流体的第一回路A包括用于将离开双流体热交换器5的制冷剂流体直接朝向第一内部热交换器19和/或分流支路80重定向的装置。

根据图1至4所示的第一变型，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置可以包括：

-第一截止阀82a，其布置在第一分支81下游的主回路A上，在第一分支81和第二分支82之间，以及

-第二截止阀82b，其布置在第一分支81下游的分流支路80上，在第一分支81和第一外部散热器84之间。

根据未示出的第二变型，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置包括布置在第一分支81处的三通阀。

分流支路80还可以包括位于第一外部散热器84下游、在所述第一外部散热器84和第二分支82之间的止回阀83。该止回阀83定位成阻挡来自第二分支82的制冷剂流体。

用于传热流体的第二回路B本身可以包括：

-双流体热交换器5，

-第一传热流体流通管50,其包括内部散热器54,用于使机动车辆内部的空气流100穿过该内部散热器，并且连接位于双流体热交换器5下游的第一接合点61和位于所述双流体热交换器5上游的第二接合点62,

-第二传热流体流通管60，其包括第二外部散热器64,用于使机动车辆外部的空气流200穿过该第二外部散热器，并且连接位于双流体热交换器5下游的第一接合点61和位于所述双流体热交换器5上游的第二接合点62,以及

-泵18，其位于双流体热交换器5的下游或上游，在第一接合点61和第二接合点62之间。

因此，内部散热器54可以布置在供暖、通风和空调装置内。优选地，散热器54在内部空气流100的流通方向上位于蒸发器的下游。第二外部散热器64本身可以位于机动车辆的正面，例如在外部空气流200流通的方向上位于蒸发器/冷凝器13的上游，更具体地位于第一外部散热器84和蒸发器/冷凝器13之间。

间接可逆空调回路1在用于传热流体的第二回路B内包括用于将来自双流体热交换器5的传热流体朝向第一流通管50和/或第二流通管60重定向的装置。

如图1至4所示，用于重定向来自双流体热交换器5的传热流体的所述装置可以特别包括位于第二流通管60上的第四截止阀63，以便阻挡或不阻挡传热流体，并防止其在所述第二流通管60中流通。

在供暖、通风和空调装置内，热管理装置还可以包括挡板310，用于阻挡通过内部散热器54的内部空气流100。

该实施例特别使得可以限制用于传热流体的第二回路B中的阀的数量，从而使得可以限制生产成本。

根据图6所示的一替代实施例，用于重定向来自双流体热交换器5的传热流体的装置可以特别包括：

-第四截止阀63，其位于第二流通管60上，以便阻挡或不阻挡传热流体并防止其在所述第二流通管60中流通，以及

-第五截止阀53，其位于第一流通管50上，以便阻挡或不阻挡传热流体，并防止其在所述第一流通管50中流通。

用于传热流体的第二回路B还可以包括用于加热传热流体的电加热元件55。所述电加热元件55特别地沿传热流体流通的方向定位在双流体热交换器5的下游，在所述双流体热交换器5和第一接合点61之间。

本发明还涉及一组用于根据图7a至11c所示的各种操作模式操作热管理装置的方法。在这些图7a至11c中，仅描绘了制冷剂流体和/或传热流体在其中流通的元件。制冷剂流体和/或传热流体的流通方向用箭头表示。图7a至11c所示的示例都示出了用于制冷剂流体的第一回路A，更具体地，示出了根据图2的实施例的第二旁通管40的连接。然而，对于图1、3和4的实施例，完全可以设想下面描述的操作模式。

1.第一冷却模式：

图7a示出了第一冷却模式，其中在用于制冷剂流体的第一回路A中，制冷剂流体依次在以下中流通：

-压缩机3，其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器5，其中制冷剂流体向用于传热流体的第二回路B的传热流体释放热能，

-第一内部热交换器19，

-第二内部热交换器19’，

-第一膨胀装置7，其中制冷剂流体经历压降并转变至低压，

-蒸发器9，其中制冷剂流体从内部空气流100吸收热能，冷却内部空气流100，

-第一旁通管30，其中制冷剂流体进入第二内部热交换器19’，以及

-第一内部热交换器19，然后返回压缩机3。

在用于传热流体的第二回路B中，离开双流体热交换器5的传热流体在第二流通管60的第二外部散热器64中流通。

如图7a的示例所示，离开双流体热交换器5的一部分传热流体在第一流通管50的内部散热器54中流通，离开双流体热交换器5的另一部分传热流体在第二流通管60的第二外部散热器64中流通。关闭挡板310以防止内部空气流100在内部散热器54中流通。

进入压缩机3的制冷剂流体处于气相。制冷剂流体在通过压缩机3时经历压缩。然后称所述制冷剂流体处于高压。

高压制冷剂流体通过双流体热交换器5，并且由于其向液相的转变以及由于该热能向用于传热流体的第二回路B的传热流体的传递而经历热能的下降。因此高压制冷剂流体在保持恒定压力的同时损失热能。

高压制冷剂流体不会进入分流支路80，因为用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体直接朝向第一热交换器19重定向。为此，在图7a所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a打开，而所述装置的第二截止阀82b关闭。

高压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，在那里它损失热能。该热能被传递到来自第一旁通管30的低压制冷剂流体。

高压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’，在那里它再次损失热能。该热能传递给通过第一旁通管30的低压制冷剂流体。

在离开第二内部热交换器19’时，由于第三膨胀装置17关闭，制冷剂流体不在第二旁通管40中流通。

制冷剂流体然后通过第一膨胀装置7，在第一膨胀装置7中，制冷剂流体经历压降并转变至低压。

低压制冷剂流体然后进入蒸发器9，在此其获得热能，同时冷却内部空气流100。制冷剂流体转换回气态。在离开蒸发器9时，制冷剂流体被朝向第一旁通管30重定向。为了制冷剂流体不进入蒸发器/冷凝器13，第二膨胀装置11关闭。

低压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’,在此其获得来自通过第二内部热交换器19’的高压制冷剂流体的热能。

低压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，在那里其再次获得来自通过第一内部热交换器19的高压制冷剂流体的热能。低压制冷剂流体然后返回压缩机3。

该第一冷却模式对于冷却内部空气流100是有用的。

在该第一冷却模式中，两个内部热交换器19和19’是有效的，并且它们的效果相结合。一个接一个地使用内部热交换器19和19’使得可以降低进入第一膨胀装置7的制冷剂流体的焓。离开双流体热交换器5的液态制冷剂流体被离开蒸发器9的气态低压制冷剂流体冷却。蒸发器9两端的焓差明显增加，这使得冷却气流100的所述蒸发器9处的可用冷却功率增加，从而提高性能系数(COP)。

此外，在第一和第二内部热交换器19、19’处向低压制冷剂流体添加热能使得可以在制冷剂流体进入压缩机3之前限制其在液相中的比例，特别是当空调回路1包括位于双流体热交换器5下游的干燥剂瓶14时。

在用于传热流体的第二回路B中，传热流体在双流体热交换器5处获得来自制冷剂流体的热能。

如图7a所示，一部分传热流体在第一流通管50中流通，并穿过内部散热器54。然而，传热流体不会损失热能，因为挡板310关闭并阻挡内部空气流100，使得其不会通过内部散热器54。

传热流体的另一部分在第二流通管60中流通并通过第二外部散热器64。传热流体通过将其释放到外部空气流200中而在所述第二外部散热器64处损失热能。第四截止阀63打开，以允许传热流体通过。

用于阻止传热流体在内部散热器54处与内部空气流100交换的替代方案(未示出)是给第一流通管50配备如图6所示的第五截止阀53，并关闭该阀以防止传热流体在所述第一流通管50中流通。

2.第二冷却模式：

图7b示出了第二冷却模式。该第二冷却模式与图7a的第一冷却模式相同，除了在离开双流体热交换器5时，制冷剂流体通过分流支路80和第一外部散热器84。为此，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体直接朝向第一外部散热器84而不朝向第一内部热交换器19重定向。为此，在图7b所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a关闭，而所述装置的第二截止阀82b打开。

在第一外部散热器84中，制冷剂流体向外部空气流200释放热能。这允许移除比仅通过第三散热器64能够移除的更多热量。当通过蒸发器9进行冷却的需求高时，这尤其有益。第一外部散热器84还提供用于与外部空气流200交换的附加表面积。这允许在制冷剂流体进入第一内部热交换器19之前降低其温度(并因此降低其焓)，以便提高系统的冷却性能。

3.第三冷却模式：

图8a示出了第三冷却模式，其中在用于制冷剂流体的第一回路A中，制冷剂流体依次在以下中流通：

-压缩机3，其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器5，其中制冷剂流体向用于传热流体的第二回路B的传热流体释放热能，

-第一内部热交换器19，

-第二内部热交换器19’，

-制冷剂流体的第一部分进入第二旁通管40，进入第三膨胀装置17，制冷剂流体在第三膨胀装置17中经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器15中流通，

-制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置7、蒸发器9并进入第一旁通管30，制冷剂流体在第一膨胀装置7中经历压降并转变至低压，在蒸发器9中从冷却后者的内部空气流100获得热能。

然后，在图8a的示例中，制冷剂流体的两部分在第二内部热交换器19’上游的第一旁通管30处汇合在一起。制冷剂流体然后在返回压缩机3之前进入第二内部热交换器19’和第一内部热交换器19。

无论图1至4所示的第二旁通管40的连接实施例如何，制冷剂流体的两部分在第一内部热交换器19的上游再次汇合在一起。因此，制冷剂流体在到达压缩机3之前至少通过第一内部热交换器19。

在用于传热流体的第二回路B中，离开双流体热交换器5的传热流体在第二流通管50的第二外部散热器64中流通。

如图8a所示，离开双流体热交换器5的一部分传热流体流通通过第一流通管50的内部散热器54，而离开双流体热交换器5的另一部分传热流体流通通过第二流通管50的第二外部散热器64。关闭挡板310以防止内部空气流100在内部散热器54中流通。

进入压缩机3的制冷剂流体处于气相。制冷剂流体在通过压缩机3时经历压缩。然后称所述制冷剂流体处于高压。

高压制冷剂流体通过双流体热交换器5，并且由于其向液相的转变以及由于该热能向用于传热流体的第二回路B的传热流体的传递而经历热能的下降。因此高压制冷剂流体在保持恒定压力的同时损失热能。

高压制冷剂流体不会进入分流支路80，因为用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体直接朝向第一热交换器19重定向。为此，在图7a所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a打开，而所述装置的第二截止阀82b关闭。

高压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，在那里它损失热能。该热能被传递到来自第一旁通管30的低压制冷剂流体。

高压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’，在那里它再次损失热能。该热能传递给通过第一旁通管30的低压制冷剂流体。

在离开第二内部热交换器19’时，第一部分制冷剂流体进入第二旁通管40，第二部分制冷剂流体流向第一膨胀装置7。

制冷剂流体的第一部分进入第三膨胀装置17。高压制冷剂流体经历等焓压降并转变为双相混合物的状态。制冷剂流体现在被称为处于低压。

低压制冷剂流体然后进入冷却器15，其在冷却器15处获得热能。制冷剂流体转换回气态。在离开冷却器15时，制冷剂流体到达第一旁通管30。在图8a所示的示例中，制冷剂流体到达第一截止阀33和第二内部热交换器19’上游的第一旁通管30。

在离开第二内部热交换器19’时，第二部分高压制冷剂流体进入第一膨胀装置7。高压制冷剂流体经历等焓压降并转变为双相混合物的状态。制冷剂流体现在被称为处于低压。

低压制冷剂流体然后进入蒸发器9，在此其获得热能，同时冷却内部空气流100。制冷剂流体转换回气态。在离开蒸发器9时，制冷剂流体被朝向第一旁通管30重定向。为了制冷剂流体不进入蒸发器/冷凝器13，第二膨胀装置11关闭。

来自蒸发器9和第二旁通管40的低压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’,其在此获得来自通过第二内部热交换器19’的高压制冷剂流体的热能。

低压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，在那里其再次获得来自通过第一内部热交换器19的高压制冷剂流体的热能。低压制冷剂流体然后返回压缩机3。

该第三冷却模式有利于冷却内部空气流100和冷却由冷却器15直接或间接冷却的元件，比如电池和/或电子元件。

在该第三冷却模式中，两个内部热交换器19和19’对于来自蒸发器9的制冷剂流体和通过第二旁通管40的制冷剂流体都是有效的，并且它们的效果相结合。一个接一个地使用内部热交换器19和19’使得可以降低进入第一膨胀装置7的制冷剂流体的热能。离开双流体热交换器5的液态制冷剂流体被离开蒸发器9和冷却器15的气态低压制冷剂流体冷却。这两个热交换器的终端之间的热能差明显增加，允许在所述蒸发器9和冷却器15处可用的冷却功率增加，这又因此提高性能系数(COP)。

此外，在第一和第二内部热交换器19、19’处向低压制冷剂流体添加热能使得可以在制冷剂流体进入压缩机3之前限制其在液相中的比例，特别是当空调回路1包括位于双流体热交换器5下游的干燥剂瓶14时。

在用于传热流体的第二回路B中，传热流体在双流体热交换器5处获得来自制冷剂流体的热能。

如图8a的示例所示，传热流体的一部分在第一流通管50中流通，并穿过内部散热器54。然而，传热流体不会损失热能，因为挡板310关闭并阻挡内部空气流100，使得其不会通过内部散热器54。

传热流体的另一部分在第二流通管60中流通，并穿过第二外部散热器64。传热流体通过释放到外部空气流200中而在所述第二外部散热器64处损失焓。第四截止阀63打开，以允许传热流体通过。

用于阻止传热流体在内部散热器54处与内部空气流100交换的替代方案(未示出)是给第一流通管50配备如图6所示的第五截止阀53，并关闭该阀以防止传热流体在所述第一流通管50中流通。

4.第四冷却模式：

图8b示出了第四冷却模式。该第四冷却模式与图8a的第三冷却模式相同，除了在离开双流体热交换器5时，制冷剂流体通过分流支路80和第一外部散热器84。为此，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体直接朝向第一外部散热器84而不朝向第一内部热交换器19重定向。为此，在图8b所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a关闭，而所述装置的第二截止阀82b打开。

在第一外部散热器84中，制冷剂流体向外部空气流200释放热能。这允许移除比仅通过第三散热器64能够移除的更多热量。当外部温度高且冷却需求高时，尤其是当大量热能在冷却器15处被吸收并且简单地使用第二散热器64移除热能将不够时，例如在电动或混合动力车辆的电池快速放电或充电期间，同时为了舒适保持内部空气流100的冷却，这是特别有益的。

5.第五冷却模式：

图9a示出了第五冷却模式，其中在用于制冷剂流体的第一回路中，制冷剂流体依次在以下中流通：

-压缩机3，其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器5，其中制冷剂流体向用于传热流体的第二回路B的传热流体释放热能，

-第一内部热交换器19，

-第二内部热交换器19’，

-第二旁通管40，其中制冷剂流体进入第三膨胀装置17，其在此经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器15中流通，

-至少第一内部热交换器19，然后返回压缩机3。。

在图9a的示例中，第二旁通管40连接到第二内部热交换器19’上游的第一旁通管30。制冷剂流体在返回压缩机3之前进入第二内部热交换器19’，然后进入第一内部热交换器19。

在用于传热流体的第二回路B中，离开双流体热交换器5的传热流体在第二流通管50的第二外部散热器64中流通。

如图9a所示，离开双流体热交换器5的一部分传热流体在第一流通管50的内部散热器54中流通，离开双流体热交换器5的另一部分传热流体在第二流通管50的第二外部散热器64中流通。关闭挡板310以防止内部空气流100在内部散热器54中流通。

进入压缩机3的制冷剂流体处于气相。制冷剂流体在通过压缩机3时经历压缩。然后称所述制冷剂流体处于高压。

高压制冷剂流体通过双流体热交换器5，并且由于其向液相的转变以及由于该热能向用于传热流体的第二回路B的传热流体的传递而经历热能的下降。因此高压制冷剂流体在保持恒定压力的同时损失热能。

高压制冷剂流体不会进入分流支路80，因为用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体直接朝向第一热交换器19重定向。为此，在图7a所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a打开，而所述装置的第二截止阀82b关闭。

高压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，在那里它损失热能。该热能被传递到来自第一旁通管30的低压制冷剂流体。

高压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’，在那里它再次损失热能。该热能传递给通过第一旁通管30的低压制冷剂流体。

在离开第二内部热交换器19’时，制冷剂流体不会到达蒸发器9，因为第一膨胀装置7是关闭的。制冷剂流体进入第二旁通管40。

制冷剂流体进入第三膨胀装置17。高压制冷剂流体经历等焓压降并转变为双相混合物的状态。制冷剂流体现在被称为处于低压。

低压制冷剂流体然后进入冷却器15，其在冷却器15处获得热能。制冷剂流体转换回气态。在离开冷却器15时，制冷剂流体到达第一旁通管30。在图9a所示的示例中，制冷剂流体到达第一截止阀33和第二内部热交换器19’上游的第一旁通管30。为了使制冷剂流体不进入蒸发器/冷凝器13，根据第二旁通管40的实施例，关闭第二膨胀装置11或第一截止阀33。

低压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’,其在此获得来自通过第二内部热交换器19’的高压制冷剂流体的热能。

低压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，其在那里再次获得来自通过第一内部热交换器19的高压制冷剂流体的热能。低压制冷剂流体然后返回压缩机3。

这种冷却模式有利于冷却由冷却器15直接或间接冷却的元件，比如电池和/或电子元件。

在该第五冷却模式中，两个内部热交换器19和19’对于来自蒸发器9的制冷剂流体和通过第二旁通管40的制冷剂流体都是有效的，并且它们的效果相结合。一个接一个地使用内部热交换器19和19’使得可以降低进入第一膨胀装置7的制冷剂流体的热能。离开双流体热交换器5的液态制冷剂流体被离开蒸发器9和冷却器15的气态低压制冷剂流体冷却。这两个热交换器的终端之间的热能差明显增加，允许在所述蒸发器9和冷却器15处可用的冷却功率增加，这又因此提高性能系数(COP)。

此外，在第一内部热交换器19和第二内部热交换器19’处向低压制冷剂流体添加热能使得可以在制冷剂流体进入压缩机3之前限制其在液相中的比例，特别是当空调回路1包括位于双流体热交换器5下游的干燥剂瓶14时。

在用于传热流体的第二回路B中，传热流体在双流体热交换器5处获得来自制冷剂流体的热能。

如图9a的示例所示，传热流体的一部分在第一流通管50中流通，并穿过内部散热器54。然而，传热流体不会损失热能，因为挡板310关闭并阻挡内部空气流100，使得其不会通过内部散热器54。

传热流体的另一部分在第二流通管60中流通，并穿过第二外部散热器64。传热流体通过释放到外部空气流200中而在所述第二外部散热器64处损失焓。第四截止阀63打开，以允许传热流体通过。

用于阻止传热流体在内部散热器54处与内部空气流100交换的替代方案(未示出)是给第一流通管50配备如图6所示的第五截止阀53，并关闭该阀以防止传热流体在所述第一流通管50中流通。

6.第六冷却模式：

图9b示出了第六冷却模式。该第六冷却模式与图9a的第五冷却模式相同，除了在离开双流体热交换器5时，制冷剂流体通过分流支路80和第一外部散热器84。为此，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体直接朝向第一外部散热器84而不朝向第一内部热交换器19重定向。为此，在图9b所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a关闭，而所述装置的第二截止阀82b打开。

在第一外部散热器84中，制冷剂流体向外部空气流200释放热能。这允许移除比仅通过第三散热器64能够移除的更多热量。当大量的热能在冷却器15处被吸收并且简单地使用第二散热器64移除热能将不够时，例如在电动或混合动力车辆的电池快速放电或充电期间，这是特别有益的。

7.第一除湿模式：

图10a示出了第一除湿模式，其中在用于制冷剂流体的第一回路中，制冷剂流体依次在以下中流通：

-压缩机3，其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器5，其中制冷剂流体向用于传热流体的第二回路B的传热流体释放热能，

-第一内部热交换器19，

-第二内部热交换器19’，

-第一膨胀装置7，其中制冷剂流体经历压降并转变至低压，

-蒸发器9，其中制冷剂流体从内部空气流100吸收热能，冷却内部空气流100，

-第二膨胀装置11，制冷剂流体通过该膨胀装置11而没有压降，

-蒸发器/冷凝器13，其中制冷剂流体从外部空气流200吸收热能，以及

-第一内部热交换器19，然后返回压缩机3。

在用于传热流体的第二回路B中，传热流体在内部散热器54中流通，并向内部空气流100释放热能。

进入压缩机3的制冷剂流体处于气相。制冷剂流体在通过压缩机3时经历压缩。然后称所述制冷剂流体处于高压。

高压制冷剂流体通过双流体热交换器5，并且由于其向液相的转变以及由于热焓向用于传热流体的第二回路B的传热流体的转移而经历热能的下降。因此高压制冷剂流体在保持恒定压力的同时损失热能。

高压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，其在那里损失热能。该热能被传递给来自蒸发器/冷凝器13的低压制冷剂流体。

高压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’，其在那里不损失热能，因为在所述第二内部热交换器19’中没有低压制冷剂流体的流通。

如图10a所示，在离开第二内部热交换器19’时，制冷剂流体不会在第二旁通管40中流通，因为第三膨胀装置17是关闭的。

高压制冷剂流体进入第一膨胀装置7。高压制冷剂流体经历等焓压降并转变为双相混合物的状态。制冷剂流体现在被称为处于低压。

制冷剂流体然后通过蒸发器9，其在蒸发器9中吸收热能，同时冷却内部空气流100。

在离开蒸发器9时，制冷剂流体被朝向蒸发器/冷凝器13重定向。为此，第一旁通管的第一截止阀33关闭。在到达蒸发器/冷凝器13之前，制冷剂流体进入第一膨胀装置11，制冷剂流体通过第一膨胀装置11而没有压降。

低压制冷剂流体然后通过蒸发器/冷凝器13，其在那里从外部空气流200吸收热能。制冷剂流体因此转换回气态。

低压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，其在那里再次获得来自通过第一内部热交换器19的高压制冷剂流体的热能。低压制冷剂流体然后返回压缩机3。

在该第一除湿模式中，只有第一内部热交换器19是有效的。因为进入压缩机3的低压制冷剂流体的热能较高，所以当没有内部热交换器时，离开压缩机3的高压制冷剂流体的热能同样会高于制冷剂流体的热能。

此外，在第一内部热交换器19处向低压制冷剂流体添加热能使得可以在制冷剂流体进入压缩机3之前限制其在液相中的比例，特别是当空调回路1包括位于双流体热交换器5下游的干燥剂瓶14时。第一内部热交换器19的效果受到限制，因为其长度在50和120mm之间。这种尺寸使得可以限制高压制冷剂流体和低压制冷剂流体之间的热交换，从而所交换的热能使得可以在制冷剂流体进入压缩机3之前限制其在液相中的比例，同时不会损害热泵模式的效率。具体地，该热泵模式的目的是将尽可能多的热能释放到内部空气流100中，以便在蒸发器9处对其进行加热。在该第一除湿模式中，该热能来自经由蒸发器/冷凝器13的外部空气流200。

在用于传热流体的第二回路B中，传热流体在双流体热交换器5处获得来自制冷剂流体的热能。

如图10a所示，传热流体在第一流通管50中流通，并穿过内部散热器54。传热流体通过加热内部空气流100而损失热能。为此，挡板310打开和/或第五截止阀53打开。第四截止阀63本身关闭，以防止传热流体流入第二流通管60。

该第一除湿模式有利于利用蒸发器9处的冷却来对内部空气流100除湿，这允许水分冷凝，然后通过在内部散热器54处加热内部空气流100来除湿。

此外，电加热元件55可以运行，以便向传热流体提供额外的热能供应，从而加热内部空气流100。

8.第二除湿模式：

图10b示出了第二除湿模式。该第二除湿模式与图10a的第一除湿模式相同，除了在离开双流体热交换器5时，制冷剂流体通过分流支路80和第一外部散热器84。为此，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体直接朝向第一外部散热器84而不朝向第一内部热交换器19重定向。为此，在图10b所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a关闭，而所述装置的第二截止阀82b打开。

在第一外部散热器84中，制冷剂流体向外部空气流200释放热能。这允许除去比仅通过内部散热器54能够除去的更多热量。当大量的热能在蒸发器9和蒸发器/冷凝器13处被吸收并且使用内部散热器54去除热能是不够的时，这是特别有益的。

9.第三除湿模式：

图10c示出了第三除湿模式。该第三除湿模式与图10a的第一除湿模式相同，除了在离开双流体热交换器5时，制冷剂流体的第一部分穿过分流支路80和第一外部散热器84，并且制冷剂流体的第二部分直接通向第一内部热交换器19。为此，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体朝向第一内部热交换器19和第一外部散热器84重定向。为此，在图10c所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a打开，所述装置的第二截止阀82b打开。

在第一外部散热器84中，制冷剂流体向外部空气流200释放热能。这允许除去比仅通过内部散热器54能够除去的更多热量。当大量的热能在蒸发器9和蒸发器/冷凝器13处被吸收并且使用内部散热器54去除热能是不够的时，这是特别有益的。

10.第四除湿模式：

图11a示出了第二除湿模式，其中在制冷剂流体的第一回路中，制冷剂流体依次在以下中流通：

-压缩机3，其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器5，其中制冷剂流体向用于传热流体的第二回路B的传热流体释放热能，

-第一内部热交换器19，

-第二内部热交换器19’，

-制冷剂流体的第一部分进入第二旁通管40，进入第三膨胀装置17，其在那里经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器15中流通，

-制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置7，其在那里经历压降并转变至低压，进入蒸发器9，其在那里从内部空气流100获得热能，冷却内部空气流，进入第二膨胀装置11，制冷剂流体通过其而没有压力下降，进入蒸发器/冷凝器13，其中制冷剂流体从外部空气流200获得热能。

制冷剂流体的两部分在第一内部热交换器19的上游汇合在一起。在图11a的示例中，离开冷却器15的制冷剂流体通过第二旁通管30并进入第二内部热交换器19’。

制冷剂流体接着在返回压缩机3之前进入第一内部热交换器19。

无论图1至4所示的第二旁通管40的连接实施例如何，制冷剂流体的两部分在第一内部热交换器19的上游汇合在一起。

在用于传热流体的第二回路B中，传热流体在内部散热器54中流通，并向内部空气流100释放热能。

进入压缩机3的制冷剂流体处于气相。制冷剂流体在通过压缩机3时经历压缩。然后称所述制冷剂流体处于高压。

高压制冷剂流体通过双流体热交换器5，并且由于其向液相的转变以及由于热焓向用于传热流体的第二回路B的传热流体的转移而经历热能的下降。因此高压制冷剂流体在保持恒定压力的同时损失热能。

高压制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，其在那里损失热能。该热能被传递给来自蒸发器/冷凝器13的低压制冷剂流体。

高压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’，其在那里不损失热能，因为在所述第二内部热交换器19’中没有低压制冷剂流体的流通。

如图11a所示，在离开第二内部热交换器19’时，制冷剂流体在第二旁通管40中流通并流向蒸发器9。

高压制冷剂流体的第一部分进入第三膨胀装置17。高压制冷剂流体经历等焓压降并转变为双相混合物的状态。制冷剂流体现在被称为处于低压。

低压制冷剂流体然后进入冷却器15，其在冷却器15处获得热能。制冷剂流体转换回气态。在离开冷却器15时，制冷剂流体到达第一旁通管30。在图11a所示的示例中，制冷剂流体到达第一截止阀33和第二内部热交换器19’上游的第一旁通管30。为了使制冷剂流体不进入蒸发器/冷凝器13，根据第二旁通管40的实施例，关闭第二膨胀装置11或第一截止阀33。

低压制冷剂流体然后进入第二内部热交换器19’,其在那里获得来自通过第二内部热交换器19’的高压制冷剂流体的热能。

高压制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置7。高压制冷剂流体经历等焓压降并转变为双相混合物的状态。制冷剂流体现在被称为处于低压。

制冷剂流体然后通过蒸发器9，其在那里吸收热能，同时冷却内部空气流100。

在离开蒸发器9时，制冷剂流体被朝向蒸发器/冷凝器13重定向。为此，第一旁通管的第一截止阀33关闭。在到达蒸发器/冷凝器13之前，制冷剂流体进入第一膨胀装置11，制冷剂流体通过第一膨胀装置11而没有压降。

低压制冷剂流体然后通过蒸发器/冷凝器13，其在那里从外部空气流200吸收热能。制冷剂流体因此转换回气态。

低压制冷剂流体的两部分在第一内部热交换器19的上游汇合在一起。制冷剂流体然后进入第一内部热交换器19，其在那里再次获得来自通过第一内部热交换器19的高压制冷剂流体的热能。低压制冷剂流体然后返回压缩机3。

在图11a所示的第四除湿模式中，两个内部热交换器19和19’对于来自蒸发器9的制冷剂流体和通过第二旁通管40的制冷剂流体都是有效的，并且它们的效果相结合。一个接一个地使用内部热交换器19和19’使得可以降低进入第一膨胀装置7的制冷剂流体的热能。离开双流体热交换器5的液态制冷剂流体被离开蒸发器9和冷却器15的气态低压制冷剂流体冷却。这两个热交换器的终端之间的热能差明显增加，允许在所述蒸发器9和冷却器15处可用的冷却功率增加，这又因此提高性能系数(COP)。

此外，在第一内部热交换器19和第二内部热交换器19’处向低压制冷剂流体添加热能使得可以在制冷剂流体进入压缩机3之前限制其在液相中的比例，特别是当空调回路1包括位于双流体热交换器5下游的干燥剂瓶14时。

然而，如果第二旁通管40如图3和4的实施例那样连接在所述第二内部热交换器19’的下游，则第二内部热交换器19’可能不是有效的。

在用于传热流体的第二回路B中，传热流体在双流体热交换器5处获得来自制冷剂流体的热能。

如图11a所示，传热流体在第一流通管50中流通，并穿过内部散热器54。传热流体通过加热内部空气流100而损失热能。为此，挡板310打开和/或第五截止阀53打开。第四截止阀63本身关闭，以防止传热流体流入第二流通管60。

该第四除湿模式有利于利用蒸发器9处的冷却来对内部空气流100除湿，这允许水分冷凝，然后通过在内部散热器54处加热内部空气流100来除湿。热能也在冷却器15处被回收，以便使用内部散热器54加热内部空气流100。

此外，电加热元件55可以运行，以便向传热流体提供额外的热能供应，从而加热内部空气流100。

11.第五除湿模式：

图11b示出了第五除湿模式。该第五除湿模式与图11a的第四除湿模式相同，除了在离开双流体热交换器5时，制冷剂流体通过分流支路80和第一外部散热器84。为此，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体直接朝向第一外部散热器84而不朝向第一内部热交换器19重定向。为此，在图11b所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a关闭，而所述装置的第二截止阀82b打开。

在第一外部散热器84中，制冷剂流体向外部空气流200释放热能。这允许除去比仅通过内部散热器54能够除去的更多热量。当大量的热能在蒸发器9、蒸发器/冷凝器13和冷却器15处被吸收并且使用内部散热器54去除热能是不够的时，这是特别有益的。

12.第六除湿模式：

图11c示出了第六除湿模式。该第六除湿模式与图11a的第四除湿模式相同，除了在离开双流体热交换器5时，制冷剂流体的第一部分穿过分流支路80和第一外部散热器84，并且制冷剂流体的第二部分直接通向第一内部热交换器19。为此，用于重定向离开双流体热交换器5的制冷剂流体的装置将制冷剂流体朝向第一内部热交换器19和第一外部散热器84重定向。为此，在图10b所示的示例中，所述装置的第一截止阀82a打开，所述装置的第二截止阀82b打开。

在第一外部散热器84中，制冷剂流体向外部空气流200释放热能。这允许除去比仅通过内部散热器54能够除去的更多热量。当大量的热能在蒸发器9、蒸发器/冷凝器13和冷却器15处被吸收并且使用内部散热器54去除热能是不够的时，这是特别有益的。

对于热管理装置的这种架构，也可以设想其他操作模式，比如热泵模式，以及用于从冷却器15除冰或回收热量的模式。

因此，可以清楚地看到，由于其架构，特别是由于分流支路80和第一外部散热器84的存在，热管理装置能够消散更多的热能。当冷却器15需要大量的冷却功率时，例如在电动或混合动力车辆的电池快速放电或充电期间，这是特别有益的。

Claims (9)

1.一种包括用于机动车辆的间接空调回路(1)的热管理装置，包括：

-用于制冷剂流体的第一回路(A)，制冷剂流体用于在该第一回路中流通，用于制冷剂流体的所述第一回路(A)在制冷剂流体的流通方向上包括压缩机(3)、双流体热交换器(5)、第一膨胀装置(7)、蒸发器(9)、第二膨胀装置(11)和蒸发器/冷凝器(13)，以及

-绕过蒸发器/冷凝器(13)并包括第一截止阀(33)的第一旁通管(30)，

-第一内部热交换器(19)，其允许离开双流体热交换器(5)的高压制冷剂流体和离开蒸发器/冷凝器(13)或离开第一旁通管(30)的低压制冷剂流体之间的热交换，

-第二内部热交换器(19’)，其允许离开第一内部热交换器(19)的高压制冷剂流体和在第一旁通管(30)中流通的低压制冷剂流体之间的热交换，

-绕过第一膨胀装置(7)和蒸发器(9)的第二旁通管(40)，所述第二旁通管(40)包括位于冷却器(15)上游的第三膨胀装置(17)，

-分流支路(80)，其将位于双流体热交换器(5)下游、在所述双流体热交换器(5)和第一内部热交换器(19)之间的第一分支(81)连接到位于第一内部热交换器(19)上游、在所述第一内部热交换器(19)和第一分支(81)之间的第二分支(82)，所述分流回路(80)包括第一外部散热器(84)，

-用于传热流体的第二回路(B)，传热流体用于在该第二回路中流通，

所述双流体热交换器(5)共同地一方面布置在压缩机(3)下游的用于制冷剂流体的第一回路(A)上，在所述压缩机(3)和第一膨胀装置(7)之间，另一方面布置在用于传热流体的第二回路(B)上。

2.如前一权利要求所述的热管理装置，其特征在于，所述间接空调回路(1)包括用于将离开双流体热交换器(5)的制冷剂流体直接朝向第一内部热交换器(19)和/或朝向分流支路(80)重定向的装置。

3.如权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，用于重定向离开双流体热交换器(5)的制冷剂流体的所述装置包括：

-第一截止阀(82a)，其布置在第一分支(81)下游的主回路(A)上，在第一分支(81)和第二分支(82)之间，以及

-第二截止阀(82b)，其布置在第一分支(81)下游的分流支路(80)上，在第一分支(81)和第一外部散热器(84)之间。

4.如权利要求2所述的热管理装置，其特征在于，用于重定向离开双流体热交换器(5)的制冷剂流体的所述装置包括布置在第一分支(81)处的三通阀。

5.如前述权利要求中任一项所述的热管理装置，其特征在于，所述分流支路(80)包括止回阀(83)，其布置在第一外部散热器(84)的下游，在所述第一外部散热器(84)和第二分支(82)之间，以阻挡来自所述第二分支(82)的制冷剂流体。

6.如前述权利要求中任一项所述的热管理装置，其特征在于，用于传热流体的第二回路(B)包括：

-双流体热交换器(5)，

-第一传热流体流通管(50),其包括内部散热器(54),用于使机动车辆内部的空气流(100)穿过该内部散热器，并且连接位于双流体热交换器(5)下游的第一接合点(61)和位于所述双流体热交换器(5)上游的第二接合点(62),

-第二传热流体流通管(60)，其包括第二外部散热器(64),用于使机动车辆外部的空气流(200)穿过该第二外部散热器，并且连接位于双流体热交换器(5)下游的第一接合点(61)和位于所述双流体热交换器(5)上游的第二接合点(62),以及

-泵(18)，其位于双流体热交换器(5)的下游或上游，在第一接合点(61)和第二接合点(62)之间。

7.如权利要求6所述的热管理装置，其特征在于，所述热管理装置配置为在冷却模式下操作，在该冷却模式下，制冷剂流体在用于制冷剂流体的第一回路(A)中流通，依次在以下中：

-压缩机(3),其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器(5)，

-经由分流支路(80)的第一外部散热器(84)，

-第一内部热交换器(19)，

-第二内部热交换器(19’)，

-制冷剂流体的第一部分进入第二旁通管(40)，进入第三膨胀装置(17)，制冷剂流体在第三膨胀装置(17)中经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器(15)中流通，

-制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置(7)、蒸发器(9)和第一旁通管(30)，制冷剂流体在第一膨胀装置(7)中经历压降并转变至低压，

制冷剂流体的这两部分在第一内部热交换器(19)的上游汇合在一起，然后制冷剂流体在返回压缩机(3)之前至少通过第一内部热交换器(19)，

并且其中，在用于传热流体的第二回路(B)中，离开双流体热交换器(5)的传热流体在第二流通管(60)的第二外部散热器(64)中流通。

8.如权利要求6所述的热管理装置，其特征在于，所述热管理装置配置为在除湿模式下操作，在该除湿模式下，制冷剂流体在用于制冷剂流体的第一回路(A)中流通，依次在以下中：

-压缩机(3),其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器(5)，

-经由分流支路(80)的第一外部散热器(84)，

-第一内部热交换器(19)，

-第二内部热交换器(19’)，

-制冷剂流体的第一部分进入第二旁通管(40)，进入第三膨胀装置(17)，制冷剂流体在第三膨胀装置(17)中经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器(15)中流通，

-制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置(7)、蒸发器(9)、第二膨胀装置(11)和蒸发器/冷凝器(13)，制冷剂流体在第一膨胀装置(7)中经历压降并转变至低压，制冷剂流体通过第二膨胀装置(11)而没有压降，

制冷剂流体的这两部分在第一内部热交换器(19)的上游汇合在一起，然后制冷剂流体在返回压缩机(3)之前通过第一内部热交换器(19)，

并且其中，在用于传热流体的第二回路(B)中，离开双流体热交换器(5)的传热流体在内部散热器(54)中流通并且释放热能。

9.如权利要求6所述的热管理装置，其特征在于，所述热管理装置配置为在另一除湿模式下操作，在该另一除湿模式下，制冷剂流体在用于制冷剂流体的第一回路(A)中流通，依次在以下中：

-压缩机(3),其中制冷剂流体转变至高压，

-双流体热交换器(5)，

-制冷剂流体的一部分经由分流支路(80)通过第一外部散热器(84)，另一部分直接流向第一内部热交换器(19)，

-第一内部热交换器(19)，

-第二内部热交换器(19’)，

-制冷剂流体的第一部分进入第二旁通管(40)，进入第三膨胀装置(17)，制冷剂流体在第三膨胀装置(17)中经历压降并转变至低压，所述低压制冷剂流体然后在冷却器(15)中流通，

-制冷剂流体的第二部分进入第一膨胀装置(7)、蒸发器(9)、第二膨胀装置(11)和蒸发器/冷凝器(13)，制冷剂流体在第一膨胀装置(7)中经历压降并转变至低压，制冷剂流体通过第二膨胀装置(11)而没有压降，

制冷剂流体的第一和第二部分在第一内部热交换器(19)的上游汇合在一起，然后制冷剂流体在返回压缩机(3)之前通过第一内部热交换器(19)，

并且其中，在用于传热流体的第二回路(B)中，离开双流体热交换器(5)的传热流体在内部散热器(54)中流通并且释放热能。

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