DE102022105719A1

DE102022105719A1 - Kühlkreislauf für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022105719A1
Application number: DE102022105719.4A
Authority: DE
Inventors: Sascha Zimmermann; Robert Dreiling; Thinh Nguyen-Xuan; Peter SCHREIVOGEL
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-09-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem Kühlmittel durchströmbaren und als Verdampfer (2) ausgebildeten, ersten Wärmeübertragungselement (3) zum Kühlen einer Komponente (4) des Kraftfahrzeugs und mit einem von dem Kühlmittel durchströmbaren und als Kondensator (7) ausgebildeten, zweiten Wärmeübertragungselement (8) zum Abführen von Wärme (9) aus dem Kühlkreislauf (1), wobei wenigstens eine von dem Kühlmittel durchströmbare, poröse Struktur (14) vorgesehen ist, mittels welcher das Kühlmittel durch Kapillarität in das erste Wärmeübertragungselement (3) hineinförderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die DE 10 2015 220 623 B4 offenbart ein Wärmesystem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, mit einem Kältekreis, mit einem Heizungswärmetauscher, der in einem Heizkreis angeordnet ist, zur Innenraumklimatisierung, mit einem Hochvoltspeicher, der in einem HVS-Kreis angeordnet ist, und mit einem Kühler, der in einem Kühlkreis angeordnet ist, wobei der Heizkreis, der HVS-Kreis und der Kühlkreis in einen gemeinsamen Kühlmittelkreislauf integriert sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kühlkreislauf für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass das Kraftfahrzeug besonders effizient betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kühlkreislauf für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Die Erfindung betrifft einen Kühlkreislauf für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder als Lastkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug ist beispielweise als batterieelektrisches Fahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet. Das Kraftfahrzeug umfasst in seinem vollständig hergestellten Zustand den Kühlkreislauf. Der Kühlkreislauf ist von einem Kühlmittel durchströmbar. Unter dem Kühlmittel kann insbesondere ein Kühlmedium verstanden werden.
Der Kühlkreislauf weist wenigstens ein von dem Kühlmittel durchströmbares und als Verdampfer ausgebildetes, erstes Wärmeübertragungselement zum Kühlen wenigstens einer Komponente des Kraftfahrzeugs auf. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Komponente über das erste Wärmeübertragungselement, insbesondere direkt, kühlbar. Wieder in anderen Worten sind der Kühlkreislauf, insbesondere das das erste Wärmeübertragungselement durchströmende Kühlmittel, und die Komponente des Kraftfahrzeugs über das erste Wärmeübertragungselement, insbesondere direkt, thermisch koppelbar beziehungsweise gekoppelt. Dies bedeutet, dass der Kühlkreislauf über das erste Wärmeübertragungselement, insbesondere direkt, thermisch an die Komponente anbindbar ist beziehungsweise angebunden ist. Über das erste Wärmeübertragungselement kann Wärme der Komponente des Kraftfahrzeugs von der Komponente abgeführt werden und dem Kühlkreislauf, insbesondere dem den Kühlkreislauf beziehungsweise das erste Wärmeübertragungselement durchströmenden Kühlmittel, zugeführt werden. Die Komponente ist somit als Wärmequelle für den Kühlkreislauf ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Komponente. Beispielsweise ist die Komponente als elektrisches beziehungsweise elektronisches Bauelement des Kraftfahrzeugs ausgebildet.
Darunter, dass das erste Wärmeübertragungselement als Verdampfer ausgebildet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil des das erste Wärmeübertragungselement durchströmenden Kühlmittels infolge der von der Komponente über das erste Wärmeübertragungselement zugeführten Wärme verdampft werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt ist zumindest ein Teil des in das erste Wärmeübertragungselement eintretenden Kühlmittels flüssig, wobei zumindest ein Teil des flüssigen Teils des Kühlmittels beziehungsweise zumindest ein Teil des das erste Wärmeübertragungselement durchströmenden Kühlmittels mittels des ersten Wärmeübertragungselements infolge der von der Komponente an das Kühlmittel zugeführten Wärme verdampfbar ist. Somit kann ein insbesondere als Gasanteil bezeichneter Anteil einer Gasphase des Kühlmittels beim Austritt aus dem ersten Wärmeübertragungselement höher sein als beim Eintritt in das erste Wärmeübertragungselement. Beispielsweise kann das in das erste Wärmeübertragungselement eintretende Kühlmittel vollständig flüssig sein beziehungsweise vollständig in einer Flüssigphase vorliegen. Beispielsweise kann das das erste Wärmeübertragungselement durchströmende Kühlmittel vollständig verdampft werden, wodurch das Kühlmittel beim Austritt aus dem ersten Wärmeübertragungselement vollständig in der Gasphase beziehungsweise als Gas vorliegen kann.
Der Kühlkreislauf weist wenigstens ein von dem Kühlmittel durchströmbares und als Kondensator ausgebildetes, zweites Wärmeübertragungselement zum Abführen von Wärme aus dem Kühlkreislauf auf. In anderen Worten ausgedrückt ist über das zweite Wärmeübertragungselement Wärme aus dem Kühlkreislauf, insbesondere direkt, abführbar. Dies bedeutet, dass der Kühlkreislauf über das zweite Wärmeübertragungselement, insbesondere direkt, mit einer Wärmesenke gekoppelt beziehungsweise koppelbar ist.
Darunter, dass das zweite Wärmeübertragungselement als Kondensator ausgebildet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil des das zweite Wärmeübertragungselement durchströmenden Kühlmittels infolge der über das zweite Wärmeübertragungselement aus dem Kühlkreislauf abgeführten Wärme kondensierbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist zumindest ein Teil des in das zweite Wärmeübertragungselement eintretenden Kühlmittels gasförmig, wobei zumindest ein Teil des gasförmigen Teils des Kühlmittels beziehungsweise zumindest ein Teil des das zweite Wärmeübertragungselement durchströmenden Kühlmittels mittels des zweiten Wärmeübertragungselements infolge der über das zweite Wärmeübertragungselement abgeführten Wärme verflüssigbar ist. Somit kann insbesondere als Flüssiganteil bezeichneter Anteil der Flüssigphase des Kühlmittels beim Austritt aus dem zweiten Wärmeübertragungselement höher sein als beim Eintritt in das zweite Wärmeübertragungselement. Beispielsweise kann das in das zweite Wärmeübertragungselement eintretende Kühlmittel vollständig gasförmig sein beziehungsweise vollständig in der Gasphase vorliegen. Beispielsweise kann das das zweite Wärmeübertragungselement durchströmende Kühlmittel vollständig kondensiert werden, wodurch das Kühlmittel beim Austritt aus dem zweiten Wärmeübertragungselement vollständig in der Flüssigphase beziehungsweise als Flüssigkeit vorliegen kann.
Die Wärmeübertragungselemente sind fluidisch miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Wärmeübertragungselemente voneinander beabstandet. Vorzugsweise sind die Wärmeübertragungselemente separat voneinander ausgebildet.
Um das Kraftfahrzeug besonders effizient betreiben zu können, ist erfindungsgemäß wenigstens eine von dem Kühlmittel durchströmbare, poröse Struktur vorgesehen, mittels welcher das Kühlmittel durch Kapillarität, insbesondere direkt, in das erste Wärmeübertragungselement hineinförderbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist mittels der porösen Struktur das den Kühlkreislauf in einer Strömungsrichtung durchströmende, von dem ersten Wärmeübertragungselement zu dem zweiten Wärmeübertragungselement strömende beziehungsweise geführte Kühlmittel infolge von Kapillarität in der Strömungsrichtung in das erste Wärmeübertragungselement hinein förderbar, insbesondere von dem zweiten Wärmeübertragungselement in der Strömungsrichtung zu dem ersten Wärmeübertragungselement förderbar, insbesondere rückförderbar. Dies bedeutet, dass sich außerhalb des ersten Wärmeübertragungselements befindendes Kühlmittel zumindest teilweise, insbesondere vollständig beziehungsweise ausschließlich, durch die durch die poröse Struktur bewirkte Kapillarität, insbesondere in der Strömungsrichtung des Kühlkreislaufs, hineingefördert beziehungsweise hineingesogen werden kann.
Unter der Kapillarität kann insbesondere ein insbesondere als Kapillareffekt bezeichnetes Phänomen bezeichnet werden. Zum Bewirken des Kapillareffekts umfasst die poröse Struktur beispielsweise Kapillaren. Unter der jeweiligen Kapillare kann beispielsweise ein, insbesondere besonders, enges Rohr und/oder ein, insbesondere besonders, enger Spalt und/oder ein Hohlraum verstanden werden. Der Hohlraum kann dabei als, insbesondere besonders, feiner, langgestreckter Hohlraum ausgebildet sein.
Die poröse Struktur ist vorzugsweise als, insbesondere von dem Kühlmittel durchströmbarer, Feststoff ausgebildet. Unter dem Feststoff kann insbesondere ein Festkörper verstanden werden. Beispielsweise kann der Kapillareffekt durch eine Wechselwirkung zwischen einer Oberflächenspannung des Kühlmittels und einer Grenzflächenspannung zwischen dem Kühlmittel und einer, insbesondere festen, Oberfläche der porösen Struktur bewirkt werden.
Unter der porösen Struktur kann insbesondere ein poröses Medium verstanden werden. Beispielsweise ist die poröse Struktur als Docht ausgebildet beziehungsweise dochtartig ausgebildet. Daher kann die poröse Struktur insbesondere als Wick bezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die poröse Struktur als Schwamm beziehungsweise schwammartig ausgebildet sein.
Beispielsweise ist die poröse Struktur aus Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen, gebildet. Alternativ kann die poröse Struktur aus einem Metall gebildet sein. Beispielsweise ist ein jeweiliger Porendurchmesser der porösen Struktur kleiner als 100 Mikrometer, insbesondere kleiner als 50 Mikrometer, 20 Mikrometer, 15 Mikrometer oder 1 Mikrometer. Unter der Porengröße kann insbesondere ein jeweiliger Durchmesser einer jeweiligen von dem Kühlmittel durchströmbaren Kapillare der porösen Struktur verstanden werden. Somit kann unter der jeweiligen Porengröße insbesondere ein Durchmesser einer von dem Kühlmittel durchströmbaren Durchgangsöffnung der porösen Struktur verstanden werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Kühlkreislauf kann durch die poröse Struktur auf eine zum Hineinfördern des Fluids in das erste Wärmeübertragungselement ausgebildete Pumpe verzichtet werden. Somit kann der Kühlkreislauf als passives, insbesondere rein passives, Bauelement ausgebildet sein. Dadurch kann die Kühlung der Komponente des Kraftfahrzeugs besonders vorteilhaft, insbesondere passiv beziehungsweise besonders effizient, ermöglicht werden. Somit kann ein zum Kühlen der Komponente, insbesondere zum Hindurchfördern des Kühlmittels durch den Kühlkreislauf, aufzubringender Energiebedarf besonders gering gehalten werden beziehungsweise entfallen. Dadurch kann ein, insbesondere elektrischer, Energieverbrauch beziehungsweise Energiebedarf des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden. Somit kann beispielsweise elektrische Energie eingespart werden. Dadurch kann beispielsweise eine elektrische, insbesondere rein elektrische, Reichweite des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden. Ferner können Ladestopps zum, insbesondere elektrischen, Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden. Dies bedeutet, dass besonders wenig Ladestopps erforderlich sein können. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher als Batterie ausgebildet. Insbesondere kann durch eine besonders verringerte Ladeanzahl an Ladezyklen der Batterie eine Batteriealterung der Batterie besonders gering gehalten werden. Somit kann eine Lebensdauer der Batterie besonders erhöht werden. Zudem können durch den erfindungsgemäßen Kühlkreislauf CO₂-Emissionen besonders gering gehalten werden, insbesondere dadurch, dass das Kraftfahrzeug besonders effizient betrieben werden kann.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Kühlkreislauf frei von einer zum Hindurchfördern des Kühlmittels durch den Kühlkreislauf ausgebildeten Fluidenergiemaschine ist. Mit anderen Worten ausgedrückt weist der Kühlkreislauf keine Fluidenergiemaschine auf. Dadurch kann auf ein externes Zuführen von, insbesondere mechanischer, Energie zum Hindurchfördern des Kühlmittels durch den Kühlkreislauf verzichtet werden. Dadurch kann der Kühlkreislauf und somit das Kraftfahrzeug besonders effizient betrieben werden. Unter der Fluidenergiemaschine kann insbesondere ein Verdichter oder eine Pumpe verstanden werden. Somit kann in dem Kühlkreislauf mittels des Kühlmittels Wärme beziehungsweise Abwärme der Komponente ohne die Pumpe beziehungsweise ohne den Verdichter, insbesondere über viele Meter, transportiert werden. Somit ist der Kühlkreislauf vorzugsweise als passives, insbesondere rein passives, Bauelement ausgebildet.
Beispielsweise kann das Kühlmittel mittels eines aus einem Phasenwechsel des Kühlmittels resultierenden Differenzdrucks und/oder durch Temperaturdifferenz und/oder mittels Gravitation von dem ersten Wärmeübertragungselement zu dem zweiten Wärmeübertragungselement geführt beziehungsweise gefördert werden. Beispielsweise kann das Kühlmittel von dem zweiten Wärmeübertragungselement, insbesondere zusätzlich zu der durch die poröse Struktur bewirkten Kapillarität, mittels eines aus einem Phasenwechsel des Kühlmittels bewirkten Differenzdrucks und/oder durch Temperaturdifferenz und/oder mittels Gravitation zu dem ersten Wärmeübertragungselement geführt werden beziehungsweise gefördert werden und insbesondere in das erste Wärmeübertragungselement hineingefördert werden. Dies bedeutet, dass das den Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel beispielsweise zusätzlich zu der Kapillarität mittels des aus dem Phasenwechsel resultierenden Differenzdrucks und/oder durch Temperaturdifferenz und/oder mittels Gravitation durch den Kühlkreislauf hindurch gefördert werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens ein Reservoir zum Aufnehmen des Kühlmittels vorgesehen. Dies bedeutet, dass das Kühlmittel in dem Reservoir aufnehmbar beziehungsweise speicherbar ist. Vorzugsweise ist das in dem Reservoir aufgenommene Kühlmittel mittels der porösen Struktur durch Kapillarität aus dem Reservoir abführbar und dem ersten Wärmeübertragungselement zuführbar, insbesondere in das erste Wärmeübertragungselement einleitbar. In anderen Worten ausgedrückt ist zumindest ein Teil des sich in dem Reservoir befindenden Kühlmittels infolge der durch die poröse Struktur bewirkten Kapillarkraft aus dem Reservoir abführbar und in das erste Wärmeübertragungselement, insbesondere in die poröse Struktur, hineinförderbar. Das Reservoir kann insbesondere als Kompensationskammer ausgebildet sein beziehungsweise bezeichnet werden. Dies bedeutet, dass in dem Reservoir beispielsweise, insbesondere in allen Betriebsbedingungen beziehungsweise Betriebszuständen des Kühlkreislaufs beziehungsweise des Kraftfahrzeugs, flüssiges Kühlmittel vorgehalten beziehungsweise sichergestellt werden kann. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil des sich in dem Reservoir befindenden Kühlmittels, insbesondere das vollständige sich in dem Reservoir befindende Kühlmittel, in flüssigem Aggregatszustand vorliegt, wodurch das flüssige Kühlmittel aus dem Reservoir abgeführt und dem ersten Wärmeübertragungselement zugeführt werden kann. Dadurch kann beispielsweise eine Zuverlässigkeit des Kühlkreislaufs besonders erhöht werden. Insbesondere kann dabei eine Ausfallsicherheit des Kühlkreislaufs besonders erhöht werden.
Beispielsweise kann ein, insbesondere elektrisches, Heizelement zum Beheizen des Reservoirs vorgesehen sein. Dadurch kann beispielsweise bei besonders tiefen Umgebungstemperaturen ein Einfrieren beziehungsweise Vereisen des Kühlmittels vermieden werden, wodurch das sich in dem flüssigen Aggregatzustand befindende Kühlmittel sichergestellt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Reservoir bezogen auf einen von dem zweiten Wärmeübertragungselement in Strömungsrichtung des den Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels zu dem ersten Wärmeübertragungselement verlaufenden Kühlmittelfluss des Kühlmittels in dem Kühlmittelfluss angeordnet ist, wodurch der Kühlmittelfluss über das Reservoir verläuft. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Reservoir bezogen auf das von dem zweiten Wärmeübertragungselement zu dem ersten Wärmeübertragungselement in der Strömungsrichtung strömende Kühlmittel stromab des zweiten Wärmeübertragungselements und stromauf des ersten Wärmeübertragungselements angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass als die Komponente ein als Leistungselektronik, insbesondere als Inverter, des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Bauelement in dem Kühlkreislauf angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Komponente als als Leistungselektronik des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Bauelement ausgebildet, wobei zum Kühlen des Bauelements über das erste Wärmeübertragungselement Wärme des Bauelements von dem Bauelement abführbar und, insbesondere direkt, dem Kühlkreislauf beziehungsweise dem den Kühlkreislauf, insbesondere das erste Wärmeübertragungselement, durchströmenden Kühlmittel, zuführbar ist. Dadurch kann die Leistungselektronik beziehungsweise der Inverter besonders vorteilhaft, insbesondere besonders effizient und/oder besonders intensiv, gekühlt werden.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass über das zweite Wärmeübertragungselement Wärme aus dem Kühlkreislauf an eine von der Komponente unterschiedliche, zweite Komponente des Kraftfahrzeugs, insbesondere direkt, abführbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt sind die zweite Komponente und der Kühlkreislauf über das zweite Wärmeübertragungselement, insbesondere direkt, thermisch miteinander gekoppelt beziehungsweise koppelbar. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil der zweiten Komponente in dem Kühlkreislauf angeordnet sein kann. Somit kann der Kühlkreislauf, insbesondere das zweite Wärmeübertragungselement, beispielsweise eine Anschlussstelle umfassen, über welche die Wärme aus dem Kühlkreislauf, insbesondere direkt, an die zweite Komponente abführbar ist. Dadurch kann die von der insbesondere als erste Komponente bezeichneten Komponente in den Kühlkreislauf abgeführte Abwärme zum Beheizen der zweiten Komponente verwendet werden, was insbesondere als Abwärmenutzung bezeichnet werden kann. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass die Abwärme der ersten Komponente ungenutzt an eine Umgebung des Kraftfahrzeugs abgegeben wird. Ferner kann die zweite Komponente besonders effizient, insbesondere besonders energiesparend, beheizt werden. Dies ist insbesondere dadurch der Fall, dass beispielsweise darauf verzichtet werden kann, die zweite Komponente zusätzlich zu dem Beheizen mittels des Kühlkreislaufs zu beheizen. Somit kann elektrische Energie des Kraftfahrzeugs eingespart werden. Dadurch kann die elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden. Ferner kann die Anzahl der Ladestopps besonders gering gehalten werden, wodurch beispielsweise die Batteriealterung besonders gering gehalten werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die zweite Komponente als Sitzanlage des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Sitzanlage über das zweite Wärmeübertragungselement, insbesondere direkt, thermisch mit dem Kühlkreislauf gekoppelt beziehungsweise koppelbar. Wieder in anderen Worten ausgedrückt ist der Kühlkreislauf, insbesondere das zweite Wärmeübertragungselement, als Sitzheizung ausgebildet, welche zum Beheizen der Sitzanlage vorgesehen ist. Somit kann zum Beheizen der Sitzanlage über das zweite Wärmeübertragungselement Wärme aus dem Kühlkreislauf abgeführt und der Sitzanlage zugeführt werden. Dadurch kann beispielsweise auf ein separat von dem Kühlkreislauf ausgebildetes, insbesondere elektrisches, Heizelement zum Beheizen der Sitzanlage verzichtet werden. Dies bedeutet, dass ein Heizbedarf zum Beheizen der Sitzanlage nicht mittels des, insbesondere elektrischen, Heizelements realisiert werden kann, sondern durch den Kühlkreislauf, insbesondere das zweite Wärmeübertragungselement. Dadurch kann beispielsweise der Energiebedarf des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden. Insbesondere kann somit die elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden.
Unter der Sitzanlage kann insbesondere ein Sitz des Kraftfahrzeugs verstanden werden. Die Sitzanlage ist vorzugsweise in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Sitzanlage weist beispielsweise wenigstens eine Sitzfläche auf, welche dazu ausgebildet ist, dass eine Person auf der Sitzfläche sitzen kann.
Alternativ kann die zweite Komponente beispielsweise als Lenkhandhabe des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass mittels des Kühlkreislaufs, insbesondere mittels des zweiten Wärmeübertragungselements, eine Lenkradheizung zum Beheizen der Lenkhandhabe bewirkbar ist. Somit kann das zweite Wärmeübertragungselement als Lenkradheizung ausgebildet sein. Mittels der Lenkhandhabe sind beispielsweise, insbesondere manuell, Kurvenfahrten und/oder Richtungswechsel des Kraftfahrzeugs durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs bewirkbar. Die Lenkhandhabe kann insbesondere als Lenkrad bezeichnet werden. Beispielsweise ist die Lenkhandhabe um eine insbesondere als Lenkraddrehachse bezeichnete Drehachse drehbar.
Alternativ kann es vorgesehen sein, dass das zweite Wärmeübertragungselement als Kühler ausgebildet ist, über welchen Wärme aus dem Kühlkreislauf, insbesondere direkt, an eine Umgebung des Kraftfahrzeugs abführbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens ein von dem Kühlmittel durchströmbares, von den Wärmeübertragungselementen unterschiedliches und als Kondensator ausgebildetes, drittes Wärmeübertragungselement vorgesehen. Vorzugsweise sind die Wärmeübertragungselemente separat voneinander ausgebildet. Beispielsweise sind die Wärmeübertragungselemente voneinander beabstandet. Vorzugsweise ist das dritte Wärmeübertragungselement als Kühler ausgebildet, über welchen Wärme aus dem Kühlkreislauf an die Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere direkt, abführbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das den Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel über das dritte Wärmeübertragungselement beziehungsweise durch das dritte Wärmeübertragungselement kühlbar. Dies bedeutet, dass das dritte Wärmeübertragungselement als Wärmesenke ausgebildet sein kann. Somit kann der Kühlkreislauf über das dritte Wärmeübertragungselement mit der Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere mit Umgebungsluft, thermisch, insbesondere direkt, koppelbar beziehungsweise gekoppelt sein. Dadurch kann das den Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel beispielsweise besonders effizient gekühlt werden. Insbesondere kann dabei sichergestellt werden, dass das den Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel einen vorgegebenen Temperaturschwellenwert nicht überschreitet.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das zweite Wärmeübertragungselement in einem von dem Kühlmittel durchströmbaren, ersten Zweig und das dritte Wärmeübertragungselement in einem von dem Kühlmittel durchströmbaren und, insbesondere strömungsmechanisch, parallel zu dem ersten Zweig geschalteten beziehungsweise angeordneten, zweiten Zweig angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt sind das zweite und das dritte Wärmeübertragungselement, insbesondere strömungsmechanisch, parallel zueinander von dem Kühlmittel durchströmbar in dem Kühlkreislauf angeordnet. Dies bedeutet, dass das zweite Wärmeübertragungselement zumindest von einem Teil des den Kühlkreislauf durchströmenden Kühlmittels unter Umgehung des dritten Wärmeübertragungselements durchströmbar ist und umgekehrt.
Vorzugsweise ist wenigstens ein zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbares beziehungsweise verstellbares Ventilelement vorgesehen. Mit anderen Worten ausgedrückt ist in dem Kühlkreislauf, insbesondere in Strömungsrichtung des von dem ersten zu dem zweiten und/oder dem dritten Wärmeübertragungselement strömenden Kühlmittels stromauf des zweiten und/oder des dritten Wärmeübertragungselements, das Ventilelement angeordnet. In einer ersten der Stellungen ist das zweite Wärmeübertragungselement, insbesondere der erste Zweig, von dem Kühlmittel durchströmbar und das Durchströmen des dritten Wärmeübertragungselements, insbesondere des zweiten Zweigs, unterbleibt. Dies bedeutet, dass das zweite Wärmeübertragungselement, insbesondere der erste Zweig, von dem Kühlmittel durchströmt wird und das dritte Wärmeübertragungselement, insbesondere der zweite Zweig, nicht von dem Kühlmittel durchströmt wird, wenn beziehungsweise während sich das Ventilelement in der ersten Stellung befindet. In der zweiten der Stellungen ist das dritte Wärmeübertragungselement, insbesondere der zweite Zweig, von dem Kühlmittel durchströmbar und das Durchströmen des zweiten Wärmeübertragungselements, insbesondere des ersten Zweigs, unterbleibt. Dies bedeutet, dass das dritte Wärmeübertragungselement, insbesondere der zweite Zweig, von dem Kühlmittel durchströmt wird und das zweite Wärmeübertragungselement, insbesondere der erste Zweig, nicht von dem Kühlmittel durchströmt wird, wenn beziehungsweise während sich das Ventilelement in der zweiten Stellung befindet. Mit anderen Worten ausgedrückt ist mittels des Ventilelements ein jeweiliger Massenstrom des das zweite und/oder das dritte Wärmeübertragungselement, insbesondere den ersten und/oder den zweiten Zweig, durchströmenden Kühlmittels einstellbar. Somit kann eine jeweilige des dem zweiten beziehungsweise dem dritten Wärmeübertragungselement zugeführte Menge des Kühlmittels und somit der jeweilige Massenstrom mittels des Ventilelements gezielt eingestellt beziehungsweise angepasst werden. Dadurch kann das zweite beziehungsweise das dritte Wärmeübertragungselement bedarfsgerecht von dem Kühlmittel durchströmt werden. Somit kann beispielsweise das Beheizen der zweiten Komponente und/oder das Kühlen des Kühlmittels über den Kühler bedarfsgerecht eingestellt werden. Dadurch kann der Kühlkreislauf besonders vorteilhaft, insbesondere besonders effizient, betrieben werden.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Kraftfahrzeug, welches einen erfindungsgemäßen Kühlkreislauf aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des weiteren Aspekts anzusehen und umgekehrt. Beispielsweise umfasst das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die erste Komponente und die zweite Komponente.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs; und
2 eine schematische Teilschnittansicht einer Komponente, welche mittels eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs kühlbar ist; und
3 eine schematische Perspektivansicht einer Sitzanlage, welche mittels eines Wärmeübertragungselements eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufs beheizbar ist.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht einen Kühlkreislauf 1 für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als batterieelektrisches Fahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug elektrisch antreibbar. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens eine elektrische Maschine aufweist, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist.
Der Kühlkreislauf 1 weist ein von einem Kühlmittel durchströmbares und als Verdampfer 2 ausgebildetes, erstes Wärmeübertragungselement 3 auf, welches zum Kühlen einer Komponente 4 des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Somit kann über das erste Wärmeübertragungselement 3 Wärme 5 von der Komponente 4 abgeführt werden und, insbesondere direkt, dem Kühlkreislauf 1 zugeführt werden. Beispielsweise weist das erste Wärmeübertragungselement 3 einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Strömungsabschnitt 6 auf, wobei die Wärme 5, insbesondere direkt, dem sich in dem Strömungsabschnitt 6 befindenden Kühlmittel zugeführt werden kann. Die Wärme 5 kann insbesondere als Verlustwärme der Komponente 4 bezeichnet werden. In dem ersten Wärmeübertragungselement 3, insbesondere in dem Strömungsabschnitt 6, kann die Wärme 5 der Komponente 4 aufgenommen werden, wodurch ein Phasenwechsel des Kühlmittels von flüssig zu dampfförmig bewirkt werden kann. Der Verdampfer 2 kann insbesondere als Evaporator bezeichnet werden.
Der Kühlkreislauf 1 weist ein von dem Kühlmittel durchströmbares und als Kondensator 7 ausgebildetes, zweites Wärmeübertragungselement 8 zum Abführen von Wärme 9 aus dem Kühlkreislauf 1 auf. Der Kondensator 7 kann insbesondere als Condenser bezeichnet werden. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Kühlkreislauf 1 eine erste Leitungsstrecke 10, über welche die Wärmeübertragungselemente 3, 8, insbesondere direkt, fluidisch miteinander verbunden beziehungsweise verbindbar sind. Die erste Leitungsstrecke 10 ist von dem Kühlmittel durchströmbar. Das sich in dem ersten Wärmeübertragungselement 3, insbesondere in dem Strömungsabschnitt 6, befindende Kühlmittel ist, insbesondere direkt, über die erste Leitungsstrecke 10 aus dem ersten Wärmeübertragungselement 3 abführbar und in die erste Leitungsstrecke 10 einleitbar. Das die erste Leitungsstrecke 10 durchströmende Kühlmittel ist, insbesondere direkt, aus der ersten Leitungsstrecke 10 abführbar und in das zweite Wärmeübertragungselement 8 einleitbar. Somit kann das verdampfte Kühlmittel von dem ersten Wärmeübertragungselement 3 entlang der ersten Leitungsstrecke 10 bis zu dem zweiten Wärmeübertragungselement 8 strömen, bei welchem es sich um einen gegenüber dem ersten Wärmeübertragungselement 3 kälteren Bereich handeln kann. Die erste Leitungsstrecke 10 kann insbesondere als Vapor Line bezeichnet werden.
Der Kühlkreislauf 1 weist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine von der ersten Leitungsstrecke 10 unterschiedliche, zweite Leitungsstrecke 11 auf, welche von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Über die zweite Leitungsstrecke 11 sind die Wärmeübertragungselemente 3, 8, insbesondere direkt, fluidisch miteinander verbunden beziehungsweise verbindbar. Somit kann das sich in dem zweiten Wärmeübertragungselement 8 befindende Kühlmittel über die zweite Leitungsstrecke 11, insbesondere direkt, aus dem zweiten Wärmeübertragungselement 8 abgeführt werden und in die zweite Leitungsstrecke 11 eingeleitet werden. Das die zweite Leitungsstrecke 11 durchströmende Kühlmittel kann, insbesondere direkt, aus der zweiten Leitungsstrecke 11 abgeführt werden und in das erste Wärmeübertragungselement 3 eingeleitet werden.
In dem zweiten Wärmeübertragungselement 8 kann eine Verdampfungsenthalpie beim Wechsel vom gasförmigen zum flüssigen Aggregatszustand des Kühlmittels in Form der Wärme 9 aus dem Kühlkreislauf 1 abgegeben werden. Anschließend kann das flüssige Kühlmittel aus dem zweiten Wärmeübertragungselement 8 entlang der zweiten Leitungsstrecke 11, insbesondere unter Umgehung der ersten Leitungsstrecke 10, zurück zum ersten Wärmeübertragungselement 3 strömen beziehungsweise gefördert werden. Die zweite Leitungsstrecke 11 kann insbesondere als Liquid Line bezeichnet werden.
Der Kühlkreislauf, insbesondere die jeweilige Leitungsstrecke 10, 11, ist in einer Strömungsrichtung 13 von dem Kühlmittel durchströmbar. Somit ist das Kühlmittel von dem ersten Wärmeübertragungselement 3 über die erste Leitungsstrecke 10 unter Umgehung der zweiten Leitungsstrecke 11, insbesondere in der Strömungsrichtung 13, zu dem zweiten Wärmeübertragungselement 8 führbar. Das Kühlmittel ist von dem zweiten Wärmeübertragungselement 8 über die zweite Leitungsstrecke 11 unter Umgehung der ersten Leitungsstrecke 10, insbesondere in der Strömungsrichtung 13, zu dem ersten Wärmeübertragungselement 3 führbar. Dadurch ist ein, insbesondere über die Leitungsstrecken 10, 11 verlaufender, Rezirkulationskreislauf bewirkbar, in welchem das Kühlmittel den Kühlkreislauf durchströmt. Das Kühlmittel ist ein Fluid. Beispielsweise ist das Kühlmittel Wasser.
Um das Kraftfahrzeug besonders effizient betreiben zu können, ist es vorgesehen, dass der Kühlkreislauf 1 wenigstens eine von dem Kühlmittel durchströmbare, poröse Struktur 14 aufweist, mittels welcher das Kühlmittel durch Kapillarität in das erste Wärmeübertragungselement 3, insbesondere in den Strömungsabschnitt 6 hineinförderbar ist. Dies bedeutet, dass der Kühlkreislauf insbesondere als Loop Heat Pipe bezeichnet werden kann beziehungsweise ausgebildet sein kann. Die poröse Struktur 14 ist beispielsweise als, insbesondere kleinporiger, Docht ausgebildet. Dies bedeutet, dass die poröse Struktur 14 dochtartig ausgebildet sein kann. Somit kann das den Kühlkreislauf 1 durchströmende Kühlmittel mittels der porösen Struktur 14 bewirkter Kapillarkräfte in das erste Wärmeübertragungselement 3 hineingesogen werden, wo das Kühlmittel, insbesondere in dem Strömungsabschnitt 6, unter Wärmezufuhr verdampfen kann.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Kühlkreislauf 1 frei von einer zum Hindurchfördern des Kühlmittels durch den Kühlkreislauf 1 ausgebildeten Fluidenergiemaschine ist. Dies bedeutet, dass der Kühlkreislauf 1 vorzugsweise als, insbesondere rein, passives Bauelement ausgebildet ist. Somit kann das Hindurchfördern des Kühlmittels durch den Kühlkreislauf 1 zumindest teilweise durch die mittels der porösen Struktur 14 bewirkte Kapillarität bewirkt werden. Dadurch kann ein Energiebedarf zum Hindurchfördern des Kühlmittels durch den Kühlkreislauf 1 besonders gering gehalten werden. Dadurch kann die Komponente 4 besonders effizient gekühlt werden.
Beispielsweise weist der Kühlkreislauf 1 keine beweglichen, insbesondere mechanischen, Bauteile auf. Dies bedeutet, dass der Kühlkreislauf 1 frei von beweglichen, insbesondere mechanischen, Bauteilen sein kann.
Die poröse Struktur 14 kann separat von dem ersten Wärmeübertragungselement 3 ausgebildet sein oder das erste Wärmeübertragungselement 3 kann die poröse Struktur 14 umfassen. Dies bedeutet, dass die poröse Struktur 14 beispielsweise innerhalb des ersten Wärmeübertragungselements 3 angeordnet sein kann oder von dem ersten Wärmeübertragungselement 3 beabstandet sein kann. Insbesondere dann, wenn die poröse Struktur 14 Teil des ersten Wärmeübertragungselements 3 ist, kann die Wärme 5 der Komponente 4 zumindest teilweise dem sich in der porösen Struktur 14 befindenden Kühlmittel zugeführt werden. Dies bedeutet, dass das Verdampfen des Kühlmittels zumindest teilweise innerhalb der porösen Struktur 14 stattfinden kann. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass zumindest ein Großteil des Verdampfens des Kühlmittels, insbesondere das vollständige Verdampfen des Kühlmittels, in dem Strömungsabschnitt 6 des ersten Wärmeübertragungselements 3 stattfindet. Der Strömungsabschnitt 6 ist beispielsweise außerhalb der porösen Struktur 14 angeordnet.
In weiterer Ausgestaltung ist ein Reservoir 15 zum Aufnehmen des Kühlmittels vorgesehen, wobei das in dem Reservoir 15 aufgenommene Kühlmittel mittels der porösen Struktur 14 durch Kapillarität aus dem Reservoir 15 abführbar und dem ersten Wärmeübertragungselement 3, insbesondere dem Strömungsabschnitt 6, zuführbar ist. Mittels des Reservoirs 15 kann beispielsweise bewirkt werden beziehungsweise sichergestellt werden, dass sich das aus dem Reservoir 15 abgeführte und dem ersten Wärmeübertragungselement 3 zugeführte Kühlmittel in flüssigem Aggregatszustand befindet.
2 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht die Komponente 4. Die Komponente 4 ist vorzugsweise als als Leistungselektronik 16 des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Bauelement 17 ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Leistungselektronik 16 beziehungsweise das Bauelement 17 in dem Kühlkreislauf 1 angeordnet ist. Beispielsweise ist das Bauelement 17 beziehungsweise die Leistungselektronik 16 als Inverter ausgebildet. Unter dem Inverter kann insbesondere ein Wechselrichter verstanden werden. Die Leistungselektronik 16 kann insbesondere als Leistungselektronikkomponente bezeichnet werden. Alternativ kann die Leistungselektronik 16 beziehungsweise das Bauelement 17 als Gleichspannungswandler ausgebildet sein, welcher insbesondere als DC-DC-Wandler bezeichnet werden kann.
Beispielsweise umfasst die Leistungselektronik 16 wenigstens einen Halbleiter 18, insbesondere wenigstens einen Halbleiterchip. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Halbleiter 18, insbesondere direkt, zwischen einer ersten elektrischen Kontaktierung 19 und einer zweiten elektrischen Kontaktierung 20 des Bauelements 17 angeordnet. Das Bauelement 17, insbesondere der Halbleiter 18, ist über einen Kühlkörper 21 thermisch mit dem ersten Wärmeübertragungselement 3, insbesondere mit dem das erste Wärmeübertragungselement 3 durchströmenden Kühlmittel, gekoppelt. Beispielsweise ist der Kühlkörper 21 als Kühlplatte ausgebildet. Die Kühlplatte ist vorzugsweise, insbesondere direkt, von dem Kühlmittel durchströmbar beziehungsweise umströmbar. Dadurch kann über die Kühlplatte die Wärme 5 an das Kühlmittel abgeführt werden. Zwischen dem Kühlkörper 21 und dem Halbleiter 18, insbesondere der zweiten elektrischen Kontaktierung 20, ist eine keramische Schicht 22 angeordnet, welche insbesondere als Keramik bezeichnet werden kann. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Kontaktierungen 19, 20 und der Halbleiter 18 und/oder die keramische Schicht 22 und der Kühlkörper 21, insbesondere direkt, über ein jeweiliges Lot 23, insbesondere mechanisch, verbunden. Unter dem jeweiligen Lot 23 kann insbesondere eine jeweilige Lotverbindung verstanden werden. Im Betrieb der Leistungselektronik 16 kann, insbesondere innerhalb des aktiven Halbleiters 18, die insbesondere als Abwärme bezeichnete Wärme 5 entstehen. Über eine Aufbringung von Elektronik auf den Kühlkörper 21 kann, insbesondere wie in 2 gezeigt, die Abwärme an das Kühlmittel abgegeben werden.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass über das zweite Wärmeübertragungselement 8 die Wärme 9 aus dem Kühlkreislauf 1, insbesondere von dem das zweite Wärmeübertragungselement 8 durchströmenden Kühlmittel, an eine von der Komponente 4 unterschiedliche, zweite Komponente 24 des Kraftfahrzeugs zum Beheizen der zweiten Komponente 24 abführbar ist. Vorzugsweise ist die zweite Komponente 24 als Sitzanlage 25 des Kraftfahrzeugs ausgebildet, wodurch zum Beheizen der Sitzanlage 25 über das zweite Wärmeübertragungselement 8 die Wärme 9 aus dem Kühlkreislauf 1, insbesondere aus dem das zweite Wärmeübertragungselement 8 durchströmenden Kühlmittel, abführbar und der Sitzanlage 25 zuführbar ist. Dies bedeutet, dass das zweite Wärmeübertragungselement 8 als Sitzheizung zum Beheizen der Sitzanlage 25 ausgebildet ist. Somit wird bei dem Kühlkreislauf 1 Abwärme nicht als Problem, sondern als Ressource, insbesondere zum Beheizen der Sitzanlage 25, betrachtet. Somit ist der Kühlkreislauf 1 insbesondere als Temperiervorrichtung ausgebildet. Beispielsweise weist die Sitzanlage 25 eine separat von dem Kühlkreislauf 1 ausgebildete elektrische Sitzheizung auf. Zum Beheizen der Sitzanlage 25 mittels der elektrischen Sitzheizung ist ein Heizbedarf erforderlich, das heißt, es muss elektrische Energie zum Beheizen der Sitzanlage 25 mittels der elektrischen Sitzheizung aufgewendet werden. Durch den über das zweite Wärmeübertragungselement 8 thermisch mit der Sitzanlage 25 koppelbaren beziehungsweise gekoppelten Kühlkreislauf 1 kann der Heizbedarf der elektrischen Sitzheizung besonders gering gehalten werden. Dadurch kann das Kraftfahrzeug besonders energiesparend betrieben werden. Somit kann, insbesondere bei kalter Witterung, eine elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden.
3 zeigt die Sitzanlage 25 in einer schematischen Perspektivansicht von vorne. In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass das zweite Wärmeübertragungselement 8 zumindest teilweise, insbesondere vollständig, innerhalb der Sitzanlage 25, insbesondere innerhalb eines Sitzteils der Sitzanlage 25, angeordnet ist. Dadurch kann die Sitzanlage 25 direkt von dem das zweite Wärmeübertragungselement 8 durchströmenden Kühlmittel beheizt werden. Unter dem Sitzteil 26 kann insbesondere ein Polster verstanden werden. Beispielweise weist die Sitzanlage 25 ein separat von dem Sitzteil 26 ausgebildetes Lehnenteil 26a auf.
Alternativ kann die zweite Komponente 24 als Lenkhandhabe des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass das zweite Wärmeübertragungselement 8 beispielsweise als Lenkradheizung zum Beheizen der Lenkhandhabe ausgebildet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die über das zweite Wärmeübertragungselement 8 abgegebene Wärme 9 zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs verwendbar ist beziehungsweise verwendet wird. Somit kann die Abwärme der Komponente 4 durch einen Einsatz des Kühlkreislaufs 1, insbesondere des zweiten Wärmeübertragungselements 8, an einer Position in dem Fahrzeuginnenraum genutzt werden, insbesondere anstatt an einen Fahrzeugkühlkreislauf abgegeben zu werden. Somit kann beispielsweise auf zusätzliche Heizleistung verzichtet werden, wodurch insbesondere bei kalter Witterung die elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs besonders erhöht werden kann.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist ein von dem Kühlmittel durchströmbares, von den Wärmeübertragungselementen 3, 8 unterschiedliches und als Kondensator 27 ausgebildetes, drittes Wärmeübertragungselement 28 vorgesehen. Das dritte Wärmeübertragungselement 28 ist vorzugsweise als Kühler 29 ausgebildet, über welchen Wärme 30 aus dem Kühlkreislauf 1 an eine Umgebung 31 des Kraftfahrzeugs abführbar ist. Somit ist das dritte Wärmeübertragungselement 28 zum Wärmeabtransport beziehungsweise zum Kühlen des Kühlkreislaufs 1, insbesondere des Kühlmittels, vorgesehen. Beispielsweise ist das dritte Wärmeübertragungselement 29 von insbesondere als Umgebungsluft bezeichneter Frischluft durchströmbar beziehungsweise umströmbar.
In weiterer Ausgestaltung umfasst der Kühlkreislauf 1, insbesondere die erste Leitungsstrecke 10, zwei von dem Kühlmittel durchströmbare Zweige 32, 33, welche, insbesondere strömungsmechanisch, parallel zueinander geschaltet sind. Beispielsweise ist eine Abzweigstelle 34 vorgesehen, an welcher das die erste Leitungsstrecke 10 durchströmende Kühlmittel auf die Zweige 32, 33 aufteilbar ist. Beispielsweise umfasst der Kühlkreislauf 1, insbesondere die erste Leitungsstrecke 10, ein vom dem Kühlmittel durchströmbares, erstes Leitungselement 35. Das erste Leitungselement 35 ist, insbesondere direkt, fluidisch mit dem ersten Wärmeübertragungselement 3, insbesondere mit dem Strömungsabschnitt 6, und der Abzweigstelle 35 verbunden. Somit kann das von dem ersten Wärmeübertragungselement 3 in das erste Leitungselement 35 eingeleitete Kühlmittel beispielsweise über die Abzweigstelle 34 auf die Zweite 32, 33 aufgeteilt werden und dadurch in wenigstens einen der Zweige 32, 33, insbesondere in beide Zweige 32, 33, eingeleitet werden. Beispielsweise umfasst der Kühlkreislauf 1, insbesondere die zweite Leitungsstrecke 11, eine Verbindungsstelle 36. Die Verbindungsstelle 36 ist beispielsweise, insbesondere direkt, fluidisch mit den Zweigen 32, 33 verbunden. Der Kühlkreislauf 1, insbesondere die zweite Leitungsstrecke 11, weist beispielsweise ein von dem Kühlmittel durchströmbares, zweites Leitungselement 37 auf. Das zweite Leitungselement 37 ist beispielsweise, insbesondere direkt, fluidisch mit dem ersten Wärmeübertragungselement 3 und der Verbindungsstelle 36 verbunden. Somit kann das die Zweige 32, 33 durchströmende Kühlmittel über die Verbindungsstelle 36 in das zweite Leitungselement 37 eingeleitet werden, und dabei insbesondere zusammengeführt werden. Anschließend kann das das zweite Leitungselement 37 durchströmende Kühlmittel, insbesondere direkt, dem ersten Wärmeübertragungselement 3 zugeführt werden. Beispielsweise ist die jeweilige Leitungsstrecke 10, 11, insbesondere der jeweilige Zweig 32, 33 und/oder das jeweilige Leitungselement 35, 37, als jeweiliges Rohr ausgebildet.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das zweite Wärmeübertragungselement 8 in einem ersten der Zweige 32 angeordnet ist und dass das dritte Wärmeübertragungselement 28 in dem zweiten der Zweige 33 angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das zweite Wärmeübertragungselement 8 außerhalb des zweiten Zweigs 33 angeordnet ist und dass das dritte Wärmeübertragungselement 28 außerhalb des ersten Zweigs 32 angeordnet ist.
In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Kühlkreislauf 1 ein Ventilelement 38. Das Ventilelement 38 ist beispielsweise in beziehungsweise an der Abzweigstelle 34 angeordnet. Das Ventilelement 38 ist zwischen wenigstens zwei Stellungen 39, 40 bewegbar beziehungsweise verstellbar, wobei in einer ersten der Stellungen das zweite Wärmeübertragungselement 8 von dem Kühlmittel durchströmbar ist und das Durchströmen des dritten Wärmeübertragungselements 28 unterbleibt. In einer zweiten der Stellungen 40 ist das dritte Wärmeübertragungselement 28 von dem Kühlmittel durchströmbar und das Durchströmen des zweiten Wärmeübertragungselements 8 unterbleibt. Somit kann je nach Stellung 39, 40 des Ventilelements 38 das den Kühlkreislauf 1 durchströmende Kühlmittel zu unterschiedlichen Wärmesenken geführt werden. In der ersten Stellung 39 kann das den Kühlkreislauf 1, insbesondere das erste Leitungselement 35, durchströmende Kühlmittel von dem ersten Wärmeübertragungselement 3, insbesondere von dem Strömungsabschnitt 6, in den ersten Zweig 32 geführt werden, wodurch die Wärme 5 von der Komponente 4 in das Kühlmittel geleitet und über den ersten Zweig 32, insbesondere über das zweite Wärmeübertragungselement 8, zu einer Wärmesenke in Form der zweiten Komponente 24 geführt werden kann. In der zweiten Stellung 40 kann das den Kühlkreislauf 1, insbesondere das erste Leitungselement 35, durchströmende Kühlmittel über die Abzweigstelle 34 in den zweiten Zweig 33 und damit zu dem dritten Wärmeübertragungselement 28 geführt werden, wodurch die Wärme 5 der Komponente 4 in den zweiten Zweig 33 geleitet werden kann und dadurch über den Kühler 29 an die Umgebung 31 abgegeben werden kann.
Beispielsweise ist es vorgesehen, dass das Ventilelement 38 in wenigstens eine Zwischenstellung bewegbar beziehungsweise verstellbar ist, in welcher das zweite und das dritte Wärmeübertragungselement 8, 28, insbesondere der erste und der zweite Zweig 32, 33, von dem Kühlmittel durchströmbar sind.
Beispielsweise verläuft ein in der Strömungsrichtung 13 des Kühlkreislaufs 1 durchströmenden Kühlmittels verlaufender, erster Kühlmittelfluss 41 des Kühlmittels von dem zweiten Wärmeübertragungselement 8, insbesondere über den ersten Zweig 32, die Verbindungsstelle 36 und das zweite Leitungselement 37, zu dem ersten Wärmeübertragungselement 3. Beispielsweise verläuft ein in der Strömungsrichtung 13 des den Kühlkreislauf 1 durchströmenden Kühlmittels verlaufender, zweiter Kühlmittelfluss 42 von dem dritten Wärmeübertragungselement 28, insbesondere über den zweiten Zweig 33, die Verbindungsstelle 36 und das zweite Leitungselement 37, zu dem ersten Wärmeübertragungselement 3. Der jeweilige Kühlmittelfluss 41, 42 verläuft vorzugsweise, insbesondere von dem jeweiligen Wärmeübertragungselement 8, 28, unter Umgehung der ersten Leitungsstrecke 10 zu dem ersten Wärmeübertragungselement 3. Vorzugsweise ist das Reservoir 15 bezogen auf den jeweiligen Kühlmittelfluss 41, 42 in dem jeweiligen Kühlmittelfluss 41, 42 angeordnet, wodurch der jeweilige Kühlmittelfluss 41, 42 über das Reservoir 15 verläuft.
Bezugszeichenliste

1: Kühlkreislauf
2: Verdampfer
3: erstes Wärmeübertragungselement
4: Komponente
5: Wärme
6: Strömungsabschnitt
7: Kondensator
8: zweites Wärmeübertragungselement
9: Wärme
10: erste Leitungsstrecke
11: zweite Leitungsstrecke
13: Strömungsrichtung
14: poröse Struktur
15: Reservoir
16: Leistungselektronik
17: Bauelement
18: Halbleiter
19: erste elektrische Kontaktierung
20: zweite elektrische Kontaktierung
21: Kühlkörper
22: Schicht
23: Lot
24: zweite Komponente
25: Sitzanlage
26: Sitzteil
26a: Lehnenteil
27: Kondensator
28: drittes Wärmeübertragungselement
29: Kühler
30: Wärme
31: Umgebung
32: erster Zweig
33: zweiter Zweig
34: Abzweigstelle
35: erstes Leitungselement
36: Verbindungselement
37: zweites Leitungselement
38: Ventilelement
39: erste Stellung
40: zweite Stellung
41: erster Kühlmittelfluss
42: zweiter Kühlmittelfluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015220623 B4 [0002]

Claims

Kühlkreislauf (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem von einem Kühlmittel durchströmbaren und als Verdampfer (2) ausgebildeten, ersten Wärmeübertragungselement (3) zum Kühlen einer Komponente (4) des Kraftfahrzeugs und mit einem von dem Kühlmittel durchströmbaren und als Kondensator (7) ausgebildeten, zweiten Wärmeübertragungselement (8) zum Abführen von Wärme (9) aus dem Kühlkreislauf (1), gekennzeichnet durch wenigstens eine von dem Kühlmittel durchströmbare, poröse Struktur (14), mittels welcher das Kühlmittel durch Kapillarität in das erste Wärmeübertragungselement (3) hineinförderbar ist.
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf (1) frei von einer zum Hindurchfördern des Kühlmittels durch den Kühlkreislauf (1) ausgebildeten Fluidenergiemaschine ist.
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Reservoir (15) zum Aufnehmen des Kühlmittels, wobei das in dem Reservoir (15) aufgenommene Kühlmittel mittels der porösen Struktur (14) durch Kapillarität aus dem Reservoir (15) abführbar und dem ersten Wärmeübertragungselement (3) zuführbar ist.
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (15) bezogen auf einen von dem zweiten Wärmeübertragungselement (8) in Strömungsrichtung (13) des den Kühlkreislauf (1) durchströmenden Kühlmittels zu dem ersten Wärmeübertragungselement (3) verlaufenden Kühlmittelfluss (41) des Kühlmittels in dem Kühlmittelfluss (41) angeordnet ist, wodurch der Kühlmittelfluss (41) über das Reservoir (15) verläuft.
Kühlkreislauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die Komponente (4) ein als Leistungselektronik (16) des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Bauelement (17) in dem Kühlkreislauf (1) angeordnet ist.
Kühlkreislauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das zweite Wärmeübertragungselement (8) Wärme (9) aus dem Kühlkreislauf (1) an eine von der Komponente (4) unterschiedliche, zweite Komponente (24) des Kraftfahrzeugs zum Beheizen der zweiten Komponente abführbar ist.
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente (24) als Sitzanlage (25) des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Kühlkreislauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein von dem Kühlmittel durchströmbares, von den Wärmeübertragungselementen (3, 8) unterschiedliches und als Kondensator (27) ausgebildetes, drittes Wärmeübertragungselement (28).
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wärmeübertragungselement (8) in einem von dem Kühlmittel durchströmbaren, ersten Zweig (32) und das dritte Wärmeübertragungselement (28) in einem von dem Kühlmittel durchströmbaren und parallel zu dem ersten Zweig (32) geschalteten, zweiten Zweig (33) angeordnet ist.
Kühlkreislauf (1) nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch ein zwischen wenigstens zwei Stellungen (39, 40) bewegbares Ventilelement (38), wobei • in einer ersten der Stellungen (39) das zweite Wärmeübertragungselement (8) von dem Kühlmittel durchströmbar ist und das Durchströmen des dritten Wärmeübertragungselements (28) unterbleibt und • in der zweiten der Stellungen (40) das dritte Wärmeübertragungselement (28) von dem Kühlmittel durchströmbar ist und das Durchströmen des zweiten Wärmeübertragungselements (8) unterbleibt.