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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
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In modernen Fahrzeugen nimmt der Kühlbedarf von Komponenten auf einem Temperaturniveau unterhalb der Umgebungstemperatur zu. Solche Komponenten sind beispielsweise Batterien, insbesondere Niedervolt- oder Hochvoltbatterien, Steuergeräte oder Elektronikkomponenten.
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Um solche Komponenten zu kühlen, sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. Zum Beispiel wird klimatisierte Luft aus einer Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung abgegriffen. Eine Kühlung der Komponenten über die klimatisierte Luft ist jedoch oft nicht ausreichend bzw. leistungsstark genug. Außerdem funktioniert diese Art der Kühlung nur bei aktivem Gebläse. Schaltet ein Kunde dieses aus, ist keine Kühlung mehr möglich.
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Eine weitere Möglichkeit bietet die sogenannte Chillerkühlung, bei der über einen Sekundärkreislauf Kühlmittel in einem Kühlmittel-Kältemittel Wärmetauscher abgekühlt wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Direktkältemittelkühlung. Dabei verdampft Kältemittel in einer Verdampferplatte, welche formschlüssig mit der zu kühlenden Komponente verbunden ist. Die Chiller- und Direktkältemittelkühlung sind jedoch hinsichtlich Kosten, Bauraum und Gewicht nachteilig, da hierfür zusätzliche Leitungen, Ventile und Wärmetauscher benötigt werden.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlmöglichkeit bereitzustellen, mit der mehrere Komponenten gleichermaßen gekühlt werden können und die einen geringen Platzbedarf und ein geringes Gewicht hat sowie kostengünstig ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Kältemittelkreislauf mit einem Kondensator, einem inneren Wärmetauscher, einem Expansionsventil, einem Verdampfer und einem Kältemittelverdichter, wobei im inneren Wärmetauscher ein Wärmeaustausch zwischen einem Hochdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs und einem Niederdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs erfolgt, und wobei ein zusätzlicher Kühlmittelkreislauf für ein Kühlmittel vorgesehen ist, der über einen zusätzlichen Wärmetauscher mit dem inneren Wärmetauscher in Verbindung steht.
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Im Betrieb der Vorrichtung strömt Kältemittel in einem ersten Leitungs- bzw. Rohrabschnitt des Kältemittelkreislaufs im flüssigen Zustand auf einem hohen Druck- und Temperaturniveau vom Kondensator zum Klimagerät (Hochdruckabschnitt) und in einem zweiten Leitungs- bzw. Rohrabschnitt des Kältemittelkreislaufs auf einem niedrigen Druck- und Temperaturniveau im überhitzten Zustand vom Verdampfer zum Kältemittelverdichter (Niederdruckabschnitt). Somit kann Wärme von dem Kühlmittel auf das Kältemittel auf niedrigem Druckniveau übertragen werden, also im Niederdruckabschnitt.
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Mit anderen Worten dient der zusätzliche Wärmetauscher in dem zusätzlichen Kühlmittelkreislauf als Wärmesenke für das Kühlmittel.
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Der zusätzliche Kühlmittelkreislauf steht über den zusätzlichen Wärmetauscher mit dem inneren Wärmetauscher in Wirkverbindung, sodass ein Wärmetausch zwischen dem Kühlmittelkreislauf und dem inneren Wärmetauscher ermöglicht ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat folglich den Vorteil, dass mittels des Kältemittelkreislaufs das Temperaturniveau des zusätzlichen Kühlmittelkreislaufs, insbesondere des im zusätzlichen Kühlmittelkreislauf vorgesehenen Kühlmittels, unterhalb der Umgebungstemperatur gebracht werden kann. Das im Kühlmittelkreislauf zirkulierende Kühlmittel kann somit genutzt werden, um zusätzliche Komponenten zu kühlen, beispielsweise Batterien, insbesondere Niedervolt- oder Hochvoltbatterien, Steuergeräte oder Elektronikkomponenten.
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Generell dient der innere Wärmetauscher zur Effizienz- und Leistungssteigerung der Vorrichtung, insbesondere des Kältemittelkreislaufs.
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Der zusätzliche Kühlmittelkreislauf umfasst vorzugsweise mindestens eine Wärmequelle, mindestens eine elektrische Pumpe und eine Ausgleichseinheit für das Kühlmittel. Die Wärmequelle ist insbesondere eine Komponente, die vorteilhafterweise durch den Kühlmittelkreislauf gekühlt wird. Die elektrische Pumpe dient dazu, das Kühlmittel, beispielsweise Wasser, durch den Kühlmittelkreislauf zu pumpen, sodass das Kühlmittel im Kreislauf zirkuliert. Die Ausgleichseinheit ist vorgesehen, um temperaturbedingte Ausdehnung, Verdunstung oder Verdampfung des Kühlmittels zu kompensieren. Insbesondere ist die Ausgleichseinheit ein Ausgleichsbehälter.
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Es können beliebig viele weitere Wärmequellen vorgesehen sein, die mit dem Kühlmittel entsprechend gekühlt werden.
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Der innere Wärmetauscher ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als Doppelrohrwärmetauscher ausgebildet. Doppelrohrwärmetauscher lassen sich in der Regel gut in den Fahrzeugbauraum integrieren und es ist ein guter Wärmeaustausch möglich. Der Doppelrohrwärmetauscher ist im Wesentlichen koaxial aufgebaut. Demnach weist der Doppelrohrwärmetauscher ein inneres Rohr bzw. einen inneren Abschnitt und ein äußeres Rohr bzw. einen äußeren Abschnitt auf, welches das innere Rohr umgibt. Dem inneren Abschnitt des Doppelrohrwärmetauschers kann der Hochdruckabschnitt zugeordnet sein, wohingegen dem äußeren Abschnitt des Doppelrohrwärmetauschers der Niederdruckabschnitt zugeordnet sein kann oder umgekehrt. Hiermit lässt sich die Überhitzung des Kältemittels im Niederdruckabschnitt weiter erhöhen und gleichzeitig die Unterkühlung des Kältemittels im Hochdruckabschnitt weiter verbessern, wodurch sich die Effizienz bzw. Leistung steigern lässt.
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Der zusätzliche Wärmetauscher und der innere Wärmetauscher können miteinander einteilig ausgebildet sein, sodass ein gemeinsam ausgebildeter Wärmetauscher vorgesehen ist, insbesondere ein Koaxialwärmetauscher. Ein einteiliger Wärmetauscher bietet Vorteile hinsichtlich der Handhabung bei der Montage und lässt sich einfach und mit wenigen Arbeitsschritten montieren.
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Mit einem Koaxialwärmetauscher lassen sich Kältemittelkreislauf und der Kühlmittelkreislauf auf einfache Weise miteinander koppeln, und zwar derart, dass ein ausreichender Wärmeaustausch möglich ist. Insbesondere umgibt in einem Koaxialwärmetauscher der zusätzliche Wärmetauscher den inneren Wärmetauscher entlang einem Längsabschnitt umfangsseitig, sodass in dem Koaxialwärmetauscher Wärme über die gesamte Innenwandung des Koaxialwärmetauschers übertragen werden kann.
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Der Koaxialwärmetauscher umfasst demnach mehrere koaxial zueinander angeordnete Leitungen, um einen entsprechenden Wärmetauschbereich auszubilden, insbesondere zwei koaxial zueinander angeordnete Leitungen, um einen Wärmetauschbereich zwischen dem Kühlmittelkreislauf und dem Kältemittelkreislauf zu gewährleisten.
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Es können auch drei koaxial zueinander angeordnete Leitungen vorgesehen sein, nämlich für den Kühlmittelkreislauf, den Niederdruckabschnitt und den Hochdruckabschnitt. Insofern weist der Koaxialwärmetauscher zwei Wärmetauschbereiche auf.
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Gemäß einer Ausführungsform durchströmen das Kältemittel des Hochdruckabschnitts und das Kältemittel des Niederdruckabschnitts den gemeinsam ausgebildeten Wärmetauscher in entgegengesetzte Richtungen, wobei das Kühlmittel den gemeinsam ausgebildeten Wärmetauscher in dieselbe Richtung wie das Kältemittel des Hochdruckabschnitts durchströmt. Die genannten Strömungsrichtungen sind vorteilhaft, um die gewünschte Abkühlung/Überhitzung der genannten Massenströme zu erreichen. Auf diese Weise kann in effizienter Weise eine Restenergie im überhitzten Kältemittel genutzt werden, sodass eine Überhitzung des Kältemittels im Niederdruckabschnitt erhöht wird, und gleichzeitig eine Unterkühlung im Hochdruckabschnitt verbessert wird. Des Weiteren kann das Kühlmittel im Kühlkreislauf zusätzlich Wärme an das Kältemittel im Niederdruckabschnitt abgeben und trägt damit ebenfalls zur Überhitzung bei. Damit wird die Leistung und Effizienz der Vorrichtung insgesamt verbessert.
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Durch die jeweils unterschiedlichen Strömungsrichtungen ergibt sich ein gleichmäßigerer Wärmeübertrag gemäß dem Prinzip des Gegenrohrwärmetauschers, wodurch die Effizienz gesteigert werden kann.
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Der zusätzliche Wärmetauscher steht vorzugsweise derart mit dem inneren Wärmetauscher in Verbindung, dass der zusätzliche Wärmetauscher dem Niederdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs zugeordnet ist, insbesondere wobei der zusätzliche Wärmetauscher einen ersten Bereich für den Niederdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs und einen zweiten Bereich für das Kühlmittel aufweist. Anders ausgedrückt ist ein Teil des zusätzlichen Wärmetauschers gleichzeitig Bestandteil des inneren Wärmetauschers, und zwar der erste Bereich für den Niederdruckabschnitt des Kältemittelkreislaufs. Dadurch kann die Vorrichtung insgesamt kompakt und bauraumsparend ausgebildet sein.
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Zur Leistungssteigerung der Vorrichtung kann außerdem vorgesehen sein, dass das Expansionsventil einen aktiv regelbaren Öffnungsquerschnitt hat. Durch das Expansionsventil kann je nach Betriebszustand bewirkt werden, dass das Kältemittel am Verdampferaustritt (Ausgang des Verdampfers) überhitzt ist, das heißt, dass es sich nicht mehr im Nassdampfgebiet befindet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der zusätzliche Kühlmittelkreislauf ein autarker Kühlmittelkreislauf. Bei dieser Ausführungsform ist der Aufbau der Vorrichtung insgesamt einfach gehalten, insbesondere stehen der Kältemittelkreislauf und der Kühlmittelkreislauf nur über die jeweiligen Wärmetauscher in Wirkverbindung miteinander.
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In einer alternativen Ausführungsform kann der zusätzliche Kühlmittelkreislauf in einem Hauptkühlmittelkreislauf eingebunden sein. Dadurch kann eine Temperatur des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf auf ein niedrigeres Temperaturniveau gebracht werden als bei einem gewöhnlichen Kühlmittelkreislauf ohne Anbindung an den Kältemittelkreislauf. Beispielsweise ist im Hauptkühlmittelkreislauf ein zusätzlicher Kühler angeordnet. Dieser ist beispielsweise ebenso wie der Kondensator des Kältemittelkreislaufs in einer Fahrzeugfront angeordnet. Alternativ ist auch ein indirekter, beispielweise ein wassergekühlter, Kondensator im Kühlmittelkreislauf möglich. Insbesondere kann das Kühlmittel stromabwärts des Kühlers und stromaufwärts der mindestens einen Wärmequelle zusätzlich abgekühlt werden.
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Der zusätzliche Kühlmittelkreislauf stellt demnach einen Teilstrang des gesamten Kühlmittelkreislaufs dar, also des Hauptkühlmittelkreislaufs.
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Der zusätzliche Kühlmittelkreislauf kann seriell oder parallel in den Hauptkühlmittelkreislauf eingebunden sein. Bei einem seriell eingebundenen Kühlmittelkreislauf sind vorzugsweise ein Umschaltventil, eine Kühlmittelbypassleitung und eine weitere elektrische Pumpe vorgesehen. Eine serielle Einbindung in den Hauptkühlmittelkreislauf hat somit den Vorteil, dass je nach Bedarf, beispielsweise bei hohen Umgebungstemperaturen, ein Betrieb des zusätzlichen Wärmetauschers in einem autarken Kühlkreis möglich ist. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen kann entsprechend der Hauptkühlmittelkreislauf eingebunden werden.
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Bei einem parallel eingebundenen Kühlmittelkreislauf ist der Wärmetauscher im Unterschied zum seriell eingebundenen Kühlmittelkreislauf nicht im Hauptstrang angeordnet, sondern beispielsweise in der Kühlmittelbypassleitung. Dies ist hinsichtlich der Druckverluste im Gesamtkreislauf vorteilhaft.
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Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftfahrzeug umfassend eine Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung, die wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.
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In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 schematisch eine erfindungsgemäße Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung mit einem zusätzlichen autarken Kühlmittelkreislauf,
- - 2 einen Schnitt durch einen Wärmetauscher der Vorrichtung aus 1,
- - 3 eine erfindungsgemäße Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung mit einem zusätzlichen in einem Hauptkühlmittelkreislauf eingebundenen Kühlmittelkreislauf,
- - 4 eine erfindungsgemäße Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung mit einem seriell in einem Hauptkühlmittelkreislauf eingebundenen Kühlmittelkreislauf, und
- - 5 eine erfindungsgemäße Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung mit einem parallel in einem Hauptkühlmittelkreislauf eingebundenen Kühlmittelkreislauf.
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In 1 ist schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 10 dargestellt, was auch als HVAC-Vorrichtung bezeichnet wird.
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Die Vorrichtung 10 umfasst einen Kältemittelkreislauf 12 und einen Kühlmittelkreislauf 14.
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Der Kältemittelkreislauf 12 dient beispielsweise zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums.
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Im Betrieb der Vorrichtung 10 strömt Kältemittel in einem ersten Leitungs- bzw. Rohrabschnitt in flüssigem Zustand auf einem hohen Druck- und Temperaturniveau vom Kondensator 16 zu einem Verdampfer 18 (Hochdruckabschnitt 19) und in einem zweiten Leitungs- bzw. Rohrabschnitt auf einem niedrigen Druck- und Temperaturniveau in überhitztem Zustand vom Verdampfer 18 zum Kältemittelverdichter 20 (Niederdruckabschnitt 21).
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Der Kältemittelkreislauf 12 beginnt, indem der Kältemittelverdichter 20 gasförmiges Kältemittel ansaugt und verdichtet. Aufgrund eines hohen Drucks von beispielsweise 15-20 bar erhitzt sich das Kältemittel-Gas und wird nun durch den Kondensator 16 geleitet. Dieser ist normalerweise in einer Fahrzeugfront verbaut und kann mit Zusatzlüftern ausgestattet sein, um auch bei Stau das Kältemittelgas abzukühlen. Alternativ kann ein indirekter Kondensator im Kühlkreis vorgesehen sein. Durch diese Kühlung verflüssigt sich das Kältemittel wieder, steht aber weiterhin unter hohem Druck.
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Anschließend strömt das Kältemittel zum Expansionsventil 22. Das flüssige Kältemittel passiert das Expansionsventil 22 und entspannt sich dabei, um im Anschluss innerhalb des Verdampfers 18 zu verdampfen und wieder in den gasförmigen Aggregatzustand überzugehen.
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Für diesen Prozess wird Wärme benötigt, die der am Verdampfer 18 vorbeiströmenden Innenluft entzogen wird. Die nunmehr kältere Luft wird beispielsweise in den Innenraum des Autos geleitet, zum Beispiel mittels eines Gebläses 24. Der Kältemittelverdichter 20 saugt im Anschluss das gasförmige Kältemittel erneut an und der Kältemittelkreislauf 12schließt sich.
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Um die Leistung und Effizienz der Vorrichtung 10 zu steigern, ist ein innerer Wärmetauscher 26 vorgesehen. Dieser ist beispielsweise ein Doppelrohrwärmetauscher. In dem inneren Wärmetauscher 26 findet insbesondere ein Wärmeaustausch zwischen einem Hochdruckabschnitt 19 und einem Niederdruckabschnitt 21 des Kältemittelkreislaufs 12 statt.
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In dem Kältemittelkreislauf 12 durchströmen das Kältemittel des Hochdruckabschnitts 19 und das Kältemittel des Niederdruckabschnitts 21 den inneren Wärmetauscher 26 in entgegengesetzte Richtungen. Auf diese Weise kann, wie bereits erläutert, eine Restenergie im überhitzten Kältemittel besonders effizient genutzt werden, sodass eine Überhitzung des Kältemittels im Niederdruckabschnitt 21 erhöht wird und gleichzeitig eine Unterkühlung im Hochdruckabschnitt 19 verbessert wird.
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Zusätzlich zum Kältemittelkreislauf 12 ist, wie bereits ausgeführt, ein Kühlmittelkreislauf 14 vorgesehen, der ein Kühlmittel umfasst.
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Das Kühlmittel durchströmt einen zusätzlichen Wärmetauscher 28, der mit dem inneren Wärmetauscher 26 in Wirkverbindung steht, in dieselbe Richtung, wie das Kältemittel des Hochdruckabschnitts 19.
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Somit kann das Kühlmittel, das den Kühlmittelkreislauf 14 durchströmt, im zusätzlichen Wärmetauscher 28 abgekühlt werden, da Wärme vom Kühlmittel auf das Kältemittel auf niedrigem Druckniveau übertragen werden kann, also dem Kältemittel im Niederdruckabschnitt 21. Der zusätzliche Wärmetauscher 28 dient in dem zusätzlichen Kühlmittelkreislauf 14 folglich als Wärmesenke für das Kühlmittel.
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Der innere Wärmetauscher 26 und der zusätzliche Wärmetauscher 28 können auch als ein gemeinsamer Wärmetauscher 30 ausgebildet sein, zum Beispiel als Koaxialwärmetauscher.
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Dies ist in 2 in einer Schnittdarstellung detaillierter veranschaulicht, die einen Querschnitt durch den als Koaxialwärmetauscher ausgebildeten gemeinsamen Wärmetauscher 30 zeigt.
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Im inneren Rohr des gemeinsamen Wärmetauschers 30 strömt das Kältemittel des Hochdruckabschnitts 19, im Zwischenrohr (auch mittleres Rohr) das Kältemittel des Niederdruckabschnitts 21 und im äußeren Rohr das Kühlmittel des zusätzlichen Kühlmittelkreislaufs 14.
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Insofern umfasst der gemeinsame Wärmetauscher 30 drei koaxial zueinander angeordnete Leitungen bzw. Rohre, die jeweils zwei Wärmetauschbereiche ausbilden, nämlich einen Wärmetauschbereich zwischen dem Hochdruckabschnitt 19 und dem Niederdruckabschnitt 21 sowie einen Wärmetauschbereich zwischen dem Niederdruckabschnitt 21 und dem Kühlmittelkreislauf 14.
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Der zusätzliche Kühlmittelkreislauf 14 umfasst neben dem Wärmetauscher 28 eine Wärmequelle 32, eine elektrische Pumpe 34 und eine Ausgleichseinheit 36, insbesondere einen Ausgleichsbehälter, für das Kühlmittel.
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Die Wärmequelle 32 stellt dabei eine zu kühlende Komponente dar, die durch das im Kühlmittelkreislauf 14 zirkulierende Kühlmittel gekühlt wird, beispielsweise eine Batterie, insbesondere Niedervolt- oder Hochvoltbatterie, ein Steuergerät oder eine Elektronikkomponente.
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In der Ausführungsform gemäß 1 ist der Kühlmittelkreislauf 14 autark ausgebildet, also als separater Kühlmittelkreislauf, der lediglich zur Kühlung der Wärmequelle 32 vorgesehen ist.
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Zudem umfasst die Vorrichtung 10 zur Steuerung bzw. Regelung einen ersten Druck-Temperatursensor pT1, der dem Verdampfer 18 zugeordnet ist, insbesondere dem Ausgang des Verdampfers 18, sowie einen zweiten Druck-Temperatursensor pT2, der dem inneren Wärmetauscher 26, dem zusätzlichen Wärmetauscher 28 bzw. dem gemeinsamen Wärmetauscher 30 zugeordnet ist, insbesondere stromabwärts des Wärmetauschers 26, 28, 30.
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Grundsätzlich können so nachfolgende Betriebszustände abgebildet werden.
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In einem ersten Betriebszustand, in dem nur der Verdampfer 18 aktiv sein soll, wird der Öffnungsquerschnitt des Expansionsventils 22 so eingestellt, dass das Kältemittel am Ausgang des Verdampfers 18 vollständig verdampft bzw. überhitzt ist. Dies wird über den ersten Druck-Temperatursensor pT1 entsprechend überwacht.
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In einem zweiten Betriebszustand, in dem der Verdampfer 18 und der gemeinsame Wärmetauscher 30 aktiv sein sollen, wird der Öffnungsquerschnitt des Expansionsventils 22 so eingestellt, dass das Kältemittel erst nach dem inneren Wärmetauscher 26 vollständig verdampft bzw. überhitzt ist. Dies wird über den zweiten Druck-Temperatursensor pT2 entsprechend überwacht.
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Damit ist das Kältemittel am Ausgang des Verdampfers 18 noch im Nassdampfgebiet und kann noch weiter im inneren Wärmetauscher 26 verdampfen. Das Kältemittel nimmt dabei Wärme aus dem Kühlmittelkreislauf 14 und vom Kältemittel im Hochdruckabschnitt 19 auf.
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Im zweiten Betriebszustand läuft die elektrische Pumpe 34 entsprechend.
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In einem dritten Betriebszustand, in dem nur der gemeinsame Wärmetauscher 30 aktiv sein soll, wird der Verdampfer 18 (aufgrund des ausgeschalteten Gebläses 24) nur vom Kältemittel durchströmt, aber nicht durch Luft überströmt. Folglich verdampft das Kältemittel im Verdampfer 18 nicht.
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Die entsprechende Regelung der Vorrichtung 10 erfolgt wie im zweiten Betriebszustand über den zweiten Druck-Temperatursensor pT2.
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In 3 ist schematisch den Aufbau einer alternativen erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dargestellt. Der Kältemittelkreislauf 12 ist wie in Zusammenhang mit 1 beschrieben ausgebildet.
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Der Kühlmittelkreislauf 14 ist im Unterschied zu der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform in einen Hauptkühlmittelkreislauf 38 eingebunden.
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Dadurch kann das Kühlmittel auf eine besonders niedrige Temperatur heruntergekühlt werden. Dies kann dann erforderlich sein, wenn im Kühlmittelkreislauf 14 mehrere Wärmequellen 32 vorhanden sind, wie es in 3 dargestellt ist.
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Der Kühlmittelkreislauf 14 bzw. der Hauptkühlmittelkreislauf 38 umfasst in diesem Fall einen Kühler 40, insbesondere einen Umgebungskühler, durch denn neben dem Wärmetauscher 28 eine zusätzliche Wärmesenke im Kühlmittelkreislauf 14 gebildet ist.
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In 4 ist schematisch den Aufbau einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dargestellt.
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Der Kühlmittelkreislauf 14 ist im Unterschied zu der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform gemäß 3 seriell in den Hauptkühlmittelkreislauf 38 derart eingebunden, dass er auch als kleiner Kühlmittelkreis 41 betrieben werden kann.
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Dies bedeutet, dass der Kühlmittelkreislauf 14 in der gezeigten Ausführungsform ähnlich einem autarken Kühlmittelkreislauf betrieben werden kann, auch wenn er in den Hauptkühlmittelkreislauf 38 eingebunden ist.
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Der Hauptkühlmittelkreislauf 38 umfasst hierbei den Kühler 40, die elektrische Pumpe 34 und der Ausgleichseinheit 36. Der seriell geschaltete Kühlmittelkreislauf 14 umfasst eine weitere elektrische Pumpe 42, eine Kühlmittelbypassleitung 44 und ein Umschaltventil 46.
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Je nachdem, in welcher Stellung sich das Umschaltventil 46 befindet, kann das Kühlmittel die Kühlmittelbypassleitung 44 bzw. den Hauptkühlmittelkreislauf 38 vollständig durchströmen oder nicht.
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Bei moderaten Temperaturen kann somit die Wärmequelle 32 über den Kühler 40 gekühlt werden. Bei höheren Temperaturen kann eine Kühlung entweder ausschließlich über den Wärmetauscher 28 oder über eine Kombination von Wärmetauscher 28 und Kühler 40 erfolgen. Hierzu wird auf die oben bereits erläuterten unterschiedlichen Betriebszustände verwiesen.
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Dabei können beliebig viele Wärmequellen 32 parallel zum Teilstrang des Wärmetauschers 28 mit der ersten Wärmequelle 32 angeordnet sein.
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In 5 ist schematisch der Aufbau einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dargestellt.
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Im Unterschied zu der in 4 dargestellten Ausführungsform ist der Kühlmittelkreislauf 14 jedoch nicht seriell, sondern parallel im Hauptkühlmittelkreislauf 38 eingebunden. Der Wärmetauscher 28 ist dabei in der Kühlmittelbypassleitung 44 des Hauptkühlmittelkreislaufs 38 angeordnet.
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Auch bei dieser Ausführungsform kann je nach erforderlicher Kühlleistung durch entsprechendes Umschalten des Umschaltventils 46 der Kühlmittelkreislauf 14 zum Hauptkühlkreis 38 zugeschaltet werden oder entsprechend abgeschaltet werden.
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Generell ist es mit der Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 10 demnach möglich, entsprechende Wärmequellen 32 effizient zu kühlen, insbesondere mit einer größeren Leistung als eine reine Luftkühlung. Hierdurch ist es auch möglich, Wärmequellen 32 zu kühlen, die nicht direkt im Bereich der Instrumententafel vorgesehen sind.
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Der Bauraum- bzw. Platzbedarf der Vorrichtung 10 ist dabei entsprechend gering.
