CN115768637A - 基于可扩展的基础系统的具有热泵功能的制冷设备和具有这种制冷设备的机动车 - Google Patents

基于可扩展的基础系统的具有热泵功能的制冷设备和具有这种制冷设备的机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的具有热泵功能的制冷设备(10)，该制冷设备具有以最小配置实施的基础系统(100)，该基础系统包括：制冷剂压缩机(12)；布置在制冷剂压缩机下游的直接或间接起作用的外部热交换器(18)；直接或间接起作用的第一蒸发器(22)，作为用于机动车的内部空间空气调节的空调装置(32)的一部分，第一蒸发器布置在外部热交换器(18)的下游并且第一膨胀机构(AE2)连接在第一蒸发器上游；第二蒸发器(28)、尤其是冷却器，作为电驱动单元或蓄电单元的冷却装置的一部分，该第二蒸发器在流动技术上平行于第一蒸发器(22)地布置，并且第二膨胀机构(AE1)连接在第二蒸发器上游；布置在第一和第二蒸发器(22、28)下游的至少一个低压侧收集器(24)、或布置在外部热交换器(18)下游和第一和第二蒸发器(22、28)上游的至少一个高压侧收集器(25)，其中，基础系统(100)形成主线路(14)，以及能够在流动技术上与副线路(16)连接以实现热泵功能，副线路在制冷剂压缩机(12)的下游从基础系统(100)分支出并且具有用于直接或间接加热空气的加热调节器(26)，其是空调装置(32)的一部分。

Description

基于可扩展的基础系统的具有热泵功能的制冷设备和具有这 种制冷设备的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的具有热泵功能的制冷设备，该制冷设备具有：
以最小配置实施的基础系统，该基础系统包括：
制冷剂压缩机；
布置在制冷剂压缩机下游的直接或间接起作用的外部热交换器；
直接或间接起作用的第一蒸发器，作为用于机动车的内部空间空气调节的空调装置的一部分，该第一蒸发器布置在外部热交换器的下游并且第一膨胀机构连接在第一蒸发器上游；
至少一个第二蒸发器、尤其是冷却器，作为电驱动单元或蓄电单元的冷却装置的一部分，该第二蒸发器在流动技术上与第一蒸发器并联地布置，并且第二膨胀机构连接在第二蒸发器上游；
布置在第一蒸发器和第二蒸发器下游的单个的低压侧收集器/储液器、或布置在外部热交换器下游并且在第一和第二蒸发器上游的单个的高压侧收集器。
背景技术
例如，从DE 10 2013 206 626 A1、DE 196 44 583B4和DE 10 2012 222594A1已知用于机动车的热泵应用。
申请人自己提交了多个申请，在这些申请中提出了机动车的复杂的制冷设备的不同的运行方法或再加热方法。
迄今已知的用于机动车的制冷设备通常具有非常复杂的结构，以便能够节能地执行期望的运行方法。
发明内容
本发明的目的在于，说明一种简化的制冷设备，利用该制冷设备能够实现节能的运行，尤其是再加热运行(Reheat)。
该目的通过具有权利要求1的特征的制冷设备和具有权利要求12的特征的机动车来实现。具有适宜的改进的有利的设计方案在从属权利要求中得到说明。
因此，提出了一种用于机动车的具有热泵功能的制冷设备，该制冷设备具有：
以最小配置实施的基础系统，该基础系统包括：
制冷剂压缩机；
布置在制冷剂压缩机下游的直接或间接工作的外部热交换器；
第一蒸发器，作为用于机动车的内部空间空气调节的空调装置的一部分，第一蒸发器布置在外部热交换器的下游并且第一膨胀机构连接在第一蒸发器上游；
至少一个第二蒸发器、尤其是冷却器，作为电驱动单元或蓄电单元的冷却装置的一部分，该第二蒸发器在流动技术上与第一蒸发器并联地布置，并且第二膨胀机构连接在第二蒸发器上游；
布置在第一和第二蒸发器下游的至少一个低压侧收集器、或布置在外部热交换器下游以及在第一和第二蒸发器上游的至少一个高压侧收集器。
在此规定，基础系统形成主线路，以及可以在流动技术上与副线路连接以实现热泵功能，副线路在制冷剂压缩机的下游从基础系统分支出并且具有作为热源工作的、用于直接或间接加热空气的第二热交换器、尤其是加热调节器(Heizregister)，第二热交换器是空调装置的一部分。
在这样的制冷设备中，基础系统形成制冷回路(AC回路)，其中，第一蒸发器用于冷却输送到车辆内部空间的空气。基础系统或制冷回路现在被增设了副线路，该副线路是简单构造的并且在副线路中布置有加热调节器。第二热交换器、尤其是加热调节器在此可用于内部空间空气的直接或间接的加热。在此，具有热泵功能的制冷设备的这种结构简单的实施方案尤其可以在第二蒸发器(冷却器)处存在通常由电驱动单元或蓄电单元的废热产生的可供使用的热量的情况下运行。此外可能的是，在补充加热或再加热运行模式中，通过第二蒸发器(冷却器)弥补在内部空间的空气调节时的热量不足。还可以实现热收支平衡的再加热运行模式，其中，在热收支平衡的情况下，第二热交换器(加热调节器)处的热需求和第一蒸发器处的冷却功率连同制冷剂压缩机驱动功率以及由此传输到制冷剂中的热量被如此平衡或调节，使得给内部空间输送的基本上满足内部空间要求的空气、即内部空间当前不必被进一步加热或冷却。
在制冷剂压缩机下游，在制冷设备中可以设置阀装置，该阀装置设计用于，调节制冷剂选择性地流到主线路或/和副线路。由此，可以选择性地切换至对内部空间的冷却或加热。
制冷设备可以具有内部热交换器，高压侧收集器在高压侧连接在该内部热交换器上游，或低压侧收集器在低压侧连接在该内部热交换器上游。
在第二热交换器、尤其是加热调节器的下游，以及在第一膨胀机构的上游，可以布置和/或调节至少一个止回阀或截止阀，使得制冷剂可以选择性地从副线路流到主线路，并且阻止制冷剂从主线路流到副线路。
在第一蒸发器的下游可以布置与抽吸区段连接的低压侧的分岔点，其中，通过抽吸区段可以从主线路和/或副线路抽吸制冷剂。由此确保能够从未工作的线路抽吸制冷剂，以防止工作的线路或制冷剂回路区段中的制冷剂不足。
在此，可以在第一蒸发器与低压侧的分岔点之间设置止回阀，该止回阀防止制冷剂流回到第一蒸发器。
在主线路中在外部热交换器下游可以如此布置止回阀，使得能够防止尤其从副线路导入主线路中的制冷剂流回到外部热交换器。
在第二热交换器、尤其是加热调节器的下游，可以在副线路中设置膨胀机构，其中，该膨胀机构连接在外部热交换器上游。
在高压收集器的下游可以分支出具有膨胀机构的旁通管路，其中，旁通管路终止于止回阀与外部热交换器之间，其中，止回阀布置在高压收集器与外部热交换器之间。在此，所提到的止回阀也可以通过根据运行模式来打开或关闭截止机构来代替。这种实施方式尤其推荐用于实现空气热泵运行模式。
制冷设备可以设计用于在再加热运行模式中运行，在再加热运行模式中，制冷剂从制冷剂压缩机出发依次流过制冷设备的以下部件：副线路中的第二热交换器、尤其是加热调节器，以及主线路中的蒸发器。
此外，制冷设备可以设计用于在三角过程中运行，在三角过程中，制冷剂从制冷剂压缩机出发依次流过制冷设备的以下部件：副线路中的第二热交换器、尤其是加热调节器，在配属于第二蒸发器的冷却装置中存在冷却剂的情况下流过在主线路中的第二蒸发器。
上述的制冷设备可设计用于，在存在低压侧收集器的情况下选择性地或串联地或并联地调节空气热泵运行模式和/或水热泵运行模式，以便为舱室送气流提供热量。
上述的制冷设备可设计用于，在存在高压收集器的情况下选择性地或并联地调节空气热泵运行模式和/或水热泵运行模式，以便为舱室送气流提供热量。
在制冷设备中，基础系统可以被构造为基本模块，该基本模块能够与至少一个扩展模块耦联和/或连接和/或整合，该扩展模块至少具有副线路和第二热交换器、尤其是加热调节器。由此产生制冷设备的模块化构造的可能性。在此，制冷设备可以例如根据机动车的车辆类型和其他的配置以简单的方式适配，并且被扩展以具有简单的或提供更多可能的热泵功能。
机动车可以实施有上述的制冷设备，该机动车尤其是电动驱动的机动车或部分电动驱动的机动车。
附图说明
本发明的另外的优点和细节由参照附图对实施方式的以下描述得到。
在此示出：
图1示出了具有低压侧收集器的制冷设备的基础系统的示意性的简化的线路图；
图2示出了基于图1的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的第一扩展级；
图2A示出了基于图1的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的另一扩展级；
图3示出了基于图1的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的另一扩展级；
图3A示出了基于图1的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的另一扩展级；
图4示出了基于图1的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的另一扩展级；
图4A示出了基于图1的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的另一扩展级；
图5示出了具有高压侧收集器的制冷设备的基础系统的示意性的简化的线路图；
图6示出了基于图5的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的第一扩展级；
图7示出了基于图5的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的另一扩展级；
图8示出了基于图5的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的另一扩展级；
图9示出了基于图5的基础系统的具有热泵功能的制冷设备的另一扩展级。
具体实施方式
图1示意性地并且简化地示出了用于机动车的制冷设备10的实施方式。制冷设备10包括制冷剂回路11，该制冷剂回路11可以在制冷设备运行模式(也简称为AC运行模式)中运行。制冷设备10包括制冷剂压缩机12、直接或间接起作用的外部热交换器18、第一蒸发器22和低压侧的制冷剂收集器24(低压储存器)。第一膨胀机构、尤其是膨胀阀AE2连接在第一蒸发器22上游。从分岔点Ab1出发，第二蒸发器28(冷却器)在流动技术上与第一蒸发器22并联地布置。第二膨胀机构、尤其是膨胀阀AE1连接在第二蒸发器28上游。在低压侧，第二蒸发器或冷却器28的出口在分岔点Ab2处又通入制冷剂回路11中。
第一蒸发器22被分配给用于机动车的内部空间空气调节的空调装置32。第二蒸发器28是机动车的电驱动单元或蓄电单元的未进一步示出的冷却装置的一部分，尤其地，冷却器28可以用于冷却电池和/或电机。冷却装置在图1中简化地通过冷却剂管路28.2来表示，在其中，冷却剂(例如水-乙二醇混合物)可在冷却器28和待冷却的电气部件之间循环。
蒸发器22在此示例性示出为用于车辆的前蒸发器。蒸发器22还代表其他的在车辆中的可能的蒸发器、例如后蒸发器，其可以在流动技术上彼此并联地布置。换言之，制冷设备10包括至少一个(设置用于内部空间空气调节的)蒸发器22。
制冷设备可以可选地具有内部热交换器20，其在图1中以虚线示出。
图1所示的制冷设备10表示具有低压侧收集器24的基础系统100，该基础系统设计用于通过第一蒸发器22冷却车辆内部空间，并且通过第二蒸发器28(冷却器)冷却车辆电气部件。在基础系统中，外部热交换器18构造为冷凝器或气体冷却器。基础系统100也可以被称为AC系统。图1所示的线路走向或拓扑制冷剂回路随后也被称为主线路14。在该示例中，收集器24被设置为唯一的低压侧收集器。
图2示意性地简化示出具有低压侧的制冷剂收集器24和简单的热泵功能、尤其是水热泵功能的制冷设备10。在该设计方案中，在制冷剂压缩机12之后制冷剂回路11被分成已经提到的主线路14和副线路16。副线路在示例性的分岔点Ab3处开始。副线路在分岔点Ab4处又通入到主线路14或基础系统100中。
制冷设备10还包括用作热源的第二热交换器、尤其是加热调节器26(也被称为加热冷凝器或加热气体冷却器)。截止阀A3布置在第二热交换器或加热调节器26的上游。止回阀R4布置在第二热交换器或加热调节器26的下游。第二热交换器或加热调节器26是空调装置32的一部分。随后，第二热交换器相应简化地被称为加热调节器，但这不限制其他的用作热源的部件可用作第二热交换器。
如上所述，冷却器28可以例如用于冷却车辆的电气部件。然而，在此处所示的实施方案中，该冷却器也可以用于在使用至少一个电气部件的废热的情况下实现水热泵功能。
止回阀R3设置在分岔点Ab4与外部热交换器18之间。止回阀R3防止在分岔点Ab4处从副线路16流入的制冷剂进入外部热交换器18，使得制冷剂总是朝第一蒸发器22和/或第二蒸发器28的方向被引导。
在副线路16与主线路14的低压侧之间存在连接管路13，在该连接管路中布置有截止阀A5。连接管路在分岔点Ab2与Ab5之间延伸。此外，止回阀R2设置在连接管路13中。连接管路尤其用于，当在AC运行时在主线路中发生制冷剂不足时，从借助截止阀A3关闭的副线路16中提取或抽吸制冷剂。
通过打开或关闭两个截止阀A3和A4，由制冷剂压缩机12输送的制冷剂能够被选择性地引导到主线路14或副线路16中。如果制冷剂流例如在截止阀A4关闭时被引导到副线路16(截止阀A3打开)中，那么被压缩的热的制冷剂流到加热调节器26。然后，加热调节器26用作热源，在那里，用于车辆的内部空间通风的空气可以被直接或间接加热。当截止阀A3打开时，连接管路13中的截止阀A5关闭。在这样的连接方式中，制冷剂首先通过副线路16和加热调节器26被引导，然后在Ab4处又通入主线路中，于是当在加热运行期间发生制冷剂不足时，可以根据需要从连接区段14.1提取或抽吸制冷剂，该连接区段14.1在截止阀A4与止回阀A3之间延伸并且具有外部热交换器18。
图2所示的制冷设备示出了具有热泵功能的结构简单的实施方案。在此，基础系统100(参见图1)主要仅被增设了用于内部空间空气加热的加热调节器26(热源)和多个单阀A2至A5，这些单阀能够实现在AC运行模式与加热或热泵运行模式之间的切换，连同从另一未工作的线路的抽吸的相应打开(A2或A5)。要指出的是，代替在此示出的各个截止阀A2至A5，也可以使用相应实施的多路阀。然后，多路阀设计为，使得A4和A5被同时打开以及关闭，A2和A3被同时打开以及关闭，从而来自制冷剂压缩机的被压缩的制冷剂分别被引导到主线路14或副线路16中，并且能够实现从相应另一线路的抽吸。
例如，图2所示的具有热泵功能的制冷设备可以在第二蒸发器28(冷却器)处存在可供使用的热量的情况下运行，该热量通常通过蓄电部件或电驱部件的废热产生。此外，制冷设备10可以在补充加热或再加热运行模式中运行，其中，通过第二蒸发器28(冷却器)弥补热量不足。最后，在该配置中的制冷设备10即使在再加热运行模式中也能够热收支平衡地运行。
如果在冷却器28处没有空气流，则可以通过该冷却器实现三角过程，由此，制冷剂从第二热交换器(加热器调节器)26经由膨胀机构AE1、冷却器28并经由分岔点Ab2流向制冷剂压缩机12。
图2A示出了具有热泵功能的制冷设备的与图2相比稍微改变的实施方式。在该示例中，截止阀A3(图2)由膨胀机构或膨胀阀AE3来代替。由此，如果来自第二热交换器(加热调节器)26的制冷剂的至少一个子流经由膨胀机构AE3减压地输送到外部热交换器中，则可以使制冷设备10以空气热泵运行模式连接。
如果在外部热交换器18处没有空气流，则也可以通过该外部热交换器实现三角过程，其中，制冷剂从第二热交换器(加热调节器)26经由膨胀机构AE3、外部热交换器18和打开的截止阀A2流向制冷压缩机12。
图3以简化的并且示意性的图示示出了制冷设备10，其中，根据图2的配置的热泵功能仍然是可行的，并且其中，在再加热运行模式中还能够实现富余热量输出。
为此，副线路在加热调节器26的下游延长，并且具有膨胀阀AE4，该膨胀阀连接在外部热交换器18上游。在分岔点Ab4和分岔点Ab1之间设置有截止阀A1。在具有热泵功能的制冷设备10的与图2相比扩展的该实施方案中，可以在补充加热或再加热运行模式中通过膨胀阀AE4和外部热交换器18输出富余热量。此时，截止阀A2和A4关闭。制冷剂于是从外部热交换器18进一步朝第一蒸发器22或第二蒸发器(冷却器)28的方向流动。
图3A示出了图3的制冷设备10的变型方案。在此，截止阀A2在流动技术上布置在外部热交换器18的另一侧上。换句话说，截止阀A2或配设的分岔点Ab6a布置在外部热交换器18下游。由此，原则上可以通过膨胀机构AE4和止回阀R3实现空气热泵运行模式。但附加地，在空气存在于外部热交换器18处并且其运行中的空气穿流被阻止的情况下，也能实现三角过程。
图4以简化的和示意性的图示示出了制冷设备10，其中，根据图2或图3的配置的热泵功能仍然是可行的，并且其中，附加地能够实现空气热泵功能。为此，类似于图2地设置另外的膨胀机构AE3，而不是止回阀R3。当截止阀A1打开且膨胀阀AE4关闭时，实现空气热泵连接。相应地，来自加热调节器26的制冷剂可以经由(部分)打开的膨胀阀AE3输送到外部热交换器18。在流动技术上与之并联地，制冷剂可以被输送到第一蒸发器22和/或第二蒸发器28。在使制冷剂通过外部热交换器18之后，在截止阀A2打开的情况下，制冷剂朝低压制冷剂收集器24的方向流回。
图4A示出了图4的制冷设备10的变型方案。在此，截止阀A2在流动技术上布置在外部热交换器18的另一侧上。换句话说，截止阀A2或配设的分岔点Ab6a布置在外部热交换器18下游。由此，原则上可以通过AE4和R3实现空气热泵运行模式。但附加地，在空气存在于外部热交换器18处的情况下，也能够实现三角过程。如果使用止回阀R3形式的截止机构来代替膨胀机构AE3，那么也可以通过热交换器18和28实现空气热泵与水热泵的串联连接，该串联连接能够实现，在冷却器28中除了以与热交换器18相比相同的低压水平运行之外，还可以通过AE1的节流(Androsselung)调节更低的压力水平，这本身可以在系统启动(Systemanlauf)时是有利的。
上述的具有低压收集器24的制冷设备10、尤其是图2至图4A中的制冷设备根据所选择的连接方式能够实现选择性的或串联的或并联的水热泵运行模式(通过冷却器28)和/或空气热泵运行(通过外部热交换器18)，以便为舱室送气流提供热量。
在图5中示意性和简化地示出了用于机动车的制冷设备10的实施方式。制冷设备10包括制冷剂回路11，该制冷剂回路11可以在制冷设备运行模式(也简称为AC运行模式)中运行。制冷设备10包括制冷剂压缩机12、外部热交换器18、第一蒸发器22和高压侧制冷剂收集器25(高压收集器)。第一膨胀阀AE2连接在第一蒸发器22上游。从分岔点Ab1开始，第二蒸发器28(冷却器)在流动技术上与第一蒸发器22并联地布置。第二膨胀阀AE1连接在第二蒸发器28上游。在低压侧，第二蒸发器或冷却器28的出口在分岔点Ab2处又通入制冷剂回路11中。分岔点Ab2在此位于内部热交换器20的下游。
第一蒸发器22被分配给用于机动车的内部空间空气调节的空调装置32。第二蒸发器28是机动车的电驱动单元或蓄电单元的未进一步示出的冷却装置的一部分，尤其地，该冷却器28可以用于冷却电池和/或电机。该冷却装置在图1中简化地由冷却剂管路28.2表示，在其中，冷却剂(例如水-乙二醇混合物)可在冷却器28与待冷却的电气部件之间循环。
蒸发器22在此示例性地被示出为车辆的前蒸发器。蒸发器22还代表其他的在车辆中可能的蒸发器、例如后蒸发器，其可以在流动技术上彼此并联地布置。换言之，制冷设备10包括至少一个(设置用于内部空间空气调节的)蒸发器22。
图5所示的制冷设备10示出具有高压侧收集器25的基础系统100，该基础系统被设计用于通过第一蒸发器22冷却车辆内部空间，并且通过第二蒸发器28(冷却器)冷却车辆电气部件。在基础系统中，外部热交换器18构造为冷凝器。基础系统100也可以被称为AC系统。图5所示的线路走向或拓扑制冷剂回路随后也被称为主线路14。在该示例中，收集器25被设置为唯一的低压侧收集器。
图6示意性并且简化地示出具有高压侧制冷剂收集器25和简单的热泵功能、尤其是水热泵功能的制冷设备10。在该设计方案中，在制冷剂压缩机12之后制冷剂回路11被分成已经提到的主线路14和副线路16。副线路在示例性的分岔点Ab3处开始。副线路在分岔点Ab4处又通入主线路14或基础系统100中。
制冷设备10还包括加热调节器26(也被称为加热冷凝器)。在加热调节器26的上游布置有截止阀A3。在加热调节器26的下游布置有止回阀R4。加热调节器26是空调装置32的一部分。
如上所述，冷却器28例如可以用于冷却车辆的电气部件。然而，在此处所示的实施方案中，冷却器也可以用于在使用至少一个电气部件的废热的情况下实现水热泵功能。
止回阀R3设置在分岔点Ab4与外部热交换器18之间。止回阀R3防止在分岔点Ab4处从副线路16流入的制冷剂进入外部热交换器18，使得制冷剂总是朝第一蒸发器22和/或第二蒸发器28的方向被引导。
在副线路16与主线路14的低压侧之间存在连接管路13，在该连接管路中布置有截止阀A5。连接管路在分岔点Ab5与Ab9之间延伸。此外，在连接管路13中设置有止回阀R2。连接管路尤其用于，当在AC运行时在主线路中发生制冷剂不足时，从借助截止阀A3关闭的副线路16提取或抽取制冷剂。
通过打开或关闭两个截止阀A3和A4，由制冷剂压缩机12输送的制冷剂可以选择性地被引导到主线路14或副线路16中。如果制冷剂流例如在截止阀A4关闭时被引导到副线路16(截止阀A3打开)，那么被压缩的热的制冷剂流到加热调节器26。加热调节器26于是用作热源，在那里，用于车辆的内部空间通风的空气可以被直接或间接加热。当截止阀A3打开时，连接管路13中的截止阀A5关闭。在这样的连接方式中，制冷剂首先被引导通过副线路16和加热调节器26，然后在Ab4处又通入主线路中，当在加热运行模式期间发生制冷剂不足时，可以根据需要从连接区段14.1提取或抽取制冷剂，该连接区段14.1在截止阀A4与止回阀A3之间延伸并且具有外部热交换器18。
图6所示的制冷设备示出了具有热泵功能的结构简单的实施方案。在此，基础系统100(参见图5)主要仅被增设了用于内部空间空气加热的加热调节器26(热沉
Figure BDA0004036775760000121
)和多个单阀A2至A5(这些单阀能够实现在AC运行模式与加热或热泵运行模式之间的切换)，连同所述另一未工作的线路的抽吸的相应打开(A2或A5)。要指出的是，代替在此示出的各个截止阀A2至A5，也可以使用相应实施的多路阀。然后，多路阀设计为，使得A4和A5被同时打开以及关闭，A2和A3被同时打开以及关闭，从而来自制冷剂压缩机的被压缩的制冷剂分别被引导到主线路14或副线路16中，并且能够实现从相应另一线路的抽吸。
例如，图6所示的具有热泵功能的制冷设备可以在第二蒸发器28(冷却器)处存在可供使用的热量的情况下运行，该热量通常通过蓄电部件或电驱部件的废热产生。此外，制冷设备10可以在补充加热或再加热运行模式中运行，其中，通过第二蒸发器28(冷却器)弥补热量不足。最后，在该配置中的制冷设备10即使在再加热运行模式中也能够热收支平衡地运行。
图7以简化的并且示意性的图示示出了制冷设备10，其中，根据图6的配置的热泵功能仍然是可行的，并且其中，还能够实现富余热量输出。
为此，副线路在加热调节器26的下游延长，并且具有膨胀阀AE4，该膨胀阀连接在外部热交换器18上游。在分岔点Ab4与分岔点Ab10之间设置有截止阀A1。在具有热泵功能的制冷设备10的与图6相比扩展的该实施方案中，可以在补充加热或再加热运行模式中通过膨胀阀AE4和外部热交换器18输出富余热量。在此，截止阀A2和A4关闭。制冷剂于是从外部热交换器18进一步朝第一蒸发器22或第二蒸发器(冷却器)28的方向流动。
图8以简化的并且示意性的图示示出了制冷设备10，其中，根据图6或图7的配置的热泵功能仍然是可行的，并且其中，附加地能够实现空气热泵功能。为此，设置有另外的膨胀阀AE5来代替止回阀R3。此外，在流动技术上与截止阀A1并联地设置另外的截止阀A6。当截止阀A6打开并且膨胀阀AE4和截止阀A1关闭时，实现空气热泵连接。相应地，来自加热调节器26的制冷剂可以经由打开的截止阀A6和(部分)打开的膨胀阀AE5输送到外部热交换器18。在流动技术上与之平行地，制冷剂可以被输送到第一蒸发器22和/或第二蒸发器28。在制冷剂通过外部热交换器18之后，制冷剂在截止阀A2打开的情况下朝制冷剂压缩机12的方向流回。
图9以简化的并且示意性的图示示出了制冷设备10，其中，根据图8的配置的热泵功能、即包括空气热泵功能仍然是可行的。又布置有止回阀R3(如图7所示)，以代替截止阀A6和膨胀阀AE5(图8)。此外，在高压收集器25之后分支出具有膨胀阀AE6的旁通管路，其中，旁通管路在止回阀R3与外部热交换器之间终止。当截止阀A1打开且膨胀阀AE4关闭时，(与水热泵功能并行地)实现空气热泵连接。相应地，来自加热调节器26的制冷剂可以经由打开的截止阀A1和(部分)打开的膨胀阀AE6输送到外部热交换器18。在流动技术上与之平行地，制冷剂可以被输送到第一蒸发器22和/或第二蒸发器28。在制冷剂通过外部热交换器18之后，制冷剂在截止阀A2打开的情况下朝制冷剂压缩机12的方向流回。
关于图6至图9的制冷设备10仍要指出的是，在止回阀与分岔点Ab9之间的管路区段也可以从止回阀R2通向分岔点Ab2。在这种情况下，分岔点Ab9是不起作用的。换言之，止回阀R2之后的管路区段因此可以在低压侧通入或连接至内部热交换器20的上游或下游。
上述的具有高压收集器25的制冷设备10、尤其是在图6至图9中的制冷设备能够根据所选择的连接方式实现选择性的或并联的水热泵运行模式(通过冷却器28)和/或空气热泵运行模式(经由外部热交换器18)，以便为舱室送气流提供热量。
具有并联的可能的空气和水热泵运行模式的系统的其他在功能上的、然而未进一步示出的实施方式可以通过修改阀作用方式或通过补充阀来得到。
连接在蒸发器22下游的膨胀机构AE7(在图4和4A中以虚线示出)允许调节蒸发器22中的中间压力水平，从而尤其在低的环境温度下，除了热泵运行模式之外，还能够在蒸发器22不结冰的情况下实现除湿功能。
将与热交换器18相邻布置的截止阀A2修改为膨胀机构AE8(在图4A中以虚线示出)，同时将膨胀机构AE9(在图4和4A中以虚线示出)连接在冷却器28下游，能够除了两个热交换器18和28在相同的压力水平中的并联或串联的运行模式外还实现在不同(低)压力水平中的运行。尤其在并联运行模式中，可以通过以下方式调节压力水平：
冷却器28中的压力大于热交换器18中的压力；
冷却器28中的压力小于热交换器28中的压力；
冷却器28中的压力等于热交换器18中的压力。
通常要指出的是，在所有附图中示出多个传感器，其通常标记为pTX(X＝1…n)。传感器pTX用于检测制冷剂的压力和/或温度。要指出的是，传感器pTX(X＝1…n)的数量或其在所有附图中的布置仅是示例性示出的。根据图1至图9的制冷设备10也可以具有更多或更少的传感器。在所示的示例中，组合的压力/温度传感器pTX示出为传感器。但同样可想到的是，使用彼此分开的传感器来测量压力或温度，并且必要时也在空间上彼此分开地沿制冷剂管路布置该彼此分开的传感器。然而，在说明书中明确提及的和/或在附图中明确示出的每个传感器pTX可以理解为制冷剂回路的可能相关的部分，并且在需要时可以被使用，尤其以便在需要时更精确地描述制冷设备10的结构。
此外要指出的是，在所有附图中示出了多个分岔点或节点，其利用AbY(Y＝1…n)表示，没有明确描述多个分岔点或节点中的每个。要指出的是，分岔点AbY(Y＝1…n)的数量或其在所有附图中的布置是仅示例性地示出的。根据图1至图9的制冷设备10也可以具有更多或更少的分岔点。然而，在说明书中明确提及的和/或在附图中明确示出的每个分岔点AbY可以理解为制冷剂回路的拓扑的可能相关的部分，并且在需要时可以被使用，尤其以便在需要时更精确地描述制冷设备10的结构。

Claims (13)

1.一种用于机动车的具有热泵功能的制冷设备(10)，该制冷设备具有以最小配置实施的基础系统(100)，该基础系统包括：
制冷剂压缩机(12)；
布置在制冷剂压缩机下游的直接或间接起作用的外部热交换器(18)；
直接或间接起作用的第一蒸发器(22)，作为用于机动车的内部空间空气调节的空调装置(32)的一部分，该第一蒸发器布置在外部热交换器(18)的下游并且第一膨胀机构(AE2)连接在第一蒸发器上游；
至少一个第二蒸发器(28)、尤其是冷却器，作为电驱动单元或蓄电单元的冷却装置的一部分，该第二蒸发器在流动技术上与第一蒸发器(22)并联地布置，并且第二膨胀机构(AE1)连接在第二蒸发器上游；
布置在第一蒸发器(22)和第二蒸发器(28)下游的至少一个低压侧收集器(24)、或布置在外部热交换器(18)下游以及第一蒸发器(22)和第二蒸发器(22)上游的至少一个高压侧收集器(25)，其中，该基础系统(100)形成主线路(14)，以及能够在流动技术上与副线路(16)连接以实现热泵功能，副线路在制冷剂压缩机(12)的下游从基础系统(100)分支出并且具有作为热源工作的、用于直接或间接加热空气的第二热交换器(26)、尤其是加热调节器(26)，该第二热交换器是空调装置(32)的一部分。
2.根据权利要求1所述的制冷设备(10)，其中，在制冷剂压缩机(12)下游设置有阀装置(A3、A4)，所述阀装置设计用于，调节制冷剂选择性地流到主线路(14)或/和副线路(16)。
3.根据权利要求1或2所述的制冷设备(10)，其中，所述制冷设备具有内部热交换器(20)，高压侧收集器(25)在高压侧连接在该内部热交换器上游，或低压侧收集器(24)在低压侧连接在该内部热交换器上游。
4.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)，其中，在加热调节器(26)的下游，以及在第一膨胀机构(AE2)的上游布置和/或能够调节至少一个止回阀(R4)或截止阀(A1)，使得制冷剂能够选择性地从副线路(16)流到主线路(14)，并且阻止制冷剂从主线路(14)流到副线路(16)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)，其中，在第一蒸发器(22)的下游布置与抽吸区段(13)连接的低压侧的分岔点(Ab2)，其中，通过抽吸区段(13)能够从主线路(14)和/或副线路(16)抽吸制冷剂。
6.根据权利要求5所述的制冷设备(10)，其中，在第一蒸发器(22)与低压侧的分岔点(Ab2)之间设置止回阀(R1)，该止回阀防止制冷剂流回到第一蒸发器(22)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)，其中，在主线路(14)中在外部热交换器(18)的下游将止回阀(R3)布置成，防止尤其从副线路(16)导入主线路(14)中的制冷剂流回到外部热交换器(18)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)，其中，在加热调节器(26)的下游，在副线路(16)中设置膨胀机构(AE4)，其中，该膨胀机构(AE4)连接在外部热交换器(18)上游。
9.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)，其中，在高压收集器(25)的下游分岔出具有膨胀机构(AE6)的旁通管路，其中，该旁通管路终止于止回阀(R3)与外部热交换器(18)之间，其中，该止回阀(R3)布置在高压收集器与外部热交换器(18)之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)，其中，该制冷设备(10)设计用于在再加热运行模式中运行，在再加热运行模式中，制冷剂从制冷剂压缩机(12)出发依次流过制冷设备(10)的以下部件：副线路中的加热调节器(26)、主线路(14)中的蒸发器(22)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)，其中，该制冷设备(10)设计用于，在三角过程中运行，在三角过程中，制冷剂从制冷剂压缩机(12)出发依次流过制冷设备(10)的以下部件：副线路(16)中的加热调节器(26)、在配属于第二蒸发器(28)的冷却装置中存在冷却剂的情况下流过在主线路(14)中的第二蒸发器(28)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)，其中，该基础系统构造为基本模块，该基本模块能够与至少一个扩展模块耦联和/或连接和/或整合，该扩展模块至少具有副线路(16)和加热调节器(26)。
13.一种机动车，尤其是电动驱动的机动车或部分电动驱动的机动车，该机动车具有根据前述权利要求中任一项所述的制冷设备(10)。
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