DE102005001231A1 - Klimaanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Klimaanlage zur Beheizung und Kühlung eines Innenraumzuluftstroms eines Kraftfahrzeugs mit einem Kältemittelkreislauf (1), der einen Kältemittelverdichter (4) zur Verdichtung von im wesentlichen gasförmigem Kältemittel auf eine hohes Druck- und Temperaturniveau, einen dem Kältemittelverdichter (4) nachgeschalteten ersten Wärmetauscher (5) zur Wärmeabfuhr aus dem Kältemittel, eine erste Ventileinheit (20, 21) sowie eine Hochdruckseite eines zweiten Wärmetauschers (10) zur Übertragung von Wärme an das Kältemittel, auf der das Kältemittel unter Umgebungstemperatur abgekühlt wird, eine zweite Ventileinheit (7, 22), die das Kältemittel entspannen kann, einen Innenraumwärmetauscher (8) zum Bringen des Kältemittels auf Umgebungstemperatur und eine Niederdruckseite des zweiten Wärmetauschers (10) zum Energieaustausch mit der Hochdruckseite des zweiten Wärmetauschers (10) aufweist. Der erste Wärmetauscher (5) ist als Kältemittel/Wärmeträgerflüssigkeits-Wärmetauscher ausgebildet, wobei die Wärmeträgerflüssigkeit in einem zweiten Kreislauf (2) geführt ist, über den Wärme vom Kältemittelkreislauf zum Innenraumzuluftstrom übertragbar oder an die Umgebung abgebbar (35, 36) ist. Alle Komponenten des Kältemittelkreislaufs (1) sind immer in einer Richtung durchströmt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge.
- Aus der
EP 0 823 344 B1 ist eine Fahrzeugklimaanlage mit kontinuierlichem Kältemittelstrom bekannt, bei der Wärmetauscher zum Kühlen und Heizen in einem speziellen Klimagerät ausgebildet sind. Die Temperierung und Belüftung der Fahrzeugkabine erfolgt mit diesem Klimagerät. In der Ausführung wird insbesondere ein Fahrzeug ohne konventionelles Motorkühlmittel (Elektrofahrzeug) betrachtet. Auf ein 4/2-Wegeventil zur Umkehr der Flussrichtung im Kältekreislauf wird hier verzichtet. Die Umschaltung zwischen Kühlen und Heizen erfolgt durch entsprechende Umlenkung und Absperrungen in einem ebenfalls offenbarten, hierfür vorgesehenen Klimagerät. - Insbesondere offenbart dieser Stand der Technik eine Fahrzeugklimaanlage mit kontinuierlichem Kältemittelstrom, bei der kühle Luft durch einen gesichtsseitigen Luftauslass selbst unter der Bedingung zugeführt werden kann, dass ein Kältemittel kontinuierlich durch eine Kältemittelverflüssiger strömt, ohne dass die kalte Luft durch den Kältemittelverflüssiger erneut erwärmt wird. Dabei weist die Klimaanlage einen Kanal mit einem gesichtsseitigen Luftauslass zum Ausblasen von Luft in Richtung auf einen Oberkörper eines Fahrgasts, einen Entfrosterluftauslass zum Ausblasen von Luft in Richtung auf eine Windschutzscheibe und einen fußseitigen Luftauslass zum Ausblasen der Luft in Richtung auf die Füße des Fahrgasts auf. Weiterhin ist ein Kältekreislauf mit einem Kältemittelverdampfer, der in dem Kanal zum Abkühlen der Luft durch Wärmetausch mit einem Niedertemperaturkältemittel angeordnet ist, das in ihm strömt, und mit einem Kältemittelverflüssiger, der in dem Kanal auf einer stromabwärtigen Seite des Kältemittelverdampfers angeordnet ist, um die Luft durch Wärmetausch mit einem Hochtemperaturkältemittel zu erwärmen, das in ihm strömt, ausgebildet. Der Kältemittelkreislauf ist derart ausgebildet, dass das Kältemittel zum Kältemittelverflüssiger kontinuierlich strömen gelassen wird, wobei der gesichtsseitige Luftauslass auf einer stromaufwärtigen Seite des Kältemittelverflüssigers angeordnet ist. Dazu ist eine Öffnungs-/Schließklappe auf der Lufteinlassseite des Kältemittelverflüssigers ausgebildet, die im Kühlbetrieb geschlossen wird, so dass verhindert wird, dass die durch den Kältemittelverdampfer abgekühlte Luft in den Kältemittelverflüssiger strömt. So wird verhindert, dass bei kontinuierlichem Strömen des Kältemittels durch den Kältemittelverflüssiger sind warme Luft mit der kühlen Luft mischt. Im Heizbetrieb wird die Außenluft durch den Kältemittelverflüssiger erwärmt.
- Weiterhin ist aus der WO 03/064194 A1 eine Klimaanlage zum Kühlen und Heizen vorgesehen, mit einem Kanalsystem, das mittels eines Umschaltventils den wahlweisen Betrieb von zwei einen gemeinsamen Kompressor aufweisenden Systembereichen ermöglicht. Dabei weist der erste Systembereich einschließlich eines in einem Belüftungsgehäuse angeordneten Verdampfers die für einen Kühlbetrieb erforderlichen Komponenten auf, während der für einen Zuheizbetrieb vorgesehene zweite Systembereich zusätzlich zu dem Kompressor im wesentlichen nur ein Expansionsventil und einen einer Zuheizung dienenden Heizwärmetauscher aufweist.
- Insbesondere beschreibt diese Druckschrift eine Klimaanlage mit einer vereinfachten Schaltung einer Wärmepumpe, einen „Hot Gas Cycle" als kostengünstige Art der Zuheizung mit einer AC-Anlage. Dabei wird lediglich die Verdichtungswärme zur Zuheizung verwendet und keine Wärme aus der Umgebung oder sonstiger Quelle. Jedoch ist aus diesem Grund die Effizienz mangelhaft und der Mehrverbrauch für eine den Komfort erhöhende Zuheizung hoch.
- Weiterhin offenbart die
DE 101 63 607 A1 eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer integrierten Wärmepumpe zum Kühlen und Heizen, in der Kältemittel umgewälzt wird und welche einen Wärmeaustausch mit der Innenraumzuluft des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Der Wärmetransfer erfolgt entweder direkt mittels eines von der Innenraumzuluft durchströmbaren Kältemittel/Luft-Wärmetauschers oder mittels eines Sekundärkältemittelkreislaufs. Im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe sind zwei Expansionseinrichtungen und drei Wärmetauscher vorgesehen. - Problematisch an herkömmlichen Klimaanlagen ist es jedoch, dass sehr hohe maximale Bauteil-Temperaturen auftreten, eine Wärmepumpe sehr komplex ist, sich Kältemittel im Klimakreislauf bei wechselndem Betrieb Kühlen/Heizen verlagert und/oder versickert und/oder Füllmengenunterschiede beim Kältemittel für Kühl- und Heizbetrieb und Wärmeverluste beim Heizen auftreten können (aufgrund einer geringen Wärmekapazität der Komponenten).
- Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klimaanlage derart weiterzubilden, dass zuverlässig und kostengünstig deutlich reduzierte Bauteiltemperaturen erhalten werden, eine robuste, effiziente Wärmepumpe mit geringster Komplexität erhalten wird und der Kühl- und Heizbetrieb eine hohe Betriebssicherheit.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
- Bei der erfindungsgemäßen Klimaanlage erfolgen eine Wärmeabfuhr aus dem Kältekreislauf beim Kühlen und eine Einbringung von Wärme zum Heizen kontinuierlich über eine Motorkühlung, ohne eine Unterscheidung, ob sich die Klimaanlage in einem Heiz- oder Kühlmodus befindet. Auf Umschaltventile zur Umkehr der Kältemittelflussrichtung kann verzichtet werden. Ein Vermeiden des Heizbetriebs erfolgt nicht durch eine komplizierte Schaltung des Luftstroms im Klimagerät, so dass herkömmliche Klimageräte verwendet werden können. Aufgrund der kontinuierlichen Strömungsrichtung im Kreislauf, d.h. des Durchströmens aller Komponenten in der gleichen Richtung, bilden sich keine Versickerungen oder Verlagerungen von Kältemittel bzw. Öl aus. Die hohe Kältemittelaustrittstemperatur an einem Verdichter wird vorab deutlich reduziert, so dass die nachfolgenden Bauteile aufgrund niedriger Bauteiltemperatur leichter ausgeführt werden können.
- Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung offensichtlich.
- Nachfolgend wird die Erfindung nun unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.
- Dabei zeigt:
-
1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Klimaanlage. - Nachfolgend wird nun zunächst unter Bezugnahme auf
1 der Aufbau einer erfindungsgemäßen Klimaanlage genauer erläutert. - In
1 zeigt einen ersten Kreislauf, der in Reihe geschaltet sukzessiv hintereinander einen Verdichter4 , einen Kältemittel/Motorkühlmittel-Wärmetauscher5 , eine erste Ventileinheit, in der ein erstes Expansionsventil20 und ein erstes Absperrventil21 parallel geschaltet sind, ein Gaskühler/Kondensator6 , ein innerer Wärmetauscher10 , eine zweite Ventileinheit, in der ein zweites Expansionsventil7 und ein zweites Absperrventil22 parallel geschaltet sind, ein Verdampfer bzw. Innenraumwärmetauscher8 und einen Akkumulator bzw. (Kältemittel-)Sammler9 beinhaltet. Der Verdichter4 ist bezüglich seines Kältemittel-Massenstroms regelbar. Ebenfalls regelbar sind die erste und die zweite Ventileinheit20 ,21 und7 ,22 . - In einem zweiten Kreislauf ist sukzessiv hintereinander in Reihe der Kältemittel/Motorkühlmittel-Wärmetauscher
5 , eine Heizungspumpe30 , ein erstes und ein zweites Schaltventil sowie ein Heizungswärmetauscher31 enthalten. Das erste und zweite Schaltventil32 ,33 sind 3/2-Wegeventile, über die der Kreislauf mit dem Motor34 verbunden bzw. der Motor34 umgangen werden kann. - Der in
1 gezeigte erste Kreislauf funktioniert wie nachfolgend angegeben. In dem Verdichter4 wird das Kältemittel auf einen hohen Druck und eine hohe Temperatur verdichtet. Bei Verlassen des Verdichters ist das Kältemittel idealerweise gasförmig. Als Kältemittel kann beispielsweise CO2 oder R134a verwendet werden. Dieses gasförmige Kältemittel tritt danach in den Kältemittel/Motorkühlmittel-Wärmetauscher5 ein, in dem Wärme an das Motorkühlmittel, das beispielsweise aus Wasser oder eine Glykol/Wassermischung besteht, angegeben und dadurch das Kältemittel abgekühlt wird. - Anschließend tritt das abgekühlte Kältemittel in die erste Ventileinheit
20 ,21 ein. - Im Fall einer Kälteerzeugung sind das Expansionsventil
20 sowie das Absperrventil21 geöffnet, so dass im Expansionsventil20 keine Drosselwirkung auftritt und das Kältemittel die Ventileinheit20 ,21 ohne weitere Beeinflussung passiert. Dann tritt das vorgekühlte Kältemittel in den Gaskühler/Kondensator6 ein. Der Gaskühler/Kondensator6 ist luftdurchströmt, bildet also einen Umgebungswärmetauscher, der das gasförmige Kältemittel kühlt und bis auf die Umgebungstemperatur kondensiert. - Nachfolgend tritt das kondensierte Kältemittel auf der Hochdruckseite in den inneren Wärmetauscher
10 ein, in dem das Kältemittel unter Umgebungstemperatur abgekühlt wird. Danach tritt das weiter abgekühlte Kältemittel zur Ventileinheit7 ,22 , in der das Absperrventil22 geschlossen ist und eine Drosselung durch das Expansionsventil7 erfolgt, so dass das Kältemittel von einem hohen Druckniveau auf ein niedriges Druckniveau entspannt und dadurch auch abgekühlt wird. Anschließend wird das noch weiter abgekühlte Kältemittel auf niedrigem Druckniveau dem Verdampfer bzw. Innenraumwärmetauscher8 zugeführt, der eine Verbindung zum zu kühlenden Raum, wie beispielsweise der zu kühlenden Fahrgastzelle darstellt. Der Verdampfer bzw. Innenraumwärmetauscher8 befindet sind im luftdurchströmten Klimakasten. Dort wird die warme Umgebungsluft abgekühlt und entfeuchtet. Dadurch wird das Kältemittel erwärmt und gelangt zum Akkumulator bzw. (Kältemittel-)Sammler9 , der auch einen Trockner enthalten kann. Beim Durchlauf durch den Akkumulator bzw. (Kältemittel-)Sammler9 verändert das Kältemittel seinen Zustand nicht. Die Qualität bleibt unverändert und es wird im Akkumulator bzw. (Kältemittel-)Sammler9 nur nicht benötigtes flüssiges Kältemittel gespeichert. - Anschließend gelangt das Kältemittel zur Niederdruckseite des inneren Wärmetauschers
10 , in dem ein Energieaustausch mit der Hochdruckseite erfolgt. Dadurch kommt es zu einer Energieaufnahme und Erwärmung des Kältemittels. Dies dient auch zur Überhitzung, so dass das Kältemittel wieder gasförmig wird und gasförmig wieder dem Verdichter4 zugeführt wird. - Zudem wird dem ersten Kreislauf über den Kältemittel/Motorkühlmittel-Wärmetauscher
5 Wärme entzogen, die über einen Motorkühler35 ,36 im Sommerfall, d.h. bei Kälteerzeugung, an die Umgebung abgegeben wird, oder in der Zwischensaison über einen Heizungswärmetauscher31 zur Nacherwärmung genützt wird. - Im Wärmepumpenbetrieb, d.h. bei der Wärmeerzeugung hingegen wird das Kältemittel nach dem Passieren des Verdampfers
5 sowie des Kältemittel/Motorkühlmittel-Wärmetauschers5 der Ventileinheit20 ,21 zugeführt. Im Unterschied zum Betrieb zur Kälteerzeugung ist nunmehr die Ventileinheit20 ,21 derart angesteuert, dass das Absperrventil21 geschlossen ist und das Kältemittel das Expansionsventil20 passieren muss. Mittels des Expansionsventils20 erfolgt eine Drosselung, so dass das Kältemittel auf einen sehr niedrigen Druck sowie ein sehr niedriges Temperaturniveau unterhalb der Umgebungstemperatur gebracht wird. Anschließend nimmt das Kältemittel im Gaskühler/Kondensator bzw. Umgebungswärmetauscher6 Wärme aus der Umgebung auf, so dass eine Erwärmung auf die Umgebungstemperatur erfolgt, und passiert dann den inneren Wärmetauscher10 , ohne, dass dort ein Wärmeaustausch erfolgt. - Nachfolgend wird das Kältemittel der Ventileinheit
7 ,22 zugeführt, in der im Wärmepumpenbetrieb sowohl das Absperrventil22 als auch das Expansionsventil7 geöffnet sind, so dass jegliche Drosselfunktion ausgeschaltet ist und das Kältemittel die Ventileinheit7 ,22 unbeeinflusst passiert und dem Innenraumwärmetauscher8 zugeführt, denn es ebenfalls ohne Energieaustausch passiert, da die Temperatur des Kältemittels gleich der Umgebungstemperatur ist. Dann passiert das Kältemittel den Akkumulator bzw. (Kältemittel-)Sammler9 sowie die Niederdruckseite des inneren Wärmetauschers10 unbeeinflusst, d.h. ohne Zustandsänderung des gasförmigen Kältemittels, und wird dann wieder dem Verdichter4 zugeführt. - Zusätzlich wird die im Kältemittel/Motorkühlmittel-Wärmetauscher
5 vom Kältemittel an das Motorkühlmittel abgegebene Wärme sowie außerhalb der Startphase, sobald der Motor warm ist, durch entsprechende Schaltung der zwei 3/2-Wegeventile Motorwärme über einen Heizungswärmetauscher31 , der ebenso wie der Innenraumwärmetauscher8 im Klimakasten3 angeordnet ist, an den Fahrzeuginnenraum abgegeben. - Um eine besondere gute Funktion der erfindungsgemäßen Klimaanlage zu erreichen, sind alle Komponenten extrem druckverlustarm ausgeführt.
- Somit kann mit der erfindungsgemäßen Klimaanlage eine zuverlässige und kostengünstige Klimaanlage erhalten werden, die auf Umschalteinrichtungen zum Umschaltung der Durchflussrichtung verzichten kann, da sie immer in einer Richtung durchströmt wird, und deutlich reduzierte Bauteiltemperaturen aufweist, so dass beispielsweise eine Berstsicherheit mit weniger Material möglich ist.
- Zudem ist die erfindungsgemäße Klimaanlage robust und effizient, während sie eine möglichst geringe Komplexität aufweist, da nur drei zusätzliche Komponenten benötigt werden. Die übrigen Komponenten eines Klimakreislaufs können unverändert oder mit geringeren Anforderungen weiter verwendet werden.
- Weiterhin können die für die Klimaanlage notwendigen Sensoren und Sicherheitselemente unverändert verwendet werden.
- Das Packaging ist für eine AC-Anlage mit oder ohne Wärmepumpe mit Ausnahme einer Komponente identisch.
- Die Wärmeverluste vom Kompressoraustritt bis zum Eintrag der Wärme in den Kältemittel/Kühlmittel-Wärmetauscher sind aufgrund der kurzen Leitungen sehr gering.
- Außerdem ist Betriebssicherheit beim Kühlen und/oder Heizen gegeben, da das Kältemittel kontinuierlich zirkuliert und es nicht zu einer Kältemittel- und oder Öl-Verlagerung kommt und das Kältemittel nicht in den z.B. bei Wärmepumpenbetrieb nicht genutzten Anlagenteilen für den AC-Betrieb, so dass am Kompressor immer eine ausreichende Sauggasdichte am Kompressoreintritt vorliegt.
- Aufgrund der druckabfallarmen Ausführung der Komponenten verfügt die AC-Anlage beim Kühlen über einen sehr hohen Wirkungsgrad.
- Die kältemittelseitigen Zusatzvolumina für die Wärmepumpenfunktion sind sehr gering, so dass sich für den AC- und WP-Betrieb benötigte Kältemittelmasse praktisch nicht ändert.
- Da für die erfindungsgemäße Klimaanlage nur wenige zusätzliche Komponenten benötigt werden, fallen nur wenige zusätzliche Verbindungsstellen an. Dies wirkt sich vorteilhaft auf Kosten und Leckage aus.
- Da ein Einbringen von Wärme zum Heizen bei der Klimaanlage über einen Heizungswärmetauscher erfolgt, entfällt jegliches Risiko des Scheibenbeschlags oder gar von Flash Fogging.
- Schließlich ist die Regelung der Klimaanlage sehr einfach. Die Klimaanlage wird betrieben, bis das Kühlwasser die entsprechende Temperatur erreicht. Das Aus- und Einschalten der Klimaanlage ist bezüglich des Komforts nicht wahrnehmbar.
Claims (10)
- Klimaanlage zur Beheizung und Kühlung eines Innenraumzuluftstroms eines Kraftfahrzeugs mit: einem Kältemittelkreislauf (
1 ), der einen Kältemittelverdichter (4 ) zur Verdichtung von im wesentlichen gasförmigen Kältemittel auf ein hohes Druck- und Temperaturniveau, einen dem Kältemittelverdichter (4 ) nachgeschalteten ersten Wärmetauscher (5 ) zur Wärmeabfuhr aus dem Kältemittel, eine erste Ventileinheit (20 ,21 ) sowie eine Hochdruckseite eines zweiten Wärmetauschers (10 ) zur Übertragung von Wärme an das Kältemittel, auf der das Kältemittel unter Umgebungstemperatur abgekühlt wird, eine zweite Ventileinheit (7 ,22 ), die das Kältemittel entspannen kann, einen Innenraumwärmetauscher (8 ) zum Bringen des Kältemittels auf Umgebungstemperatur und eine Niederdruckseite des zweiten Wärmetauschers (10 ) zum Energieaustausch mit der Hochdruckseite des zweiten Wärmetauschers (10 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (5 ) als Kältemittel/Wärmeträgerflüssigkeit-Wärmetauscher ausgebildet ist, wobei die Wärmeträgerflüssigkeit in einem zweiten Kreislauf (2 ) geführt ist, über den Wärme vom Kältemittelkreislauf zum Innenraumzuluftstrom übertragbar oder an die Umgebung abgebbar ist (35 ,36 ), und alle Komponenten des Kältemittelkreislaufs (1 ) immer in einer Richtung durchströmt sind. - Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Ventileinheit (
20 ,21 ,7 ,22 ) jeweils ein Absperrventil (21 ,22 ) und ein parallel dazu geschaltetes Expansionsventil (20 ,7 ) aufweisen, wobei bei der Kälteerzeugung die erste Ventileinheit (20 ,21 ) vollständig geöffnet ist, so dass das Kältemittel ohne Beeinflussung passieren kann, und in der zweiten Ventileinheit (7 ,22 ) das Absperrventil (22 ) geschlossen ist und durch das Expansionsventil (7 ) eine Entspannung von einem hohen auf ein niedriges Druckniveau erfolgt, durch die das Kältemittel abgekühlt und auf ein niedrigeres Druckniveau gebracht wird, während bei der Wärmeerzeugung in der ersten Ventileinheit (20 ,21 ) das Absperrventil (21 ) geschlossen ist und durch das Expansionsventil (20 ) eine Entspannung des Kältemittels auf ein sehr niedriges Druck- und Temperaturniveau erfolgt und die zweite Ventileinheit (7 ,22 ) vollständig geöffnet ist, so dass das Kältemittel ohne Beeinflussung passieren kann. - Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelkreislauf (
1 ) nachfolgend auf die erste Ventileinheit (20 ,21 ) einen Umgebungswärmetauscher (6 ) aufweist, der das gasförmige Kältemittel kühlt und bis auf Umgebungstemperatur kondensiert. - Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungswärmetauscher (
6 ) ein Gaskühler ist, in dem das Kältemittel bis auf Umgebungstemperatur gekühlt oder erwärmt wird. - Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Komponenten des Kältemittelkreislaufs (
1 ) extrem druckverlustarm ausgeführt sind. - Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeträgerflüssigkeit im zweiten Kreislauf (
2 ) Wasser oder eine Glykol/Wassermischung ist. - Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Absperrventil (
21 ) aktiv gesteuert ist, während das zweite Absperrventil (22 ) druckgesteuert ist. - Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelverdichter (
4 ) das Kältemittel auf ein hohes Druck- und Temperaturniveau bringt. - Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel auf der Hochdruckseite des zweiten Wärmetauschers (
10 ) unter Umgebungstemperatur abgekühlt wird, soweit dies noch nicht in vorgeschalteten Komponenten erfolgt ist. - Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreislauf (
2 ) weiterhin zwei 3/2-Wegeventile (32 ,33 ) sowie eine Heizungswärmetauscher (31 ) aufweist, so dass zwischen einer Wärmeabgabe an die Umgebung über einen Motorkühler (35 ,36 ) oder einer Erwärmung des Fahrzeuginnenraums über den Heizungswärmetauscher (31 ) entweder nur unter Verwendung der Wärme vom Kältemittel/Motorkühlmittel-Wärmetauscher (5 ) oder unterzusätzlicher Verwendung von Motorwärme umgeschaltet werden kann.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007011024A1 (de) | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Daimler Ag | Klimaanlage für Kraftfahrzeuge |
WO2009024290A1 (de) * | 2007-08-20 | 2009-02-26 | Thermo King Deutschland Gmbh | Anordnung zum klimatisieren eines farhzeugs |
DE102008019044A1 (de) | 2008-04-16 | 2009-10-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kältemittelkreislauf für Fahrzeugklimaanlagen |
DE102010016588A1 (de) * | 2010-04-22 | 2011-11-24 | Ipetronik Gmbh & Co. Kg | System zum Regeln mindestens einer Temperatur einer Komponente eines Fahrzeugs |
DE102010023178A1 (de) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Klimaanlage |
DE102012201819A1 (de) * | 2012-02-07 | 2013-08-08 | Behr Gmbh & Co. Kg | Kreislaufanordnung |
DE102020115269A1 (de) | 2020-06-09 | 2021-12-09 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Betrieb einer Kompressionskälteanlage und zugehörige Kompressionskälteanlage |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106183789B (zh) * | 2016-07-06 | 2018-11-13 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种电动车整车热管理系统及其控制方法 |
DE102017202472B4 (de) * | 2017-02-15 | 2023-03-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10158385A1 (de) * | 2001-11-28 | 2003-06-12 | Bosch Gmbh Robert | Klimaanlage |
DE10207128A1 (de) * | 2002-02-20 | 2003-08-21 | Zexel Valeo Compressor Europe | Fahrzeugklimaanlage, insbesondere CO2-Klimaanlage |
DE10210354A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Audi Ag | Klimaanlage für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003097857A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-04-03 | Calsonic Kansei Corp | 冷房サイクル |
DE10163607A1 (de) * | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Daimler Chrysler Ag | Aufbau und Regelung einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug |
DE10239877A1 (de) * | 2002-08-29 | 2004-03-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einem flüssigkeitsgekühlten Antriebsaggregat, insbesondere Brennkraftmaschine |
DE10245257A1 (de) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Daimlerchrysler Ag | Wärmemanagementvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
DE10316086B4 (de) * | 2003-04-08 | 2015-05-13 | Valeo Systemes Thermiques | Fahrzeugklimaanlage, insbesondere CO2-Klimaanlage |
-
2005
- 2005-01-11 DE DE102005001231A patent/DE102005001231A1/de not_active Withdrawn
- 2005-12-13 WO PCT/EP2005/013349 patent/WO2006074778A1/de not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10158385A1 (de) * | 2001-11-28 | 2003-06-12 | Bosch Gmbh Robert | Klimaanlage |
DE10207128A1 (de) * | 2002-02-20 | 2003-08-21 | Zexel Valeo Compressor Europe | Fahrzeugklimaanlage, insbesondere CO2-Klimaanlage |
DE10210354A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Audi Ag | Klimaanlage für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007011024A1 (de) | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Daimler Ag | Klimaanlage für Kraftfahrzeuge |
WO2009024290A1 (de) * | 2007-08-20 | 2009-02-26 | Thermo King Deutschland Gmbh | Anordnung zum klimatisieren eines farhzeugs |
DE102008019044A1 (de) | 2008-04-16 | 2009-10-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kältemittelkreislauf für Fahrzeugklimaanlagen |
DE102010016588A1 (de) * | 2010-04-22 | 2011-11-24 | Ipetronik Gmbh & Co. Kg | System zum Regeln mindestens einer Temperatur einer Komponente eines Fahrzeugs |
DE102010023178A1 (de) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Klimaanlage |
DE102012201819A1 (de) * | 2012-02-07 | 2013-08-08 | Behr Gmbh & Co. Kg | Kreislaufanordnung |
DE102020115269A1 (de) | 2020-06-09 | 2021-12-09 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Betrieb einer Kompressionskälteanlage und zugehörige Kompressionskälteanlage |
EP3922930A1 (de) * | 2020-06-09 | 2021-12-15 | Stiebel Eltron GmbH & Co. KG | Verfahren zum betrieb einer kompressionskälteanlage und zugehörige kompressionskälteanlage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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