DE102004036772B3

DE102004036772B3 - Rückdurchströmter Gaskühler

Info

Publication number: DE102004036772B3
Application number: DE102004036772A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing. Giez
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2024-07-30

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimatisierungsanlage für eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsaggregat (3), einer an dem Antriebsaggregat (3) gebildeten Wärmequelle (12) und mindestens einer dem Antriebsaggregat (3) zugeordneten luftseitigen Wärmeabführeinrichtung (10). Ferner ist der Klimatisierungsanlage ein erster (1) und zweiter Kältemittelwärmetauscher (2) zugeordnet, wobei die Kältemittelwärmetauscher (1, 2) luftseitig, bezogen auf die Fahrgastzelle in einem Kühlbetrieb und in einem Heizbetrieb, regelbar sind. Der erste Kältemittelwärmetauscher (1) ist im Heizbetrieb mit einem zur Kühlung des Antriebsaggregats (3) vorgesehenen Umgebungsluftstrom (11) luftseitig kühlbar. Die Klimatisierungsanlage ist derart auszubilden und anzuordnen, dass das Zufrieren des Kältemittelwärmetauschers einfacher gesteuert beziehungsweise verhindert werden kann. Hierzu ist der Umgebungsluftstrom (11) mit einer in Abhängigkeit des Betriebszustandes Kühl- oder Heizbetrieb steuerbaren Luftleitvorrichtung (4) derart leitbar, dass die Wärmequelle (12), der erste Kältemittelwärmetauscher (1) und die luftseitige Wärmeabführeinrichtung (10) in mindestens zwei verschiedenen Reihenfolgen mit dem Umgebungsluftstrom (11) durch- beziehungsweise umströmbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimatisierungsanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine solche Klimatisierungsanlage ist z. B. aus der DE 691 07 177 T2 bekannt. Dort ist Ein Kältemittelwärmetauscher ist dort im Luftstrom eines Gebläses angeordnet.

Aus der DE 38 42 871 A1 ist ein Lüfter für ein Kühler eines Motors bekannt, dessen Luftführung steuerbar ist.

Die DE 35 30 494 A1 zeigt eine Lüftführungsvorrichtung für einen Fahrzeugkühler, bei der zur Verringerung des Luftwiderstandes die Luftführung steuerbar ist.

In der JP 2002 332844 A ist eine Kühleranordnung gezeigt, bei der die Luftführung so steuerbar ist, dass sich die Kaltlaufdauer verkürzt.

Die DE 100 18 154 A1 zeigt eine Kühler-Lüfter Anordnung, die eine Kühlerjalousie aufweist.

Es ist weiterhin eine Klimatisierungsanlage mit Kältemittelwärmetauschern aus der DE 101 45 951 A1 bekannt, die luftseitig bezogen auf die Fahrgastzelle in einem Kühlbetrieb und in einem Heizbetrieb regelbar sind. Der Gegenstand dieses Dokuments umfasst in einer Fahrzeugklimaanlage einen Heizwärmepumpenkreislauf, einen Verdichter zum Verdichten und Austragen von Kältemittel, einen internen Wärmetauscher zum Durchführen eines Wärmetausches zwischen Kältemittel und von in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasener Luft, einen externen Wärmetauscher zum Durchführen eines Wärmetausches zwischen Kältemittel und Außenluft außerhalb der Fahrgastzelle. Ein Heizkern ist zum Heizen von Luft vorgesehen, die in die Fahrgastzelle geblasen wird. Die Fahrzeugklimaanlage weist eine Frostermittlungseinrichtung zum Ermitteln auf, ob eine Oberfläche des externen Wärmetauschers eingefroren ist, eine Heizkapazitätsermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob eine Heizkapazität des Heizkerns größer als eine vorbestimmte Kapazität ist, und eine Steuereinheit zum Steuern des Betriebs des Heizwärmepumpenkreislaufs. Zumindest dann, wenn in der Fahrzeugklimaanlage die Frostermittlungseinrichtung einen Befrostungsvorgang auf der Oberfläche des externen Wärmetauschers ermittelt und wenn die Heizkapazitätsermittlungseinrichtung ermittelt, dass die Heizkapazität des Heizkerns größer als die vorbestimmte Kapazität ist, führt die Steuereinheit einen Entfrostungsvorgang durch, demnach die Oberfläche des externen Wärmetauschers entfrostet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimatisierungsanlage derart auszubilden und anzuordnen, dass das Zufrieren des Kältemittelwärmetauschers einfacher gesteuert beziehungsweise verhindert werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Klimatisierungsanlage nach den Merkmalen des Anspruchs 1.

Zumindest der Umgebungsluftstrom ist mit zumindest einer in Abhängigkeit des Betriebszustandes Kühl- oder Heizbetrieb steuerbaren Luftleitvorrichtung derart leitbar, dass die Wärmequelle, der erste Kältemittelwärmetauscher und die luftseitige Wärmeabführeinrichtung in mindestens zwei verschiedenen Reihenfolgen mit dem Umgebungsluftstrom durchbeziehungsweise umströmbar sind. Hierdurch wird erreicht, dass die Abwärme des Antriebsaggregats dazu genutzt werden kann, den ersten Kältemittelwärmetauscher zu entfrosten beziehungsweise vor dem Einfrieren zu schützen.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass dem ersten Kältemittelwärmetauscher im Heizbetrieb luftseitig zumindest teilweise ein Luft-Abwärmestrom des Antriebsaggregats zuführbar ist. Dadurch wird ohne weitere Wärmeverluste der erste Kältemittelwärmetauscher mit Warmluft umströmt, sodass dieser bei feuchtem Wetter und Temperaturen etwas über dem Gefrierpunkt nicht zufriert.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, dass der Umgebungsluftstrom in der Betriebsart Heizen nach dem Eintritt über einen einer Karosserie zugeordneten Lufteinströmkanal in der Reihenfolge Wärmequelle, erster Kältemittelwärmetauscher und luftseitige Wärmeabführeinrichtung oder in der Reihenfolge Wärmequelle, luftseitige Wärmeabführeinrichtung und erster Kältemittelwärmetauscher leitbar ist beziehungsweise mit den Komponenten in der entsprechenden Reihenfolge im Wärmeaustausch steht. Der in den das Antriebsaggregat aufnehmenden Raum strömende Umgebungsluftstrom steht dadurch nach dem Umströmen des Antriebsaggregats mit dem ersten Kältemittelwärmetauscher im Wärmeaustausch. Um die Wärme des Antriebsaggregats, die direkt über das Gehäuse oder beispielsweise die Abgaskrümmer an die Umgebungsluft abgegeben wird, zu nutzen, zirkuliert der Umgebungsluftstrom zuerst um das Antriebsaggregat. Danach durchströmt der erwärmte Umgebungsluftstrom die luftseitige Wärmeabführeinrichtung beziehungsweise einen Kühlwasserkühler und wird weiter erhitzt. Nach dem Wärmeaustausch mit der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung durchströmt der weiter erhitzte Umgebungsluftstrom den ersten Kältemittelwärmetauscher und erwärmt diesen, um das Einfrieren zu verhindern.

Die zum Austausch vorgesehene Wärmemenge hängt jeweils vom aktuellen Betriebszustand des Antriebsaggregats ab. Hierbei sind bei Brennkraftmaschinen die Kühlwassertemperatur, die Öltemperatur und die Temperatur der Umgebungsluft wesentliche Parameter.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Luftleitvorrichtung im Bereich des Lufteinströmkanals angeordnet ist und Luftleitelemente aufweist, die schwenkbar und/oder verschiebbar angeordnet sind und den Eintrittsquerschnitt des Lufteinströmkanals z. B. in Richtung einer Fahrzeuglängsachse in zumindest einer Betriebsstellung zumindest teilweise verschließen, wobei zwischen der Luftleitvorrichtung und dem ersten Kältemittelwärmetauscher ein Bereich vorgesehen ist, der gegenüber dem unmittelbar in den Lufteinströmkanal eintretenden Umgebungsluftstrom durch die Luftleitvorrichtung verschließbar ist. Dadurch wird das frontale Einströmen der Umgebungsluft durch den Lufteinströmkanal verhindert. Damit ist einerseits durch zusätzliche Umlenkung des Luftstroms eine verbesserte Wasser- oder Tröpfchenabscheidung erreicht, andererseits ist sichergestellt, dass der durch den ersten Kältemittelwärmetauscher strömende Umgebungsluftstrom zunächst durch Umströmen des Antriebsaggregats erhitzt wird. Durch die veränderbare Anordnung der Luftleitelemente kann die Klimatisierungsanlage von konventionellem Betrieb auf den erfindungsgemäßen Betrieb umgestellt werden. Im konventionellen Betrieb strömt der Umgebungsluftstrom durch die als Kühlermaske ausgebildete Luftleitvorrichtung, danach durch den ersten Kältemittelwärmetauscher und dann durch die luftseitige Wärmeabführeinrichtung. Letztendlich durchströmt der Umgebungsluftstrom den Motorraum und wird anschließend in die Atmosphäre geleitet. Durch zumindest teilweises Verschließen der Luftleitvorrichtung wird das direkte Einströmen des kalten Umgebungsluftstroms in den ersten Kältemittelwärmetauscher verhindert.

Vorteilhaft ist es hierzu, dass die Komponenten bezogen auf die Fahrzeuglängsachse hintereinander in einem Motorraum angeordnet sind, wobei die luftseitige Wärmeabführeinrichtung zwischen dem Antriebsaggregat und dem ersten Kältemittelwärmetauscher oder der erste Kältemittelwärmetauscher zwischen dem Antriebsaggregat und der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung angeordnet ist. Dadurch ist die erfindungsgemäße Ausbildung bei einem konventionellen Aufbau der Kühlanlage eines Kraftfahrzeugs einsetzbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass ein Bereich der Karosserie neben dem Lufteinströmkanal eine Einlassöffnung für den Umgebungsluftstrom aufweist und die Einlassöffnung derart angeordnet ist, dass der durch die geschlossenen Luftleitelemente stau- oder umlenkbare Umgebungsluftstrom durch die Einlassöffnung strömt. Durch das Schließen der Luftleitvorrichtung bzw. Drehen der Luftleitelemente wird die Einlassöffnung geöffnet. Der kalte Umgebungsluftstrom strömt am Lufteinströmkanal, am ersten Kältemittelwärmetauscher und an der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung vorbei zum Antriebsaggregat.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Strömungsrichtung des Umgebungsluftstroms in Richtung der Fahrzeuglängsachse mittels eines zwischen dem Antriebsaggregat und der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung angeordneten Lüfterrads umkehrbar beziehungsweise die Drehrichtung des Lüfterrads umkehrbar ist. Das Zirkulieren des durch die Einlassöffnung eingeströmten kalten Umgebungsluftstroms um das Antriebsaggregat wird neben der Eigendynamik des Umgebungsluftstroms durch das Lüfterrad verstärkt. Ferner ist das Lüfterrad in seiner Drehrichtung umkehrbar, um den am Antriebsaggregat erwärmten Umgebungsluftstrom durch die luftseitige Wärmeabführeinrichtung und den ersten Kältemittelwärmetauscher zu fördern.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass der Bereich zwischen der Luftleitvorrichtung und dem ersten Kältemittelwärmetauscher durch eine Auslassöffnung und einen an die Auslassöffnung anschließenden Kanal mit der Atmosphäre verbunden ist. Der durch die Einlassöffnung eingeströmte Umgebungsluftstrom muss nach dem Wärmeaustausch mit den Komponenten wieder in die Atmosphäre weichen. Hierzu öffnet sich ebenfalls gleichzeitig mit dem Schließen der Luftleitvorrichtung die Auslassöffnung. Die Auslassöffnung führt über den Kanal zu der Öffnung, durch die der Umgebungsluftstrom in die Atmosphäre strömt.

Vorteilhaft ist es ferner, dass der Austrittsquerschnitt der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung in Richtung des Antriebsaggregats an einen Kanal anschließt, der einen Bereich zwischen dem Antriebsaggregat und der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung abgrenzt, das Lüfterrad aufnimmt und mit der Atmosphäre verbunden ist. Dadurch wird eine Strömungsführung des Umgebungsluftstroms erreicht, bei der das Lüfterrad den Umgebungsluftstrom in konventioneller Richtung zum Antriebsaggregat hin fördert. Hierzu wird der am Antriebsaggregat erwärmte Umgebungsluftstrom zunächst wieder in den Bereich des Lufteinströmkanals geleitet und von dort aus durch den ersten Kältemittelwärmetauscher und die luftseitige Wärmeabführeinrichtung am Lüfterrad vorbei in die Atmosphäre.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass der Kanal mittels einer steuerbaren Luftleitvorrichtung derart variabel ausgebildet ist, dass der Umgebungsluftstrom vom Bereich zwischen dem Antriebsaggregat und der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung zum Antriebsaggregat hin und/oder in den Kanal leitbar ist, wobei die Luftleitvorrichtung Luftleitelemente aufweist, die drehbar angeordnet sind und den Bereich in Richtung des Antriebsaggregats in zumindest einer Betriebsstellung zumindest teilweise verschließen. Dadurch wird erreicht, dass der Umgebungsluftstrom in konventioneller Weise durch den Lufteinströmkanal und nach dem Durchströmen des ersten Kältemittelwärmetauschers und der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung das Antriebsaggregat umströmt.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass der Kanal über eine Öffnung in der Karosserie mit der Atmosphäre verbunden ist, wobei die Öffnung im Fahrbetrieb mit einem Unterdruck beaufschlagt ist. Der Unterdruck unterstützt den Luftstrom zusätzlich oder alternativ zum Lüfterrad.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Klimaanlage ist es vorteilhaft, dass der Umgebungsluftstrom in der Betriebsart Kühlen nach dem Eintritt über einen der Karosserie zugeordneten Lufteinströmkanal in der Reihenfolge erster Kältemittelwärmetauscher, luftseitige Wärmeabführeinrichtung und Wärmequelle oder in der Reihenfolge luftseitige Wärmeabführeinrichtung, erster Kältemittelwärmetauscher und Wärmequelle leitbar ist beziehungsweise mit den Komponenten in der entsprechenden Reihenfolge im Wärmeaustausch steht. Dadurch wird bei Temperaturen weit oberhalb des Gefrierpunktes von Wasser das konventionelle Durchströmen des Umgebungsluftstroms ermöglicht.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.

Dabei zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Klimatisierungsanlage in konventionellem Betrieb mit einer Brennkraftmaschine;
2 eine schematische Ansicht eines geleiteten Umgebungsluftstroms mit umkehrbarer Drehrichtung des Lüfterrads;
3 eine schematische Ansicht eines geleiteten Umgebungsluftstroms mit gleichbleibender Drehrichtung des Lüfterrads.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Klimatisierungsanlage in konventionellem Betrieb. Ein Umgebungsluftstrom 11 ist in Form dicker Pfeile beispielhaft dargestellt und strömt durch eine als Kühlermaske ausgebildete Luftleitvorrichtung 4 an Luftleitelementen 4.3 vorbei durch einen ersten Kältemittelwärmetauscher 1 und eine luftseitige Wärmeabführeinrichtung 10. Zwischen dem ersten Kältemittelwärmetauscher 1 und der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung 10 ist eine Blende 6 zum Führen des Umgebungsluftstroms 11 vorgesehen. Ein Lüfterrad 5 unterstützt den Umgebungsluftstrom 11, der nach dem Durchströmen der luftseitigen Wärmeabführeinrichtung 10 um ein als Verbrennungsmotor ausgebildetes Antriebsaggregat 3, Ansaugstutzen 3.1 und Abgaskrümmer 3.2 strömt. Nach dem Umströmen des Verbrennungsmotors 3 und dessen Komponenten gelangt der Umgebungsluftstrom 11 bodenseitig an einem Motorraum 3.3 in die Atmosphäre.
Der erste Kältemittelwärmetauscher 1 dient in der Betriebsweise Kühlen luftseitig als Wärmequelle. Das Kälte- oder Arbeitsmittel gibt über den ersten Kältemittelwärmetauscher 1 Wärme an den in den Motorraum 3.3 einströmenden Umgebungsluftstrom 11 ab. Im Bereich der Fahrgastzelle ist ein zweiter Kältemittelwärmetauscher 2 vorgesehen, der luftseitig als Wärmesenke dient. Über den zweiten Kältemittelwärmetauscher 2 nimmt das Kälte- oder Arbeitsmittel Wärme aus der von der Atmosphäre in die Fahrgastzelle strömenden oder in der Fahrgastzelle zirkulierenden Luft auf. Der zweite Kältemittelwärmetauscher 2 ist über eine Anschlussleitung 2.1 mit dem ersten Kältemittelwärmetauscher 1 verbunden.
Durch Drehen der Luftleitelemente 4.3 um 90° wird ein Lufteinströmkanal 8 gemäß 2 geschlossen. Hierzu weisen die Luftleitelemente 4.3 eine senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Achse und entlang der Achse verlaufende Blenden bzw. Flügel auf. Die Luftleitelemente 4.3 sind untereinander über nicht dargestellte Zahnräder miteinander verbunden und werden durch einen zentralen Motor angetrieben.
Durch das Schließen des Lufteinströmkanals 8 wird das konventionelle Einströmen des Umgebungsluftstroms 11 verhindert und eine Einlassöffnung 4.1 geöffnet, durch die der Umgebungsluftstrom 11 in den Motorraum 3.3 einströmt. Die Einlassöffnung 4.1 wird durch ein Luftleitelement 4.3 geöffnet, das gleichzeitig einen Teil des Lufteinströmkanals 8 verschließt.
Der kalte Umgebungsluftstrom 11 strömt am ersten Kältemittelwärmetauscher 1 und an der als Kühlwasserkühler ausgebildeten luftseitigen Wärmeabführeinrichtung 10 vorbei und wird am Verbrennungsmotor 3 und am Abgaskrümmer 3.2 erwärmt. Nach dem Erwärmen strömt der Umgebungsluftstrom 11 entgegen der konventionellen Strömungsrichtung durch den Kühlwasserkühler 10 und den ersten Kältemittelwärmetauscher 1 der geschlossenen Luftleitvorrichtung 4 entgegen. Im Kühlwasserkühler 10 wird der Umgebungsluftstrom 11 weiter erhitzt und erwärmt den ersten Kältemittelwärmetauscher 1.
Beim Schließen der Luftleitvorrichtung 4 wurde gleichzeitig mit der Einlassöffnung 4.1 eine Auslassöffnung 4.2 geöffnet. Die Auslassöffnung 4.2 ist in einem Bereich 9 zwischen dem ersten Kältemittelwärmetauscher 1 und der Luftleitvorrichtung 4 angeordnet. Zum Abführen des Umgebungsluftstroms 11 ist im Motorraum 3.3 ein Kanal 4.4 vorgesehen, der den Umgebungsluftstrom 11 zu einer Öffnung 4.5 leitet. Die Öffnung 4.5 ist im Seitenbereich einer Karosserie 7 angeordnet. Durch die während der Fahrt an der Karosserie 7 vorbeiströmende Luft wird an der Öffnung 4.5 ein Saugstrahlpumpeneffekt erzeugt, der das Abführen des Umgebungsluftstroms 11 aus dem Bereich 9 unterstützt.
Die Kältemittelwärmetauscher 1, 2 sind im Wechsel sowohl im Kühl- als auch im Heizbetrieb einsetzbar, wobei der Lufteinströmkanal 8 einerseits und die Einlassöffnung 4.1 und die Auslassöffnung 4.2 andererseits wechselseitig geöffnet beziehungsweise geschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform bekommt der Kältemittelwärmetauscher 1 sowohl Abwärme vom Verbrennungsmotor 3 und Abgaskrümmer 3.2 als auch vom Kühlwasserkühler 10. Andererseits ist die Durchströmung von Kältemittelwärmetauscher 1, Kühlwasserkühler 10 und Lüfterrad 5 gegenüber dem Kühlbetrieb umgedreht, sodass das Lüfterrad 5 schlecht oder gar nicht zur Luftförderung genutzt werden kann.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Lüfterrad 5 im Heizbetrieb in seiner vorgesehenen Förderrichtung beaufschlagt wird. Hierzu ist der Austrittsquerschnitt des Kühlwasserkühlers 10 in Richtung des Verbrennungsmotors 3 an einen Kanal 14.1 angeschlossen, der einen Bereich 15 zwischen dem Verbrennungsmotor 3 und dem Kühlwasserkühler 10 abgrenzt. Im Bereich 15 ist das Lüfterrad 5 angeordnet. Der Kanal 14.1 ist mit der Atmosphäre verbunden.
Um eine konventionelle Strömung des Umgebungsluftstroms 11 zu gewährleisten, weist der Kanal 14.1 im Bereich 15 an den Verbrennungsmotor 3 angrenzend eine steuerbare Luftleitvorrichtung 14 auf. Mittels der schaltbaren Luftleitvorrichtung 14 kann in deren geöffnetem Zustand der Umgebungsluftstrom 11 bei offener Luftleitvorrichtung 4 zur Darstellung des konventionellen Kühlbetriebs direkt über den ersten Kältemittelwärmetauscher 1 und den Kühlwasserkühler 10 zum Verbrennungsmotor 3 und der Wärmequelle 12 strömen. Bei geschlossener Luftleitvorrichtung 14 und geschlossener Luftleitvorrichtung 4 wird der Umgebungsluftstrom 11 über den Verbrennungsmotor 3 beziehungsweise dessen Wärmequelle 12, den ersten Kältemittelwärmetauscher 1, den Kühlwasserkühler 10 und den Kanal 14.1 der Umgebung (Atmosphäre) zugeführt.
Die Luftleitvorrichtung 14 weist ebenso wie die oben gemäß 2 beschriebene Luftleitvorrichtung 4 Luftleitelemente 14.2 auf, die drehbar angeordnet sind und den Bereich 15 in Richtung des Verbrennungsmotors 3 verschließen oder öffnen.

Claims

Klimatisierungsanlage für eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsaggregat (3), einer an dem Antriebsaggregat (3) gebildeten Wärmequelle (12) und mindestens einem dem Antriebsaggregat (3) zugeordneten Kühlwasserkühler (10) sowie mit mindestens einem der Klimatisierungsanlage zugeordneten ersten (1) und zweiten Kältemittelwärmetauscher (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelwärmetauscher (1, 2) im Wechsel sowohl im Kühl- als auch im Heizbetrieb einsetzbar sind und der erste Kältemittelwärmetauscher (1) im Heizbetrieb mit einem zur Kühlung des Antriebsaggregats (3) vorgesehenen Umgebungsluftstrom (11) luftseitig heizbar ist und zumindest der Umgebungsluftstrom (11) mit zumindest einer in Abhängigkeit des Betriebszustandes Kühl- oder Heizbetrieb steuerbaren Luftleitvorrichtung (4) derart leitbar ist, dass die Wärmequelle (12), der erste Kältemittelwärmetauscher (1) und der Kühlwasserkühler (10) in mindestens zwei verschiedenen Reihenfolgen mit dem Umgebungsluftstrom (11) durch- und/oder umströmbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Kältemittelwärmetauscher (1) im Heizbetrieb luftseitig zumindest teilweise ein Abwärme-Luftstrom des Antriebsaggregats (3) zuführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsluftstrom (11) in der Betriebsart Heizen nach dem Eintritt über einen einer Karosserie (7) zugeordneten Lufteinströmkanal (8) in der Reihenfolge Wärmequelle (12), erster Kältemittelwärmetauscher (1) und Kühlwasserkühler (10) oder in der Reihenfolge Wärmequelle (12), Kühlwasserkühler (10) und erster Kältemittelwärmetauscher (1) leitbar ist beziehungsweise mit den Komponenten (1, 10, 12) in der entsprechenden Reihenfolge im Wärmeaustausch steht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitvorrichtung (4) im Bereich des Lufteinströmkanals (8) angeordnet ist und Luftleitelemente (4.3) aufweist, die drehbar und/oder verschiebbar angeordnet sind und den Eintrittsquerschnitt des Lufteinströmkanals (8) z. B. in Richtung einer Fahrzeuglängsachse (13) in zumindest einer Betriebsstellung zumindest teilweise verschließen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (1, 10, 12) bezogen auf die Fahrzeuglängsachse (13) hintereinander in einem Motorraum (3.3) angeordnet sind, wobei der Kühlwasserkühler (10) zwischen dem Antriebsaggregat (3) und dem ersten Kältemittelwärmetauscher (1) oder der erste Kältemittelwärmetauscher (1) zwischen dem Antriebsaggregat (3) und dem Kühlwasserkühler (10) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich der Karosserie (7) neben dem Lufteinströmkanal (8) eine Einlassöffnung (4.1) für den Umgebungsluftstrom (11) aufweist und die Einlassöffnung (4.1) derart angeordnet ist, dass der durch die geschlossenen Luftleitelemente (4.3) stau- oder umlenkbare Umgebungsluftstrom (11) durch die Einlassöffnung (4.1) strömt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung des Umgebungsluftstroms (11) in Richtung der Fahrzeuglängsachse (13) mittels eines zwischen dem Antriebsaggregat (3) und dem Kühlwasserkühler (10) angeordneten Lüfterrads (5) umkehrbar beziehungsweise die Drehrichtung des Lüfterrads (5) umkehrbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (9) zwischen der Luftleitvorrichtung (4) und dem ersten Kältemittelwärmetauscher (1) durch eine Auslassöffnung (4.2) und einen an die Auslassöffnung (4.2) anschließenden Kanal (4.4) mit der Umgebung verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsquerschnitt des Kühlwasserkühlers (10) in Richtung des Antriebsaggregats (3) an einen Kanal (14.1) anschließt, der einen Bereich (15) zwischen dem Antriebsaggregat (3) und dem Kühlwasserkühler (10) abgrenzt, das Lüfterrad (5) aufnimmt und mit der Umgebung verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (14.1) mittels einer steuerbaren Luftleitvorrichtung (14) derart variabel ausgebildet ist, dass der Umgebungsluftstrom (11) vom Bereich (15) zwischen dem Antriebsaggregat (3) und dem Kühlwasserkühler (10) zum Antriebsaggregat (3) hin und/oder in den Kanal (14.1) leitbar ist, wobei die Luftleitvorrichtung (14) Luftleitelemente (14.2) aufweist, die drehbar angeordnet sind und den Bereich (15) in Richtung des Antriebsaggregats (3) in zumindest einer Betriebsstellung zumindest teilweise verschließen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (4.4, 14.1) über eine Öffnung (4.5) in der Karosserie (7) mit der Umgebung verbunden ist, wobei die Öffnung (4.5) im Fahrbetrieb mit einem Unterdruck beaufschlagt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsluftstrom (11) in der Betriebsart Kühlen nach dem Eintritt über einen der Karosserie (7) zugeordneten Lufteinströmkanal (8) in der Reihenfolge erster Kältemittelwärmetauscher (1), Kühlwasserkühler (10) und Wärmequelle (12) leitbar ist beziehungsweise mit den Komponenten (1, 10, 12) in der entsprechenden Reihenfolge im Wärmeaustausch steht.