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DE102012100525A1 - Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit einer Kälteanlagen- und einer Wärmepumpenschaltung - Google Patents

Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit einer Kälteanlagen- und einer Wärmepumpenschaltung Download PDF

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DE102012100525A1
DE102012100525A1 DE102012100525A DE102012100525A DE102012100525A1 DE 102012100525 A1 DE102012100525 A1 DE 102012100525A1 DE 102012100525 A DE102012100525 A DE 102012100525A DE 102012100525 A DE102012100525 A DE 102012100525A DE 102012100525 A1 DE102012100525 A1 DE 102012100525A1
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DE
Germany
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heat pump
refrigerant
refrigerant circuit
motor vehicle
chiller
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DE102012100525A
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English (en)
Inventor
Marc Graaf
Tobias Haas
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Hanon Systems Corp
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Visteon Global Technologies Inc
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit einer Kälteanlagen- und einer Wärmepumpenschaltung zur Klimatisierung und Heizung von Kraftfahrzeugen, wobei in der Wärmepumpenschaltung ein Wärmepumpenkondensator (4), ein Kälteanlagen- und Wärmepumpenverdampfer (3) und ein Chiller (10) eines Kälteträgerkreislaufes als zusätzlicher Wärmepumpenverdampfer in Reihe geschaltet angeordnet sind, wobei dem Chiller (10) auf der Kältemittelseite ein Expansionsorgan (17) zugeordnet ist und dass in dem Kälteträgerkreislauf Mittel zur Erwärmung des Kälteträgers vorgesehen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit einer Kälteanlagen- und einer Wärmepumpenschaltung zur Klimatisierung und Heizung von Kraftfahrzeugen.
  • Moderne Kraftfahrzeuge benötigen wegen der nicht mehr in ausreichendem Maße zur Verfügung stehenden Abwärme des Antriebsmotors zusätzliche Wärmequellen zur Konditionierung der Fahrzeugkabine bei niedrigeren Umgebungstemperaturen.
  • Im Stand der Technik sind diverse Ansätze zur Lösung dieses Problems durch Zuheizsysteme und auch durch Wärmepumpenverschaltungen der zumeist in den Fahrzeugen vorhandenen Kälteanlagen zur Klimatisierung der Fahrzeuge bekannt.
  • Aus der DE 102 00 900 A1 ist beispielsweise eine Fahrzeugklimaanlage bekannt, die eine Wärmepumpenverschaltung ermöglicht. Der Kühlkreislauf des Motors ist über einen zusätzlichen Wärmeübertrager mit der Wärmepumpenverschaltung der Kälteanlage thermisch gekoppelt, um Abwärme aus dem Kühlkreislauf des Motors für die Beheizung der Fahrzeugkabine mittels der Wärmepumpe zur Verfügung zu stellen. Somit wird über einen zusätzlichen Wärmeübertrager, der im Kühlwasserkreislauf des Motors integriert ist, Motorabwärme in den Kältemittelkreislauf der Wärmepumpenschaltung eingespeist.
  • Weiterhin ist aus der EP 1 623 857 B1 ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug bekannt, das wahlweise im Klimatisierungs- und Wärmepumpenmodus betrieben werden kann. Im Wärmepumpenmodus ist ein Wärmeübertrager als Wärmepumpenverdampfer in den Kühlwasserkreislauf des Fahrzeuges integriert, wodurch Motorabwärme im Wärmepumpenmodus aufgenommen und für die Erwärmung der Fahrzeugkabine genutzt werden kann.
  • Aus der DE 10 2006 026 359 B4 ist eine Klimaanlage für Fahrzeuge bekannt, die gleichfalls wahlweise in einem Kälteanlagen- und Wärmepumpenmodus betreibbar ist. Dabei wird durch die Nutzung des Kälteanlagenkondensators als Wärmepumpenverdampfer der Umgebungsluft Wärme entzogen, was bei niedrigen Temperaturen zu einem erhöhten Vereisungsrisiko beim Wärmepumpenverdampfer/Kälteanlagenkondensator durch zu hohe Druckverluste im Wärmepumpenbetrieb führt.
  • Weiterhin ist nachteilig, dass die Leistung der Luftwärmepumpe bei fallender Umgebungstemperatur geringer wird, wohingegen naturgemäß der Wärmebedarf für die angemessene Beheizung der Fahrzeugkabine bei niedrigen Temperaturen steigt. Die geforderte Heizleistung kann häufig bei Umgebungstemperaturen von weniger als –10°C mit einer reinen Luftwärmepumpe nicht mehr erzielt werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Steigerung der Heizleistung einer Luftwärmepumpe und einer maximalen Nutzung der verfügbaren Leistung aus der Umgebungsluft sowie einer Optimierung der Gesamtleistungszahl der Wärmepumpe.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere durch einen Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit einer Kälteanlagen- und einer Wärmepumpenschaltung gelöst, wobei in der Wärmepumpenschaltung ein Wärmepumpenkondensator, ein Kälteanlagen- und Wärmepumpenverdampfer und ein Chiller eines Kälteträgerkreislaufes als zusätzlicher Wärmepumpenverdampfer in Reihe geschaltet angeordnet sind. Dem Chiller ist auf der Kältemittelseite ein Expansionsorgan zugeordnet und im Kälteträgerkreislauf sind Mittel zur Erwärmung des Kälteträgers vorgesehen.
  • Als Chiller wird im weiteren Sinne ein Wärmeübertrager verstanden, der auf der einen Seite in einen Kälte- oder Wärmeträgerkreislauf, beispielsweise einen Glykolkreislauf oder Ähnlichem, und der auf der anderen Seite in einen Kältemittelkreislauf eingebunden ist. Der Chiller hat in erster Linie die Aufgabe, Wärme aus dem Kälte- oder Wärmeträgerkreislauf auf den Kältemittelkreislauf zu übertragen, wobei der Kältemittelkreislauf im Wärmepumpenmodus zur Beheizung der Fahrzeugkabine geschaltet ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Kälteträgerkreislauf als Heizwasserkreislauf eines Kraftfahrzeuges ausgebildet. Somit ist als zusätzliche Wärmequelle in der Wärmepumpenschaltung ein Heizwasserkreislauf vorgesehen, der mit Mitteln zur Erwärmung des Heizwasserkreislaufes ausgestattet ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Mittel zur Erwärmung des Kälteträger- beziehungsweise Heizwasserkreislaufes als elektrische Widerstandsheizung, Glühstifte oder als ein PTC-Heizelement im Kälteträgerkreislauf angeordnet.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfinder ist das dem Chiller zugeordnete Expansionsorgan in Kältemittelströmungsrichtung vor dem Chiller angeordnet.
  • Alternativ ist das dem Chiller zugeordnete Expansionsorgan in Kältemittelströmungsrichtung bevorzugt nach dem Chiller angeordnet. Die Vorzüge dieser Anordnung bestehen darin, dass das Kältemittel im Chiller auf einem anderen Temperaturniveau verdampfen kann. Dieses Temperaturniveau ist höher als das Umgebungstemperaturniveau. Somit wird der Kühlwasserkreislauf ebenfalls auf einem höheren Temperaturniveau betrieben. Dies reduziert die erforderliche Pumpleistung der Kühlwasser-Umwälzpumpe.
  • Besonders bevorzugt ist der Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf dadurch ausgebildet, dass der Chiller im Wärmepumpenbetrieb parallel zum Wärmepumpenluftverdampfer geschaltet ist und somit sowohl die Umgebungswärme der Luft wie auch die Wärme aus dem Kälteträgerkreislauf für die Beheizung des Fahrzeuginnenraumes mittels der Wärmepumpe genutzt werden können.
  • Bei dieser Ausgestaltung kann der Verdampfungsdruck im Vergleich zum Betrieb ohne Chiller leicht angehoben werden. Dies minimiert das Vereisungsrisiko am Kälteanlagenkondensator im Wärmepumpenbetrieb und erhöht die Saugdichte und somit den Kältemittelmassenstrom und die Leistung der Wärmepumpe.
  • Nach einer vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist dem Kältemittelkreislauf ein Verzweigungspunkt für Kältemittel in Strömungsrichtung nach dem ersten Expansionsventil im Kälteanlagenbetrieb angeordnet. Im Stand der Technik wird ein zweiter Verdampfer als ein Batteriekühler parallel zum Innenraumverdampfer betrieben. Dabei wird üblicherweise ein Verzweigungspunkt vor dem Expansionsventil des Innenraumverdampfers angeordnet. Dem Innenraumverdampfer und dem Batteriekühler sind somit jeweils ein eigenes Expansionsventil zugeordnet.
  • Im Wärmepumpenbetrieb wird bei Schaltungen nach dem Stand der Technik jedoch eine Strömungsumkehr im Verdampfer vorgenommen. Dabei wird der Kälteanlagenkondensator als Wärmepumpenverdampfer auf einem geringeren Temperatur-/Druckniveau betrieben als der Innenraumverdampfer. Eine Anordnung der Expansionsventile nach dem Stand der Technik würde dazu führen, dass der Chiller auf einem noch niedrigeren Temperatur-/Druckniveau betrieben werden würde. Dies ist jedoch nicht vorteilhaft. Ziel der erfindungsgemäßen Anordnung mit einem separaten Expansionsventil vor dem Chiller ist es, den Chiller auf einem ähnlichen beziehungsweise geringfügig höheren Temperatur-/Druckniveau als dem des Kälteanlagenkondensators zu betreiben.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind im Wärmepumpenbetrieb vorteilhaft zwei Expansionsventile seriell durchströmbar angeordnet.
  • Im Wärmepumpenbetrieb ist dies immer der Fall, da das Expansionsventil zwischen Wärmepumpenkondensator und Innenraumverdampfer immer durchströmt wird und anschließend entweder das dem Chiller oder das dem Wärmepumpenverdampfer zugeordnete Expansionsventil oder beide parallel durchströmt werden.
  • Im Kälteanlagenbetrieb tritt im dem Chiller zugeordneten Expansionsventil nach dem Durchströmen des Expansionsventiles nach dem inneren Wärmeübertrager keine nennenswerte Drosselwirkung auf, da in dem Sammelpunkt vor dem Akkumulator der Teilmassenstrom durch den Innenraumverdampfer und der Teilmassenstrom durch den Chiller zusammengeführt werden. Das dem Chiller zugeordnete Expansionsventil regelt in diesem Betrieb maßgeblich das Verhältnis der Massenströme durch den Chiller und durch den Innenraumverdampfer.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Kältemittelsammler die Teilmassenströme zusammenführend ausgebildet ist.
  • Die Konzeption der Erfindung besteht darin, dass aufbauend auf einer Wärmepumpenschaltung mit Nutzung der Wärme der Umgebungsluft eine zweite Quelle zur Nutzung zusätzlicher Wärme in die Wärmepumpenschaltung integriert ist. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist diese zweite Quelle ein Kälteträgerkreislauf, der als Kühlwasserkreislauf des Fahrzeuges ausgebildet ist. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen kann ein Kühlkreislauf des Antriebsmotors, der Leistungselektronik, der Batterie oder der zur Kühlung mehrerer dieser Komponenten gleichzeitig genutzt wird, in die Wärmepumpenschaltung über den Chiller integriert werden. Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird in diesen Kühlwasserkreislauf zusätzlich eine elektrische Widerstandsheizung, elektrische Glühstifte oder ein PTC-Heizelement integriert.
  • Zusätzlich zur Abwärme der elektrischen Antriebskomponenten wird somit die elektrische Leistung in den Kühlwasserkreislauf, in der Regel bei elektrischen Antriebssystemen ein Niedertemperaturkreislauf, eingebracht. Die Wärme wird mittels der Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums nutzbar gemacht. Sofern kein Kühlwasserkreislauf in dem Fahrzeug vorhanden ist, wird ein reiner Heizwasserkreislauf unter Aufnahme der Mittel zur Erwärmung des Kältebeziehungsweise Wärmeträgers ausgebildet.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass über die zusätzliche Integration einer Wärmequelle die mittlere Heizleistung der Wärmepumpe gesteigert werden kann, was mit einer verringerten elektrischen Leistungsaufnahme für die Beheizung von Elektrofahrzeugen, im Vergleich zur Beheizung über eine rein elektrische Direktheizung führt. Infolgedessen wird die Reichweite des Fahrzeugs bei gleicher Batteriekapazität gesteigert.
  • Besonders vorteilhaft ist beim Einsatz für Elektrofahrzeuge die Reichweitenerhöhung des Fahrzeuges durch einen geringeren Elektroenergieeinsatz für die Beheizung und eine bessere Ausnutzung der Batteriekapazität.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
  • 1: Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit Einbindung eines Chillers mit dem Expansionsventil vor dem Chiller
  • 2: Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit Einbindung eines Chillers mit Expansionsventil nach dem Chiller
  • 3: Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit Dreiwegeventilen
  • In 1 ist der Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf in einer bevorzugten Ausgestaltung dargestellt. Der Kältemittelkreislauf 1 ist in der Lage einen Kälteanlagen- und einen Wärmepumpenmodus zu realisieren.
  • Im Kälteanlagenmodus ist in üblicher Weise zunächst ein Kälteanlagenkondensator 2 nach dem Kältemittelverdichter 5 angeordnet. Nach einer bevorzugten aber nicht notwendigen Ausgestaltung der Erfindung strömt das Kältemittel nach dem Kälteanlagenkondensator 2 über den inneren Wärmeübertrager 9, der auch als Unterkühlungsgegenströmer bezeichnet wird. Anschließend wird der Kältemittelstrom in einem bevorzugt bidirektional durchströmbar ausgebildeten Expansionsventil 11 entspannt und gelangt über den Verzweigungspunkt 18 hinweg in den Kälteanlagen- und Wärmepumpenverdampfer 3.
  • Als Expansionsventile im weiteren Sinne der Erfindung werden Komponenten bezeichnet, die als Expansionsorgan wirken können. Somit sind von dem Begriff neben speziell ausgebildeten Expansionsventilen auch Kapillaren oder sonstige Absperrorgane umfasst, die die Funktion von Expansionsorganen übernehmen können.
  • Der Kälteanlagen- und Wärmepumpenverdampfer 3 wird sowohl im Kälteanlagenmodus als auch im Wärmepumpenmodus als Verdampfer zur Kühlung und Entfeuchtung der Luft betrieben. Der Wärmepumpenverdampfer 3 kann aber auch als quasi verlängerter Wärmepumpenkondensator betrieben werden.
  • Nach dem Kälteanlagenverdampfer 3 gelangt der Kältemittelmassenstrom über einen Knotenpunkt 14 und das geöffnete Ventil 7a zum Kältemittelsammler 8 und anschließend über den inneren Wärmeübertrager 9 zum Kältemittelverdichter 5, wo sich der Kreislauf in der Kälteanlagenschaltung schließt.
  • Im Wärmepumpenmodus ist der Kältemittelkreislauf 1 nach dem Kältemittelverdichter 5 durch die Ventile 6 derart geschaltet, dass das Kältemittel den Wärmepumpenhochdruckstrang 15 zum Wärmepumpenkondensator 4 hin passiert. Der Wärmepumpenkondensator 4 ist luftseitig eingebunden in die Klimaanlage zur Erwärmung der Luft für die Fahrzeugkabine. Das aus dem Wärmepumpenkondensator 4 austretende Kältemittel wird im Expansionsventil 12 entspannt wird, über den Knotenpunkt 14 bei geschlossenem Ventil 7a zum Kälteanlagen- und Wärmepumpenverdampfer 3 geleitet, in welchem wiederum die Luft zur Klimatisierung der Fahrzeugkabine, vorausgesetzt die in den Verdampfer eintretende Luft ist wärmer als das Kältemittel, gekühlt und entfeuchtet wird. Falls die Luft kälter als das Kältemittel ist, wird die Luft im Wärmepumpenverdampfer 3 erwärmt und nicht entfeuchtet. Das Temperaturniveau im Wärmepumpenverdampfer 3 kann dabei so geregelt werden, dass die Luft gezielt erwärmt oder gekühlt und entfeuchtet wird. Das Kältemittel gelangt nachfolgend über den Verzweigungspunkt 18 zum Expansionsventil 17 und anschließend in den Chiller 10, der im Wärmepumpenmodus als Wärmepumpenverdampfer des Kühlwasserkreislaufes ausgebildet ist. Das Kältemittel gelangt nach dem Chiller 10 zum Kältemittelsammler 8 und über den inneren Wärmeübertrager 9 zum Kältemittelverdichter 5, wonach der Kreislauf geschlossen ist.
  • Die Expansionsventile 12 und 17 müssen nicht bidirektional ausgebildet sein, lediglich das Expansionsventil 11 muss für den Luftwärmepumpenbetrieb bidirektional durchströmbar ausgebildet sein.
  • Nach einer besonders bevorzugten Schaltungsvariante des Kältemittelkreislaufes 1 im Wärmepumpenmodus wird der Kältemittelmassenstrom am Verzweigungspunkt 18 nach dem Wärmepumpenverdampfer 3 in zwei Teilmassenströme aufgeteilt, wobei ein Teilmassenstrom, wie vorangehend beschrieben über den Chiller 10 geleitet wird und parallel dazu ein weiterer Teilmassenstrom über das bidirektional durchströmbare Expansionsventil 11 und den inneren Wärmeübertrager 9 zum Wärmepumpenluftverdampfer 2 gelangt.
  • In dieser Schaltung wird somit die Wärmepumpe parallel über den Wärmepumpenluftverdampfer 2 und den Chiller 10, welche beide als Verdampfer arbeiten, mit Wärme versorgt. Der Kältemittelteilmassenstrom aus dem Wärmepumpenluftverdampfer 2 gelangt bei geschlossenem Ventil 6a über den Wärmepumpenniederdruckstrang 16 und das geöffnete Ventil 7b zum Kältemittelsammler 8, in welchem die beiden Teilmassenströme wieder vereinigt und anschließend über den inneren Wämeübertrager 9 zum Kältemittelverdichter 5 geleitet werden.
  • Alternativ zur Schaltung des Kältemittelkreislaufes 1 mit paralleler Durchströmung im Wärmepumpenmodus von Chiller 10 und Wärmepumpenluftverdampfer 2 kann auch der Strang zum Wärmepumpenluftverdampfer 2 hin allein mit dem Gesamtkältemittelmassenstrom betrieben werden, beispielsweise wenn keine Abwärme aus dem Kühlkreislauf zur Verfügung steht oder wenn die Kapazität des Wärmepumpenluftverdampfers 2 ausreicht, um die benötigte Heizleistung der Wärmepumpe zur Verfügung zu stellen.
  • Bei sehr kalten Umgebungstemperaturen von –10°C oder weniger und deutlich wärmerer Wassertemperatur im Kühl- oder Heizkreislauf, kann es vorteilhaft sein, den Wärmepumpenluftverdampfer 2 nicht zu betreiben und die gesamte erforderliche Leistung aus dem Kühlwasserkreislauf aufzunehmen. Hierdurch wird der Saugdruck angehoben und der Kältemittelmassenstrom erhöht. Somit wird die Leistung der Wärmepumpe gesteigert.
  • In 2 ist wiederum ein Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf 1 mit Einbindung eines Chillers 10 mit Expansionsventil 17 in Strömungsrichtung nach dem Chiller 10 dargestellt.
  • Der entscheidende Unterschied zum Kältemittelkreislauf nach der 1 besteht darin, dass im Wärmepumpenmodus das Expansionsventil 17 für den Kältemittelmassenstrom, der über den Chiller 10 geleitet wird, nach dem Chiller 10 angeordnet ist.
  • Diese Anordnung ist vorteilhaft, wenn die minimale Temperatur des Kühlwassers begrenzt ist, vor allem, wenn dieser Grenzwert über der Umgebungstemperatur liegt. Weiterhin erlaubt diese Anordnung eine effektive Nutzung der Wärmequelle Umgebung, da der Massenstrom durch den Wärmepumpenluftverdampfer 2 minimiert werden kann und somit bei minimalem Druckverlust und minimaler Temperaturdifferenz zwischen Kältemittel und Umgebungsluft Leistung aus der Umgebung aufgenommen werden kann. Zusätzlich kann ein maximaler Massenstrom mit ebenfalls minimaler Temperaturdifferenz zwischen Kältemittel und Kühlwasser über den Chiller geführt werden. Hierdurch wird das Kühlwasser nicht unnötig ausgekühlt, das Vereisungsrisiko am Wärmepumpenluftverdampfer minimiert und zusätzlich die erzielbare Heizleistung der Wärmepumpe maximiert.
  • In 3 ist ein Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf dargestellt, bei dem wie in 1 das Expansionsventil 17 in Kältemittelströmungsrichtung vor dem Chiller 10 angeordnet ist, jedoch die Ventile 6a und 6b am Kältemittelverdichterausgang und die Ventile 7a und 7b in 1 vor dem Kältemittelsammler 8 in 3 jeweils als 3-Wege-Ventile 6 und 7 ausgebildet sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kältemittelkreislauf
    2
    Kälteanlagenkondensator, Wärmepumpenluftverdampfer
    3
    Kälteanlagen- und Wärmepumpenverdampfer, Innenraumverdampfer
    4
    Wärmepumpenkondensator
    5
    Kältemittelverdichter
    6a, b
    Ventil
    7a, b
    Ventil
    8
    Kältemittelsammler
    9
    innerer Wärmeübertrager, Unterkühlungsgegenströmer
    10
    Chiller, Wärmepumpenverdampfer Kühlwasserkreislauf
    11
    bidirektionales Expansionsventil
    12
    Expansionsventil
    13
    Knotenpunkt
    14
    Knotenpunkt
    15
    Wärmepumpenhochdruckstrang
    16
    Wärmepumpenniederdruckstrang
    17
    Expansionsventil
    18
    Verzweigungspunkt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10200900 A1 [0004]
    • EP 1623857 B1 [0005]
    • DE 102006026359 B4 [0006]

Claims (10)

  1. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf mit einer Kälteanlagen- und einer Wärmepumpenschaltung, wobei in der Wärmepumpenschaltung ein Wärmepumpenkondensator (4), ein Kälteanlagen- und Wärmepumpenverdampfer (3) und ein Chiller (10) eines Kälteträgerkreislaufes als zusätzlicher Wärmepumpenverdampfer in Reihe geschaltet angeordnet sind, wobei dem Chiller (10) auf der Kältemittelseite ein Expansionsorgan (17) zugeordnet ist und dass in dem Kälteträgerkreislauf Mittel zur Erwärmung des Kälteträgers vorgesehen sind.
  2. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteträgerkreislauf als Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist und dass als Mittel zur Erwärmung des Kälteträgers der zu kühlende Antriebsmotor, die Leistungselektronik, die Batterie oder mehrere dieser Komponenten vorgesehen sind.
  3. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteträgerkreislauf als Heizwasserkreislauf eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist.
  4. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Erwärmung des Kälteträgerkreislaufes eine elektrische Widerstandsheizung, Glühstifte oder ein PTC-Heizelement im Kälteträgerkreislauf angeordnet sind.
  5. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Chiller (10) zugeordnete Expansionsorgan (17) in Kältemittelströmungsrichtung vor dem Chiller (10) angeordnet ist.
  6. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Chiller (10) zugeordnete Expansionsorgan (17) in Kältemittelströmungsrichtung nach dem Chiller (10) angeordnet ist.
  7. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Chiller (10) im Wärmepumpenbetrieb parallel zum Wärmepumpenluftverdampfer (2) geschaltet ist.
  8. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Kältemittelkreislauf (1) ein Verzweigungspunkt (18) in Strömungsrichtung nach dem ersten Expansionsventil (11) angeordnet ist.
  9. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Wärmepumpenbetrieb zwei Expansionsventile (12, 17) seriell durchströmbar angeordnet sind.
  10. Kraftfahrzeugkältemittelkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelsammler (8) die Teilmassenströme zusammenführend ausgebildet ist.
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