DE19629114B4

DE19629114B4 - Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraumes

Info

Publication number: DE19629114B4
Application number: DE19629114A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Ingelmann; Dietrich Klingler
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2016-07-20
Also published as: DE19629114A1

Abstract

Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, mit mindestens einem in einem Kühlmittelkreislauf angeordneten Wärmeübertrager zur Temperierung des dem Fahrgastraum zugeführten Luftstroms und mit einem einen Kältemittelkreislauf umfassenden Kältemodul mit mindestens einem Verdampfer und einem Kondensator, wobei das Kältemodul über den Verdampfer mit einem Kühlmittelkreislauf in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemodul (4) im Motorraum angeordnet ist und daß dem Wärmeübertrager (6, 7) eine Steuereinheit (8) zugeordnet ist zur wahlweisen Zuschaltung eines den Verdampfer (24) beaufschlagenden Kühlmittelstroms (26) oder eines erhitzten Kühlmittelstroms (20) oder des den Verdampfer (24) beaufschlagenden und des erhitzten Kühlmittelstroms (20, 26).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Üblicherweise ist zum Heizen bzw. zum Kühlen eines Fahrgastraums ein Klimagerät innerhalb des Fahrgastraums angeordnet, das einen Verdampfer zur Kühlung von angesaugter Frisch- oder Umluft und einen nachgeordneten Heizkörper zum Erwärmen des Luftstroms aufweist. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, daß aus Sicherheitsgründen nur für den Fahrzeuginsassen gesundheitlich unbedenkliche Kältemittel, insbesondere R134a, verwendet werden dürfen.
Aus der DE 42 06 611 A1 ist eine Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraums bekannt, die ein Kältemodul mit einem Verdampfer und einem Kondensator als Wärmeübertrager aufweist, wobei die Wärmeübertrager jeweils mit einem Kühlmittelkreislauf in Verbindung stehen zum Kühlen bzw. Heizen eines dem Fahrgastraum zugeführten Luftstroms. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, daß die jeweils im Kühlmittelkreislauf angeordneten Wärmeübertrager entweder dem Verdampfer als Kältequelle oder dem Kondensator als Wärmequelle des Kältemoduls zugeordnet sind. Weiterhin ist von Nachteil, daß diese Vorrichtung auf die Anwendung eines Elektromobils beschränkt ist.
In der DE 38 34 387 A1 ist eine Einrichtung zum Heizen und Kühlen des Innenraumes von Bussen beschrieben, bei der ein gemeinsamer Heiz/Kühl-Kreislauf einen Kältemittelverdampfer und einen Heizungswärmetauscher enthält, welche nacheinander von einem flüssigen Heiz/Kühlmittel durchströmt sind. Ein Innenraumwärmetauscher wird von dem Heiz/Kühl-Kreislauf beaufschlagt.
Die DE 41 24 889 A1 beschreibt eine Klimaanlage mit einem Flüssigkeitskreislauf und einem Kühlmittelkreislauf. In den Flüssigkeitskreislauf ist ein Flüssigkeit/Luft-Wärmetauscher und ein Kühlmittelverdampfer eingebaut, wohingegen in den Kühlmittelkreislauf neben dem Kühlmittelverdampfer ein Kompressor und ein Kondensator eingebaut sind.
Aus der DE 43 27 866 C1 ist eine Einrichtung zur Klimatisierung des Fahrgastraums und zur Kühlung des Antriebssystems von Elektrofahrzeugen bekannt, bei der einem ersten Wärmetauscher ein einen Verdampfer beaufschlagendes Kühlmittel und einem zweiten Wärmetauscher ein von der Antriebseinheit erhitztes Kühlmittel zugeschaltet ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die eine effizientere Temperierung des Fahrgastraums und den Einsatz verschiedener Kältemittel gestattet.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß eine Steuereinheit vorgesehen ist, die eine wahlweise Zuordnung des im Fahrgastraum angeordneten Wärmeübertragers mit dem den Verdampfer beaufschlagenden Kühlmittelstrom einerseits und mit dem erhitzten, insbesondere den Kondensator beaufschlagenden Kühlmittelstrom andererseits. Hierdurch wird eine flexible, an den Bedürfnissen der Fahrgäste angepaßte Temperierung des dem Fahrgastraum zugeführten Luftstroms ermöglicht. Vorteilhafterweise ist das Kältemodul im Motorraum angeordnet, so daß bei Auftreten einer Leckage das Kältemittel nicht in den Fahrgastraum gelangen kann. Durch diese Anordnung wird zusätzlich zur Verwendung herkömmlicher Kältemittel wie z.B. R134a bzw. R507 auch die Verwendung brennbarer Kältemittel wie R152a und R290 (Propan) sowie giftiger Kältemittel R717 (Ammoniak) und R744 ermöglicht.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit im Bereich des zu steuernden Wärmeübertragers angeordnet. Auf diese Weise kann unmittelbar und zielgerichtet Einfluß genommen werden auf die Temperierung des dem Fahrgastraum zugeführten Luftstroms.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Steuereinheit aus zwei Ventileinheiten, wobei die erste Ventileinheit am Eingang des Wärmeübertragers und die zweite Ventileinheit am Ausgang des Wärmeübertragers angeordnet ist. Bei Verwendung von zwei Wärmeübertragern ermöglicht die Steuereinheit insbesondere, daß beide Wärmeübertrager entweder von einem kalten Kühlmittelmedium oder von einem warmen Kühlmittelmedium durchströmt werden. Dies führt zu einer besseren Ausnutzung der Wärmeübertrager einerseits und ermöglicht ein schnelles Ansprechen hinsichtlich des vom Fahrgast eingestellten Temperaturprofils andererseits. Zusätzlich können die Wärmeübertrager des Klimageräts gleich ausgebildet sein. Bei Verwendung von üblicherweise als Heizkörper eingesetzten Wärmeübertragern, die gegenüber den üblicherweise als Verdampfer eingesetzten Wärmeübertragern eine geringere Tiefe aufweisen, kann somit die Bautiefe der luftstrommäßig hintereinander geschalteten Wärmeübertrager bzw. des Klimageräts verringert werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Ventileinheit aus zwei koaxial zueinander angeordneten Scheiben mit Bohrungen, wobei durch Relativbewegung der beiden Scheiben bezüglich einer gemeinsamen Drehachse verschiedene Betriebszustände einstellbar sind.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraumes,
2 eine schematische Darstellung der Beschaltung der in einem Klimagerät enthaltenen ersten Wärmeübertrager und zweiten Wärmeübertrager in verschiedenen Betriebsstellungen,
3 eine Draufsicht auf jeweils eine Scheibe eines Scheibenventils,
4 einen Querschnitt durch einen ersten und zweiten Wärmeübertrager mit einer diesen zugeordneten Steuereinheit.
1 zeigt eine Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs mit einem dem Fahrgastraum zugeordneten Klimagerät 1 einerseits und einem auf der anderen Seite einer Motorspritzwand 2, im Motorraum angeordneten Kühlmodul 3 sowie einem Kältemodul 4 andererseits. Zusätzlich ist dem Kältemodul 4 optional ein Kurzzeit-Kältespeicher 5 zugeordnet.
Das Klimagerät 1 weist zwei Wärmeübertrager 6, 7 auf, die jeweils über eine Steuereinheit 8 mit dem Kühlmodul 3 und dem Kältemodul 4 in Verbindung bringbar sind. Das Klimagerät 1 weist zwei Lufteinlaßstutzen 10, 11 auf, wobei in Abhängigkeit von der Stellung einer Frischluft-Umluftklappe 9 Umluft durch den ersten Einlaßstutzen und Frischluft durch den zweiten Einlaßstutzen 11 mittels eines Gebläses 12 ansaugbar sind. In dem Umluftstrom ist ein Umlufttrockner 13 vorgesehen, der die relativ feuchte, aus dem Fahrzeuginnenraum angesaugte Umluft trocknet und somit wirksam das Beschlagen der Scheiben verhindert.
Im Reheat-Betrieb des Klimageräts 1 ist der erste, dem Gebläse 12 nachgeschaltete Wärmeübertrager 6, mit dem Kältemodul 4 verbunden, so daß der den ersten Wärmeübertrager 6 durchströmende Luftstrom abgekühlt wird. Im Anschluß an den ersten Wärmeübertrager 6 ist ein Kondenswasserablauf 14 zum Abführen des in diesem gebildeten Kondenswassers angeordnet. Nachfolgend wird die trockene, abgekühlte Luft dem zweiten Wärmeübertrager 7 zugeführt, der mit dem Kühlmodul 3 in Verbindung steht.
Das Kühlmodul 3 weist zwei Kühler 15, 16 auf, wobei der erste Kühler 15 über ein Kühlmittel-Thermostatventil 17 mit einem Fahrzeugmotor 18 über ein Kühlleitungssystem verbunden ist. Eine Kühlmittelpumpe 19 fördert das Kühlmittel durch den Fahrzeugmotor 18, so daß in ei ner Startphase das Kühlmittel durch den Fahrzeugmotor 18 zirkuliert und bei Erreichen einer vorgegebenen Betriebstemperatur das 3/2-Wegeventil 17 den Kühler 15 in den Primärkreislauf des Kühlmittels schaltet, so daß nunmehr die überschüssige Wärme an die Umgebungsluft abgegeben werden kann.
An den durch das Kühlmodul 3 zirkulierenden Primärkreislauf des Kühlmittels ist ein Kühlmittel-Sekundärkreislauf 20 mit einer Zusatz-Kühlmittelpumpe 21 angeschlossen, der das in dem Fahrzeugmotor 18 aufgeheizte Kühlmittel über die Steuereinheit 8 den Wärmeübertragern 6 und 7 zur Verfügung stellt. In dem in 1 angenommenen Reheat-Betrieb wird das im Kühlmodul 3 erhitzte Kühlmittel dem zweiten Wärmeübertrager 7 zugeführt. Dieser kann luftseitig oder wasserseitig gesteuert sein und somit die Luft auf eine vorgebbare Temperatur einstellen. Optional kann ausgangsseitig des zweiten Wärmeübertragers 7 eine PTC-Heizung 22 zur Aufheizung des Luftstroms bei Fahrtbeginn vorgesehen sein. Im dem sich anschließenden Luftverteilungsraum 23 wird die temperierte Luft an die entsprechenden Ausgangsstutzen der nicht dargestellten Defrosterdüse, Mittel- und Seitendüsen sowie den Fußraumdüsen verteilt.
Zur Bereitstellung eines kühlen Mediums in dem ersten Wärmeübertrager 6 ist dieser über einen Sekundär-Kühlmittelkreislauf 26 mit einem Verdampfer 24 des Kältemoduls 4 verbunden. Eine Zusatz-Kühlmittelpumpe 25 ist in dem Sekundärkreislauf 26 angeordnet und fördert das Kühlmittel durch den ersten Wärmeübertrager 6 und den Verdampfer 24. Primärseitig ist der Verdampfer 24 über einen einen Verdichter 27 und ein Drosselsystem 28 aufweisenden Primär-Kältemittelkreislauf mit einem Kondensator 29 verbunden. Das Drosselsystem 28 sorgt für einen Druckausgleich und für eine Entspannung des Kältemittels, bevor es in den Verdampfer 24 eintritt. Der Verdichter 27 verdichtet das Kältemittel, so daß es in dem nachgeschalteten Kondensator 29 weitgehend kondensiert. Ein Kältemittel-Trockner 30 kann ausgangsseitig des Kondensators 29 angeordnet sein und sorgt für den Abzug der feuchten Gasanteile des Kältemittels. Die Anordnung des Kältemoduls 3 im Bereich des Motorraums ermögicht die Verwendung auch brennbarer Kältemittel, wie z.B. R219 (Propan) sowie weiterer im Fahrgastraum nicht verwendbarer Kältemittel R717 oder R744. Durch die hermetische Abriegelung des Kältemoduls 4 innerhalb des Motorraums in großem Abstand von dem Fahrgastraum stellen diese Stoffe keine Gefahr für die Fahrzeuginsassen dar. Der Verdampfer 24 und der Kondensator 29 sind vorzugsweise als Wärmeübertrager in Stapelbauweise ausgebildet.
Sekundärseitig ist der Kondensator 29 mit einem Kühlmittelkreislauf verbunden, der die Abfuhr der Kondensationswärme an den Kühler 16 im Kühlmodul 3 ermöglicht. Zu diesem Zweck ist eine Zusatz-Kühlmittelpumpe 31 vorgesehen, die das Kühlmittel durch den Kondensator 29 und den Kühler 16 zirkulieren läßt. In dem Kühler 16 wird die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben.
An dem Sekundärkreislauf 26 ist über ein 3-Wege-Ventil 32 der Kurzzeit-Kältespeicher 5 angeschlossen. Er dient bei einem abgestellten Fahrzeug zur Kühlung von durch die Sonne besonders stark beaufschlagten Bauteilen, wie z.B. der Armaturentafel. Zu diesem Zweck weist die nicht dargestellte Armaturentafel Kanäle auf, durch die das kalte Kühlmittel, umgewälzt durch eine nicht dargestellte Kühlmittelpumpe, hindurchströmt. Das Kältemodul 4 braucht nicht in Betrieb genommen zu werden. Das Aufnahmevolumen des Kurzzeit-Kältespeichers 5 sollte das 12- bis 15-fache des Kanalvolumens der Armaturentafel betragen.
2 zeigt verschiedene Betriebszustände des ersten und zweiten Wärmeübertragers 6 und 7. Zu diesem Zweck weist die Steuereinheit 8 3-Wege-Ventile 32 auf, die als Eingangsventile 33 am Eingang der Wärmeübertrager 6 und 7 und als Ausgangsventile 34 am Ausgang der Wärmeübertrager 6 und 7 angeordnet sind. In einer ersten Betriebsstellung gemäß 2a wird maximale Wärme erzeugt und an dem in dem Klimagerät 1 hindurchgeleiteten Luftstrom 35 abgegeben. Zu diesem Zweck sind die Eingangsventile 33 derart geschaltet, daß das durch das Kühlmodul 3 zirkulierende Kühlmittel, das als Wärmequelle WQ dient, durch beide Wärmeübertrager 6, 7 hindurchströmt. Die Ausgangsventile 34 sind gleichsinnig geschaltet und führen zu einer Abfuhr des Kühlmittels zu der Wärmequelle WQ zurück. Der durch den Verdampfer 24 zirkulierende Sekundärkreislauf 26, wobei der Verdampfer 24 als Kältequelle KQ dient, wird dabei durch die Eingangsventile 33 und Ausgangsventile 34 sperrend geschaltet. Nach einer zweiten Betriebsstellung gemäß 2b sind die Eingangs- und Ausgangsventile 33, 34 derart geschaltet, daß der erste Wärmeübertrager 6 nicht von dem Kühlmittel durchströmt wird. Lediglich der zweite Wärmeübertrager 7 wird von dem Sekundärkreislauf 20 der Wärmequelle WQ beaufschlagt, so daß in dieser Stellung die halbe Wärme erzeugt wird. Nach einer dritten Betriebsstellung gemäß 2c sind die Eingangsventile 33 und Ausgangsventile 34 derart geschaltet, daß die Wärmeübertrager 6, 7 unabhängig voneinander beaufschlagt werden. Der erste Wärmeübertrager 6 wird von dem Kühlmittel des Sekundär-Kühlmittelkreislaufes 26 beaufschlagt, der zweite Wärmeübertrager 7 wird von dem Kühlmittel des Sekundär-Kühlmittelkreislaufes 20 beaufschlagt. Diese Betriebsstellung wird als "Reheat-Betrieb" bezeichnet, wobei der Luftstrom durch den ersten Wärmeübertrager 6 abgekühlt und entfeuchtet und anschließend durch den zweiten Wärmeübertrager 7 auf eine gewünschte Temperatur gebracht wird. Nach einer weiteren Betriebsstellung "halbe Kälte" gemäß 2d sind die Eingangventile 33 bzw. Ausgangsventile 34 derart geschaltet, daß ausschließlich das Kühlmittel des Sekundär-Kühlmittelkreislaufs 26 durch den ersten Wärmeübertrager 6 hindurchgeleitet wird. Der andere Wärmeübertrager 7 ist sperrend geschaltet. In einer Betriebsstellung "maximale Kälte" gemäß 2e sind die Eingangsventile 33 bzw. Ausgangsventile 34 derart geschaltet, daß beide Wärmeübertrager 6, 7 von dem Kühlmittel des Sekundär-Kühlmittelkreislaufs 26 beaufschlagt werden. In dieser Betriebsstellung wird durch den Einsatz zweier Wärmeübertrager 6, 7 zur Kälteerzeugung der Luftstrom fast doppelt so stark abgekühlt. Die in 2 dargestellten Betriebsstellungen sind exemplarisch, es sind auch Zwischenbetriebsstellungen möglich, so daß ein weiter Temperaturbereich des Luftstroms einstellbar ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Steuereinheit 8 gemäß 3 kann diese ein Scheibenventil 36 aufweisen, das am Eingang der Wärmeübertrager 6, 7 bzw. am Ausgang derselben angeordnet ist. Das Scheibenventil 36 besteht aus zwei Scheiben 37, 38, die um eine gemeinsame Mittelachse drehbar angeordnet sind. Die erste, von den Wärmeübertragern 6, 7 abgewandte Scheibe 37 liegt auf der zweiten, den Wärmeübertragern 6, 7 zugewandte Scheibe auf und weist mehrere kreiszylinderförmige Bohrungen 39 auf. Die Mittelachsen der Bohrungen 39 liegen auf einem gemeinsamen Radius 40 der Scheibe 37. Die zweite Scheibe 38 weist zwei kreiszylinderförmige Bohrungen 41 und eine zwischen diesen liegende langlochförmige Bohrung 42 auf. Zum Einstellen der in 2 beschriebenen fünf Betriebsarten ist die erste Scheibe 37 durch Verdrehung derselben in drei Stellungen verdrehbar. Die zweite Scheibe 38 ist in zwei Stellungen verdrehbar. Zu diesem Zweck sind die Scheiben 37, 38 unabhängig voneinander mit jeweils einem Elektromotor bzw. Schrittmotor verbunden. Alternativ kann der Antrieb auch pneumatisch erfolgen.
Die Verdrehstellungen der Scheiben 37, 38 sind in 3 mit entsprechenden Ziffern gekennzeichnet. In einer Nullage 0-0 wird eine maximale Heizleistung erzeugt. Durch die Stellung der ersten Scheibe 37 ist lediglich eine Bohrung 39 mit dem Wärmequellenanschluß WQ verbunden. An dem auf der linken Seite dargestellten Kältequellenanschluß KQ weist die Scheibe 37 keine Bohrung auf, so daß dieser Anschluß verschlossen ist. In der sich anschließenden Scheibe 38 korrespondiert die langgestreckte Bohrung 42 zu der Wärmequelle WQ einerseits und der Kältequelle KQ andererseits, so daß die erhitzte, von der Wärmequelle WQ herkommende Flüssigkeit auf beide Wärmeübertrager 6, 7 verteilt wird. Am Ausgang der Wärmeübertrager 6, 7 erfolgt das Durchströmen der Scheiben 37, 38 in umgekehrter Richtung, so daß die Flüssigkeitsströme zusammengeführt und zur Wärmequelle WQ zurückgeleitet werden. Bringt man die zweite Scheibe 38 in die Stellung 1, korrespondiert zu der Bohrung 39 in der Stellung 0 der ersten Scheibe 37 lediglich eine kreisrunde Bohrung 41, so daß die Flüssigkeit nur durch den zweiten Wärmeübertrager 7 hindurchgeleitet wird. Diese Stellung der Scheiben 37, 38 entspricht der Steuerung gemäß 2b, in der nur ein Wärmeübertrager in Betrieb ist. Um den Reheat-Betrieb des Klimageräts 1 zu ermöglichen, wird zusätzlich die erste Scheibe um 90° verdreht, so daß in der Stellung 2 eine Bohrung mit der Wärmequelle WQ und eine weitere Bohrung 39 mit der Kältequelle KQ korrespondiert. Folglich werden die von der Kältequelle KQ bzw. Wärmequelle WQ anströmenden Flüssigkeiten jeweils durch einen Wärmeübertrager 6, 7 geleitet, ohne daß ein Austausch zwischen diesen Flüssigkeiten stattfindet. Eine weitere Drehung der Scheibe 37 um 90° in die Stellung 3 führt dazu, daß der Anschluß an der Wärmequelle WQ gesperrt und der Anschluß an der Kältequelle KQ geöffnet ist. Diese Stellung führt dazu, daß ausschließlich der erste Wärmeübertrager 6 mit dem kalten Medium beaufschlagbar ist. Diese Stellung korrespondiert zu der Stellung gemäß 2d. Zur Einstellung der Betriebsart "maximale Kälteleistung" verbleibt die erste Scheibe 37 in der Stellung 3. Die zweite Scheibe 38 wird in die Stellung 0 zurückverdreht, so daß die von der Kältequelle KQ heranströmende kalte Flüssigkeit auf die beiden Wärmeübertrager 6, 7 verteilt werden können.
In 4 ist eine Schnittdarstellung der Wärmeübertrager 6, 7 mit dem Scheibenventil 36 dargestellt. Die Wärmeübertrager 6, 7 befinden sich in der maximalen Heizstellung, wobei die erste Scheibe 37 als obere Scheibe und die zweite Scheibe 38 als die untere Scheibe jeweils in der Stellung 0 gemäß 3 angeordnet sind. Ein das kalte Medium führendes Anschlußrohr 43 des ersten Wärmeübertragers 6 ist durch die Stellung der oberen Scheibe 37 sperrend geschaltet. Ein das warme Medium führendes Anschlußrohr 44, das zu dem zweiten Wärmeübertrager 7 führt, ist durch die erste Scheibe 37 öffnend geschaltet. Durch die Stellung der zweiten Scheibe 38 wird der Zugang zu beiden Wärmeübertragern 6, 7 ermöglicht. Die hier dargestellte Anordnung des Scheibenventils 36 für den Einlaß von warmem oder kaltem Medium ist in gleicher Ausbildung an einer anderen Stelle der Wärmeübertrager 6, 7 für den Anschluß von warmem oder kaltem Medium angeordnet. Das Scheibenventil 36 weist ein Gehäuse auf, das auf der einen Seite über einen Flansch 46 mit einem Flansch 47 bzw. 48 der Anschlußrohre 43 bzw. 44 verbunden ist und über einen Flansch 49 mit Bodenteilen 50, 51 der Wärmeübertrager 6, 7 verbunden ist. Die obere Scheibe 37 ist drehfest mit einer Welle 52 verbunden, die mit einem nicht dargestellten E-Motor gekoppelt ist. Die untere Scheibe 38 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb verdreht.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Steuereinheit 8 können die Eingangs- und Ausgangsventile 33, 34 auch als walzenförmige oder rohrförmige Ventile ausgebildet sein. Hierzu sind jweils auf der Eingangs- und der Ausgangsseite zwei konzentrische Rohr- bzw. Walzenkörper erforderlich, die synchron betrieben werden.

Claims

Vorrichtung zum Heizen und/oder Kühlen eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor, mit mindestens einem in einem Kühlmittelkreislauf angeordneten Wärmeübertrager zur Temperierung des dem Fahrgastraum zugeführten Luftstroms und mit einem einen Kältemittelkreislauf umfassenden Kältemodul mit mindestens einem Verdampfer und einem Kondensator, wobei das Kältemodul über den Verdampfer mit einem Kühlmittelkreislauf in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemodul (4) im Motorraum angeordnet ist und daß dem Wärmeübertrager (6, 7) eine Steuereinheit (8) zugeordnet ist zur wahlweisen Zuschaltung eines den Verdampfer (24) beaufschlagenden Kühlmittelstroms (26) oder eines erhitzten Kühlmittelstroms (20) oder des den Verdampfer (24) beaufschlagenden und des erhitzten Kühlmittelstroms (20, 26).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (6, 7) in einem Klimagerät (1) angeordnet ist und daß zwischen dem Kältemodul (4) und dem Klimagerät (1) die Steuereinheit (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klimagerät (1) zwei Wärmeübertrager (6, 7) zum Kühlen und Heizen mit einem gleichen Kühlmittelmedium aufweist, wobei der erste Wärmeübertrager (6) über einen ersten, ein kaltes Kühlmittelmedium führenden Kühlmittelkreislauf (20) mit dem Kondensator (29) des Kältemoduls (4) und der zweite Wärmeübertrager (7) über einen zweiten, ein warmes Kühlmittelmedium führenden Kühlmittelkreislauf (26) mit dem Verdampfer (24) des Kältemoduls (4) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (8) zwei Ventile aufweist, wobei ein erstes Eingangsventil (33) am Eingang des ersten Wärmeübertragers (6) und des zweiten Wärmeübertragers (7) und ein Ausgangsventil (34) am Ausgang derselben angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsventil (33) und das Ausgangsventil (34) gleichartig ausgebildet sind, und daß das Ventil (Eingangsventil 33, Ausgangsventil 34) als Scheibenventil (36) ausgebildet ist, wobei eine erste Scheibe (37) koaxial zu einer zweiten Scheibe (38) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (37) und die zweite Scheibe (38) jeweils auf einem Radius der Scheibe (37, 38) verteilt angeordnete Bohrungen (39, 41) aufweisen, wobei durch relative Verdrehung der beiden Scheiben (37, 38) die Menge des Kühlmittelmediums bei der Zufuhr und bei der Abfuhr desselben gesteuert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Scheibe (38) eine langgestreckte Bohrung (42) aufweist, so daß in Abhängigkeit von der Relativstellung der zweiten Scheibe (38) zu der ersten Scheibe (37) die beiden Wärmeübertrager (6, 7) an einen einzigen Kühlmittelkreislauf (20, 26) anschließbar sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kühlmittelkreislauf (26) ein Kurzzeit-Kältespeicher (5) anschließbar ist zur Kühlung von leicht erhitzbaren Oberflächen innerhalb des Fahrgastraums.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemodul (4) über den Kondensator (29) mit einem Kühlmittelkreislauf in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erhitzte Kühlmittelstrom den Kondensator (29) beaufschlagt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erhitzte Kühlmittelstrom ein Kühlmodul (3) für einen Fahrzeugmotor (18) beaufschlagt.