DE102017202472B4 - Air conditioning device for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend
- einen ersten Kältemittelkreis (100) mit
• einem ersten Kompressor (102) zur Verdichtung eines ersten Kältemittels,
• einem dem ersten Kompressor (102) in einer ersten Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten und als ein Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, ersten Heiztauscher (104), der von einem in einen ersten Innenraumbereich des Kraftfahrzeugs leitbaren, ersten Innenluftstrom (118) durchströmbar ist,
• einem dem ersten Heiztauscher (104) in erster Kältemittel-Strömungsrichtung nach- und dem ersten Kompressor (102) vorgeschalteten, in einer einstellbaren Strömungsrichtung durchströmbaren Kältemittel-Teilkreis, der einen als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten und von einem ersten Außenluftstrom (116) durchströmbaren, ersten Außentauscher (108), einen als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten und von dem ersten Innenluftstrom (118) durchströmbaren, ersten Innentauscher (106) sowie ein zwischen dem ersten Außentauscher (108) und dem ersten Innentauscher (106) angeordnetes Expansionsventil (110) umfasst, und
• einem in einem eingangsseitig des ersten Kompressors (102) mündenden Abzweig des Kältemittel-Teilkreises angeordneten als ein Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten Chiller (401), dem ein weiteres Expansionsventil (110) vorgeschaltet ist,
und
- einen Kühlmittelkreis (300), der mit elektrischen Komponenten (330, 332, 334, 336) des Kraftfahrzeugs thermisch gekoppelt ist,
wobei der Chiller (401) kühlmittelseitig Bestandteil des Kühlmittelkreises (300) ist, dadurch gekennzeichnet,
dass der Kühlmittelkreis (300) einen als Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, von einem zweiten Außenluftstrom (316) durchströmbaren, zweiten Außentauscher (308) umfasst sowie
durch einen zweiten Kältemittelkreis (200), der unabhängig von dem ersten Kältemittelkreis (100) betreibbar ist und
- einen zweiten Kompressor (202) zur Verdichtung eines zweiten Kältemittels,
- einen dem zweiten Kompressor (202) in einer zweiten Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten, als Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten Koppelkondensator (402),
- ein dem Koppelkondensator (402) in zweiter Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschaltetes weiteres Expansionsorgan (210) und
- einen diesem weiteren Expansionsorgan (210) in zweiter Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten, als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, zweiten Innentauscher (206), der von einem in einen zweiten Innenraumbereich des Kraftfahrzeugs leitbaren, zweiten Innenluftstrom (218) durchströmbar ist,
umfasst,
wobei der Koppelkondensator (402) kühlmittelseitig Bestandteil des Kühlmittelkreises (300) ist.

Figure DE102017202472B4_0000
Air conditioning device for a motor vehicle, comprising
- A first refrigerant circuit (100) with
• a first compressor (102) for compressing a first refrigerant,
• a first heat exchanger (104) which is arranged downstream of the first compressor (102) in a first refrigerant flow direction and is designed as an air/refrigerant heat exchanger and through which a first internal air flow (118) can flow which can be routed into a first interior area of the motor vehicle,
• a refrigerant sub-circuit, which is connected downstream of the first heat exchanger (104) in the first refrigerant flow direction and upstream of the first compressor (102), can be flown through in an adjustable flow direction and has a refrigerant circuit designed as an air/refrigerant heat exchanger and controlled by a first outside air flow (116) a first external exchanger (108) through which a flow can take place, a first internal exchanger (106) designed as an air/refrigerant heat exchanger and through which the first internal air flow (118) can flow, and an expansion valve ( 110) includes, and
• a chiller (401) designed as a coolant/refrigerant heat exchanger and arranged in a branch of the partial refrigerant circuit that opens out on the inlet side of the first compressor (102), with a further expansion valve (110) connected upstream of it,
and
- a coolant circuit (300) which is thermally coupled to electrical components (330, 332, 334, 336) of the motor vehicle,
the chiller (401) being part of the coolant circuit (300) on the coolant side, characterized in that
that the coolant circuit (300) comprises a second external exchanger (308) designed as an air/coolant heat exchanger through which a second external air flow (316) can flow, and
by a second refrigerant circuit (200) which can be operated independently of the first refrigerant circuit (100) and
- a second compressor (202) for compressing a second refrigerant,
- a coupling condenser (402) designed as a coolant/refrigerant heat exchanger and downstream of the second compressor (202) in a second refrigerant flow direction,
- a further expansion element (210) downstream of the coupling condenser (402) in the second refrigerant flow direction and
- a second internal exchanger (206) which is designed as an air/refrigerant heat exchanger and is arranged downstream of this further expansion element (210) in the second refrigerant flow direction and through which a second internal air flow (218) can flow which can be guided into a second interior area of the motor vehicle,
includes,
wherein the coupling capacitor (402) is part of the coolant circuit (300) on the coolant side.
Figure DE102017202472B4_0000

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend

  • - einen ersten Kältemittelkreis mit
    • • einem ersten Kompressor zur Verdichtung eines ersten Kältemittels,
    • • einem dem ersten Kompressor in erster Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten und als ein Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, ersten Heiztauscher, der von einem in einen ersten Innenraumbereich des Kraftfahrzeugs leitbaren, ersten Innenluftstrom durchströmbar ist,
    • • einen dem ersten Heiztauscher in erster Kältemittel-Strömungsrichtung nach- und dem ersten Kompressor vorgeschalteten, in einer einstellbaren Strömungsrichtung durchströmbaren Kältemittel-Teilkreis, der einen als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten und von einem ersten Außenluftstrom durchströmbaren, ersten Außentauscher, einen als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten und von dem ersten Innenluftstrom durchströmbaren, ersten Innentauscher sowie ein zwischen dem ersten Außentauscher und dem ersten Innentauscher angeordnetes Expansionsorgan umfasst, und
    • • einem in einem eingangsseitig des ersten Kompressors mündenden Abzweig des Kältemittel-Teilkreises angeordneten als ein Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten Chiller, dem ein weiteres Expansionsorgan vorgeschaltet ist,
    und
  • - einen Kühlmittelkreis, der mit elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs thermisch gekoppelt ist,
wobei der Chiller kühlmittelseitig Bestandteil des Kühlmittelkrieses ist.The invention relates to an air conditioning device for a motor vehicle, comprising
  • - a first refrigerant circuit with
    • • a first compressor for compressing a first refrigerant,
    • • a first heat exchanger, which is arranged downstream of the first compressor in the first refrigerant flow direction and is designed as an air/refrigerant heat exchanger and through which a first internal air flow can flow that can be routed into a first interior area of the motor vehicle,
    • • a refrigerant sub-circuit, which is connected downstream of the first heat exchanger in the first refrigerant flow direction and upstream of the first compressor and can be flowed through in an adjustable flow direction, which has a first external exchanger designed as an air/refrigerant heat exchanger and through which a first external air flow can flow, an air/ Refrigerant heat exchanger and through which the first internal air flow can flow, first internal exchanger and an expansion element arranged between the first external exchanger and the first internal exchanger, and
    • • a chiller configured as a coolant/refrigerant heat exchanger in a branch of the refrigerant partial circuit that opens out on the inlet side of the first compressor, with a further expansion element connected upstream,
    and
  • - a coolant circuit that is thermally coupled to electrical components of the motor vehicle,
the chiller being part of the coolant circuit on the coolant side.

Eine derartige Klimatisierungseinrichtung ist bekannt aus der DE 10 2011 109 055 A1 .Such an air conditioning device is known from DE 10 2011 109 055 A1 .

Hinsichtlich der verwendeten Terminologie ist zu beachten, dass die Begriffe „Heiztauscher“, „Außentauscher“, „Innentauscher“ und „Chiller“ ebenso wie der weiter unten noch verwendete Begriff „Koppelkondensator“ bewusst fachfremd gewählte Begrifflichkeiten darstellen, um die Bezugnahme auf die jeweiligen Elemente im Kontext der nachfolgenden Beschreibung verständlicher referenzieren zu können. Ihre technischen Eigenschaften, soweit für die vorliegende Erfindung relevant, insbesondere ihre Ausgestaltung als eine spezielle Form von Wärmeübertrager und/oder ihre Positionierung im Gesamtsystem der Klimatisierungseinrichtung sind allein der entsprechenden Konkretisierung im Text zu entnehmen. Der Begriff „erste Kältemittel-Strömungsrichtung“ ist, ebenso wie der weiter unten verwendete Begriff „zweite Kältemittel-Strömungsrichtung“ als Abkürzung für die Strömungsrichtung des ersten bzw. des zweiten Kältemittels zu verstehen.With regard to the terminology used, it should be noted that the terms "heating exchanger", "external exchanger", "internal exchanger" and "chiller" as well as the term "coupling capacitor" used below are deliberately chosen to be non-technical terms in order to refer to the respective elements to be able to reference more understandably in the context of the following description. Their technical properties, insofar as they are relevant to the present invention, in particular their design as a special form of heat exchanger and/or their positioning in the overall system of the air conditioning device, can only be found in the corresponding specification in the text. Like the term “second refrigerant flow direction” used below, the term “first refrigerant flow direction” is to be understood as an abbreviation for the flow direction of the first or second refrigerant.

Der Kältemittelkreis der bekannten Klimatisierungseinrichtung, d.h. der hier als erster Kältemittelkreis bezeichnete Kreis, kann wahlweise im Kühl- und im Wärmepumpenmodus betrieben werden. Im Kühlmodus wird komprimiertes Kältemittel im als Kondensator wirkenden Heiztauscher vorkondensiert und erfährt eine weitere Kondensation im ersten Außentauscher, der als Hauptkondensator wirkt, wobei das durch die Kompression aufgeheizte Kältemittel Wärme an den ersten Außenluftstrom, der den ersten Außentauscher durchströmt, abgibt. Das kondensierte Kältemittel wird dann mittels eines Expansionsorgans entspannt und im ersten Innentauscher, der in diesem Betriebsmodus als Verdampfer arbeitet, verdampft. Der erste Innenluftstrom durchströmt dabei den ersten Innentauscher und gibt Wärme an das dort verdampfende Kältemittel ab. Der solchermaßen gekühlte, erste Innenluftstrom wird dann, ggf. nach (teilweiser) Durchströmung des Heiztauschers zum Zwecke der Gegenheizung, in einen ersten Bereich des Kraftfahrzeug-Innenraums geleitet um diesen nach Vorgaben des Benutzers oder einer Klimaautomatik zu kühlen. Im Wärmepumpenmodus wird das komprimierte und im Heiztauscher vorkondensierte Kältemittel hingegen direkt in den ersten Innentauscher geleitet, der in diesem Betriebsmodus als weiterer Kondensator wirkt. Der ihn durchströmende erste Innenluftstrom wird dabei erwärmt und ggf. nach weiterer Erwärmung durch (teilweise) Durchströmung des ersten Heiztauschers, in den ersten Bereich des Kraftfahrzeuginnenraums geleitet, um diesen nach Vorgaben des Benutzers oder einer Klimaautomatik zu erwärmen. Hinter dem ersten Innentauscher wird das Kältemittel mittels des Expansionsorgans entspannt und im ersten Außentauscher, der in diesem Betriebsmodus als Verdampfer wirkt, verdampft, wobei es Wärme aus dem ersten Außenluftstrom aufnimmt. Weiter umfasst der Kältemittelkreis der bekannten Klimatisierungseinrichtung einen hier als Chiller bezeichneten Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager, der in einem Abzweig von dem den Außen- und den Innentauscher umfassenden Teilkreises angeordnet ist und bedarfsweise mit Kältemittel durchströmbar ist. In jedem der oben erläuterten Betriebsmodi ist der Chiller über ein Expansionsorgan dem jeweils als Kondensator wirkenden Tauscher nachgeschaltet und wirkt als Verdampfer. Bei seiner Verdampfung im Chiller nimmt das Kältemittel Wärme aus dem über den Chiller thermisch gekoppelten, Kühlmittelkreis auf, der seinerseits im Wesentlichen zur Aufnahme von Wärme aus elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Traktionsbatterie oder eines elektrischen Antriebsaggregats, dient. The refrigerant circuit of the known air conditioning device, ie the circuit referred to here as the first refrigerant circuit, can be operated either in the cooling mode or in the heat pump mode. In cooling mode, compressed refrigerant is pre-condensed in the heating exchanger acting as a condenser and undergoes further condensation in the first outdoor exchanger acting as the main condenser, with the refrigerant heated by the compression giving off heat to the first outdoor air flow passing through the first outdoor exchanger. The condensed refrigerant is then expanded using an expansion device and evaporated in the first internal exchanger, which in this operating mode works as an evaporator. The first internal air stream flows through the first internal exchanger and transfers heat to the refrigerant evaporating there. The first flow of internal air cooled in this way is then, if necessary after (partially) flowing through the heat exchanger for the purpose of counterheating, directed into a first area of the vehicle interior in order to cool it according to the user's specifications or an automatic air conditioning system. In heat pump mode, on the other hand, the compressed refrigerant, which has been pre-condensed in the heat exchanger, is fed directly into the first internal exchanger, which acts as an additional condenser in this operating mode. The first flow of internal air flowing through it is heated and, if necessary after further heating by (partially) flowing through the first heat exchanger, conducted into the first area of the motor vehicle interior in order to heat it according to the user's specifications or an automatic air conditioning system. Downstream of the first internal exchanger, the refrigerant is expanded by means of the expansion element and evaporated in the first external exchanger, which in this operating mode acts as an evaporator, absorbing heat from the first external air flow. The refrigerant circuit of the known air conditioning device also includes a coolant/refrigerant heat exchanger, referred to here as a chiller, which is arranged in a branch of the partial circuit comprising the external and internal exchangers and through which refrigerant can flow if necessary. In each of the operating modes explained above, the chiller is connected downstream of the exchanger acting as a condenser via an expansion element and acts as an evaporator. During its evaporation in the chiller, the refrigerant absorbs heat from the coolant circuit, which is thermally coupled via the chiller and which in turn is essentially used to absorb heat from electrical components of the motor vehicle, such as a traction battery or an electric drive unit, is used.

Die aufgenommene Wärme kann im Kühlmodus über den ersten Außentauscher an die Umgebung oder im Wärmepumpenmodus über den ersten Innentauscher an den Innenraum abgegeben werden, wobei im letztgenannten Fall eine Effizienzsteigerung des Heizprozesses zu beobachten ist.The absorbed heat can be released to the environment via the first exterior exchanger in cooling mode or to the interior via the first interior exchanger in heat pump mode, with an increase in the efficiency of the heating process being observed in the latter case.

Zur Komfortverbesserung ist es in modernen Kraftfahrzeugen üblich, verschiedene Innenraumbereiche im Wesentlichen unabhängig voneinander klimatisierbar zu machen. Ausgehend von der bekannten Klimatisierungseinrichtung ist dies auf verschiedene, naheliegende Weisen möglich. So ist es grundsätzlich bekannt, einen Kältemittelkreis mit zwei Innentauschern für zwei unterschiedliche Innenraumbereiche auszustatten. Um für jeden der Innenraumbereiche die volle Klimafunktionalität zu gewährleisten, müsste ein Kältemittelkreis, wie oben beschrieben, zusätzlich auch mit einem weiteren Heiztauscher ausgestattet werden, sodass insgesamt fünf Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager, von denen vier zu verschiedenen Zeiten als Verdampfer oder als Kondensator betrieben werden, und ein Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager als Chiller im gleichen Kältemittelkreis vorhanden sein müssten. Dies ist regeltechnisch kaum zu beherrschen. Alternativ könnte für den zweiten Innenraumbereich ein identischer, zweiter Kältemittelkreis vorgesehen werden. Dies bedeutet jedoch einen erheblichen apparativen Aufwand, der bei dem notorisch beschränkten Bauraum in Kraftfahrzeugen nicht zu realisieren ist. Insbesondere für den im Vorderwagen zu positionierenden weiteren Außentauscher wird bei Beibehaltung der (bewährten) Kapazitätsdimensionierung kaum hinreichend Bauraum zur Verfügung stehen.To improve comfort, it is customary in modern motor vehicles to make different interior areas essentially independently air-conditioned. Based on the known air conditioning device, this is possible in various, obvious ways. So it is basically known to equip a refrigerant circuit with two internal exchangers for two different interior areas. In order to ensure full air conditioning functionality for each of the interior areas, a refrigerant circuit would also have to be equipped with another heat exchanger, as described above, so that a total of five air/refrigerant heat exchangers, four of which are operated as evaporators or condensers at different times , and a coolant/refrigerant heat exchanger would have to be present as a chiller in the same refrigerant circuit. This can hardly be controlled in terms of control technology. Alternatively, an identical, second refrigerant circuit could be provided for the second interior area. However, this means a considerable outlay in terms of equipment, which cannot be realized given the notoriously limited installation space in motor vehicles. In particular for the additional external exchanger to be positioned in the front end, if the (proven) capacity dimensioning is retained, there will hardly be sufficient space available.

Aus der DE 10 2016 200 362 A1 ist ein Wärmesystem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug bekannt, an welches ein Hochvoltspeicher angeschlossen ist und welches einen ersten Kältekreis aufweist und einen Kühlmittelkreislauf, mit einem Heizkreis, an welchen ein Heizungswärmetauscher angeschlossen ist, zur Innenraumklimatisierung, und mit einem Kühlkreis, an welchen ein Kühler und eine Wärmequelle angeschlossen sind, wobei der erste Kältekreis einen Klima-Verdampfer aufweist, zur Innenraumklimatisierung, sowie einen ersten Kondensator, mittels dessen der erste Kältekreis mit dem Kühlmittelkreislauf thermisch gekoppelt ist, zur Wärmeabfuhr aus dem ersten Kältekreis wobei ein separater, zweiter Kältekreis angeordnet ist, welcher vom ersten Kältekreis hydraulisch getrennt ist, welcher einen zweiten Kondensator aufweist und welcher mittels dem zweiten Kondensator mit dem Kühlmittelkreislauf thermisch gekoppelt ist, zur Wärmeabfuhr aus dem zweiten Kältekreis, und wobe zumindest einer der Kältekreise einen Chiller aufweist, zur Wärmeabfuhr aus dem Kühlmittelkreislauf.From the DE 10 2016 200 362 A1 a heating system for an electric or hybrid vehicle is known, to which a high-voltage battery is connected and which has a first cooling circuit and a coolant circuit, with a heating circuit to which a heating heat exchanger is connected for interior air conditioning, and with a cooling circuit to which a cooler and a heat source are connected, with the first refrigeration circuit having an air conditioning evaporator for interior air conditioning, and a first condenser, by means of which the first refrigeration circuit is thermally coupled to the coolant circuit, for dissipating heat from the first refrigeration circuit, with a separate, second refrigeration circuit being arranged which is hydraulically separated from the first refrigeration circuit, which has a second condenser and which is thermally coupled to the coolant circuit by means of the second condenser, for dissipating heat from the second refrigeration circuit, and wobe at least one of the refrigeration circuits has a chiller, z Only heat dissipation from the coolant circuit.

Aus der DE 10 2011 051 624 A1 ist ein Kühlsystem zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug bekannt, mit Verbrennungsmotor und integriertem Elektroantrieb zur Kühlung einer Hochspannungsquelle, insbesondere einer Hochvoltbatterie, beziehungsweise zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums, mit einem Kältekreislauf und einem Kühlkreislauf, wobei der Kältekreislauf einen Kältemittelverdichter, mindestens einen Kondensator, mindestens ein Regelventil, mindestens ein Expansionsventil, ein Klimagerät und eine erste und zweite Zweigleitung aufweist, wobei der Kühlkreislauf eine Pumpe, die Hochspannungsquelle, ein Drei-Zwei-WegeVentil, einen Kühler und eine dritte und vierte Zweigleitung aufweist, wobei der Kältekreislauf und der Kühlkreislauf über einen zweiten Verdampfer miteinander gekoppelt sind, wobei das Klimagerät mit einem Heizkreislauf mit einem Wärmeübertragungsmittel gekoppelt ist, der eine elektrische Zuheizvorrichtung, eine zweite Pumpe , ein Drei-Zwei-Wege-Ventil und ein Drei-Drei-WegeVentil aufweist, derart, dass das Drei-Zwei-Wege-Ventil hinter der Zuheizvorrichtung angeordnet ist und eine fünfte Zweigleitung zum Wärmeaustausch mit dem Verbrennungsmotor und eine sechste Zweigleitung, die diesen bypassiert, schaltet und dass ein Drei-Drei-Wege-Ventil hinter dem Verbrennungsmotor angeordnet ist und eine siebte Zweigleitung zum Wärmeaustausch mit der Hochspannungsquelle über einen Wärmetauscher und eine achte Zweigleitung, die diese bypassiert, schaltet.From the DE 10 2011 051 624 A1 a cooling system for use in a motor vehicle is known, with an internal combustion engine and an integrated electric drive for cooling a high-voltage source, in particular a high-voltage battery, or for controlling the temperature of the vehicle interior, with a refrigeration circuit and a cooling circuit, the refrigeration circuit having a refrigerant compressor, at least one condenser, at least one control valve , has at least one expansion valve, an air conditioner and a first and second branch line, the cooling circuit having a pump, the high-voltage source, a three-two-way valve, a cooler and a third and fourth branch line, the cooling circuit and the cooling circuit having a second Evaporators are coupled to each other, wherein the air conditioner is coupled to a heating circuit with a heat transfer medium, which has an electric auxiliary heating device, a second pump, a three-two-way valve and a three-three-way valve, such that the Three-two-way valve is arranged behind the heater and a fifth branch line for heat exchange with the internal combustion engine and a sixth branch line that bypasses this switches and that a three-three-way valve is arranged behind the internal combustion engine and a seventh branch line for heat exchange with the high voltage source via a heat exchanger and an eighth branch line bypassing it.

Aus der US 5 333 678 A ist ein Hilfsaggregat zur Verwendung mit einem Fahrzeug bekannt, wobei das Fahrzeug einen Hauptmotor, einen Fahrbereich, einen Alternativnutzungsbereich, ein Fahrbereichsgebläse, einen Fahrbereichsverdampfer, einen Kompressor, einen Kondensator, ein Alternativnutzungsbereichsgebläse und einen Alternativnutzungsbereichsverdampfer aufweist, die durch eine Vielzahl von Kühlmittelleitungen miteinander verbunden sind und durch den Hauptmotor des Fahrzeugs angetrieben werden, um den Fahrbereich und den Alternativnutzungsbereich zu klimatisieren; wobei das Hilfsaggregat umfasst:

  • ein Gehäuse, das einen Hilfsmotor, einen Hilfskompressor und einen Hilfskondensator enthält, einen Hilfsverdampfer, wobei der Hilfsverdampfer in Reihe mit dem Gebläse für den Alternativnutzungsbereich und dem Alternativnutzungsbereichsverdampfer angeordnet ist, sodass das Gebläse für den Alternativnutzungsbereich einen Luftstrom sowohl durch den Alternativnutzungsbereichsverdampfer als auch durch den Hilfsverdampfer verursacht; und eine Vielzahl von Hilfskältemittelleitungen, die den Hilfskondensator mit dem Hilfsverdampfer verbinden,
  • wobei die Hilfskältemittelleitungen von dem Hilfskompressor und dem Hilfskondensator getrennt und verschieden von den Kältemittelleitungen sind, die mit dem Fahrzeugkondensator verbunden sind,
  • wenn der Hilfsmotor in Betrieb ist, sodass das Kältemittel von dem Hilfskompressor und dem Hilfskondensator nicht zu dem Fahrzeugkondensator fließt; wobei, wenn der Hilfsmotor in Betrieb ist,
  • das Alternativnutzungsbereichsgebläse und der Hilfskompressor, der Hilfskondensator und der Hilfsverdampfer von einem Benutzer aktiviert und durch den Hilfsmotor angetrieben werden können, um eine Klimaanlage bereitzustellen.
From the U.S. 5,333,678 A discloses an auxiliary power unit for use with a vehicle, the vehicle having a main engine, a range, an alternate-use section, a range blower, a range evaporator, a compressor, a condenser, an alternate-use section blower, and an alternate-use section evaporator interconnected by a plurality of coolant lines and driven by the main engine of the vehicle to air condition the driving area and the alternative use area; wherein the auxiliary power unit comprises:
  • a housing containing an auxiliary motor, an auxiliary compressor and an auxiliary condenser, an auxiliary evaporator, the auxiliary evaporator being arranged in series with the alternate-use fan and the alternate-use evaporator such that the alternate-use fan provides airflow through both the alternate-use evaporator and the auxiliary evaporator caused; and a multitude of auxiliary refrigerant lines connecting the auxiliary condenser to the auxiliary evaporator,
  • wherein the auxiliary refrigerant lines are separate from the auxiliary compressor and the auxiliary condenser and distinct from the refrigerant lines connected to the vehicle condenser,
  • when the auxiliary engine is operating so that the refrigerant from the auxiliary compressor and the auxiliary condenser does not flow to the vehicle condenser; where, when the auxiliary engine is in operation,
  • the alternate usage area blower and auxiliary compressor, auxiliary condenser and auxiliary evaporator being user activated and driven by the auxiliary engine to provide air conditioning.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Klimatisierungseinrichtung derart weiterzubilden, dass mehrere Innenraumbereiche des Kraftfahrzeugs ohne übermäßigen Bauraumaufwand individuell und unabhängig voneinander klimatisierbar sind.It is the object of the present invention to further develop a generic air conditioning device in such a way that several interior areas of the motor vehicle can be air conditioned individually and independently of one another without requiring excessive installation space.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Kühlmittelkreis einen als Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, von einem zweiten Außenluftstrom durchströmbaren, zweiten Außentauscher umfasst sowie
durch einen zweiten Kältemittelkreis, der unabhängig von dem ersten Kältemittelkreis betreibbar ist und

  • - einen zweiten Kompressor zur Verdichtung eines zweiten Kältemittels,
  • - einen dem zweiten Kompressor in zweiter Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten, als Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten Koppelkondensator,
  • - ein dem Koppelkondensator in zweiter Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschaltetes weiteres Expansionsorgan und
  • - einen diesem weiteren Expansionsorgan in zweiter Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten, als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, zweiten Innentauscher, der von einem in einen zweiten Innenraumbereich des Kraftfahrzeugs leitbaren, zweiten Innenluftstrom durchströmbar ist,

umfasst,
wobei der Koppelkondensator kühlmittelseitig Bestandteil des Kühlmittelkreises ist.This object is achieved in connection with the features of the preamble of claim 1 in that the coolant circuit comprises a second external exchanger designed as an air/coolant heat exchanger and through which a second external air flow can flow, as well as
by a second refrigerant circuit which can be operated independently of the first refrigerant circuit and
  • - a second compressor for compressing a second refrigerant,
  • - a coupling condenser configured as a coolant/refrigerant heat exchanger, downstream of the second compressor in the second refrigerant flow direction,
  • - A further expansion element downstream of the coupling condenser in the second refrigerant flow direction and
  • - a second internal exchanger, which is designed as an air/refrigerant heat exchanger and is downstream of this further expansion element in the second refrigerant flow direction and through which a second internal air flow can flow that can be routed into a second interior area of the motor vehicle,

includes,
wherein the coupling capacitor is part of the coolant circuit on the coolant side.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung geht zunächst von einer einfachen Erweiterung des Kühlmittelkreises um einen eigenen Außentauscher aus, wie dies dem Fachmann grundsätzlich, insbesondere von nicht thermisch gekoppelten Kälte- und Kühlmittelkreisen bekannt ist.The invention is initially based on a simple extension of the coolant circuit to include its own external exchanger, as is known to the person skilled in the art, in particular from non-thermally coupled refrigeration and coolant circuits.

Die Kernidee der Erfindung besteht nun darin, für den zweiten, zu klimatisierenden Innenraumbereich einen minimierten, zweiten Kältemittelkreis vorzusehen. Dieser kann grundsätzlich auf die Mindestbestandteile eines Kältemittelkreises, nämlich einen Kompressor, zwei Wärmeübertrager und ein Expansionsorgan, reduziert werden. Von den Wärmeübertragern arbeitet der eine stets als Verdampfer und der andere als Kondensator. Ersterer ist als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildet und dient als zweiter Innentauscher, d.h. Kühlung eines Luftstroms, der zum zweiten Innenraumbereich leitbar ist. Der andere Wärmeübertrager ist als Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildet und kühlmittelseitig in den Kühlmittelkreis integriert. Die konkrete Ausgestaltung des Kühlmittelkreises ist an dieser Stelle von untergeordneter Bedeutung. Bevorzugte Ausgestaltungen sollen weiter unten diskutiert werden. Im vorliegenden Kontext ist lediglich von Belang, dass der Kühlmittelkreis zumindest den Chiller, den hier als Koppelkondensator bezeichneten und als Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten Wärmeübertrager des zweiten Kältemittelkreises sowie den zweiten Außentauscher umfasst und thermisch mit elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Insbesondere kann der Kühlmittelkreis zur Kühlung eines elektrischen Antriebsaggregats und/oder zur Temperierung einer Traktionsbatterie und/oder einer Leistungselektronik dienen. Ein dritter Außentauscher ist als Bestandteil des zweiten Kältemittelkreises nicht erforderlich. Daher kann der im Vorderwagen zur Verfügung stehende Bauraum in üblicher Weise vom ersten und zweiten Außentauscher genutzt werden.The core idea of the invention consists in providing a minimized, second refrigerant circuit for the second interior area to be air-conditioned. In principle, this can be reduced to the minimum components of a refrigerant circuit, namely a compressor, two heat exchangers and an expansion device. One of the heat exchangers always works as an evaporator and the other as a condenser. The former is designed as an air/refrigerant heat exchanger and serves as a second interior exchanger, i.e. cooling of an air flow that can be routed to the second interior area. The other heat exchanger is designed as a coolant/refrigerant heat exchanger and is integrated into the coolant circuit on the coolant side. The specific design of the coolant circuit is of secondary importance at this point. Preferred embodiments are to be discussed further below. In the present context, it is only relevant that the coolant circuit includes at least the chiller, the heat exchanger of the second coolant circuit, referred to here as a coupling condenser and designed as a coolant/refrigerant heat exchanger, and the second external exchanger, and is thermally coupled to electrical components of the motor vehicle. In particular, the coolant circuit can be used to cool an electric drive unit and/or to control the temperature of a traction battery and/or power electronics. A third external exchanger is not required as part of the second refrigerant circuit. The installation space available in the front end can therefore be used in the usual way by the first and second external exchanger.

Der besondere Vorteil, der sich aus der erfindungsgemäßen Gestaltung der Klimatisierungseinrichtung ergibt, kann mit besonderer Deutlichkeit am Extremfall besonders heißer Außentemperaturen erläutert werden, wenn der zweite Kältemittelkreis unter Volllast arbeitet. Die gesamte im zweiten Kältemittelkreis anfallende Wärme wird über den Koppelkondensator an den Kühlmittelkreis abgegeben und könnte über den zweiten Außentauscher an die Umgebung abgegeben werden. Allerdings kann dies bei extremen Betriebsbedingungen zu unerwünscht hohen Temperaturen im Kühlmittelkreis führen. Bestimmte elektronische Komponenten, die vom Kühlmittelkreis temperiert werden, vertragen beispielsweise Temperaturen oberhalb 40°C nur schlecht. Allerdings bildet der Chiller eine weitere Schnittstelle des Kühlmittelkreises, über den Wärme an den ersten Kältemittelkreis abgegeben werden kann. Die Wärme des zweiten Kältemittelkreises kann also zur Abgabe an die Umgebung auf den ersten und den zweiten Außentauscher aufgeteilt werden, sodass innerhalb des Kühlmittelkreises keine übermäßige Erhitzung erfolgt.The particular advantage that results from the design of the air conditioning device according to the invention can be explained with particular clarity in the extreme case of particularly hot outside temperatures when the second refrigerant circuit is operating under full load. The entire heat occurring in the second refrigerant circuit is given off to the coolant circuit via the coupling condenser and could be given off to the environment via the second external exchanger. However, under extreme operating conditions, this can lead to undesirably high temperatures in the coolant circuit. For example, certain electronic components that are tempered by the coolant circuit only poorly tolerate temperatures above 40°C. However, the chiller forms another interface of the coolant circuit through which Heat can be released to the first refrigerant circuit. The heat of the second refrigerant circuit can therefore be divided between the first and the second external exchanger for release to the environment, so that there is no excessive heating within the coolant circuit.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich aus durch einen weiteren Kühlmittelkreis, der einen als Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildeten und von dem zweiten Innenluftstrom durchströmbaren, zweiten Heiztauscher umfasst. Bei dieser Ausführungsform wird also der zweite klimatisierbare Innenraumbereich mit einer Gegenheizanlage versehen, indem der zweite Innenluftstrom durch zwei Wärmeübertrager leitbar ist, die bedarfsweise antagonistisch betreibbar sind. Anders als beim ersten klimatisierbaren Innenraumbereich ist hier jedoch der Heiztauscher nicht Bestandteil des Kältemittelkreises, sondern Bestandteil eines Kühlmittelkreises. Besonders bevorzugt wird dabei, dass dieser Kühlmittelkreis ein unabhängig betreibbarer, erster Kühlmittel-Teilkreis des Kühlmittelkreises ist. Dieser erste Kühlmittel-Teilkreis kann also fluidleitend mit dem übrigen Kühlmittelkreis verbunden oder verbindbar sein, was insbesondere die Wartung, Füllung und Entleerung des Gesamt-Kühlmittelsystems vereinfacht. Auch regelungstechnisch ergibt sich ein breiteres Variationsspektrum, wenn durch die genannte Kopplung Wärme zwischen dem ersten Kühlmittel-Teilkreis und dem Rest des Kühlmittelkreises ausgetauscht werden kann.A preferred embodiment of the invention is characterized by a further coolant circuit, which comprises a second heat exchanger designed as an air/coolant heat exchanger and through which the second internal air flow can flow. In this embodiment, the second interior area that can be air-conditioned is therefore provided with a counter-heating system, in that the second interior air flow can be conducted through two heat exchangers, which can be operated antagonistically if necessary. In contrast to the first interior area that can be air-conditioned, the heat exchanger is not part of the refrigerant circuit, but part of a coolant circuit. It is particularly preferred that this coolant circuit is a first coolant sub-circuit of the coolant circuit that can be operated independently. This first partial coolant circuit can therefore be or can be connected in a fluid-conducting manner to the rest of the coolant circuit, which in particular simplifies the maintenance, filling and emptying of the overall coolant system. There is also a broader range of variations in terms of control technology if heat can be exchanged between the first partial coolant circuit and the rest of the coolant circuit as a result of the coupling mentioned.

Wie bei antagonistisch betreibbaren Gegenheizanlagen üblich, ist im Kontext der hiesigen Erfindung bevorzugt vorgesehen, dass luftseitig zwischen dem zweiten Innentauscher und dem zweiten Heiztauscher verstellbare Luftleitmittel angeordnet sind, mittels derer der zweite Innenluftstrom in einstellbaren Anteilen durch den zweiten Innentauscher und/oder den zweiten Heiztauscher leitbar sind. Dadurch können die Anteile des zweiten Innenluftstroms, die durch einen, den anderen oder beide Luft-Wärmeübertrager geleitet werden, bedarfsgerecht variiert werden.As is usual with counterheating systems that can be operated antagonistically, in the context of the present invention, it is preferably provided that adjustable air guiding means are arranged on the air side between the second internal exchanger and the second heating exchanger, by means of which the second internal air flow can be routed in adjustable proportions through the second internal exchanger and/or the second heating exchanger are. As a result, the proportions of the second internal air flow, which are routed through one, the other or both air heat exchangers, can be varied as required.

Die Komplexität des Kühlmittelkreises kann alternativ oder zusätzlich auf andere Weise gesteigert werden. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Außentauscher zwei luftseitig hintereinander geschaltete, jeweils als ein Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildete Tauscherelemente umfasst. Die beiden einzelnen Tauscherelemente können dabei unterschiedlichen Teilkreisen des Kühlmittel-Gesamtsystems zugeordnet sein. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein erstes der Tauscherelemente kühlmittelseitig Bestandteil eines unabhängig betreibbaren, den Koppeltauscher umfassenden zweiten Kühlmittel-Teilkreises ist. Dieser zweite Kühlmittel-Teilkreis würde dann als seine primäre Aufgabe einen Teil der oben erläuterten Grundfunktion der vorliegenden Erfindung erfüllen, nämlich die Wärmeabfuhr aus dem zweiten Kältemittelkreis über den zweiten Außentauscher.Alternatively or additionally, the complexity of the coolant circuit can be increased in other ways. In a preferred development of the invention, it is provided that the second external exchanger comprises two exchanger elements which are connected in series on the air side and are each designed as an air/coolant heat exchanger. The two individual exchanger elements can be assigned to different partial circuits of the overall coolant system. In particular, it can be provided that a first of the exchanger elements, on the coolant side, is part of an independently operable, second partial coolant circuit that includes the coupling exchanger. As its primary task, this second partial coolant circuit would then fulfill part of the basic function of the present invention explained above, namely the removal of heat from the second coolant circuit via the second external exchanger.

Das zweite der Tauscherelemente des zweiten Außentauschers ist bevorzugt kühlmittelseitig Bestandteil eines unabhängig betreibbaren, eine thermische Kopplung zu wenigstens einer der elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs umfassenden, dritten Kühlmittel-Teilkreises. Der dritte Kühlmittel-Teilkreis hat damit die primäre Aufgabe, die elektrischen Komponenten zu temperieren. Die Ausbildung eines eigenen Kühlmittel-Teilkreises hierfür lässt einen bedarfsweisen Wärmeaustausch mit anderen Kühlmittel-Teilkreisen zu; andererseits kann aber auch eine von den anderen Teilkreisen unabhängige Regelung realisiert werden, beispielsweise wenn andere Teilkreise bereits an ihrem Limit arbeiten und eine fluidische Kopplung der Teilkreise zu unvertretbar hohen Temperaturen an den elektrischen Komponenten führen würde.The second of the exchanger elements of the second external exchanger is preferably on the coolant side a component of an independently operable, third coolant partial circuit comprising a thermal coupling to at least one of the electrical components of the motor vehicle. The primary task of the third coolant sub-circuit is to regulate the temperature of the electrical components. The formation of a separate coolant sub-circuit for this allows for heat exchange with other coolant sub-circuits as required; On the other hand, however, control that is independent of the other sub-circuits can also be implemented, for example if other sub-circuits are already working at their limit and a fluidic coupling of the sub-circuits would lead to unacceptably high temperatures on the electrical components.

Der Chiller ist bevorzugt kühlmittelseitig Bestandteil eines unabhängig betreibbaren, eine thermische Kopplung zu wenigstens einer der elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs umfassenden, vierten Kühlmittel-Teilkreises. Es können dies dieselben elektrischen Komponenten, die auch an dem dritten Kühlmittel-Teilkreis angeschlossen sind, andere elektrische Komponenten oder eine überlappende Gruppe von elektrischen Komponenten sein. Auch hier dient die Teilkreis-Lösung der Verbreiterung des Optionsspektrums bei der Regelung, sodass bedarfsweise entweder Wärme zwischen den Teilkreisen ausgetauscht oder die Teilkreise unabhängig voneinander betrieben werden können.On the coolant side, the chiller is preferably a component of a fourth partial coolant circuit that can be operated independently and comprises a thermal coupling to at least one of the electrical components of the motor vehicle. These can be the same electrical components that are also connected to the third coolant partial circuit, other electrical components or an overlapping group of electrical components. Here, too, the partial circuit solution serves to broaden the range of options for control, so that either heat can be exchanged between the partial circuits or the partial circuits can be operated independently of one another.

Der Fachmann wird verstehen, dass die Strukturierung des Gesamt-Kühlmittelsystems in eine Mehrzahl von Kühlmittel-Teilkreisen, die bedarfsweise fluidisch miteinander verbindbar bzw. voneinander entkoppelbar sind, technisch durch eine entsprechende Anordnung von Steuerventilen realisierbar ist. Die spezielle Ausgestaltung der einzelnen Steuerventile bzw. ihre Anordnung im System und ihre konkrete Steuerstrategie hängen selbstverständlich von der Komplexität und der Regelungsstrategie im konkreten Einzelfall ab.Those skilled in the art will understand that the structuring of the overall coolant system into a plurality of coolant sub-circuits, which can be fluidly connected to one another or decoupled from one another as required, can be technically implemented by a corresponding arrangement of control valves. The specific configuration of the individual control valves or their arrangement in the system and their specific control strategy naturally depend on the complexity and the control strategy in the specific individual case.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Kühlmittel-Teilkreis eine elektrische Kühlmittelheizung umfasst. Natürlich ist der Hauptfokus von Kühlmittelsystemen auf die Kühlung von bestimmten Komponenten gerichtet. Es sind jedoch etliche Situationen denkbar, in denen eine Heizung der Komponenten erforderlich ist. Als Beispiel sei der Start von elektrischen Maschinen bei sehr kalten Außentemperaturen genannt, vor dem eine Vorheizung beispielsweise der Traktionsbatterie vorteilhaft ist. Da in solchen Situationen zum Teil noch keine Wärme aus einem der Kältemittelkreise zur Verfügung steht, ist bei dieser Weiterbildung der Erfindung eine elektrische Kühlmittel-Aufheizung vorgesehen.In a development of the invention, it is provided that at least one partial coolant circuit includes an electric coolant heater. Of course, the primary focus of coolant systems is on cooling specific components. However, there are a number of situations conceivable in which heating of the components is required. An example is the start of electrical machines NEN called at very cold outside temperatures, before which a pre-heating, for example, the traction battery is advantageous. Since in such situations there is sometimes no heat available from one of the refrigerant circuits, electrical coolant heating is provided in this development of the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.Further features and advantages of the invention result from the following specific description and the drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug,
  • 2 die Klimatisierungseinrichtung von 1 mit Hervorhebung eines ersten Kühlmittel-Teilkreises,
  • 3 die Klimatisierungseinrichtung von 1 mit Hervorhebung eines zweiten Kühlmittel-Teilkreises,
  • 4 die Klimatisierungseinrichtung von 1 mit Hervorhebung eines dritten Kühlmittel-Teilkreises und
  • 5 die Klimatisierungseinrichtung von 1 mit Hervorhebung eines vierten Kühlmittel-Teilkreises.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a particularly preferred embodiment of an air conditioning device according to the invention for a motor vehicle,
  • 2 the air conditioning system of 1 with emphasis on a first coolant pitch circle,
  • 3 the air conditioning system of 1 with emphasis on a second coolant pitch circle,
  • 4 the air conditioning system of 1 with a third coolant pitch circle highlighted and
  • 5 the air conditioning system of 1 with a fourth coolant pitch circle highlighted.

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.The same reference symbols in the figures indicate the same or analogous elements.

1 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung 10, wobei der Fachmann aus der vorangehenden Erläuterung der Erfindung im Vergleich zu der nachfolgenden, speziellen Beschreibung leicht erkennen wird, welche der dargestellten Elemente erfindungswesentlich und welche optionaler Natur sind. 1 shows a particularly preferred embodiment of an air conditioning device 10 according to the invention in a highly schematic representation, the person skilled in the art easily recognizing from the preceding explanation of the invention in comparison to the following specific description which of the elements shown are essential to the invention and which are optional.

Wesentlicher Bestandteil der Klimatisierungseinrichtung 10 ist ein erster Kältemittelkreis 100, der einen Kompressor 102, einen ersten Heiztauscher 104, einen ersten Innentauscher 106 und einen ersten Außentauscher 108 sowie eine Mehrzahl von Expansionsventilen 110 aufweist. Des Weiteren umfasst der erste Kältemittelkreis 100 einen Sammler 112 sowie eine Mehrzahl von Steuerventilen 114. Zudem umfasst der Kältemittelkreis 100 kältemittelseitig einen Chiller 401.An essential component of the air conditioning device 10 is a first refrigerant circuit 100 which has a compressor 102 , a first heat exchanger 104 , a first internal exchanger 106 and a first external exchanger 108 as well as a plurality of expansion valves 110 . Furthermore, the first refrigerant circuit 100 comprises a collector 112 and a plurality of control valves 114. In addition, the refrigerant circuit 100 comprises a chiller 401 on the refrigerant side.

Der erste Heiztauscher 104, der erste Innentauscher 106 und der erste Außentauscher 108 sind jeweils als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildet, wobei der erste Außentauscher 108 von einem ersten Außenluftstrom 116 durchströmbar ist. Der erste Heiztauscher 104 und der erste Innentauscher 106 sind jeweils von einem ersten Innenluftstrom 118 durchströmbar. Dieser kann mittels nicht dargestellter Luftleitmittel in einen ebenfalls nicht dargestellten ersten Innenraumbereich des Kraftfahrzeugs geleitet werden. Zwischen dem ersten Heiztauscher 104 und dem ersten Innentauscher 106 sind schaltbare Luftleitmittel 120 angeordnet, mit denen Anteile des ersten Innenluftstroms 118, die durch den einen und/oder den anderen der beiden Wärmeübertrager 104, 106 geleitet werden, einstellbar sind. Der kältemittelseitig vom ersten Kältemittelkreis umfasste Chiller 401 ist als Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildet. Auf seinen kühlmittelseitigen Teil soll weiter unten noch näher eingegangen werden.The first heat exchanger 104, the first internal exchanger 106 and the first external exchanger 108 are each designed as an air/refrigerant heat exchanger, with a first external air flow 116 being able to flow through the first external exchanger 108. The first heat exchanger 104 and the first internal exchanger 106 can each be flowed through by a first internal air flow 118 . This can be guided into a first interior area of the motor vehicle, also not shown, by means of air guiding means (not shown). Switchable air conduction means 120 are arranged between the first heat exchanger 104 and the first interior exchanger 106, with which proportions of the first interior air flow 118, which are conducted through one and/or the other of the two heat exchangers 104, 106, can be adjusted. The chiller 401 comprised by the first refrigerant circuit on the refrigerant side is designed as a coolant/refrigerant heat exchanger. Its part on the coolant side will be discussed in more detail below.

Die Grundfunktionen des Kältemittelkreises 100 sind dem Fachmann bekannt. Im Kühlbetrieb wird im Kompressor 102 komprimiertes Kältemittel im ersten Heiztauscher 104 vorkondensiert und im ersten Außentauscher 108 weiter kondensiert. Sodann wird es durch den als Verdampfer betriebenen ersten Innentauscher 106 geleitet, wobei es zuvor durch eines der zwischengeschalteten Expansionsventile 110 eine geeignete Entspannung erfährt. Im Anschluss wird das Kältemittel über den Sammler 112 wieder der Saugseite des Kompressors 102 zugeführt. Es ist allerdings auch möglich, im Kühlbetrieb das Kältemittel hinter dem ersten Außentauscher 108 wenigstens teilweise über den ebenfalls als Verdampfer wirkenden Chiller 401 zu leiten.The basic functions of the refrigerant circuit 100 are known to those skilled in the art. In the cooling mode, refrigerant compressed in the compressor 102 is pre-condensed in the first heating exchanger 104 and further condensed in the first outdoor exchanger 108 . It is then passed through the first internal exchanger 106 operated as an evaporator, having previously undergone suitable expansion by one of the expansion valves 110 connected in between. The refrigerant is then fed back to the suction side of the compressor 102 via the collector 112 . However, it is also possible in the cooling mode to route the refrigerant downstream of the first external exchanger 108 at least partially via the chiller 401, which also acts as an evaporator.

Im Wärmepumpenmodus strömt das Kältemittel hinter dem ersten Heiztauscher 104 in den ersten Innentauscher 106, der in diesem Fall als weiterer Kondensator wirkt. Im Anschluss kann das Kältemittel ganz oder teilweise über den ersten Außentauscher 108 und/oder den Chiller 401, die in diesem Betriebsmodus beide als Verdampfer betrieben werden, zum Sammler 112 und zur Saugseite des Kompressors 102 zurückgeleitet werden. Die erforderliche Entspannung des Kältemittels wird über die zwischengeschalteten Expansionsventile 110 realisiert.In the heat pump mode, the refrigerant flows behind the first heat exchanger 104 into the first internal exchanger 106, which in this case acts as an additional condenser. The refrigerant can then be returned in whole or in part via the first external exchanger 108 and/or the chiller 401, both of which are operated as evaporators in this operating mode, to the collector 112 and to the suction side of the compressor 102. The required expansion of the refrigerant is realized via the intermediate expansion valves 110.

Die bei der dargestellten Ausführungsform gewählte Anzahl und Anordnung der Expansionsorgane, hier konkret realisiert als die Expansionsventile 110, hat sich als besonders effizient erwiesen und erlaubt auch Zwischenzustände zwischen den oben erläuterten Betriebsmodi.The number and arrangement of the expansion elements selected in the illustrated embodiment, specifically implemented here as the expansion valves 110, has proven to be particularly efficient and also allows intermediate states between the operating modes explained above.

Als weiteren wesentlichen Bestandteil weist die Klimatisierungseinrichtung 10 einen zweiten Kältemittelkreis 200 auf. Dieser ist bei der gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen auf seine Basiskomponenten reduziert, nämlich einen zweiten Kompressor 202, einen zweiten Innentauscher 206, ein Expansionsorgan 210 und den kältemittelseitigen Teil eines Koppelkondensators 402.The air conditioning device 10 has a second refrigerant circuit 200 as a further essential component. In the embodiment shown, this is essentially reduced to its basic components, namely a second com compressor 202, a second internal exchanger 206, an expansion element 210 and the refrigerant-side part of a coupling condenser 402.

Während der zweite Innentauscher 206, wie auch der erste Innentauscher 106, als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildet ist, ist der Koppelkondensator 402, wie auch der Chiller 401 als Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildet. Der zweite Innentauscher 206 ist von einem zweiten Innenluftstrom 218 durchströmbar, der über nicht dargestellte Luftleitmittel in einen ebenfalls nicht dargestellten zweiten Innenraumbereich des Kraftfahrzeugs leitbar ist.While the second internal exchanger 206, like the first internal exchanger 106, is designed as an air/refrigerant heat exchanger, the coupling condenser 402, like the chiller 401, is designed as a coolant/refrigerant heat exchanger. The second internal exchanger 206 can be flowed through by a second internal air flow 218 which can be routed via air guiding means (not shown) into a second interior area of the motor vehicle (also not shown).

Der zweite Kältemittelkreis 200 ist im Wesentlichen nur im Kühlmodus betreibbar, wobei das im Kompressor 202 komprimierte Kältemittel im Koppelkondensator 402 kondensiert, im Entspannungsorgan 210 entspannt und im zweiten Innentauscher 206 verdampft wird. Im Anschluss wird es über einen zweiten Sammler 212 zurück zur Saugseite des Kompressors 202 geleitet.The second refrigerant circuit 200 can essentially only be operated in the cooling mode, the refrigerant compressed in the compressor 202 being condensed in the coupling condenser 402 , expanded in the expansion element 210 and evaporated in the second internal exchanger 206 . It is then routed back to the suction side of the compressor 202 via a second collector 212 .

Die Kühlmittelseiten des Chillers 401 und des Koppelkondensators402 sind Bestandteil eines komplexen Kühlmittelkreises 300, welcher auch einen als Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, zweiten Außentauscher 308 umfasst. Dieser ist von einem zweiten Außenluftstrom 316 durchströmbar und besteht bei der gezeigten Ausführungsform aus zwei luftseitig hintereinandergeschalteten Tauscherelementen. Weitere Bestandteile des Kühlmittelkreises 300 sind diverse Schaltventile 314, diverse Kühlmittelpumpen 322, eine Mehrzahl von Rückschlagventilen 324 und ein Ausgleichsbehälter 326. Zudem sind bei der gezeigten Ausführungsform zwei elektrische Kühlmittelheizungen 328 integriert. Der Kühlmittelkreis 300 steht in thermischem Kontakt mit elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Traktionsbatterie 330, einer Leistungselektronik 332, einem Ladegerät 334 und einer elektrischen Maschine 336.The coolant sides of the chiller 401 and the coupling condenser 402 are part of a complex coolant circuit 300, which also includes a second external exchanger 308 designed as an air/coolant heat exchanger. A second external air stream 316 can flow through this and, in the embodiment shown, consists of two exchanger elements connected in series on the air side. Other components of the coolant circuit 300 are various switching valves 314, various coolant pumps 322, a plurality of check valves 324 and an expansion tank 326. In addition, two electric coolant heaters 328 are integrated in the embodiment shown. Coolant circuit 300 is in thermal contact with electrical components of the motor vehicle, in particular a traction battery 330, power electronics 332, a charger 334 and an electric machine 336.

Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst der Kühlmittelkreis einen ersten Kühlmittel-Teilkreis 300'. Dieser ist bei der Darstellung von 2, die im Übrigen dieselbe Klimatisierungseinrichtung 10 wie 1 zeigt grafisch hervorgehoben. Der erste Kühlmittel-Teilkreis 300' umfasst im Wesentlichen nur eine Kühlmittelpumpe 322, eine optionale, elektrische Kühlmittelheizung 328 sowie einen als Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildeten zweiten Heiztauscher 304. Der zweite Heiztauscher 304, der dem zweiten Innentauscher 206 luftseitig über Luftleitmittel 220 nachgeschaltet ist, ist von dem zweiten Innenluftstrom 218 durchströmbar und erlaubt durch antagonistischen Betrieb mit dem zweiten Innentauscher 206 eine sehr präzise Temperierung des zweiten Innenraumbereichs. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine elektrische Luftheizung für den zweiten Innenluftstrom 218 vorgesehen sein, die beispielsweise als Luft-PTC-Wärmeübertrager ausgebildet ist. Die Aufgabe des ersten Kühlmittel-Teilkreises 300' könnte alternativ von einem völlig verbindungsfrei zum übrigen Kühlmittelkreis 300 ausgebildeten, zweiten Kühlmittelkreis erfüllt werden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist jedoch eine fluidische Kopplung vorgesehen, die zwar bei Betrieb der Kühlmittelpumpe 322 des ersten Kühlmittel-Teilkreises 300' nicht zu einem wesentlichen Fluidaustausch mit dem übrigen Kühlmittelkreis 300 führt, jedoch eine gemeinsame Füllung und Entleerung beider Systembestandteile ermöglicht, was deren Wartung vereinfacht.In the illustrated embodiment, the coolant circuit includes a first coolant split circuit 300'. This is in the representation of 2 , The rest of the same air conditioning device 10 as 1 shows graphically highlighted. The first coolant sub-circuit 300 'essentially comprises only a coolant pump 322, an optional electric coolant heater 328 and a second heat exchanger 304 designed as an air/coolant heat exchanger , can be flowed through by the second interior air stream 218 and, through antagonistic operation with the second interior exchanger 206, allows very precise temperature control of the second interior area. Alternatively or additionally, an electric air heater can also be provided for the second internal air flow 218, which is embodied, for example, as an air PTC heat exchanger. The task of the first partial coolant circuit 300 ′ could alternatively be fulfilled by a second coolant circuit that is designed completely without connection to the rest of the coolant circuit 300 . In the embodiment shown, however, a fluidic coupling is provided which, when the coolant pump 322 of the first partial coolant circuit 300' is in operation, does not lead to a significant exchange of fluids with the rest of the coolant circuit 300, but allows both system components to be filled and emptied together, which makes their maintenance easier simplified.

Dem Fachmann sollte bereits aus der bisherigen Beschreibung deutlich geworden sein, dass die erfindungsgemäße Klimatisierungseinrichtung 10 in sehr flexibler Weise eine Wärmeübertragung zwischen den Kältemittelkreisen 100, 200 einerseits und dem Kühlmittelkreis 300 andererseits, bzw. zwischen den Kältemittelkreisen 100, 200 untereinander über den Kühlmittelkreis 300 ermöglicht. Auf diese Weise kann insbesondere im zweiten Kältemittelkreis 200 anfallende Wärme sehr flexibel über den ersten Außentauscher 108 und/oder über den zweiten Außentauscher 308 an die Umgebung abgegeben werden, wobei die Regelung stets so erfolgen kann, dass temperatursensitive Bereiche des Kühlmittelkreises 300 nicht zu stark erwärmt werden.It should already be clear to a person skilled in the art from the previous description that the air conditioning system 10 according to the invention enables heat to be transferred in a very flexible manner between the refrigerant circuits 100, 200 on the one hand and the coolant circuit 300 on the other hand, or between the refrigerant circuits 100, 200 among themselves via the coolant circuit 300 . In this way, heat occurring in the second refrigerant circuit 200 in particular can be released to the environment very flexibly via the first external exchanger 108 and/or via the second external exchanger 308, with the control always being able to take place in such a way that temperature-sensitive areas of the coolant circuit 300 do not heat up too much become.

3 zeigt erneut die Klimatisierungseinrichtung 10 von 1, wobei ein zweiter Kühlmittel-Teilkreis 300" des Kühlmittelkreises 300 durch Linien-Fett-Darstellung herausgestellt ist. Dieser Teilkreis, der im Wesentlichen unabhängig regelbar ist, dient in erster Linie der Abfuhr von im Koppelkondensator 402 aufgenommener Wärme über eines der Elemente des zweiten Außentauschers 308. Man erkennt, dass dieser Kühlmittel-Teilkreis 300" keine direkte thermische Kopplung mit irgendwelchen temperatursensitiven, elektrischen Komponenten aufweist. 3 shows again the air conditioning device 10 of FIG 1 , wherein a second coolant partial circuit 300" of the coolant circuit 300 is highlighted by bold lines. This partial circuit, which can be controlled essentially independently, is primarily used to dissipate heat absorbed in the coupling condenser 402 via one of the elements of the second external exchanger 308. It can be seen that this partial coolant circuit 300" has no direct thermal coupling to any temperature-sensitive electrical components.

4 zeigt erneut die Klimatisierungseinrichtung 10 von 1 mit einem durch Linien-Fett-Darstellung herausgestellten dritten Kühlmittel-Teilkreis 303''', der ebenfalls im Wesentlichen unabhängig regelbar ist und in erster Linie der Wärmeabfuhr von Leistungselektronik 332, Ladegerät 334 und elektrischer Maschine 336 über das zweite Element des zweiten Außentauschers 308 dient. 4 shows again the air conditioning device 10 of FIG 1 with a third coolant partial circuit 303''' shown in bold lines, which can also be controlled essentially independently and is primarily used to dissipate heat from power electronics 332, charging device 334 and electric machine 336 via the second element of the second external exchanger 308 .

5 zeigt erneut die Klimatisierungseinrichtung 10 von 1 mit durch Linien-Fett-Darstellung herausgehobenem vierten Kühlmittel-Teilkreis 300'''', der ebenfalls im Wesentlichen unabhängig regelbar ist und in erster Linie der Temperierung der Traktionsbatterie 330 mittels des Chillers 401 dient. Wie eingangs erläutert, kann der Chiller sowohl als Verdampfer, d.h. kühlend, als auch als Kondensator, d.h. erwärmend, genutzt werden. Zudem kann die in dem vierten Teilkreis 30'''' enthaltene Kühlmittelheizung 328 als zusätzliche Wärmequelle genutzt werden. 5 shows again the air conditioning device 10 of FIG 1 with the fourth coolant partial circuit 300'''' highlighted by bold lines, which can also be controlled essentially independently and is primarily used for tempering the traction battery 330 by means of the chiller 401. How As explained at the outset, the chiller can be used both as an evaporator, ie cooling, and as a condenser, ie heating. In addition, the coolant heater 328 contained in the fourth sub-circle 30'''' can be used as an additional heat source.

Der Fachmann wird verstehen, dass in einem komplexen und mit mannigfachen Steuermöglichkeiten versehenen Kühlmittelkreis 300, wie dem in den Figuren dargestellten, neben dem unabhängigen Betrieb der Teilkreise auch deren nahezu beliebige Kombination möglich ist, um mit besonderer Effizienz Wärme von dort aufzunehmen, wo sie anfällt und dorthin zu leiten, wo sie benötigt wird oder abgeführt werden kann. Ein derartiges Effizienzmanagement bei der Wärmeverteilung ist insbesondere in ausschließlich oder zumindest in wesentlichem Umfang elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen mit keinem oder nur geringem Wärmeanfall von einer Verbrennungskraftmaschine im Hinblick auf einer Reichweitenoptimierung von besonderer Bedeutung.Those skilled in the art will understand that in a complex coolant circuit 300 with a wide range of control options, such as that shown in the figures, in addition to the independent operation of the partial circuits, almost any combination of them is also possible in order to absorb heat from where it occurs with particular efficiency and directing it to where it is needed or can be dissipated. Such efficiency management in heat distribution is of particular importance in motor vehicles that are exclusively or at least to a large extent electrically operated with little or no heat build-up from an internal combustion engine with regard to range optimization.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figures only represent illustrative exemplary embodiments of the present invention.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Klimatisierungseinrichtungair conditioning device
100100
erster Kältemittelkreisfirst refrigerant circuit
102102
erster Kompressorfirst compressor
104104
erster Heiztauscherfirst heat exchanger
106106
erster Innentauscherfirst internal exchanger
108108
erster Außentauscherfirst external exchanger
110110
Expansionsventile in 100Expansion valves in 100
112112
Sammler in 100collectors in 100
114114
Steuerventil in 100control valve in 100
116116
erster Außenluftstromfirst outside air flow
118118
erster Innenluftstromfirst internal air flow
120120
Luftleitmittel in 100Air conduction in 100
200200
zweiter Kältemittelkreissecond refrigerant circuit
202202
zweiter Kompressorsecond compressor
206206
zweiter Innentauschersecond internal exchanger
210210
Expansionsorgan in 200Expansion organ in 200
212212
Sammler in 200collectors in 200
300300
Kühlmittelkreiscoolant circuit
300'300'
erster Kühlmittel-Teilkreis von 300first coolant pitch circuit of 300
300"300"
zweiter Kühlmittel-Teilkreis von 300second coolant pitch circuit of 300
300'''300'''
dritter Kühlmittel-Teilkreis von 300third coolant pitch circuit of 300
300''''300''''
vierter Kühlmittel-Teilkreis von 300fourth coolant pitch circuit of 300
308308
zweiter Außentauschersecond external exchanger
314314
Steuerventil in 300Control valve in 300
316316
zweiter Außenluftstromsecond outdoor air flow
322322
Kühlmittepumpecoolant pump
324324
Rückschlagventilcheck valve
326326
Ausgleichsbehältersurge tank
328328
elektrische Kühlmittelheizungelectric coolant heater
330330
Traktionsbatterietraction battery
332332
Leistungselektronikpower electronics
334334
Ladegerätcharger
336336
elektrische Maschineelectric machine
401401
Chillerchillers
402402
Koppelkondensatorcoupling capacitor

Claims (10)

Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend - einen ersten Kältemittelkreis (100) mit • einem ersten Kompressor (102) zur Verdichtung eines ersten Kältemittels, • einem dem ersten Kompressor (102) in einer ersten Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten und als ein Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, ersten Heiztauscher (104), der von einem in einen ersten Innenraumbereich des Kraftfahrzeugs leitbaren, ersten Innenluftstrom (118) durchströmbar ist, • einem dem ersten Heiztauscher (104) in erster Kältemittel-Strömungsrichtung nach- und dem ersten Kompressor (102) vorgeschalteten, in einer einstellbaren Strömungsrichtung durchströmbaren Kältemittel-Teilkreis, der einen als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten und von einem ersten Außenluftstrom (116) durchströmbaren, ersten Außentauscher (108), einen als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten und von dem ersten Innenluftstrom (118) durchströmbaren, ersten Innentauscher (106) sowie ein zwischen dem ersten Außentauscher (108) und dem ersten Innentauscher (106) angeordnetes Expansionsventil (110) umfasst, und • einem in einem eingangsseitig des ersten Kompressors (102) mündenden Abzweig des Kältemittel-Teilkreises angeordneten als ein Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten Chiller (401), dem ein weiteres Expansionsventil (110) vorgeschaltet ist, und - einen Kühlmittelkreis (300), der mit elektrischen Komponenten (330, 332, 334, 336) des Kraftfahrzeugs thermisch gekoppelt ist, wobei der Chiller (401) kühlmittelseitig Bestandteil des Kühlmittelkreises (300) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreis (300) einen als Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, von einem zweiten Außenluftstrom (316) durchströmbaren, zweiten Außentauscher (308) umfasst sowie durch einen zweiten Kältemittelkreis (200), der unabhängig von dem ersten Kältemittelkreis (100) betreibbar ist und - einen zweiten Kompressor (202) zur Verdichtung eines zweiten Kältemittels, - einen dem zweiten Kompressor (202) in einer zweiten Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten, als Kühlmittel/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten Koppelkondensator (402), - ein dem Koppelkondensator (402) in zweiter Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschaltetes weiteres Expansionsorgan (210) und - einen diesem weiteren Expansionsorgan (210) in zweiter Kältemittel-Strömungsrichtung nachgeschalteten, als Luft/Kältemittel-Wärmeübertrager ausgebildeten, zweiten Innentauscher (206), der von einem in einen zweiten Innenraumbereich des Kraftfahrzeugs leitbaren, zweiten Innenluftstrom (218) durchströmbar ist, umfasst, wobei der Koppelkondensator (402) kühlmittelseitig Bestandteil des Kühlmittelkreises (300) ist.Air conditioning device for a motor vehicle, comprising - a first refrigerant circuit (100) with • a first compressor (102) for compressing a first refrigerant, • one downstream of the first compressor (102) in a first refrigerant flow direction and as an air/refrigerant heat exchanger first heat exchanger (104) through which a first interior air flow (118) can flow into a first interior area of the motor vehicle, • one downstream of the first heat exchanger (104) in the first refrigerant flow direction and upstream of the first compressor (102). , Partial refrigerant circuit through which flow can be set in an adjustable flow direction, which has a first external exchanger (108) designed as an air/refrigerant heat exchanger and through which a first external air flow (116) can flow, a first external exchanger (108) designed as an air/refrigerant heat exchanger and from which the first internal air flow (118 ) flowable, first internal exchanger (106) and a z between the first external exchanger (108) and the first internal exchanger (106) arranged expansion valve (110), and • a in an inlet side of the first compressor (102) opening branch of the refrigerant tel partial circuit arranged as a coolant / coolant heat exchanger chiller (401), which is preceded by a further expansion valve (110), and - a coolant circuit (300) with electrical components (330, 332, 334, 336) of the motor vehicle thermally coupled, the chiller (401) being part of the coolant circuit (300) on the coolant side, characterized in that the coolant circuit (300) has a second external exchanger (308 ) and by a second refrigerant circuit (200) which can be operated independently of the first refrigerant circuit (100) and - a second compressor (202) for compressing a second refrigerant, - a second compressor (202) in a second refrigerant flow direction downstream coupling condenser (402) designed as a coolant/refrigerant heat exchanger, - a coupling condenser ( 402) further expansion element (210) downstream in the second refrigerant flow direction and - a second internal exchanger (206) arranged downstream of this further expansion element (210) in the second refrigerant flow direction and designed as an air/refrigerant heat exchanger, which extends from one into a second interior area second interior air flow (218) that can be conducted in the motor vehicle, wherein the coupling condenser (402) is part of the coolant circuit (300) on the coolant side. Klimatisierungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Kühlmittelkreis, der einen als ein Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildeten und von dem zweiten Innenluftstrom (218) durchströmbaren, zweiten Heiztauscher (304) umfasst.air conditioning device claim 1 characterized by a further coolant circuit, which comprises a second heat exchanger (304) designed as an air/coolant heat exchanger and through which the second internal air stream (218) can flow. Klimatisierungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass luftseitig zwischen dem zweiten Innentauscher (206) und dem zweiten Heiztauscher (304) verstellbare Luftleitmittel (220) angeordnet sind, mittels derer der zweite Innenluftstrom (218) in einstellbaren Anteilen durch den zweiten Innentauscher (206) und/oder den zweiten Heiztauscher (304) leitbar sind.air conditioning device claim 2 , characterized in that adjustable air guiding means (220) are arranged on the air side between the second internal exchanger (206) and the second heating exchanger (304), by means of which the second internal air flow (218) flows through the second internal exchanger (206) and/or the second heat exchanger (304) are conductive. Klimatisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kühlmittelkreis ein unabhängig betreibbarer, erster Kühlmittel-Teilkreis (300') des Kühlmittelkreises (300) ist.Air conditioning device according to one of claims 2 until 3 , characterized in that the further coolant circuit is an independently operable, first partial coolant circuit (300 ') of the coolant circuit (300). Klimatisierungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außentauscher (308) zwei luftseitig hintereinandergeschaltete, jeweils als ein Luft/Kühlmittel-Wärmeübertrager ausgebildete Tauscherelemente umfasst.Air conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the second external exchanger (308) comprises two exchanger elements which are connected in series on the air side and are each designed as an air/coolant heat exchanger. Klimatisierungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes der Tauscherelemente kühlmittelseitig Bestandteil eines unabhängig betreibbaren, den Koppelkondensator (402) umfassenden, zweiten Kühlmittel-Teilkreises (300") des Kühlmittelkreises (300) ist.air conditioning device claim 5 , characterized in that a first of the exchanger elements on the coolant side is a component of a second coolant partial circuit (300") of the coolant circuit (300) which can be operated independently and comprises the coupling capacitor (402). Klimatisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite der Tauscherelemente kühlmittelseitig Bestandteil eines unabhängig betreibbaren, eine thermische Kopplung zu wenigstens einer der elektrischen Komponenten (332, 334, 336) des Kraftfahrzeugs umfassenden, dritten Kühlmittel-Teilkreises (300''') des Kühlmittelkreises (300) ist.Air conditioning device according to one of Claims 5 until 6 , characterized in that the second of the exchanger elements, on the coolant side, is part of a third coolant partial circuit (300''') of the coolant circuit (300) which can be operated independently and comprises a thermal coupling to at least one of the electrical components (332, 334, 336) of the motor vehicle. is. Klimatisierungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Chiller (401) kühlmittelseitig Bestandteil eines unabhängig betreibbaren, eine thermische Kopplung zu wenigstens einer der elektrischen Komponenten (330) des Kraftfahrzeugs umfassenden, vierten Kühlmittel-Teilkreises (300"") des Kühlmittelkreises (300) ist.Air conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the chiller (401) is part of an independently operable fourth coolant partial circuit (300"") of the coolant circuit ( 300) is. Klimatisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kühlmittel-Teilkreis (300', 300'''') des Kühlmittelkreises (300) eine elektrische Kühlmittelheizung (328) umfasst.Air conditioning device according to one of claims 2 until 8th , characterized in that at least one coolant partial circuit (300 ', 300'''') of the coolant circuit (300) comprises an electric coolant heater (328). Klimatisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dass die Kühlmittel-Teilkreise (300', 300", 300''', 300'''') des Kühlmittelkreises (300) durch Schaltventile jeweils vollständig oder teilweise kühlmittelseitig miteinander verbindbar sind.Air conditioning device according to one of claims 2 until 9 that the partial coolant circuits (300', 300", 300''', 300'''') of the coolant circuit (300) can be connected to one another completely or partially on the coolant side by switching valves.
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