DE102019006886A1

DE102019006886A1 - Heat pump for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102019006886A1
Application number: DE102019006886.6A
Authority: DE
Inventors: Johannes Klampfl
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-04-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpe (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem Kältemittel durchströmbaren Kältemittelkreislauf (12), in welchem ein Verdichter (14) zum Verdichten und Fördern des Kältemittels, ein Verdampfer (16) zum Verdampfen des Kältemittels, ein erster Wärmetauscher (18) zum Kühlen des Kältemittels und ein stromab des ersten Wärmetauschers (18) angeordneter, zweiter Wärmetauscher (20) zum Kühlen des Kältemittels angeordnet sind. Den Wärmetauschern (18, 20) sind jeweilige Umgehungsleitungen (24, 26) zugeordnet, über welche die jeweiligen Wärmetauscher (18, 20) von zumindest einem Teil des Kältemittels umgehbar sind.The invention relates to a heat pump (10) for a motor vehicle, with a refrigerant circuit (12) through which a refrigerant can flow, in which a compressor (14) for compressing and conveying the refrigerant, an evaporator (16) for evaporating the refrigerant, and a first heat exchanger (18) for cooling the refrigerant and a second heat exchanger (20) arranged downstream of the first heat exchanger (18) for cooling the refrigerant. The heat exchangers (18, 20) are assigned respective bypass lines (24, 26) via which the respective heat exchangers (18, 20) can be bypassed by at least some of the refrigerant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a heat pump for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Eine solche Wärmepumpe für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise bereits der
EP 3 444 542 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Wärmepumpe weist einen von einem Kältemittel durchströmbaren Kältemittelkreislauf auf, in welchem ein Verdichter zum Verdichten und Fördern des Kältemittels angeordnet ist. Außerdem sind in dem Kältemittelkreislauf ein Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels und ein erster Wärmetauscher zum Kühlen des Kältemittels angeordnet. Die Wärmepumpe umfasst außerdem einen zweiten Wärmetauscher, welcher in dem Kältemittelkreislauf angeordnet ist. Dabei ist der zweite Wärmetauscher in Strömungsrichtung des den Kältemittelkreislauf durchströmenden Kältemittels stromab des ersten Wärmetauschers angeordnet. Das Kältemittel kann auch mittels des zweiten Wärmetauschers gekühlt werden. Darüber hinaus ist der EP 1 347 885 B1 eine Anordnung zum Kühlen beziehungsweise Heizen als bekannt zu entnehmen.Such a heat pump for a motor vehicle is, for example, already the
EP 3 444 542 A1 as known. The heat pump has a refrigerant circuit through which a refrigerant can flow and in which a compressor for compressing and conveying the refrigerant is arranged. In addition, an evaporator for evaporating the refrigerant and a first heat exchanger for cooling the refrigerant are arranged in the refrigerant circuit. The heat pump also includes a second heat exchanger which is arranged in the refrigerant circuit. The second heat exchanger is arranged downstream of the first heat exchanger in the direction of flow of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit. The refrigerant can also be cooled by means of the second heat exchanger. In addition, the EP 1 347 885 B1 an arrangement for cooling or heating can be found as known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wärmepumpe der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders energieeffizienter Betrieb realisierbar ist.The object of the present invention is to further develop a heat pump of the type mentioned at the beginning in such a way that particularly energy-efficient operation can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine Wärmepumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a heat pump with the features of claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Wärmepumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders energieeffizienter und somit energieverbrauchsarmer Betrieb realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass dem ersten Wärmetauscher eine erste Umgehungsleitung zugeordnet ist. Die erste Umgehungsleitung wird auch als erster Bypass oder erste Bypassleitung bezeichnet und ist an einer ersten Verbindungsstelle und an einer zweiten Verbindungsstelle jeweils fluidisch mit dem Kältemittelkreislauf verbunden. Dabei ist die zweite Verbindungsstelle in Strömungsrichtung des den Kältemittelkreislauf durchströmenden Kältemittels stromab der ersten Verbindungsstelle angeordnet. Die erste Verbindungsstelle ist stromab des Verdichters und stromauf des ersten Wärmetauschers angeordnet, und die zweite Verbindungsstelle ist stromab des ersten Wärmetauschers und stromauf des zweiten Wärmetauschers angeordnet. Hierdurch ist der erste Wärmetauscher von zumindest einem Teil des Kältemittels zu umgehen. Mit anderen Worten kann zumindest ein Teil des den Kältemittelkreislauf durchströmenden Kältemittels an der ersten Verbindungsstelle aus dem Kältemittelkreislauf ausströmen und in die erste Umgehungsleitung einströmen und in der Folge die erste Umgehungsleitung durchströmen. Mittels der ersten Umgehungsleitung wird das die erste Umgehungsleitung durchströmende Kältemittel an dem ersten Wärmetauscher vorbeigeführt und zu der zweiten Verbindungsstelle geführt, sodass das die erste Umgehungsleitung durchströmende Kältemittel an der zweiten Verbindungsstelle aus der ersten Umgehungsleitung ausströmen und in den Kältemittelkreislauf wieder einströmen kann. Das die erste Umgehungsleitung durchströmende Kältemittel umgeht dabei den ersten Wärmetauscher und strömt somit nicht durch den ersten Wärmetauscher und wird somit nicht mittels des ersten Wärmetauschers gekühlt.In order to further develop a heat pump of the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that particularly energy-efficient and thus low-energy operation can be implemented, the invention provides that a first bypass line is assigned to the first heat exchanger. The first bypass line is also referred to as the first bypass or first bypass line and is fluidically connected to the refrigerant circuit at a first connection point and at a second connection point. The second connection point is arranged downstream of the first connection point in the direction of flow of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit. The first connection point is arranged downstream of the compressor and upstream of the first heat exchanger, and the second connection point is arranged downstream of the first heat exchanger and upstream of the second heat exchanger. As a result, the first heat exchanger can be bypassed by at least part of the refrigerant. In other words, at least some of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit can flow out of the refrigerant circuit at the first connection point and flow into the first bypass line and subsequently flow through the first bypass line. By means of the first bypass line, the refrigerant flowing through the first bypass line is guided past the first heat exchanger and guided to the second connection point, so that the refrigerant flowing through the first bypass line can flow out of the first bypass line at the second connection point and flow back into the refrigerant circuit. The refrigerant flowing through the first bypass line bypasses the first heat exchanger and thus does not flow through the first heat exchanger and is therefore not cooled by means of the first heat exchanger.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass dem wenigstens einen zweiten Wärmetauscher eine zweite Umgehungsleitung zugeordnet ist. Die zweite Umgehungsleitung ist an einer dritten Verbindungsstelle und an einer vierten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Kältemittelkreislauf verbunden. Die dritte Verbindungsstelle ist beispielsweise stromab der zweiten Verbindungsstelle angeordnet, wobei die vierte Verbindungsstelle stromab der dritten Verbindungsstelle angeordnet ist. Die dritte Verbindungsstelle ist in Strömungsrichtung des den Kältemittelkreislauf durchströmenden Kältemittels stromab des ersten Wärmetauschers und stromauf des zweiten Wärmetauschers angeordnet, und die vierte Verbindungsstelle ist stromab des zweiten Wärmetauschers und stromauf des Verdichters angeordnet. Über die zweite Umgehungsleitung, welche auch als zweiter Bypass oder zweite Bypassleitung bezeichnet wird, ist der zweite Wärmetauscher von zumindest einem Teil des Kältemittels zu umgehen. Mit anderen Worten kann zumindest ein Teil des den Kältemittelkreislauf durchströmenden Kältemittels an der dritten Verbindungsstelle aus dem Kältemittelkreislauf ausströmen und in die zweite Umgehungsleitung einströmen und in der Folge die zweite Umgehungsleitung durchströmen. Das die zweite Umgehungsleitung durchströmende Kältemittel wird mittels der zweiten Umgehungsleitung an dem zweiten Wärmetauscher vorbeigeführt und insbesondere zu der vierten Verbindungsstelle geführt. An der vierten Verbindungsstelle kann das die zweite Umgehungsleitung durchströmende Kältemittel aus der zweiten Umgehungsleitung ausströmen und wieder in den Kältemittelkreislauf einströmen. Das die zweite Umgehungsleitung durchströmende Kältemittel strömt dabei nicht durch den zweiten Wärmetauscher und wird somit nicht durch den zweiten Wärmetauscher gekühlt, sondern das die zweite Umgehungsleitung durchströmende Kältemittel umgeht den zweiten Wärmetauscher.Furthermore, it is provided according to the invention that a second bypass line is assigned to the at least one second heat exchanger. The second bypass line is fluidically connected to the refrigerant circuit at a third connection point and at a fourth connection point. The third connection point is arranged, for example, downstream of the second connection point, the fourth connection point being arranged downstream of the third connection point. The third connection point is arranged downstream of the first heat exchanger and upstream of the second heat exchanger in the flow direction of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit, and the fourth connection point is arranged downstream of the second heat exchanger and upstream of the compressor. The second heat exchanger can be bypassed by at least part of the refrigerant via the second bypass line, which is also referred to as the second bypass or second bypass line. In other words, at least some of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit can flow out of the refrigerant circuit at the third connection point and flow into the second bypass line and subsequently flow through the second bypass line. The refrigerant flowing through the second bypass line is guided past the second heat exchanger by means of the second bypass line and, in particular, is guided to the fourth connection point. At the fourth connection point, the refrigerant flowing through the second bypass line can flow out of the second bypass line and flow back into the refrigerant circuit. The refrigerant flowing through the second bypass line does not flow through the second heat exchanger and is therefore not cooled by the second heat exchanger, but the refrigerant flowing through the second bypass line bypasses the second heat exchanger.

Der erste Wärmetauscher und/oder der zweite Wärmetauscher ist beispielsweise ein auch als Kondensor bezeichneter Kondensator, mittels welchem das Kältemittel gekühlt und dadurch kondensiert wird. Ferner ist es denkbar, dass der erste Wärmetauscher und/oder der zweite Wärmetauscher ein Gaskühler ist, mittels welchem das insbesondere gasförmige Kältemittel gekühlt wird, insbesondere ohne dass es zu einer Kondensation des Kältemittels kommt. Das Kältemittel kann ein herkömmliches Kältemittel oder aber Kohlendioxid (CO₂) sein.The first heat exchanger and / or the second heat exchanger is, for example, also as Condenser A condenser by means of which the refrigerant is cooled and thereby condensed. Furthermore, it is conceivable that the first heat exchanger and / or the second heat exchanger is a gas cooler, by means of which the refrigerant, in particular the gaseous refrigerant, is cooled, in particular without condensation of the refrigerant occurring. The refrigerant can be a conventional refrigerant or carbon dioxide (CO ₂ ).

Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise mehrere Verbraucher mit einem jeweiligen Heizleistungsbedarf auf. Einer der Verbraucher ist beispielsweise eine Hochvolt-Batterie des beispielsweise als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Weitere Verbraucher können unterschiedliche Raumzonen des Innenraums des Kraftfahrzeugs sein. Der Heizleistungsbedarf der Verbraucher ist unterschiedlich und variabel. Die Verbraucher werden von den verschiedenen, in Reihe geschalteten und beispielsweise als Gaskühler oder Kondensatoren ausgebildeten Wärmetauschern, insbesondere mit Wärme, versorgt. Hierzu strömt beispielsweise ein Medium um den jeweiligen Wärmetauscher und/oder durch den jeweiligen Wärmetauscher hindurch, wobei über den jeweiligen Wärmetauscher ein Wärmeübergang von dem den jeweiligen Wärmetauscher durchströmenden Kältemittel an das Medium erfolgt oder erfolgen kann. Hierdurch wird das Kältemittel gekühlt, und das Medium wird erwärmt. Bei dem Medium handelt es sich beispielsweise um eine Flüssigkeit oder aber um Luft, welche beispielsweise dem Innenraum des Kraftfahrzeugs beziehungsweise der jeweiligen Raumzone zugeführt wird oder zugeführt werden kann. Hierdurch kann die jeweilige Raumzone mittels der erwärmten Luft erwärmt beziehungsweise beheizt werden. Außerdem kann beispielsweise die zuvor genannte Hochvolt-Batterie mittels des erwärmten Mediums erwärmt beziehungsweise beheizt oder warmgehalten werden.The invention is based in particular on the following findings: Motor vehicles usually have several consumers with a respective heating power requirement. One of the consumers is, for example, a high-voltage battery of the motor vehicle, for example designed as a hybrid or electric vehicle. Other consumers can be different spatial zones of the interior of the motor vehicle. The heating power requirement of the consumers is different and variable. The consumers are supplied, in particular with heat, by the various heat exchangers connected in series and designed, for example, as gas coolers or condensers. For this purpose, for example, a medium flows around the respective heat exchanger and / or through the respective heat exchanger, wherein a heat transfer from the refrigerant flowing through the respective heat exchanger to the medium takes place or can take place via the respective heat exchanger. This cools the refrigerant and heats the medium. The medium is, for example, a liquid or air, which is or can be supplied to the interior of the motor vehicle or the respective spatial zone, for example. As a result, the respective room zone can be warmed or heated by means of the heated air. In addition, for example, the aforementioned high-voltage battery can be heated or heated or kept warm by means of the heated medium.

Der auch als Kompressor oder Kältemittelkompressor bezeichnete Verdichter stellt beispielsweise Leistung bereit beziehungsweise verrichtet Arbeit, um das Kältemittel zu fördern und zu verdichten. Die von dem Verdichter erzeugte Leistung kann üblicherweise nur auf genau einen Verbraucher ideal geregelt oder gesteuert werden. Der jeweils andere Verbraucher beziehungsweise der jeweils zugehörige, andere Wärmetauscher oder die anderen Verbraucher oder die jeweils anderen Wärmetauscher können nur die als Abfallprodukt verbleibende Energie umsetzen und beispielsweise für Heizzwecke nutzen. Dadurch kommt es üblicherweise zwangsläufig zu einer Über- oder Unterversorgung der betroffenen Verbraucher. Ist der Energieeintrag in einen Verbraucher jedoch zu hoch, sodass er nicht mehr durch zum Beispiel Erhöhung eines Frischluftanteils, insbesondere bei Heißgas-Luft-Wärmetauschern, ausgeglichen werden kann, oder Grenzwerte erreicht werden, muss die Wärmepumpe ganz abgeschaltet werden. Damit entfällt auch die Heizleistung für die anderen Verbraucher. Dann muss energieaufwendig zum Beispiel elektrisch geheizt werden.The compressor, also known as a compressor or refrigerant compressor, provides power or performs work, for example, in order to convey and compress the refrigerant. The power generated by the compressor can usually only be ideally regulated or controlled for exactly one consumer. The respective other consumer or the respective associated, other heat exchanger or the other consumers or the respective other heat exchangers can only convert the energy remaining as a waste product and use it for heating purposes, for example. This usually inevitably leads to an oversupply or undersupply of the consumers concerned. However, if the energy input into a consumer is too high, so that it can no longer be compensated for by, for example, increasing a fresh air proportion, especially with hot gas-air heat exchangers, or limit values are reached, the heat pump must be switched off completely. This also means that there is no heating output for the other consumers. Then, for example, electrical heating has to be carried out in an energy-intensive manner.

Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun durch die Erfindung vermieden werden. Wird beispielsweise der jeweilige Wärmetauscher von dem Kältemittel umgangen, so wird sozusagen der jeweilige Wärmetauscher abgeschaltet beziehungsweise ein jeweiliger Verbraucher, welcher mittels des jeweiligen Wärmetauschers mit dem erwärmten Medium versorgt werden kann, wird nicht mehr mit dem Medium versorgt beziehungsweise das Medium, welches dem Verbraucher zugeführt wird, wird nicht mehr mittels des Wärmetauschers erwärmt. Durch Umschalten auf den jeweiligen Bypass beziehungsweise durch Freigeben des jeweiligen Bypasses wird der jeweilige Wärmetauscher nicht mehr von dem Kältemittel durchströmt, welches beispielsweise in gasförmigem Zustand und somit beispielsweise als Heißgas den jeweiligen Wärmetauscher beziehungsweise den jeweiligen Bypass durchströmt. Somit kann durch Freigeben des jeweiligen Bypasses eine unerwünschte Wärmeerzeugung, das heißt eine unerwünschte Erwärmung des Mediums über den jeweiligen Wärmetauscher vermieden werden, sodass eine übermäßige Versorgung des Verbrauchers mit dem erwärmten Medium vermieden werden kann.The above-mentioned problems and disadvantages can now be avoided by the invention. If, for example, the respective heat exchanger is bypassed by the refrigerant, the respective heat exchanger is switched off, so to speak, or a respective consumer that can be supplied with the heated medium by means of the respective heat exchanger is no longer supplied with the medium or the medium that is supplied to the consumer is no longer heated by means of the heat exchanger. By switching to the respective bypass or by releasing the respective bypass, the respective heat exchanger is no longer flowed through by the refrigerant, which flows through the respective heat exchanger or the respective bypass, for example in a gaseous state and thus for example as hot gas. Thus, by releasing the respective bypass, undesired heat generation, that is, undesired heating of the medium via the respective heat exchanger, can be avoided, so that excessive supply of the consumer with the heated medium can be avoided.

Beispielsweise ist eine Ventileinrichtung vorgesehen, mittels welcher eine jeweilige, den jeweiligen Bypass durchströmende Menge des Kältemittels einstellbar ist. Beispielsweise kann je Wärmetauscher ein Drei-/Zwei-Wegeventil oder beispielsweise zwei Zweiwegeventile vorgesehen sein, mittels welchem beziehungsweise welchen die den jeweiligen Bypass durchströmende Menge und/oder eine jeweilige, den jeweiligen Wärmetauscher durchströmende Menge des Kältemittels eingestellt werden kann. Die jeweiligen Ventile können vor oder nach dem jeweiligen Wärmetauscher angeordnet sein.For example, a valve device is provided by means of which a respective amount of refrigerant flowing through the respective bypass can be set. For example, a three / two-way valve or, for example, two two-way valves can be provided for each heat exchanger, by means of which the amount of refrigerant flowing through the respective bypass and / or a respective amount of the refrigerant flowing through the respective heat exchanger can be set. The respective valves can be arranged before or after the respective heat exchanger.

Bei Heißgas-Wasser-Wärmetauschern kann eine Zwangs-Wasserdurchströmung zur Realisierung eines Zerstörungsschutzes des Wärmetauschers durch Überhitzung beziehungsweise kochendes Wasser entfallen.In the case of hot gas-water heat exchangers, there is no need for a forced flow of water to protect the heat exchanger from being destroyed by overheating or boiling water.

Durch die Erfindung können insbesondere die folgenden Vorteile realisiert werden:

- Vermeidung von ungewollter Energieerzeugung in den einzelnen Wärmetauschern
- Vermeidung von zwangsweiser Abgabe ungenutzter Energie an die Umwelt
- Energieverbrauchsreduzierung
- Reichweitenvergrößerung bei Elektrofahrzeugen
- Reduzierung des Komplexheizgrades, da keine entsprechende Luftklappenregelung oder Wasserkreisanbindung und -regelung notwendig sind um einer unpassenden Wärmeerzeugung an den einzelnen Wärmetauschern entgegenzuwirken
- möglicher Entfall von entsprechenden Regelungsbausteinen
- möglicher Entfall von Bauteilen (zum Beispiel Wasserrohre, Wasserpumpen, Luftklappen).

In particular, the following advantages can be realized by the invention:

- Avoidance of unwanted energy generation in the individual heat exchangers
- Avoidance of the forced release of unused energy into the environment
- Reduction of energy consumption
- Range extension for electric vehicles
- Reduction of the complex heating level, since no corresponding air flap control or water circuit connection and control are necessary to counteract unsuitable heat generation at the individual heat exchangers
- possible omission of corresponding control modules
- possible omission of components (e.g. water pipes, water pumps, air flaps).

Zumindest einer der Wärmetauscher, insbesondere der erste Wärmetauscher, ist beispielsweise als ein Kältemittel-Flüssigkeits-Wärmetauscher, welche beispielsweise von dem Kältemittel, insbesondere im gasförmigen Zustand und dabei beispielsweise Heißgas, sowie von einer Kühlflüssigkeit durchströmbar ist. Die Kühlflüssigkeit umfasst beispielsweise zumindest oder ausschließlich Wasser und wird daher auch als Wasser oder Kühlwasser bezeichnet. Da beispielsweise das Kältemittel als Heißgas durch den ersten Wärmetauscher und/oder durch den zweiten Wärmetauscher hindurchströmt, ist der erste Wärmetauscher beispielsweise ein Heißgas-Wasser-Wärmetauscher, über welchen Wärme von dem Heißgas an das Wasser übergehen kann.At least one of the heat exchangers, in particular the first heat exchanger, is, for example, a refrigerant-liquid heat exchanger through which the refrigerant, in particular in the gaseous state, for example hot gas, and a cooling liquid can flow. The cooling liquid comprises, for example, at least or exclusively water and is therefore also referred to as water or cooling water. Since, for example, the refrigerant flows through the first heat exchanger and / or through the second heat exchanger as hot gas, the first heat exchanger is, for example, a hot gas / water heat exchanger, via which heat can be transferred from the hot gas to the water.

Dabei kann es sich bei dem zuvor genannten Medium beispielsweise um die Kühlflüssigkeit handeln, welche durch einen Kühlkreislauf hindurchströmen kann. Der Kühlkreislauf wird auch als Kühlwasserkreislauf bezeichnet. Wird beispielsweise der erste Bypass freigegeben, insbesondere derart, dass kein Kältemittel mehr durch den ersten Wärmetauscher strömt, so kann beispielsweise eine übermäßige Erwärmung des Mediums, das heißt der Kühlflüssigkeit, über den ersten Wärmetauscher vermieden werden. Mit anderen Worten kann ein übermäßiger Wärmeeintrag in das Medium vermieden werden. In der Folge kann eine besonders hohe Effizienz des Kältemittelkreislaufs realisiert werden, da keine Wärme ungewollt abgegeben wird. Dies ist vorteilhaft, da dadurch eine übermäßige Erhitzung des Wassers und in der Folge ein Kochen des Wassers und somit unzulässig hohe Drücke und Beschädigungen oder Zerstörungen des ersten Wärmetauschers vermieden werden können.The aforementioned medium can, for example, be the cooling liquid, which can flow through a cooling circuit. The cooling circuit is also referred to as the cooling water circuit. If, for example, the first bypass is released, in particular in such a way that no more refrigerant flows through the first heat exchanger, then, for example, excessive heating of the medium, that is to say the cooling liquid, via the first heat exchanger can be avoided. In other words, excessive heat input into the medium can be avoided. As a result, a particularly high efficiency of the refrigerant circuit can be achieved since no heat is released inadvertently. This is advantageous because it can avoid excessive heating of the water and consequently boiling of the water and thus impermissibly high pressures and damage or destruction of the first heat exchanger.

Zumindest einer der Wärmetauscher, insbesondere der zweite Wärmetauscher, ist beispielsweise ein Kältemittel-Gas-Wärmetauscher, insbesondere ein Kältemittel-Luft-Wärmetauscher, welcher von dem Kältemittel durchströmbar und von einem Gas umströmbar und/oder durchströmbar ist. Über den zweiten Wärmetauscher kann dann ein Wärmeübergang von dem Kältemittel an das Gas erfolgen. Da beispielsweise das Kältemittel als Heißgas durch den zweiten Wärmetauscher hindurchströmt, und da beispielsweise das Gas Luft ist, ist der zweite Wärmetauscher beispielsweise ein Heißgas-Luft-Wärmetauscher. Die Luft kann beispielsweise wenigstens einem Bereich des Innenraums des Kraftfahrzeugs zugeführt werden.At least one of the heat exchangers, in particular the second heat exchanger, is, for example, a refrigerant-gas heat exchanger, in particular a refrigerant-air heat exchanger, through which the refrigerant can flow and a gas can flow around and / or through. A heat transfer from the refrigerant to the gas can then take place via the second heat exchanger. Since, for example, the refrigerant flows through the second heat exchanger as hot gas, and since the gas is air, for example, the second heat exchanger is, for example, a hot gas-air heat exchanger. The air can, for example, be supplied to at least one area of the interior of the motor vehicle.

Die Erfindung ist auch besonders vorteilhaft, um ein Enteisen der Wärmepumpe durchzuführen beziehungsweise um einer Vereisung der Wärmepumpe entgegenzuwirken. Ein Vorgang, mittels welchem die Wärmepumpe enteist wird und/oder einer Vereisung der Wärmepumpe entgegengewirkt wird, wird auch als Enteisen oder Deicing bezeichnet. Im Rahmen einer Vereisung der Wärmepumpe kann es insbesondere zu einer Vereisung des Verdampfers kommen. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass es an dem Verdampfer zu einer Bildung von Eis kommt. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass dadurch, dass in dem Verdampfer das Kältemittel verdampft wird, ein Wärmeübergang von Luft, die den Verdampfer umströmt, über den Verdampfer an das Kältemittel erfolgt. Hierdurch werden die Luft und insbesondere der Verdampfer sehr stark gekühlt, wodurch sich an dem Verdampfer Eis bilden kann. Alternativ oder zusätzlich kann es zu einer Eisbildung an wenigstens einem der Wärmetauscher, insbesondere an dem Kältemittel-Gas-Wärmetauscher, kommen. Somit eignet sich die Erfindung beispielsweise auch besonders vorteilhaft, um zumindest einen der Wärmetauscher oder beide Wärmetauscher zu enteisen beziehungsweise einer Vereisung des jeweiligen Wärmetauschers entgegenzuwirken. Mittels der Erfindung kann der jeweilige Wärmetauscher insbesondere dann besonders vorteilhaft enteist werden, wenn der Wärmetauscher als ein sogenannter Außenwärmetauscher ausgebildet ist. Der Außenwärmetauscher ist beispielsweise, insbesondere bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs, von Luft, insbesondere Umgebungsluft, umströmbar. Um beispielsweise einen insbesondere als Kältemittel-Gas-Wärmetauscher, insbesondere als Kältemittel-Luft-Wärmetauscher, und/oder als Außenwärmetauscher ausgebildeten Wärmetauscher besonders effizient enteisen zu können, werden beispielsweise weitere, als Kältemittel-Wasser-Wärmetauscher ausgeführte Wärmetauscher zum Kühlen des Kältemittels über die jeweilige Umgehungsleitung umgangen, das heißt gebypasst. Mit anderen Worten, um beispielsweise einen der Wärmetauscher enteisen zu können, wird vorzugsweise der jeweils andere Wärmetauscher über die dem anderen Wärmetauscher zugeordnete Umgehungsleitung von dem Kältemittel umgangen. Dadurch unterbleibt eine durch den anderen Wärmetauscher bewirkte Kühlung des Kältemittels, sodass das den einen, zu enteisenden Wärmetauscher durchströmende Kältemittel eine besonders hohe Temperatur aufweist, wenn das Kältemittel den einen, zu enteisenden Wärmetauscher durchströmt. In der Folge kann der eine Wärmetauscher besonders vorteilhaft enteist werden.The invention is also particularly advantageous in order to defrost the heat pump or to counteract icing of the heat pump. A process by which the heat pump is de-iced and / or an icing of the heat pump is counteracted is also referred to as de-icing or deicing. When the heat pump is iced up, the evaporator can in particular freeze up. This is to be understood in particular as the formation of ice on the evaporator. This takes place, for example, in that, because the refrigerant is evaporated in the evaporator, heat is transferred from air, which flows around the evaporator, via the evaporator to the refrigerant. As a result, the air and in particular the evaporator are cooled very strongly, as a result of which ice can form on the evaporator. Alternatively or additionally, ice can form on at least one of the heat exchangers, in particular on the refrigerant-gas heat exchanger. The invention is therefore also particularly advantageously suitable, for example, for deicing at least one of the heat exchangers or both heat exchangers or for counteracting icing of the respective heat exchanger. By means of the invention, the respective heat exchanger can be defrosted particularly advantageously when the heat exchanger is designed as a so-called external heat exchanger. For example, air, in particular ambient air, can flow around the external heat exchanger, in particular when the motor vehicle is in motion. For example, in order to be able to particularly efficiently defrost a heat exchanger designed in particular as a refrigerant-gas heat exchanger, in particular as a refrigerant-air heat exchanger, and / or as an external heat exchanger, further heat exchangers designed as refrigerant-water heat exchangers are used for cooling the refrigerant via the respective bypass line bypassed, i.e. bypassed. In other words, in order to be able to defrost one of the heat exchangers, for example, the respective other heat exchanger is preferably bypassed by the refrigerant via the bypass line assigned to the other heat exchanger. As a result, there is no cooling of the refrigerant brought about by the other heat exchanger, so that the refrigerant flowing through the one heat exchanger to be de-iced has a particularly high temperature when the refrigerant flows through the one heat exchanger to be de-iced. In the As a result, the one heat exchanger can be defrosted in a particularly advantageous manner.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the single figure can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or on their own, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpe für ein Kraftfahrzeug.The single figure of the drawing shows a schematic representation of a heat pump according to the invention for a motor vehicle.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung eine Wärmepumpe 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Wärmepumpe 10 aufweist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, können mittels der Wärmepumpe 10 jeweilige Verbraucher des Kraftfahrzeugs beheizt, erwärmt beziehungsweise warmgehalten werden. Einer der Verbraucher ist beispielsweise der Innenraum des Kraftfahrzeugs oder wenigstens ein Teilbereich des Innenraums. Ein weiterer der Verbraucher ist beispielsweise eine Hochvolt-Batterie, mittels welcher beispielsweise wenigstens eine elektrische Maschine zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt werden kann.The single figure shows a schematic representation of a heat pump 10 for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle. This means that the motor vehicle in its fully manufactured state has the heat pump 10 having. As will be explained in more detail below, the heat pump 10 respective consumers of the motor vehicle are heated, warmed or kept warm. One of the consumers is, for example, the interior of the motor vehicle or at least a partial area of the interior. Another of the consumers is, for example, a high-voltage battery, by means of which, for example, at least one electrical machine for, in particular purely electrical, driving of the motor vehicle can be supplied with electrical energy.

Die Wärmepumpe 10 weist einen Kältemittelkreislauf 12 auf, welcher auch als Kältekreislauf bezeichnet wird und von einem Kältemittel wie beispielsweise Kohlendioxid oder einem konventionellen Kältemittel durchströmbar ist. Dabei weist die Wärmepumpe 10 einen auch als Kompressor oder Kältemittelkompressor bezeichneten Verdichter 14 auf, mittels welchem das Kältemittel durch den Kältemittelkreislauf 12 hindurchgefördert werden kann. Außerdem kann das Kältemittel mittels des Verdichters 14 verdichtet werden. Die Wärmepumpe 10 weist außerdem einen Verdampfer 16 auf, mittels welchem das Kältemittel verdampft wird. Der Verdampfer 16 ist in dem Kältemittelkreislauf 12 angeordnet und somit von dem Kältemittel durchströmbar, wobei auch der Verdichter 14 von dem Kältemittel durchströmbar ist. In Strömungsrichtung des den Kältemittelkreislauf 12 durchströmenden Kältemittels ist der Verdampfer 16 stromauf des Verdichters 14 angeordnet. Der Verdampfer 16 ist beispielsweise von Luft umströmbar. Wird das Kältemittel in dem Verdampfer 16 verdampft, so kann ein Wärmeübergang von der den Verdampfer 16 umströmenden Luft über den Verdampfer 16 an das Kältemittel in dem Verdampfer 16 erfolgen, wodurch die Luft gekühlt und das Kältemittel erwärmt wird. Dadurch, dass stromab des Verdampfers 16 das Kältemittel mittels des Verdichters 14 verdichtet wird, wird das mittels des Verdampfers 16 erwärmte Kältemittel mittels des Verdichters 14 weiter erwärmt.The heat pump 10 has a refrigerant circuit 12th on, which is also referred to as a refrigeration cycle and through which a refrigerant such as carbon dioxide or a conventional refrigerant can flow. The heat pump 10 a compressor also known as a compressor or refrigerant compressor 14th on, by means of which the refrigerant through the refrigerant circuit 12th can be conveyed through. In addition, the refrigerant can by means of the compressor 14th be condensed. The heat pump 10 also has an evaporator 16 by means of which the refrigerant is evaporated. The vaporizer 16 is in the refrigerant circuit 12th arranged and thus through which the refrigerant can flow, with the compressor 14th can be flowed through by the refrigerant. In the direction of flow of the refrigerant circuit 12th the refrigerant flowing through is the evaporator 16 upstream of the compressor 14th arranged. The vaporizer 16 air can flow around it, for example. Will the refrigerant in the evaporator 16 evaporates, so can a heat transfer from the the evaporator 16 circulating air over the evaporator 16 to the refrigerant in the evaporator 16 occur, whereby the air is cooled and the refrigerant is heated. By being downstream of the evaporator 16 the refrigerant by means of the compressor 14th is compressed, this is done by means of the evaporator 16 heated refrigerant by means of the compressor 14th further heated.

Die Wärmepumpe 10 weist außerdem einen ersten Wärmetauscher 18 auf, welcher in dem Kältemittelkreislauf 12 angeordnet und demzufolge von dem Kältemittel durchströmbar ist. In Strömungsrichtung des den Kältemittelkreislauf 12 durchströmenden Kältemittels ist der erste Wärmetauscher 18 stromab des Verdichters 14 und stromauf des Verdampfers 16 angeordnet. Mittels des Wärmetauschers 18 wird das Kältemittel gekühlt. Somit ist der Wärmetauscher 18 beispielsweise ein Gaskühler oder aber ein Kondensator. Die Wärmepumpe 10 umfasst darüber hinaus einen zweiten Wärmetauscher 20, welcher in dem Kältemittelkreislauf 12 angeordnet und demzufolge von dem Kältemittel durchströmbar ist. Dabei ist der Wärmetauscher 20 stromab des stromab des Verdichters 14 angeordneten Wärmetauschers 18 angeordnet, wobei die Wärmetauscher 18 und 20 stromauf des Verdichters 14 und insbesondere stromauf des Verdampfers 16 angeordnet sind. Auch mittels des Wärmetauschers 20 wird das Kältemittel gekühlt, sodass auch der Wärmetauscher 20 ein Gaskühler oder ein Kondensator sein kann.The heat pump 10 also has a first heat exchanger 18th on which in the refrigerant circuit 12th arranged and consequently can be flowed through by the refrigerant. In the direction of flow of the refrigerant circuit 12th refrigerant flowing through is the first heat exchanger 18th downstream of the compressor 14th and upstream of the evaporator 16 arranged. By means of the heat exchanger 18th the refrigerant is cooled. Thus is the heat exchanger 18th for example a gas cooler or a condenser. The heat pump 10 also includes a second heat exchanger 20th , which in the refrigerant circuit 12th arranged and consequently can be flowed through by the refrigerant. Here is the heat exchanger 20th downstream of the downstream of the compressor 14th arranged heat exchanger 18th arranged, the heat exchanger 18th and 20th upstream of the compressor 14th and in particular upstream of the evaporator 16 are arranged. Also by means of the heat exchanger 20th the refrigerant is cooled, so does the heat exchanger 20th can be a gas cooler or a condenser.

Die Wärmepumpe 10 weist außerdem ein beispielsweise als Expansionsventil ausgebildetes Expansionsorgan 22 auf, welches in dem Kältemittelkreislauf 12 angeordnet und demzufolge von dem Kältemittel durchströmbar ist. Aus der Fig. ist erkennbar, dass das Expansionsorgan 22 stromab des Wärmetauschers 20 und stromauf des Verdampfers 16 angeordnet ist. Mittels des Expansionsorgans 22 kann das Kältemittel entspannt, das heißt expandiert, werden, sodass das Kältemittel schließlich in dem Verdampfer 16 verdampft wird.The heat pump 10 also has an expansion element designed, for example, as an expansion valve 22nd on, which is in the refrigerant circuit 12th arranged and consequently can be flowed through by the refrigerant. It can be seen from the figure that the expansion element 22nd downstream of the heat exchanger 20th and upstream of the evaporator 16 is arranged. By means of the expansion organ 22nd the refrigerant can be relaxed, that is to say expanded, so that the refrigerant finally enters the evaporator 16 is evaporated.

Um nun einen besonders energieeffizienten Betrieb der Wärmepumpe 10 realisieren zu können, ist dem Wärmetauscher 18 eine erste Umgehungsleitung 24 zugeordnet. Die erste Umgehungsleitung 24 ist an einer ersten Verbindungsstelle V1 und an einer zweiten Verbindungsstelle V2 fluidisch mit dem Kältemittelkreislauf 12 verbunden. Die Verbindungsstelle V1 ist dabei stromab des Verdichters 14 und stromauf des Wärmetauschers 18 angeordnet, und die Verbindungsstelle V2 ist stromab des Wärmetauschers 18 und stromauf des Wärmetauschers 20 angeordnet. Dadurch kann mittels der Umgehungsleitung 24 zumindest ein Teil des den Kältemittelkreislauf 12 durchströmenden Kältemittels an der Verbindungsstelle V1 aus dem Kältemittelkreislauf 12 abgezweigt und in die Umgehungsleitung 24 eingeleitet werden. Das an der Verbindungsstelle V1 abgezweigte und in die Umgehungsleitung 24 eingeleitete Kältemittel wird mittels der Umgehungsleitung 24 von der Verbindungsstelle V1 zu der Verbindungsstelle V2 geführt und kann in der Verbindungsstelle V2 aus der Umgehungsleitung 24 ausströmen und in den Kältemittelkreislauf 12 wieder einströmen. Dabei umgeht das die Umgehungsleitung 24 durchströmende Kältemittel den Wärmetauscher 18, sodass das die Umgehungsleitung 24 durchströmende Kältemittel nicht durch den Wärmetauscher 18 hindurchströmt und somit nicht mittels des Wärmetauschers 18 gekühlt wird.In order to now ensure particularly energy-efficient operation of the heat pump 10 to be able to realize is the heat exchanger 18th a first bypass line 24 assigned. The first bypass line 24 is at a first junction V1 and at a second connection point V2 fluidically with the refrigerant circuit 12th connected. The junction V1 is downstream of the compressor 14th and upstream of the heat exchanger 18th arranged, and the connection point V2 is downstream of the heat exchanger 18th and upstream of the heat exchanger 20th arranged. This allows by means of the bypass line 24 at least part of the refrigerant circuit 12th flowing through refrigerant at the connection point V1 from the refrigerant circuit 12th branched off and into the bypass line 24 be initiated. That at the junction V1 branched off and into the bypass line 24 Introduced refrigerant is by means of the bypass line 24 from the junction V1 to the junction V2 out and can be in the junction V2 from the bypass line 24 flow out and into the refrigerant circuit 12th flow in again. This bypasses the bypass line 24 refrigerant flowing through the heat exchanger 18th so that the bypass line 24 The refrigerant flowing through cannot pass through the heat exchanger 18th flows through it and thus not by means of the heat exchanger 18th is cooled.

Dem Wärmetauscher 20 ist eine zweite Umgehungsleitung 26 zugeordnet, welche an einer dritten Verbindungsstelle V4 und an einer vierten Verbindungsstelle V4 fluidisch mit dem Kältemittelkreislauf 12 verbunden ist. Die dritte Verbindungsstelle V3 ist stromab des Wärmetauschers 18, insbesondere stromab der Verbindungsstelle V2, und stromauf des Wärmetauschers 20 angeordnet. Die Verbindungsstelle V4 ist stromab des Wärmetauschers 20 und stromauf des Verdichters 14, insbesondere stromauf des Verdampfers 16 und ganz insbesondere stromauf des Expansionsorgans 22, angeordnet. Dadurch kann mittels der Umgehungsleitung 26 an der Verbindungsstelle V3 zumindest ein Teil des den Kältemittelkreislauf 12 durchströmenden Kältemittels aus dem Kältemittelkreislauf 12 abgezweigt und in die Umgehungsleitung 26 eingeleitet werden.The heat exchanger 20th is a second bypass line 26th assigned, which at a third connection point V4 and at a fourth junction V4 fluidically with the refrigerant circuit 12th connected is. The third junction V3 is downstream of the heat exchanger 18th , especially downstream of the junction V2 , and upstream of the heat exchanger 20th arranged. The junction V4 is downstream of the heat exchanger 20th and upstream of the compressor 14th , especially upstream of the evaporator 16 and especially upstream of the expansion organ 22nd , arranged. This allows by means of the bypass line 26th at the junction V3 at least part of the refrigerant circuit 12th flowing through refrigerant from the refrigerant circuit 12th branched off and into the bypass line 26th be initiated.

Das an der Verbindungsstelle V3 aus dem Kältemittelkreislauf 12 abgezweigte und in die Umgehungsleitung 26 eingeleitete Kältemittel strömt durch die Umgehungsleitung 26 und wird mittels der Umgehungsleitung 26 zu der Verbindungsstelle V4 geführt, an welcher das die Umgehungsleitung 26 durchströmende Kältemittel aus der Umgehungsleitung 26 ausströmen und wieder in den Kältemittelkreislauf 12 einströmen kann. Das die Umgehungsleitung 26 durchströmende Kältemittel umgeht den Wärmetauscher 20 und strömt somit nicht durch den Wärmetauscher 20 hindurch, sodass das die Umgehungsleitung 26 durchströmende Kältemittel nicht mittels des Wärmetauschers 20 gekühlt wird.That at the junction V3 from the refrigerant circuit 12th branched off and into the bypass line 26th Introduced refrigerant flows through the bypass line 26th and is by means of the bypass line 26th to the junction V4 led to which the bypass line 26th refrigerant flowing through from the bypass line 26th out and back into the refrigerant circuit 12th can flow in. That the bypass line 26th refrigerant flowing through bypasses the heat exchanger 20th and thus does not flow through the heat exchanger 20th through, so that the bypass line 26th refrigerant flowing through not by means of the heat exchanger 20th is cooled.

Der Wärmetauscher 18 ist als Kältemittel-Flüssigkeits-Wärmetauscher ausgebildet und dabei von dem Kältemittel, insbesondere als Heißgas, und von einer Kühlflüssigkeit, insbesondere in flüssigem Zustand, durchströmbar. Die Kühlflüssigkeit strömt dabei durch einen Kühlkreislauf 28. Über den Wärmetauscher 18 kann somit ein Wärmeübergang von dem als Heißgas den Wärmetauscher 18 durchströmenden Kältemittel an die Kühlflüssigkeit erfolgen, wodurch das Kältemittel gekühlt und die Kühlflüssigkeit erwärmt wird. Zumindest einer der Verbraucher, insbesondere die Hochvolt-Batterie, kann dann mit der erwärmten Kühlflüssigkeit versorgt und mittels der erwärmten Kühlflüssigkeit erwärmt beziehungsweise warmgehalten werden. Strömt das Kältemittel jedoch durch die Umgehungsleitung 24 und nicht oder nur sehr geringfügig durch den Wärmetauscher 18, so kann eine übermäßige, unerwünschte Erwärmung der Kühlflüssigkeit vermieden werden, sodass auch eine übermäßige, unerwünschte Erwärmung des entsprechenden Verbrauchers, insbesondere der Hochvolt-Batterie, vermieden werden kann.The heat exchanger 18th is designed as a refrigerant-liquid heat exchanger and can be flown through by the refrigerant, in particular as hot gas, and by a cooling liquid, in particular in the liquid state. The coolant flows through a cooling circuit 28 . Via the heat exchanger 18th can thus be a heat transfer from the heat exchanger as hot gas 18th flowing through refrigerant to the cooling liquid, whereby the refrigerant is cooled and the cooling liquid is heated. At least one of the consumers, in particular the high-voltage battery, can then be supplied with the heated cooling liquid and heated or kept warm by means of the heated cooling liquid. However, the refrigerant flows through the bypass line 24 and not or only very slightly through the heat exchanger 18th , in this way excessive, undesired heating of the cooling liquid can be avoided, so that excessive, undesired heating of the corresponding consumer, in particular the high-voltage battery, can also be avoided.

Der Wärmetauscher 20 ist beispielsweise ein Kältemittel-Gas-Wärmetauscher, welcher von dem Kältemittel durchströmbar und von einem Gas umströmbar und/oder durchströmbar ist. Über den Wärmetauscher 20 kann ein Wärmeübergang von dem Kältemittel an das beispielsweise als Luft ausgebildete Gas erfolgen, wodurch das Kältemittel gekühlt und das Gas, insbesondere die Luft, erwärmt wird. Zumindest einer der Verbraucher kann mit dem erwärmten Gas versorgt und dadurch erwärmt beziehungsweise warmgehalten werden. Insbesondere kann der Innenraum beziehungsweise zumindest der Teilbereich des Innenraums mit dem erwärmten Gas, insbesondere der erwärmten Luft, versorgt und dadurch erwärmt beziehungsweise warmgehalten werden. Strömt das Kältemittel jedoch durch die Umgehungsleitung 26 und nicht oder nur sehr geringfügig durch den Wärmetauscher 20, so kann eine übermäßige, unerwünschte Erwärmung des Gases vermieden werden. In der Folge kann eine unerwünschte, übermäßige Erwärmung des Verbrauchers, insbesondere des Innenraums, der mittels des Wärmetauschers 20 mit dem erwärmten Gas versorgbar ist, vermieden werden. Dadurch können die Verbraucher bedarfsgerecht erwärmt beziehungsweise warmgehalten werden, und es kann eine besonders vorteilhafte Einstellung, insbesondere Steuerung oder Regelung, einer Heizleistung der Wärmepumpe 10 realisiert werden. Mit anderen Worten kann eine von der Wärmepumpe 10 bereitstellbare Heizleistung zum Erwärmen der Verbraucher besonders bedarfsgerecht und vorteilhaft eingestellt werden.The heat exchanger 20th is, for example, a refrigerant-gas heat exchanger through which the refrigerant can flow and a gas can flow around and / or flow through. Via the heat exchanger 20th For example, heat can be transferred from the refrigerant to the gas, which is embodied as air, for example, as a result of which the refrigerant is cooled and the gas, in particular the air, is heated. At least one of the consumers can be supplied with the heated gas and thereby heated or kept warm. In particular, the interior or at least the partial area of the interior can be supplied with the heated gas, in particular the heated air, and thereby heated or kept warm. However, the refrigerant flows through the bypass line 26th and not or only very slightly through the heat exchanger 20th , in this way excessive, undesired heating of the gas can be avoided. As a result, undesired, excessive heating of the consumer, in particular of the interior, which is caused by the heat exchanger 20th can be supplied with the heated gas, should be avoided. As a result, the consumers can be heated or kept warm as required, and a particularly advantageous setting, in particular open-loop or closed-loop control, of a heating output of the heat pump can be made 10 will be realized. In other words, one of the heat pumps 10 heat output that can be provided for heating the consumer can be set in a particularly needs-based and advantageous manner.

Unterbleibt beispielsweise eine übermäßige, durch den Wärmetauscher 18 bewirkte Kühlung des Kältemittels, insbesondere dadurch, dass das Kältemittel zumindest teilweise durch die Umgehungsleitung 24 und nicht durch den Wärmetauscher 18 hindurchströmt, und ist dabei beispielsweise die Wärmepumpe 10 derart eingestellt, dass das Kältemittel zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Wärmetauscher 20 hindurchströmt, so kann das Kältemittel mit einer besonders hohen Temperatur durch den Wärmetauscher 20 hindurchströmen. Somit kann beispielsweise einer Vereisung des Wärmetauschers 20 entgegengewirkt werden beziehungsweise der Wärmetauscher 20 kann enteist werden.For example, there is no excessive flow through the heat exchanger 18th effected cooling of the refrigerant, in particular by the fact that the refrigerant at least partially through the bypass line 24 and not through the heat exchanger 18th flows through it, and is for example the heat pump 10 Set in such a way that the refrigerant at least partially, in particular at least predominantly or completely, through the heat exchanger 20th flows through it, the refrigerant can pass through the heat exchanger at a particularly high temperature 20th flow through. This can, for example, result in the heat exchanger icing up 20th be counteracted or the heat exchanger 20th can be de-iced.

Die Wärmepumpe 10 weist eine Ventileinrichtung 30 auf, mittels welcher beispielsweise eine jeweilige, die jeweilige Umgehungsleitung 24 beziehungsweise 26 durchströmende Menge des Kältemittels und/oder eine jeweilige, den jeweiligen Wärmetauscher 18 beziehungsweise 20 durchströmende Menge des Kältemittels eingestellt, insbesondere geregelt oder gesteuert, werden kann. Hierzu umfasst die Ventileinrichtung 30 bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ein dem Wärmetauscher 18 zugeordnetes Drei-/Zwei-Wegeventil 32, mittels eine die Umgehungsleitung 24 durchströmende Menge des Kältemittels und eine den Wärmetauscher 18 durchströmende Menge des Kältemittels eingestellt werden können. Außerdem umfasst die Ventileinrichtung 30 dem Wärmetauscher 20 zugeordnete Ventile 34 und 36, welche vorliegend als Zwei-/ZweiWegeventile ausgebildet sind. Mittels des Ventils 34 kann beispielsweise eine die Umgehungsleitung 26 durchströmende Menge des Kältemittels eingestellt werden, und mittels des Ventils 36 kann eine den Wärmetauscher 20 durchströmende Menge des Kältemittels eingestellt werden.The heat pump 10 has a valve device 30th on, by means of which, for example, a respective, the respective bypass line 24 respectively 26th Amount of refrigerant flowing through and / or a respective, the respective heat exchanger 18th respectively 20th The amount of refrigerant flowing through can be set, in particular regulated or controlled. For this purpose, the valve device comprises 30th In the embodiment shown in the figure, a heat exchanger 18th assigned three / two-way valve 32 , by means of a bypass line 24 the amount of refrigerant flowing through and one through the heat exchanger 18th the amount of refrigerant flowing through can be adjusted. The valve device also includes 30th the heat exchanger 20th assigned valves 34 and 36 , which in the present case are designed as two-way / two-way valves. By means of the valve 34 can for example be a bypass line 26th The amount of refrigerant flowing through can be set, and by means of the valve 36 can one the heat exchanger 20th the amount of refrigerant flowing through can be set.

Abweichend von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel können neben dem ersten Wärmetauscher 18 und dem zweiten Wärmetauscher 20 auch noch weitere Wärmetauscher im Kältemittelkreislauf 12 vorgesehen werden, die dann als zusätzliche Kondensatoren oder Gaskühler ausgeführt werden.Notwithstanding the embodiment described above, in addition to the first heat exchanger 18th and the second heat exchanger 20th also other heat exchangers in the refrigerant circuit 12th are provided, which are then designed as additional capacitors or gas coolers.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 3444542 A1 [0002]
EP 1347885 B1 [0002]

Claims

Heat pump (10) for a motor vehicle, with a refrigerant circuit (12) through which a refrigerant can flow, in which a compressor (14) for compressing and conveying the refrigerant, an evaporator (16) for evaporating the refrigerant, a first heat exchanger (18) for Cooling of the refrigerant and at least one second heat exchanger (20) arranged downstream of the first heat exchanger (18) for cooling the refrigerant are arranged, characterized by: - A first connection point (V1) which is assigned to the first heat exchanger (18) and is arranged at a downstream of the compressor (14) and upstream of the first heat exchanger (18) and at a first connection point (V1) downstream of the first heat exchanger (18) and upstream of the second heat exchanger (20) arranged second connection point (V2) each fluidically connected to the refrigerant circuit (12) first bypass line (24) via which the first heat exchanger (18) can be bypassed by at least part of the refrigerant, and - A third connection point (V3) which is assigned to the second heat exchanger (20) and is arranged at a downstream of the first heat exchanger (18) and upstream of the second heat exchanger (20) and at a third connection point (V3) downstream of the second heat exchanger (20) and upstream of the compressor (14) arranged fourth connection point (V4) each fluidically connected to the refrigerant circuit (12) second bypass line (26) via which the second heat exchanger (20) can be bypassed by at least part of the refrigerant.

Heat pump (10) Claim 1 , characterized by a valve device (30) by means of which a respective amount of refrigerant flowing through the respective bypass line (24, 27) can be set.

Heat pump (10) Claim 1 or 2 , characterized in that the first heat exchanger (18) is designed as a refrigerant-liquid heat exchanger through which the refrigerant and a cooling liquid can flow, by means of which the refrigerant is to be cooled via the first heat exchanger (18).

Heat pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second heat exchanger (20) is designed as a refrigerant-gas heat exchanger through which the refrigerant can flow and a gas, in particular air, can flow around and / or flow through by means of which the refrigerant is to be cooled via the second heat exchanger (20).