WO2004030957A1 - Wärmemanagementvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2004030957A1
WO2004030957A1 PCT/EP2003/010460 EP0310460W WO2004030957A1 WO 2004030957 A1 WO2004030957 A1 WO 2004030957A1 EP 0310460 W EP0310460 W EP 0310460W WO 2004030957 A1 WO2004030957 A1 WO 2004030957A1
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heat
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PCT/EP2003/010460
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Roland Cäsar
Jan GÄRTNER
Jürgen Wertenbach
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Daimler Chrysler Ag
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    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters

Definitions

  • the invention relates to a heat management device according to the preamble of claim 1, and on the other hand to a method for operating such a heat management device according to the preamble of claim 8.
  • a cooling system for cooling a flowable medium by means of a circuit carrying a refrigerant is known.
  • the circuit carrying the refrigerant has a compressor, a condenser and an expansion valve connected in series.
  • the throughput of the expansion valve can be controlled depending on the temperature of the medium (oil) to be cooled.
  • the low-pressure evaporator is designed as a refrigerant / oil heat exchanger and enables heat transfer from the refrigerant to the oil.
  • the object of the invention is to provide a heat management device of the type mentioned at the outset, which enables particularly flexible and safe heat management which is adapted for motor vehicle applications and prevents the introduction of moisture into the interior air.
  • the heat management device is characterized by a second liquid circuit which is designed as a cooling circuit for the internal combustion engine with a first liquid / air heat exchanger for heat exchange with the interior air of the motor vehicle.
  • the first refrigerant circuit can be operated both as a refrigerator and as a heat pump.
  • the second liquid circuit represents a so-called "second loop system” for the refrigerant circuit.
  • Such a "second loop system” prevents the refrigerant evaporator, which is preferably designed as a liquid / liquid heat exchanger, directly from the indoor air supply is applied.
  • the proposed arrangement is particularly simple in construction, whereby an existing coolant circuit of the internal combustion engine or its components can be used and have a dual function (on the one hand heat exchanger between the refrigerant circuit and interior air, on the other hand heat exchanger between the internal combustion engine cooling circuit and interior air).
  • a refrigerant cooler designed as a liquid / liquid heat exchanger can also be switched into the second liquid circuit.
  • Liquid / air heat exchanger provided, through which heat can be exchanged with the indoor air.
  • Two heat exchangers (within the second liquid circuit) that can be operated in parallel or in series are thus available between the second liquid circuit and the interior air supply. There is an increased heat transfer area if both heat exchangers are used to transfer heat between the refrigerant circuit and the indoor air supply.
  • the second liquid circuit is designed such that heat can be exchanged with the interior air via the second liquid / air heat exchanger parallel to the first liquid / air heat exchanger or alternatively to the first liquid / air heat exchanger.
  • a parallel control is preferably carried out in such a way that the first liquid / air heat exchanger is thermally coupled to the refrigerant circuit and the second liquid / air heat exchanger is thermally coupled to the internal combustion engine.
  • the second coolant circuit is designed such that heat can alternatively be transferred via the first liquid / air heat exchanger between the coolant circuit and the interior air or between the internal combustion engine and the interior air.
  • the first heat exchanger should preferably be used for heat transfer between the refrigerant circuit and the interior air supply if the latter has a temperature above the dew point of the ambient air.
  • the second liquid circuit can be divided into two separate sub-circuits, via which heat can be exchanged between the refrigerant circuit and the interior air and between the internal combustion engine and the interior air. This enables a so-called "reheat operation" of the air conditioning system in which the interior air is successively cooled and heated.
  • coolant having a heat capacity which is greater than that of water is circulated in the second liquid circuit, so that the second liquid circuit can be used as a heat store during idle phases of the internal combustion engine of the motor vehicle.
  • Glycol is preferably used as the coolant.
  • the first liquid / air heat exchanger and the second liquid / air heat exchanger are arranged in a common climate box through which the interior air can flow. A space-saving, encapsulated construction is possible in which a large part of the second liquid circuit is integrated in the air conditioning box.
  • the refrigerant evaporator is preferably arranged outside the air conditioning box, so that no condensation water enters the air conditioning box.
  • the method according to the invention is characterized by a second liquid circuit in which two liquid / air heat exchangers are arranged, via which heat is alternatively or simultaneously exchanged with the interior air and in that heat can be removed from the internal combustion engine by means of the second liquid circuit.
  • the second liquid circuit preferably performs a dual function: on the one hand, heat is transferred from the refrigerant circuit to the interior air via the liquid / air heat exchanger, and on the other hand, heat is transferred from the internal combustion engine to the interior air. Furthermore, the second liquid circuit decouples the interior air from the refrigerant circuit, heat or cold being temporarily stored in the second liquid circuit (or a part thereof).
  • coolant with a heat capacity that is greater than that of water is circulated in the second liquid circuit, so that the second liquid circuit can be used as a heat store during standstill phases of the internal combustion engine of the motor vehicle. Heat or cold is temporarily stored in the liquid of the second liquid circuit. This can also take place only in a partial circuit of the second liquid circuit.
  • the second liquid circuit can be divided into two separate sub-circuits, via which heat is simultaneously exchanged between the refrigerant circuit and the interior air and between the internal combustion engine and the interior air. As a result, the interior air can be heated and dried particularly effectively.
  • the proposed refrigerant circuit is preferably to be operated both as a refrigeration process and as a heat pump, whereby disadvantages when changing the operating mode (e.g. condensation in the refrigerant evaporator and rapid evaporation of condensate in the refrigerant evaporator during heat pump operation) are avoided by the second liquid circuit.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a heat management device according to the invention with a first exemplary embodiment of a second liquid circuit
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a second liquid circuit for use in a heat management device according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows a heat management device 1 for a motor vehicle, which has a refrigerant circuit 2 with components known per se in the form of a refrigerant compressor or compressor 3,
  • Refrigerant cooler 4 refrigerant expansion valves 5a, 5b and evaporators 6a, 6b.
  • an internal heat exchanger 9a, 9b and a refrigerant collector 10 are connected into the refrigerant circuit 2 to improve the efficiency and the process control. All common refrigerants such as R134a or C0 2 are suitable as refrigerants.
  • the refrigerant cooler 4 is designed as a refrigerant / ambient air heat exchanger and can be flowed through by ambient air, so that it is able to give off heat to the environment. In a modified embodiment, it is as
  • Refrigerant / liquid heat exchanger formed and in a second liquid circuit, e.g. switched on a coolant circuit of the internal combustion engine.
  • the throughput and pressure drop of the expansion valves 5a, 5b can be controlled by means of a control / regulating device 11, check valves 7a, 7b being connected into the circuit in parallel with the expansion valves 5a, 5b in such a way that each of the expansion valves has a direction opposite to their usual flow direction passable bypass is formed.
  • the control device 11 can also be used to control not only the expansion valves (a control line 8 is shown by way of example), but also the switching valves, the compressor and the heat exchanger.
  • the refrigerant evaporator 6a, 6b is designed as a refrigerant / liquid heat exchanger and has a first section 6a through which the refrigerant flows and a second section 6b through which a heat transfer liquid flows and which is assigned to a second liquid circuit 10.
  • the second liquid circuit 10 is part of the cooling system of the internal combustion engine 12 of the motor vehicle, wherein a heat transfer fluid is circulated, for example a mixture of glycol and water or pure glycol or the like.
  • a heat transfer fluid for example a mixture of glycol and water or pure glycol or the like.
  • the heat capacity of the liquid is preferably greater than that of water.
  • a first section 10a is provided in the second liquid circuit 10, in which a first circulation pump 13 and a first liquid / air heat exchanger 14 in the form of a heating heat exchanger are arranged in addition to the internal combustion engine 12.
  • a second section 10b of the second liquid circuit 10 u contains a second circulation pump 18, a shut-off valve 19 and a second liquid / air heat exchanger 15 which is connected in parallel with the first liquid / air heat exchanger 14 and is accommodated together with the latter in a so-called air conditioning box 20.
  • the air-conditioning box 20 is flowed through by the indoor air in a manner not shown in such a way that the two liquid / air heat exchangers 14, 15 can exchange heat with the indoor air at the same time and possibly spatially offset.
  • the two sections of the second liquid circuit 10 are connected to one another via two check valves 16, 17, which act in opposite directions and can preferably be shut off with the aid of the control device 11.
  • a third section of the second liquid circuit 10 comprises, in a manner not shown, an engine cooler, via which engine waste heat can be dissipated, in particular to the ambient air.
  • the refrigerant is compressed in the refrigerant compressor 3 from low pressure to high pressure.
  • the refrigerant heated by the compression is isobaric via the refrigerant cooler 4 Heat to the environment. Subsequently, the refrigerant flows through the check valve 7b and the inner heat exchanger 9a, via which it isobarically releases heat to the refrigerant flowing in the low-pressure region between the evaporator and the compressor inlet (heat exchanger part 9b).
  • the refrigerant is subsequently expanded essentially from high pressure to low pressure by the refrigerant expansion valve 5a.
  • the temperature is sinking.
  • the refrigerant is in the 2-phase state and passes through the refrigerant evaporator part 6a. It isobarically absorbs heat from the refrigerant evaporator part 6b via its walls, as a result of which heat is drawn off from the second liquid circuit 10.
  • the refrigerant is led to the refrigerant collector 10 (accumulator), in which refrigerant not participating in the process is stored.
  • the refrigerant is then passed through the inner heat exchanger 9b, in which it
  • the compressor 3 then draws in the refrigerant again and the cooling process is run through again.
  • the liquid in the second liquid circuit is circulated by means of the pump 18 and, with the non-return valve 17 shut off, passed over the second liquid / air heat exchanger 15, where it extracts heat from the interior air.
  • opening the check valve 17 can also apply a cold liquid to the first liquid / air heat exchanger 14 in parallel, so that a more efficient heat transfer takes place in the air conditioning box.
  • shut-off check valves 16, 17, a so-called “reheat operation” can be implemented in that the liquid cooled in the refrigerant circuit 2 via the cooling process only via the second liquid / air heat exchanger 15 is guided, while liquid heated by the internal combustion engine 12 is transported via the first liquid / air heat exchanger 14.
  • the liquid circuit is divided into two separate sub-circuits in which the liquid is circulated independently of one another. In this way, the interior air in the air conditioning box can first be cooled (and possibly dried) and then heated again.
  • the refrigerant is compressed in the refrigerant compressor 3 from low pressure to high pressure.
  • the refrigerant heated by the compression passes through the switching valve 22, via which it is directed to the refrigerant evaporator 6a, 6b, which functions as a cooler in the heat pump process.
  • the refrigerant emits isobaric heat to the air supplied to the interior via the evaporator 6a, 6b.
  • the refrigerant flows through the bypass check valve 7a and then through the inner heat exchanger 9a. It gives isobaric heat to the coolant flowing in the low-pressure area 9b between the coolant cooler and the compressor inlet.
  • the refrigerant expansion valve 5b relaxes the refrigerant isenthalpically from high pressure to low pressure.
  • the temperature is sinking.
  • the refrigerant is in the 2-phase state and passes through the refrigerant cooler 4, which functions as an evaporator. It absorbs isobaric heat from the environment via the walls of the coolant cooler 4. Via the switching valves 23, 21, the refrigerant is led to the accumulator 10, in which refrigerant not participating in the process is stored.
  • the refrigerant is further passed through the inner heat exchanger 9b, in which it is overheated.
  • the refrigerant compressor 3 then draws in the refrigerant again.
  • the liquid in the second liquid circuit is circulated in the heat pump mode by means of the pump 18 and, when the valve 19 is shut off, is passed over the first liquid / air heat exchanger 14, where it transfers heat to the Releases indoor air.
  • the use of the first heat exchanger 14 for heat transfer to the indoor air supply avoids that Condensate evaporates quickly when starting and enters the interior of the motor vehicle.
  • the heating heat exchanger already used in known systems is used for heat transfer to the indoor air supply, while the (still cold) second heat exchanger 15 remains shut down. Simultaneously or alternatively, by activating the pump 13, heated liquid can be conveyed out of the internal combustion engine via the liquid / air heat exchanger 14.
  • the first liquid / air heat exchanger 14 and the second liquid / air heat exchanger 15 can be acted upon in parallel with heated liquid, so that a more efficient heat transfer takes place in the air conditioning box.
  • the liquid / air heat exchangers 14, 15 are assigned one or more latent heat stores which carry out a phase change at the operating temperature of the heat management device and thus dampen temperature fluctuations in the heat transfer liquid in the second liquid circuit.
  • the latent heat stores mentioned can preferably be implemented as shells around the liquid / air heat exchanger or as separate heat exchangers in the air conditioning box.
  • FIG. 2 shows part of a further exemplary embodiment of the heat management device 1 according to the invention, components having the same function being generally assigned the same reference numerals as in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the refrigerant circuit 2 is designed essentially as in the first exemplary embodiment according to FIG. 1 and is therefore no longer shown in detail. 2 essentially shows the second liquid circuit 10 v , to which heat can be transferred via the refrigerant evaporator 6a, 6b.
  • the second liquid circuit 10 is modified compared to the second liquid circuit 10 according to FIG. 1, in particular by a changed connection.
  • the core of the modified second liquid circuit 10 ' is a 6/4-way valve 24, via which the internal combustion engine 12, first liquid / air heat exchanger 14, second liquid / air heat exchanger 15 and liquid / liquid heat exchanger 6a, 6b are interconnected.
  • the 6/4 way valve 24 has six connecting lines 25-30, which can be connected to one another in four different circuits.
  • a first circuit a of the valve 24 the connecting lines 25 with 30 and 27 with 28 are connected together, so that there is a series connection of all components of the second liquid circuit 10 ⁇ .
  • the liquid in the second liquid circuit 10 ' is then circulated counterclockwise in FIG. 2 by the pumps 18 and 13, the refrigerant circuit 2 operating in the heat pump mode being able to transfer heat to the second liquid circuit 10' via the refrigerant / liquid heat exchanger 6a, 6b.
  • heat 12 into the second fluid circuit 10 is entered ⁇ on the internal combustion engine.
  • the second liquid circuit 10 ⁇ can possibly only partially emit this heat to the interior air flowing through the air conditioning box, so that this circuit is particularly suitable for operating conditions of the motor vehicle with particularly low environmental conditions. training temperatures (especially lower than -10 ° C) and / or for extreme cold start conditions of the motor vehicle.
  • a second circuit b of the valve 24 the connecting lines 25 with 29 and 27 with 28 are interconnected.
  • the second liquid / air heat exchanger 15 (indoor heat exchanger) is removed from the circuit opposite circuit a.
  • B may also in the circuit operating in heat pump mode refrigerant circuit 2 via the refrigerant / liquid heat exchanger 6a, 6b heat to the second fluid circuit 10 ⁇ transfer.
  • heat is introduced into the second liquid circuit 10 * via the internal combustion engine 12.
  • the heat present in the second liquid circuit 10 * can optionally be partially released to the interior air via the first liquid / air heat exchanger 14 (heating heat exchanger), the second liquid / air heat exchanger being virtually shut down.
  • This circuit is suitable (especially lower than + 10 ° C) and / or for cold start conditions of the motor vehicle in which a wet refrigerant evaporator '6a, 6b present or to be feared in particular operating conditions of the motor vehicle at temperatures below the dew point of the ambient air.
  • the connecting lines 25 with 27 and 28 with 30 are interconnected.
  • the second liquid circuit 10 * is divided into two separate sub-circuits, in which the heat transfer liquid can be circulated at different speeds. 1 can preferably be operated as a cooling process, heat being able to be removed from the second liquid circuit 10 ⁇ via the refrigerant / liquid heat exchanger 6a, 6b and the second liquid / air Heat exchanger 15 can be cooled.
  • the interior supply air guided along the second liquid / air heat exchanger 15 is cooled and, if necessary, dried.
  • the first liquid / air heat exchanger 14 can be supplied with liquid heated via the waste heat of the internal combustion engine 12 via the feed pump 13, so that heating (reheating) of the interior air can be achieved as required. At high outside temperatures and dry ambient air, the pump 13 can be switched off.
  • This circuit enables temperature control (heating or cooling) of the interior air supply via the second liquid / air heat exchanger 15, which is coupled to the refrigerant circuit 2, and heating of the interior air supply via the first liquid / air heat exchanger 14, which is coupled to the internal combustion engine 12 , Both temperature control options can be used additively or alternatively, making this circuit suitable for almost all temperature ranges.
  • a fourth circuit d of the valve 24 the connecting lines 26 with 30 and 27 with 28 are interconnected.
  • the liquid / air heat exchangers 14, 15 are connected in series in the second liquid circuit 10 * and coupled to the coolant circuit 2 via the refrigerant / liquid heat exchanger 6a, 6b.
  • both heat exchangers are used for heat transfer, the heat transfer capacity at the heat exchangers is thus increased compared to a circuit with only one heat exchanger.
  • the described exemplary embodiments of a heat management device with a second liquid circuit make sensors for the detection of refrigerant in the air conditioning box or in the interior supply air flow superfluous. Furthermore, safety precautions to prevent the occurrence of cold medium reducible in the interior air flow or in the interior of the motor vehicle.
  • the second liquid circuit is used not only for the spatial and energetic decoupling of the refrigerant circuit and indoor air supply, but also for heat storage, to improve the dynamics of heat transfer and for occupant protection.

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Abstract

Wärmemanagementvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Kältemittelkreislauf einer Klimatisierungsanlage, der einen Kältemittelkompressor (3), einen Kältemittelkühler (4), ein Kältemittelexpansionsventil (5), sowie einem Kältemittelverdampfer (6) zur Übertragung von Wärme an das Kältemittel aufweist, wobei der Kältemittelverdampfer (6)als Kältemittel/Flüssigkeitswärmetauscher ausgebildet ist, über den Wärme mit einem zweiten Flüssigkeitskreislauf austauschbar ist. Der sekundärkreislauf ist als Kühlkreislauf für die Brennkraftmachine mit einem ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher zum Wärmeaustausch mit der Innenraumzuluft des Kraftfahrzeuges ausgebildet.

Description

Wärmemanagementvorrichtung für ein Kraftf hrzeug
Die Erfindung betrifft eine Wärmemanagementvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und zum anderen ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen WärmemanagementVorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Aus der Offenlegungsschrift DE 32 12 329 AI ist eine Kühlanlage zum Kühlen eines fließfähigen Mediums mittels eines ein Kältemittel führenden Schaltungskreises bekannt. Der das Kältemittel führende Schaltungskreis weist nacheinander geschaltet einen Kompressor, einen Kondensator und ein Expansionsventil auf. Das Expansionsventil ist abhängig von der Temperatur des zu kühlenden Mediums (Öl) in seinem Durchsatz steuerbar. Der niederdruckseitige Verdampfer ist als Kältemittel-/Öl-Wärmetauscher gestaltet und ermöglicht einen Wärmetransfer vom Kältemittel zum Öl.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmemanagementvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die ein für Kraftfahrzeug-Anwendungen angepasstes, besonders flexibles und sicheres Wärmemanagement sowie eine Vermeidung von Feuchtigkeitseintrag in die Innenrau zuluft ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine WärmemanagementVorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst . Die erfindungsgemäße Wärmemanagementvorrichtung zeichnet sich durch einen zweiten Flüssigkeitskreislauf aus, der als Kühlkreislauf für die Brennkraftmaschine mit einem ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher zum Wärmeaustausch mit der Innenraumzuluft des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Dabei ist der erste Kaltemittelkreislauf sowohl als Kältemaschine als auch als Wärmepumpe betreibbar. Der zweite Flüssigkeitskreislauf stellt hierzu ein sogenanntes „Second-Loop-System" für den Kaltemittelkreislauf dar. Durch ein derartiges „Second-Loop-System" wird vermieden, daß der Kältemittel- Verdampfer, der hierzu vorzugsweise als Flüssigkeit/Flüssigkeitwärmetauscher ausgebildet ist, direkt von der Innenraumzuluft beaufschlagt wird. Ferner wird sichergestellt, dass der Kältemittelverdampfer nicht mit der Innenraumzuluft in Berührung kommt . Die vorgesehene Anordnung ist besonders einfach im Aufbau, wobei ein bestehender Kühlmittelkreis der Brennkraftmaschine bzw. dessen Komponenten genutzt werden können und eine Doppelfunktion (einerseits Wärmetauscher zwischen Kaltemittelkreislauf und Innenraumzuluft, andererseits Wärmetauscher zwischen Brennkraftmaschinenkühlkreislauf und Innenraumzuluft) erhalten. In den zweiten Flüssigkeitskreislauf lässt sich auch ein als Flüssigkeit/Flüssigkeitwärmetauscher ausgebildeter Kältemittelkühler einschalten.
In Ausgestaltung der Erfindung ist in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf ein zweiter
Flüssigkeit/Luftwärmetauscher vorgesehen, über den Wärme mit der Innenraumzuluft austauschbar ist. Damit sind zwei (innerhalb des zweiten Flüssigkeitskreislaufes) parallel oder seriell betreibbare Wärmetauscher zwischen dem zweiten Flüssigkeitskreislauf und der Innenraumzuluft verfügbar. Es ergibt sich eine vergrößerte Wärmeübertragungsfläche, wenn beide Wärmetauscher zur Wärmeübertragung zwischen dem Kaltemittelkreislauf und der Innenraumzuluft herangezogen werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Flüssigkeitskreislauf derart ausgebildet, daß über den zweiten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher parallel zum ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher oder alternativ zum ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher Wärme mit der Innenraumzuluft austauschbar ist. Vorzugsweise erfolgt eine parallele Ansteuerung derart, daß der erste Flüssigkeit/Luftwärmetauscher mit dem Kaltemittelkreislauf und der zweite Flüssigkeit/Luftwärmetauscher mit der Brennkraftmaschine thermisch gekoppelt sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Kaltemittelkreislauf derart ausgebildet, daß über den ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher alternativ Wärme zwischen dem Kaltemittelkreislauf und der Innenraumzuluft oder zwischen der Brennkraftmaschine und der Innenraumzuluft transferierbar ist. Dabei ist der erste Wärmetauscher vorzugsweise dann zum Wärmetransfer zwischen Kaltemittelkreislauf und Innenraumzuluft heranzuziehen, wenn dieser eine Temperatur oberhalb des Taupunktes der Umgebungsluft aufweist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Flüssigkeitskreislauf in zwei getrennte Teilkreisläufe aufteilbar, über die zugleich Wärme zwischen dem Kaltemittelkreislauf und der Innenraumzuluft sowie zwischen der Brennkraftmaschine und der Innenraumzuluft austauschbar ist. Dadurch lässt sich ein sogenannter „Reheat-Betrieb" der Klimatisierungsanlage realisieren, bei dem die Innenraumzuluft nacheinander gekühlt und erwärmt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf Kühlmittel mit einer Wärmekapazität umgewälzt, die größer ist als diejenige von Wasser, so dass der zweite Flüssigkeitskreislauf als Wärmespeicher während Stillstandsphasen der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges nutzbar ist. Vorzugsweise wird als Kühlmittel Glykol verwendet . In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Flüssigkeit/Luftwärmetauscher und der zweite Flüssigkeit/Luftwärmetauscher in einem gemeinsamen, von der Innenraumzuluft durchströmbaren Klimakasten angeordnet. Es ist eine platzsparende, gekapselte Bauweise möglich, bei der ein großer Teil des zweiten Flüssigkeitskreislaufes in den Klimakastenintegriert ist. Dabei ist der Kältemittelverdampfer vorzugsweise außerhalb des Klimakastens angeordnet, so dass kein Eintrag von Kondenswasser in den Klimakasten erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch einen zweiten Flüssigkeitskreislauf aus, in dem zwei Flüssigkeit/Luftwärmetauscher angeordnet sind, über die alternativ oder gleichzeitig Wärme mit der Innenraumzuluft ausgetauscht wird und dadurch, daß mittels des zweiten Flüssigkeitskreislaufs Wärme aus der Brennkraftmaschine abführbar ist. Der zweite Flüssigkeitskreislauf nimmt dabei vorzugsweise eine Doppelfunktion wahr: Einerseits wird über die Flüssigkeit/Luftwärmetauscher Wärme aus dem Kaltemittelkreislauf auf die Innenraumzuluft übertragen, und andererseits wird Wärme aus der Brennkraftmaschine an die Innenraumzuluft übertragen. Ferner entkoppelt der zweite Flüssigkeitskreislauf die Innenraumzuluft vom Kaltemittelkreislauf, wobei zugleich eine Zwischenspeicherung von Wärme bzw. Kälte in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf (bzw. einem Teil davon) erfolgt.
In Ausgestaltung des Verfahrens wird in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf Kühlmittel mit einer Wärmekapazität umgewälzt, die größer ist als diejenige von Wasser, so dass der zweite Flüssigkeitskreislauf als Wärmespeicher während Stillstandsphasen der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges nutzbar ist. In der Flüssigkeit des zweiten Flüssigkeitskreislaufes erfolgt eine Zwischenspeicherung von Wärme bzw. Kälte. Dies kann auch nur in einem Teilkreis des zweiten Flüssigkeitskreislaufes stattfinden. In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist der zweite Flüssigkeitskreislauf in zwei getrennte Teilkreisläufe aufteilbar, über die zugleich Wärme zwischen dem Kaltemittelkreislauf und der Innenraumzuluft sowie zwischen der Brennkraftmaschine und der Innenraumzuluft ausgetauscht wird. Dadurch ist die Innenraumzuluft besonders effektiv temperierbar und trockenbar.
Der vorgeschlagene Kaltemittelkreislauf ist vorzugsweise sowohl als Kälteprozess als auch als Wärmepumpe zu betreiben, wobei durch den zweiten Flüssigkeitskreislauf Nachteile beim Wechsel der Betriebsart (z.B. Kondensation im Kältemittelverdampfer sowie schnelles Verdampfen von Kondensat im Kältemittelverdampfer bei Wärmepumpenbetrieb) vermieden werden.
Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen WärmemanagementVorrichtung mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines zweiten Flüssigkeits- kreislaufes und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines zweiten Flüssigkeitskreislaufes zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Wärmemanagementvorrichtung .
In Fig. 1 ist schematisch eine Wärmemanagementvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, die einen Kaltemittelkreislauf 2 mit an sich bekannten Komponenten in Form von Kaltemittelkompressor bzw. -Verdichter 3,
Kältemittelkühler 4, Kältemittelexpansionsventilen 5a, 5b sowie Verdampfer 6a, 6b aufweist. Ergänzend sind zur Verbesserung des Wirkungsgrades und der Prozessführung ein innerer Wärmetauscher 9a, 9b sowie ein Kältemittel-Sammler 10 in den Kaltemittelkreislauf 2 geschaltet. Als Kältemittel kommen alle gebräuchlichen Kältemittel wie R134a oder C02 in Frage .
Der Kältemittelkühler 4 ist als Kältemittel/Umgebungsluft- Wärmetauscher ausgebildet und ist von Umgebungsluft durchstrδmbar, so daß er in der Lage ist, Wärme an die Umgebung abzugeben. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel ist er als
Kältemittel/Flüssigkeitswärmetauscher ausgebildet und in einen zweiten Flüssigkeitskreislauf, z.B. einen Kühlmittelkreislauf der Brennkraftmaschine eingeschaltet .
Die Expansionsventile 5a, 5b sind in ihrem Durchsatz und Druckgefälle mittels einer Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 11 steuerbar, wobei jeweils parallel zu den Expansionsventilen 5a, 5b Rückschlagventile 7a, 7b derart in den Kreislauf geschaltet sind, daß zu den ExpansionsVentilen jeweils ein entgegen ihrer üblichen Durchstrδmungsrichtung passierbarer Bypass gebildet ist. Die Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 11 ist im übrigen zur Ansteuerung nicht nur der Expansionsventile (eine Steuerleituhg 8 ist beispielhaft gezeichnet) , sondern auch der Schaltventile, des Verdichters und der Wärmetauscher vorsehbar.
Der Kältemittelverdampfer 6a, 6b ist als Kältemittel/Flüssigkeitswärmetauscher ausgebildet und weist einen ersten, vom Kältemittel durchströmten Abschnitt 6a sowie einen zweiten, von einer Wärmeübertragerflüssigkeit durchströmten Abschnitt 6b auf, der einem zweiten Flüssigkeitskreislauf 10 zugeordnet ist .
Der zweite Flüssigkeitskreislauf 10 ist Bestandteil des Kühl- systems der Brennkraftmaschine 12 des Kraftfahrzeuges, wobei eine Wärmeübertragerflüssigkeit umgewälzt wird, beispielsweise eine Mischung aus Glykol und Wasser oder reines Glykol oder ähnliches. Die Wärmekapazität der Flüssigkeit ist bevorzugt größer als diejenige von Wasser.
In dem zweiten Flüssigkeitskreislauf 10 ist ein erster Teilabschnitt 10a vorgesehen, in dem neben der Brennkraftmaschine 12, eine erste Umwälzpumpe 13 sowie ein erster Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 14 in Form eines Heizungswärmetauschers angeordnet sind. Ein zweiter Teilabschnitt 10b des zweiten Flüssigkeitskreislaufes 10 u fasst eine zweite Umwälzpumpe 18, ein Absperrventil 19 sowie einen zweiten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 15, der dem ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 14 parallel geschaltet ist und gemeinsam mit diesem in einem sogenannten Klimakasten 20 untergebracht ist. Der Klimakasten 20 ist in nicht dargestellter Weise derart von der Innenraumzuluft durchströmt, daß die beiden Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 14, 15 gleichzeitig und ggf. räumlich versetzt Wärme mit der Innenraumzuluft austauschen können. Weiterhin sind die beiden Teilabschnitte des zweiten Flüssigkeitskreislaufs 10 über zwei vorzugsweise mit Hilfe der Steuerungs- /Regelungsvorrichtung 11 absperrbare, entgegengesetzt wirkende Rückschlagventile 16, 17 miteinander verbunden.
Ein dritter Teilabschnitt des zweiten Flüssigkeitskreislaufes 10 umfasst in nicht dargestellter Weise einen Motorkühler, über den Motorabwärme insbesondere an die Umgebungsluft abführbar ist .
Eine wesentliche Grundfunktion der Wärmemanagementvorrichtung 1, nämlich der Kälteprozess zur Abkühlung der Innenraumzuluft, wird im folgenden idealisiert beschrieben:
Das Kälte- ittel wird im Kaltemittelkompressor 3 von Niederdruck auf Hochdruck verdichtet. Das durch die Kompression erhitzte Kälte-mittel gibt über den Kältemittelkühler 4 isobar Wärme an die Umgebung ab. Anschließend durchströmt das Kältemittel das Rückschlagventil 7b und den inneren Wärmetauscher 9a, über den es isobar Wärme an das im Niederdruckbereich zwischen Verdampfer und Verdichtereintritt entgegenströmende Kältemittel abgibt (Wärmetauscherteil 9b) . Durch das Kaltemittelexpansionsventil 5a wird das Kältemittel nachfolgend i- senthalp von Hochdruck auf Niederdruck entspannt . Die Temperatur sinkt. Das Kältemittel befindet sich im 2-Phasen- Zustand und passiert den Kältemittelverdampferteil 6a. Über dessen Wandungen nimmt es isobar Wärme aus dem Kältemittel- verdampferteil 6b auf, wodurch Wärme aus dem zweiten Flüssigkeitskreislauf 10 abgezogen wird.
Über ein Schaltventil 21 wird das Kältemittel zum Kältemittelsammler 10 (Akkumulator) geführt, in dem nicht am Prozess teilnehmendes Kältemittel gespeichert wird. Das Kältemittel wird danach durch den inneren Wärmetauscher 9b geleitet, in dem es
überhitzt wird. Im Anschluss saugt der Verdichter 3 das Kältemittel wieder an und der Kälteprozess wird erneut durchlaufen.
Die im zweiten Flüssigkeitskreislauf befindliche Flüssigkeit wird mittels der Pumpe 18 umgewälzt und, bei abgesperrtem Rückschlagventil 17, über den zweiten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 15 geleitet, an dem es der Innenraumzuluft Wärme entzieht. Optional kann bei stillgelegter Pumpe 13 durch ein Öffnen des Rückschlagventils 17 auch eine parallele Beaufschlagung des ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauschers 14 mit kalter Flüssigkeit erfolgen, so daß eine effizientere Wärmeübertragung im Klimakasten stattfindet.
Ferner ist bei abgesperrten Rückschlagventilen 16, 17 ein sogenannter „Reheat-Betrieb" realisierbar, indem die über den Kälteprozess im Kaltemittelkreislauf 2 abgekühlte Flüssigkeit ausschließlich über den zweiten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 15 geführt wird, während von der Brennkraftmaschine 12 erwärmte Flüssigkeit über den ersten Flüssig- keit/Luftwärmetauscher 14 transportiert wird. Der Flüssigkeitskreislauf ist hierbei in zwei separate Teilkreisläufe aufgeteilt, in denen die Flüssigkeit unabhängig voneinander umgewälzt wird. Dabei kann somit die Innenraumzuluft im Klimakasten zunächst abgekühlt (und ggf. getrocknet) und anschließend wieder erwärmt werden.
Beim Wärmepumpenprozess wird das Kältemittel im Kaltemittelkompressor 3 von Niederdruck auf Hochdruck verdichtet . Das durch die Kompression erhitzte Kältemittel passiert das Schaltventil 22, über das es zum Kältemittelverdampfer 6a, 6b geleitet wird, der beim Wärmepumpenprozess als Kühler fungiert. Das Kältemittel gibt über den Verdampfer 6a, 6b isobar Wärme an die dem Innenraum zugeführte Luft ab. Nachfolgend durchströmt das Kältemittel das Bypassrückschlagventil 7a und dann den inneren Wärmetauscher 9a. Über ihn gibt es isobar Wärme an das im Niederdruckbereich 9b zwischen Kältemittel- kühler und Verdich-tereintritt entgegenströmende Kältemittel ab. Durch das Kaltemittelexpansionsventil 5b wird das Kältemittel isenthalp von Hochdruck auf Niederdruck entspannt. Die Temperatur sinkt. Das Kältemittel befindet sich im 2-Phasen- Zustand und passiert den Kältemittelkühler 4, der als Verdampfer fungiert. Über die Wandungen des Kältemittelkühlers 4 nimmt es isobar Wärme aus der Umgebung auf. Über die Schaltventile 23, 21 wird das Kältemittel zum Akkumulator 10 geführt, in dem nicht am Prozess teilnehmendes Kältemittel gespeichert wird. Das Kältemittel wird weiter durch den inneren Wärmetauscher 9b geleitet, in dem es überhitzt wird. Im An- schluss saugt der Kältemittelverdichter 3 das Kältemittel wieder an.
Die im zweiten Flüssigkeitskreislauf befindliche Flüssigkeit wird im Wärmepumpenbetrieb mittels der Pumpe 18 umgewälzt und, bei abgesperrtem Ventil 19, über den ersten Flüssig- keit/Luftwärmetauscher 14 geleitet, an dem es Wärme an die Innenraumzuluft abgibt . Insbesondere nach vorhergegangenem Kältebetrieb (A/C-Betrieb) , bei dem am zweiten Flüssig- keit/Luftwärmetauscher 15 Feuchtigkeit, insbesondere Kondens- wasser abgeschieden worden sein kann, wird durch die Nutzung des ersten Wärmetauschers 14 zur Wärmeübertragung an die Innenraumzuluft vermieden, daß das Kondenswasser beim Anfahrvorgang rasch verdampft und in den Innenraum des Kraftfahrzeuges gelangt. Dabei wird also der in bekannten Systemen bereits eingesetzte Heizungswärmetauscher zur Wärmeübertragung an die Innenraumzuluft genutzt, während der (noch kalte) zweite Wärmetauscher 15 stillgelegt bleibt . Gleichzeitig oder alternativ kann durch eine Aktivierung der Pumpe 13 erwärmte Flüssigkeit aus der Brennkraftmaschine über den Flüssig- keit/Luftwärmetauscher 14 gefördert werden.
Optional kann durch ein Öffnen des Schaltventils 19 auch eine parallele Beaufschlagung von erstem Flüssigkeit/Luftwärmetauschers 14 und zweitem Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 15 mit erwärmter Flüssigkeit erfolgen, so daß eine effizientere Wärmeübertragung im Klimakasten stattfindet.
In einem modifizierten Ausführungsbeispiel sind den Flüssig- keit/Luftwärmetauschern 14, 15 ein oder mehrere Latentwärmespeicher zugeordnet, die bei Betriebstemperatur der Wärmemanagementvorrichtung einen Phasenwechsel durchführen und somit Temperaturschwankungen der Wärmeübertragerflüssigkeit im zweiten Flüssigkeitskreislauf dämpfen. Die genannten Latentwärmespeicher sind vorzugsweise als Hüllen um die Flüssigkeit/Luftwärmetauscher oder als separate Wärmetauscher im Klimakasten ausführbar.
In Fig. 2 ist ein Teil eines weiteren Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Wärmemanagement orrichtung 1 dargestellt, wobei gleichwirkenden Komponenten im allgemeinen gleiche Bezugszeichen wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zugeordnet sind. Der Kaltemittelkreislauf 2 ist im wesentlichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gestaltet und daher nicht mehr näher dargestellt. In Fig. 2 ist im wesentlichen der zweite Flüssigkeitskreislauf 10 vdargestellt , an den über den Kältemittelverdampfer 6a, 6b Wärme transferierbar ist. Der zweite Flüssigkeitskreislauf 10 ist gegenüber dem zweiten Flüssigkeitskreislauf 10 nach Fig. 1 insbesondere durch eine geänderte Verschaltung modifiziert.
Kern des modifizierten zweiten Flüssigkeitskreislaufes 10' ist ein 6/4-Wege-Ventil 24, über das Brennkraftmaschine 12, erster Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 14, zweiter Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 15 sowie Flüssigkeit/Flüssigkeitswärmetauscher 6a, 6b zusammengeschaltet sind. Das 6/4-Wege-Ventil 24 weist dabei sechs Anschlussleitungen 25 - 30 auf, die in vier verschiedenen Schaltungen miteinander verbindbar sind.
In einer ersten Schaltung a des Ventils 24 sind die Anschlussleitungen 25 mit 30 sowie 27 mit 28 zusammengeschaltet, so daß sich eine Reihenschaltung aller Komponenten des zweiten Flüssigkeitskreislaufes 10 λ ergibt. Die Flüssigkeit im zweiten Flüssigkeitskreislauf 10' wird dann in Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn von den Pumpen 18 und 13 umgewälzt, wobei der im Wärmepumpenmodus arbeitende Kaltemittelkreislauf 2 über den Kältemittel/Flüssigkeitswärmetauscher 6a, 6b Wärme an den zweiten Flüssigkeitskreislauf 10' transferieren kann. Ebenso wird über die Brennkraftmaschine 12 Wärme in den zweiten Flüssigkeitskreislauf 10 λ eingetragen. Der zweite Flüssigkeitskreislauf 10 Λ kann diese Wärme ggf. nur teilweise an die durch den Klimakasten strömende Innenraumzuluft abgeben, so daß sich diese Schaltung insbesondere eignet für Einsatzbedingungen des Kraftfahrzeuges mit besonders tiefen Umge- bungstemperaturen (insbesondere niedriger als -10°C) und/oder für extreme KaltStartbedingungen des Kraftfahrzeuges.
In einer zweiten Schaltung b des Ventils 24 sind die Anschlussleitungen 25 mit 29 sowie 27 mit 28 zusammengeschaltet. Dabei ist der zweite Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 15 (Innenraumwärmetauscher) gegenüber Schaltung a aus dem Kreislauf entfernt. Auch in Schaltung b kann der im Wärmepumpenmodus arbeitende Kaltemittelkreislauf 2 über den Kältemittel/Flüssigkeitswärmetauscher 6a, 6b Wärme an den zweiten Flüssigkeitskreislauf 10 λ transferieren. Ebenso wird über die Brennkraftmaschine 12 Wärme in den zweiten Flüssigkeitskreis- lauf 10* eingetragen. Die im zweiten Flüssigkeitskreislauf 10* vorhandene Wärme kann ggf. teilweise über den ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 14 (Heizungswärmetauscher) an die Innenraumzuluft abgegeben werden, wobei der zweite Flüs- sigkeit/Luftwärmetauscher praktisch stillgelegt ist. Diese Schaltung eignet sich insbesondere für Einsatzbedingungen des Kraftfahrzeuges mit Temperaturen unterhalb des Taupunkts der Umgebungsluft (insbesondere niedriger als +10°C) und/oder für Kaltstartbedingungen des Kraftfahrzeuges, bei denen ein feuchter Kältemittelverdampfer' 6a, 6b vorliegt oder zu befürchten ist .
In einer dritten Schaltung c des Ventils 24 sind die Anschlussleitungen 25 mit 27 sowie 28 mit 30 zusammengeschaltet. Dadurch ist der zweite Flüssigkeitskreislauf 10* in zwei voneinander getrennte, separate Teilkreisläufe unterteilt, in denen die Wärmeübertragungsflüssigkeit mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umgewälzt werden kann. Dabei ist der Kaltemittelkreislauf 2 gemäß Fig. 1 vorzugsweise als Kälteprozeß betreibbar, wobei über den Kältemittel/Flüssigkeits- wärmetauscher 6a, 6b Wärme aus dem zweiten Flüssigkeitskreislauf 10 Λ entnehmbar und der zweite Flüssigkeit/Luft- Wärmetauscher 15 abkühlbar ist. Entsprechend wird die an dem zweiten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 15 entlanggeführte Innenraumzuluft abgekühlt und ggf. getrocknet. Der erste Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 14 lässt sich über die Förderpumpe 13 mit über die Abwärme der Brennkraftmaschine 12 erwärmter Flüssigkeit beaufschlagen, wodurch je nach Bedarf eine Erwärmung (Reheat) der Innenraumzuluft realisierbar ist. Bei hohen Außentemperaturen und trockener Umgebungsluft kann die Pumpe 13 ausgeschaltet werden.
Diese Schaltung ermöglicht einerseits eine Temperierung (Erwärmung oder Abkühlung) der Innenraumzuluft über den zweiten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 15, der mit dem Kaltemittelkreislauf 2 gekoppelt ist, sowie andererseits eine Erwärmung der Innenraumzuluft über den ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 14, der mit der Brennkraftmaschine 12 gekoppelt ist. Beide Temperierungsmöglichkeiten können additiv oder alternativ genutzt werden, somit eignet sich diese Schaltung für nahezu alle Temperaturbereiche.
In einer vierten Schaltung d des Ventils 24 sind die Anschlussleitungen 26 mit 30 sowie 27 mit 28 zusammengeschaltet. Dadurch sind in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf 10* die Flüssigkeit/Luftwärmetauscher 14, 15 in Reihe geschaltet und über den Kältemittel/Flüssigkeitswärmetauscher 6a, 6b mit dem Kaltemittelkreislauf 2 gekoppelt. Dadurch sind beide Wärmetauscher zur Wärmeübertragung eingesetzt, die Wärme- Übertragungsleistung an den Wärmetauschern ist somit gegenüber einer Schaltung mit nur einem Wärmetauscher gesteigert.
Durch die beschriebenen Ausführungsbeispiele einer Wärmemanagementvorrichtung mit einem zweiten Flüssigkeitskreislauf sind Sensoren zur Detektion von Kältemittel im Klimakasten bzw. im Innenraumzuluftström überflüssig. Ferner sind Sicherheitsvorkehrungen zur Vermeidung eines Eintrittes von Kälte- mittel in den Innenraumzuluftström bzw. in den Innenraum des Kraftfahrzeuges reduzierbar.
Der zweite Flüssigkeitskreislauf dient nicht nur zur räumlichen und energetischen Entkopplung von Kaltemittelkreislauf und Innenraumzuluft, sondern auch zur Wärmespeicherung, zur Verbesserung der Dynamik des Wärmetransfers und zum Insassenschutz.

Claims

Patentansprüche
1. WärmemanagementVorrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit
- einem Kaltemittelkreislauf (2) einer Klimatisierungsanlage, der ■
- einen Kaltemittelkompressor (3) zur Komprimierung von im wesentlichen gasförmigem Kältemittel,
- einen Kältemittelkühler (4) zur Wärmeabfuhr aus dem Kältemittel, insbesondere einen Umgebungsluftwärmetauscher,
- ein Kaltemittelexpansionsventil (5) zur Entspannung von im wesentlichen flüssigem Kältemittel, sowie
- einen Kältemittelverdampfer (6) zur Übertragung von Wärme an das Kältemittel aufweist, wobei der Kältemittelverdampfer (6) derart als Kältemittel/Flüssigkeitswärmetauscher ausgebildet ist, daß über den Kältemittelverdampfer (6) Wärme mit einem zweiten Flüssigkeitskreislauf austauschbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß
- der zweite Flüssigkeitskreislauf als Kühlkreislauf für die Brennkraftmaschine mit einem ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher zum Wärmeaustausch mit der Innenraumzuluft des Kraftfahrzeuges ausgebildet ist.
2. Wärmemanagementvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf ein zweiter Flüssigkeit/Luftwärmetauscher vorgesehen ist, über den Wärme mit der Innenraumzuluft austauschbar ist.
3. Wärmemanagement orrichtung nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der zweite Flüssigkeitskreislauf derart ausgebildet ist, daß über den zweiten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher parallel zum ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher oder alternativ zum ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher Wärme mit der Innenraumzuluft austauschbar ist .
. WärmemanagementVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der zweite Kaltemittelkreislauf derart ausgebildet ist, daß über den ersten Flüssigkeit/Luftwärmetauscher alternativ Wärme zwischen dem Kaltemittelkreislauf und der Innenraumzuluft oder zwischen der Brennkraftmaschine und der Innenraumzuluft transferierbar ist.
5. WärmemanagementVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der zweite Flüssigkeitskreislauf in zwei getrennte Teilkreiläufe aufteilbar ist, über die zugleich Wärme zwischen dem Kaltemittelkreislauf und der Innenraumzuluft sowie zwischen der Brennkraftmaschine und der Innenraumzuluft austauschbar ist.
6. WärmemanagementVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf Kühlmittel mit einer Wärmekapazität umgewälzt wird, die größer ist als diejenige von Wasser, so dass der zweite Flüssigkeitskreislauf als Wärmespeicher während Stillstandsphasen der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges nutzbar ist.
7. Wärmemanagementvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der erste Flüssigkeit/Luftwärmetauscher und der zweite
Flüssigkeit/Luftwärmetauscher in einem gemeinsamen, von der Innenraumzuluft durchströmbaren Klimakasten angeordnet sind.
8. Verfahren zum Betrieb einer WärmemanagementVorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einer
WärmemanagementVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
- bei dem über einen Kaltemittelkreislauf (2) einer Klimatisierungsanlage die Zuluft zum Innenraum des Kraftfahrzeuges beheizt und/oder gekühlt wird und
- bei dem der Kaltemittelkreislauf über einen Kältemittelverdampfer (4) Wärme an einen zweiten Flüssigkeitskreislauf abgibt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß
- in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf zwei Flüssigkeit/Luftwärmetauscher angeordnet sind, über die alternativ oder gleichzeitig Wärme mit der Innenraumzuluft ausgetauscht wird und daß
- mittels des zweiten Flüssigkeitskreislaufs Wärme aus der Brennkraftmaschine abführbar ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß in dem zweiten Flüssigkeitskreislauf Kühlmittel mit einer Wärmekapazität umgewälzt wird, die größer ist als diejenige von Wasser, so dass der zweite Flüssigkeitskreislauf als Wärmespeicher während Stillstandsphasen der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges nutzbar ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß der zweite Flüssigkeitskreislauf in zwei getrennte Teilkreisläufe aufteilbar ist, über die zugleich Wärme zwischen dem Kaltemittelkreislauf und der Innenraumzuluft sowie zwischen der Brennkraftmaschine und der Innenraumzuluft ausgetauscht wird.
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