DE102022128044A1 - Wärmepumpe für ein fahrzeug - Google Patents

Wärmepumpe für ein fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102022128044A1
DE102022128044A1 DE102022128044.6A DE102022128044A DE102022128044A1 DE 102022128044 A1 DE102022128044 A1 DE 102022128044A1 DE 102022128044 A DE102022128044 A DE 102022128044A DE 102022128044 A1 DE102022128044 A1 DE 102022128044A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
exchange fluid
heat exchange
heat exchanger
heat
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022128044.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Rachael Shey
Jeffrey Paul Brown
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102022128044A1 publication Critical patent/DE102022128044A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3205—Control means therefor
    • B60H1/3213—Control means therefor for increasing the efficiency in a vehicle heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2225—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3223—Cooling devices using compression characterised by the arrangement or type of the compressor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32281—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising a single secondary circuit, e.g. at evaporator or condenser side
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/003—Component temperature regulation using an air flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00928—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising a secondary circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3248—Cooling devices information from a variable is obtained related to pressure
    • B60H2001/3252—Cooling devices information from a variable is obtained related to pressure of the refrigerant at an evaporating unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/3285—Cooling devices output of a control signal related to an expansion unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02791—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using shut-off valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13—Economisers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23—Separators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2507—Flow-diverting valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2519—On-off valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/24—Arrangement of shut-off valves for disconnecting a part of the refrigerant cycle, e.g. an outdoor part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/31—Expansion valves

Abstract

Eine Wärmepumpe beinhaltet einen Kältemittelkreislauf. Der Kältemittelkreislauf beinhaltet einen ersten Wärmetauscher, einen ersten Bereich eines zweiten Wärmetauschers, einen dritten Wärmetauscher, einen vierten Wärmetauscher, einen Verdichter, einen Dampfgenerator, einen Akkumulator, ein erstes Expansionsventil und ein erstes Dreiwegeventil. Der Verdichter beinhaltet einen Niederdruckeingang, einen Mitteldruckeingang und einen Ausgang. Der Dampfgenerator ist stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts sowohl des Niederdruckeingangs als auch des Mitteldruckeingangs positioniert. Der Akkumulator ist unmittelbar stromaufwärts des Verdichters positioniert. Der Akkumulator beinhaltet einen Eingang und einen Ausgang. Das erste Expansionsventil ist stromaufwärts des Akkumulators positioniert. Das erste Expansionsventil beinhaltet einen Eingang und einen Ausgang. Das erste Dreiwegeventil ist unmittelbar stromabwärts des ersten Expansionsventils und unmittelbar stromaufwärts des Akkumulators positioniert.

Description

  • GEBIET DER OFFENBARUNG
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Wärmepumpe. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Wärmepumpe für ein Fahrzeug.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Wärmepumpen werden in Fahrzeugen eingesetzt. Ein Kältemittelkreislauf kann in derartigen Wärmepumpen beinhaltet sein.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Wärmepumpe einen Kältemittelkreislauf. Der Kältemittelkreislauf beinhaltet einen ersten Wärmetauscher, einen ersten Bereich eines zweiten Wärmetauschers, einen dritten Wärmetauscher, einen vierten Wärmetauscher, einen Verdichter, einen Dampfgenerator, einen Akkumulator, ein erstes Expansionsventil und ein erstes Dreiwegeventil. Der Verdichter beinhaltet einen Niederdruckeingang, einen Mitteldruckeingang und einen Ausgang. Der Dampfgenerator ist stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts sowohl des Niederdruckeingangs als auch des Mitteldruckeingangs positioniert. Der Dampfgenerator entfernt mindestens einen Teil einer gasförmigen Komponente eines ersten Wärmeaustauschfluids und stellt dem Mitteldruckeingang des Verdichters den mindestens einen Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit. Der Akkumulator ist unmittelbar stromaufwärts des Verdichters positioniert. Der Akkumulator beinhaltet einen Eingang und einen Ausgang. Das erste Expansionsventil ist stromaufwärts des Akkumulators positioniert. Das erste Expansionsventil beinhaltet einen Eingang und einen Ausgang. Das erste Dreiwegeventil ist unmittelbar stromabwärts des ersten Expansionsventils und unmittelbar stromaufwärts des Akkumulators positioniert. Das erste Dreiwegeventil leitet während mindestens eines Betriebsmodus das erste Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang des ersten Expansionsventils zu dem Eingang des Akkumulators.
  • Ausführungsformen des ersten Aspekts der Erfindung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:
    • - der Dampfgenerator wird durch mindestens einen Phasentrennprozess betrieben, der aus einer thermischen Phasentrennung und einer mechanischen Phasentrennung ausgewählt ist;
    • - der Dampfgenerator ist ein Flüssigkeit-Gas-Trennventil;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein erstes Rückschlagventil, das unmittelbar stromabwärts des dritten Wärmetauschers positioniert ist, und ein zweites Rückschlagventil, das unmittelbar stromabwärts des vierten Wärmetauschers positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein zweites Dreiwegeventil, das stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts eines Eingangs des ersten Wärmetauschers positioniert ist, wobei das zweite Dreiwegeventil stromaufwärts des ersten Bereichs des zweiten Wärmetauschers positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein zweites Expansionsventil, das stromaufwärts des ersten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein drittes Expansionsventil, das stromaufwärts des dritten Wärmetauschers positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein viertes Expansionsventil, das stromaufwärts des vierten Wärmetauschers positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein erstes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei das erste Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein zweites Absperrventil, das in Reihe mit dem zweiten Bereich des Dampfgenerators verrohrt ist, wobei das zweite Absperrventil stromabwärts des zweiten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein drittes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das dritte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das dritte Absperrventil stromaufwärts des Akkumulators befindet;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein viertes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das vierte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das vierte Absperrventil während des mindestens einen Betriebsmodus in einer offenen Position befindet;
    • - einen Kühlmittelkreislauf, der einen zweiten Bereich des zweiten Wärmetauschers, eine Pumpe, einen fünften Wärmetauscher, einen Behälter und ein Kühlmittelnetz aus Leitungen, das Komponenten des Kühlmittelkreislaufs fluidisch koppelt, beinhaltet; und
    • - der mindestens eine Betriebsmodus ist ein Betriebsmodus zur Enteisung.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Wärmepumpe einen Kältemittelkreislauf. Der Kältemittelkreislauf beinhaltet einen ersten Wärmetauscher, einen ersten Bereich eines zweiten Wärmetauschers, einen dritten Wärmetauscher, einen vierten Wärmetauscher, einen Verdichter, einen Dampfgenerator, einen Akkumulator, ein erstes Expansionsventil, ein zweites Expansionsventil, ein drittes Expansionsventil, ein viertes Expansionsventil, ein erstes Dreiwegeventil, ein erstes Rückschlagventil und ein zweites Rückschlagventil. Der Verdichter beinhaltet einen Niederdruckeingang, einen Mitteldruckeingang und einen Ausgang. Der Dampfgenerator ist stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts sowohl des Niederdruckeingangs als auch des Mitteldruckeingangs positioniert. Der Dampfgenerator entfernt mindestens einen Teil einer gasförmigen Komponente eines ersten Wärmeaustauschfluids und stellt dem Mitteldruckeingang des Verdichters den mindestens einen Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit. Der Akkumulator ist unmittelbar stromaufwärts des Verdichters positioniert. Der Akkumulator beinhaltet einen Eingang und einen Ausgang. Das erste Expansionsventil ist stromaufwärts des Akkumulators positioniert. Das erste Expansionsventil beinhaltet einen Eingang und einen Ausgang. Das zweite Expansionsventil ist stromaufwärts des ersten Bereichs des Dampfgenerators positioniert. Das dritte Expansionsventil ist stromaufwärts des dritten Wärmetauschers positioniert. Das vierte Expansionsventil ist stromaufwärts des vierten Wärmetauschers positioniert. Das erste Dreiwegeventil ist unmittelbar stromabwärts des ersten Expansionsventils und unmittelbar stromaufwärts des Akkumulators positioniert. Das erste Dreiwegeventil leitet während mindestens eines Betriebsmodus ein erstes Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang des ersten Expansionsventils zu dem Eingang des Akkumulators. Das erste Rückschlagventil ist unmittelbar stromabwärts des dritten Wärmetauschers positioniert. Das zweite Rückschlagventil ist unmittelbar stromabwärts des vierten Wärmetauschers positioniert.
  • Ausführungsformen des zweiten Aspekts der vorliegenden Offenbarung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein zweites Dreiwegeventil, das stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts eines Eingangs des ersten Wärmetauschers positioniert ist, wobei das erste Dreiwegeventil stromaufwärts des ersten Bereichs des zweiten Wärmetauschers positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein erstes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei das erste Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein zweites Absperrventil, das in Reihe mit dem zweiten Bereich des Dampfgenerators verrohrt ist, wobei das zweite Absperrventil stromabwärts des zweiten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist;
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein drittes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das dritte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das dritte Absperrventil stromaufwärts des Akkumulators befindet; und
    • - der Kältemittelkreislauf beinhaltet ferner ein viertes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das vierte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das vierte Absperrventil während des mindestens einen Betriebsmodus in einer offenen Position befindet.
  • Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann bei Lektüre der folgenden Beschreibung, Patentansprüche und beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen gilt Folgendes:
    • 1 ist eine schematische Darstellung einer Wärmepumpenanordnung, die einen Kältemittelkreislauf und einen Kühlmittelkreislauf veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 2A ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Kabinenkühlung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 2B ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die den Betriebsmodus zur Kabinenkühlung veranschaulicht, gemäß einem anderen Beispiel;
    • 3 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Batteriekühlung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 4 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Kabinen- und Batteriekühlung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 5 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Heizung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 6 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen ersten Betriebsmodus zur Nachheizung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 7 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen zweiten Betriebsmodus zur Nachheizung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 8 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen dritten Betriebsmodus zur Nachheizung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 9 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen vierten Betriebsmodus zur Nachheizung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 10 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Nachheizung und Enteisung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 11 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen ersten Betriebsmodus zur Enteisung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 12 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen zweiten Betriebsmodus zur Enteisung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 13 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die den Kältemittelkreislauf und den Kühlmittelkreislauf veranschaulicht, gemäß einem anderen Beispiel;
    • 14 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Heizung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 15 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Heizung veranschaulicht, der eine erste wärmeerzeugende Komponente einsetzt, gemäß einem Beispiel;
    • 16 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Heizung veranschaulicht, der die erste wärmeerzeugende Komponente und eine zweite wärmeerzeugende Komponente einsetzt, gemäß einem Beispiel;
    • 17 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen parallelen Dampfbetriebsmodus zur Nachheizung veranschaulicht, gemäß einem Beispiel;
    • 18 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die den Kältemittelkreislauf und den Kühlmittelkreislauf veranschaulicht, gemäß einem anderen Beispiel; und
    • 19 ist eine schematische Darstellung der Wärmepumpenanordnung, die einen Betriebsmodus zur Heizung veranschaulicht, der die erste wärmeerzeugende Komponente und die zweite wärmeerzeugende Komponente einsetzt, gemäß einem Beispiel.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Ausdrücke „oberes“, „unteres“, „rechtes“, „linkes“, „hinteres“, „vorderes“, „vertikales“, „horizontales“ und Ableitungen davon auf die Konzepte in ihrer Ausrichtung in 1. Es versteht sich jedoch, dass die Konzepte verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen können, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil vorgegeben ist. Auch versteht es sich, dass die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten und in der folgenden Beschreibung beschriebenen spezifischen Vorrichtungen und Prozesse lediglich beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Patentansprüchen definierten erfindungsgemäßen Konzepte sind. Somit sind spezifische Abmessungen und andere physische Eigenschaften im Zusammenhang mit den in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten, sofern die Patentansprüche nicht ausdrücklich etwas anderes angeben.
  • Die vorliegenden veranschaulichten Ausführungsformen bestehen hauptsächlich aus Kombinationen von Verfahrensschritten und Gerätekomponenten, die eine Wärmepumpe betreffen.Dementsprechend sind die Gerätekomponenten und Verfahrensschritte in den Zeichnungen gegebenenfalls durch herkömmliche Symbole wiedergegeben, wobei nur diejenigen spezifischen Details dargestellt sind, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Offenbarung nicht mit Details undeutlich zu machen, die für den Durchschnittsfachmann angesichts der Beschreibung in dieser Schrift ohne Weiteres auf der Hand liegen.Ferner stellen gleiche Bezugszeichen in der Beschreibung und den Zeichnungen gleiche Elemente dar.
  • Im in dieser Schrift verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Aufzählung von zwei oder mehr Elementen verwendet wird, dass ein beliebiges der aufgezählten Elemente einzeln eingesetzt werden kann oder eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr der aufgezählten Elemente eingesetzt werden kann.Zum Beispiel kann, falls eine Zusammensetzung als die Komponenten A, B und/oder C beinhaltend beschrieben ist, die Zusammensetzung nur A; nur B; nur C; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B und C in Kombination enthalten.
  • In dieser Schrift werden Bezugsausdrücke, wie etwa erstes und zweites, oberes und unteres und dergleichen, lediglich dazu verwendet, eine Einheit oder Handlung von einer anderen Einheit oder Handlung zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Einheiten oder Handlungen zu erfordern oder zu implizieren.Es ist beabsichtigt, dass die Ausdrücke „umfasst“, „umfassend“ oder eine beliebige sonstige Variation davon einen nicht ausschließlichen Einschluss abdecken, sodass ein Prozess, Verfahren, Artikel oder Gerät, der/das eine Aufzählung von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet oder einem derartigen Prozess, Verfahren, Artikel oder Gerät inhärent sind.Ein Element, dem „umfasst... ein(e)“ vorangeht, schließt nicht, ohne weitere Einschränkungen, das Vorhandensein von zusätzlichen identischen Elementen in dem Prozess, dem Verfahren, dem Artikel oder dem Gerät aus, der/das das Element umfasst.
  • Im in dieser Schrift verwendeten Sinn bedeutet der Ausdruck „etwa“, dass Mengen, Größen, Formulierungen, Parameter und andere Größen und Charakteristiken nicht genau sind und nicht genau sein müssen, sondern auf Wunsch annähernd und/oder größer oder kleiner sein können und Toleranzen, Umwandlungsfaktoren, Abrundung, Messfehler und dergleichen und andere Faktoren widerspiegeln können, die dem Fachmann bekannt sind. Wenn der Ausdruck „etwa“ verwendet wird, um einen Wert oder einen Endpunkt eines Bereiches zu beschreiben, sollte die Offenbarung so verstanden werden, dass sie den spezifischen Wert oder Endpunkt beinhaltet, auf den Bezug genommen wird. Unabhängig davon, ob ein numerischer Wert oder ein Endpunkt eines Bereichs in der Beschreibung „etwa“ enthält, soll der numerische Wert oder der Endpunkt eines Bereichs zwei Ausführungsformen einschließen: eine, die durch „etwa“ modifiziert ist, und eine, die nicht durch „etwa“ modifiziert ist. Ferner versteht es sich, dass die Endpunkte jedes der Bereiche sowohl in Bezug auf den anderen Endpunkt als auch unabhängig von dem anderen Endpunkt signifikant sind.
  • Die Ausdrücke „wesentlich“, „im Wesentlichen“ und Variationen davon sollen im in dieser Schrift verwendeten Sinne darauf hinweisen, dass ein beschriebenes Merkmal gleich oder annähernd gleich einem Wert oder einer Beschreibung ist. Beispielsweise soll eine „im Wesentlichen ebene“ Fläche bedeuten, dass eine Fläche eben oder annähernd eben ist. Darüber hinaus soll „im Wesentlichen“ bedeuten, dass zwei Werte gleich oder annähernd gleich sind. In einigen Ausführungsformen kann „im Wesentlichen“ Werte innerhalb von etwa 10 % voneinander bezeichnen, wie etwa innerhalb von etwa 5 % voneinander oder innerhalb von etwa 2 % voneinander.
  • Im in dieser Schrift verwendeten Sinne bedeuten die Ausdrücke „der“, „die“, „das“ oder „ein“ oder „eine“ „mindestens ein(e)“ und sollten nicht auf „lediglich ein(e)“ beschränkt werden, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist. Somit beinhaltet zum Beispiel eine Bezugnahme auf „eine Komponente“ Ausführungsformen, die zwei oder mehr derartige Komponenten aufweisen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt.
  • Unter Bezugnahme auf 1-19 bezeichnet das Bezugszeichen 20 im Allgemeinen eine Wärmepumpe. Die Wärmepumpe 20 beinhaltet einen Kältemittelkreislauf 24. Der Kältemittelkreislauf 24 beinhaltet einen ersten Wärmetauscher 28, einen ersten Bereich 30 eines zweiten Wärmetauschers 32, einen dritten Wärmetauscher 36, einen vierten Wärmetauscher 40, einen Verdichter 44 und einen Dampfgenerator 48. Der Verdichter 44 beinhaltet einen Niederdruckeingang 52, einen Mitteldruckeingang 56 und einen Ausgang 60. Der Dampfgenerator 48 ist stromabwärts des Ausgangs 60 des Verdichters 44 und stromaufwärts sowohl des Niederdruckeingangs 52 als auch des Mitteldruckeingangs 56 positioniert. In einigen Beispielen kann der Dampfgenerator 48 einen ersten Bereich 64 und einen zweiten Bereich 68 beinhalten, die thermisch miteinander interagieren, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird. In verschiedenen Beispielen kann der Dampfgenerator 48 mindestens einen Teil einer gasförmigen Komponente eines ersten Wärmeaustauschfluids entfernen und dem Mitteldruckeingang 56 des Verdichters 44 den mindestens einen Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereitstellen. Der Kältemittelkreislauf 24 beinhaltet auch einen Akkumulator 72, der unmittelbar stromaufwärts des Verdichters 44 positioniert ist. Der Akkumulator 72 beinhaltet einen Eingang 76 und einen Ausgang 80. Ein erstes Expansionsventil 84 ist stromaufwärts des Akkumulators 72 positioniert. Das erste Expansionsventil 84 beinhaltet einen Eingang 88 und einen Ausgang 92. Ein erstes Dreiwegeventil 96 ist unmittelbar stromabwärts des ersten Expansionsventils 84 und unmittelbar stromaufwärts des Akkumulators 72 positioniert. Das erste Dreiwegeventil 96 leitet während mindestens eines Betriebsmodus das erste Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang 92 des ersten Expansionsventils 84 zu dem Eingang 88 des Akkumulators 72, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird. Die verschiedenen Komponenten des Kältemittelkreislaufs 24 sind mittels eines Kältemittelnetzes aus Leitungen 100 fluidisch aneinander gekoppelt. Der Kürze und Eindeutigkeit halber werden einzelne Teilbereiche des Kältemittelnetzes aus Leitungen 100 nicht erörtert, es sei denn, durch eine derartige Erörterung wird zusätzliche Eindeutigkeit bereitgestellt. Vielmehr wird die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids im Hinblick auf die Interaktion zwischen dem ersten Wärmeaustauschfluid und den verschiedenen Komponenten des Kältemittelkreislaufs 24 beschrieben.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1-19 ist ein zweites Dreiwegeventil 104 stromabwärts des Ausgangs 60 des Verdichters 44 und stromaufwärts eines Eingangs 108 des ersten Wärmetauschers 28 positioniert. Zusätzlich ist das zweite Dreiwegeventil 104 stromaufwärts des ersten Bereichs 30 des zweiten Wärmetauschers 32 positioniert. In verschiedenen Beispielen ist der Akkumulator 72 unmittelbar stromaufwärts des Niederdruckeingangs 52 des Verdichters 44 positioniert. Der Akkumulator 72 kann ein Saugakkumulator sein. Im Allgemeinen kann der Akkumulator 72 den Verdichter 44 vor Flüssigkeitsschlägen oder davor schützen, dass Flüssigkeit in den Verdichter 44 eingebracht wird. Der Akkumulator 72 kann auch Feuchtigkeit und Verunreinigungen aus dem Kältemittelkreislauf 24 zurückhalten und sicherstellen, dass nur Kältemittel, wie etwa das erste Wärmeaustauschfluid, zu dem Verdichter 44 zurückkehrt. Es wird in Betracht gezogen, dass anstelle des Akkumulators 72 oder zusätzlich zu dem Akkumulator 72 ein Aufnahmetrockner verwendet werden kann. In Beispielen, die den Aufnahmetrockner einsetzen, kann der Aufnahmetrockner entlang des Kältemittelkreislaufs 24 (z. B. entlang des Kältemittelnetzes aus Leitungen 100) positioniert sein. Wenn er eingesetzt wird, kann der Aufnahmetrockner kann als vorübergehendes Speicherbehältnis für das erste Wärmeaustauschfluid während geringer Systemanforderungen fungieren, wenn die Wärmepumpe 20 betrieben wird. Zusätzlich kann der Aufnahmetrockner ein Trockenmittel enthalten, das verwendet wird, um Feuchtigkeit (z. B. Wasser) zu absorbieren, die in das erste Wärmeaustauschfluid eingetreten sein kann. In einigen Beispielen kann der Aufnahmetrockner ein Filter beinhalten, das Schmutz auffangen kann, der in den Kältemittelkreislauf 24 und/oder das erste Wärmeaustauschfluid eingetreten sein kann.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1-19 ist ein erstes Absperrventil 112 in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher 28 verrohrt und stromabwärts des ersten Wärmetauschers 28 positioniert. Ein zweites Absperrventil 116 ist in Reihe mit dem zweiten Bereich 68 des Dampfgenerators 48 verrohrt. Das zweite Absperrventil 116 ist stromabwärts des zweiten Bereichs 68 positioniert. Ein drittes Absperrventil 120 ist in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher 28 verrohrt und ist stromabwärts des ersten Wärmetauschers 28 positioniert. Das dritte Absperrventil 120 ist stromaufwärts des Akkumulators 72 positioniert. Zum Beispiel kann das dritte Absperrventil 120 unmittelbar stromaufwärts des Akkumulators 72 positioniert sein. Ein viertes Absperrventil 124 ist in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher 28 verrohrt. Das vierte Absperrventil 124 befindet sich stromabwärts des ersten Wärmetauschers 28. Das vierte Absperrventil 124 befindet sich während des mindestens einen Betriebsmodus in einer offenen Position, wobei das erste Dreiwegeventil 96 das erste Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang 92 des ersten Expansionsventils 84 zu dem Eingang 88 des Akkumulators 72 leitet.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 1-19 ist ein zweites Expansionsventil 128 stromaufwärts des Dampfgenerators 48 positioniert. In einigen Beispielen ist der Dampfgenerator 48 ein Flüssigkeit-Gas-Trennventil. In derartigen Beispielen kann das Flüssigkeit-Gas-Trennventil eine thermische Phasentrennung und/oder eine mechanische Phasentrennung durchführen, wodurch eine gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids, das durch den Kältemittelkreislauf 24 zirkuliert wird, mindestens zum Teil extrahiert wird. Der Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids, der durch das Flüssigkeit-Gas-Trennventil extrahiert wird, kann dann an dem Mitteldruckeingang 56 in den Verdichter eingespeist werden. Zusätzlich wird in derartigen Beispielen der Rest des ersten Wärmeaustauschfluids, der Flüssigkeits- und Gaskomponenten enthalten kann, durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 zu restlichen Komponenten des Kältemittelkreislaufs 24 für einen gegebenen Betriebsmodus zirkuliert. Dieser restliche Teil des ersten Wärmeaustauschfluids wird schließlich zu dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 geleitet. In alternativen Beispielen ist der Dampfgenerator 48 ein Plattenwärmetauscher. In derartigen Beispielen kann das zweite Expansionsventil 128 stromaufwärts des ersten Bereichs 64 des Dampfgenerators 48 positioniert sein. Zum Beispiel kann das zweite Expansionsventil 128 unmittelbar stromaufwärts des ersten Bereichs 64 des Dampfgenerators 48 positioniert sein. Ein drittes Expansionsventil 132 ist stromaufwärts des dritten Wärmetauschers 36 positioniert. Ein viertes Expansionsventil 136 ist stromaufwärts des vierten Wärmetauschers 40 positioniert.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 1-19 kann die Wärmepumpe 20 ferner einen Kühlmittelkreislauf 140 beinhalten. Der Kühlmittelkreislauf 140 beinhaltet eine Pumpe 144, einen zweiten Bereich 148 des zweiten Wärmetauschers 32, einen Behälter 152, einen fünften Wärmetauscher 156 und ein Kühlmittelnetz aus Leitungen 160, das Komponenten des Kühlmittelkreislaufs 140 fluidisch koppelt. Ein zweites Wärmeaustauschfluid strömt durch das Kühlmittelnetz aus Leitungen 160 des Kühlmittelkreislaufs 140 sowie die Komponenten des Kühlmittelkreislaufs 140. Das erste und das zweite Wärmeaustauschfluid interagieren mittels des zweiten Wärmetauschers 32 thermisch. Insbesondere interagieren das erste und das zweite Wärmeaustauschfluid thermisch, wenn das erste und das zweite Wärmeaustauschfluid durch den ersten Bereich 30 bzw. den zweiten Bereich 148 des zweiten Wärmetauschers 32 strömen. In verschiedenen Beispielen kann der fünfte Wärmetauscher 156 mit einem Kanalsystem 164 eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystems (HLK-Systems) in Fluidverbindung stehen. Gleichermaßen kann der dritte Wärmetauscher 36 mit dem Kanalsystem 164 des HLK-Systems in Fluidverbindung stehen. Dementsprechend können der dritte und der fünfte Wärmetauscher 36, 156 eingesetzt werden, um eine Temperatur von Umgebungsluft zu verändern und einer Umgebung (z. B. einer Kabine eines Fahrzeugs) temperaturgeregelte Luft bereitzustellen. Ein erstes Rückschlagventil 168 ist unmittelbar stromabwärts des dritten Wärmetauschers 36 positioniert. Ein zweites Rückschlagventil 172 ist unmittelbar stromabwärts des vierten Wärmetauschers 40 positioniert.
  • Unter Bezugnahme auf 2-11 sind verschiedene Betriebsmodi, die den Dampfgenerator 48 einsetzen, in beispielhafter Form abgebildet. Die Einzelheiten der konkreten Betriebsmodi werden in dieser Schrift ausführlicher erörtert. In den Beispielen, in denen der Dampfgenerator 48 den ersten Bereich 64 und den zweiten Bereich 68 (z. B. einen Plattenwärmetauscher) beinhaltet, ist unmittelbar stromaufwärts eines Eingangs 180 des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 ein erster Verzweigungspunkt 176 positioniert. Gleichermaßen ist der erste Verzweigungspunkt 176 unmittelbar stromaufwärts des zweiten Expansionsventils 128 positioniert. Das erste Wärmeaustauschfluid wird durch den Verdichter 44 entlang einer Vielfalt von Wegen durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 getrieben, um den ersten Verzweigungspunkt 176 basierend auf dem gegebenen Betriebsmodus zu erreichen, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird. Sobald das erste Wärmeaustauschfluid den ersten Verzweigungspunkt 176 erreicht, wird ein Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet, während der restliche Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 weiterströmt. In verschiedenen Beispielen kann der Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, als Verhältnis oder Prozentsatz ausgedrückt werden. Wenn zum Beispiel das Verhältnis als Prozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids ausgedrückt wird, der in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, kann das zweite Expansionsventil 128 etwa 5 %, etwa 10 %, etwa 15 %, etwa 20 %, etwa 25 %, etwa 30 %, etwa 35 %, etwa 40 %, etwa 45 %, etwa 50 %, etwa 55 % oder etwa 60 % des ersten Wärmeaustauschfluids aufnehmen, das auf den ersten Verzweigungspunkt 176 trifft. Der Rest oder Ausgleichsprozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids, der auf den ersten Verzweigungspunkt 176 trifft und nicht in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, kann in Richtung des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 weiterströmen. Es wird in Betracht gezogen, dass in unterschiedlichen Betriebsmodi der Wärmepumpe 20 der Prozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids, der durch das zweite Expansionsventil 128 aufgenommen wird, variieren kann. Der Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, strömt durch das zweite Expansionsventil 128 und wird in Richtung eines Eingangs 184 des ersten Bereichs 64 des Dampfgenerators 48 geleitet. Dieser umgeleitete Teil des ersten Wärmeaustauschfluids strömt durch den ersten Bereich 64 und tritt an einem Ausgang 188 des Dampfgenerators 48 aus dem Dampfgenerator 48 aus. Druck und Temperatur des Teils des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, verringern sich infolge von Interaktion mit dem zweiten Expansionsventil 128. Dementsprechend weist das erste Wärmeaustauschfluid, das durch den ersten Bereich 64 des Dampfgenerators 48 strömt, einen niedrigeren Druck und eine niedrigere Temperatur auf als das erste Wärmeaustauschfluid, das durch den zweiten Bereich 68 strömt. Deshalb interagiert das erste Wärmeaustauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 thermisch mit dem ersten Wärmeaustauschfluid, das durch den zweiten Bereich 68 des Dampfgenerators 48 strömt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 2A-11 tritt infolge der thermischen Interaktion zwischen dem ersten Wärmeaustauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 und dem ersten Wärmeaustauschfluid innerhalb des zweiten Bereichs 68 das erste Wärmeaustauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 an dem Ausgang 188 des ersten Bereichs 64 mit einer höheren Temperatur, einem höheren Druck und/oder einem höheren Dampfprozentsatz aus dem Dampfgenerator 48 aus als das erste Wärmeaustauschfluid, das in den Eingang 184 des ersten Bereichs 64 eingetreten ist. Das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels des Ausgangs 188 aus dem ersten Bereich 64 austritt, wird in Richtung des Mitteldruckeingangs 56 des Verdichters 44 geleitet. Das erste Wärmeaustauschfluid aus dem ersten Bereich 64 des Dampfgenerators 48 wird in den Verdichter 44 eingespeist. Die Einspeisung des ersten Wärmeaustauschfluids an dem Mitteldruckeingang 56 des Verdichters 44 kann einen Wirkungsgrad des Kältemittelkreislaufs 24 verbessern und/oder eine Wärmeaustauschkapazität des Kältemittelkreislaufs 24 erhöhen. Zum Beispiel kann die Einspeisung des ersten Wärmeaustauschfluids an dem Mitteldruckeingang 56 des Verdichters 44 eine Kondensationskapazität des Kältemittelkreislaufs 24 erhöhen, während eine Belastung verringert wird, die der Verdichter 44 erfährt. Die verbesserte Kondensationskapazität des Kältemittelkreislaufs 24 und die verringerte Belastung des Verdichters 44 können zu Leistungs- und Wirkungsgradverbesserungen für die Wärmepumpe 20 und/oder den Kältemittelkreislauf 24 beitragen. Zusätzlich kann die Einspeisung des ersten Wärmeaustauschfluids an dem Mitteldruckeingang 56 einen Umgebungstemperaturbetriebsbereich der Wärmepumpe 20 und/oder des Kältemittelkreislaufs 24 erhöhen.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 2A-11 interagiert der Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der nicht in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wurde und stattdessen in Richtung des Eingangs 180 des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 geströmt ist, thermisch mit dem ersten Wärmeaustauschfluid, das in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wurde. Während dieser thermischen Interaktion zwischen dem ersten Wärmeaustauschfluid innerhalb des zweiten Bereichs 68 und dem ersten Austauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 wird Wärme von dem ersten Wärmeaustauschfluid innerhalb des zweiten Bereichs 68 auf das erste Wärmeaustauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 übertragen. Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das an einem Ausgang 192 des zweiten Bereichs 68 aus dem Dampfgenerator 48 austritt, eine andere Temperatur, einen anderen Druck und/oder einen anderen Dampfprozentsatz aufweisen als das erste Wärmeaustauschfluid, das in den Eingang 180 eingetreten ist. Zum Beispiel kann das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem Ausgang 192 des zweiten Bereichs 68 aus dem Dampfgenerator 48 austritt, eine niedrigere Temperatur und einen niedrigeren Druck aufweisen als zu dem Zeitpunkt, als das erste Wärmeaustauschfluid in den Eingang 180 des zweiten Bereichs 68 eingetreten ist. Beim Austreten aus dem Ausgang 192 des zweiten Bereichs 68 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des zweiten Absperrventils 116 geleitet. Das erste Wärmeaustauschfluid strömt infolgedessen, dass sich das zweite Absperrventil 116 in einer offenen Position befindet, durch das zweite Absperrventil 116.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 2A-11 ist in Beispielen, in denen der Dampfgenerator 48 den ersten und den zweiten Bereich 64, 68 beinhaltet, ein erster Kopplungspunkt 196 unmittelbar stromaufwärts des ersten Verzweigungspunkts 176 positioniert. In Beispielen, in denen der Dampfgenerator 48 mindestens einen Teil einer gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids entfernt und dem Mitteldruckeingang 56 des Verdichters 44 den mindestens einen Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereitstellt, ist der erste Kopplungspunkt 196 unmittelbar stromaufwärts des zweiten Expansionsventils 128 positioniert, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird. In derartigen Beispielen strömt das erste Wärmeaustauschfluid nach dem Durchlaufen des ersten Kopplungspunkts 196 durch das zweite Expansionsventil 128 und wird in Richtung eines Eingangs 200 (2B) des Dampfgenerators 48 geleitet. Wie vorstehend angegeben, wird innerhalb des Dampfgenerators 48 derartiger Beispiele mindestens ein Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids getrennt oder entfernt und in Richtung des Mitteldruckeingangs 56 des Verdichters 44 geleitet. Insbesondere tritt der Teil der gasförmigen Komponente, der von dem ersten Wärmeaustauschfluid getrennt wird, mittels eines ersten Ausgangs 204 (2B) aus dem Dampfgenerator 48 aus. Ein Rest des ersten Wärmeaustauschfluids, der nicht mittels des ersten Ausgangs 204 aus dem Dampfgenerator 48 ausgetreten ist, wird in Richtung eines zweiten Ausgangs 208 (2B) des Dampfgenerators 48 geleitet.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 2A-11 und ähnlich der vorstehenden Erörterung in Bezug auf Beispiele des Dampfgenerators 48, der den ersten und den zweiten Bereich 64, 68 beinhaltet, kann der gasförmige Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der durch den Dampfgenerator 48 in Richtung des ersten Ausgangs 204 geleitet wird, in verschiedenen Beispielen als Verhältnis oder Prozentsatz ausgedrückt werden. Wenn zum Beispiel das Verhältnis als Prozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids ausgedrückt wird, der in Richtung des ersten Ausgangs 204 umgeleitet wird, kann der erste Ausgang 204 etwa 5 %, etwa 10 %, etwa 15 %, etwa 20 %, etwa 25 %, etwa 30 %, etwa 35 %, etwa 40 %, etwa 45 %, etwa 50 %, etwa 55 % oder etwa 60 % des ersten Wärmeaustauschfluids aufnehmen, das in den Dampfgenerator 48 eintritt. Ein Rest oder Restprozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids, der auf den Dampfgenerator 48 trifft und nicht in Richtung des ersten Ausgangs 204 umgeleitet wird, kann in Richtung des zweiten Ausgangs 208 des Dampfgenerators 48 geleitet werden. Es wird in Betracht gezogen, dass in unterschiedlichen Betriebsmodi der Wärmepumpe 20 der Prozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des ersten Ausgangs 204 geleitet wird, variieren kann. Zusätzlich wird in Betracht gezogen, dass bis zu 100 % der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids getrennt und in Richtung des ersten Ausgangs 204 geleitet werden können. Beim Austreten aus dem zweiten Ausgang 208 des Dampfgenerators 48 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des zweiten Absperrventils 116 geleitet. Das erste Wärmeaustauschfluid strömt infolgedessen, dass sich das zweite Absperrventil 116 in einer offenen Position befindet, durch das zweite Absperrventil 116.
  • Unter Bezugnahme auf 2A-4 sind ein Betriebsmodus zur Kabinenkühlung (2A und 2B), ein Betriebsmodus zur Batteriekühlung (3) und ein Betriebsmodus zur Kabinen- und Batteriekühlung jeweils in beispielhafter Form abgebildet. In jedem dieser Betriebsmodi wirkt der Verdichter 44 auf das erste Wärmeaustauschfluid ein, um das erste Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang 60 in Richtung des zweiten Dreiwegeventils 104 zu treiben. Insbesondere treibt der Verdichter 44 das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung eines ersten Anschlusses 212 des zweiten Dreiwegeventils 104. Infolge der Positionierung des zweiten Dreiwegeventils 104 in diesen Betriebsmodi wird das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, geleitet, um das zweite Dreiwegeventil 104 an einem zweiten Anschluss 216 davon zu verlassen. Nach dem Austreten aus dem zweiten Anschluss 216 des zweiten Dreiwegeventils 104 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 180 des ersten Wärmetauschers 28 geleitet. Wenn das erste Wärmeaustauschfluid durch den ersten Wärmetauscher 28 strömt, kann das erste Wärmeaustauschfluid thermisch mit einem Wärmeaustauschfluid interagieren, das sich außerhalb des Kältemittelkreislaufs 24 und des Kühlmittelkreislaufs 140 befindet (z. B. Umgebungsluft), sodass Wärme aus dem ersten Wärmeaustauschfluid entfernt werden kann. Das erste Wärmeaustauschfluid tritt an einem Ausgang 220 des ersten Wärmetauschers 28 aus dem ersten Wärmetauscher 28 aus.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 2A-4 wird beim Austreten aus dem ersten Wärmetauscher 28 mittels des Ausgangs 220 das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Absperrventils 112 geleitet. In jedem dieser Betriebsmodi befindet sich das erste Absperrventil 112 in einer offenen Position. Nach dem Strömen durch das erste Absperrventil 112 läuft das erste Wärmeaustauschfluid durch den ersten Kopplungspunkt 196. Der erste Kopplungspunkt 196 befindet sich stromabwärts des ersten Bereichs 30 des zweiten Wärmetauschers 32. Der erste Kopplungspunkt 196 befindet sich stromaufwärts des ersten Verzweigungspunkts 176 und/oder stromaufwärts des zweiten Expansionsventils 128 (siehe 2A). In einigen Beispielen wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem ersten Kopplungspunkt 196 zu dem ersten Verzweigungspunkt 176 geleitet. In derartigen Beispielen wird das erste Wärmeaustauschfluid an dem ersten Verzweigungspunkt 176 auf die Weise umgeleitet, die bereits in Bezug auf das zweite Expansionsventil 128 und den ersten Bereich 64 des Dampfgenerators 48 beschrieben wurde. In verschiedenen Beispielen wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem ersten Kopplungspunkt 196 vollständig zu dem zweiten Expansionsventil 128 geleitet (siehe 2B). In derartigen Beispielen wird, nachdem die Gesamtheit des ersten Wärmeaustauschfluids, das mit dem ersten Kopplungspunkt 196 interagiert, durch das zweite Expansionsventil 128 läuft, das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 200 des Dampfgenerators 48 geleitet. Das erste Wärmeaustauschfluid verringert sich infolge von Interaktion mit dem zweiten Expansionsventil 128 in Druck und Temperatur.
  • Da die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids von dem Verdichter 44 zu dem zweiten Absperrventil 116 vorstehend beschrieben wurde, wird unter spezifischer Bezugnahme auf 2A und 2B eine derartige Beschreibung hier der Kürze halber weggelassen. Das dritte Absperrventil 120 und das vierte Absperrventil 124 sind in diesen Betriebsmodi geschlossen. Gleichermaßen ist das erste Dreiwegeventil 96 in einer derartigen Position platziert, dass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das erste Dreiwegeventil 96 strömt. In einigen Beispielen kann das erste Expansionsventil 84 als Absperrventil betrieben werden, um Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids zu dem ersten Dreiwegeventil 96 zu verhindern. In den abgebildeten Beispielen kann das vierte Expansionsventil 136 als Absperrventil betrieben werden, sodass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das vierte Expansionsventil 136 läuft. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Absperrventil 116 durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des dritten Expansionsventils 132 geleitet. Wie bei dem zweiten Expansionsventil 128 erfährt das erste Wärmeaustauschfluid infolge von Interaktion mit dem dritten Expansionsventil 132 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Nach dem Austreten aus dem dritten Expansionsventil 132 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung eines Eingangs 224 des dritten Wärmetauschers 36 geleitet. Die verringerte Temperatur und der verringerte Druck des ersten Wärmeaustauschfluids, das durch den dritten Wärmetauscher 36 strömt, können eingesetzt werden, um Luft, die durch das Kanalsystem 164 strömt, mit dem der dritte Wärmetauscher 36 in Fluidverbindung steht, Kühlung bereitzustellen. Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels eines Ausgangs 228 des dritten Wärmetauschers 36 aus dem dritten Wärmetauscher 36 austritt, einen erhöhten Druck, eine erhöhte Temperatur und/oder einen erhöhten Dampfprozentsatz aufweisen als das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem Eingang 224 in den dritten Wärmetauscher 36 eingetreten ist. Beim Austreten aus dem dritten Wärmetauscher 36 mittels des Ausgangs 228 strömt das erste Wärmeaustauschfluid durch das erste Rückschlagventil 168. Nach dem Austreten aus dem ersten Rückschlagventil 168 wird das erste Wärmeaustauschfluid durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des Akkumulators 72 geleitet. Das zweite Rückschlagventil 172 verhindert in diesen Betriebsmodi Rückströmung in Richtung des vierten Wärmetauschers 40. Dementsprechend wird verhindert, dass der vierte Wärmetauscher 40 zu einem Speichergefäß für das erste Wärmeaustauschfluid wird, wenn der vierte Wärmetauscher 40 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt wird. Der Akkumulator 72 nimmt das erste Wärmeaustauschfluid auf und stellt dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 eine gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit, wodurch die Durchquerung des Kältemittelkreislaufs 24 in dem Betriebsmodus zur Kabinenkühlung abgeschlossen wird.
  • Da die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids von dem Verdichter 44 zu dem zweiten Absperrventil 116 vorstehend beschrieben wurde, wird unter konkreter Bezugnahme auf 3 eine derartige Beschreibung der Kürze halber hier weggelassen. Das dritte Absperrventil 120 und das vierte Absperrventil 124 sind in diesem Betriebsmodus geschlossen. Gleichermaßen ist das erste Dreiwegeventil 96 in einer derartigen Position platziert, dass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das erste Dreiwegeventil 96 strömt. In einigen Beispielen kann das erste Expansionsventil 84 als Absperrventil betrieben werden, um Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids zu dem ersten Dreiwegeventil 96 zu verhindern. In den abgebildeten Beispiel kann das dritte Expansionsventil 132 als Absperrventil betrieben werden, sodass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das dritte Expansionsventil 132 läuft. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Absperrventil 116 in Richtung des vierten Expansionsventils 136 geleitet. Insbesondere trifft das erste Wärmeaustauschfluid auf einen zweiten Verzweigungspunkt 232, an dem das erste Wärmeaustauschfluid infolgedessen, dass das dritte Expansionsventil 132 als Absperrventil betrieben wird, in Richtung des vierten Expansionsventils 136 umgeleitet wird. In dem in 2B abgebildeten Beispiel kann der zweite Verzweigungspunkt 232 als erster Verzweigungspunkt oder als Verzweigungspunkt bezeichnet werden. Unabhängig von der Anzahl an Verzweigungspunkten erfährt das erste Wärmeaustauschfluid infolge von Interaktion mit dem vierten Expansionsventil 136 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Nach dem Austreten aus dem vierten Expansionsventil 136 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung eines Eingangs 236 des vierten Wärmetauschers 40 geleitet. Die Temperatur und der Druck des durch den vierten Wärmetauscher 40 strömenden ersten Wärmeaustauschfluids, die infolge von Interaktion mit dem vierten Expansionsventil 136 verringert sind, können eingesetzt werden, um die Temperatur von wärmeerzeugenden Komponenten zu verringern, mit denen der vierte Wärmetauscher 40 interagiert (z. B. Elektromotoren, Batterien, Elektronik usw.). Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels eines Ausgangs 240 des vierten Wärmetauschers 40 aus dem vierten Wärmetauscher 40 austritt, einen erhöhten Druck, eine erhöhte Temperatur und/oder einen erhöhten Dampfprozentsatz aufweisen als das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem Eingang 236 in den vierten Wärmetauscher 40 eingetreten ist. Beim Austreten aus dem vierten Wärmetauscher 40 mittels des Ausgangs 240 wird das erste Wärmeaustauschfluid durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des zweiten Rückschlagventils 172 geleitet. Sobald das erste Wärmeaustauschfluid durch das zweite Rückschlagventil 172 läuft, wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Akkumulators 72 geleitet. Das erste Rückschlagventil 168 verhindert in diesem Betriebsmodus Rückströmung in Richtung des dritten Wärmetauschers 36. Dementsprechend wird verhindert, dass der dritte Wärmetauscher 36 zu einem Speichergefäß für das erste Wärmeaustauschfluid wird, wenn der dritte Wärmetauscher 36 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt wird. Der Akkumulator 72 nimmt das erste Wärmeaustauschfluid auf und stellt dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 eine gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit, wodurch die Durchquerung des Kältemittelkreislaufs 24 in dem Betriebsmodus zur Batteriekühlung abgeschlossen wird.
  • Unter konkreter Bezugnahme auf 4 ist der Betriebsmodus zur Kabinen- und Batteriekühlung gemäß einem Beispiel abgebildet. Das dritte Absperrventil 120 und das vierte Absperrventil 124 sind in diesem Betriebsmodus geschlossen. Gleichermaßen ist das erste Dreiwegeventil 96 in einer derartigen Position platziert, dass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das erste Dreiwegeventil 96 strömt. In einigen Beispielen kann das erste Expansionsventil 84 als Absperrventil betrieben werden, um Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids zu dem ersten Dreiwegeventil 96 zu verhindern. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Absperrventil 116 durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des dritten Expansionsventils 132 geleitet. Auf dem Weg zu dem dritten Expansionsventil 132 trifft das erste Wärmeaustauschfluid auf den zweiten Verzweigungspunkt 232. An dem zweiten Verzweigungspunkt 232 wird ein erster Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des vierten Expansionsventils 136 geleitet und ein zweiter Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des dritten Expansionsventils 132 geleitet. Der erste Teil des ersten Wärmeaustauschfluids erfährt infolge von Interaktion mit dem vierten Expansionsventil 136 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Gleichermaßen erfährt der zweite Teil des ersten Wärmeaustauschfluids infolge der Interaktion mit dem dritten Expansionsventil 132 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Nach dem Austreten aus dem dritten Expansionsventil 132 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 224 des dritten Wärmetauschers 36 geleitet. Die verringerte Temperatur und der verringerte Druck des ersten Wärmeaustauschfluids, das durch den dritten Wärmetauscher 36 strömt, können eingesetzt werden, um Luft, die durch das Kanalsystem 164 strömt, mit dem der dritte Wärmetauscher 36 in Fluidverbindung steht, Kühlung bereitzustellen. Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels des Ausgangs 228 des dritten Wärmetauschers 36 aus dem dritten Wärmetauscher 36 austritt, einen erhöhten Druck, eine erhöhte Temperatur und/oder einen erhöhten Dampfprozentsatz aufweisen als das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem Eingang 224 in den dritten Wärmetauscher 36 eingetreten ist. Beim Austreten aus dem dritten Wärmetauscher 36 mittels des Ausgangs 228 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Rückschlagventils 168 geleitet.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 4 wird das erste Wärmeaustauschfluid nach dem Austreten aus dem vierten Expansionsventil 136 in Richtung des Eingangs 236 des vierten Wärmetauschers 40 geleitet. Die Temperatur und der Druck des durch den vierten Wärmetauscher 40 strömenden ersten Wärmeaustauschfluids, die infolge von Interaktion mit dem vierten Expansionsventil 136 verringert sind, können eingesetzt werden, um die Temperatur von wärmeerzeugenden Komponenten zu verringern, mit denen der vierte Wärmetauscher 40 interagiert (z. B. Elektromotoren, Batterien, Elektronik usw.). Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels des Ausgangs 240 des vierten Wärmetauschers 40 aus dem vierten Wärmetauscher 40 austritt, im Vergleich zu dem ersten Wärmeaustauschfluid, das an dem Eingang 236 in den vierten Wärmetauscher 40 eingetreten ist, einen erhöhten Druck, eine erhöhte Temperatur und/oder einen erhöhten Dampfprozentsatz aufweisen. Beim Austreten aus dem vierten Wärmetauscher 40 mittels des Ausgangs 240 wird das erste Wärmeaustauschfluid durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des zweiten Rückschlagventils 172 geleitet. Sobald das erste Wärmeaustauschfluid durch das erste und das zweite Rückschlagventil 168, 172 gelaufen ist, wird der erste Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des vierten Wärmetauschers 40 geleitet wurde, wieder mit dem zweiten Teil des ersten Wärmeaustauschfluids zusammengeführt oder kombiniert, der in Richtung des dritten Wärmetauschers 36 geleitet wurde. Das erste Rückschlagventil 168 verhindert Rückströmung oder übermäßigen Gegendruck an dem Ausgang 228 des dritten Wärmetauschers 36. Gleichermaßen verhindert das zweite Rückschlagventil 172 Rückströmung oder übermäßigen Gegendruck an dem Ausgang 240 des vierten Wärmetauschers 40. Von dem ersten und dem zweiten Rückschlagventil 168, 172 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Akkumulators 72 geleitet. Der Akkumulator 72 nimmt das erste Wärmeaustauschfluid auf und stellt dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 eine gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit, wodurch die Durchquerung des Kältemittelkreislaufs 24 in dem Betriebsmodus zur Kabinen- und Batteriekühlung abgeschlossen wird.
  • Unter Bezugnahme auf 5-9, 14-17 und 19 sind verschiedene Betriebsmodi der Wärmepumpe 20 abgebildet, die den Kühlmittelkreislauf 140 einsetzen. Die Pumpe 144 ist in diesen Betriebsmodi angeschaltet, sodass ein zweites Wärmeaustauschfluid durch die Komponenten des Kühlmittelkreislaufs 140 zirkuliert wird. Das zweite Wärmeaustauschfluid wird von der Pumpe 144 in Richtung des zweiten Wärmetauschers 32 getrieben. Dementsprechend interagiert das zweite Wärmeaustauschfluid mittels des zweiten Wärmetauschers 32 thermisch mit dem ersten Wärmeaustauschfluid. Insbesondere wird das zweite Wärmeaustauschfluid durch den zweiten Bereich 148 des zweiten Wärmetauschers 32 zirkuliert, während das erste Wärmeaustauschfluid durch den ersten Bereich 30 des zweiten Wärmetauschers 32 zirkuliert wird. In verschiedenen Beispielen kann das zweite Wärmeaustauschfluid an dem zweiten Wärmetauscher 32 Wärme aus dem ersten Wärmeaustauschfluid extrahieren. Von dem zweiten Wärmetauscher 32 wird das zweite Wärmeaustauschfluid durch das Kühlmittelnetz aus Leitungen 160 zu einem Eingang 244 des Behälters 152 geleitet. Der Behälter 152 kann das zweite Wärmeaustauschfluid ansammeln.
  • Ein Ausgang 248 des Behälters 152 ist durch das Kühlmittelnetz aus Leitungen 152 mit einem Eingang 252 des fünften Wärmetauschers 156 verrohrt. In verschiedenen Beispielen können zusätzliche Komponenten in dem Kühlmittelkreislauf 140 beinhaltet und zwischen dem Ausgang 248 des Behälters 152 und dem Eingang 252 des fünften Wärmetauschers 156 verrohrt sein, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5-9, 14-17 und 19 ist ein Ausgang 256 des fünften Wärmetauschers 156 mit der Pumpe 144 verrohrt. Dementsprechend wird, wenn die Pumpe 144 betrieben wird, das zweite Wärmeaustauschfluid aus dem Behälter 152 und in den Eingang 252 des fünften Wärmetauschers 156 in einer siphonartigen Weise gezogen. Anders ausgedrückt kann der Betrieb der Pumpe 144 einen positiven Druck an dem Eingang 244 des Behälters 152 und einen negativen Druck an dem Ausgang 248 des Behälters 152 generieren. Daher kann die Druckdifferenz über den Behälter 152 die Einbringung des zweiten Wärmeaustauschfluids in den Eingang 252 des fünften Wärmetauschers 156 erleichtern. In einigen Beispielen können zusätzliche Komponenten in dem Kühlmittelkreislauf 140 beinhaltet und zwischen dem Ausgang 256 des fünften Wärmetauschers 156 und der Pumpe 144 verrohrt sein. Das zweite Wärmeaustauschfluid kann infolge der Fluidverbindung zwischen dem fünften Wärmetauscher 156 und dem Kanalsystem 164 einer Kabine eines Fahrzeugs Wärme bereitstellen. Zum Beispiel kann der fünfte Wärmetauscher 156 als Heizkern betrieben werden. Alternativ kann Wärme von dem zweiten Wärmeaustauschfluid aus dem fünften Wärmetauscher 156 auf Komponenten übertragen werden, die von derartiger Wärme profitieren können, wie etwa Batterien oder elektrische Komponenten während kalter Witterungsbedingungen in der Umgebung, innerhalb derer sich das Fahrzeug oder die Wärmepumpe 20 zu einem gegebenen Zeitpunkt aktuell aufhält.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 5-9, 14-17 und 19 wirkt der Verdichter 44 auf das erste Wärmeaustauschfluid ein, um das erste Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang 60 des Verdichters 44 in Richtung des ersten Anschlusses 212 des zweiten Dreiwegeventils 104 zu treiben. Die Positionierung des zweiten Dreiwegeventils 104 in den in 5-7, 14-17 und 19 abgebildeten Betriebsmodi ist derart, dass eine Gesamtheit des ersten Wärmeaustauschfluids, das an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus einem dritten Anschluss 260 des zweiten Dreiwegeventils 104 herausgeleitet wird. Die Positionierung des zweiten Dreiwegeventils 104 in den in 8 und 9 abgebildeten Betriebsmodi ist derart, dass ein erster Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus dem zweiten Anschluss 216 herausgeleitet wird und ein zweiter Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus dem dritten Anschluss 260 herausgeleitet wird, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird. In jedem der in 5-9, 14-17 und 19 abgebildeten Betriebsmodi wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem dritten Anschluss 260 des zweiten Dreiwegeventils 104 in Richtung eines Eingangs 264 des ersten Bereichs 30 des zweiten Wärmetauschers 32 geleitet. Nach dem thermischen Interagieren mit dem zweiten Wärmeaustauschfluid in dem zweiten Wärmetauscher 32 tritt das erste Wärmeaustauschfluid mittels eines Ausgangs 268 des ersten Bereichs 30 aus dem ersten Bereich 30 des zweiten Wärmetauschers 32 aus. Beim Austreten aus dem ersten Bereich 30 des zweiten Wärmetauschers 32 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Kopplungspunkts 196 geleitet. An dem ersten Kopplungspunkt 196 wird dadurch, dass sich das erste Absperrventil 112 in einer geschlossenen Position befindet (5-7, 14-17 und 19), oder durch einen Druck des ersten Wärmeaustauschfluids, das aus dem ersten Absperrventil 112 strömt (8 und 9), verhindert, dass das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Absperrventils 112 strömt. In einigen Beispielen wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem ersten Kopplungspunkt 196 in Richtung des ersten Verzweigungspunkts 176 geleitet. In verschiedenen Beispielen wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem ersten Kopplungspunkt 196 in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 geleitet.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 5-9, 14-17 und 19 wird in Beispielen, die den ersten Verzweigungspunkt 176 beinhalten und sobald das erste Wärmeaustauschfluid den ersten Verzweigungspunkt 176 erreicht, ein Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet, während der restliche Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 weiterströmt. In verschiedenen Beispielen kann der Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, als Verhältnis oder Prozentsatz ausgedrückt werden. Wenn zum Beispiel das Verhältnis als Prozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids ausgedrückt wird, der in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, kann das zweite Expansionsventil 128 etwa 5 %, etwa 10 %, etwa 15 %, etwa 20 %, etwa 25 %, etwa 30 %, etwa 35 %, etwa 40 %, etwa 45 %, etwa 50 %, etwa 55 % oder etwa 60 % des ersten Wärmeaustauschfluids aufnehmen, das auf den ersten Verzweigungspunkt 176 trifft. Der Rest oder Ausgleichsprozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids, der auf den ersten Verzweigungspunkt 176 trifft und nicht in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, kann in Richtung des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 weiterströmen. Es wird in Betracht gezogen, dass in unterschiedlichen Betriebsmodi der Wärmepumpe 20 der Prozentsatz des ersten Wärmeaustauschfluids, der durch das zweite Expansionsventil 128 aufgenommen wird, variieren kann. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass das zweite Expansionsventil 128 in einigen Betriebsmodi als Absperrventil betrieben werden kann, sodass eine Gesamtheit des ersten Wärmeaustauschfluids, das auf den ersten Verzweigungspunkt 176 trifft, in Richtung des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 geleitet wird, wodurch die Generierung von Dampf zur Einspeisung an dem Mitteldruckeingang 56 effektiv umgangen wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5-9, 14-17 und 19 strömt der Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, durch das zweite Expansionsventil 128 und wird in Richtung des Eingangs 184 des ersten Bereichs 64 des Dampfgenerators 48 geleitet. Dieser umgeleitete Teil des ersten Wärmeaustauschfluids strömt durch den ersten Bereich 64 und tritt an dem Ausgang 188 des erstem Bereichs 64 des Dampfgenerators 48 aus dem Dampfgenerator 48 aus. Druck und Temperatur des Teils des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wird, verringern sich infolge von Interaktion mit dem zweiten Expansionsventil 128. Dementsprechend weist das erste Wärmeaustauschfluid, das durch den ersten Bereich 64 des Dampfgenerators 48 strömt, einen niedrigeren Druck und eine niedrigere Temperatur auf als das erste Wärmeaustauschfluid, das durch den zweiten Bereich 68 strömt. Deshalb interagiert das erste Wärmeaustauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 thermisch mit dem ersten Wärmeaustauschfluid, das durch den zweiten Bereich 68 des Dampfgenerators 48 strömt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5-9, 14-17 und 19 tritt infolge der thermischen Interaktion zwischen dem ersten Wärmeaustauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 und dem ersten Wärmeaustauschfluid innerhalb des zweiten Bereichs 68 das erste Wärmeaustauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 an dem Ausgang 188 des ersten Bereichs 64 mit einer höheren Temperatur, einem höheren Druck und/oder einem höheren Dampfprozentsatz aus dem Dampfgenerator 48 aus als das erste Wärmeaustauschfluid, das in den Eingang 184 des ersten Bereichs 64 eingetreten ist. Das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels des Ausgangs 188 aus dem ersten Bereich 64 austritt, wird in Richtung des Mitteldruckeingangs 56 des Verdichters 44 geleitet. Das erste Wärmeaustauschfluid aus dem ersten Bereich 64 des Dampfgenerators 48 wird in einem gasförmigen Zustand in den Verdichter 44 eingespeist. Die Einspeisung des ersten Wärmeaustauschfluids an dem Mitteldruckeingang 56 des Verdichters 44 kann einen Wirkungsgrad des Kältemittelkreislaufs 24 verbessern und/oder eine Wärmeaustauschkapazität des Kältemittelkreislaufs 24 erhöhen. Zum Beispiel kann die Einspeisung des ersten Wärmeaustauschfluids an dem Mitteldruckeingang 56 des Verdichters 44 eine Kondensationskapazität des Kältemittelkreislaufs 24 erhöhen, während eine Belastung verringert wird, die der Verdichter 44 erfährt. Die verbesserte Kondensationskapazität des Kältemittelkreislaufs 24 und die verringerte Belastung des Verdichters 44 können zu Leistungs- und Wirkungsgradverbesserungen für die Wärmepumpe 20 und/oder den Kältemittelkreislauf 24 beitragen. Zusätzlich kann die Einspeisung des ersten Wärmeaustauschfluids an dem Mitteldruckeingang 56 einen Umgebungstemperaturbetriebsbereich der Wärmepumpe 20 und/oder des Kältemittelkreislaufs 24 erhöhen.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 5-9, 14-17 und 19 interagiert der Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der nicht in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wurde und stattdessen in Richtung des Eingangs 180 des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 geströmt ist, thermisch mit dem ersten Wärmeaustauschfluid, das in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet wurde. Während dieser thermischen Interaktion zwischen dem ersten Wärmeaustauschfluid innerhalb des zweiten Bereichs 68 und dem ersten Austauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 wird Wärme von dem ersten Wärmeaustauschfluid innerhalb des zweiten Bereichs 68 auf das erste Wärmeaustauschfluid innerhalb des ersten Bereichs 64 übertragen. Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem Ausgang 192 des zweiten Bereichs 68 aus dem Dampfgenerator 48 austritt, eine andere Temperatur, einen anderen Druck und/oder einen anderen Dampfprozentsatz aufweisen als das erste Wärmeaustauschfluid, das in den Eingang 180 eingetreten ist. Zum Beispiel kann das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem Ausgang 192 des zweiten Bereichs 68 aus dem Dampfgenerator 48 austritt, eine niedrigere Temperatur und einen niedrigeren Druck aufweisen als zu dem Zeitpunkt, als das erste Wärmeaustauschfluid in den Eingang 180 des zweiten Bereichs 68 eingetreten ist. Beim Austreten aus dem Ausgang 192 des zweiten Bereichs 68 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des zweiten Absperrventils 116 geleitet. Das erste Wärmeaustauschfluid strömt infolgedessen, dass sich das zweite Absperrventil 116 in der offenen Position befindet, durch das zweite Absperrventil 116.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5-9, 14-17 und 19 gezeigt, wird in verschiedenen Beispielen, die den ersten Verzweigungspunkt 176 weglassen (siehe 2B), das erste Wärmeaustauschfluid, das durch den ersten Kopplungspunkt 196 läuft, in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 geleitet. Das erste Wärmeaustauschfluid verringert sich infolge von Interaktion mit dem zweiten Expansionsventil 128 in Druck und Temperatur. Nach dem Austreten aus dem zweiten Expansionsventil 128 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 200 des Dampfgenerators 48 geleitet. Der Dampfgenerator 48 wird auf die Weise betreiben, die bereits vorstehend in Bezug auf den ersten Ausgang 204 und den zweiten Ausgang 208 beschrieben wurde. Dementsprechend wird der Kürze halber eine derartige Beschreibung hier nicht wiederholt.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf 5, 14-17 und 19 sind Betriebsmodi zur Heizung und Nachheizung beispielhaft abgebildet. Das erste Wärmeaustauschfluid wird von dem zweiten Absperrventil 116 in Richtung des ersten Expansionsventils 84 geleitet. In den in 5, 14-16 und 19 abgebildeten Betriebsmodi werden das dritte und das vierte Expansionsventil 132, 136 als Absperrventile betrieben, sodass der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 das erste Wärmeaustauschfluid, das durch den Verdichter 44 getrieben wird, nicht aufnehmen. In dem in 17 abgebildeten Betriebsmodus nehmen das erste Expansionsventil 84 und das dritte Expansionsventil 132 das erste Wärmeaustauschfluid auf, wohingegen das vierte Expansionsventil 136 als Absperrventil betrieben wird. Das erste Wärmeaustauschfluid erfährt infolge von Interaktion mit dem ersten Expansionsventil 84 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Gleichermaßen erfährt das erste Wärmeaustauschfluid in dem in 17 abgebildeten Betriebsmodus infolge von Interaktion mit dem dritten Expansionsventil 132 eine Verringerung in Druck und Temperatur.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5, 14-17 und 19 wird die Beschreibung der Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids von dem dritten Expansionsventil 132 durch den dritten Wärmetauscher 36 und schließlich zu dem Akkumulator 72 hier der Kürze halber weggelassen, da dies vorstehend beschrieben wurde. Das erste Wärmeaustauschfluid wird von dem ersten Expansionsventil 84 in Richtung eines ersten Anschlusses 272 des ersten Dreiwegeventils 96 geleitet. Die Positionierung des ersten Dreiwegeventils 96 in diesen Betriebsmodi ist derart, dass das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 272 aufgenommen wird, aus einem zweiten Anschluss 276 des ersten Dreiwegeventils 96 herausgeleitet wird. Von dem zweiten Anschluss 276 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 108 des ersten Wärmetauschers 28 geleitet. Innerhalb des ersten Wärmetauschers 28 kann das erste Wärmeaustauschfluid Wärme von Fluid absorbieren, mit dem der erste Wärmetauscher 28 zusätzlich in Kontakt steht (z. B. Umgebungsluft, die sich außerhalb eines Fahrzeugs befindet). Das erste und das vierte Absperrventil 112, 124 befinden sich in diesem Betriebsmodus jeweils in einer geschlossenen Position. Jedoch befindet sich das dritte Absperrventil 120 in diesen Betriebsmodi in einer offenen Position, was dazu führt, dass das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Akkumulators 72 geleitet wird, wenn es mittels dessen Ausgangs 220 aus dem ersten Wärmetauscher 28 austritt. Das erste und das zweite Rückschlagventil 168, 172 verhindern in den in 5, 14-16 und 19 abgebildeten Betriebsmodi Rückströmung in Richtung des dritten Wärmetauschers 36 bzw. des vierten Wärmetauschers 40. Dementsprechend wird verhindert, dass der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 zu Speichergefäßen für das erste Wärmeaustauschfluid werden, wenn der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt werden. In 17 verhindert das zweite Rückschlagventil 172 Rückströmung in Richtung des vierten Wärmetauschers 40. Dementsprechend wird verhindert, dass der vierte Wärmetauscher 40 zu einem Speichergefäß für das erste Wärmeaustauschfluid wird, wenn der vierte Wärmetauscher 40 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt wird. Der Akkumulator 72 arbeitet wie zuvor dargelegt. Die gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids wird aus dem Akkumulator 72 mittels des Niederdruckeingangs 52 in den Verdichter 44 eingebracht.
  • Unter Bezugnahme auf 6-9 sind verschiedene Betriebsmodi, die den dritten Wärmetauscher 36 einsetzen, in beispielhafter Form abgebildet. Insbesondere sind ein erster Betriebsmodus zur Nachheizung (6), ein zweiter Betriebsmodus zur Nachheizung ( 7), ein dritter Betriebsmodus zur Nachheizung (8) und ein vierter Betriebsmodus zur Nachheizung (9) abgebildet. In jedem dieser Betriebsmodi sind das dritte Absperrventil 120 und das vierte Absperrventil 124 geschlossen. Gleichermaßen ist das erste Dreiwegeventil 96 in einer derartigen Position platziert, dass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das erste Dreiwegeventil 96 strömt. In einigen Beispielen kann das erste Expansionsventil 84 als Absperrventil betrieben werden, um Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids zu dem ersten Dreiwegeventil 96 zu verhindern. In den in 6 und 8 abgebildeten Beispielen kann das vierte Expansionsventil 136 als Absperrventil betrieben werden, sodass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das vierte Expansionsventil 136 läuft. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Absperrventil 116 in Richtung des dritten Expansionsventils 132 geleitet. In 6 und 8 wird eine Gesamtheit des ersten Wärmeaustauschfluids, das aus dem zweiten Absperrventil 116 austritt, in Richtung des dritten Expansionsventils 132 geleitet. In 7 und 9 wird ein Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, das aus dem zweiten Absperrventil 116 austritt, an dem zweiten Verzweigungspunkt 232 in Richtung des vierten Expansionsventils 136 umgeleitet, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird. Das erste Wärmeaustauschfluid erfährt infolge von Interaktion mit dem dritten Expansionsventil 132 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Nach dem Austreten aus dem dritten Expansionsventil 132 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 224 des dritten Wärmetauschers 36 geleitet.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 6-9 können die verringerte Temperatur und der verringerte Druck des ersten Wärmeaustauschfluids, das durch den dritten Wärmetauscher 36 strömt, eingesetzt werden, um Luft, die durch das Kanalsystem 164 strömt, mit dem der dritte Wärmetauscher 36 in Fluidverbindung steht, Kühlung bereitzustellen. Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels des Ausgangs 228 des dritten Wärmetauschers 36 aus dem dritten Wärmetauscher 36 austritt, einen erhöhten Druck, eine erhöhte Temperatur und/oder einen erhöhten Dampfprozentsatz aufweisen als das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem Eingang 224 in den dritten Wärmetauscher 36 eingetreten ist. Die Kühlung der Luft innerhalb des Kanalsystems 164, die in diesen Betriebsmodi durch den dritten Wärmetauscher 36 bereitgestellt wird, kann als eine Möglichkeit zum Steuern eines Feuchtigkeitsniveaus innerhalb der Luft, die durch das Kanalsystem 164 zirkuliert wird, eingesetzt werden (z. B. Entfeuchtung). Zum Beispiel kann die Kühlung der Luft innerhalb des Kanalsystems 164, die durch den dritten Wärmetauscher 36 bereitgestellt wird, zum Kondensieren von mindestens einigen gasförmigen Komponenten der Luft (z. B. Wasserdampf) führen, die durch das Kanalsystem 164 läuft. Beim Austreten aus dem dritten Wärmetauscher 36 mittels des Ausgangs 228 strömt das erste Wärmeaustauschfluid durch das erste Rückschlagventil 168. Nach dem Austreten aus dem ersten Rückschlagventil 168 wird das erste Wärmeaustauschfluid durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des Akkumulators 72 geleitet. In 6 und 8 verhindert das zweite Rückschlagventil 172 in diesen Betriebsmodi Rückströmung in Richtung des vierten Wärmetauschers 40. Dementsprechend wird verhindert, dass der vierte Wärmetauscher 40 zu einem Speichergefäß für das erste Wärmeaustauschfluid wird, wenn der vierte Wärmetauscher 40 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt wird. Der Akkumulator 72 nimmt das erste Wärmeaustauschfluid auf und stellt dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 eine gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf 7 und 9 wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Absperrventil 116 durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des dritten Expansionsventils 132 geleitet. Auf dem Weg zu dem dritten Expansionsventil 132 trifft das erste Wärmeaustauschfluid auf den zweiten Verzweigungspunkt 232. An dem zweiten Verzweigungspunkt 232 wird ein erster Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des vierten Expansionsventils 136 geleitet und ein zweiter Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des dritten Expansionsventils 132 geleitet. Der erste Teil des ersten Wärmeaustauschfluids erfährt infolge von Interaktion mit dem vierten Expansionsventil 136 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Die Strömung des zweiten Teils ist bereits im Hinblick auf diese Betriebsmodi erörtert worden und wird der Kürze halber hier weggelassen. Nach dem Austreten aus dem vierten Expansionsventil 136 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 236 des vierten Wärmetauschers 40 geleitet. Die Temperatur und der Druck des durch den vierten Wärmetauscher 40 strömenden ersten Wärmeaustauschfluids, die infolge von Interaktion mit dem vierten Expansionsventil 136 verringert sind, können eingesetzt werden, um die Temperatur von wärmeerzeugenden Komponenten zu verringern, mit denen der vierte Wärmetauscher 40 interagiert (z. B. Elektromotoren, Batterien, Elektronik usw.). Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels des Ausgangs 240 des vierten Wärmetauschers 40 aus dem vierten Wärmetauscher 40 austritt, im Vergleich zu dem ersten Wärmeaustauschfluid, das an dem Eingang 236 in den vierten Wärmetauscher 40 eingetreten ist, einen erhöhten Druck, eine erhöhte Temperatur und/oder einen erhöhten Dampfprozentsatz aufweisen.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 7 und 9 wird das erste Wärmeaustauschfluid beim Austreten aus dem vierten Wärmetauscher 40 mittels des Ausgangs 240 durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des zweiten Rückschlagventils 172 geleitet. Sobald das erste Wärmeaustauschfluid durch das erste und das zweite Rückschlagventil 168, 172 gelaufen ist, wird der erste Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der in Richtung des vierten Wärmetauschers 40 geleitet wurde, wieder mit dem zweiten Teil des ersten Wärmeaustauschfluids zusammengeführt oder kombiniert, der in Richtung des dritten Wärmetauschers 36 geleitet wurde. Das erste Rückschlagventil 168 verhindert Rückströmung oder übermäßigen Gegendruck an dem Ausgang 228 des dritten Wärmetauschers 36. Gleichermaßen verhindert das zweite Rückschlagventil 172 Rückströmung oder übermäßigen Gegendruck an dem Ausgang 240 des vierten Wärmetauschers 40. Von dem ersten und dem zweiten Rückschlagventil 168, 172 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Akkumulators 72 geleitet. Der Akkumulator 72 nimmt das erste Wärmeaustauschfluid auf und stellt dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 die gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit.
  • Unter Bezugnahme auf 8 und 9 ist die Positionierung des zweiten Dreiwegeventils 104 in diesen Betriebsmodi, wie vorstehend erwähnt, derart, dass der erste Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus dem zweiten Anschluss 216 herausgeleitet wird und der zweite Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus dem dritten Anschluss 260 herausgeleitet wird. Da die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids aus dem dritten Anschluss 260 bereits erörtert wurde, wird der Fokus nun auf die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids aus dem zweiten Anschluss 216 gerichtet. Nach dem Austreten aus dem zweiten Anschluss 216 des zweiten Dreiwegeventils 104 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 108 des ersten Wärmetauschers 28 geleitet. Wenn das erste Wärmeaustauschfluid durch den ersten Wärmetauscher 28 strömt, kann das erste Wärmeaustauschfluid thermisch mit einem Wärmeaustauschfluid interagieren, das sich außerhalb des Kältemittelkreislaufs 24 und des Kühlmittelkreislaufs 140 befindet (z. B. Umgebungsluft), sodass Wärme mit dem ersten Wärmeaustauschfluid ausgetauscht werden kann (z. B. Wärme durch das erste Wärmeaustauschfluid absorbiert werden kann oder Wärme aus dem ersten Wärmeaustauschfluid abgeführt werden kann). Das erste Wärmeaustauschfluid tritt an dem Ausgang 220 des ersten Wärmetauschers 28 aus dem ersten Wärmetauscher 28 aus.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 8 und 9 wird beim Austreten aus dem ersten Wärmetauscher 28 mittels des Ausgangs 220 das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Absperrventils 112 geleitet. In jedem dieser Betriebsmodi befindet sich das erste Absperrventil 112 in der offenen Position während sich das dritte und das vierte Absperrventil 120, 124 in der geschlossenen Position befinden. Nach dem Strömen durch das erste Absperrventil 112 läuft das erste Wärmeaustauschfluid durch den ersten Kopplungspunkt 196, der sich stromabwärts des ersten Bereichs 30 des zweiten Wärmetauschers 32 befindet. Abhängig von dem konkretem Beispiel befindet sich der erste Kopplungspunkt 196 stromaufwärts des zweiten Expansionsventils 128 und/oder des ersten Verzweigungspunkts 176. An dem ersten Kopplungspunkt 196 werden der erste und der zweite Teil des ersten Wärmeaustauschfluids wieder miteinander kombiniert. Von dem ersten Kopplungspunkt 196 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 und/oder des ersten Verzweigungspunkts 176 geleitet. An dem ersten Verzweigungspunkt 176, sofern vorhanden, wird das erste Wärmeaustauschfluid auf die Weise umgeleitet, die bereits in Bezug auf das zweite Expansionsventil 128 und den Dampfgenerator 48, der den ersten und den zweiten Bereich 64, 68 beinhaltet, beschrieben wurde.
  • Unter Bezugnahme auf 10-12 sind ein Betriebsmodus zur Nachheizung und Enteisung (10), ein erster Betriebsmodus zur Enteisung (11) und ein zweiter Betriebsmodus zur Enteisung (12) in beispielhafter Form abgebildet. In jedem dieser Betriebsmodi wirkt der Verdichter 44 auf das erste Wärmeaustauschfluid ein, um das erste Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang 60 in Richtung des zweiten Dreiwegeventils 104 zu treiben. Insbesondere treibt der Verdichter 44 das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Anschlusses 212 des zweiten Dreiwegeventils 104. Die Positionierung des zweiten Dreiwegeventils 104 in dem in 10 abgebildeten Betriebsmodus ist derart, dass ein erster Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus dem zweiten Anschluss 216 herausgeleitet wird und ein zweiter Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus dem dritten Anschluss 260 herausgeleitet wird, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird. Infolge der Positionierung des zweiten Dreiwegeventils 104 in den in 11 und 12 abgebildeten Betriebsmodi wird eine Gesamtheit des ersten Wärmeaustauschfluids, das an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, geleitet, um das zweite Dreiwegeventil 104 an dessen zweiten Anschluss 216 zu verlassen.
  • In jedem der in 10-12 abgebildeten Betriebsmodi wird das erste Wärmeaustauschfluid nach dem Austreten aus dem zweiten Anschluss 216 des zweiten Dreiwegeventils 104 in Richtung des Eingangs 108 des ersten Wärmetauschers 28 geleitet. Wenn das erste Wärmeaustauschfluid durch den ersten Wärmetauscher 28 strömt, kann das erste Wärmeaustauschfluid thermisch mit einem Wärmeaustauschfluid interagieren, das sich außerhalb des Kältemittelkreislaufs 24 und des Kühlmittelkreislaufs 140 befindet (z. B. Umgebungsluft), sodass Wärme aus dem ersten Wärmeaustauschfluid entfernt werden kann. Das erste Wärmeaustauschfluid tritt an dem Ausgang 220 des ersten Wärmetauschers 28 aus dem ersten Wärmetauscher 28 aus. Beim Austreten aus dem ersten Wärmetauscher 28 mittels des Ausgangs 220 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Absperrventils 112 geleitet. In den in 10 und 11 abgebildeten Betriebsmodi befindet sich das erste Absperrventil 112 in einer offenen Position. Dementsprechend strömt das erste Wärmeaustauschfluid in den in 10 und 11 abgebildeten Betriebsmodi durch das erste Absperrventil 112 und trifft auf den ersten Kopplungspunkt 196. In dem in 12 abgebildeten Betriebsmodus befindet sich das erste Absperrventil 112 in einer geschlossenen Position. In jedem der in 10 -12 abgebildeten Betriebsmodi befindet sich das dritte Absperrventil 120 in einer geschlossenen Position.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf 10 ist die Positionierung des zweiten Dreiwegeventils 104 in diesem Betriebsmodus derart, dass der erste Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus dem zweiten Anschluss 216 herausgeleitet wird und der zweite Teil des ersten Wärmeaustauschfluids, der an dem ersten Anschluss 212 aufgenommen wird, aus dem dritten Anschluss 260 herausgeleitet wird. Von dem dritten Anschluss 260 des zweiten Dreiwegeventils 104 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 264 des ersten Bereichs 30 des zweiten Wärmetauschers 32 geleitet. Innerhalb des zweiten Wärmetauschers 32 interagiert das erste Wärmeaustauschfluid thermisch mit dem zweiten Wärmeaustauschfluid, das durch den Kühlmittelkreislauf 140 zirkuliert wird. Der Betrieb des Kühlmittelkreislaufs 140 wurde vorstehend beschrieben und wird in dem abgebildeten Beispiel auf identische Weise betrieben. Dementsprechend wird der Kürze halber die Beschreibung des Betriebs des Kühlmittelkreislaufs 140 hier nicht wiederholt. Nach dem thermischen Interagieren mit dem zweiten Wärmeaustauschfluid in dem zweiten Wärmetauscher 32 tritt das erste Wärmeaustauschfluid mittels des Ausgangs 268 des ersten Bereichs 30 aus dem ersten Bereich 30 des zweiten Wärmetauschers 32 aus. Beim Austreten aus dem ersten Bereich 30 des zweiten Wärmetauschers 32 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Kopplungspunkts 196 geleitet. An dem ersten Kopplungspunkt 196 wird durch einen Druck des ersten Wärmeaustauschfluids, das aus dem ersten Absperrventil 112 strömt, verhindert, dass das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des ersten Absperrventils 112 strömt. An dem ersten Kopplungspunkt 196 werden der erste und der zweite Teil des ersten Wärmeaustauschfluids wieder kombiniert.
  • Unter Bezugnahme auf 10 und 11 wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem ersten Kopplungspunkt 196 in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 und/oder, falls eingesetzt, des ersten Verzweigungspunkts 176 geleitet. In Beispielen, die den ersten Verzweigungspunkt 176 beinhalten und sobald das erste Wärmeaustauschfluid den ersten Verzweigungspunkt 176 erreicht, wird auf die bereits beschriebene Weise ein Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des zweiten Expansionsventils 128 umgeleitet, während der restliche Teil des ersten Wärmeaustauschfluids in Richtung des zweiten Bereichs 68 des Dampfgenerators 48 weiterströmt. Von dem Dampfgenerator 48 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des zweiten Absperrventils 116 geleitet.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf 10 ist das vierte Absperrventil 124 in diesem Betriebsmodus geschlossen. Gleichermaßen ist das erste Dreiwegeventil 96 in einer derartigen Position platziert, dass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das erste Dreiwegeventil 96 strömt. In einigen Beispielen kann das erste Expansionsventil 84 als Absperrventil betrieben werden, um Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids zu dem ersten Dreiwegeventil 96 zu verhindern. In den abgebildeten Beispiel kann das dritte Expansionsventil 132 als Absperrventil betrieben werden, sodass das erste Wärmeaustauschfluid nicht durch das dritte Expansionsventil 132 läuft. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Absperrventil 116 in Richtung des vierten Expansionsventils 136 geleitet. Insbesondere trifft das erste Wärmeaustauschfluid auf den zweiten Verzweigungspunkt 232, an dem das erste Wärmeaustauschfluid infolgedessen, dass das dritte Expansionsventil 132 als Absperrventil betrieben wird, in Richtung des vierten Expansionsventils 136 umgeleitet wird. Das erste Wärmeaustauschfluid erfährt infolge von Interaktion mit dem vierten Expansionsventil 136 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Nach dem Austreten aus dem vierten Expansionsventil 136 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Eingangs 236 des vierten Wärmetauschers 40 geleitet. Die Temperatur und der Druck des durch den vierten Wärmetauscher 40 strömenden ersten Wärmeaustauschfluids, die infolge von Interaktion mit dem vierten Expansionsventil 136 verringert sind, können eingesetzt werden, um die Temperatur von wärmeerzeugenden Komponenten zu verringern, mit denen der vierte Wärmetauscher 40 interagiert (z. B. Elektromotoren, Batterien, Elektronik usw.). Dementsprechend kann das erste Wärmeaustauschfluid, das mittels des Ausgangs 240 des vierten Wärmetauschers 40 aus dem vierten Wärmetauscher 40 austritt, einen erhöhten Druck, eine erhöhte Temperatur und/oder einen erhöhten Dampfprozentsatz aufweisen als das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem Eingang 236 in den vierten Wärmetauscher 40 eingetreten ist. Beim Austreten aus dem vierten Wärmetauscher 40 mittels des Ausgangs 240 wird das erste Wärmeaustauschfluid durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 in Richtung des zweiten Rückschlagventils 172 geleitet. Sobald das erste Wärmeaustauschfluid durch das zweite Rückschlagventil 172 läuft, wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Akkumulators 72 geleitet. Das erste Rückschlagventil 168 verhindert in diesem Betriebsmodus Rückströmung in Richtung des dritten Wärmetauschers 36. Dementsprechend wird verhindert, dass der dritte Wärmetauscher 36 zu einem Speichergefäß für das erste Wärmeaustauschfluid wird, wenn der dritte Wärmetauscher 36 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt wird. Der Akkumulator 72 nimmt das erste Wärmeaustauschfluid auf und stellt dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 eine gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit, wodurch die Durchquerung des Kältemittelkreislaufs 24 in dem Betriebsmodus zur Nachheizung und Enteisung abgeschlossen wird.
  • Unter konkreter Bezugnahme auf 11 wird das erste Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Absperrventil 116 in Richtung des dritten Expansionsventils 132 geleitet. Das dritte und das vierte Expansionsventil 132, 136 werden in diesem Betriebsmodus jedoch jeweils als Absperrventil betrieben. Zusätzlich befindet sich das vierte Absperrventil 124 in einer geschlossenen Position. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid nach Austreten aus dem zweiten Absperrventil 116 an dem Eingang 88 des ersten Expansionsventils 84 aufgenommen. Das erste Wärmeaustauschfluid erfährt infolge von Interaktion mit dem ersten Expansionsventil 84 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Das erste Wärmeaustauschfluid wird von dem ersten Expansionsventil 84 in Richtung des ersten Anschlusses 272 des ersten Dreiwegeventils 96 geleitet. Die Positionierung des ersten Dreiwegeventils 96 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 272 aufgenommen wird, aus einem dritten Anschluss 280 des ersten Dreiwegeventils 96 herausgeleitet wird. Von dem dritten Anschluss 280 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Akkumulators 72 geleitet. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid in dem ersten Betriebsmodus zur Enteisung von dem Ausgang 92 des ersten Expansionsventils 84 durch das erste Dreiwegeventil 96 zu dem Eingang 76 des Akkumulators 72 geleitet. Das erste und das zweite Rückschlagventil 168, 172 verhindern Rückströmung in Richtung des dritten und des vierten Wärmetauschers 36, 40. Dementsprechend wird verhindert, dass der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 zu Speichergefäßen für das erste Wärmeaustauschfluid werden, wenn der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt werden. Der Akkumulator 72 nimmt das erste Wärmeaustauschfluid auf und stellt dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 eine gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit, wodurch die Durchquerung des Kältemittelkreislaufs 24 in dem ersten Betriebsmodus zur Enteisung abgeschlossen wird.
  • Unter Bezugnahme auf 12 ist die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids von dem Ausgang 60 des Verdichters 44 zu dem Ausgang 220 des ersten Wärmetauschers 28 vorstehend beschrieben worden und wird der Kürze halber hier nicht wiederholt. In diesem Betriebsmodus befinden sich das erste, das zweite und das dritte Absperrventil 112, 116, 120 jeweils in der geschlossenen Position. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid beim Austreten aus dem ersten Wärmetauscher 28 mittels des Ausgangs 220 in Richtung des vierten Absperrventils 124 geleitet. In diesem Betriebsmodus werden das dritte und das vierte Expansionsventil 132, 136 jeweils als Absperrventil betrieben, sodass das erste Wärmeaustauschfluid beim Austreten aus dem vierten Absperrventil 124 in Richtung des ersten Expansionsventils 84 geleitet wird. Das erste Wärmeaustauschfluid erfährt infolge von Interaktion mit dem ersten Expansionsventil 84 eine Verringerung in Druck und Temperatur. Das erste Wärmeaustauschfluid wird von dem ersten Expansionsventil 84 in Richtung des ersten Anschlusses 272 des ersten Dreiwegeventils 96 geleitet. Die Positionierung des ersten Dreiwegeventils 96 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass das erste Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 272 aufgenommen wird, aus dem dritten Anschluss 280 des ersten Dreiwegeventils 96 herausgeleitet wird. Von dem dritten Anschluss 280 wird das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Akkumulators 72 geleitet. Dementsprechend wird das erste Wärmeaustauschfluid in dem zweiten Betriebsmodus zur Enteisung von dem Ausgang 92 des ersten Expansionsventils 84 durch das erste Dreiwegeventil 96 zu dem Eingang 76 des Akkumulators 72 geleitet. Das erste und das zweite Rückschlagventil 168, 172 verhindern Rückströmung in Richtung des dritten und des vierten Wärmetauschers 36, 40. Dementsprechend wird verhindert, dass der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 zu Speichergefäßen für das erste Wärmeaustauschfluid werden, wenn der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt werden. Der Akkumulator 72 nimmt das erste Wärmeaustauschfluid auf und stellt dem Niederdruckeingang 52 des Verdichters 44 eine gasförmige Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereit, wodurch die Durchquerung des Kältemittelkreislaufs 24 in dem zweiten Betriebsmodus zur Enteisung abgeschlossen wird.
  • Unter Bezugnahme auf 13-19 kann der Kühlmittelkreislauf 140 in verschiedenen Beispielen einen Hilfskühlmittelkreislauf 284 beinhalten. Der Hilfskühlmittelkreislauf 284 kann mindestens eine wärmeerzeugende Komponente (z. B. einen Motor, Elektronik, eine Batterie, einen Batteriepack, ein oder mehrere Heizelemente, Bremsen usw.) beinhalten. Zum Beispiel kann die mindestens eine wärmeerzeugende Komponente eine erste wärmeerzeugende Komponente 288 sein. Wärme von der ersten wärmeerzeugenden Komponente 288 kann auf das zweite Wärmeaustauschfluid übertragen werden, wenn das zweite Wärmeaustauschfluid der ersten wärmeerzeugenden Komponente 288 ausgesetzt ist. Ob das zweite Wärmeaustauschfluid der ersten wärmeerzeugenden Komponente 288 ausgesetzt ist, kann durch ein drittes Dreiwegeventil 292 und ein viertes Dreiwegeventil 296 gesteuert werden. Das dritte Dreiwegeventil 292 und das vierte Dreiwegeventil 296 werden betrieben, um, wie durch ein Steuermodul geleitet oder gesteuert, den Hilfskühlmittelkreislauf 284 zu umgehen oder das zweite Wärmeaustauschfluid durch den Hilfskühlmittelkreislauf 284 zu leiten. Verschiedene Betriebsmodi können den Hilfskühlmittelkreislauf 284 einsetzen, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 13-19 kann die Wärmepumpe 20 eine zweite wärmeerzeugende Komponente 300 beinhalten. Wie bei der ersten wärmeerzeugenden Komponente 288 kann die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 ein Motor, Elektronik, eine Batterie, ein Batteriepack, ein oder mehrere Heizelemente, Bremsen oder dergleichen sein. Die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 nimmt das zweite Wärmeaustauschfluid auf. Die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 kann das zweite Wärmeaustauschfluid in Betriebsmodi, in denen die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 ihre Wärmekapazität nicht erreicht hat, oder in Betriebsmodi, in denen die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 unter ihrer Betriebstemperatur liegt, aufnehmen. Wenn zum Beispiel die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 eine Batterie oder ein Batteriepack ist, kann die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 eine erhebliche thermische Masse aufweisen, sodass die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 als Kältesenke betrieben werden kann. Dementsprechend kann die zweite wärmeerzeugende Komponente 300, während die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 in der Lage ist, als Kältesenke betrieben zu werden, oder ihre Wärmekapazität nicht erreicht hat, das zweite Wärmeaustauschfluid während Betriebsmodi aufnehmen, in denen wünschenswert ist, dass das zweite Wärmeaustauschfluid gekühlt wird. In derartigen Beispielen „verlangt“ die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 möglicherweise keine Wärmeregulierung, empfängt jedoch dennoch eine thermische Änderung. Anders ausgedrückt können die aktuellen Betriebsparameter (z. B. die Temperatur) der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 dem Steuermodul möglicherweise nicht angeben oder „verlangen“, dass eine Wärmeregulierung zugunsten der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 (z. B. Betriebseffizienz) vorgenommen wird.
  • Zum Beispiel kann ein Thermometer oder Thermostat dem Steuermodul möglicherweise nicht angeben, dass eine thermische Änderung der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 in Bezug auf Betriebsparameter der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 wünschenswert ist. Vielmehr kann das Steuermodul identifizieren, dass sich die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 in einem Kältesenkezustand befindet, der zum Gesamtnutzen der Wärmepumpe 20 eingesetzt werden kann. Gleichermaßen kann, wenn die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 eine bevorzugte Betriebstemperatur oder einen bevorzugten Betriebstemperaturbereich aufweist, das zweite Wärmeaustauschfluid bei Betriebsbedingungen oder Betriebsmodi, bei denen die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 unter einer solchen bevorzugten Betriebstemperatur oder einem solchen bevorzugten Temperaturbereich liegt, durch die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 zirkuliert werden. In derartigen Beispielen kann die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 eine Wärmeregulierung „verlangen“, wie etwa durch Eingaben, die durch das Steuermodul von einem Thermometer oder Thermostat empfangen werden, das an die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 gekoppelt ist. Ein Beispiel für eine derartige Situation ist, wenn die thermische Umgebung, in der sich die Wärmepumpe 20 befindet (z. B. Außenwetterbedingungen), kalt ist, wie etwa während der Wintermonate, wobei die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 durch das zweite Wärmeaustauschfluid beheizt werden kann, um die gewünschte Betriebstemperatur oder den gewünschten Temperaturbereich zu erreichen.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 13-19 kann die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 das zweite Wärmeaustauschfluid während Betriebsmodi, in denen es wünschenswert sein kann, dem zweiten Wärmeaustauschfluid zusätzliche Wärme bereitzustellen, und/oder während Betriebsmodi, in denen die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 von einem Verringern einer Temperatur der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 profitieren kann, aufnehmen. Dementsprechend kann durch die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 erzeugte Wärme gesammelt oder eingefangen werden, um eine Temperatur, einen Druck und/oder einen Dampfprozentsatz des zweiten Wärmeaustauschfluids zu erhöhen. Zum Beispiel kann während Betriebsmodi zur Heizung das Bereitstellen von zusätzlicher Wärme an das zweite Wärmeaustauschfluid eine Zeitdauer verringern, die benötigt wird, um eine Temperatur der Luft, die durch das Kanalsystem 164 läuft, auf eine gewünschte Temperatur zu erhöhen. In einigen Beispielen kann die erste wärmeerzeugende Komponente 288 eingesetzt werden, um die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 zu heizen. Zum Beispiel kann sich die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 unmittelbar stromabwärts der ersten wärmeerzeugende Komponente 288 befinden. In Beispielen kann die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 parallel zu dem fünften Wärmetauscher 156 verrohrt sein. In einigen Beispielen kann die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 in Reihe mit dem fünften Wärmetauscher 156 verrohrt sein. In verschiedenen Beispielen kann die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 in Reihe mit und parallel zu dem fünften Wärmetauscher 156 verrohrt sein.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 13-19 werden in den abgebildeten Beispielen ein fünftes Dreiwegeventil 304 und ein sechstes Dreiwegeventil 308 eingesetzt, um die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 mit dem Kühlmittelnetz aus Leitungen 160 zu verrohren, wie in dieser Schrift ausführlicher erörtert wird. Der vierte Wärmetauscher 40 kann durch das Kältemittelnetz aus Leitungen 100 direkt mit der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 verrohrt sein. In den abgebildeten Beispielen kann der Eingang 236 des vierten Wärmetauschers 40 ein erster Eingang des vierten Wärmetauschers 40 sein und kann der Ausgang 240 des vierten Wärmetauschers 40 ein zweiter Ausgang des vierten Wärmetauschers 40 sein. Ein zweiter Ausgang 312 des vierten Wärmetauschers 40 kann sich unmittelbar stromaufwärts eines ersten Eingangs 316 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 befinden. Ein zweiter Eingang 320 des vierten Wärmetauschers 40 kann sich unmittelbar stromabwärts eines ersten Ausgangs 324 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 befinden. Ein zweiter Eingang 328 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 befindet sich unmittelbar stromabwärts des fünften Dreiwegeventils 304. Ein zweiter Ausgang 332 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 befindet sich unmittelbar stromaufwärts des sechsten Dreiwegeventils 308.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 13-19 kann das zweite Wärmeaustauschfluid in den abgebildeten Betriebsmodi in einigen oder allen der vorstehend dargelegten Betriebsmodi, die den vierten Wärmetauscher 40 einsetzen, durch die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 zirkuliert werden. Der Kürze halber werden diese Betriebsmodi hier nicht wiederholt. Die thermodynamischen Bedingungen, die vorstehend in Bezug auf den Zustand des ersten Wärmeaustauschfluids an dem Ausgang 240 des vierten Wärmetauschers 40 dargelegt wurden, gelten in den abgebildeten Beispielen im Allgemeinen in umgekehrter Weise für die thermodynamischen Bedingungen des zweiten Wärmeaustauschfluids an dem ersten Ausgang 312. Insbesondere tauschen das erste und das zweite Wärmeaustauschfluid mittels des vierten Wärmetauschers 40 Wärme aus. Dementsprechend kann das zweite Wärmeaustauschfluid, das mittels des zweiten Ausgangs 312 aus dem vierten Wärmetauscher 40 austritt, eine verringerte Temperatur, einen verringerten Druck und/oder einen verringerten Dampfprozentsatz aufweisen als das zweite Wärmeaustauschfluid, das mittels des zweiten Eingangs 320 in den vierten Wärmetauscher 40 eingetreten ist. Die Temperatur, der Druck und/oder der Dampfprozentsatz des zweiten Wärmeaustauschfluids an dem ersten Ausgang 324 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 können größer sein als die Temperatur, der Druck und/oder der Dampfprozentsatz des zweiten Wärmeaustauschfluids an dem ersten Eingang 316 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf 14 ist ein Modus zur Heizung in beispielhafter Form abgebildet, der den Hilfskühlmittelkreislauf 284 nicht einsetzt. Da die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids durch den Kältemittelkreislauf 24 in diesem Betriebsmodus bereits vorstehend beschrieben wurde, wird dies der Kürze halber hier nicht wiederholt. Die Strömung des zweiten Wärmeaustauschfluids durch den Kühlmittelkreislauf 140 wurde vorstehend weitgehend beschrieben. Jedoch wird hier eine zusätzliche Beschreibung in Bezug auf das dritte Dreiwegeventil 292, das vierte Dreiwegeventil 296, die zweite wärmeerzeugende Komponente 300, das fünfte Dreiwegeventil 304 und das sechste Dreiwegeventil 308 bereitgestellt. Die Positionierung des dritten Dreiwegeventils 292 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass der Hilfskühlmittelkreislauf 284 umgangen wird. Insbesondere nimmt das dritte Dreiwegeventil 292 das zweite Wärmeaustauschfluid an einem ersten Anschluss 336 des dritten Dreiwegeventils 292 auf. Die Positionierung des dritten Dreiwegeventils 292 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass eine Gesamtheit des zweiten Wärmeaustauschfluids, das an dem ersten Anschluss 336 aufgenommen wird, zu einem zweiten Anschluss 340 des dritten Dreiwegeventils 292 geleitet wird. Nach dem Austreten aus dem dritten Dreiwegeventil 292 mittels des zweiten Anschlusses 340 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu einem ersten Anschluss 344 des vierten Dreiwegeventils 296 geleitet. Die Positionierung des vierten Dreiwegeventils 296 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 344 aufgenommen wird, aus einem zweiten Anschluss 348 des vierten Dreiwegeventils 296 herausgeleitet wird. Das fünfte Dreiwegeventil 304 ist stromabwärts des zweiten Anschlusses 348 des vierten Dreiwegeventils 296 positioniert. Das fünfte Dreiwegeventil 304 ist stromaufwärts des Eingangs 252 des fünften Wärmetauschers 156 und stromaufwärts des zweiten Eingangs 328 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 positioniert. Das sechste Dreiwegeventil 308 ist stromabwärts des Ausgangs 256 des fünften Wärmetauschers 156 und stromabwärts des zweiten Ausgangs 332 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 positioniert. In der abgebildeten Ausführungsform sind der fünfte Wärmetauscher 156 und die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 parallel verrohrt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 14 wird das zweite Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Anschluss 348 des vierten Dreiwegeventils 296 zu einem ersten Anschluss 352 des fünften Dreiwegeventils 304 geleitet. Die Positionierung des fünften Dreiwegeventils 304 in dem abgebildeten Betriebsmodus ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 352 aufgenommen wird, zu einem zweiten Anschluss 356 des fünften Dreiwegeventils 304 geleitet wird. Beim Austreten aus dem zweiten Anschluss 356 des fünften Dreiwegeventils 304 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu dem Eingang 252 des fünften Wärmetauschers 156 geleitet. Dementsprechend wird die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 in dem abgebildeten Betriebsmodus umgangen. Der fünfte Wärmetauscher 156 arbeitet wie bereits beschrieben. Beim Austreten aus dem fünften Wärmetauscher 156 mittels des Ausgangs 256 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu einem ersten Anschluss 360 des sechsten Dreiwegeventils 308 geleitet. Die Positionierung des sechsten Dreiwegeventils 308 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 360 aufgenommen wird, geleitet wird, um das sechste Dreiwegeventil 308 mittels eines zweiten Anschlusses 364 zu verlassen. Beim Austreten aus dem sechsten Dreiwegeventil 308 mittels des zweiten Anschlusses 364 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu der Pumpe 144 geleitet, wodurch die Durchquerung des Kühlmittelkreislaufs 140 abgeschlossen wird.
  • Unter Bezugnahme auf 15-16 und 19 sind verschiedene Betriebsmodi zur Heizung, die den Hilfskühlmittelkreislauf 284 einsetzen, in beispielhafter Form abgebildet. Da die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids durch den Kältemittelkreislauf 24 in diesen Betriebsmodi bereits vorstehend beschrieben wurde, wird dies der Kürze halber hier nicht wiederholt. Die Strömung des zweiten Wärmeaustauschfluids durch den Kühlmittelkreislauf 140 wurde vorstehend weitgehend beschrieben. Jedoch wird hier eine zusätzliche Beschreibung in Bezug auf die erste wärmeerzeugende Komponente 288, das dritte Dreiwegeventil 292 und das vierte Dreiwegeventil 296 bereitgestellt. Die Positionierung des dritten Dreiwegeventils 292 in diese Betriebsmodi ist derart, dass der Hilfskühlmittelkreislauf 284 genutzt wird. Insbesondere nimmt das dritte Dreiwegeventil 292 das zweite Wärmeaustauschfluid an dem ersten Anschluss 336 des dritten Dreiwegeventils 292 auf und wird eine Gesamtheit des zweiten Wärmeaustauschfluids, das an dem ersten Anschluss 336 aufgenommen wird, zu einem dritten Anschluss 368 des dritten Dreiwegeventils 292 geleitet. Nach dem Austreten aus dem dritten Dreiwegeventil 292 mittels des dritten Anschlusses 368 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu der ersten wärmeerzeugenden Komponente 288 geleitet. Nach dem Interagieren mit der ersten wärmeerzeugenden Komponente 288 weist das zweite Wärmeaustauschfluid eine Erhöhung in Temperatur, Drucks und/oder Dampfprozentsatzes auf. Nach dem Austreten aus der ersten wärmeerzeugenden Komponente 288 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu einem dritten Anschluss 372 des vierten Dreiwegeventils 296 geleitet. Die Positionierung des vierten Dreiwegeventils 296 in diesen Betriebsmodi ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem dritten Anschluss 372 aufgenommen wird, geleitet wird, um das vierte Dreiwegeventil 296 mittels dessen zweiten Anschlusses 348 zu verlassen.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf 15 wird das zweite Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Anschluss 348 des vierten Dreiwegeventils 296 zu dem ersten Anschluss 352 des fünften Dreiwegeventils 304 geleitet. Die Positionierung des fünften Dreiwegeventils 304 in dem abgebildeten Betriebsmodus ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 352 aufgenommen wird, zu dem zweiten Anschluss 356 des fünften Dreiwegeventils 304 geleitet wird. Beim Austreten aus dem zweiten Anschluss 356 des fünften Dreiwegeventils 304 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu dem Eingang 252 des fünften Wärmetauschers 156 geleitet. In der abgebildeten Ausführungsform sind der fünfte Wärmetauscher 156 und die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 parallel verrohrt. Dementsprechend wird die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 in dem abgebildeten Betriebsmodus umgangen. Der fünfte Wärmetauscher 156 arbeitet wie bereits beschrieben. Beim Austreten aus dem fünften Wärmetauscher 156 mittels des Ausgangs 256 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu dem ersten Anschluss 360 des sechsten Dreiwegeventils 308 geleitet. Die Positionierung des sechsten Dreiwegeventils 308 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 360 aufgenommen wird, geleitet wird, um das sechste Dreiwegeventil 308 mittels des zweiten Anschlusses 364 zu verlassen. Beim Austreten aus dem sechsten Dreiwegeventil 308 mittels des zweiten Anschlusses 364 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu der Pumpe 144 geleitet, wodurch die Durchquerung des Kühlmittelkreislaufs 140 abgeschlossen wird.
  • Unter Bezugnahme auf 16 wird das zweite Wärmeaustauschfluid von dem zweiten Anschluss 348 des vierten Dreiwegeventils 296 zu dem ersten Anschluss 352 des fünften Dreiwegeventils 304 geleitet. Die Positionierung des fünften Dreiwegeventils 304 in dem abgebildeten Betriebsmodus ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 352 aufgenommen wird, geleitet wird, um das fünfte Dreiwegeventil 304 sowohl an dem zweiten Anschluss 356 als auch einem dritten Anschluss 376 zu verlassen. Dementsprechend wird ein erster Teil des zweiten Wärmeaustauschfluids aus dem zweiten Anschluss 356 heraus und in Richtung des fünften Wärmetauschers 156 geleitet, während ein zweiter Teil des zweiten Wärmeaustauschfluids aus dem dritten Anschluss 376 heraus und in Richtung der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 geleitet wird. Da die Strömung des ersten Teils des zweiten Wärmeaustauschfluids von dem zweiten Anschluss 356 zu dem fünften Wärmetauscher 156 vorstehend beschrieben wurde, wird dies der Kürze halber hier nicht wiederholt. In der abgebildeten Ausführungsform sind der fünfte Wärmetauscher 156 und die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 parallel verrohrt, wobei sowohl der fünfte Wärmetauscher 156 als auch die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 das zweite Wärmeaustauschfluid aufnehmen. Der zweite Teil des zweiten Wärmeaustauschfluids, der mittels des dritten Anschlusses 376 aus dem fünften Dreiwegeventil 304 austritt, wird zu dem zweiten Eingang 328 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 geleitet. Das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem zweiten Eingang 328 aufgenommen wird, tritt aus der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 mittels deren zweiten Ausgangs 332 aus. Infolge von Interaktion mit der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 erhöhen sich Temperatur, Druck und/oder Dampfprozentsatz des zweiten Wärmeaustauschfluids. Nach dem Austreten aus dem zweiten Ausgang 332 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu einem dritten Anschluss 380 des sechsten Dreiwegeventils 308 geleitet. An dem sechsten Dreiwegeventil 308 werden der erste und der zweite Teils des zweiten Wärmeaustauschfluids wieder kombiniert und in Richtung der Pumpe 144 geleitet, wodurch die Durchquerung des Kühlmittelkreislaufs 140 abgeschlossen wird.
  • Unter Bezugnahme auf 18-19 ist die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 in den abgebildeten Beispielen in Reihe mit dem fünften Wärmetauscher 156 verrohrt. Insbesondere befinden sich das fünfte und das sechste Dreiwegeventil 304, 308 jeweils stromabwärts des Ausgangs 256 des fünften Wärmetauschers 156 und stromaufwärts der Pumpe 144. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass das fünfte und das sechste Dreiwegeventil 304, 308 jeweils stromaufwärts des Eingangs 252 des fünften Wärmetauschers 156 und stromabwärts des vierten Dreiwegeventils 296 positioniert sein können, während die Anordnung des fünften Wärmetauschers 156 und der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 in Reihe beibehalten wird.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf 19 ist ein Modus zur Heizung in beispielhafter Form abgebildet, der den Hilfskühlmittelkreislauf 284, den fünften Wärmetauscher 156 und die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 einsetzt. In dem abgebildeten Beispiel verhindern das erste und das zweite Rückschlagventil 168, 172 Rückströmung in Richtung des dritten und des vierten Wärmetauschers 36, 40, wenn das erste Wärmeaustauschfluid in Richtung des Akkumulators 72 geleitet wird. Dementsprechend wird verhindert, dass der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 Speichergefäße für das erste Wärmeaustauschfluid werden, wenn der dritte und der vierte Wärmetauscher 36, 40 in einem gegebenen Betriebsmodus nicht eingesetzt werden. Da die Strömung des ersten Wärmeaustauschfluids durch den Kältemittelkreislauf 24, wie abgebildet, anderweitig bereits vorstehend beschrieben wurde, wird dies der Kürze halber hier nicht wiederholt. Gleichermaßen wurde die Strömung des zweiten Wärmeaustauschfluids durch den Kühlmittelkreislauf 140 vorstehend weitgehend beschrieben und wird der Kürze halber hier nicht wiederholt. Jedoch wird hier eine zusätzliche Erörterung in Bezug auf den fünften Wärmetauscher 156 und die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 bereitgestellt. Beim Austreten aus dem zweiten Anschluss 348 des vierten Dreiwegeventils 296 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu dem Eingang 252 des fünften Wärmetauschers 156 geleitet. Der Betrieb des fünften Wärmetauschers 156 wurde vorstehend beschrieben und wird hier der Kürze halber weggelassen. Das zweite Wärmeaustauschfluid tritt aus dem fünften Wärmetauscher 156 mittels dessen Ausgangs 256 aus. Von dem Ausgang 256 des fünften Wärmetauschers 156 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu dem ersten Anschluss 352 des fünften Dreiwegeventils 304 geleitet. Die Positionierung des fünften Dreiwegeventils 304 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem ersten Anschluss 352 aufgenommen wird, zu dem dritten Anschluss 376 des fünften Wärmetauschers 156 geleitet wird. Nach dem Austreten aus dem fünften Dreiwegeventil 304 mittels des dritten Anschlusses 376, wird das zweite Wärmeaustauschfluid durch das Kühlmittelnetz aus Leitungen 160 zu dem zweiten Eingang 328 der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 geleitet. Die zweite wärmeerzeugende Komponente 300 interagiert mit dem zweiten Wärmeaustauschfluid auf die bereits beschriebene Weise. Das zweite Wärmeaustauschfluid tritt aus der zweiten wärmeerzeugenden Komponente 300 mittels des zweiten Ausgangs 332 aus. Von dem zweiten Ausgang 332 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu dem dritten Anschluss 380 des sechsten Dreiwegeventils 308 geleitet. Die Positionierung des sechsten Dreiwegeventils 308 in diesem Betriebsmodus ist derart, dass das zweite Wärmeaustauschfluid, das an dem dritten Anschluss 380 aufgenommen wird, zu dessen zweiten Anschluss 364 geleitet wird. Nach dem Austreten aus dem sechsten Dreiwegeventil 308 mittels des zweiten Anschlusses 364 wird das zweite Wärmeaustauschfluid zu der Pumpe 144 geleitet, wodurch die Durchquerung des Kühlmittelkreislaufs 140 abgeschlossen wird.
  • Die vorliegende Offenbarung hat eine Vielzahl von Betriebsmodi und verschiedene Beispiele für die Wärmepumpe 20 erörtert. Wenngleich spezifische Beispiele für die Wärmepumpe 20 und spezifische Beispiele für die Betriebsmodi derartiger Wärmepumpen 20 ausführlich erörtert wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die in dieser Schrift erörterten Anordnungen der Wärmepumpe 20 beschränkt. Gleichermaßen ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die in dieser Schrift erörterten Betriebsmodi beschränkt. Vielmehr stellt die vorliegende Offenbarung eine beispielhafte Erörterung des Betriebs der verschiedenen Komponenten der Wärmepumpen 20 bereit, die über zusätzliche Betriebsmodi und/oder Anordnungen Kenntnis geben können, die in dieser Schrift nicht ausdrücklich dargelegt sind. Zum Beispiel, während sich die in 2A und 2B eingesetzten Dampfgeneratoren 48 unterscheiden, können die Betriebsmodi in dem in 2A abgebildeten Beispiel und dem in 2B abgebildeten Beispiel für jeden der in dieser Schrift erörterten Betriebsmodi dieselben oder im Wesentlichen dieselben sein.
  • Modifikationen der Offenbarung werden sich dem Fachmann und denjenigen, welche die in dieser Schrift offenbarten Konzepte herstellen oder verwenden, erschließen.Daher versteht es sich, dass die in den Zeichnungen gezeigten und vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und nicht zur Einschränkung des Umfangs der Offenbarung gedacht sind, der durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert ist, die gemäß den Grundsätzen des Patentrechts, einschließlich der Äquivalenzlehre, auszulegen sind.
  • Ein Durchschnittsfachmann versteht, dass die Konstruktion der beschriebenen Konzepte und anderer Komponenten nicht auf ein konkretes Material beschränkt ist.Andere beispielhafte Ausführungsformen für die in dieser Schrift offenbarten Konzepte können aus einer breiten Vielfalt von Materialien gebildet sein, sofern in dieser Schrift nicht anders beschrieben.
  • Für die Zwecke dieser Offenbarung bezeichnet der Ausdruck „gekoppelt“ (in all seinen Formen: koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) im Allgemeinen das direkte oder indirekte Verbinden von zwei (elektrischen oder mechanischen) Komponenten miteinander. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach stationär oder beweglich sein.Ein derartiges Verbinden kann erreicht werden, indem die beiden (elektrischen oder mechanischen) Komponenten und beliebige zusätzliche dazwischenliegende Elemente einstückig als ein einzelner einheitlicher Körper miteinander oder mit den beiden Komponenten gebildet werden.Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach permanent sein oder dem Wesen nach entfernbar oder lösbar sein, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
  • Es ist ebenso wichtig anzumerken, dass die Konstruktion und Anordnung der Elemente der Offenbarung, wie in den beispielhaften Ausführungsformen gezeigt, nur veranschaulichend ist.Wenngleich nur einige wenige Ausführungsformen der vorliegenden Innovationen in dieser Offenbarung im Detail beschrieben wurden, ist für einen Fachmann, der diese Offenbarung untersucht, ohne Weiteres ersichtlich, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen hinsichtlich Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werten von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des beschriebenen Gegenstandes abzuweichen.Beispielsweise können Elemente, die als einstückig gebildet gezeigt sind, aus mehreren Teilen konstruiert sein, oder können Elemente, die als mehrere Teile gezeigt sind, einstückig gebildet sein, kann die Bedienung der Schnittstellen umgekehrt oder anderweitig variiert werden, kann die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder eines Verbindungsglieds oder anderer Elemente des Systems variiert werden und kann die Art oder Anzahl der zwischen den Elementen bereitgestellten Einstellungspositionen variiert werden.Es ist anzumerken, dass die Elemente und/oder Baugruppen des Systems aus einer breiten Vielfalt von Materialien konstruiert sein können, die ausreichende Festigkeit oder Haltbarkeit bereitstellen, in einer breiten Vielfalt von Farben, Texturen und Kombinationen.Dementsprechend ist beabsichtigt, dass alle derartigen Modifikationen im Umfang der vorliegenden Innovationen eingeschlossen sind.Andere Substitutionen, Modifikationen, Änderungen und Weglassungen können an der Ausgestaltung, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderer beispielhafter Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
  • Es versteht sich, dass alle beschriebenen Prozesse oder Schritte in den beschriebenen Prozessen mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten zur Bildung von Strukturen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung kombiniert werden können.Die in dieser Schrift offenbarten beispielhaften Strukturen und Prozesse dienen Veranschaulichungszwecken und sind nicht als einschränkend auszulegen.
  • Auch versteht es sich, dass Variationen und Modifikationen an den vorstehend aufgeführten Strukturen und Verfahren vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und versteht es sich ferner, dass derartige Konzepte von den folgenden Patentansprüchen abgedeckt sein sollen, sofern diese Patentansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas Anderes festlegen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Wärmepumpe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Kältemittelkreislauf, der Folgendes umfasst: einen ersten Wärmetauscher; einen ersten Bereich eines zweiten Wärmetauschers; einen dritten Wärmetauscher; einen vierten Wärmetauscher; einen Verdichter, der einen Niederdruckeingang, einen Mitteldruckeingang und einen Ausgang aufweist; einen Dampfgenerator, der stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts sowohl des Niederdruckeingangs als auch des Mitteldruckeingangs positioniert ist, wobei der Dampfgenerator mindestens einen Teil einer gasförmigen Komponente eines ersten Wärmeaustauschfluids entfernt und dem Mitteldruckeingang des Verdichters den mindestens einen Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereitstellt; einen Akkumulator, der unmittelbar stromaufwärts des Verdichters positioniert ist, wobei der Akkumulator einen Eingang und einen Ausgang umfasst; ein erstes Expansionsventil, das stromaufwärts des Akkumulators positioniert ist, wobei das erste Expansionsventil einen Eingang und einen Ausgang umfasst; und ein erstes Dreiwegeventil, das unmittelbar stromabwärts des ersten Expansionsventils und unmittelbar stromaufwärts des Akkumulators positioniert ist, wobei das erste Dreiwegeventil während mindestens eines Betriebsmodus das erste Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang des ersten Expansionsventils zu dem Eingang des Akkumulators leitet.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird der Dampfgenerator durch mindestens einen Phasentrennprozess betrieben, der aus einer thermischen Phasentrennung und einer mechanischen Phasentrennung ausgewählt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Dampfgenerator ein Flüssigkeit-Gas-Trennventil.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein erstes Rückschlagventil, das unmittelbar stromabwärts des dritten Wärmetauschers positioniert ist; und ein zweites Rückschlagventil, das unmittelbar stromabwärts des vierten Wärmetauschers positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein zweites Dreiwegeventil, das stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts eines Eingangs des ersten Wärmetauschers positioniert ist, wobei das zweite Dreiwegeventil stromaufwärts des ersten Bereichs des zweiten Wärmetauschers positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein zweites Expansionsventil, das stromaufwärts des ersten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein drittes Expansionsventil, das stromaufwärts des dritten Wärmetauschers positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein viertes Expansionsventil, das stromaufwärts des vierten Wärmetauschers positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein erstes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei das erste Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein zweites Absperrventil, das in Reihe mit dem zweiten Bereich des Dampfgenerators verrohrt ist, wobei das zweite Absperrventil stromabwärts des zweiten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein drittes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das dritte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das dritte Absperrventil stromaufwärts des Akkumulators befindet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein viertes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das vierte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das vierte Absperrventil während des mindestens einen Betriebsmodus in einer offenen Position befindet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: einen Kühlmittelkreislauf, der Folgendes umfasst: einen zweiten Bereich des zweiten Wärmetauschers; eine Pumpe; einen fünften Wärmetauscher; einen Behälter; und ein Kühlmittelnetz aus Leitungen, das Komponenten des Kühlmittelkreislaufs fluidisch koppelt.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der mindestens eine Betriebsmodus ein Betriebsmodus zur Enteisung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Wärmepumpe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Kältemittelkreislauf, der Folgendes umfasst: einen ersten Wärmetauscher; einen ersten Bereich eines zweiten Wärmetauschers; einen dritten Wärmetauscher; einen vierten Wärmetauscher; einen Verdichter, der einen Niederdruckeingang, einen Mitteldruckeingang und einen Ausgang aufweist; einen Dampfgenerator, der stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts sowohl des Niederdruckeingangs als auch des Mitteldruckeingangs positioniert ist, wobei der Dampfgenerator mindestens einen Teil einer gasförmigen Komponente eines ersten Wärmeaustauschfluids entfernt und dem Mitteldruckeingang des Verdichters den mindestens einen Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereitstellt; einen Akkumulator, der unmittelbar stromaufwärts des Verdichters positioniert ist, wobei der Akkumulator einen Eingang und einen Ausgang umfasst; ein erstes Expansionsventil, das stromaufwärts des Akkumulators positioniert ist, wobei das erste Expansionsventil einen Eingang und einen Ausgang umfasst; ein zweites Expansionsventil, das stromaufwärts des ersten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist; ein drittes Expansionsventil, das stromaufwärts des dritten Wärmetauschers positioniert ist; ein viertes Expansionsventil, das stromaufwärts des vierten Wärmetauschers positioniert ist; ein erstes Dreiwegeventil, das unmittelbar stromabwärts des ersten Expansionsventils und unmittelbar stromaufwärts des Akkumulators positioniert ist, wobei das erste Dreiwegeventil während mindestens eines Betriebsmodus ein erstes Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang des ersten Expansionsventils zu dem Eingang des Akkumulators leitet; ein erstes Rückschlagventil, das unmittelbar stromabwärts des dritten Wärmetauschers positioniert ist; und ein zweites Rückschlagventil, das unmittelbar stromabwärts des vierten Wärmetauschers positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein zweites Dreiwegeventil, das stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts eines Eingangs des ersten Wärmetauschers positioniert ist, wobei das erste Dreiwegeventil stromaufwärts des ersten Bereichs des zweiten Wärmetauschers positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein erstes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei das erste Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein zweites Absperrventil, das in Reihe mit dem zweiten Bereich des Dampfgenerators verrohrt ist, wobei das zweite Absperrventil stromabwärts des zweiten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein drittes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das dritte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das dritte Absperrventil stromaufwärts des Akkumulators befindet.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes: ein viertes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das vierte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das vierte Absperrventil während des mindestens einen Betriebsmodus in einer offenen Position befindet.

Claims (15)

  1. Wärmepumpe, die Folgendes umfasst: einen Kältemittelkreislauf, der Folgendes umfasst: einen ersten Wärmetauscher; einen ersten Bereich eines zweiten Wärmetauschers; einen dritten Wärmetauscher; einen vierten Wärmetauscher; einen Verdichter, der einen Niederdruckeingang, einen Mitteldruckeingang und einen Ausgang aufweist; einen Dampfgenerator, der stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts sowohl des Niederdruckeingangs als auch des Mitteldruckeingangs positioniert ist, wobei der Dampfgenerator mindestens einen Teil einer gasförmigen Komponente eines ersten Wärmeaustauschfluids entfernt und dem Mitteldruckeingang des Verdichters den mindestens einen Teil der gasförmigen Komponente des ersten Wärmeaustauschfluids bereitstellt; einen Akkumulator, der unmittelbar stromaufwärts des Verdichters positioniert ist, wobei der Akkumulator einen Eingang und einen Ausgang umfasst; ein erstes Expansionsventil, das stromaufwärts des Akkumulators positioniert ist, wobei das erste Expansionsventil einen Eingang und einen Ausgang umfasst; und ein erstes Dreiwegeventil, das unmittelbar stromabwärts des ersten Expansionsventils und unmittelbar stromaufwärts des Akkumulators positioniert ist, wobei das erste Dreiwegeventil während mindestens eines Betriebsmodus das erste Wärmeaustauschfluid von dem Ausgang des ersten Expansionsventils zu dem Eingang des Akkumulators leitet.
  2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, wobei der Dampfgenerator durch mindestens einen Phasentrennprozess betrieben wird, der aus einer thermischen Phasentrennung und einer mechanischen Phasentrennung ausgewählt ist.
  3. Wärmepumpe nach Anspruch 1, wobei der Dampfgenerator ein Flüssigkeit-Gas-Trennventil ist.
  4. Wärmepumpe nach Anspruch 1, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein erstes Rückschlagventil, das unmittelbar stromabwärts des dritten Wärmetauschers positioniert ist; und ein zweites Rückschlagventil, das unmittelbar stromabwärts des vierten Wärmetauschers positioniert ist.
  5. Wärmepumpe nach Anspruch 1, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein zweites Dreiwegeventil, das stromabwärts des Ausgangs des Verdichters und stromaufwärts eines Eingangs des ersten Wärmetauschers positioniert ist, wobei das zweite Dreiwegeventil stromaufwärts des ersten Bereichs des zweiten Wärmetauschers positioniert ist.
  6. Wärmepumpe nach Anspruch 1, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein zweites Expansionsventil, das stromaufwärts des ersten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist.
  7. Wärmepumpe nach Anspruch 6, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein drittes Expansionsventil, das stromaufwärts des dritten Wärmetauschers positioniert ist.
  8. Wärmepumpe nach Anspruch 7, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein viertes Expansionsventil, das stromaufwärts des vierten Wärmetauschers positioniert ist.
  9. Wärmepumpe nach Anspruch 1, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein erstes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei das erste Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers positioniert ist.
  10. Wärmepumpe nach Anspruch 9, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein zweites Absperrventil, das in Reihe mit dem zweiten Bereich des Dampfgenerators verrohrt ist, wobei das zweite Absperrventil stromabwärts des zweiten Bereichs des Dampfgenerators positioniert ist.
  11. Wärmepumpe nach Anspruch 10, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein drittes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das dritte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das dritte Absperrventil stromaufwärts des Akkumulators befindet.
  12. Wärmepumpe nach Anspruch 11, wobei der Kältemittelkreislauf ferner Folgendes umfasst: ein viertes Absperrventil, das in Reihe mit dem ersten Wärmetauscher verrohrt ist, wobei sich das vierte Absperrventil stromabwärts des ersten Wärmetauschers befindet und wobei sich das vierte Absperrventil während des mindestens einen Betriebsmodus in einer offenen Position befindet.
  13. Wärmepumpe nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: einen Kühlmittelkreislauf, der Folgendes umfasst: einen zweiten Bereich des zweiten Wärmetauschers; eine Pumpe; einen fünften Wärmetauscher; einen Behälter; und ein Kühlmittelnetz aus Leitungen, das Komponenten des Kühlmittelkreislaufs fluidisch koppelt.
  14. Wärmepumpe nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Betriebsmodus ein Betriebsmodus zur Enteisung ist.
  15. Fahrzeug, das die Wärmepumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst.
DE102022128044.6A 2021-10-26 2022-10-24 Wärmepumpe für ein fahrzeug Pending DE102022128044A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/510,740 US20230131019A1 (en) 2021-10-26 2021-10-26 Heat pump for a vehicle
US17/510740 2021-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022128044A1 true DE102022128044A1 (de) 2023-04-27

Family

ID=85795696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022128044.6A Pending DE102022128044A1 (de) 2021-10-26 2022-10-24 Wärmepumpe für ein fahrzeug

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230131019A1 (de)
CN (1) CN116021949A (de)
DE (1) DE102022128044A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11912105B2 (en) * 2021-10-07 2024-02-27 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle
US11919368B2 (en) * 2021-10-07 2024-03-05 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle
US20230126723A1 (en) * 2021-10-26 2023-04-27 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle
US20230182535A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-15 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4464908A (en) * 1982-08-12 1984-08-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Solar-powered turbocompressor heat pump system
US4751823A (en) * 1985-10-02 1988-06-21 Hans Walter A Control arrangement affecting operation, safety and efficiency of a heat recovery system
US4972676A (en) * 1988-12-23 1990-11-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Refrigeration cycle apparatus having refrigerant separating system with pressure swing adsorption
US5186012A (en) * 1991-09-24 1993-02-16 Institute Of Gas Technology Refrigerant composition control system for use in heat pumps using non-azeotropic refrigerant mixtures
US5228301A (en) * 1992-07-27 1993-07-20 Thermo King Corporation Methods and apparatus for operating a refrigeration system
US5400609A (en) * 1994-01-14 1995-03-28 Thermo King Corporation Methods and apparatus for operating a refrigeration system characterized by controlling maximum operating pressure
US5408836A (en) * 1994-01-14 1995-04-25 Thermo King Corporation Methods and apparatus for operating a refrigeration system characterized by controlling engine coolant
US5410889A (en) * 1994-01-14 1995-05-02 Thermo King Corporation Methods and apparatus for operating a refrigeration system
JP3610402B2 (ja) * 1994-08-08 2005-01-12 ヤマハ発動機株式会社 熱ポンプ装置
US9322581B2 (en) * 2011-02-11 2016-04-26 Johnson Controls Technology Company HVAC unit with hot gas reheat
KR102552112B1 (ko) * 2016-07-11 2023-07-10 한온시스템 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
US10183549B2 (en) * 2017-04-27 2019-01-22 Ford Global Technologies, Llc Modulating vehicle heating and cooling system and control method
US10343487B2 (en) * 2017-04-27 2019-07-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle heating and cooling system and control method
US10465952B2 (en) * 2017-11-02 2019-11-05 Ford Global Technologies, Llc Vapor injection heat pump and control method
US10737552B2 (en) * 2017-11-02 2020-08-11 Ford Global Technologies, Llc Vapor injection heat pump and control method
US11421918B2 (en) * 2020-07-10 2022-08-23 Energy Recovery, Inc. Refrigeration system with high speed rotary pressure exchanger
US11560042B2 (en) * 2021-06-24 2023-01-24 Ford Global Technologies, Llc Heat pump refrigerant loop arrangements
US11906213B2 (en) * 2021-06-24 2024-02-20 Ford Global Technologies, Llc Heat pump refrigerant loop arrangements
US11919368B2 (en) * 2021-10-07 2024-03-05 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle
US11912105B2 (en) * 2021-10-07 2024-02-27 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle
US20230130167A1 (en) * 2021-10-21 2023-04-27 Emerson Climate Technologies, Inc. Climate control systems for use with high glide working fluids and methods for operation thereof
US20230126723A1 (en) * 2021-10-26 2023-04-27 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle
US20230182535A1 (en) * 2021-12-14 2023-06-15 Ford Global Technologies, Llc Heat pump for a vehicle
US20230194129A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-22 Ford Global Technologies, Llc Heat pump with multiple vapor generators
US11927372B2 (en) * 2022-04-28 2024-03-12 Ford Global Technologies, Llc Vapor injection heat pump
US20230366591A1 (en) * 2022-05-10 2023-11-16 Ford Global Technologies, Llc Vapor injection heat pump
US11920834B2 (en) * 2022-05-10 2024-03-05 Ford Global Technologies, Llc Vapor injection heat pump

Also Published As

Publication number Publication date
US20230131019A1 (en) 2023-04-27
CN116021949A (zh) 2023-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102022128044A1 (de) Wärmepumpe für ein fahrzeug
DE102022128411A1 (de) Wärmepumpe für ein fahrzeug
DE102017121188B3 (de) Fahrzeug-Thermomanagementsystem und Fahrzeug
DE102010042127B4 (de) Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges
EP1264715B1 (de) Fahrzeugkühlsystem für eine temperaturerhöhende Einrichtung sowie Verfahren zur Kühlung der temperaturerhöhenden Einrichtung
DE102019114203A1 (de) Batteriekühlsystem für ein fahrzeug
DE102023110402A1 (de) Dampfeinspritzwärmepumpe
DE102019125197A1 (de) Wärmepumpensystem für ein fahrzeug
DE602004003710T2 (de) Klimaregelungssystem mit einem dampfkompressionskreislauf in kombination mit einem absorptionskreislauf
DE102022125730A1 (de) Wärmepumpe für ein fahrzeug
DE102022132843A1 (de) Wärmepumpe für ein fahrzeug
DE102023111135A1 (de) Dampfeinspritzwärmepumpe
DE102022115608A1 (de) Wärmepumpen-kältemittelkreislauf-anordnungen
DE102014112343A1 (de) Fahrzeugklimaanlagensystem mit einem schaltenden Wärmetauscher
DE102022125729A1 (de) Wärmepumpe für ein fahrzeug
DE102023109641A1 (de) Wärmepumpe mit dampfeinspritzung
DE102012105314A1 (de) Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
DE102004035879A1 (de) Kühlsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zum Kühlen einer Wärmequelle
DE102022115609A1 (de) Wärmepumpen-kältemittelkreislauf-anordnungen
DE10201741A1 (de) Fahrzeug mit einer Klimatisierung und einer Wärmequelle
DE102017109309A1 (de) Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben des Klimatisierungssystems
DE102022133363A1 (de) Wärmepumpe mit mehreren dampfgeneratoren
DE112020000987T5 (de) Wärmemanagementsystem
DE112020004318T5 (de) Anschlussmodul
DE102018122675A1 (de) Thermisches System eines Kraftfahrzeugs und Verfahren zum Betreiben des thermischen Systems

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: ETL IP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE

Representative=s name: ETL IP PATENT- UND RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT M, DE