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Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Zum Kühlen des Fahrzeuginnenraums kann ein im Fahrzeug verbauter Kältekreislauf im Kühlbetrieb arbeiten, wodurch die in den Fahrzeuginnenraum einströmende Zuluft durch den Verdampfer des Kältekreislaufes geführt und somit gekühlt wird. Die dabei entstehende Kondensationswärme kann über einen fahrzeugfrontseitig vorgesehenen Kondensator des Kältekreislaufes an die Fahrzeugumgebung abgegeben werden. Der Kältekreislauf kann alternativ oder zusätzlich auch einen Kondensator unmittelbar im Klimagerät aufweisen, durch den im Heizbetrieb direkt die Zuluft durchströmt werden kann (Wärmepumpenprinzip). Sofern der Kältekreislauf sowohl im Heizbetrieb als auch im Kühlbetrieb arbeiten soll, kann sowohl der Kondensator als auch der Verdampfer des Kältekreislaufes im Klimagerät vorgesehen sein, dass von der in den Fahrzeuginnenraum geführten Zuluft durchströmbar ist. Der Bauraumbedarf für den Kondensator sowie für den Verdampfer im Klimagerät ist jedoch vergleichsweise groß.
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Aus der
DE 101 23 830 A1 ist eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug bekannt, die nicht nur im Kühlbetrieb den Fahrzeuginnenraum kühlen kann, sondern zusätzlich in einem Heizbetrieb die Beheizung des Fahrzeuginnenraums unterstützen kann, sofern die im Antriebsaggregat erzeugte Abwärme nicht ausreicht. Das Klimagerät weist einen Heizungswärmetauscher auf, durch den die in den Fahrzeugraum einströmende Zuluft erwärmt wird. Der Heizungswärmetauscher ist über einen Kühlmittelkreislauf mit einer Brennkraftmaschine thermisch gekoppelt. Zudem weist die Klimaanlage im Kältemittelkreislauf einen Koppelwärmetauscher sowie einen inneren Wärmetauscher auf. Im Heizbetrieb arbeitet der Koppelwärmetauscher als Kondensator, der zusätzlich Wärme in den Kühlmittelkreislauf überträgt. Der dem Koppelwärmetauscher kältemittelseitig nachgeschaltete innere Wärmetauscher überträgt zudem Wärme von der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufes zur Niederdruckseite. In der Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufes ist ein Verdampfer geschaltet, der zusammen mit dem Heizungswärmetauscher im Klimagerät von Zuluft durchströmt wird, die in den Fahrzeuginnenraum einströmt.
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Auch hier ist somit neben dem Heizungswärmetauscher ein Verdampfer im Klimagerät vorgesehen, wobei der Bauraumbedarf des Klimagerätes vergleichsweise groß ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug bereitzustellen, die mit hohem Wirkungsgrad arbeitet sowie ein Klimagerät mit reduziertem Bauraum aufweisen kann.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Klimaanlage mit einem Kältemittelkreislauf, in dem unter anderem ein Verdampfer und ein Kondensator geschaltet sind. Der Kondensator ist als ein Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgeführt. Im Heizbetrieb kann dieser über einen kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf Wärme an einem im Klimagerät vorgesehenen Heizungswärmetauscher abgeben, der im Heizbetrieb eine in den Fahrzeuginnenraum strömende Zuluft erwärmt. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist zusätzlich auch der Verdampfer als ein Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgeführt, der über eine verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf mit einem ebenfalls im Kältegerät angeordneten Wärmetauscher verbunden ist. Über diesen Wärmetauscher kann im Kühlbetrieb der in den Fahrzeuginnenraum einströmenden Zuluft Wärme entzogen werden.
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Bauraumgünstig besonders bevorzugt ist es dabei, wenn lediglich ein gemeinsamer Wärmetauscher im Kältegerät vorgesehen ist, der im Heizbetrieb strömungstechnisch mit dem kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf in Verbindung ist und im Kühlbetrieb strömungstechnisch mit dem verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf in Verbindung ist. In diesem Fall würde daher ein gemeinsamer Wärmetauscher vorgesehen sein, der im Heizbetrieb mit dem kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf und im Kühlbetrieb mit dem verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf thermisch koppelbar ist.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn der Kondensator aus zumindest zwei, insbesondere in Reihe geschalteten Teilkondensatoren aufgebaut ist. Die Teilkondensatoren können parallel oder in Reihe geschaltet sein. Von den Teilkondensatoren kann ein erster Teilkondensator über einen ersten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf mit einem ersten Teilwärmetauscher strömungstechnisch gekoppelt sein. Entsprechend kann ein zweiter Teilkondensator über einen zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf mit einem zweiten Teilwärmetauscher strömungstechnisch gekoppelt sein. Im Falle einer Reihenschaltung kann in dem kältemittelseitig vorgeschalteten ersten Teilkondensator eine Enthitzung sowie ein Teilkondensation des Kältemittels stattfinden. Im kältemittelseitig nachgeschalteten zweiten Teilkondensator kann ebenfalls eine Teilkondensation sowie eine Unterkühlung des Kältemittels erfolgen. Unter Enthitzung ist die Abkühlung des Kältemittels vom überhitzten Gasgebiet bis zum Erreichen der Taulinie eines p-h-Diagramms zu verstehen, während die Kondensation des Kältemittels im Nassdampfgebiet des p-h-Diagramms erfolgt und die Unterkühlung bei vollständig kondensiertem Kältemittel stattfindet. Im Heizbetrieb kann die Wärmeabgabe des ersten Teilkondensators sowie die Wärmeabgabe des zweiten Teilkondensators regelungstechnisch sinnvoll aufgeteilt werden, um den Heizbetrieb der Klimaanlage mit hoher Effizienz durchzuführen.
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Alternativ oder zusätzlich zu den oben erwähnten ersten und zweiten Teilkondensatoren kann auch der Verdampfer zwei in Reihe oder parallel zueinander geschaltete erste und zweite Teilverdampfer aufweisen. Von diesen ist der erste Teilverdampfer über einen ersten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf mit dem ersten Teilwärmetauscher strömungstechnisch verbindbar. Der zweite Teilverdampfer kann dagegen über einen zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf mit dem zweiten Teilwärmetauscher strömungstechnisch verbindbar sein.
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Der zumindest eine im Klimagerät angeordnete Wärmetauscher ist daher sowohl mit dem Verdampfer als auch mit dem Kondensator thermisch koppelbar. Hierzu ist der Wärmetauscher als ein Kühlmittel-Luft-Wärmeübertrager ausgeführt, der im Vergleich zu einem Kältemittel führenden Verdampfer/Kondensator wesentlich weniger Bauraum erfordert.
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Der zumindest eine im Klimagerät angeordnete Wärmetauscher kann vorzugsweise im Kreuz-Gegenstrom betrieben werden, um eine gute Homogenität zu erreichen. Die Umsetzung der Energie im Kondensationsprozess (Heizbetrieb) wird daher über eine mehrstufige Kondensation durchgeführt. Im kältemittelseitig zweiten Teilkondensator mit zugeordnetem kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf wird die Leistung umgesetzt. Im ersten Teilkondensator mit zugeordnetem zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf wird demgegenüber die maximale/minimale Ausblastemperatur im Zuluftstrom eingestellt.
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Der Verdampferprozess (Kühlbetrieb) kann über eine mehrstufige Verdampfung erfolgen. So wird zum Beispiel im kältemittelseitig ersten Teilverdampfer mit zugeordnetem verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf die Leistung umgesetzt. Im kältemittelseitig zweiten Teilverdampfer mit zugeordnetem zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf wird demgegenüber die Ausblastemperatur im Zuluftstrom eingestellt.
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Im Verdampferprozess (Kühlbetrieb) kann der im Klimagerät vorgesehene Wärmetauscher ebenfalls als Leistungsstufe fungieren und kann die Temperatureinstellung über den schon heute vorhandenen Heizungswärmetauscher erfolgen.
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Die Klimaanlage kann auch in einem Reheat-Betrieb arbeiten, bei dem die in den Fahrzeuginnenraum strömende Zuluft zum Beispiel in einem luftseitig vorgeschalteten Wärmetauscher abgekühlt wird und anschließend in einem nachfolgenden Wärmetauscher wieder erwärmt wird. Für den Reheat-Betrieb kann beispielsweise ein verdampferseitiger Kühlmittelkreislauf aktiviert sein, in dem der luftseitig vorgeschaltete Wärmetauscher des Klimagerätes eingeschaltet ist. Auf diese Weise kann der, durch das Klimagerät geführten Zuluft in einem Kondensationsvorgang Wärme entzogen werden (Lufttrocknung), die zum Beispiel über den verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf sowie einem Teilverdampfer dem Kältemittelkreislauf zur Steigerung der Heizleistung zugeführt werden kann.
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Nachfolgend sind die wichtigsten Vorteile der Erfindung aufgelistet: So kann die Erwartungshaltung des Kunden an eine Fahrzeugheizung ohne Zusatzheizung erfüllt werden. Die verbesserte Effizienz sorgt für höhere Reichweiten in den Zyklen bei Winterbetrieb. Zudem ist der Bauraum verfügbarer Klimageräte ausreichend. Der Innenraum ist bevorzugt frei von Kältemittel, wodurch die Wahl des Kältemittels weniger sicherheitsrelevant ist. Durch die mögliche kompakte Bauweise des Kältekreises kann die Kältemittelmenge niedrig gehalten werden. Akustische Vorteile ergeben sich, da die Expansion des Kältemittels im Motorraum stattfinden kann. Zudem fällt gekühltes Wasserglykol für die Kühlung von weiteren Komponenten an (zum Beispiel Traktionsbatterie).
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Wie oben beschrieben, können zwei verdampferseitige Kühlmittelkreisläufe und zwei kondensatorseitige Kühlmittelkreisläufe vorgesehen werden. Speziell bei einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem zusätzlichen Elektroantrieb bieten sich dadurch Vorteile bei der Aggregatekühlung bzw. Wärmeabfuhr vom Antriebsaggregat. So kann bevorzugt der erste Teilkondensator und der erste Teilverdampfer über den ersten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf sowie dem ersten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf strömungstechnisch mit der Brennkraftmaschine verbindbar sein. Demgegenüber kann der zweite verdampferseitige Kühlmittelkreislauf und der zweite kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf mit den Komponenten des Elektroantriebes strömungstechnisch verbunden werden. Bevorzugt sind die der Brennkraftmaschine zugeordneten Kühlmittelkreise und die den Elektroantriebskomponenten zugeordneten Kühlmittelkreise strömungstechnisch vollständig voneinander getrennt, das heißt ohne Leitungsverbindung. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass verunreinigtes Kühlmittel aus der Motorkühlung durch die Elektroantriebskomponenten sowie durch die Traktionsbatterie strömen kann. Zusätzlich ist vermieden, dass gegebenenfalls zu heißes motorseitiges Kühlmittel nicht in die, den Elektroantriebs-Komponenten zugeordneten Kühlmittelkreisläufe eintreten.
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Gemäß Vorbeschreibung weist somit der im Klimagerät angeordnete Wärmetauscher zwei Teilwärmetauscher auf, die in einer Strömungsrichtung der Zuluft in Reihe hintereinander angeordnet sind.
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Der zumindest eine kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf, insbesondere der zweite kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf, kann zusätzlich einen fahrzeugfrontseitigen Niedertemperaturkühler aufweisen. Auf diese Weise kann im Kühlbetrieb Wärme vom Kondensator über den zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf und den Niedertemperaturkühler zur Fahrzeugumgebung abgegeben werden. Zusätzlich kann auch im ersten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf ein Niedertemperaturkühler angeordnet sein. Die beiden Niedertemperaturkühler können in Reihe hintereinander angeordnet sein und von der Fahrtluft durchströmbar sein.
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Die Anordnung von zwei Niedertemperaturkühler, die jeweils dem ersten und dem zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf zugeordnet sind, ist jedoch mit hohem Bauraumbedarf verbunden. Vor diesem Hintergrund ist es von Vorteil, wenn der erste kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf und der zweite kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf über einen Zwischenwärmetauscher (Koppelwärmeübertrager) thermisch miteinander gekoppelt sind. Auf diese Weise kann im Kühlbetrieb vom ersten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf über den Zwischenwärmetauscher und dem zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf die Wärme über den Niedertemperaturkühler des zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislaufes zur Fahrzeugumgebung abgeführt werden, der nicht von verunreinigtem Kühlmittel aus der Motorkühlung durchströmt ist. Die Wärmeabführung zur Fahrzeugumgebung erfolgt somit vorteilhaft ohne Fluiddurchmischung der beiden kondensatorseitigen Kühlmittelkreisläufe.
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In einer bestimmten Betriebsführung können die beiden Heizungswärmetauscher im Klimagerät mit kaltem Kühlmittel durchströmt sein. Für diesen Fall ist es von Vorteil, wenn für beide Heizungswärmetauscher Wasserabläufe vorhanden sind, um aus der Zuluft kondensiertes Wasser abzuführen.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 die Schaltung einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges bei Durchführung eines Heizbetriebes (Wärmepumpenprinzip);
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2 bis 4 in Ansichten entsprechend der 1 jeweils die Schaltung der Klimaanlage bei Durchführung von Heizbetriebs-Varianten; und
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5 in einer Ansicht entsprechend der 1 eine Klimaanlage bei Durchführung eines Kühlbetriebes.
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In der 1 ist der Schaltplan einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges gezeigt, das als Antriebsaggregate sowohl eine Brennkraftmaschine 1 als auch einen Elektroantrieb mit zugehörigen Komponenten 3, 5 sowie mit Traktionsbatterie 7 aufweist. Die Klimaanlage weist einen Kältemittelkreislauf auf, der sicherheitstechnisch günstig außerhalb des Fahrzeuginnenraums 9 und vollständig im Motorraum des Fahrzeugs angeordnet sein kann. Zudem weist die in der 1 gezeigte Klimaanlage ein gestrichelt angedeutetes Klimagerät 31 auf, das im Gegensatz zum Kältemittelkreislauf nicht im Motorraum des Fahrzeuges, sondern vielmehr im Fahrzeuginnenraum 9 angeordnet ist. Durch das fahrzeuginnenraumseitige Klimagerät 31 wird die zu kühlende/erwärmende Zuluft I in den Fahrzeuginnenraum 9 eingeführt.
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In der 1 ist beispielhaft ein Heizbetrieb der Klimaanlage zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraums 9 dargestellt, wobei die mit Kältemittel und mit Kühlmittel (d. h. zum Beispiel mit Wasserglykol) durchströmten Teile im Vergleich zu den im Heizbetrieb stillgelegten Teilen durch dicke Linien hervorgehoben sind. Demzufolge wird das Kältemittel von einem Verdichter 11 in eine Hochdruckleitung 13 geführt, die zu einem Kondensator 15 verläuft, der aus zwei in Reihe hintereinander geschalteten Teilkondensatoren 17 und 18 aufgebaut ist. Stromab des zweiten Teilkondensators 18 folgt ein Expansionsorgan 21, das über eine Niederdruckleitung 23 mit einem Verdampfer 25 verbunden ist, der durch zwei hintereinander geschaltete Teilverdampfer 27, 28 aufgebaut ist. Von dem Verdampfer 25 wird das Kältemittel zur Saugseite des Verdichters 11 rückgeführt. Wie aus der 1 hervorgeht, sind die Teilkondensatoren 17, 18 sowie die Teilverdampfer 28 und 27 nicht unmittelbar Bestandteil des im Fahrzeuginnenraum 9 angeordneten Klimagerätes 31, sondern über die Kühlmittelkreise 33, 36, 39, 41 funktionell davon getrennt.
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So sind die beiden Teilkondensatoren 17, 18 jeweils als Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgeführt. Der erste Teilkondensator 17 ist dabei über einen ersten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf 33 strömungstechnisch mit einem ersten Teilwärmetauscher 35 des Klimagerätes 31 gekoppelt. Der erste Teilwärmetauscher 35 ist demzufolge ein Luft-Kühlmittel-Wärmeübertrager. In gleicher Weise ist der zweite Teilkondensator 18 über einen zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf 36 mit einem zweiten Wärmetauscher 37 strömungstechnisch gekoppelt, der ebenfalls in dem Klimagerät 31 angeordnet ist.
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In gleicher Weise wie die beiden Teilkondensatoren 17, 18 sind auch die ersten und zweiten Teilverdampfer 27, 28 als Kältemittel-Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgeführt. Der erste Teilverdampfer 27 ist über einen ersten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 39 mit dem ersten Teilwärmetauscher 35 strömungstechnisch gekoppelt, während der zweite Teilverdampfer 28 über einen zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 41 mit dem zweiten Teilwärmetauscher 37 strömungstechnisch gekoppelt ist.
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In dem, in der 1 gezeigten Heizbetrieb ist der Kältemittelkreislauf sowie der erste kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf 33, der zweite kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf 36 und der erste verdampferseitige Kühlmittelkreislauf 39 aktiviert. Demzufolge wird Wärme vom ersten Teilkondensator 17 in den ersten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf 33 übertragen und von dort weiter in den ersten Wärmetauscher 35 des Klimagerätes 31. Gleichzeitig wird auch Wärme vom zweiten Teilkondensator 18 über den zweiten kondenatorseitigen Kühlmittelkreislauf 36 in den zweiten Teilwärmetauscher 37 übertragen.
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Der erste verdampferseitige Kühlmittelkreislauf 39 ist im Heizbetrieb der 1 ebenfalls aktiviert. In dem ersten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 39 ist die Brennkraftmaschine 1 als zusätzliche Wärmequelle eingeschaltet und mit dem ersten Teilverdampfer 27 strömungstechnisch gekoppelt. Dadurch ist zusätzlich die Motorwärme der Brennkraftmaschine 1 in den ersten Teilkondensator 27 zur Unterstützung der von der Klimaanlage bereitstellbaren Heizleistung übertragbar.
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Die Teilkondensatoren 17, 18 sowie die Teilwärmetauscher 35, 37 sind so dimensioniert, dass die in das Klimagerät 31 einströmende Zuluft I durch den Wärmetauscher 37 zunächst vorgewärmt wird. Das Temperaturniveau der Zuluft I ist daher stromauf des Wärmetauschers 35 größer als bei konventioneller Ausführung, wodurch der Wirkungsgrad und die Leistung der Klimaanlage erhöht wird.
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In der 2 ist ebenfalls ein Heizbetrieb dargestellt, bei dem im Unterschied zur 1 nicht die Brennkraftmaschine 1, sondern vielmehr die Elektronikkomponenten 3, 5 sowie die Traktionsbatterie 7 als zusätzliche Wärmequelle dient. Demzufolge ist in der 2 nicht der erste verdampferseitige Kühlmittelkreislauf 39, in dem die Brennkraftmaschine 1 geschaltet ist, aktiviert, sondern vielmehr der zweite verdampferseitige Kühlmittelkreislauf 41, in dem die Komponenten 3, 5 des Elektroantriebes sowie die Traktionsbatterie 7 eingeschaltet sind. Je nach Betriebszustand können die Komponenten 3, 5 und/oder die Traktionsbatterie 7 dem zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 41 strömungstechnisch zu- oder weggeschaltet werden. Gemäß der 2 wird im Heizbetrieb die in den Komponenten 3, 5 sowie der Traktionsbatterie 7 erzeugte Wärme über den zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 41 zum zweiten Teilverdampfer 28 übertragen, wodurch die Heizleistung des Kältemittelkreislaufes entsprechend erhöht wird.
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Erfindungsgemäß ist es von besonderer Bedeutung, dass von den Kühlmittelkreisläufen 33, 36, 39, 41 nur der erste kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf 33 und der erste verdampferseitige Kühlmittelkreislauf 39 strömungstechnisch mit der Brennkraftmaschine 1 verbindbar sind.
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Demgegenüber sind der zweite kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf 36 und der zweite verdampferseitige Kühlmittelkreislauf 41 strömungstechnisch vollständig entkoppelt von der Brennkraftmaschine 1 und alleine mit den Komponenten 3, 5 sowie der Traktionsbatterie 7 des Elektroantriebes verbindbar.
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In der 3 ist eine weitere Abwandlung eines Heizbetriebes (Reheat-Betrieb) dargestellt, bei dem die in den Fahrzeuginnenraum 9 strömende Zuluft I im luftseitig vorgeschalteten Wärmetauscher 37 abgekühlt wird und anschließend im nachfolgenden Wärmetauscher 35 wieder erwärmt wird. Im Unterschied zur 1 oder 2 ist in der 3 der zweite kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf 36 stillgelegt. Der zweite verdampferseitige Kühlmittelkreislauf 41 ist dagegen aktiviert. Zudem ist in dem zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 41 der zweite Wärmetauscher 37 des Klimagerätes 31 eingeschaltet. Auf diese Weise kann der, durch den zweiten Wärmetauscher 37 geführten Zuluft I in einem Kondensationsvorgang Wärme entzogen werden (Lufttrocknung), die über den zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 41 sowie dem zweiten Teilverdampfer 28 dem Kältemittelkreislauf zur Steigerung der Heizleistung zugeführt werden kann. In der 3 sind beispielhaft die in den zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 41 zuschaltbaren Elektroantriebskomponenten 3, 5 sowie die Traktionsbatterie 7 nicht kältemitteldurchströmt und daher stillgelegt.
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Eine weitere Variante eines Heizbetriebes (Reheat-Betrieb) ist in der 4 dargestellt, bei der analog zur 3 der zweite verdampferseitige Kühlmittelkreislauf 41 aktiviert ist, in dem der zweite Wärmetauscher 37 des Klimagerätes 31 zugeschaltet ist, so dass die durch den Wärmetauscher 37 strömende Zuluft I getrocknet wird. Im Unterschied zur 3 bleiben jedoch sowohl der erste kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf 33 als auch der zweite kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf 36 deaktiviert. Die zum Heizbetrieb erforderliche Wärmequelle wird in der 4 alleine durch die Brennkraftmaschine 1 realisiert, die über den ersten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf 33 strömungstechnisch mit dem ersten Wärmetauscher 35 des Klimagerätes 31 gekoppelt ist.
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Im Gegensatz zu den vorangegangenen Figuren ist in der 5 ein Kühlbetrieb der Klimaanlage veranschaulicht. In der 5 ist der erste Teilwärmetauscher 35 in den ersten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 39 geschaltet. Ferner ist der zweite Teilwärmetauscher 37 in den zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 41 geschaltet, und zwar zusammen mit der Batterie 7. Je nach Gegebenheiten können auch die Komponenten 3, 5 dem zweiten verdampferseitigen Kühlmittelkreislauf 39 zur Kühlung zugeschaltet werden. Der durch das Klimagerät 31 strömenden Zuluft I wird somit sowohl im ersten als auch im zweiten Wärmetauscher 35, 37 Wärme entzogen, die über die beiden verdampferseitigen Kühlmittelkreisläufe 39, 41 in die beiden Teilverdampfer 27, 28 des Kältekreislaufes übertragen werden.
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Zur Wärmeabfuhr an die Fahrzeugumgebung 43 sind die ersten und zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreise 33, 36 aktiviert. Im zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf 36 ist nunmehr ein fahrzeugfrontseitiger Niedertemperaturkühler 45 geschaltet. Die im Teilkondensator 18 erzeugte Wärme kann somit über den zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf 36 und den Niedertemperaturkühler 45 direkt zur Fahrzeugumgebung 43 abgeleitet werden. Der erste kondensatorseitige Kühlmittelkreislauf 33 ist in der 5 ebenfalls aktiviert. Im Gegensatz zum zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf 36 weist dieser jedoch keinen eigenen Niedertemperaturkühler auf. Vielmehr erfolgt die Wärmeabfuhr über einen Zwischenwärmeübertrager 47, der thermisch mit dem zweiten kondensatorseitigen Kühlmittelkreislauf 36 gekoppelt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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