DE4325890C2 - Kraftfahrzeug-Klimaanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftfahrzeug-Klima­ anlage.

Eine herkömmliche Kraftfahrzeug- Heizanlage arbeitet wie folgt: Sie fördert mit hoher Temperatur umlaufendes Wasser, das zur Kühlung einer Verbrennungskraftmaschine verwendet wurde, zu einem Kühler, durch den das umlaufende Wasser abgekühlt wird. Gleichzeitig fördert sie einen Teil des mit hoher Temperatur umlaufenden Wassers zu einer Heizung, wo ein Wärmeaustausch zwischen dem mit hoher Temperatur umlaufenden Wasser und der Luft stattfindet. Folglich wird die im Fahrgastraum befindliche Luft erwärmt. Das umlaufende, die Heizung durchlaufende Wasser wird wieder zusammen mit dem vom Kühler zurückgeführten Wasser zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine verwendet.

Diese herkömmliche Kraftfahrzeug- Heizanlage ist jedoch nicht in der Lage, die Luft im Fahrgastraum zu erwärmen, solange das um­ laufende Wasser zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine nicht eine hohe Temperatur annimmt. Aus diesem Grund dauert es insbesondere bei relativ geringer Außentemperatur lange, bis der Fahrgastraum nach Anlassen der Verbrennungskraftmaschine aufgeheizt ist.

Deshalb wurde in der ungeprüften japanischen Patent­ veröffentlichung (KOKAI) Nr. 2-246,823 eine Kraftfahrzeug-Heizanlage vorgeschlagen, die dem schnellen Heizen des Fahr­ gastraums nach Anlassen der Verbrennungskraftmaschine dient. Diese Kraftfahrzeug-Heizanlage hat eine viskose Fluid­ kupplung, die mit einem Motor-Kühlkreislauf verbunden ist.

Ferner ist aus der DE 38 32 966 A1 ein Heizaggregat für ein Kraftfahrzeug mit einer wassergekühlten Verbrennungskraft­ maschine bekannt. Das Heizaggregat hat eine Arbeitskammer, in der ein von der Verbrennungskraftmaschine über einen Riemen­ trieb drehend angetriebenes Rad aufgenommen ist, und eine mit einem viskosen Fluid gefüllte Vorratskammer, aus der das viskose Fluid der Arbeitskammer zuführbar ist. Im Heizbetrieb fließt das der Arbeitskammer zugeführte viskose Fluid durch einen Scherspalt zwischen der Außenumfangsfläche des angetriebenen Rads und einer Innenumfangsfläche der Arbeitskammer, wobei das viskose Fluid durch die verrichtete Scherarbeit schnell aufge­ heizt wird. Die im viskosen Fluid gespeicherte Wärme wird dann durch eine Trennwand einem Teil des Kühlwassers der Verbren­ nungskraftmaschine zugeführt, das sich in einer die Arbeits­ kammer umschließenden Ringkammer befindet. Im Ergebnis zeigt dieser Stand der Technik allgemein das Prinzip einer Pumpe, mittels deren durch Scheren eines Fluids Wärme erzeugbar ist.

Des weiteren gibt es Verdichter, die in einer her­ kömmlichen Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendet werden. Ein solcher Verdichter ist zum Beispiel ein Rota­ tionsverdichter mit einer Antriebswelle, die von einem Motor über eine elektromagnetische Kupplung angetrieben wird, einem Zylinder, der so zwischen Seitenplatten gehalten ist, daß ein abgeschlosse­ ner Bereich ausgebildet wird, einem Rotor, der im Zylinder angeord­ net und an der Antriebswelle befestigt ist, und einer Mehrzahl von Schiebern, die so in den Rotor eingepaßt sind, daß sie von dem Rotor in radialer Richtung hervorstehen.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die vorbekannten Kraft­ fahrzeug-Klimaanlagen, die sowohl ein wie oben beschrieben auf­ gebautes Heizaggregat als auch einen Verdichter für den Kälte­ kreislauf aufweisen, einen großen Einbauraum benötigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahr­ zeug-Klimaanlage zu schaffen, die bei leichter Regelbarkeit kompakte Abmaße aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 11.

Erfindungsgemäß hat eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage eine Pumpe, mittels derer durch Scheren eines Fluids Wärme erzeugbar ist, und einen Verdichter eines Kältekreislaufs, die gemeinsam auf einer Antriebswelle angeordnet und durch Verbinden der jewei­ ligen Saug- und Druckseite wahlweise abschaltbar sind.

Somit ist eine gute Regelbarkeit der Klimaanlage vorteilhaft einfach durch Überbrückung der/des jeweils nicht benötigten Aggregate(s) gewährleistet, während die gesamte Klimaanlage sehr kompakt ist, da sie nur eine Antriebswelle aufweist und gänzlich ohne Kupplungen auskommt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand bevorzugter Ausführungs­ beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt

Fig. 1 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfin­ dungsgemäßen Kraftfahrzeug-Klimaanlage.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Kraftfahrzeug- Klimaanlage entlang der Linie "2"-"2" in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Kraftfahrzeug- Klimaanlage entlang der Linie "3"-"3" in Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Kraftfahrzeug- Klimaanlage entlang der Linie "4"-"4" in Fig. 1.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht in Seitenrichtung einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht der Variante des ersten Ausführungsbeispiels entlang der Linie "6"-"6" in Fig. 5.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer weiteren Variante des ersten Ausführungsbeispiels.

Fig. 8 ist eine schematische Schnittansicht einer anderen Variante des ersten Ausführungs­ beispiels.

Fig. 9(a) ist ein schematisches Blockdiagramm von einer anderen Variante des ersten Ausführungsbeispiels, wenn geheizt wird oder eine elektromagnetische Kupplung ausgeschaltet ist.

Fig. 9(b) ist ein schematisches Blockdiagramm von einer anderen Variante des ersten Ausführungs­ beispiels, wenn gekühlt wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Klimaanlage eine Trennwand 1 mit einem vorderen Gehäuse 2 am vorderen Ende (d. h. der linken Seite in Fig. 1) mittels Schrauben 4 (siehe Fig. 2 und 3) und ebenfalls mit einem hinteren Gehäuse 3 am hinteren Ende (d. h. der rechten Seite in Fig. 1) mittels Schrauben 4 (siehe Fig. 4) verbunden. Im vorderen Gehäuse 2 ist eine Pumpe bzw. Innen­ zahnrad-Pumpeneinheit "P" angeordnet. Im hinteren Gehäuse 3 ist ein Verdichter bzw. eine Rotationsverdichtereinheit "Q" angeordnet.

Gemäß Fig. 2 ist im vorderen Gehäuse 2 ein zy­ linderförmiger, abgeschlossener Raum 10a ausgebildet. Eben­ falls ist gemäß Fig. 3 ein ringförmiger, abge­ schlossener Raum 10b ausgebildet, der koaxial zu dem abge­ schlossenen Raum 10a ist und eine äußere Umfangs­ fläche hat, die mit der des abgeschlossenen Raums 10a bündig abschließt.

Gemäß Fig. 1 ist eine Wellen­ aufnahmebohrung exzentrisch bezüglich der Mittelachse des abgeschlossenen Raums 10a des vorderen Gehäuses 2 ausgebildet. Eine Antriebswelle 7 ist in der Wellenaufnahmebohrung mittels Wellendichtungen 51 und 52 und ein Lager 61 drehbar gelagert. Die Antriebswelle 7 ist über eine elektromagnetische Kupplung (nicht gezeigt) mit einem Motor (nicht gezeigt) am Eingangsende (d. h. der linken Seite in Fig. 1) verbunden und im abgeschlossenen Raum 10a an einem Zahnrad 11 befestigt. Des weiteren ist die An­ triebswelle 7 mittels eines Lagers 62 am hinteren Ende (d. h. der rechten Seite in Fig. 1) in einer Wellenauf­ nahmebohrung drehbar gelagert. Die Wellenaufnahmebohrung ist durch eine noch näher zu beschreibende Seitenplatte 21 durchgebohrt.

Wie am günstigsten Fig. 2 zu entnehmen ist, ist ein Hohlrad 12, das mit dem Zahnrad 11 in Eingriff steht, drehbar im abgeschlossenen Raum 10a angeordnet, so daß es einen vorbestimmten, ringförmigen Zwi­ schenraum "L" zwischen sich und der Umfangswand des abge­ schlossenen Raums 10a ausbildet. Eine Trennplatte 13 ist in dem Bereich zwischen dem Zahnrad 11 und dem Hohlrad 12 vorgesehen, in dem das Zahnrad 11 mit dem Hohlrad 12 nicht in Eingriff steht. Des weiteren ist, wie in Fig. 1 gezeigt, die Trenn­ platte 13 durch die Trennwand 1 und das vordere Gehäuse 2 an seinen Längsenden gehalten.

Gemäß Fig. 3 sind im vorderen Gehäuse 2 ein Saugraum "S" und ein Druckraum "D" außerhalb des Bereichs zwischen dem Zahnrad 11 und dem Hohlrad 12 ausgebildet, in dem das Zahnrad 11 mit dem Hohlrad 12 in Eingriff steht. Der Druckraum "D" ist mit dem abgeschlossenen Raum 10b durch einen Verbindungskanal 14 verbunden.

Des weiteren ist gemäß Fig. 3 ein Rückführkanal 15 (bzw. eine Drossel) ausge­ bildet, der die Verbindung zwischen dem Druckraum "D" und dem Saugraum "S" im vorderen Gehäuse 2 herstellt. Ebenfalls ist ein erster kurzschließender Kanal 16, der zwischen dem Druckraum "D" und dem Saugraum "S" im vorderen Gehäuse 2 die Verbindung herstellt, ausgebildet und mit einem ersten Steuerventil 17 versehen, das über einen Elektro­ magneten ansteuerbar ist, um den ersten kurzschließenden Kanal 16 zu öffnen oder zu schließen. Der Innendurchmesser des ersten kurzschließenden Kanals 16 ist so gewählt, daß dieser wesentlich größer ist als der des Rückführkanals 15. Außerdem ist zwischen dem Zahnrad 11 und dem Hohlrad 12, zwischen dem Zahnrad 11 und der Trennplatte 13, zwischen der Trennplatte 13 und dem Hohlrad 12 und ebenfalls in dem Saugraum "S", in dem Druckraum "D" und in dem ringförmigen Zwischenraum "L" Öl vorgesehen.

Gemäß Fig. 1 ist eine Saugöffnung 18 im vorderen Gehäuse 2 ausgebildet. Wie am günstigsten Fig. 2 und 3 entnommen werden kann ist außerhalb der abge­ schlossenen Räume 10a und 10b eine Vielzahl von Wassermänteln "W" ausgebildet, die mit einer Auslaßöffnung (nicht gezeigt) und untereinander verbunden sind. Diese Wassermäntel "W" sind über eine Wasserpumpe (nicht gezeigt) mit einer Heizung (nicht gezeigt) so verbunden, daß Wasser umge­ wälzt werden kann.

Gemäß Fig. 4 ist im hinteren Gehäuse 3 ein Hohlkörper 20 unterge­ bracht und befestigt. Der Hohlkörper 20 ist mit der Trennwand 1 und einer Seitenplatte 21 an seinen Öffnungsenden, wie in Fig. 1 gezeigt, verschlossen, wodurch eine Querschnitt im wesentlichen ellipsenförmige Kammer im Hohlkörper 20 ausgebildet ist. In der Kammer ist ein Rotor 22 drehbar gela­ gert, der an einem hinteren Ende 7a der Antriebswelle 7 wie in Fig. 1 gezeigt befestigt ist. Wie am gün­ stigsten der Fig. 4 zu entnehmen ist sind vier Schiebernuten 23 an winkelsymmetrischen Positionen am äußeren Umfangs­ abschnitt des Rotors 22 ausgebildet. In den Schiebernuten 23 sind vier Schieber 24 angeordnet, die in radialer Richtung verschiebbar sind. Die äußere Umfangsfläche des Rotors 22 steht mit der inneren Umfangsfläche der im Querschnitt im we­ sentlichen ellipsenförmigen Kammer so in Eingriff, daß vier eingeschlossene Bereiche ausge­ bildet sind, die jeweils von zwei benachbarten Schiebern 24, 24, der äußeren Umfangsfläche des Rotors 22, der inneren Umfangsflä­ che des Hohlkörpers 20, der inneren Fläche der Trennwand 1 und der inneren Fläche der Seitenplatte 21 begrenzt sind. Insbe­ sondere bilden zwei der eingeschlossenen Bereiche Sauggebiete 25a, 25a aus, während die anderen zwei Bereiche Auslaßgebiete 25b, 25b ausbilden. Die Sauggebiete 25a, 25a werden vor den Eingriffen zwischen der äußeren Umfangsfläche des Rotors 22 und der in­ neren Umfangsfläche der Kammer in Drehrichtung des Rotors 22 (d. h. im Uhrzeigersinn) ausge­ bildet. Die Auslaßgebiete 25b, 25b werden hinter den Eingriffen zwischen der äußeren Umfangsfläche des Rotors 22 und der inneren Umfangsfläche der Kammer in Drehrichtung des Rotors 22 ausge­ bildet.

Gemäß Fig. 1 ist in der Trennwand 1 eine Saugkammer 41 ausgebildet, die mit einer Saugöffnung 40 verbunden ist. Die Saugkammer 41 ist mit den Sauggebieten 25a durch Saugkanäle 26 und Saugöffnungen 27 verbunden, die an vorbestimmten Positionen in Umfangsrichtung des Hohl­ körpers 20 ausgebildet sind. Andererseits sind die Auslaßgebiete 25b mit Auslaßkammern 29 durch Auslaßöffnungen 28 verbunden, die an anderen vorbestimmten Positionen in Umfangsrich­ tung des Hohlkörpers 20 ausgebildet sind. Die Auslaßkammern 29 sind mit einer Öltrennkammer 30, die zwischen der Seiten­ platte 21 und dem hinteren Gehäuse 3 ausgebildet ist, über Verbindungsbohrungen (nicht gezeigt) verbunden. Des weiteren sind gemäß Fig. 4 zwei zweite kurzschließende Kanäle 31, 31, die zwischen den Saugöffnungen 27 und den Auslaßöffnungen 28 eine Verbindung herstellen, ausgebildet. Wie zuvor beschrieben wurde sind die Saugöffnungen 27 und die Auslaßöffnungen 28 jeweils mit den Sauggebieten 25a und den Auslaßgebieten 25b verbunden, die zueinander bezüglich des Eingriffs zwischen der Kammer und dem Rotor 22 benachbart sind. Die zweiten kurzschließenden Kanäle 31, 31 sind mit einem zweiten Steuer­ ventil 32 versehen, das mittels eines Elektromagneten in gleicher Weise wie das erste Steuerventil 17 ansteuerbar ist.

Im demgemäß aufgebauten ersten bevorzugten Ausführungs­ beispiel der Kraftfahrzeug-Klimaanlage wird die Drehung des Motors nach Anschalten der elektromagne­ tischen Kupplung auf die Antriebswelle 7 übertragen. Wenn geheizt werden soll, werden der erste kurzschließende Kanal 16 durch Steuerung des Steuerventils 17 geschlossen und die zweiten kurzschließenden Kanäle 31 durch Steuerung der zweiten Steuerventile 32 geöffnet. Somit arbeitet die Pumpen­ einheit "P" normal, während die Kompressoreinheit "Q" nicht arbeitet.

Genauer gesagt werden, wenn die Drehung des Motors auf die Antriebswelle 7 übertragen wird, das Zahnrad 11 und das Hohlrad 12 gedreht. Dementsprechend wälzen das Zahnrad 11 und das Hohlrad 12 zwangsläufig das Öl vom Saug­ raum "S" zum Druckraum "D" hin um, und zwischen dem Saugraum "S" und dem Druckraum "D" entsteht eine Druckdifferenz. Folg­ lich wird das im Druckraum "D" auf hohen Druck gebrachte Öl vom Druckraum "D" zum Saugraum "S" durch den Rückführkanal 15 (siehe Fig. 3) geführt. Das auf einen hohen Druck gebrachte Öl erzeugt durch die Scherung im schmalen Rückführkanal 15 Wärme. Des weite­ ren erzeugt das Öl Wärme wenn es zwischen dem Zahnrad 11 und der Trennplatte 13 und zwischen der Trennplatte 13 und dem Hohlrad 12 geschert wird. Des weiteren wird das Öl im ringförmigen Zwischenraum "L" einem hohen Druck durch den Verbindungs­ kanal 14 (siehe Fig. 3) ausgesetzt, da der Druckraum "D" einem hohen Druck ausgesetzt ist und folglich das Öl ge­ schert wird, während die innere Energie des Öls durch den hohen Druck steigt. Das Öl wird gleichmäßig geschert, da der ringförmige Zwischenraum "L" den äußeren Umfang des Zahnrades 12 gleichmäßig beabstandet umgibt. Alles in allem erzeugt das Öl gleichmäßig Wärme. Die durch das Öl erzeugte Wärme bewirkt über das vordere Gehäuse 2 einen Temperaturanstieg des umlaufenden Wassers in den Wassermänteln "W". Das geheizte Wasser wird verwendet, um den Fahrgastraum mittels einer Heizung zu heizen.

Die in Fig. 6 gezeigte Entlastungsven­ tileinrichtung kann das erste Steuerventil 17 ersetzen. Eine sol­ che Entlastungsventileinrichtung wird zur Rege­ lung des Maximalwerts des Drucks im Druckraum "D" verwendet und ist dazu angepaßt, den Druckraum "D" und den Saugraum "S" zu verbinden, wenn die Druckdiffe­ renz zwischen den Räumen einen vorbestimmten Wert übersteigt.

Da die zwei zweiten kurzschließenden Kanäle 31 zwischen den Sauggebieten 25a und den Auslaßgebieten 25b kurzschließen, sind in der Verdichtereinheit "Q" die zwei zweiten Steu­ erventile 32 geöffnet. Folglich wird, selbst wenn der Rotor 22 durch die Antriebswelle 7 gedreht wird, das Kühlgas nicht verdichtet und nicht aus den Auslaßgebieten 25b ausgelassen, so daß die Verdichtereinheit "Q" nicht als Verdichter arbeitet.

Andererseits wird, wenn gekühlt wird, der erste kurzschließende Kanal 16 durch Steuerung des Steuerventils 17 geöffnet und gleichzeitig werden die zwei zweiten kurzschließenden Kanäle 31 durch Steuerung der Steu­ erventile 32 geschlossen. Somit arbeitet die Pumpeneinheit "P" nicht, während die Verdichtereinheit "Q" normal als Verdichter arbeitet.

Genauer gesagt steigt in der Pumpeneinheit "P" die Druck­ differenz zwischen dem Saugraum "S" und dem Druckraum "D" kaum, selbst wenn durch Drehung der Antriebswelle 7 das Zahnrad 11 und das Hohlrad 12 gedreht werden. Folglich wird das Öl im wesentlichen ohne Wärmeerzeugung umgewälzt.

In der Verdichtereinheit "Q" vergrößert sich das Volumen der Sauggebiete 25a entsprechend der Drehung der Antriebswelle 7, während sich das Volumen der Auslaßgebiete 25b entsprechend verringert. Demzu­ folge wird das Kühlgas von den Saugkammern 41 durch die Saug­ kanäle 26 sowie die Saugöffnungen 27 in die Sauggebiete 25a an­ gesaugt und in den Druckräumen 25b verdichtet und dann aus diesen durch die Auslaßöffnungen 28 zu den Auslaßkammern 29 wieder ausgelassen.

Wie bisher beschrieben wurde sind im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Kraftfahrzeug-Klimaanlage die als eine Heizvorrichtung arbeitende Pumpeneinheit "P" und die als eine Kühlvorrichtung arbeitende Verdichtereinheit "Q" hinter­ einander auf der einzelnen Antriebswelle 7 angeordnet.

Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Kraftfahr­ zeug-Klimaanlage ist die Pumpeneinheit "P" mit einer Innenverzahnung ausgebildet. Die Pumpeneinheit "P" kann aber auch mit einer Außenverzahnung ausgebildet sein, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Nachfolgend sind gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie am günstigsten in Fig. 5 gezeigt ist hat eine solche Pumpen­ einheit "P" ein Zahnrad 11, das in einem abgeschlossenen Raum 10a angeordnet und an der Antriebswelle 7 angebracht ist, und ein Zahnrad 12, das mit dem Zahnrad 11 in Eingriff steht und auf einer Welle 70 im abgeschlossenen Raum 10a angeordnet ist. Gemäß Fig. 6 ist die Pumpeneinheit "P" in die vordere Hälfte "P1" und die hinter Hälfte "P2" un­ terteilt. Der abgeschlossene Raum 10a ist in der vorderen Hälfte "P1", der erste kurzschließende Kanal 16 ist in der hinteren Hälfte "P2" ausgebildet, und die vordere Hälfte "P1" und die hintere Hälfte "P2" sind über eine Dichtung "P3" verbunden. Insbesondere sind gemäß Fig. 6 der Druck­ raum "D" und der Saugraum "S" durch den ersten kurzschließen­ den Kanal 16 einschließlich einem Entlastungsventil 17 mit­ einander verbunden. Das Entlastungsventil 17 ist so ausgebildet, daß es den Druckraum "D" und den Saugraum "S" miteinander verbindet, wenn die Druckdifferenz zwischen den Räumen einen vorbestimm­ ten Wert übersteigt.

Des weiteren kann die Pumpeneinheit "P" als Flügelradpumpe ausgebildet sein, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Eine solche Pumpeneinheit "P" hat einen Rotor 11, der in einem abgeschlossenen Raum 10a angeordnet und an der Antriebswelle 7 angebracht ist, und vier Schieber 11a-11d, die in den Rotor 11 so eingepaßt sind, daß diese in radialer Richtung hervorstehen. Insbesondere sind in der Pumpeneinheit "P" ein Druckraum "D₁" und ein Saugraum "S₁" die an gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Schiebers 11a angeordnet sind, und ein Zwischenraum "L₁" ausgebildet, der eine Verbindung dazwischen herstellt. Darüber hinaus sind ein Druckraum "D₂" und ein Saugraum "S₂", die an gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Schiebers 11c angeordnet sind, und ein Zwischenraum "L₂", der eine Verbindung dazwischen herstellt, vorgesehen.

Außerdem kann die Verdichtereinheit "Q" als Kolben­ verdichter ausgebildet sein, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Eine solche Verdichtereinheit "Q" hat eine Taumelscheibe 22, die in einem abgeschlossenen Bereich ange­ ordnet und an der Antriebswelle 7 angebracht ist, eine Mehr­ zahl von Kolben 22a, die auf der Taumelscheibe 22 angeordnet sind, und einen Zylinderblock 20, der mit einer Mehrzahl von Zylinderbohrungen versehen ist, in denen die Kolben 22a wech­ selseitig hin- und herverschoben werden.

Außerdem ist es möglich das erste Steuerventil 17, das der Öffnung des ersten kurz­ schließenden Kanals 16 der Pumpeneinheit "P" dient, und die zweiten Steuerventile 32, die der Öffnung der zweiten kurzschließenden Kanäle 31, 31 der Verdichtereinheit "Q" dienen, wie in Fig. 9(a) und (b) dargestellt, zu integrieren. Ein solches integriertes Ventil kann als Absperrschieberein­ richtung ausgebildet sein, die mittig im ersten und zweiten kurz­ schließenden Kanal 16 und 32 angeordnet ist. Diese hat zum Beispiel eine Spule 80, die mit einem Elektromagneten hin- und herbewegt wird, eine erste Einlaßöffnung 81, die mit dem Druckraum "D" der Pumpeneinheit "P" verbunden ist, eine erste Auslaßöffnung 82, die mit dem Saugraum "S" der Pumpeneinheit "P" verbunden ist, eine zweite Einlaßöffnung 83, die mit den Auslaßgebieten "25b" der Verdichtereinheit "Q" verbunden ist, und eine zweite Auslaßöffnung 84, die mit den Sauggebieten "25a" der Verdichtereinheit "Q" verbunden ist. Wenn geheizt wird oder die elektromagnetische Kupplung ausgeschaltet ist befindet sich die Spule 80 in ihrer Ausgangsstellung und verschließt dadurch die erste Einlaß­ öffnung 81 und die erste Auslaßöffnung 82, verbindet aber die zweite Einlaßöffnung 83 und die zweite Auslaßöffnung 84. An­ dererseits wird, wenn gekühlt wird, die Spule 80 nach rückwärts bewegt (d. h. in die rechte Richtung in Fig. 9b), wodurch sie die erste Einlaßöff­ nung 81 und die erste Auslaßöffnung 82 verbindet, während sie die zweite Einlaßöffnung 83 und die zweite Auslaßöffnung 84 verschließt.

Claims (11)

1. Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einer Pumpe (P), mittels derer durch Scheren eines Fluids Wärme erzeugbar ist, und einem Verdichter (Q) eines Kältekreislaufs, die gemeinsam auf einer Antriebswelle (7) angeordnet und durch Verbinden der jeweiligen Saug- und Druckseite (S, D; 41, 29) wahl­ weise abschaltbar sind.

2. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pumpe (P) ein an der Antriebswelle (7) angebrachtes erstes Rotationselement (11) hat, das in einem mit einem viskosen Fluid gefüllten abgeschlossenen Raum (10a) untergebracht ist und bei dessen Drehung das viskose Fluid in einen Saugraum (S) angesaugt sowie aus einem Druckraum (D) ausgelassen wird, die über eine Drossel sowie einen ersten kurzschließenden Kanal (16) miteinander verbunden sind, der ein erstes Steuerventil (17) aufweist, das den ersten kurzschließenden Kanal (16) wahlweise öffnet oder schließt, wobei bei geschlossenem ersten Steuerventil (17) im viskosen Fluid Wärme erzeugbar ist, mittels derer das durch einen an den abgeschlossenen Raum (10a) an­ grenzenden Wassermantel (W) umlaufende Wasser beheizbar ist.

3. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste kurzschließende Kanal (16) einen Querschnitt aufweist, der größer ist als der der Drossel.

4. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Steuerventil (17) einen Entlastungsmechanismus aufweist, der den Saugraum (S) und den Druckraum (D) verbindet, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Saugraum (S) und dem Druckraum (D) einen vor­ bestimmten Wert überschreitet.

5. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (P) als Zahn­ radpumpe mit Innenverzahnung ausgebildet ist, die ein an der Antriebswelle (7) angebrachtes Zahnrad (11) aufweist, welches mit einem in dem abgeschlossenen Raum (10a) drehbar aufgenommenen Hohlrad (12) kämmt, wobei in einem Bereich zwischen dem Zahnrad (11) und dem Hohlrad (12), in dem das Zahnrad (11) und das Hohlrad (12) nicht miteinander in Ein­ griff stehen, eine Trennplatte (13) eingesetzt ist.

6. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (P) als Zahn­ radpumpe mit Außenverzahnung ausgebildet ist, die ein an der Antriebswelle (7) angebrachtes Zahnrad (11) aufweist, welches mit einem in dem abgeschlossenen Raum (10a) drehbar aufgenommenen Zahnrad (12) kämmt, das an einer Welle (70) angebracht ist.

7. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (P) als Flügel­ radpumpe ausgebildet ist, die einen im abgeschlossenen Raum (10a) angeordneten und an der Antriebswelle (7) angebrach­ ten Rotor (11) aufweist, der eine Vielzahl von Schiebern (11a) hat, die vom Rotor (11) in radialer Richtung hervor­ stehen.

8. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (Q) ein an der Antriebswelle (7) angebrachtes zweites Rota­ tionselement (22) hat, das in einem abgeschlossenen Bereich untergebracht ist, in dem ein Sauggebiet (25a) und ein Aus­ laßgebiet (25b) ausgebildet sind, deren Volumina sich bei Drehung des zweiten Rotationselements (22) ändern, wodurch ein Kühlgas von einer Saugkammer (41) in das Sauggebiet (25a) angesaugt, in dem Auslaßgebiet (25b) verdichtet und von diesem in eine Auslaßkammer (29) ausgelassen wird, wo­ bei die Saugkammer (41) und die Auslaßkammer (29) oder das Sauggebiet (25a) und das Auslaßgebiet (25b) mittels eines zweiten kurzschließenden Kanals (31) verbunden sind, der ein zweites Steuerventil (32) aufweist, das den zweiten kurzschließenden Kanal (31) wahlweise öffnet oder schließt.

9. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verdichter (Q) als Kolbenverdichter ausgebildet ist, der eine im abgeschlossenen Bereich ange­ ordnete und an der Antriebswelle (7) angebrachte Taumel­ scheibe (22) aufweist, die mit einer Mehrzahl von Kolben (22a) versehen ist, welche bei Drehung der Taumelscheibe (22) in Zylinderbohrungen wechselseitig hin- und herver­ schoben werden, die in einem Zylinderblock (20) ausgebildet sind.

10. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Steuerventil (17) und das zweite Steuerventil (32) zu einer Absperrschieberein­ richtung zusammengefaßt sind, die mittig im ersten kurz­ schließenden Kanal (16) und den zweiten kurzschließenden Kanälen (31) ausgebildet ist und eine mittels eines Elek­ tromagneten hin- und herbewegbare Spule (80) aufweist, wo­ bei die Spule (80) zum Heizen eine erste Einlaßöffnung (81), die mit dem Druckraum (D) der Pumpe (P) verbunden ist, und eine erste Auslaßöffnung (82), die mit dem Saug­ raum (S) der Pumpe (P) verbunden ist, verschließt sowie eine zweite Einlaßöffnung (83), die mit dem Auslaßgebiet (25b) des Verdichters (Q) verbunden ist, und eine zweite Auslaßöffnung (84), die mit dem Sauggebiet (25a) des Ver­ dichters (Q) verbunden ist, verbindet, während die Spule (80) zum Kühlen die erste Einlaßöffnung (81) und die erste Auslaßöffnung (82) verbindet sowie die zweite Einlaßöffnung (83) und die zweite Auslaßöffnung (84) verschließt.

11. Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Trennwand (1), die zwischen der Pumpe (P) und dem Verdichter (Q) angeordnet ist und diese gegeneinander abdichtet.