DE9202466U1 - Device for cooling drive components and for heating a passenger compartment of a motor vehicle, in particular an electric vehicle - Google Patents

Device for cooling drive components and for heating a passenger compartment of a motor vehicle, in particular an electric vehicle

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Description

'../- ·.:.·, - 12. Februar 1992'../- ·.:.·, - 12 February 1992

GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 1 -GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 1 -

BEHR GmbH & Co.
Mauserstr. 3, 7000 Stuttgart 30BEHR GmbH & Co.
Mauserstrasse 3, 7000 Stuttgart 30

Einrichtung zur Kühlung von AntriebskomponentenDevice for cooling drive components

und zur Heizung eines Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Elektromobils.and for heating a passenger compartment of a motor vehicle, in particular an electric vehicle.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kühlung von Antriebskomponenten und zur Heizung eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektromobils.The invention relates to a device for cooling drive components and for heating a passenger compartment of a motor vehicle, in particular an electric vehicle.

Die bisher üblichen Kraftfahrzeuge besitzen einen Verbrennungsmotor, bei dem eine große Menge der zugeführten Energie in Wärme umgesetzt wird, die als Verlustwärme in einem Kühler an die Umgebungsluft abgegeben wird. Die nach einer Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehende Wärmemenge ist größer als der selbst an kalten Wintertagen benötigte Energiebedarf für die Fahrzeugheizung.
25The motor vehicles that have been in use up to now have an internal combustion engine in which a large amount of the energy supplied is converted into heat, which is then released into the surrounding air as waste heat in a radiator. The amount of heat available after the internal combustion engine has warmed up is greater than the energy required to heat the vehicle, even on cold winter days.
25

Es sind jedoch bereits alternative Antriebskonzepte vorgeschlagen worden, beispielsweise mittels Elektromotor, dessen Energie von einer Batterieeinheit geliefert wird. Auch bei solchen Antriebssystemen entsteht eine gewisse Verlustwärme im Antriebsmotor, im Getriebe, in der Leistungssteuerung, in der Batterieeinheit und ggf. in weiteren Komponenten. Diese Verlustwärme reicht von der Wärmemenge her für einen Heizbetrieb des Fahrgastraums in keiner Weise aus, insbesondere nicht bei niedrigen Außentemperaturen.However, alternative drive concepts have already been proposed, for example using an electric motor whose energy is supplied by a battery unit. Even with such drive systems, a certain amount of heat is lost in the drive motor, the transmission, the power control, the battery unit and possibly in other components. The amount of heat lost is in no way sufficient to heat the passenger compartment, especially not at low outside temperatures.

« &ldquor;%·;.-.<> ■:;"■■-■■ 12. Februar 1992« &ldquor;%·;.-.<> ■:;"■■-■■ February 12, 1992

GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 2 -GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 2 -

Zur Kühlung der Antriebskomponenten ist bereits vorgeschlagen worden, entsprechende Kühlkanäle für ein flüssiges Kühlmittel vorzusehen, so daß das Kühlmittel alle Komponenten mit Wärmeentwicklung durchströmen kann und aus diesen die Wärmeenergie abführt. Bei der bekannten Anordnung wird jedoch in keiner Weise berücksichtigt, daß das Temperaturprofil sehr starken Schwankungen unterliegt und, zumindest kurzzeitig, auch größere Wärmemengen abzuführen sind. Ein in dem Kühlmittelstrom angeordneter Wärmetauscher muß daher bzgl. seiner Wärmeübertragungsleistung auf diesen ungünstigen Betriebspunkt ausgelegt werden.To cool the drive components, it has already been proposed to provide appropriate cooling channels for a liquid coolant so that the coolant can flow through all components that generate heat and remove the heat energy from them. However, the known arrangement does not take into account in any way that the temperature profile is subject to very strong fluctuations and that, at least for a short time, large amounts of heat must also be removed. A heat exchanger arranged in the coolant flow must therefore be designed for this unfavorable operating point in terms of its heat transfer performance.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zur Kühlung von Antriebskomponenten und zur Heizung eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei der die vorhandenen Energiequellen in exergetischer Hinsicht optimal genutzt werden und dabei die Kühlung der Antriebskomponenten unter Berücksichtigung aller möglicher Klimabedingungen sichergestellt wird.It is therefore the object of the present invention to provide a device for cooling drive components and for heating a passenger compartment of a motor vehicle, in which the available energy sources are used optimally in exergetic terms and the cooling of the drive components is ensured taking into account all possible climatic conditions.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird bei einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The above-mentioned object is achieved in a device of the generic type by the characterizing features of claim 1.

Der wesentliche Vorteil dieser Einrichtung besteht darin, daß aufgrund der Steuerelemente und des Gebläses stets ein ausreichenderThe main advantage of this device is that due to the controls and the fan there is always sufficient Kühl luftstrom durch den Wärmetauscher bereitgestellt wird, wohingegen die aus dem Wärmetauscher abgeführte Wärmeenergie und auch die im Umluftstrom des Luftführungskanals enthaltene Wärmeenergie lediglich im Bedarfsfall und entsprechend der benötigten Wärmemenge gezielt dem Fahrgastraum zugeführt wird.Cooling air flow is provided by the heat exchanger, whereas the heat energy dissipated from the heat exchanger and also the heat energy contained in the circulating air flow of the air duct is only supplied to the passenger compartment when required and in accordance with the required amount of heat.

Eine bzgl. der erforderlichen Anlagenteile einfacher gestaltete Einrichtung besteht darin, daß der Wärmetauscher zur Erwärmung der Heizluft in einem Luftführungskanal angeordnet ist, der an einer ersten Abströmöffnung im Fahrgastraum beginnt und an einer Zuluftöff-A simpler arrangement with regard to the required system components consists in the heat exchanger for heating the heating air being arranged in an air duct that begins at a first outlet opening in the passenger compartment and ends at an air supply opening. nung des Fahrgastraums endet, und daß ein weiterer vom Kühlmittelthe passenger compartment, and that another coolant

, "-■/■ 12. Februar 1992 GM 91-&Bgr;-12 ES/Ri/sk - 3 -, "-■/■ 12 February 1992 GM 91-&Bgr;-12 ES/Ri/sk - 3 -

durchströmbarer Wärmetauscher vorgesehen ist, der in einem an einer zweiten Abluftöffnung beginnenden Fortluftkanal des Fahrgastraums angeordnet ist, und wobei zwischen der zweiten Abluftöffnung und dem Wärmetauscher ein Zuströmsteuerelement vorgesehen ist, in das ein Kühl luftkanal mündet.A heat exchanger through which air can flow is provided, which is arranged in an exhaust air duct of the passenger compartment beginning at a second exhaust air opening, and an inflow control element is provided between the second exhaust air opening and the heat exchanger, into which a cooling air duct opens.

An den Kühlkreislauf können weitere Zusatzaggregate mit Wärmeentwicklung angeschlossen sein und für die Umwälzung des Kühlmittels ist eine Kühlmittelpumpe vorgesehen, die von einem Elektromotor anAdditional heat generating units can be connected to the cooling circuit and a coolant pump is provided for circulating the coolant, which is driven by an electric motor on getrieben wird. Um eine optimale Auslegung des Wärmetauschers zu er reichen, ist es zweckmäßig, wenn diesem die Kühlflüssigkeit mit einem relativ konstanten Temperaturniveau zugeleitet wird. Zu diesem Zweck ist vor Eintritt des Kühlmittels in den Wärmetauscher ein Wärmespeicher vorgesehen, der die extremen Schwankungen der Wärmeent-In order to achieve an optimal design of the heat exchanger, it is advisable to supply the cooling liquid at a relatively constant temperature level. For this purpose, a heat accumulator is provided before the coolant enters the heat exchanger, which absorbs the extreme fluctuations in the heat dissipation. wicklung in den einzelnen Komponenten kompensiert. Besonders geeignet ist an dieser Stelle ein Latentwärmespeicher, durch den es möglich ist, nach kurzer Fahrtunterbrechung sofort wieder Wärmeenergie zum Heizen des Fahrgastraums zur Verfügung zu haben.development in the individual components. A latent heat storage system is particularly suitable here, as it makes it possible to have thermal energy immediately available to heat the passenger compartment after a short break in the journey.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß dem Anteil der aus dem Fahrgastraum abzuführenden Fortluft die Wärme und Feuchtigkeit entzogen wird und wieder für die Zuluft zur Verfügung steht. Aus diesem Grund ist ein Fortluft/Frischluft-Wärmetauscher vorgesehen, in welchem die Frischluft durch die der Fortluft entzogenen Wärme vorge-A further advantage is that the heat and moisture is removed from the portion of the exhaust air that is to be discharged from the passenger compartment and is then available again for the supply air. For this reason, an exhaust air/fresh air heat exchanger is provided in which the fresh air is preheated by the heat extracted from the exhaust air. heizt wird. Die Wärmerückgewinnung aus der Fortluft erlaubt einen ausreichenden Frischluftanteil, um eine aus Sicherheitsaspekten und Komfortgründen akzeptable Innenraumfeuchte nicht zu überschreiten.is heated. The heat recovery from the exhaust air allows a sufficient proportion of fresh air to ensure that the indoor humidity does not exceed an acceptable level for safety and comfort reasons.

Zur weiteren Komfortsteigerung wird ein Verdampfer und ein einen Verdampfer und einen Kondensator umfassender Kältemittelkreislauf vorgesehen, wodurch es möglich ist, bei hohen Außentemperaturen dem Fahrgastraum gekühlte Luft zuzuführen. Auf diese Weise ist eine allen klimatischen Bedingungen gerecht werdende Temperierung des Fahrgastraums möglich. Im "Winterbetrieb" arbeitet der Kältemittelkreislauf als Wärmepumpe und liefert somit einen zusätzlichen Anteil zurTo further increase comfort, an evaporator and a refrigerant circuit comprising an evaporator and a condenser are provided, which makes it possible to supply cooled air to the passenger compartment when the outside temperature is high. In this way, the temperature of the passenger compartment can be controlled to suit all climatic conditions. In "winter mode", the refrigerant circuit works as a heat pump and thus provides an additional proportion of the

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ES/Ri/sk - 4 -ES/Ri/sk - 4 -

Heizenergie. Die Anordnung weiterer Wärmequellen kann vorgesehen sein, hiebei sind insbesondere elektrische Zusatzheizungen in Betracht zu ziehen. Während der Aufladephase der Fahrzeugbatterie kann die Luft im Fahrgastraum mit der an der Batterie anfallenden Abwärme geheizt werden. Durch geeignete Steuerung der elektrischen Zusatzheizung kann der Innenraum während des Aufladens zusätzlich beheizt werden, so daß bei Fahrtantritt bereits ein warmer Fahrgastraum zur Verfügung steht.Heating energy. The arrangement of additional heat sources can be provided, with additional electric heaters being particularly important here. During the charging phase of the vehicle battery, the air in the passenger compartment can be heated using the waste heat generated by the battery. By appropriately controlling the additional electric heater, the interior can be additionally heated during charging, so that a warm passenger compartment is already available when the journey begins.

Die Einrichtung zum Heizen bzw. Klimatisieren des Fahrgastraums und zum Kühlen der Antriebseinrichtung kann luftseitig oder auch flüssigkeitsseitig gesteuert sein. Für eine flüssigkeitsseitige Steuerung wird ein erweiterter Kühlkreislauf vorgesehen, der zwei getrennte Strömungszweige umfaßt und jedem der Strömungszweige ein Kühlmittel/Luft-Wärmetauscher zugeordnet ist. Dabei sind Ventilmittel vorgesehen, durch die die Strömungszweige zur wahlweisen Durchströmung der Wärmetauscher umgeschaltet werden können.The device for heating or air conditioning the passenger compartment and for cooling the drive device can be controlled on the air side or on the liquid side. For liquid-side control, an extended cooling circuit is provided which comprises two separate flow branches and each of the flow branches is assigned a coolant/air heat exchanger. Valve means are provided by which the flow branches can be switched over to allow optional flow through the heat exchangers.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert:Examples of embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below using the drawing:

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer kombinierten Motorkühlungs- und Fahrgastraum-Heizungsanlage Fig. 1 shows a schematic representation of a combined engine cooling and passenger compartment heating system

für ein Elektrofahrzeug;for an electric vehicle;

Fig. 2a Fig. 2a

undand

Fig. 2b eine kombinierte Motorkühlungs- und Fahrgastraum-Klimatisierungsanlage, einmal in der Funktion "Heizen" und einmal in der Funktion "Kühlen" des Fahrgastraumes; Fig. 2b a combined engine cooling and passenger compartment air conditioning system, once in the "heating" function and once in the "cooling" function of the passenger compartment;

., ' · 12. Februar 1992., ' · 12 February 1992

* * * .' .-.. GM 91-B-12* * * .' .-.. GM 91-B-12

ES/Ri/sk - 5 -ES/Ri/sk - 5 -

Fig. 3a Fig. 3a

undand

Fig. 3b eine Ausführungsvariante zu Fig. 2 mit einem erweiterten Kühlmittelkreis und flüssigkeitsseiti- Fig. 3b shows a variant of Fig. 2 with an extended coolant circuit and liquid-side

ger Regelung des Heiz- bzw. Klimatisierungsbetriebs; ger control of heating or air conditioning operation;

Fig. 4a Fig. 4a

undand

Fig. 4b eine alternative Ausführung zu Fig. 3. Fig. 4b shows an alternative embodiment to Fig. 3.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Fahrgastraum eines Elktrofahrzeugs bezeichnet, in dem eine Zuluftöffnung 2 und eine Abström-Öffnung 3 vorgesehen sind. Die Abströmöffnung 3 bildet den Anfang eines Luftführungskanals 4, welcher an der Zuluftöffnung 2 mündet und im wesentlichen 3 Abschnitte 41, 42 und 43 umfaßt. Der erste Abschnitt 41 des Luftführungskanals 4 erstreckt sich bis zu einem ersten Luftstromsteuerelement 7 und in diesem Abschnitt 41 befindet sich ein Gebläse 5. Der zweite Abschnitt 42 des Luftführungskanals 4 beginnt bei dem ersten Luftstromsteuerelement 7 und erstreckt sich bis zu einem zweiten Luftstromsteuerelement 8, wobei in diesen zweiten Abschnitt 42 ein Gebläse und ein Wärmetauscher 9 zur Kühlung des Antriebsaggregates 17 angeordnet sind.In Fig. 1, the reference number 1 designates a passenger compartment of an electric vehicle in which an air supply opening 2 and an outflow opening 3 are provided. The outflow opening 3 forms the beginning of an air duct 4, which opens at the air supply opening 2 and essentially comprises three sections 41, 42 and 43. The first section 41 of the air duct 4 extends to a first air flow control element 7 and in this section 41 there is a fan 5. The second section 42 of the air duct 4 begins at the first air flow control element 7 and extends to a second air flow control element 8, wherein in this second section 42 a fan and a heat exchanger 9 for cooling the drive unit 17 are arranged.

Von dem zweiten Luftstromsteuerelement 8 erstreckt sich der dritte Abschnitt 43 des Luftführungskanals 4 bis zu der Zuluftöffnung 2 am Fahrgastraum 1. Dieser dritte Abschnitt 43 führt durch eine Wärmequelle 10 zu einer Luftmischkammer 11, die unmittelbar oder nahe vor der Zuluftöffnung 2 angeordnet ist. In die Luftmischkammer 11 mündet eine Kaltluftleitung 12, durch die ein Anteil von Kalt- bzw. Frischluft dem in dem Abschnitt 43 geführten Luftstrom beigemischt wird. Zur Bereitstellung der erforderlichen Frischluft bzw. Kaltluftmenge ist in der Kaltluftleitung 12 ein Gebläse 14 vorgesehen.The third section 43 of the air duct 4 extends from the second air flow control element 8 to the air supply opening 2 on the passenger compartment 1. This third section 43 leads through a heat source 10 to an air mixing chamber 11, which is arranged directly or close to the air supply opening 2. A cold air line 12 opens into the air mixing chamber 11, through which a proportion of cold or fresh air is mixed into the air flow guided in section 43. To provide the required fresh air or cold air quantity, a fan 14 is provided in the cold air line 12.

"..:■ 12. Februar 1992 GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 6 - "..:■ 12 February 1992 GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 6 -

Zur Abkühlung der Luft in der Kaltluftleitung 12 ist gemäß Fig. 1 ein Verdunstungskühler 15 angeordnet.To cool the air in the cold air line 12, an evaporative cooler 15 is arranged as shown in Fig. 1.

Der vom Luftstrom im zweiten Abschnitt 42 des Luftführungskanals 4 durchströmte Wärmetauscher 9 wird auf der anderen Seite der Wärmetauschwände vom Kühlmittel eines Kühlkreislaufs 16 für das Antriebsaggregat 17 des Elektrofahrzeugs beaufschlagt. Dabei dient das Kühlmittel des Kühlkreislaufs 16 nicht nur zur Kühlung des Antriebsmotors selbst, sondern unter Antrieb sei hier die Gesamtanordnung aus Motor, Getriebe, Leistungssteuerung und Batterieeinheit zu verstehen. In dem Kühlkreislauf 16 befindet sich eine Kühlmittelpumpe 18 zur Bewegung des Kühlmittels. Wegen der enormen Schwankungen der Wärmeentwicklung in den Komponenten des Antriebs 17 ist ein puffernder Wärmespeicher 19, der vorzugsweise als Latentwärmespeicher ausgebildet ist, vorgesehen, durch den die Temperaturschwankungen gedämpft werden und somit die dem Wärmetauscher zugeführte Wärme auf einem innerhalb bestimmter Grenzen relativ konstant gehaltenen Niveau bleibt.The heat exchanger 9 through which the air flow in the second section 42 of the air duct 4 flows is acted upon on the other side of the heat exchange walls by the coolant of a cooling circuit 16 for the drive unit 17 of the electric vehicle. The coolant of the cooling circuit 16 is not only used to cool the drive motor itself, but the drive here is understood to mean the entire arrangement of motor, transmission, power control and battery unit. A coolant pump 18 is located in the cooling circuit 16 to move the coolant. Due to the enormous fluctuations in the heat development in the components of the drive 17, a buffering heat accumulator 19, which is preferably designed as a latent heat accumulator, is provided, through which the temperature fluctuations are dampened and thus the heat supplied to the heat exchanger remains at a level that is kept relatively constant within certain limits.

Von dem ersten Luftstromsteuerelement 7 führt ein Strömungsweg durch einen Luft/Luft-Wärmetauscher 21, durch den andererseits ein Frischluftkanal 22 in den zweiten Abschnitt 42 des Luftführungskanals 4 führt. Während die durch den Strömungsweg geführte Luft stets den Wärmetauscher 21 beaufschlagt, ist für die andere Seite des Wärmetauschers 21 eine Bypass-Leitung 23 vorgesehen, die mittels einer Luftklappe 86 bzgl. ihres Luftdurchsatzes steuerbar ist. Hierdurch kann eine Vereisung des Wärmetauschers bei tiefen Außentemperaturen vermieden werden. Die durch den Kanal 20 geführte Luft wird durch eine entsprechende Ausblasöffnung 24 in die Umgebung abgegeben. Das zweite Luftstromsteuerelement 8 besitzt neben der Ausgangsöffnung für den zweiten Ausgang für einen Fortluftkanal 25, durch den die nicht zum Fahrgastraum 1 zurückgeführte Luft in die Umgebungsluft abgegeben wird.A flow path leads from the first air flow control element 7 through an air/air heat exchanger 21, through which a fresh air duct 22 leads into the second section 42 of the air duct 4. While the air guided through the flow path always acts on the heat exchanger 21, a bypass line 23 is provided for the other side of the heat exchanger 21, which can be controlled with regard to its air flow rate by means of an air flap 86. This can prevent the heat exchanger from icing up at low outside temperatures. The air guided through the duct 20 is released into the environment through a corresponding blow-out opening 24. The second air flow control element 8 has, in addition to the outlet opening for the second outlet for an exhaust air duct 25, through which the air not returned to the passenger compartment 1 is released into the ambient air.

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ES/Ri/sk - 7 -ES/Ri/sk - 7 -

Der Heizbetrieb für den Fahrgastraum ist von mehreren Einflüssen abhängig, vorrangig jedoch von den Umgebungstemperaturen, von der Sonneneinstrahlung und von der Innenraumtemperatur im Fahrgastraum. Daher ist die Funktion "Heizen" und die benötigte Wärmemenge bedarfsabhängig einzustellen, wohingegen die Kühlung des Antriebs im Fahrbetrieb des Elektrofahrzeugs stets benötigt wird, wenn auch der Kühlleistungsbedarf gewissen Schwankungen unterworfen ist, die beispielsweise klimatisch oder durch das Leistungsprofi 1 bestimmt sind.The heating operation for the passenger compartment depends on several factors, but primarily on the ambient temperatures, the solar radiation and the interior temperature in the passenger compartment. Therefore, the "heating" function and the required amount of heat must be set according to requirements, whereas cooling of the drive is always required when the electric vehicle is in operation, even if the cooling power requirement is subject to certain fluctuations, which are determined, for example, by the climate or by the performance profile 1.

Die Kühlung des Antriebs erfolgt dadurch, daß das Kühlmittel durch entsprechende Kühlkanäle des Motors, des Getriebes, der Batterie (ggf. mit einem Zwischenwärmeträgerkreislauf) und der Leistungssteuerung fließt, wobei das Kühlmittel im Kühlkreislauf 16 mit Hilfe der Kühlmittelpumpe 18 bewegt wird. Die Wärmeerzeugung und die somitThe drive is cooled by the coolant flowing through corresponding cooling channels of the engine, the transmission, the battery (if necessary with an intermediate heat carrier circuit) and the power control, whereby the coolant is moved in the cooling circuit 16 with the help of the coolant pump 18. The heat generation and the resulting abzuführende Wärmemenge unterliegen extremen Schwankungen, insbesondere bei Lastwechseln wie Beschleunigung, Abbremsung usw. Damit der Wärmetauscher 9 bzgl. seiner Abmessungen nicht unnötig groß ausgeführt werden muß, besitzt der Wärmespeicher 19 die Funktion eines thermischen Puffers, der in der Lage ist, die häufig nur kurzzeitigThe amount of heat to be dissipated is subject to extreme fluctuations, particularly during load changes such as acceleration, deceleration, etc. So that the heat exchanger 9 does not have to be made unnecessarily large in terms of its dimensions, the heat accumulator 19 has the function of a thermal buffer, which is able to absorb the often only short-term auftretenden Wärmemengen, aufzunehmen und das Kühlmittel mit einem relativ konstanten Temperaturniveau dem Wärmetauscher 9 zuzuführen. Die im Kühlmittel enthaltene Wärme wird in dem Wärmetauscher 9 an die durch den zweiten Abschnitt 42 des Luftführungskanals 4 strömende Luft abgegeben.occurring heat quantities and to supply the coolant to the heat exchanger 9 at a relatively constant temperature level. The heat contained in the coolant is released in the heat exchanger 9 to the air flowing through the second section 42 of the air duct 4.

Wird das Fahrzeug bei Außentemperaturen betrieben, die eine Heizung des Fahrgastraums 1 nicht erforderlich machen, so wird der zur Wärmeaufnahme im Wärmetauscher 9 erforderliche Luftstrom, der durch das Gebläse 6 erzeugt wird, mindestens annähernd vollständig durch denIf the vehicle is operated at outside temperatures that do not require heating of the passenger compartment 1, the air flow required to absorb heat in the heat exchanger 9, which is generated by the fan 6, is at least almost completely exhausted by the Frischluftkanal 22 angesaugt und durch den Wärmetauscher zu dem zweiten Luftstromsteuerelement 8 geblasen. Da kein Heizungsbedarf für den Fahrgastraum 1 besteht, befindet sich das zweite Luftstromsteuerelement 8 in einer Stellung, die das gesamte durch den Wärmetauscher 9 geblasene Luftvolumen durch den Fortluftkanal 25Fresh air duct 22 is sucked in and blown through the heat exchanger to the second air flow control element 8. Since there is no need for heating for the passenger compartment 1, the second air flow control element 8 is in a position that directs the entire volume of air blown through the heat exchanger 9 through the exhaust air duct 25. ins Freie leitet.into the open air.

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Wegen des von den Fahrzeuginsassen benötigten Sauerstoffes, muß ein gewisses Luftvolumen im Fahrgastraum ständig erneuert werden. Zu diesem Zweck erzeugt das Gebläse 14 einen Luftstrom in der Kaltluftleitung 12, wobei, je nach Bedarf, die Temperatur der Frischluft in dem Verdunstungskühler 15 abgesenkt werden kann. Diese kalte Luft wird dann duch die Luftmischkammer 11 und die Zuluftöffnung 2 in den Fahrgastraum 1 geleitet. Das gleiche Luftvolumen wird an anderer Stelle aus dem Fahrgastraum, nämlich an der Abströmöffnung 3, abgezogen und mittels des Gebläses 5 durch den ersten Abschnitt 41 des Luftführungskanals 4, sowie den Wärmetauscher 21, transportiert und dann durch die Ausblasöffnung 24 an die Umgebungsluft abgegeben.Because of the oxygen required by the vehicle occupants, a certain volume of air in the passenger compartment must be constantly renewed. For this purpose, the blower 14 generates an air flow in the cold air line 12, whereby, as required, the temperature of the fresh air in the evaporative cooler 15 can be lowered. This cold air is then guided through the air mixing chamber 11 and the air inlet opening 2 into the passenger compartment 1. The same volume of air is drawn from another location in the passenger compartment, namely at the outlet opening 3, and transported by means of the blower 5 through the first section 41 of the air duct 4, as well as the heat exchanger 21, and then released into the ambient air through the outlet opening 24.

Besteht ein Heizungsbedarf für den Fahrgastraum 1, so wird zunächst Einfluß auf das zweite Luftstromsteuerelement 8 genommen, welches die in dem Wärmetauscher 9 erwärmte Luft teilweise oder vollständig durch den dritten Abschnitt 43 des Luftführungskanals 4 der Zuluftöffnung 2 des Fahrgastraums 1 zuleitet.If there is a heating requirement for the passenger compartment 1, the first step is to influence the second air flow control element 8, which partially or completely directs the air heated in the heat exchanger 9 through the third section 43 of the air duct 4 to the air supply opening 2 of the passenger compartment 1.

Sofern die in dem Wärmetauscher 9 übertragene Wärmemenge zur Beheizung des Fahrgastraums 1 nicht ausreicht, wird die durch den Frischluftkanal 22 einströmende Luft in dem Wärmetauscher 21 vorgewärmt, indem der Fortluft im Wärmetauscher 21 die Wärmeenergie entzogen wird. Die Bypass-Leitung 23 ist in diesem Fall geschlossen. Da die Wärmeübertragung im Wärmetauscher 21 nicht verlustfrei erfolgen kann, ist es auch möglich einen Teil der aus dem Fahrgastraum 1 durch die Abströmöffnung 3 gesaugten Luft unter Umgehung des Wärmetauschers 21 direkt von dem ersten Abschnitt 41 dem zweiten Abschnitt 42 zuzuleiten, was mit Hilfe des ersten Luftstromsteuerelements 7 erfolgt.If the amount of heat transferred in the heat exchanger 9 is not sufficient to heat the passenger compartment 1, the air flowing in through the fresh air duct 22 is preheated in the heat exchanger 21 by extracting the heat energy from the exhaust air in the heat exchanger 21. The bypass line 23 is closed in this case. Since the heat transfer in the heat exchanger 21 cannot take place without loss, it is also possible to direct part of the air sucked out of the passenger compartment 1 through the discharge opening 3 directly from the first section 41 to the second section 42, bypassing the heat exchanger 21, which is done with the help of the first air flow control element 7.

Dieser dem Fahrgastraum 1 entzogene Luftstromanteil hat ein wesentlich höheres Temperaturniveau als beispielsweise die Umgebungsluft an kalten Wintertagen, so daß die Aufheizung des Luftstroms im Wärmetauscher 9 von einem bedeutend höheren Temperaturniveau aus er-This air flow portion removed from the passenger compartment 1 has a significantly higher temperature level than, for example, the ambient air on cold winter days, so that the heating of the air flow in the heat exchanger 9 takes place from a significantly higher temperature level.

12. Februar 1992 - GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 9 -12 February 1992 - GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 9 -

folgt, was eine entsprechnede Differenz zwischen den Temperaturen der an der Abströmöffnung 3 abgesaugten und der an der Zuluftöffnung 2 eingeblasenen Luft ermöglicht. In solchen Fällen mit extremem Heizungsbedarf ist selbsverständlich der Kaltluftkanal 12 verschlossen. follows, which allows a corresponding difference between the temperatures of the air extracted at the outlet opening 3 and the air blown in at the supply air opening 2. In such cases with extreme heating requirements, the cold air duct 12 is of course closed.

In Fig. 2a und 2b ist eine kombinierte Motorkühlungs- und Fahrgastraumklimatisierungsanlage gezeigt, und zwar in Fig. 2a die Funktion "Heizen des Fahrgastraums" - der sogenannte Winterbetrieb - und in Fig. 2b die Funktion "Kühlen des Fahrgastraums" - der sogenannte Sommerbetrieb. An dem Fahrgastraum 1 ist eine Abströmöffnung 3 vorhanden, von der sich der erste Abschnitt 41 des Luftführungskanals erstreckt, an dessen Ende das erste Luftstromsteuerelement 7 angeordnet ist. Das erste Luftstromsteuerelement 7 kann den Luftstrom zur Ausblasöffnung 24 und zu einem vierten Abschnitt 44 des Luftführungskanals in beliebigen Anteilen steuern, wobei der Steuerungsbereich zwischen 0 % und 100 % in eine der beiden möglichen Richtungen liegt und in die andere Richtung der jeweils komplementäre Anteil strömt.Fig. 2a and 2b show a combined engine cooling and passenger compartment air conditioning system, namely Fig. 2a shows the function "heating the passenger compartment" - the so-called winter mode - and Fig. 2b shows the function "cooling the passenger compartment" - the so-called summer mode. An outflow opening 3 is present in the passenger compartment 1, from which the first section 41 of the air duct extends, at the end of which the first air flow control element 7 is arranged. The first air flow control element 7 can control the air flow to the blow-out opening 24 and to a fourth section 44 of the air duct in any proportion, with the control range being between 0% and 100% in one of the two possible directions and the complementary proportion flowing in the other direction.

Der vierte Abschnitt 44 erstreckt sich von dem ersten Luftstromsteuerelement 7 zu einem Strömungsmengenteiler 29, welcher den Luftstrom wahlweise zu dem Wärmetauscher 9, direkt zu der Zuluftöffnung 2, oder zu einem Abluftkanal 30 leitet. Die Anlage umfaßt außerdem einen Kältemittelkreislauf, dessen Verdampfer 31 in dem vierten Abschnitt 44 und dessen Kondensator 32 in dem zweiten Abschnitt 42, und zwar unmittelbar vor dem Wärmetauscher 9, angeordnet ist. Zur Ergänzung des Luftvolumens, das je nach Stellung des ersten Luftstromsteuerelementes 7 durch die Ausblasöffnung 24 abgegeben wird, ist ein Frischluftkanal 33 vorgesehen, der mittels eines Zuströmsteuerelementes 34 absperrbar ist.The fourth section 44 extends from the first air flow control element 7 to a flow divider 29, which directs the air flow optionally to the heat exchanger 9, directly to the supply air opening 2, or to an exhaust air duct 30. The system also includes a refrigerant circuit, the evaporator 31 of which is arranged in the fourth section 44 and the condenser 32 of which is arranged in the second section 42, immediately in front of the heat exchanger 9. To supplement the volume of air that is released through the blow-out opening 24 depending on the position of the first air flow control element 7, a fresh air duct 33 is provided, which can be shut off by means of an inflow control element 34.

Von dem Strömungsteiler 29 ausgehend, ist in dem zweiten Abschnitt 42 des Luftführungskanals zunächst ein Zuströmsteuerelment 35 angeordnet, das den Zustrom von Frischluft durch einen FrischluftkanalStarting from the flow divider 29, an inflow control element 35 is arranged in the second section 42 of the air duct, which controls the inflow of fresh air through a fresh air duct

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36 steuert. Dem Wärmetauscher 9 nachgeordnet ist ein Luftstromsteuerelement 38, an dem der zweite Abschnitt 42 des Luftführungskanals endet und an das sich der dritte Abschnitt 43, sowie der Fortluftkanal 25, anschließen. In das Luftstromsteuerelement 38 mündet ein Bypass 37, der - ausgehend von dem Strömungsteiler 29 - den Kondensator 32 und Wärmetauscher 9 überbrückt. Im dritten Abschnitt 43 ist die elektrische Zusatzheizung 28 angeordnet und das Ende des Luftführungskanals bildet die Zuluftöffnung 2 im Fahrgastraum 1.36 controls. Downstream of the heat exchanger 9 is an air flow control element 38, at which the second section 42 of the air duct ends and to which the third section 43 and the exhaust air duct 25 are connected. A bypass 37 opens into the air flow control element 38, which - starting from the flow divider 29 - bridges the condenser 32 and heat exchanger 9. The electric auxiliary heater 28 is arranged in the third section 43 and the end of the air duct forms the air supply opening 2 in the passenger compartment 1.

Bei dem in Fig. 2a dargestellten "Winterbetrieb" wird die Luft aus dem Fahrgastraum 1 durch die Abströmöffnung 3 abgesaugt und durch den ersten Abschnitt 41 dem ersten Luftstromsteuerelement 7 zugeleitet. Entsprechend der Stellung des Luftstromsteuerelementes 7 wird der gesamte Luftstrom dem vierten Abschnitt 44 zugeleitet und durchströmt den Verdampfer 31. Der Strömungsmengenteiler 29 zweigt einen Teil des Gesamtstroms ab, der dann durch den Fortluftkanal 30 ins Freie geleitet wird. Der andere Teil des Gesamtluftstroms wird aufgrund der Stellung des Strömungsmengenteilers 29 dem Kondensator 32 zugeführt, wobei noch vor Eintritt in den Kondensator 32 durch den Frischluftkanal 36 das Luftvolumen ergänzt wird, welches vom Strömungsmengenteiler 29 dem Fortluftkanal 30 zugeführt wurde.In the "winter mode" shown in Fig. 2a, the air is sucked out of the passenger compartment 1 through the outflow opening 3 and fed through the first section 41 to the first air flow control element 7. Depending on the position of the air flow control element 7, the entire air flow is fed to the fourth section 44 and flows through the evaporator 31. The flow divider 29 branches off part of the total flow, which is then led outside through the exhaust air duct 30. The other part of the total air flow is fed to the condenser 32 based on the position of the flow divider 29, with the air volume that was fed to the exhaust air duct 30 by the flow divider 29 being supplemented by the fresh air duct 36 before it enters the condenser 32.

In dem Verdampfer wird die Luft abgekühlt und somit auch entfeuchtet, wobei Wärmeenergie dem Luftstrom entzogen und an das Kältemittel abgegeben wird. Diese Wärmeenergie wird im Kondensator 32 wieder auf den Luftstrom im zweiten Abschnitt 42 übertragen, so daß dort bereits eine Erwärmung des Luftstroms erfolgt. In dem nachgeschalteten Wärmetauscher 9 erfolgt eine weitere Anhebung der Temperatur des Luftstroms, der dann durch das Luftstromsteuerelement 38 dem Fahrgastraum 1 zugeleitet wird, wobei ggf. noch eine weitere Anhebung des Temperaturniveaus durch die Zusatzheizung 28 erfolgen kann.In the evaporator, the air is cooled and thus also dehumidified, whereby heat energy is extracted from the air flow and transferred to the coolant. This heat energy is transferred back to the air flow in the second section 42 in the condenser 32, so that the air flow is already heated there. In the downstream heat exchanger 9, the temperature of the air flow is increased further, which is then fed to the passenger compartment 1 by the air flow control element 38, whereby the temperature level can be increased further by the additional heater 28 if necessary.

Beim "Sommerbetrieb" der Anordnung, soll dem Fahrgastraum 1 gekühlte Luft zugeführt werden, gleichzeitig muß jedoch die Kühlung des Antriebs gewährleistet sein. Diese Funktionsweise ist in Fig. 2b dar-During "summer operation" of the arrangement, cooled air should be supplied to the passenger compartment 1, but at the same time the cooling of the drive must be ensured. This mode of operation is shown in Fig. 2b.

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gestellt. Der durch den ersten Abschnitt 41 aus dem Fahrgastraum 1 abgesaugte Luftstrom wird in dem ersten Luftstromsteuerelement 7 aufgeteilt, wobei ein Teil dem vierten Abschnitt 44 zugeführt und der andere Teil über eine Verbindungsleitung 39 dem Frischluftkanal 36 zugeleitet und in diesem der einströmenden Frischluft beigemengt wird. Dieser Luftstrom beaufschlagt dann den Kondensator 32, in welchem das Kältemittel verflüssigt und dadurch abgekühlt wird. Dieser aus dem Kondensator austretende Luftstrom beaufschlagt dann den Wärmetauscher 9, um schließlich aufgrund der Stellung des Luftstrom-Steuerelements 38 durch die Fortluftleitung 25 in die Umgebungsluft abgegeben zu werden.The air flow extracted from the passenger compartment 1 through the first section 41 is divided in the first air flow control element 7, with one part being fed to the fourth section 44 and the other part being fed to the fresh air duct 36 via a connecting line 39 and mixed with the incoming fresh air there. This air flow then acts on the condenser 32, in which the coolant is liquefied and thereby cooled. This air flow emerging from the condenser then acts on the heat exchanger 9, and is finally released into the ambient air through the exhaust air line 25 due to the position of the air flow control element 38.

Aufgrund der Luftstromaufteilung hat der Luftstrom im vierten Abschnitt 44 unmittelbar nach dem Luftstromsteuerelement 7 ein reduziertes Volumen, das durch Zufuhr von Frischluft im Frischluftkanal 33 wieder ergänzt wird, was eine Temperaturabsenkung und damit verbundene Entfeuchtung der Luft zur Folge hat. Aufgrund der Stellung des Strömungsmengenteilers 29 wird der aus dem Verdampfer 31 austretende Luftstrom vollständig dem Bypass 37 zugeführt, so daß der Kondensator 32 und der Wärmetauscher 9 umgangen werden, und gelangt dann durch die Zuluftöffnung 2 in den Fahrgastraum 1. Die Zusatzheizung 28 ist in diesem Fall selbstverständlich nicht eingeschaltet.Due to the air flow division, the air flow in the fourth section 44 immediately after the air flow control element 7 has a reduced volume, which is supplemented by the supply of fresh air in the fresh air duct 33, which results in a reduction in temperature and the associated dehumidification of the air. Due to the position of the flow divider 29, the air flow emerging from the evaporator 31 is completely fed to the bypass 37, so that the condenser 32 and the heat exchanger 9 are bypassed, and then reaches the passenger compartment 1 through the air supply opening 2. The additional heater 28 is of course not switched on in this case.

Die in Fig. 3a und Fig. 3b gezeigte Kühleinrichtung für einen Antrieb und eine Klimatisierungseinrichtung für den Fahrgastraum umfaßt einen Kühlmittelkreis mit dessen Hilfe eine flüssigkeitsseitige Regelung des Gesamtsystems möglich ist. Dabei zeigt Fig. 3a wieder den "Winterbetrieb", d.h. bei Heizungsbedarf des Fahrgastraums und Fig. 3b den "Sommerbetrieb", d.h. dem Fahrgastraum wird gekühlte Luft zugeführt.The cooling device for a drive and an air conditioning device for the passenger compartment shown in Fig. 3a and Fig. 3b comprises a coolant circuit with the aid of which a liquid-side control of the entire system is possible. Fig. 3a again shows "winter operation", ie when the passenger compartment needs heating, and Fig. 3b shows "summer operation", ie cooled air is supplied to the passenger compartment.

In Fig. 3a und 3b ist mit 51 ein Fahrgastraum bezeichnet, der mit einer Zuluftöffnung 52 und einer Abströmöffnung 53 versehen ist. Ein insgesamt mit 54 bezeichneter Luftführungskanal beginnt an der Ab-Strömöffnung 53 und endet an der Zuluftöffnung 52. In dem Luftfüh-In Fig. 3a and 3b, 51 designates a passenger compartment which is provided with an air inlet opening 52 and an outlet opening 53. An air duct, designated overall with 54, begins at the outlet opening 53 and ends at the air inlet opening 52. In the air duct

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rungskanal 54 sind in der genannten Reihenfolge ein erstes Luftstromsteuerelement 47, ein Gebläse 46, ein erster Wärmetauscher 40, ein zweites Luftstromsteuerelement 48, ein zweiter Wärmetauscher 50 und schließlich eine Zusatzheizung 55 angeordnet. Mit 56 ist ein Fortluftkanal bezeichnet, durch den die Fortluft bzw. der Fortluftanteil mittels des zweiten Luftstromsteuerelementes 48 in die Umgebungsluft geleitet werden kann. Ein Frischluftkanal 57 mündet in das Zuströmsteuerventil 49, bzw. an dieser Stelle in den Luftführungskanal 54. Ein Bypass 54* überbrückt bei entsprechender Stellung des ersten Luftstromsteuerlementes 47 das nachgeordnete Gebläse 46, den ersten Wärmetauscher 40 und das zweite Luftstromsteuerelement 48.A first air flow control element 47, a blower 46, a first heat exchanger 40, a second air flow control element 48, a second heat exchanger 50 and finally an additional heater 55 are arranged in the order mentioned in the supply duct 54. 56 designates an exhaust air duct through which the exhaust air or the exhaust air portion can be guided into the ambient air by means of the second air flow control element 48. A fresh air duct 57 opens into the inflow control valve 49, or at this point into the air guide duct 54. A bypass 54* bridges the downstream blower 46, the first heat exchanger 40 and the second air flow control element 48 when the first air flow control element 47 is in the appropriate position.

Die Wärmetauscher 40 und 50 werden von einem flüssigen Kühlmittel beaufschlagt, das in einen Kühlkreislauf für die AntriebskomponentenThe heat exchangers 40 and 50 are supplied with a liquid coolant which is fed into a cooling circuit for the drive components des Fahrzeugs strömt, wobei die Verbindungsleitungen des Kühlkreislaufs insgesamt mit dem Bezugszeichen 58 und die Antriebskomponenten mit 59 bezeichnet sind. In den Kühlkreislauf ist ein Kältemodul 60 geschaltet, das eine Kälteanlage beinhaltet, die einen Verdichter 61, einen Kondensator 62, eine Expansionseinrichtung 63 und einenof the vehicle, the connecting lines of the cooling circuit being designated overall by reference numeral 58 and the drive components by 59. A cooling module 60 is connected to the cooling circuit, which contains a cooling system that has a compressor 61, a condenser 62, an expansion device 63 and a Verdampfer 64 umfaßt. Das Kältemodul 60 ist kältemittelseitig hermetisch geschlossen, es besitzt jedoch Anschlüsse für Verbindungsleitungen 58, damit der Kondensator 62 und der Verdampfer 64 vom Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs beaufschlagt werden können.Evaporator 64. The cooling module 60 is hermetically sealed on the refrigerant side, but it has connections for connecting lines 58 so that the condenser 62 and the evaporator 64 can be supplied with the coolant of the coolant circuit.

Die zu kühlenden Antriebskomponenten 59 sind über entsprechende Verbindungsleitungen 58 in Serie mit dem Kondensator 62 und einem Wärmespeicher 65 geschaltet. Der Wärmespeicher 65 hat dabei dieselbe Funktion wie der Wärmespeicher 19 in der Fig. 1. Von dem Wärmespeicher 65 führt eine Verbindungsleitung 58 zu einem ersten WegeventilThe drive components 59 to be cooled are connected in series with the condenser 62 and a heat accumulator 65 via corresponding connecting lines 58. The heat accumulator 65 has the same function as the heat accumulator 19 in Fig. 1. A connecting line 58 leads from the heat accumulator 65 to a first directional valve 66, das als 4/2-Wegeventil ausgebildet ist. Von dem Verdampfer 64 führt eine Verbindungsleitung 58 zu einem Kältespeicher 85 und von dort zu einem Eingang des ersten Wegeventils 66. Die Ausgangsanschlüsse des ersten Wegeventils 66 sind jeweils mit einem der Wärmetauscher 40 und 50 verbunden, wobei die Ausgangsanschlüsse der Wär-66, which is designed as a 4/2-way valve. A connecting line 58 leads from the evaporator 64 to a cold storage tank 85 and from there to an inlet of the first directional valve 66. The output connections of the first directional valve 66 are each connected to one of the heat exchangers 40 and 50, with the output connections of the heat metauscher 40 und 50 an die Eingänge eines zweiten Wegeventils 67exchangers 40 and 50 to the inputs of a second directional control valve 67

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angeschlossen sind, welches ebenfalls als 4/2-Wegeventil ausgebildet ist. Einer der Ausgangsanschlüsse des zweiten Wegeventils 67 führt unter Zwischenschaltung einer ersten Kühlmittelpumpe 68 zum Kondensator 62 und der andere Ausgangsanschluß des Wegeventils 67 ist unter Zwischenschaltung einer zweiten Kühlmittelpumpe 69 mit dem Ver dampfer 64 verbunden.which is also designed as a 4/2-way valve. One of the output connections of the second directional valve 67 leads to the condenser 62 via a first coolant pump 68 and the other output connection of the directional valve 67 is connected to the evaporator 64 via a second coolant pump 69.

Der "Winterbetrieb" der in Fig. 3 beschriebenen Anlage ist in Fig. 3a dargestellt. Es ist daraus ersichtlich, daß zur Kühlung der AnThe "winter operation" of the system described in Fig. 3 is shown in Fig. 3a. It can be seen that for cooling the triebskomponenten 59 das Kühlmittel mit Hilfe der ersten Kühlmittel pumpe 68 durch die Verbindungsleitungen 58 gepumpt wird und dabei die in den Antriebskomponenten 59 entstehende Verlustwärme aufnimmt. In dem den Antriebskomponenten 59 nachgeschalteten Wärmespeicher 65 wird, je nach Speichertemperatur und Temperatur des zugeführtendrive components 59, the coolant is pumped through the connecting lines 58 with the help of the first coolant pump 68 and thereby absorbs the waste heat generated in the drive components 59. In the heat storage unit 65 connected downstream of the drive components 59, depending on the storage temperature and the temperature of the supplied Kühlmittels Wärme aufgenommen oder abgegeben. Das Kühlmittel strömt vom Wärmespeicher 65 zu dem ersten Wegeventil 66, das beim "Winterbetrieb" eine solche Stellung einnimmt, daß der Wärmespeicher 65 mit dem zweiten Wärmetauscher 50 verbunden ist. In dem zweiten Wärmetauscher 50 wird die Wärmeenergie des Kühlmittels an die durchThe coolant flows from the heat accumulator 65 to the first directional valve 66, which in the "winter mode" assumes a position such that the heat accumulator 65 is connected to the second heat exchanger 50. In the second heat exchanger 50, the heat energy of the coolant is transferred to the den Wärmetauscher 50 strömende Luft abgegeben. Aufgrund der Stellung des zweiten Wegeventils 67 ist der zweite Wärmetauscher 50 mit der ersten Kühlmittelpumpe 68 bzw. dem nachgeschalteten Kondensator 62 verbunden, in welchem das Kühlmittel die anfallende Kondensationswärme aufnimmt.the air flowing through the heat exchanger 50 is discharged. Due to the position of the second directional valve 67, the second heat exchanger 50 is connected to the first coolant pump 68 or the downstream condenser 62, in which the coolant absorbs the condensation heat that occurs.

Der andere Zweig des Kühlmittelkreises ist beim "Winterbetrieb" so geschaltet, daß der Verdampfer 64 über den Kältespeicher 85 und die entsprechende Stellung des ersten Wegeventils 66 mit dem ersten Wärmetauscher 40 in Verbindung steht, d.h. dem ersten Wärmetauscher 40The other branch of the coolant circuit is connected in "winter operation" so that the evaporator 64 is connected to the first heat exchanger 40 via the cold storage 85 and the corresponding position of the first directional valve 66, i.e. the first heat exchanger 40 wird Kühlmittel mit relativ niedriger Temperatur zugeführt. Das im Wärmetauscher 40 sich erwärmende Kühlmittel wird, über die entsprechende Stellung des zweiten Wegeventils 67, der zweiten Kühlmittelpumpe 69 zugeführt, die das Kühlmittel durch den Verdampfer 64 pumpt. Bei dieser Betriebsart dient der Kältespeicher 85 lediglichcoolant is supplied at a relatively low temperature. The coolant that heats up in the heat exchanger 40 is fed to the second coolant pump 69 via the corresponding position of the second directional valve 67, which pumps the coolant through the evaporator 64. In this operating mode, the cold storage device 85 serves only zur Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Temperaturprofils.to maintain a uniform temperature profile.

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Die Heizung des Fahrgastraums 51 wird dadurch bewirkt, daß durch die Abströmöffnung 53 Luft aus dem Fahrgastraum 51 abgesaugt wird, und zwar mit Hilfe des Gebläses 46. Die Luft strömt durch den ersten Wärmetauscher 40 und wird in diesem abgekühlt, wobei gleichzeitig die Luft entfeuchtet wird. Das zweite Luftstromsteuerelement 48 teilt den Gesamtluftstrom auf, wobei ein Anteil durch den Fortluftkanal 56 ins Freie geleitet wird und ein anderer Teil als sogenannte Umluft durch den Luftführungskanal 54 zu einem ZuströmsteuerelementThe heating of the passenger compartment 51 is achieved by sucking air out of the passenger compartment 51 through the outlet opening 53, with the help of the fan 46. The air flows through the first heat exchanger 40 and is cooled in it, while at the same time the air is dehumidified. The second air flow control element 48 divides the total air flow, with a portion being led outside through the exhaust air duct 56 and another portion being led as so-called recirculated air through the air duct 54 to an inflow control element. 49 geführt wird. Das durch den Fortluftkanal 56 ausgeblasene Luftvolumen wird durch Frischluft ergänzt, welche durch den Frischluftkanal 57 bei entsprechender Stellung des Zustromsteuerelementes 49 mit Hilfe des Gebläses 45 angesaugt wird. Der aus Umluft und Frischluft gebildete Gesamtluftstrom wird dann durch den zweiten Wärmetauscher49. The air volume blown out through the exhaust air duct 56 is supplemented by fresh air, which is sucked in through the fresh air duct 57 with the help of the fan 45 when the inflow control element 49 is in the appropriate position. The total air flow formed from recirculated air and fresh air is then passed through the second heat exchanger 50 und die bedarfsweise zuschaltbare Zusatzheizung 55 geführt und schließlich durch die Zuluftöffnung 52 in den Fahrgastraum 51 eingeblasen.50 and the additional heater 55, which can be switched on if required, and is finally blown into the passenger compartment 51 through the supply air opening 52.

Bei höheren Außentemperaturen wird die in Fig. 3 beschriebene Anlage so betrieben, wie dies in Fig. 3b dargestellt ist; es ist dies der sogenannte "Sommerbetrieb". Die Kühlung der Antriebskomponenten 59 erfolgt wiederum dadurch, daß das mittels der ersten Kühlmittelpumpe 68 durch den Kondensator 62 und die Antriebskomponenten 59 gepumpte Kühlmittel die dort anfallende Wärme aufnimmt. Das Kühlmittel durchströmt dann den Wärmespeicher 65 und verläßt diesen auf einem rela tiv konstanten Temperaturniveau. Die Stellung des ersten Wegeventils 66 leitet diesen KühlmitteIstrom zum ersten Wärmetauscher 40, in welchem die Wärme an die diesen Wärmetauscher 40 durchströmende Luft abgegeben wird. Das den ersten Wärmetauscher 40 verlassende Kühlmittel wird aufgrund der Stellung des zweiten Wegeventils 67 wiederum der ersten Kühlmittelpumpe 68 zugeführt.At higher outside temperatures, the system described in Fig. 3 is operated as shown in Fig. 3b; this is the so-called "summer operation". The cooling of the drive components 59 is again achieved by the coolant pumped through the condenser 62 and the drive components 59 by means of the first coolant pump 68 absorbing the heat generated there. The coolant then flows through the heat accumulator 65 and leaves it at a relatively constant temperature level. The position of the first directional valve 66 directs this coolant flow to the first heat exchanger 40, in which the heat is released to the air flowing through this heat exchanger 40. The coolant leaving the first heat exchanger 40 is in turn fed to the first coolant pump 68 due to the position of the second directional valve 67.

Im anderen Kühlmittelzweig pumpt die zweite Kühlmittelpumpe 69 Kühlmittel durch den Verdampfer 64, wodurch das Kühlmittel auf ein niedriges Temperaturnieveau gebracht wird. Der Kältespeicher 85 entnimmtIn the other coolant branch, the second coolant pump 69 pumps coolant through the evaporator 64, bringing the coolant to a low temperature level. The cold storage 85 removes

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dem durchströmenden Kühlmittel Kälteenergie bis dessen Speicherkapazität erreicht ist. Aufgrund der Stellung des ersten Wegeventils 66 wird das im Verdampfer 64 stark abgekühlte Kühlmittel dem zweiten Wärmetauscher 50 zugeführt, so daß die diesen Wärmetauscher 50 durchströmende Luft abgekühlt wird. Dabei erwärmt sich das Kühlmittel im zweiten Wärmetauscher 50 und strömt aufgrund der Stellung des zweiten Wegeventils 67 zurück zur zweiten Kühlmittelpumpe 69. Da es im "Sommerbetrieb" das Bestreben ist, die Temperatur im Fahrgastraum 51 zu senken, bzw. auf einem niedrigen Temperaturniveau zu halten, wird die aus dem Fahrgastraum 51 durch die Abströmöffnung 53 abgesaugte Luft mit Hilfe des ersten Luftstromsteuerelementes 47 nahezu vollständig durch den Luftführungskanal 54* zu dem Zuströmsteuerelement 49 geleitet.the coolant flowing through it cools down until its storage capacity is reached. Due to the position of the first directional valve 66, the coolant which has cooled down considerably in the evaporator 64 is fed to the second heat exchanger 50, so that the air flowing through this heat exchanger 50 is cooled. The coolant heats up in the second heat exchanger 50 and flows back to the second coolant pump 69 due to the position of the second directional valve 67. Since the aim in "summer operation" is to reduce the temperature in the passenger compartment 51 or to keep it at a low temperature level, the air sucked out of the passenger compartment 51 through the discharge opening 53 is almost completely guided through the air duct 54* to the inflow control element 49 with the help of the first air flow control element 47.

Wegen des erforderlichen Austauschs eines Teils des im Fahrgastraum 51 befindlichen Luftvolumens - wie dies bereits zu den vorherigen Figuren angegeben wurde - wird ein Anteil, der beispielsweise 20 % des aus dem Fahrgastraum 51 abgesaugten Gesamtluftstroms betragen kann, durch das erste Luftstromsteuerelement 47 dem Gebläse 46 zugeführt. Zur Aufrechterhaltung der Kühlung des den ersten Wärmetauscher 40 durchströmenden Kühlmittels wird von dem Gebläse 46 durch einen Frischluftkanal 70 Umgebungsluft angesaugt, die gemeinsam mit dem Fortluftanteil den ersten Wärmetauscher 40 durchströmt und aufgrund der Stellung des zweiten Luftstromsteuerelementes 48 durch den Fortluftkanal 56 in die Umgebungsluft ausgeblasen wird. Der durch den Luftführungskanal 54* bzw. 54 von dem Gebläse angesaugte Umluftstrom wird durch ein durch den Frischluftkanal 57 angesaugtes Luftvolumen ergänzt, wobei dieser Gesamtluftstrom den zweiten Wärmetauscher 50 beaufschlagt und in diesem abgekühlt wird.Because of the necessary exchange of part of the air volume in the passenger compartment 51 - as already stated in the previous figures - a portion, which can be, for example, 20% of the total air flow extracted from the passenger compartment 51, is fed to the blower 46 by the first air flow control element 47. To maintain the cooling of the coolant flowing through the first heat exchanger 40, the blower 46 sucks in ambient air through a fresh air duct 70, which flows through the first heat exchanger 40 together with the exhaust air portion and is blown out into the ambient air through the exhaust air duct 56 due to the position of the second air flow control element 48. The circulating air flow sucked in by the fan through the air duct 54* or 54 is supplemented by an air volume sucked in through the fresh air duct 57, whereby this total air flow acts on the second heat exchanger 50 and is cooled therein.

Diese Kaltluft wird dann durch die Zuluftöffnung 52 in den Fahrgastraum 51 geführt. Da ein erheblicher Anteil des durch den zweiten Wärmetauscher 50 geführten Luftstroms aus bereits relativ kalter Umluft besteht, muß im Wärmetauscher 50 im wesentlichen nur die Kühlleistung zur Abkühlung des Frischluftanteils erbracht werden. Der Kältespeicher 85 hat den wesentlichen Vorteil, daß bei FahrtantrittThis cold air is then led through the air inlet opening 52 into the passenger compartment 51. Since a significant portion of the air flow led through the second heat exchanger 50 consists of already relatively cold circulating air, the heat exchanger 50 essentially only needs to provide the cooling power to cool the fresh air portion. The cold storage device 85 has the significant advantage that when the journey begins

; : IZ. Februar 1992 ; : IZ. February 1992

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sofort das zum Wärmetauscher 50 strömende Kühlmittel kalt ist und damit die dem Fahrgastraum 51 zugeführt Luft gekühlt werden kann. Damit wird ein rasches Abkühlen der Fahrgastraumluft erreicht, auch wenn das Fahrzeug eine Weile abgestellt war und sich durch Sonneneinstrahlung aufgeheizt hat.the coolant flowing to the heat exchanger 50 is immediately cold and the air supplied to the passenger compartment 51 can thus be cooled. This results in rapid cooling of the passenger compartment air, even if the vehicle has been parked for a while and has heated up due to solar radiation.

Das in Fig. 4a und 4b beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt wiederum in Fig. 4a den "Winterbetrieb" und in Fig. 4b den "Sommerbetrieb" der erfindungsgemäßen Klimatisierungs- und Kühlungseinrichtung. Dabei entspricht die Zuordnung der Antriebskomponenten 59, des Kältemoduls 60, des Wärmespeichers 65 und der beiden Kühlmittelpumpen 68 und 69 derjenigen in Fig. 3. Die den Wärmespeicher 65 verlassende Kältemittel leitung 58 führt zu einem 3/2-Wegeventil 71, von dem Verbindungsleitungen 58 zu jeweils einem zu luftseitig des Fahrgastraumes 51 angeordneten Wärmetauscher 74 und einem abluftseitig des Fahrgastraumes 51 angeordneten Wärmetauscher 75 führen. Ausgangsseitig der beiden Wärmetauscher 74 und 75 sind die Verbindungsleitungen 58 wieder zusammengeführt und mit der ersten Kühlmittel pumpe 68 verbunden.The embodiment described in Fig. 4a and 4b again shows the "winter mode" in Fig. 4a and the "summer mode" in Fig. 4b of the air conditioning and cooling device according to the invention. The allocation of the drive components 59, the cooling module 60, the heat accumulator 65 and the two coolant pumps 68 and 69 corresponds to that in Fig. 3. The coolant line 58 leaving the heat accumulator 65 leads to a 3/2-way valve 71, from which connecting lines 58 lead to a heat exchanger 74 arranged on the air side of the passenger compartment 51 and a heat exchanger 75 arranged on the exhaust air side of the passenger compartment 51. On the output side of the two heat exchangers 74 and 75, the connecting lines 58 are brought together again and connected to the first coolant pump 68.

Die zweite Kühlmittelpumpe 69 und der Verdampfer 64 befinden sich nunmehr in einem separaten Kühlmittelkreis, der stets von dem Kühlmittelkreis der Antriebskomponenten getrennt ist. Vom Verdampfer 64 ausgehend führt eine Verbindungsleitung 58 zu einem Wärmetauscher 76, der ausgangsseitig wiederum mit der zweiten Kühlmittel pumpe 69 in Verbindung steht. Der Fahrgastraum 51 besitzt zwei völlig separate und an unterschiedlichen Stellen des Fahrgastraumes 51 angeordnete Abströmöffnungen 72 und 73, wobei die erste Abströmöffnung 72 über einen Luftführungskanal 77 mit einem Zuluftsteuerelement 78 verbunden ist. In das Zuluftsteuerelement 78 mündet ein Frischluftkanal 79.The second coolant pump 69 and the evaporator 64 are now located in a separate coolant circuit, which is always separated from the coolant circuit of the drive components. A connecting line 58 leads from the evaporator 64 to a heat exchanger 76, which in turn is connected to the second coolant pump 69 on the output side. The passenger compartment 51 has two completely separate outflow openings 72 and 73 arranged at different points in the passenger compartment 51, with the first outflow opening 72 being connected to an air supply control element 78 via an air guide channel 77. A fresh air channel 79 opens into the air supply control element 78.

Dem Zuluftsteuerelement 78 ist der Wärmetauscher 76 nachgeschaltet, dem abströmseitig ein zweites Zuluftsteuerelement 80 nachgeordnet ist. Mit Hilfe des zweiten Zuluftsteuerelements 80 kann durch einenThe supply air control element 78 is followed by the heat exchanger 76, which is followed by a second supply air control element 80 on the downstream side. With the help of the second supply air control element 80, a

- . \1?. Februar 1992 ..;■>, ' GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 17 -- . \1?. February 1992 ..;■>, ' GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 17 -

weiteren Luftkanal 81 Frischluft angesaugt werden, wobei die Luftströmung durch das Gebläse 45 erzeugt wird, welches den Luftstrom durch den Wärmetauscher 74 sowie eine Zusatzheizung 55 und die Zuluftöffnung 52 in den Fahrgastraum 51 führt.
5Fresh air can be sucked in through another air duct 81, the air flow being generated by the fan 45, which guides the air flow through the heat exchanger 74 as well as an additional heater 55 and the air supply opening 52 into the passenger compartment 51.
5

Der zweiten Abströmöffnung 73 ist ein drittes Zuluftsteuerelement 82 nachgeordnet, in das eine Kühlluftleitung 83 mündet. Das Gebläse 46 saugt Luft aus dem Fahrgastraum 51 bzw. durch den Kühl luftkanal 83 an und bläst diese durch den Wärmetauscher 75 und schließlich durch einen Abluftkanal 84 in die Umgebung.A third supply air control element 82 is arranged downstream of the second outflow opening 73, into which a cooling air line 83 opens. The fan 46 sucks in air from the passenger compartment 51 or through the cooling air duct 83 and blows it through the heat exchanger 75 and finally through an exhaust air duct 84 into the environment.

Bei dem in Fig. 4a dargestellten "Winterbetrieb" ist das 3/2-Wegeventil 71 so geschaltet, daß die den Wärmespeicher 65 verlassende Verbindungsleitung 58 mit dem zuluftseitig an dem Fahrgastraum 51 angeordneten Wärmetauscher 74 verbunden ist. Somit wird das Kühlmittel, das die erste Kühlmittel pumpe 68 durch den Kondensator 62, die Antriebskomponenten 59 und den Wärmespeicher 65 pumpt, durch den Wärmetauscher 74 geführt und gibt dort die Wärmeenergie des Kühlmittels an den Luftstrom, der dem Fahrgastraum 51 zugeführt wird, ab.In the "winter mode" shown in Fig. 4a, the 3/2-way valve 71 is switched so that the connecting line 58 leaving the heat accumulator 65 is connected to the heat exchanger 74 arranged on the air supply side of the passenger compartment 51. The coolant that the first coolant pump 68 pumps through the condenser 62, the drive components 59 and the heat accumulator 65 is thus guided through the heat exchanger 74 and there releases the thermal energy of the coolant to the air flow that is supplied to the passenger compartment 51.

Das im Wärmetauscher 74 abgekühlte Kühlmittel wird wiederum von der ersten Kühlmittelpumpe 68 angesaugt.The coolant cooled in the heat exchanger 74 is in turn sucked in by the first coolant pump 68.

Da nur eine begrenzte Heizenergie zur Verfügung steht, wird durch die erste Abströmöffnung 72 Fahrgastraumluft abgesaugt, die dann durch den Luftführungskanal 77 und das erste Zuluftsteuerelement 78 in den Wärmetauscher 76 gelangt. In diesem Wärmetauscher wird die Luft entfeuchtet und die Temperatur etwas abgesenkt. In dem zweiten Zuluftsteuerelement wird der aus dem Wärmetauscher 76 austretenden Luft ein Frischluftanteil beigemengt, und der gesamte Luftstrom mittels des Gebläses 45 durch den Wärmetauscher 74 geblasen. Das durch letzteren strömende heiße Kühlmittel gibt seine Wärmeenergie an den Luftstrom ab, so daß durch die Zuluftöffnung 52 dem Fahrgastraum 51 Warmluft zugeführt wird. Entsprechend dem durch den Luftkanal 81 beigemischten Frischluftanteil wird ein entsprechendes Luftvolumen durch die zweite Abströmöffnung 73 abgesaugt, was mit Hilfe des Ge-Since only a limited amount of heating energy is available, passenger compartment air is sucked out through the first outlet opening 72, which then passes through the air duct 77 and the first air supply control element 78 into the heat exchanger 76. In this heat exchanger, the air is dehumidified and the temperature is slightly lowered. In the second air supply control element, a portion of fresh air is added to the air exiting from the heat exchanger 76, and the entire air flow is blown through the heat exchanger 74 by means of the blower 45. The hot coolant flowing through the latter gives off its thermal energy to the air flow, so that warm air is supplied to the passenger compartment 51 through the air supply opening 52. In accordance with the portion of fresh air added through the air duct 81, a corresponding volume of air is sucked out through the second outlet opening 73, which is controlled by the blower 45.

; *' 12. Februar 1992 " ;./: . . , GM 91-B-12 ; *' 12 February 1992 "; ./ : . . , GM 91-B-12

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biases 46 erfolgt, welches die Luft durch den Abluftkanal 84 ins Freie transportiert.biases 46, which transports the air through the exhaust air duct 84 to the outside.

Bei dem in Fig.4 b dargestellten "Sommerbetrieb" ist das 3/2-Wegeventil 71 so geschaltet, daß das den Wärmespeicher 65 verlassende Kühlmittel zum Wärmetauscher 75 geführt wird. Dort gibt dieses Kühlmittel seine Wärmeenergie an den vom Gebläse 46 erzeugten Luftstrom ab, welcher zum einen Teil aus durch die zweite Abströmöffnung 72 abgesaugter Fahrgastraumluft und zum anderen Teil aus durch den Kühl luftkanal 83 angesaugter Frischluft besteht. Von dem Wärmetauscher 75 wird das in diesem abgekühlte Kühlmittel zu der ersten Kühlmittelpumpe 68 zurückgeführt.In the "summer mode" shown in Fig. 4 b, the 3/2-way valve 71 is switched so that the coolant leaving the heat accumulator 65 is guided to the heat exchanger 75. There, this coolant gives off its thermal energy to the air flow generated by the fan 46, which consists partly of passenger compartment air sucked out through the second outlet opening 72 and partly of fresh air sucked in through the cooling air duct 83. The coolant cooled in the heat exchanger 75 is returned to the first coolant pump 68.

Die aus dem Fahrgastraum 51 durch die erste Abströmöffnung 72 und den Luftführungskanal 77 abgesaugte Umluft wird in dem ersten Zuluftsteuerelement 78 mit einem Anteil Frischluft vermengt, der durch den Frischluftkanal 79 einströmt. In dem Wärmetauscher 76 wird dieser Gesamtluftstrom entfeuchtet und dann durch das zweite Luftsteuerelement, das in dieser Betriebsweise den Luftkanal 81 absperrt, dem Gebläse 45 zugeführt, welches den Luftstrom ohne thermische Behandlung im Wärmetauscher 74 durch die Zuluftöffnung in den Fahrgastraum 51 befördert.The circulating air extracted from the passenger compartment 51 through the first outlet opening 72 and the air duct 77 is mixed in the first supply air control element 78 with a portion of fresh air that flows in through the fresh air duct 79. This total air flow is dehumidified in the heat exchanger 76 and then fed to the blower 45 by the second air control element, which blocks the air duct 81 in this operating mode, which conveys the air flow through the supply air opening into the passenger compartment 51 without thermal treatment in the heat exchanger 74.

In den vorstehend beschriebnen Ausführungsbeispielen sind die luftseitigen Steuerelemente in sperrender Stellung oder Durchgangsstellung dargestellt. Selbstverständlich ist je nach gewünschter Temperatur des Kühlluftstromes und der Heiz- bzw. Klimantisierungsluft eine Regelung durch eine Vielzahl von Zwischenstellungen dieser Luftsteuerelemente möglich. Die beschriebenen kühlmittelseitigen Wegeventile sind dagegen so ausgeführt, daß sie lediglich die dargestellten Schaltstellungen einnehmen, jedoch kann durch einen Taktbetrieb im Bedarfsfall auch eine Aufspaltung des Kühlmittelstromes auf die Wärmetauscher 74 und 75 erfolgen.In the above-described embodiments, the air-side control elements are shown in the blocking position or the through position. Of course, depending on the desired temperature of the cooling air flow and the heating or air conditioning air, a control is possible using a large number of intermediate positions of these air control elements. The coolant-side directional valves described, on the other hand, are designed in such a way that they only assume the switching positions shown, but by means of cyclic operation, the coolant flow can also be split between the heat exchangers 74 and 75 if necessary.

Claims (23)

''<■ ■■' : 12. Februar 1992 ' " ;..; : GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 19 - Schutzansprüche''<■ ■■' : 12 February 1992 ' " ;..; : GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 19 - Protection claims 1. Einrichtung zum Kühlen von Antriebskomponenten und zum Heizen eines Fahrgastraumes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektromobils, mit einem Kühlkreislauf (16) zur Kühlung der Antriebskomponenten (17, 59), in dem ein Wärmetauscher (9, 40, 74) angeordnet ist, und einem von einer Abströmöffnung (3, 53) des Fahrgastraums (1, 51) zu einer Zuluftöffnung (2, 52) reichenden Luftführungskanal (4, 54), aus dem ein Teil des Luftstroms abgezweigt und/oder Frischluft zuführbar ist, dadurch gekennzeich net, daß in dem Luftführungskanal (4, 54) mindestens ein Gebläse (5, 6, 45) zur Erzeugung einer angemessenen Luftströmung und der in dem Kühlkreislauf (16) der Antriebskomponenten (17, 59) befindliche und von dessen Kühlmittel beaufschlagte Wärmetauscher (9, 40) vorgesehen sind, wobei im Luftführungskanal (4, 54) stromauf des Gebläses (6, 45) ein erstes Luftstromsteuerelement (7, 47, 78) angeordnet ist.1. Device for cooling drive components and for heating a passenger compartment of a vehicle, in particular an electric vehicle, with a cooling circuit (16) for cooling the drive components (17, 59), in which a heat exchanger (9, 40, 74) is arranged, and an air duct (4, 54) extending from an outflow opening (3, 53) of the passenger compartment (1, 51) to an air inlet opening (2, 52), from which part of the air flow can be branched off and/or fresh air can be supplied, characterized in that at least one fan (5, 6, 45) for generating an appropriate air flow and the heat exchanger (9, 40) located in the cooling circuit (16) of the drive components (17, 59) and acted upon by its coolant are provided in the air duct (4, 54) a first air flow control element (7, 47, 78) is arranged upstream of the fan (6, 45). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß strömungsmäßig nach dem Wärmetauscher (9, 40) ein zweites Luftstromsteuerelement (8, 48) , das den Anteil von in den Fahrgastraum (I1 51) eingeleiteter Heizluft und an die Umgebung abzuführender Kühlluft steuert, angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that a second air flow control element (8, 48) is arranged downstream of the heat exchanger (9, 40), which controls the proportion of heating air introduced into the passenger compartment (I 1 51) and cooling air to be discharged to the environment. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer vom Kühlmittel durchströmbarer Wärmetauscher (75) vorgesehen ist, der in einem an einer zweiten Abströmöffnung (73) beginnenden Fortluftkanal (84) des Fahrgastraumes (51) angeord-3. Device according to claim 1, characterized in that a further heat exchanger (75) through which the coolant can flow is provided, which is arranged in an exhaust air duct (84) of the passenger compartment (51) beginning at a second outflow opening (73). ; «" .c . :42. Februar 1992 '.,« ~l,, GM 91-B-12 ; «" . c . : 42 February 1992 '.,« ~l,, GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 20 -ES/Ri/sk - 20 - net ist, und wobei zwischen der zweiten Abströmöffnung (73) und dem Wärmetauscher (75) ein Zuströmsteuerelement (82) vorgesehen ist, in das ein Kühl luftkanal (83) mündet.net, and wherein an inflow control element (82) is provided between the second outflow opening (73) and the heat exchanger (75), into which a cooling air channel (83) opens. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftführungskanal (4) mindestens drei Abschnitte (41, 42, 43) umfaßt, wobei ein erster Abschnitt (41) von dem Fahrgastraum (1) bis zu dem ersten Luftstromsteuerelement (7) führt, ein zweiter Abschnitt (42) das erste Luftstromsteuerelement (7) mit dem zweiten Luftstromsteuerelement (8) verbindet und ein dritter Abschnitt (43) vom zweiten Luftstromsteuerelement (8) zum Fahrgastraum (1) führt, wobei im zweiten Abschnitt (42) der Kühler (9) und das zugeordnete Gebläse (6) angeordnet sind.4. Device according to claim 2, characterized in that the air guide channel (4) comprises at least three sections (41, 42, 43), a first section (41) leading from the passenger compartment (1) to the first air flow control element (7), a second section (42) connecting the first air flow control element (7) to the second air flow control element (8) and a third section (43) leading from the second air flow control element (8) to the passenger compartment (1), the cooler (9) and the associated fan (6) being arranged in the second section (42). 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem ersten Luftstromsteuerelement (7) und dem Beginn des zweiten Abschnitts (42) ein Fortluft/Frischluft-Wärmetauscher (21) vorgesehen ist und daß von einem Frischluftkanal (22) eine steuerbare Bypassleitung (23) abzweigt, die den Fortluft/Frischluft-Wärmetauscher (21) zu dem zweiten Abschnitt (42) hin überbrückt.5. Device according to claim 4, characterized in that an exhaust air/fresh air heat exchanger (21) is provided immediately after the first air flow control element (7) and the beginning of the second section (42), and that a controllable bypass line (23) branches off from a fresh air duct (22), which bypasses the exhaust air/fresh air heat exchanger (21) to the second section (42). 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß in dem ersten Abschnitt (41) oder in einem Zuluftkanal (36) ein zusätzliches Gebläse (5, 26) angeordnet ist.6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that an additional fan (5, 26) is arranged in the first section (41) or in a supply air duct (36). 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß in dem dritten Abschnitt (43) unmittelbar vor dem Eintritt in den Fahrgastraum (1) eine Luftmischkammer (11) angeordnet ist, in die eine Kaltluftleitung (10) mündet, und daß in der Luftmischkammer (11) ein Verstellelement angeordnet ist, das die Anteile der von dem zweiten Luftstromsteuerelement (8) kommenden und von der Kaltluftleitung (12) kommenden Luftströme beeinflußt.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that in the third section (43) immediately before the entrance into the passenger compartment (1) there is arranged an air mixing chamber (11) into which a cold air line (10) opens, and that in the air mixing chamber (11) there is arranged an adjusting element which influences the proportions of the air flows coming from the second air flow control element (8) and coming from the cold air line (12). : ;" · ,. J2. Februar 1992 %.-'..iw GM 91-B-12 : ; " · ,. J2. February 1992 %.-'..iw GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 21 -ES/Ri/sk - 21 - 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kaltluftleitung (12) ein Gebläse (14) und ein Verdampfer bzw. ein Verdunstungskühler (45) angeordnet sind.8. Device according to claim 7, characterized in that a fan (14) and an evaporator or an evaporative cooler (45) are arranged in the cold air line (12). 9. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftführungskanal (4) ein Verdampfer (31) eines Kältemittel kreislaufs angeordnet ist, wobei stromab des Verdampfers (31) zunächst ein steuerbarer Strömungsmengenteiler (29) und diesem nachgeschaltet ein steuerbarer Frischlufteingang (36) angeordnet sind.9. Device according to claim 4, characterized in that an evaporator (31) of a coolant circuit is arranged in the air guide channel (4), with a controllable flow divider (29) being arranged downstream of the evaporator (31) and a controllable fresh air inlet (36) being arranged downstream of the evaporator (31). 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Abschnitt (41) und dem zweiten Abschnitt (42) ein vierter Abschnitt (44) des Luftführungskanals (4) gebildet und in diesem der Verdampfer (31) angeordnet ist, und daß in dem zweiten Abschnitt (42) ein Kondensator (32) vorgesehen ist, der sich stromab des Frischlufteingangs (36) befindet.10. Device according to claim 9, characterized in that a fourth section (44) of the air guide channel (4) is formed between the first section (41) and the second section (42) and the evaporator (31) is arranged in this fourth section, and that a condenser (32) is provided in the second section (42), which is located downstream of the fresh air inlet (36). 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Abschnitt (42) ein Kondensator (32) des Kältemittelskreislaufs angeordnet ist.11. Device according to claim 10, characterized in that a condenser (32) of the refrigerant circuit is arranged in the second section (42). 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmengenteiler (29) zusätzlich zu dem zum Kondensator12. Device according to claim 11, characterized in that the flow divider (29) in addition to the condenser (32) führenden Ausgang zwei weitere Ausgänge besitzt, von denen einer in die Umgebungsluft führt und an einen anderen ein den Kondensator (32) und Kühler (9) umgehender Bypass (37) angeschlossen ist.
30(32) has two further outlets, one of which leads to the ambient air and another of which is connected to a bypass (37) bypassing the condenser (32) and cooler (9).
30 13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß eine weitere Wärmequelle, vorzugsweise eine elektrische Zusatzheizung (1, 28), vorgesehen ist, die im dritten Abschnitt (43) oder unmittelbar vor der Zuluftöffnung (2) angeordnet ist.13. Device according to one of claims 4 to 12, characterized in that a further heat source, preferably an additional electric heater (1, 28), is provided, which is arranged in the third section (43) or immediately in front of the air supply opening (2). '; ; ,' .. '&Lgr;&Zgr;. Februar 1992 %,V.A, GM 91-B-12';;,' .. '&Lgr;&Zgr;. February 1992 %, V .A, GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 22 -ES/Ri/sk - 22 - 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß im dritten Abschnitt (43) des Luftführungskanals ein Wärmespeicher (10) angeordnet ist.14. Device according to one of claims 4 to 13, characterized in that a heat accumulator (10) is arranged in the third section (43) of the air duct. 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Kältemodul (60) vorhanden ist, das einen Verdampfer (64) und einen Kondensator (62) umfaßt, die jeweils in getrennten Strömungszweigen vom Kühlmittel des Kühlkreislaufs beaufschlagt werden.15. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a refrigeration module (60) is present which comprises an evaporator (64) and a condenser (62), which are each supplied with the coolant of the cooling circuit in separate flow branches. 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Strömungszweige ein Kühlmittel/Luft-Wärmetauscher (40, 50, bzw. 74, 75, 76) angeordnet ist und Ventilmittel (66, 67, bzw. 71) zum Umschalten von zumindest einem der Strömungszweige zur wahlweisen Durchströmung der Wärmetauscher (40, 50, bzw. 74, 75) vorgesehen sind.16. Device according to claim 15, characterized in that a coolant/air heat exchanger (40, 50 or 74, 75, 76) is arranged in each of the flow branches and valve means (66, 67 or 71) are provided for switching at least one of the flow branches for selective flow through the heat exchangers (40, 50 or 74, 75). 17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kühlmittelpumpen (68 und 69) vorhanden sind, wobei die erste Kühlmittelpumpe (68) in dem den Motor und die Batterieeinheit kühlenden Strömungszweig, in dem sich auch der Kondensator (62) befindet, angeordnet ist, und die zweite Kühlmittelpumpe (69) in dem den Verdampfer (64) beaufschlagenden Strömungszweig eingesetzt ist.17. Device according to claim 16, characterized in that two coolant pumps (68 and 69) are present, the first coolant pump (68) being arranged in the flow branch cooling the engine and the battery unit, in which the condenser (62) is also located, and the second coolant pump (69) being used in the flow branch acting on the evaporator (64). 18. Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel ein erstes 4/2-Wegeventil (66) auf der Eingangsseite beider Wärmetauscher (40, 50) und ein zweites 4/2-Wegeventil (67) an den Ausgängen der beiden Wärmetauscher (40, 50) umfassen.18. Device according to claim 15 or 16, characterized in that the valve means comprise a first 4/2-way valve (66) on the inlet side of both heat exchangers (40, 50) and a second 4/2-way valve (67) at the outlets of the two heat exchangers (40, 50). 19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strömungszweig zwischen Verdampfer (64) und dem ersten 4/2-Wegeventil (66) ein Kältemittelspeicher (85) und in dem Strömungs-19. Device according to claim 18, characterized in that in the flow branch between the evaporator (64) and the first 4/2-way valve (66) a coolant reservoir (85) and in the flow :: ? ,' &ldquor; '.12. Februar 1992 %..' ,:-, *,*«%, GM 91-B-12 : : ? ,'&ldquor;'.12 February 1992 %..' ,:-, *,*«%, GM 91-B-12 ES/Ri/sk - 23 -ES/Ri/sk - 23 - zweig zwischen Antrieb (59) und dem ersten 4/2-Wegeventil (66) ein Wärmespeicher und/oder eine Zusatzheizung (65) angeordnet sind.branch between the drive (59) and the first 4/2-way valve (66) a heat accumulator and/or an additional heater (65) are arranged. 20. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlkreislauf (16) bzw. in die Verbindungsleitung (58) mindestens ein 3/2-Wegeventil (71) geschaltet ist, das wahlweise einen der beiden Wärmetauscher (74, 75) mit dem Kühlkreislauf (16) verbindet.
1020. Device according to claim 3, characterized in that at least one 3/2-way valve (71) is connected into the cooling circuit (16) or into the connecting line (58), which selectively connects one of the two heat exchangers (74, 75) to the cooling circuit (16).
10 21. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Wärmetauscher (74, 75) ein Gebläse (45, 46, 96, 108) zugeordnet ist, deren Leistung unabhängig voneinander steuerbar ist.21. Device according to claim 3 or 20, characterized in that each of the heat exchangers (74, 75) is assigned a fan (45, 46, 96, 108), the output of which can be controlled independently of one another. 22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekenn zeichnet, daß in Luftströmungsrichtung vor dem zuluftseitigen Wärmetauscher (74) ein von gekühltem Kühlmittel durchströmter Wärmetauscher angeordnet ist.22. Device according to one of claims 20 or 21, characterized in that a heat exchanger through which cooled coolant flows is arranged in front of the supply air side heat exchanger (74) in the air flow direction. 23. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9, 40) in Luftströmungsrichtung dem Gebläse (6, 45) nachgeordnet ist.23. Device according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (9, 40) is arranged downstream of the fan (6, 45) in the air flow direction.
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