WO2021048095A1

WO2021048095A1 - Compact module for controlling the temperature of a motor vehicle

Info

Publication number: WO2021048095A1
Application number: PCT/EP2020/075028
Authority: WO
Inventors: Thomas Börnchen; Willi Parsch; Guido Koch
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2021-03-18
Also published as: CN114502396B; CN114502396A

Abstract

The invention relates to a compact module (14) for controlling the temperature of a motor vehicle, comprising a refrigerant circuit for guiding a refrigerant, an electrical refrigerant compressor (22) and two heat exchangers (24, 26) as well as an expansion valve (20), and a channel plate (82) in which refrigerant channels of the refrigerant circuit (16) and refrigerant channels for guiding a refrigerant are integrated, and comprising a modular valve unit (80) as a connection region for refrigerant conduits of the motor vehicle.

Description

Beschreibung description

Kompaktmodul zur Temperierung eines Kraftfahrzeugs Compact module for temperature control of a motor vehicle

Die Erfindung betrifft ein Kompaktmodul zur Temperierung eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Kältemittelkreislauf zur Führung eines Kältemittels, mit einem elektrischen Kältemittelverdichter und mit zwei Wärmetauschern sowie mit einem Expansionsventil. The invention relates to a compact module for temperature control of a motor vehicle, having a refrigerant circuit for guiding a refrigerant, with an electric refrigerant compressor and with two heat exchangers as well as with an expansion valve.

Unter einer „Temperierung eines Kraftfahrzeugs“ wird hier und im Folgenden ins besondere das Thermomanagement oder die Konditionierung, also das Erwärmen oder Kühlen, von Fahrzeugkomponenten und/oder des Fahrgast- oder Fahrzeu ginnenraums verstanden. “Temperature control of a motor vehicle” is understood here and below in particular to mean thermal management or conditioning, that is to say heating or cooling, of vehicle components and / or the passenger or vehicle interior.

Bei Kraftfahrzeugen ist zu Temperierung häufig ein Kältemittelkreislauf als Primär kreislauf vorgesehen, in dem ein Kältemittel als Wärmeträger geführt ist (Kältemit telkreislauf). Das Kältemittel, beispielsweise R-134a (1 ,1 ,1 ,2-Tetrafluorethan) oder R-744 (Kohlenstoffdioxid), wird an einem ersten Wärmetauscher (Verdampfer, Chiller) erwärmt und mittels eines (Kältemittel-)Verdichters beziehungsweise Kompressors verdichtet, wobei das Kältemittel anschließend über einen zweiten Wärmetauscher (Kondensator, Verflüssiger) die aufgenommene Wärme wieder abgibt, bevor es über eine Drossel (Expansionsventil, Expansionsorgan) erneut zum ersten Wärmetauscher geführt wird. In motor vehicles, a refrigerant circuit is often provided as the primary circuit for temperature control, in which a refrigerant is performed as a heat transfer medium (refrigerant telkreislauf). The refrigerant, for example R-134a (1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane) or R-744 (carbon dioxide), is heated in a first heat exchanger (evaporator, chiller) and compressed by means of a (refrigerant) compressor, whereby the refrigerant then emits the absorbed heat again via a second heat exchanger (condenser, condenser) before it is again routed to the first heat exchanger via a throttle (expansion valve, expansion device).

Dieser Kältemittel- oder Primärkreislauf ist regelmäßig mit einem oder mehreren Sekundärkreisläufen gekoppelt, welche typischerweise als Kühlmittelkreisläufe ausgeführt sind. In den Kühlmittelkreisläufen ist ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser und Glykol, als Wärmeträger geführt. Die Sekundärkreisläufe sind hierbei beispielsweise an die Fahrzeugkomponenten sowie mit einer Fahrzeugklimaanla ge gekoppelt. Elektrisch beziehungsweise elektromotorisch angetriebene oder antreibbare Kraft fahrzeuge, wie beispielsweise Elektro- oder Hybridfahrzeuge, umfassen üblicher weise einen Elektromotor als elektrisches Antriebssystem, mit dem eine oder bei- de Fahrzeugachsen antreibbar sind. Zum Zwecke einer Versorgung mit elektri scher Energie ist der Elektromotor typischerweise mit einer fahrzeuginternen (Hochvolt-)Batterie als elektrischen Energiespeicher gekoppelt. Unter einer Batte rie ist hier und im Folgenden insbesondere eine wiederaufladbare, elektro chemische Sekundärbatterie, beispielsweise ein Akkumulator, zu verstehen. This refrigerant or primary circuit is regularly coupled with one or more secondary circuits, which are typically designed as coolant circuits. A coolant, for example water and glycol, is carried as a heat carrier in the coolant circuits. The secondary circuits are, for example, coupled to the vehicle components and to a vehicle air conditioning system. Electrically or electromotive driven or drivable motor vehicles, such as for example electric or hybrid vehicles, usually comprise an electric motor as an electric drive system with which one or both vehicle axles can be driven. For the purpose of supplying electrical energy, the electric motor is typically coupled to an in-vehicle (high-voltage) battery as an electrical energy store. A battery is to be understood here and in the following in particular as a rechargeable, electrochemical secondary battery, for example an accumulator.

Derartige Elektromotoren als elektrische Antriebsmaschinen erzeugen im Betrieb eine vergleichsweise geringe Abwärme, wodurch im Vergleich zu Verbrennungs motoren lediglich eine geringe Kühlleistung bei der Temperierung benötigt wird. Jedoch steht somit auch lediglich eine geringe Heizleistung zur Verfügung, welche für die Temperierung anderer Komponenten und/oder des Fahrzeuginnenraums nutzbar wäre. Dadurch sind beispielsweise zusätzliche elektrische Heizungen notwendig, um eine zuverlässige Temperierung des Kraftfahrzeugs zu gewährleis ten. Jede mit den Sekundärkreisläufen gekoppelte Fahrzeugkomponente kann hierbei abhängig von der Betriebssituation sowohl als eine Wärmequelle als auch als eine Wärmesenke wirken. In der Folge ist es durch ein gezieltes Beeinflussen der Wärmeträgerströme der Primär- und Sekundärkreisläufe möglich, Energieaufwen dungen für die Temperierung des Kraftfahrzeugs zu reduzieren, wodurch die Reichweite des Kraftfahrzeugs verbessert wird. Beispielsweise werden elektri schen Komponenten sowie die Batterie gekühlt und diese Wärme zur Erwärmung des Fahrgastraums genutzt. Such electric motors as electric drive machines generate comparatively little waste heat during operation, which means that, compared to internal combustion engines, only a low cooling capacity is required for temperature control. However, only a small amount of heating power is available, which could be used to control the temperature of other components and / or the vehicle interior. This means, for example, that additional electrical heaters are required to ensure reliable temperature control of the motor vehicle. Each vehicle component coupled to the secondary circuits can act as both a heat source and a heat sink, depending on the operating situation. As a result, by specifically influencing the heat carrier flows of the primary and secondary circuits, it is possible to reduce energy expenditure for the temperature control of the motor vehicle, which improves the range of the motor vehicle. For example, electrical components and the battery are cooled and this heat is used to warm the passenger compartment.

Der Primärkreislauf und zumindest Abschnitte der Sekundärkreisläufe sind bei- spielsweise als ein sogenanntes Kompaktmodul ausführbar. Nachteiligerweise weisen solche Kompaktmodule zahlreiche Rohr- und/oder Schlauchabschnitte zur Kopplung der Komponenten des Primärkreislaufs auf, wodurch ein vergleichswei se komplexer Aufbau mit einem hohen Montageaufwand gegeben ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Kompaktmo dul zur Temperierung eines Kraftfahrzeugs anzugeben. Insbesondere soll ein Montageaufwand beim Primärkreislauf, insbesondere bei der Kopplung zwischen Primär- und Sekundärkreislauf, reduziert werden. The primary circuit and at least sections of the secondary circuits can be designed, for example, as a so-called compact module. Disadvantageously, compact modules of this type have numerous pipe and / or hose sections for coupling the components of the primary circuit, which results in a comparatively complex structure with high assembly costs. The invention is based on the object of specifying a particularly suitable compact module for controlling the temperature of a motor vehicle. In particular, the assembly effort in the primary circuit, in particular in the coupling between the primary and secondary circuit, is to be reduced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran sprüche. The object is achieved according to the invention with the features of claim 1. Advantageous refinements and developments are the subject of the claims.

Das erfindungsgemäße Kompaktmodul ist zur Temperierung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. Hierzu weist das Kompaktmodul einen Kältemittelkreis lauf als Primärkreislauf auf, in welchem ein Kältemittel geführt ist. Der möglichst einfach ausgeführte Kältemittelkreislauf weist einen elektrischen Kältemittelver dichter, beispielsweise einen Scrollverdichter, und zwei Wärmetauscher sowie ein Expansionsventil auf. Die Wärmetauscher sind beispielsweise als Plattenwärme tauscher ausgeführt. Durch den einfachen Aufbau des Primärkreislaufes ist eine Minimierung der Kältemittelfüllmenge bei gegebener Leistung möglich. The compact module according to the invention is provided for temperature control of a motor vehicle, in particular an electrically driven or drivable motor vehicle, such as an electric or hybrid vehicle, and is suitable and set up for this. For this purpose, the compact module has a refrigerant circuit as the primary circuit, in which a refrigerant is guided. The refrigerant circuit, which is as simple as possible, has an electric refrigerant compressor, for example a scroll compressor, and two heat exchangers and an expansion valve. The heat exchangers are designed as plate heat exchangers, for example. The simple structure of the primary circuit enables the refrigerant charge to be minimized for a given output.

Erfindungsgemäß weist das Kompaktmodul eine Kanalplatte und eine damit ge koppelte modulare Ventileinheit auf. Die Kanalplatte ist als ein etwa plattenförmi ges Bauteil mit integrierten Kanälen oder Leitungen ausgeführt. Hierbei sind Käl temittelkanäle des Kältemittelkreislaufs und Kühlmittelkanäle zur Führung eines Kühlmittels in die Kanalplatte integriert. Die Ventileinheit ist hierbei als ein An schlussbereich für Kühlmittelleitungen des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Dadurch ist ein besonders geeignetes Kompaktmodul gebildet. According to the invention, the compact module has a duct plate and a modular valve unit coupled therewith. The channel plate is designed as an approximately plattenförmi ges component with integrated channels or lines. Here, Käl temittelkanäle of the refrigerant circuit and coolant channels for guiding a coolant are integrated in the channel plate. The valve unit is designed as a connection area for coolant lines of the motor vehicle. A particularly suitable compact module is thereby formed.

Durch die Kanalplatte ist der Montageaufwand des erfindungsgemäßen Kom paktmoduls verringert, insbesondere im Vergleich zu Modulen oder Systemen mit zahlreichen Rohr- oder Schlauchabschnitten. In einer geeigneten Ausführungsform weist die Ventileinheit eine intergierte Se kundärkreislauftopologie auf, dies bedeutet, dass die Topologie für ein Sekundär kreislaufsystem im Wesentlichen vollständig in der Ventileinheit integriert ist, so dass lediglich die Kühlmittelleitungen zu und von den Fahrzeugkomponenten an- zuschließen sind. Dadurch ist eine einfache und skalierbare bauliche Umsetzung der vorgegebenen skalierbaren Sekundärkreistopologie realisiert. The assembly effort of the compact module according to the invention is reduced by the channel plate, in particular in comparison to modules or systems with numerous pipe or hose sections. In a suitable embodiment, the valve unit has an integrated secondary circuit topology, which means that the topology for a secondary circuit system is essentially completely integrated in the valve unit, so that only the coolant lines to and from the vehicle components need to be connected. This enables a simple and scalable structural implementation of the specified, scalable secondary circuit topology.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind der Kältemittelverdichter und die Wärme tauscher sowie das Expansionsventil an oder auf der Kanalplatte angeordnet Dadurch ist einerseits einfache und (bauraum-)kompakte Platzierung sowie ande rerseits eine dichtende Verbindung aller medienführenden Komponenten des Pri märkreislaufs auf der Kanalplatte realisiert. In an advantageous development, the refrigerant compressor and the heat exchanger as well as the expansion valve are arranged on or on the channel plate.This enables simple and compact placement on the one hand and a sealing connection of all media-carrying components of the primary circuit on the channel plate on the other.

Vorzugsweise ist der Kältemittelverdichter hierbei möglichst steif oder starr mit der Kanalplatte gekoppelt, so dass aufgrund des vergleichsweise hohen Baugewichts, eine Schwingungsdämpfung zur Reduzierung oder Dämpfung von im Betrieb auf tretenden Schwingungen oder Vibrationen realisiert ist. Im Montagezustand ist das Kompaktmodul vorzugsweise nachgiebig oder elastisch an eine Fahrzeugstruktur des Kraftfahrzeugs angebunden. The refrigerant compressor is preferably coupled to the channel plate as rigidly or rigidly as possible, so that due to the comparatively high structural weight, vibration damping is implemented to reduce or dampen vibrations or vibrations occurring during operation. In the assembled state, the compact module is preferably flexibly or elastically connected to a vehicle structure of the motor vehicle.

In einer bevorzugten Ausbildung ist die Kanalplatte stirnseitig an dem Kältemittel verdichter angeordnet. Dies bedeutet, dass der Kältemittelverdichter vorzugsweise als eine integrierte Verdichtervariante ausgeführt ist, bei welcher alle Medien schnittstellen an der Stirnseite zur Kanalplatte angeordnet sind. Dadurch ist eine bauraumkompakte Anordnung mit besonders niedrigem Montageaufwand reali siert. In a preferred embodiment, the channel plate is arranged on the front side of the refrigerant compressor. This means that the refrigerant compressor is preferably designed as an integrated compressor variant in which all media interfaces are arranged on the end face to the channel plate. As a result, an arrangement that is compact in terms of installation space is implemented with a particularly low installation effort.

In einer besonders bauraum kompakten Ausgestaltung sind der Kältemittelverdich ter und die Wärmetauscher an gegenüberliegenden Planseiten der Kanalplatte angeordnet. Vorzugsweise ist die Ventileinheit hierbei auf der Seite des Kältemit telverdichters angeordnet. Geeigneterweise sind der Kältemittelverdichter und die Ventileinheit hierbei entlang einer Flöhenrichtung gestapelt auf der Kanalplatte angeordnet. In einet denkbaren Ausführung ist mindestens eine mit den Kühlmittelkanälen ge koppelte Pumpe für die Förderung des Kühlmittels in dem Sekundärkreislaufsys tem vorgesehen, welche an der Kanalplatte, vorzugsweise auf Seiten der Wärme tauscher, angeordnet ist. In a particularly compact design, the refrigerant compressor and the heat exchangers are arranged on opposite flat sides of the channel plate. The valve unit is preferably arranged on the side of the refrigerant compressor. In this case, the refrigerant compressor and the valve unit are suitably arranged stacked along a flute direction on the channel plate. In a conceivable embodiment, at least one pump coupled to the coolant channels is provided for conveying the coolant in the secondary circulation system, which pump is arranged on the channel plate, preferably on the side of the heat exchanger.

In einer geeigneten Ausführung sind die Kühlmittelkanäle und die Kältemittelkanä le der Kanalplatte kreuzungsfrei in einer Ebene geführt. Dies bedeutet, dass die Kanäle nebeneinander geführt sind, wobei lediglich die Anschlussbereiche der Kanäle aus der Ebene hinausragen. Dadurch ist eine konstruktiv besonders einfa che und einfach herstellbare Kanalplatte realisiert. In a suitable embodiment, the coolant channels and the refrigerant channels of the channel plate are guided in one plane without crossing. This means that the channels are run next to one another, with only the connection areas of the channels protruding from the plane. As a result, a channel plate that is particularly simple in terms of design and that is easy to manufacture is realized.

Ein zusätzlicher oder weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Ventilein heit eine Anzahl von stirnseitig aneinandergereihten Ventilmodulen aufweist. Vor zugsweise ist hierbei jeweils ein Ventilmodul je anzuschließender Fahrzeugkom ponente vorgesehen. Unter einem Ventilmodul wird hierbei insbesondere eine modulare Ventilbaugruppe verstanden. Dadurch ist eine einfache und aufwands reduzierte Skalierbarkeit der Ventileinheit realisiert, wodurch das Kompaktmodul in einfacher Weise flexibel an eine jeweilige Anwendungssituation anpassbar ist. An additional or further aspect of the invention provides that the valve unit has a number of valve modules lined up at the end. A valve module is preferably provided for each vehicle component to be connected. A valve module is understood here to mean, in particular, a modular valve assembly. As a result, the valve unit can be scaled easily and with less effort, as a result of which the compact module can be flexibly adapted to a particular application situation in a simple manner.

In einer geeigneten Ausgestaltung weist das oder jedes Ventilmodul zwei 3-2- Wegeventile auf, welche vorzugsweise mit zwei (einfach wirkenden) Elektromag neten umschaltbar sind. Geeigneterweise sind die Ventilkörper der beiden Wege ventile miteinander gekoppelt. Dies bedeutet, dass das Ventilmodul als ein Dop- pel-3-2-Wege-Umschaltventil ausgeführt ist. In a suitable embodiment, the or each valve module has two 3-2-way valves, which are preferably switchable with two (single-acting) electromagnets. The valve bodies of the two way valves are suitably coupled to one another. This means that the valve module is designed as a double 3-2-way switch valve.

In einer zweckmäßigen Ausbildung weist der Kältemittelverdichter eine (stirn- /verdichterkopfseitige) Mantelkühlung auf, welche mit der Kanalplatte gekoppelt ist. Die Mantelkühlung befindet sich somit insbesondere in einem direkten Aus tausch mit der Kanalplatte. Die Mantelkühlung oder Kühlmantel des Kältemittel verdichters ist insbesondere zur Kühlung oder Entwärmung einer Leistungselekt ronik und/oder eines Elektromotor und/oder eines Verdichterkopf des Kältemittel verdichters vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. In einer bevorzugten Anwendung ist das Kältemittel des Primärkreislaufes als ein natürliches Kältemittel, insbesondere als Propan, ausgeführt. Natürliche Kältemit tel weisen hohe thermodynamische Eigenschaften, und ein niedriges Treibhaus- potenzial auf. Natürliche Kältemittel sind weiterhin vergleichsweise kostengünstig, weisen jedoch auch eine hohe Entzündlichkeit auf, und können mit Luftsauerstoff explosionsfähige Gemische bilden. In an expedient embodiment, the refrigerant compressor has jacket cooling (on the front / compressor head side), which is coupled to the channel plate. The jacket cooling is thus in particular in a direct exchange with the channel plate. The jacket cooling or cooling jacket of the refrigerant compressor is provided in particular for cooling or cooling power electronics and / or an electric motor and / or a compressor head of the refrigerant compressor, and is suitable and set up for this. In a preferred application, the refrigerant of the primary circuit is designed as a natural refrigerant, in particular as propane. Natural refrigerants have high thermodynamic properties and a low greenhouse potential. Natural refrigerants are still comparatively inexpensive, but they are also highly flammable and can form explosive mixtures with atmospheric oxygen.

Zum Zwecke eines verbesserten Explosionsschutzes ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass das Kompaktmodul ein dichtes, insbesondere fluid- oder gasdichtes, Gehäuse aufweist, in welchem der Kältemittelkreislauf und die Kanalplatte sowie die Ventileinheit aufgenommen sind. Dadurch ist das Kom paktmodul, insbesondere der Kältemittel- oder Primärkreislauf, hermetisch oder halbhermetisch abgeschlossen oder gekapselt. Das Gehäuse ist hierbei vorzugs- weise nicht druckbeständig, dies bedeutet, dass das Gehäuse beispielsweise aus einem flexiblen oder elastischen Material gefertigt ist. Das Gehäuse ist hierbei ins besondere als eine Haube oder Membran oder Gewebe (Stoff) ausgeführt. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass ein Formkörper oder Granulat als Raumfüller in dem Gehäuse angeordnet ist, wodurch im Fehlerfall eine explosive Atmosphäre im Gehäuse reduziert wird. For the purpose of improved explosion protection, it is provided in a preferred embodiment that the compact module has a tight, in particular fluid- or gas-tight, housing in which the refrigerant circuit and the channel plate as well as the valve unit are accommodated. As a result, the compact module, in particular the refrigerant or primary circuit, is hermetically or semi-hermetically sealed or encapsulated. The housing is preferably not pressure-resistant, which means that the housing is made of a flexible or elastic material, for example. The housing is designed in particular as a hood or membrane or fabric (fabric). Here it is conceivable, for example, that a shaped body or granulate is arranged as a space filler in the housing, whereby an explosive atmosphere in the housing is reduced in the event of a fault.

Vorzugsweise ist an einer Oberseite des Gehäuses eine Belüftungsöffnung und an einer gegenüberliegenden Unterseite eine Entlüftungsöffnung vorgesehen. Im Einbau- oder Montagezustand ist die Unterseite einem Fahrzeugboden zuge- wandt, wobei vorzugsweise ein Kanal vorgesehen ist, über welche eine Atmo sphäre im Gehäuse über die Entlüftungsöffnung sicher an die Fahrzeugumgebung abgeführt werden kann, bevor sich ein explosives oder entzündbares Gemisch innerhalb des Gehäuses ergibt. Bevorzugterweise ist hierbei ein zusätzliches Ge bläse oder ein Lüfter vorgesehen, welcher bedarfsweise einen Luftstrom von der Belüftungsöffnung zu der Entlüftungsöffnung erzeugt. Dadurch ist es möglich, das Gehäuse mit Luft „durchzuspülen“. Das Gebläse ist somit für eine kontrollierte Frischluftzufuhr vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. Dadurch wird eine nicht explosionsfähige Atmosphäre im Innern des Gehäuses gewährleistet. Dadurch ist ein besonders geeigneter Explosionsschutz für einen Kältemittelkreis lauf mit entzündlichem Kältemittel in Kraftfahrzeugen realisiert. Im Falle einer schweren Fahrzeug-Kollision, in welcher die Dichtheit des Primär kreislaufes negativ beeinflusst wird, soll sich das ausströmende Kältemittel nicht entzünden und stattdessen schnellstmöglich so mit der umgebenden Luft verdünnt werden, dass das Gemisch stets unter der unteren Explosionsgrenze (UEG) ist.A ventilation opening is preferably provided on an upper side of the housing and a ventilation opening is provided on an opposite underside. In the installed or assembled state, the underside faces a vehicle floor, with a channel preferably being provided through which an atmosphere in the housing can be safely discharged to the vehicle environment via the ventilation opening before an explosive or flammable mixture results inside the housing . Preferably, an additional blower or a fan is provided here, which, if necessary, generates an air flow from the ventilation opening to the ventilation opening. This makes it possible to “flush” the housing with air. The fan is therefore intended for a controlled supply of fresh air, as well as being suitable and set up for it. This ensures a non-explosive atmosphere inside the housing. This provides a particularly suitable explosion protection for a refrigerant circuit with flammable refrigerant in motor vehicles. In the event of a serious vehicle collision in which the tightness of the primary circuit is negatively affected, the escaping refrigerant should not ignite and instead should be diluted with the surrounding air as quickly as possible so that the mixture is always below the lower explosion limit (LEL).

Um eine Zündquelle zu vermeiden, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass elektri- sehe Aggregate im gefährdeten Bereich, insbesondere der Kältemittelverdichter, auf Basis eines Pre-Crash-Signals bereits vor der Kollision ausgeschaltet werden. Zur beschleunigten Verdünnung des ausströmenden Kältemittels und damit zur zusätzlichen Erhöhung der Sicherheit kann optional ein mit Inertgas gefüllter Kalt gasgenerator im Gehäuse vorgesehen werden. In order to avoid an ignition source, it is preferably provided that electrical units in the endangered area, in particular the refrigerant compressor, are switched off on the basis of a pre-crash signal before the collision. A cold gas generator filled with inert gas can optionally be provided in the housing for accelerated dilution of the outflowing refrigerant and thus for an additional increase in safety.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Kühlvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, Fig. 2 in perspektivischer Darstellung ein Kompaktmodul der Kühlvorrichtung in einer ersten Ausführungsform mit Blick auf eine Oberseite, 1 shows a schematic illustration of a cooling device of a motor vehicle, FIG. 2 shows a perspective illustration of a compact module of the cooling device in a first embodiment with a view of an upper side,

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung das Kompaktmodul gemäß Fig. 2 mit Blick auf eine Unterseite, 3 shows a perspective illustration of the compact module according to FIG. 2 with a view of an underside,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung das Kompaktmodul in einer zweiten Aus führungsform, Fig. 4 is a perspective view of the compact module in a second imple mentation form,

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung eine Kanalplatte des Kompaktmoduls,Fig. 5 is a perspective view of a channel plate of the compact module,

Fig. 6 in perspektivischer Darstellung eine Deckelplatte der Kanalplatte,6 shows a perspective view of a cover plate of the channel plate,

Fig. 7 in perspektivischer Schnittdarstellung das Kompaktmodul gemäß Fig. 4, Fig. 8 in perspektivischer Darstellung einen Kältemittelverdichter des Kompakt moduls mit Blick auf eine Stirnseite, 7 shows a perspective sectional illustration of the compact module according to FIG. 4, FIG. 8 shows a perspective illustration of a refrigerant compressor of the compact module with a view of an end face,

Fig. 9 in perspektivischer Darstellung ausschnittsweise eine Ventileinheit des Kompaktmoduls, Fig. 10 in schematischer Darstellung ein Explosionsschutz des Kompaktmoduls in einer ersten Ausführungsform, und 9 shows a section of a valve unit of the compact module in a perspective view, 10 shows a schematic representation of an explosion protection of the compact module in a first embodiment, and

Fig. 11 in schematischer Darstellung den Explosionsschutz des Kompaktmoduls in einer zweiten Ausführungsform. 11 shows a schematic representation of the explosion protection of the compact module in a second embodiment.

Einander entsprechende Teile und Größen weisen in den Figuren stets die glei chen Bezugszeichen auf. Corresponding parts and sizes always have the same reference numerals in the figures.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer und vereinfachter Darstellung eine Kühlvorrich- tung 2 eines nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist insbe sondere ein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Kraftfahrzeug, beispiels weise ein Elektro- oder Flybridfahrzeug, und weist einen elektromotorischen Trak tionsantrieb 4 sowie eine (Hochvolt-)Batterie 6 auf. Die Kühlvorrichtung 2 ist hier bei zur Fahrzeugtemperierung, also zur Temperierung oder Thermomanagement zumindest eines Fahrgastraums oder Fahrzeuginnenraums 8 sowie von Fahr- zeugaggregaten/-komponenten 4, 6, 10 des Kraftfahrzeugs, geeignet und einge richtet. 1 shows a schematic and simplified representation of a cooling device 2 of a motor vehicle (not shown in detail). The motor vehicle is in particular an electrically powered or drivable motor vehicle, for example an electric or flybridge vehicle, and has an electromotive traction drive 4 and a (high-voltage) battery 6. The cooling device 2 is suitable and set up for vehicle temperature control, ie for temperature control or thermal management of at least one passenger compartment or vehicle interior 8 and vehicle assemblies / components 4, 6, 10 of the motor vehicle.

Die Kühlvorrichtung 2 weist eine Außenluftführung 12 sowie ein damit gekoppeltes Kompaktmodul 14 auf. Das in der Fig. 1 als Kreislaufsystem dargestellte Kom paktmodul 14 weist einen Primärkreislauf 16 und ein damit gekoppeltes Sekun därkreislaufsystem 18 auf. The cooling device 2 has an outside air duct 12 and a compact module 14 coupled to it. The compact module 14 shown in FIG. 1 as a circulatory system has a primary circuit 16 and a secondary circuit system 18 coupled thereto.

Der Primärkreislauf 16 ist als ein Kältemittelkreislauf für ein Kältemittel, insbeson- dere für ein natürliches Kältemittel, wie beispielsweise Propan, ausgeführt. Hierzu weist der Primärkreislauf 16 ein elektronisches Expansionsventil 20 und einen elektrischen Kältemittelverdichter 22 sowie zwei Wärmetauscher 24, 26 auf. Der Kältemittelverdichter 22 ist beispielsweise als ein Scrollverdichter ausgeführt, und weist vorzugsweise einen Kühlmantel als Mantelkühlung 28 auf, welcher mit dem Sekundärkreislaufsystem 18 gekoppelt ist. The primary circuit 16 is designed as a refrigerant circuit for a refrigerant, in particular for a natural refrigerant such as propane. For this purpose, the primary circuit 16 has an electronic expansion valve 20 and an electric refrigerant compressor 22 as well as two heat exchangers 24, 26. The refrigerant compressor 22 is designed, for example, as a scroll compressor, and preferably has a cooling jacket as jacket cooling 28, which is coupled to the secondary circuit system 18.

Das insbesondere gasförmige Kältemittel wird durch den Kältemittelverdichter 22 verdichtet (komprimiert), wobei der folgende (Hochtemperatur-)Wärmetauscher 24 unter Wärmeabgabe des Kältemittels als Kondensator oder Verflüssiger wirkt. An schließend wird das insbesondere flüssige Kältemittel aufgrund der Druckände rung über das Expansionsventil 20 entspannt. Im nachgeschalteten (Nieder- temperatur-)Wärmetauscher 26, welcher als Chiller oder Verdampfer wirkt, ver- dampft das Kältemittel unter Wärmeaufnahme bei niedriger Temperatur. The refrigerant, in particular gaseous, is compressed (compressed) by the refrigerant compressor 22, the following (high-temperature) heat exchanger 24 acts as a condenser or liquefier, releasing heat from the refrigerant. Then the particularly liquid refrigerant is expanded via the expansion valve 20 due to the change in pressure. In the downstream (low-temperature) heat exchanger 26, which acts as a chiller or evaporator, the refrigerant evaporates while absorbing heat at a low temperature.

Die Wärmetauscher 24, 26 bilden die Schnittstellen mit dem als Kühlmittelkreis lauf ausgebildeten Sekundärkreislaufsystem 16. Das Kühlmittel des Sekundär kreislaufsystems 16 ist beispielsweise Wasser und/oder Glykol. Die Kühlmittellei- tungen des Wärmetauschers 24 sind an zwei als Außenwärmeübertrager ausge bildete Wärmetauscher 30, 32 der Außenluftführung 12 geführt. Von den Wärme tauschern 30,32 ist das Kühlmittel zu einem elektronischen Durchflussregelmisch ventil 34 geführt. Das Sekundärkreislaufsystem 18 weist zwei Kühlmittel- oder Sekundärkreisläufe 18a, 18b, einen mit dem Wärmetauscher 24 gekoppelten Hoch- oder Mitteltempe raturkreislauf 18a und einen mit dem Wärmetauscher 26 gekoppelten Niedertem peraturkreislauf 18b auf. Entsprechend weist das Sekundärkreislaufsystem 18 zwei Vorläufe 36, 38 und zwei Rückläufe 40, 42 auf. The heat exchangers 24, 26 form the interfaces with the secondary circuit system 16 designed as a coolant circuit. The coolant of the secondary circuit system 16 is, for example, water and / or glycol. The coolant lines of the heat exchanger 24 are routed to two heat exchangers 30, 32 of the outside air duct 12 designed as external heat exchangers. The coolant is passed from the heat exchangers 30, 32 to an electronic flow control mixing valve 34. The secondary circuit system 18 has two coolant or secondary circuits 18a, 18b, a high or medium temperature circuit 18a coupled to the heat exchanger 24 and a low temperature circuit 18b coupled to the heat exchanger 26. The secondary circuit system 18 accordingly has two feed lines 36, 38 and two return lines 40, 42.

Der Vorlauf 36 ist ein Hoch- oder Mitteltemperatur-Vorlauf, wobei der Rücklauf 40 der zugeordnete Hoch- oder Mitteltemperatur-Rücklauf des Kühlmittelkreislau fes 18a ist. Der Vorlauf 38 ist entsprechend ein Niedertemperatur-Vorlauf, wobei der Rücklauf 42 den zugeordnete Niedertemperatur-Rücklauf des Kühlmittelkreis- laufs 18b bildet. The flow 36 is a high or medium temperature flow, wherein the return 40 is the associated high or medium temperature return of the Kühlmittelkreislau fes 18a. The flow 38 is correspondingly a low-temperature flow, the return 42 forming the associated low-temperature return of the coolant circuit 18b.

Zur Förderung des Kühlmittels in den Kühlmittelkreisläufen 18a, 18b sind zwei Kühlmittelpumpen 44, 46 vorgesehen. Die Kühlmittelpumpe 44 ist als elektrische Hoch- oder Mitteltemperatur-Kühlmittelpumpe ausgeführt, welche das Kühlmittel vom Rücklauf 40 zu dem Wärmetauscher 24 fördert. Die Kühlmittelpumpe 46 ist entsprechend als eine elektrische Niedertemperatur-Kühlmittelpumpe ausgeführt, welche das Kühlmittel aus dem Rücklauf 42 in Richtung des Wärmetauschers 26 fördert. An dem Sekundärkreislaufsystem 18, beziehungsweise an die Vor- und Rück läufe 36, 38, 40, 42 sind die zu temperierenden Aggregate oder Komponenten 4,Two coolant pumps 44, 46 are provided for conveying the coolant in the coolant circuits 18a, 18b. The coolant pump 44 is designed as an electric high- or medium-temperature coolant pump, which conveys the coolant from the return 40 to the heat exchanger 24. The coolant pump 46 is designed accordingly as an electrical low-temperature coolant pump which conveys the coolant from the return 42 in the direction of the heat exchanger 26. On the secondary circuit system 18, or on the supply and return lines 36, 38, 40, 42 are the units or components to be tempered 4,

6, 8, 10 des Kraftfahrzeugs angeschlossen. Zusätzlich zu dem Traktionsantrieb 4 und der Batterie 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel ein Kühlmittelwärmespei cher 10 als thermische Batterie, und ein Kühlungswärmeüberträger 48 sowie ein Heizungswärmeüberträger 50 und ein beispielsweise als Dachhimmel ausgeführ tes Flächentemperierelement 52 zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums 8 an den Kühlmittelkreislauf 18 angeschlossen. 6, 8, 10 of the motor vehicle connected. In addition to the traction drive 4 and the battery 6, a coolant heat storage device 10 as a thermal battery, and a cooling heat exchanger 48 as well as a heating heat exchanger 50 and a surface temperature control element 52 designed as a headliner, for example, for controlling the temperature of the vehicle interior 8 are connected to the coolant circuit 18 in this exemplary embodiment.

Der Traktionsantrieb 4 weist beispielsweise einen elektrischen Bremswiderstand, einen Inverter (Wechselrichter) und eine Ladeeinrichtung auf. Der Kühlmittel wärmespeicher 10, die Batterie 8 sowie das Flächentemperierelement 52 und der Fahrzeuginnenraum 8 weisen hierbei vorzugsweise jeweils eine wärmetechnische Isolation hoher Güte auf. Die Wärmeübertrager 48, 50 sind mit einem Heiz- oder Klimagebläse 54 gekoppelt. Die Wärmeübertrager 48, 50 und das Klimagebläse 54 sind vorzugsweise Teil eines Klimageräts 56 des Kraftfahrzeugs. The traction drive 4 has, for example, an electrical braking resistor, an inverter and a charging device. The coolant heat storage 10, the battery 8 and the surface temperature control element 52 and the vehicle interior 8 preferably each have a high-quality thermal insulation. The heat exchangers 48, 50 are coupled to a heating or air conditioning fan 54. The heat exchangers 48, 50 and the air conditioning fan 54 are preferably part of an air conditioning device 56 of the motor vehicle.

Zur Kopplung der Komponenten 4, 6, 10, 48, 52 an die Vor- und Rückläufe 36, 38, 40, 42 des Sekundärkreislaufsystems 18 sind jeweils Umschaltventile 58, ins besondere elektrische Doppel-3-/2-Wege-Umschaltventile, vorgesehen. Der Hei zungswärmetäuscher 50 ist direkt mit dem Vor- und Rücklauf 36, 40 gekoppelt. Zwischen den Komponenten 4,10, 48, 52 und den an die Rückläufe 40, 42 geführ ten Umschaltventilauslässen, sowie am Auslass des Heizungswärmetauschers 50 ist jeweils ein elektronisches Durchflussregelventil 60 vorgesehen. Die Umschalt ventile 58 und die Durchflussregelventile 60 sind in den Figuren lediglich beispiel haft mit Bezugszeichen versehen. To couple the components 4, 6, 10, 48, 52 to the supply and return lines 36, 38, 40, 42 of the secondary circuit system 18, switching valves 58, in particular electric double 3/2-way switching valves, are provided. The heating heat exchanger 50 is coupled directly to the flow and return lines 36, 40. An electronic flow control valve 60 is provided between the components 4, 10, 48, 52 and the reversing valve outlets guided to the return lines 40, 42, as well as at the outlet of the heating heat exchanger 50. The switching valves 58 and the flow control valves 60 are provided with reference numerals in the figures merely by way of example.

Die Kühlmittelleitungen der Batterie 6 sind über ein elektronisches Durchflussre gelmischventil 62 mit dem Kühlmantel 28 des Kältemittelverdichters 22 gekoppelt. Zwischen den zu dem Wärmetauscher 26 geführten Kühlmittelleitungen ist eine elektrische Kühlmittelmischpumpe 64 angeordnet, mittels welcher das Kühlmittel insbesondere zur Batterie 6 gefördert werden kann, um die Kühlleistung, bei- spielsweise in einem Lade- oder Schnellladebetrieb, zu verbessern. Bei aktiver Kühlmittelmischpumpe 64 ergibt sich somit insbesondere ein Teilkreislauf für die Batterietemperierung. Zwischen dem Vorlauf 36 und dem Rücklauf 40 ist ein elekt ronisches Durchflussregelventil 66 vorgesehen. The coolant lines of the battery 6 are coupled to the cooling jacket 28 of the refrigerant compressor 22 via an electronic flow regulating valve 62. An electric coolant mixing pump 64 is arranged between the coolant lines leading to the heat exchanger 26, by means of which the coolant can be conveyed, in particular to the battery 6, in order to increase the cooling performance, for example in a charging or fast charging operation. When the coolant mixing pump 64 is active, there is thus in particular a partial circuit for the battery temperature control. An electronic flow control valve 66 is provided between the flow 36 and the return 40.

Die zu- und abführenden Kühlmittelleitungen des Wärmetauschers 24 sind mittels einer steuerbaren Bypass-Leitung 68 gekoppelt oder koppelbar, welche zwischen dem Durchflussregelmischventil 34 und dem Auslass der Kühlmittelpumpe 44 an geordnet ist. The inlet and outlet coolant lines of the heat exchanger 24 are coupled or can be coupled by means of a controllable bypass line 68, which is arranged between the flow control mixing valve 34 and the outlet of the coolant pump 44.

Die Außenluftführung 12 weist beispielsweise zwei parallele Luftführungskanäle 70, 72 auf, welche jeweils von einem Einlass 70a, 72a, zu einem Auslass 70b, 72b geführt sind die Einlässe 68a, 70a sind jeweils mittels einer aktiv steuerbaren Ja lousie 74 bedarfsweise freigebbar. In dem Luftführungskanal 70 ist der Wärmetau- scher 32 und ein dahinter angeordneter Axiallüfter 76 angeordnet. Der Luftfüh rungskanal 72 weist den Wärmetauscher 30 sowie einen dahinter angeordneten Radiallüfter 78 auf. The outside air duct 12 has, for example, two parallel air ducts 70, 72 which are each led from an inlet 70a, 72a to an outlet 70b, 72b, the inlets 68a, 70a can each be released as required by means of an actively controllable blind 74. The heat exchanger 32 and an axial fan 76 arranged behind it are arranged in the air duct 70. The air duct 72 has the heat exchanger 30 and a radial fan 78 arranged behind it.

Die Kühlvorrichtung 2 beziehungsweise das Kompaktmodul 14 sind mit einem mit einem Controller (das heisst einer Steuereinheit) gekoppelt. The cooling device 2 and the compact module 14 are coupled to a controller (that is to say a control unit).

Der Controller ist hierbei allgemein - programm- und/oder schaltungstechnisch - zur Durchführung des Thermomanagements vorgesehen, sowie dafür geeignet und ausgestaltet. Der Controller steuert und/oder regelt hierbei die Speicherung von thermischer Energie im Kühlmittelwärmespeicher 10, den Kühlungsfluss zu allen Geräten 4, 8, 10, 12, 14, 48, 50, 52 sowie den Wärmeenergieaustausch zur Umgebung und das Abwärme-Management bei einem Schnell- oder Ultra- Schnelladevorgang der Batterie 6. In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist der Controller zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebil det, in dem die Funktionalität zur Durchführung des Thermomanagements in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist, so dass das Verfahren - gegebenenfalls in Interaktion mit einem Vorrichtungsnutzer - bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt wird. Der Controller kann im Rahmen der Erfindung alternativ aber auch durch ein nicht-programmierbares elektronisches Bauteil, wie zum Beispiel einem anwen dungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), gebildet sein, in dem die Funk tionalität zur Durchführung des Thermomanagements mit schaltungstechnischen Mitteln implementiert ist. The controller is generally provided - in terms of program and / or circuitry - for performing thermal management, as well as being suitable and designed for it. The controller controls and / or regulates the storage of thermal energy in the coolant heat storage 10, the cooling flow to all devices 4, 8, 10, 12, 14, 48, 50, 52 as well as the heat energy exchange to the environment and the waste heat management at a fast - or ultra-fast charging process of the battery 6. In a preferred embodiment, the controller is at least essentially formed by a microcontroller with a processor and a data memory in which the functionality for performing thermal management is implemented in the form of operating software (firmware), so that the method - possibly in interaction with a device user - is carried out automatically when the operating software is executed in the microcontroller. Within the scope of the invention, however, the controller can alternatively also be formed by a non-programmable electronic component, such as an application-specific integrated circuit (ASIC), in which the functionality for performing thermal management is implemented with circuitry.

Im Betrieb tauscht der Controller mit einer Fahrzeugsteuerung des Kraftfahrzeugs Informationen und Daten hinsichtlich des Fahrzeugzustand (Umgebungstempera tur, Position, ...), dem Zustand der Leistungseinheiten (Batterie, Traktionsantrieb, Klimaanlage), und der Betriebsart (Heizen, Kühlen, Laden, ...) aus. During operation, the controller exchanges information and data with a vehicle control of the motor vehicle with regard to the vehicle status (ambient temperature, position, ...), the status of the power units (battery, traction drive, air conditioning), and the operating mode (heating, cooling, charging,. ..) out.

Der Controller steuert und/oder regelt hierbei einerseits die Außenluftführung 12 durch Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl der Lüfter 76, 78 sowie der Stellung der Jalousien 74. Der Controller steuert und/oder regelt weiterhin den Betrieb des Kompaktmoduls 14 und der angeschlossenen Komponenten, bei spielsweise durch Variation der Drehzahl des Kältemittelverdichters 22 oder der Öffnung des Expansionsventils 20. Der Controller erfasst und überwacht hierbei die Drücke der Kreisläufe 16, 18 sowie die Betriebstemperatur der Komponenten, des Kühlmittels, und des Kältemittels. The controller controls and / or regulates the outside air duct 12 by controlling and / or regulating the speed of the fans 76, 78 and the position of the blinds 74. The controller also controls and / or regulates the operation of the compact module 14 and the connected components, for example by varying the speed of the refrigerant compressor 22 or the opening of the expansion valve 20. The controller detects and monitors the pressures of the circuits 16, 18 and the operating temperature of the components, the coolant and the refrigerant.

Durch den Controller ist die Kühlvorrichtung 2 in mehreren Betriebsarten betreib bar. Nachfolgend sind beispielhaft acht unterschiedliche Betriebsarten der Kühl vorrichtung 2 zur Temperierung des Kraftfahrzeugs näher erläutert. Due to the controller, the cooling device 2 can be operated in several operating modes. Eight different modes of operation of the cooling device 2 for controlling the temperature of the motor vehicle are explained in more detail below by way of example.

Die erste Betriebsart ist beispielsweise im Sommer bei Umgebungstemperaturen von etwa 30 °C bei einer Autobahn- oder Bergfahrt mit Klimatisierung geeignet. Der Kühlmittelkreislauf 18a umfasst hierbei den Wärmetauscher 24, die Wärme tauscher 30, 32, das Durchflussregelmischventil 34, den Traktionsantrieb 4, das Durchflussregelventil 60 und die Kühlmittelpumpe 44. Hierbei wird Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf 18a von den Wärmetauschern oder Außenwärmeübertragern 30, 32 zum Traktionsantrieb 4 gefördert. Der Wärmetauscher 32 gibt hierbei Wär- me aus dem Traktionsantrieb 4 ab, wobei der Wärmetauscher 30 unabhängig Wärme aus der Batterie 6 und dem Fahrzeuginnenraum 8 abführt. Im Kühlmittel kreislauf 18b regelt die elektrische Kühlmittelpumpe 64 hierbei die Kühlmittel- Vorlauftemperatur für die Batterie 6 und die Mantelkühlung 28 des Kältemittelver- dichters 22 beispielsweise auf 20 °C bis 30 °C (Grad Celsius). The first operating mode is suitable, for example, in summer at ambient temperatures of around 30 ° C when driving on the highway or uphill with air conditioning. The coolant circuit 18a here comprises the heat exchanger 24, the heat exchangers 30, 32, the flow control mixing valve 34, the traction drive 4, the flow control valve 60 and the coolant pump 44. Here, coolant in the coolant circuit 18a is conveyed from the heat exchangers or external heat exchangers 30, 32 to the traction drive 4 . The heat exchanger 32 here gives heat me from the traction drive 4, the heat exchanger 30 independently dissipating heat from the battery 6 and the vehicle interior 8. In the coolant circuit 18b, the electric coolant pump 64 regulates the coolant flow temperature for the battery 6 and the jacket cooling 28 of the refrigerant compressor 22, for example to 20 ° C. to 30 ° C. (degrees Celsius).

Die zweite Betriebsart ist beispielsweise im Sommer bei Umgebungstemperaturen von etwa 30 °C bei einer Bergabfahrt mit elektrischer Bremse und mit thermische Pufferung sowie aktiver Klimatisierung geeignet. Der Wärmetauscher 32 gibt hier- bei wiederum Wärme aus dem Traktionsantrieb 4 ab, wobei der der Wärmetau scher 30 unabhängig Wärme aus dem Fahrzeuginnenraum 8 abführt. Der Kühlmit telwärmespeicher 10 nimmt zusätzliche Wärme aus dem Bremswiderstand des Traktionsantriebs 4 auf, zum Puffern der thermischen Lastspitze. Bei reduzierter oder gestoppter Klimatisierung (Komfort) und begrenzter Wärmeabgabe über den Wärmetauscher 32 (wegen Begrenzung der Austrittslufttemperatur, z. B. auf 60°The second operating mode is suitable, for example, in summer at ambient temperatures of around 30 ° C when driving downhill with an electric brake and thermal buffering as well as active air conditioning. The heat exchanger 32 in turn emits heat from the traction drive 4, the heat exchanger 30 independently dissipating heat from the vehicle interior 8. The Kühlmit telwärmespeicher 10 absorbs additional heat from the braking resistor of the traction drive 4 to buffer the thermal load peak. With reduced or stopped air conditioning (comfort) and limited heat output via the heat exchanger 32 (due to the limitation of the outlet air temperature, e.g. to 60 °

C) kann die Wärmeaufnahme durch die Batterie 6 erhöht werden (Fahrleistung, Sicherheit), z. B. bis 95° C. C) the heat absorption by the battery 6 can be increased (driving performance, safety), e.g. B. up to 95 ° C.

Die dritte Betriebsart ist beispielsweise im Sommer bei Umgebungstemperaturen von etwa 30 °C bei einem (Ultra-)Schnellladen mit thermische Pufferung und Er haltungsklimatisierung geeignet. Hierbei wird im Kühlmittelkreislauf 18a Wärme aus der Batterie 6 und dem Fahrzeuginnenraum 8 über den Wärmetauscher 30 abgegeben. Der Kühlmittelwärmespeicher 10 nimmt hierbei zusätzlich Wärme zum Puffern der thermischen Lastspitze auf. Sobald die Wärmekapazität des Kühlmittelwärmespeichers 10 erschöpft ist, gibt der Wärmetauscher 30 (weiter) Wärme aus der Batterie 6 und dem Fahrzeuginnenraum 10 ab, wobei gegebenen falls ein Derating oder eine Reduzierung des Ladestroms notwendig ist. Gegebe nenfalls kann im Falle eines abgekühlten Traktionsantriebs 4 dieser zusätzlich be laden werden. The third operating mode is suitable, for example, in summer at ambient temperatures of around 30 ° C with (ultra) fast charging with thermal buffering and air conditioning. Here, in the coolant circuit 18a, heat is given off from the battery 6 and the vehicle interior 8 via the heat exchanger 30. The coolant heat store 10 also absorbs heat to buffer the thermal load peak. As soon as the heat capacity of the coolant heat accumulator 10 is exhausted, the heat exchanger 30 (further) emits heat from the battery 6 and the vehicle interior 10, derating or reducing the charging current if necessary. If necessary, in the case of a cooled traction drive 4, this can also be loaded.

Die vierte Betriebsart ist beispielsweise im Winter bei Umgebungstemperaturen von etwa -20 °C bei einer Autobahn-/Bergfahrt mit Batteriekühlung und einer Fahrgastraumheizung geeignet. Die Kühlmittelpumpe 46 speist hierbei Abwärme aus dem Traktionsantrieb 4 über den inneren Wärmetauscher 26 in den Primär kreislauf 16. Der elektrische Kältemittelverdichter 22 erzeugt zusätzliche Wärme, wobei die Gesamtwärme auf höherem Temperaturniveau über den Wärmetau scher 24 wieder abgegeben wird (Wärmepumpenfunktion). Die Kühlmittelpumpe 44 versorgt den Fahrzeuginnenraum 10 mit einer Vorlauftemperatur von möglichst z. B. 60 °C. Die Batterie 6 erzeugt etwas Verlustwärme und wird leicht gekühlt, auch ein Nachheizen ist möglich. The fourth operating mode is suitable, for example, in winter at ambient temperatures of around -20 ° C when driving on the motorway / uphill with battery cooling and passenger compartment heating. The coolant pump 46 feeds waste heat from the traction drive 4 via the inner heat exchanger 26 in the primary circuit 16. The electric refrigerant compressor 22 generates additional heat, the total heat at a higher temperature level via the Wärmetau shear 24 is released again (heat pump function). The coolant pump 44 supplies the vehicle interior 10 with a flow temperature of z. B. 60 ° C. The battery 6 generates some heat loss and is slightly cooled; reheating is also possible.

Die fünfte Betriebsart ist beispielsweise im Winter bei Umgebungstemperaturen von etwa -20 °C bei einem (Ultra-)Schnellladen mit thermischer Pufferung und Fahrgastraumheizung geeignet. Die Temperatur der Batterie 6 wird hierbei auf z. B. 30 °C bis 50 °C erhöht. Der Wärmetauscher 30 gibt Wärme aus der Batterie 6 ab, so dass die Vorlauftemperatur für die Erhaltungsklimatisierung beispielsweise noch 50 °C beträgt. Der Kühlungswärmeübertrager 48 kann hierbei als zweiter Fleizungswärmeübertrager 50 parallel geschaltet werden, um die gesamte wärme tauschende Netzfläche im Klimagerät 56 zu vergrößern. Der Kühlmittelwärme speicher 10 kann zusätzlich Ladeverlustwärme aus der Batterie 6 aufnehmen, so dass die Ladephase ohne Leistungsdrosselung verlängert wird. Die gespeicherte Wärme im Kühlmittelwärmespeicher 10 ist anschließend bei einer Weiterfahrt zum Heizen nutzbar. The fifth operating mode is suitable, for example, in winter at ambient temperatures of around -20 ° C with (ultra) fast charging with thermal buffering and passenger compartment heating. The temperature of the battery 6 is here on z. B. 30 ° C to 50 ° C increased. The heat exchanger 30 emits heat from the battery 6, so that the flow temperature for the maintenance air conditioning is still 50 ° C., for example. The cooling heat exchanger 48 can be connected in parallel as a second fleece heat exchanger 50 in order to enlarge the entire heat-exchanging network area in the air-conditioning unit 56. The coolant heat accumulator 10 can also absorb heat loss from the battery 6, so that the charging phase is extended without power throttling. The heat stored in the coolant heat accumulator 10 can then be used for heating when the vehicle continues.

Die sechste Betriebsart ist beispielsweise im Frühling oder Herbst bei Umge bungstemperaturen von etwa 5 °C bei einem Entfeuchten und Fahrgastraumhei zen geeignet. Hierbei wird Außenluft und/oder rezirkulierte Luft aus dem Fahr- zeuginnenraum 10 im Kühlungswärmeübertrager 48 abgekühlt und dadurch ein Teil der Feuchte entzogen. Der Heizungswärmeübertrager 50 erwärmt die Luft wieder auf eine Einströmtemperatur von z. B. 55 °C. Das Flächentemperierele ment 52 erhöht den Wärmestrom in die Kabine bei möglichst niedriger und damit effizienter Vorlauftemperatur. Ein arbeitspunktbedingtes Ungleichgewicht zwi- sehen Kälte- und Heizleistungsbedarf kann zeitweise durch den Kühlmittelwärme speicher 10 ausgeglichen werden. Die siebte Betriebsart ist beispielsweise im Sommer bei Umgebungstemperaturen von etwa 30 °C bei einem Vorkonditionieren vom Kühlmittelwärmespeicher 10 und dem Fahrgastraum am Netz geeignet. Vorzugsweise erfolgt hierbei ein relativ langsames Abkühlen (bei frühzeitigem Start der Vorkonditionierung) des Kühlmit telwärmespeichers 10 und des Fahrzeuginnenraums 8. Insbesondere erfolgt ein sequentielles Abkühlen beginnend mit der Wärmequelle mit Isolation höherer Gü te, also zunächst der Kühlmittelwärmespeicher 10 und anschließend der Fahr zeuginnenraum 8. Hierbei ist gegebenenfalls auch eine geringe Kühlmantelküh lung des Kältemittelverdichters 22 und der Batterie 6 möglich. Vorzugsweise zirku liert die Kühlmittelmischpumpe 64 das Kühlmittel durch die Batterie 6 für eine sehr homogene Zelltemperaturverteilung. Die gespeicherte „Kälte“ im Kühlmittelwärme speicher 10 ist zur Klimatisierung während der ersten z. B. 20 min/20 km nach dem Losfahren nutzbar. The sixth operating mode is suitable for example in spring or autumn with ambient temperatures of around 5 ° C with dehumidification and passenger compartment heating. In this case, outside air and / or recirculated air from the vehicle interior 10 is cooled in the cooling heat exchanger 48 and part of the moisture is thereby withdrawn. The heating heat exchanger 50 heats the air again to an inflow temperature of, for. B. 55 ° C. The Flächentemperierele element 52 increases the heat flow into the cabin at the lowest possible and thus more efficient flow temperature. An imbalance caused by the working point between the cooling and heating power requirements can be compensated for at times by the coolant heat accumulator 10. The seventh operating mode is suitable, for example, in summer at ambient temperatures of about 30 ° C. with preconditioning of the coolant heat storage 10 and the passenger compartment on the network. In this case, the coolant heat storage 10 and the vehicle interior 8 are preferably cooled relatively slowly (with an early start of the preconditioning). In particular, there is sequential cooling starting with the heat source with insulation of higher quality, i.e. first the coolant heat storage 10 and then the vehicle interior 8. A slight cooling jacket cooling of the refrigerant compressor 22 and the battery 6 is also possible here. The coolant mixing pump 64 preferably circulates the coolant through the battery 6 for a very homogeneous cell temperature distribution. The stored "cold" in the coolant heat storage 10 is used for air conditioning during the first z. B. usable 20 min / 20 km after driving off.

Die achte Betriebsart ist beispielsweise im Winter bei Umgebungstemperaturen von etwa -20 °C bei einem Vorkonditionieren von der Batterie 6, dem Kühlmittel wärmespeicher 10 und dem Fahrgastraum am Netz geeignet. Der Kältemittelver dichter 22 und der Primärkreislauf 16 sind hierbei im Dreieckbetrieb, dies bedeu tet, dass Kältemittel ist im Betrieb einphasig gasförmig, ohne Kondensation und Verdampfung. Die elektrische Aufnahmeleistung des Kältemittelverdichters wird annähernd vollständig in Wärmstrom gewandelt und über den Wärmetauscher 24 ins Kühlmittel übertragen, dies bedeutet die Leistungszahl (engl.: Coefficient of Performance, COP) ist etwas kleiner Eins. Damit kann der Kältemittelverdichter 22 einen separaten Zuheizer (z. B. HV-PTC-Heizer) ersetzen. Vorzugsweise erfolgt hierbei sequentielles Erwärmen, beginnend mit der Batterie 6, bis eine Ladetem peratur erreicht ist und ein Ladevorgang beginnt, dann Wärmequellen mit Isolation höherer Güte, dies bedeutet erst der Kühlmittelwärmespeicher 10 und anschlie ßend der Fahrzeuginnenraum 8. Die Wärme im Kühlmittelwärmespeicher 10 ist zum Heizen während der ersten z. B. 20 min/20 km nach dem Losfahren nutzbar. The eighth operating mode is suitable, for example, in winter at ambient temperatures of about -20 ° C. with preconditioning of the battery 6, the coolant heat accumulator 10 and the passenger compartment on the network. The refrigerant compressor 22 and the primary circuit 16 are in triangular operation, this means that refrigerant is single-phase gaseous in operation, without condensation and evaporation. The electrical input power of the refrigerant compressor is almost completely converted into heat flow and transferred into the coolant via the heat exchanger 24, which means the coefficient of performance (COP) is somewhat less than one. The refrigerant compressor 22 can thus replace a separate auxiliary heater (e.g. HV-PTC heater). Preferably, sequential heating takes place, starting with the battery 6, until a charging temperature is reached and a charging process begins, then heat sources with insulation of higher quality, this means first the coolant heat accumulator 10 and then the vehicle interior 8. The heat in the coolant heat accumulator 10 is for Heating during the first z. B. usable 20 min / 20 km after driving off.

Der Kältemittel- oder Primärkreislauf 16 des Kompaktmoduls 14 ist möglichst ein fach ausgeführt, und weist im Wesentlichen lediglich den Kältemittelverdichter 22 und die Wärmetauscher 24, 26 sowie das Expansionsventil 20 und diese verbin- dende Kältemittelkanäle auf. Die Topologie des Sekundärkeislaufsystems 18 ist hierbei im Wesentlichen in einer als Steuerblock ausgeführten Ventileinheit (Coo- lant Hub) 80 des Kompaktmoduls 14, insbesondere in der Ventileinheit 80 und einer damit gekoppelten Kanalplatte 82, integriert oder abgebildet (Fig. 4). The refrigerant or primary circuit 16 of the compact module 14 is designed as simple as possible, and essentially only has the refrigerant compressor 22 and the heat exchangers 24, 26 and the expansion valve 20 and these connect dende refrigerant channels. The topology of the secondary circuit system 18 is here essentially integrated or mapped in a valve unit (coil hub) 80 of the compact module 14 designed as a control block, in particular in the valve unit 80 and a channel plate 82 coupled to it (FIG. 4).

Die Kanalplatte 82 des Kompaktmoduls 14 ist als ein etwa plattenförmiges Bauteil mit integrierten Kanälen oder Leitungen ausgebildet. Hierbei sind Kältemittelkanä le 84 des Kältemittelkreislaufs 18 und Kühlmittelkanäle 86 zur Führung des Kühl mittels in die Kanalplatte 82 integriert. The channel plate 82 of the compact module 14 is designed as an approximately plate-shaped component with integrated channels or lines. In this case, refrigerant channels 84 of the refrigerant circuit 18 and coolant channels 86 for guiding the cooling medium are integrated into the channel plate 82.

In den Figuren 2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für die Kanalplatte 82 des Kompaktmoduls 14 gezeigt. In dieser Ausführungsform sind der Kältemittel verdichter 22, die Wärmetauscher 24, 26 sowie das Expansionsventil 20 auf einer gemeinsamen Planseite oder Oberseite der Kanalplatte 82 angeordnet. Die bei- spielsweise als Druckgussteil ausgeführte Kanalplatte 82 weist an der den Kom ponenten 20, 22, 24, 26 abgewandten Unterseite die als Prägungen oder Vertie fungen ausgeführten Kanäle 84, 86 auf. Die Kanäle 84, 86 sind hierbei mittels ei ner in Fig. 3 halbtransparent dargestellten Deckelplatte 88 abgedeckt. Nachfolgend ist anhand der Figuren 4 bis 9 ein zweites Ausführungsbeispiel für das Kompaktmodul 18 näher erläutert. A first exemplary embodiment for the channel plate 82 of the compact module 14 is shown in FIGS. In this embodiment, the refrigerant compressor 22, the heat exchangers 24, 26 and the expansion valve 20 are arranged on a common plan side or top side of the channel plate 82. The channel plate 82, designed as a die-cast part, for example, has channels 84, 86 designed as embossings or depressions on the underside facing away from the components 20, 22, 24, 26. The channels 84, 86 are covered by means of a cover plate 88, shown semi-transparently in FIG. 3. A second exemplary embodiment for the compact module 18 is explained in more detail below with reference to FIGS. 4 to 9.

Der in Fig. 4 und in der Fig. 7 näher dargestellte Kältemittelverdichter 22 ist als ein elektromotorischer Scrollverdichter ausgeführt. Der Kältemittelverdichter 22 weist hierbei einen elektrischen (elektromotorischen) Antrieb 90 mit einem Stator 92 und einem Rotor 94 sowie ein mit diesem gekoppelten Verdichterkopf 96 auf. Zwi schen dem Antrieb 90 und dem Verdichterkopf 96 ist eine Centerplate 98 als La gerschild oder mechanische Schnittstelle vorgesehen, mittels welchem der Ver dichterkopf 96 antriebstechnisch an den Antrieb 90 angebunden ist. The refrigerant compressor 22 shown in more detail in FIG. 4 and in FIG. 7 is designed as an electromotive scroll compressor. The refrigerant compressor 22 has an electric (electromotive) drive 90 with a stator 92 and a rotor 94 and a compressor head 96 coupled to this. Between the drive 90 and the compressor head 96, a center plate 98 is provided as a bearing plate or mechanical interface, by means of which the Ver sealing head 96 is connected to the drive 90 in terms of drive technology.

Die Fig. 4 und Fig. 7 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsvarianten des Käl temittelverdichters 22. In der Ausführungsvariante der Fig. 4 bildet die Centerpla te 98 eine Zwischenwand zwischen einem Antriebsgehäuse 100 und einem Ver- dichterkopfgehäuse 102. Ein verdichterkopfseitiger Gehäuseteilbereich des An triebsgehäuses 102 ist als ein Motorgehäuse zur Aufnahme des durch den Stator 92 und den Rotor 94 gebildeten Elektromotors ausgebildet. Stirnseitig zu dem Mo torgehäuse ist ein Elektronikgehäuse mit einer den Elektromotor ansteuernden Leistungselektronik 104 vorgesehen. Das Antriebsgehäuse 102 weist im Bereich des Elektronikgehäuses einen Anschlussabschnitt 106 zur elektrischen Kontaktie rung der Leistungselektronik 104 an ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs auf. 4 and 7 show two different variants of the Käl temittelverdichters 22. In the variant of FIG. 4, the Centerpla te 98 forms an intermediate wall between a drive housing 100 and a Seal head housing 102. A housing section of the drive housing 102 on the compressor head side is designed as a motor housing for receiving the electric motor formed by the stator 92 and the rotor 94. On the front side of the motor housing, an electronics housing with power electronics 104 controlling the electric motor is provided. In the area of the electronics housing, the drive housing 102 has a connection section 106 for making electrical contact between the power electronics 104 and an on-board network of the motor vehicle.

Der Kältemittelantrieb 22 weist einen (Kältemittel-)Einlass oder (Kältemittel-)Zulauf 108 zum Anschluss an den Kältemittelkreislauf 16 und einen (Kältemittel-)Auslass 110 auf. The refrigerant drive 22 has a (refrigerant) inlet or (refrigerant) inlet 108 for connection to the refrigerant circuit 16 and a (refrigerant) outlet 110.

In der Ausführungsvariante der Fig. 4 ist der Einlass 108 in einem dem Elektronik gehäuse zugewandten Bereich des Motorgehäuses angeformt, und mittels einer Niederdruckleitung 112 an die Kanalplatte 82 geführt. Der Auslass 110 ist an ei nem Boden eines Verdichterkopfgehäuses 102 angeformt, und mit einer Hoch druckleitung 114 an die Kanalplatte 82 geführt. Im angeschlossenen Zustand bil det der Einlass 108 die Niederdruck- oder Saugseite (Sauggasseite) und der Aus lass 110 die Hochdruck- oder Pumpseite (Pumpenseite) des Kältemittelverdichters 22. In the embodiment variant in FIG. 4, the inlet 108 is integrally formed in a region of the motor housing facing the electronics housing, and is guided to the channel plate 82 by means of a low-pressure line 112. The outlet 110 is integrally formed on a bottom of a compressor head housing 102, and is guided to the channel plate 82 with a high-pressure line 114. In the connected state, the inlet 108 forms the low-pressure or suction side (suction gas side) and the outlet 110 the high-pressure or pump side (pump side) of the refrigerant compressor 22.

In der Ausführungsvariante der Fig. 7 ist der Kältemittelverdichter 22 als eine inte grierte Verdichtervariante ausgeführt ist, bei welcher alle Medienschnittstellen an der Stirnseite zur Kanalplatte 82 angeordnet sind. Dies bedeutet, dass der Einlass 108 und der Auslass 110 im Bereich des Verdichterkopfs 96 angeordnet sind. In dieser Ausführungsvariante weist der Kältemittelverdichter 22 ein gemeinsames Gehäuse 116 für den Verdichterkopf 96 und den Elektromotor auf, welches von der Mantelkühlung 28 umfangsseitig eingefasst ist. Die Mantelkühlung 28 ist hier bei als ein vom Kühlmittel durchströmter Hohlraum 117 ausgebildet, welcher das Gehäuse 116 umgibt. In the embodiment variant in FIG. 7, the refrigerant compressor 22 is designed as an integrated compressor variant in which all media interfaces are arranged on the end face of the channel plate 82. This means that the inlet 108 and the outlet 110 are arranged in the area of the compressor head 96. In this embodiment variant, the refrigerant compressor 22 has a common housing 116 for the compressor head 96 and the electric motor, which is encompassed by the jacket cooling 28. The jacket cooling 28 is designed here as a cavity 117 through which the coolant flows and which surrounds the housing 116.

Die Fig. 8 zeigt die kanalplattenseitige Stirnseite des Kältemittelverdichters 22.8 shows the end face of the refrigerant compressor 22 on the channel plate side.

Wie in der Fig. 8 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist die Mantelkühlung 28 beziehungsweise der Hohlraum 117 in einen Kühlmittel-Vorlauf 117a und in einen Kühlmittel-Rücklauf 117b unterteilt. Die Mantelkühlung 28 des Kältemittelverdich ters 22 ist insbesondere zur Kühlung oder Entwärmung der Leistungselektronik 104 und/oder des Elektromotor und/oder des Verdichterkopfs 96 vorgesehen, so- wie dafür geeignet und eingerichtet. As can be seen comparatively clearly in FIG. 8, the jacket cooling is 28 or the cavity 117 is divided into a coolant flow 117a and a coolant return 117b. The jacket cooling 28 of the refrigerant compressor 22 is provided in particular for cooling or cooling the power electronics 104 and / or the electric motor and / or the compressor head 96, as well as being suitable and set up for this.

Der Rotor 94 des insbesondere bürstenlosen Elektromotors des Antriebs 90 ist drehfest mit einer Motorwelle 118 gekoppelt. Der Verdichterkopf 96 weist einen nicht näher bezeichneten beweglichen Scroll (Scrollteil) auf, welcher mittels eines Antirotationsmechanismus an die Motorwelle 118 des Elektromotors gekoppelt ist. Der bewegliche Scroll ist im Betrieb des Kältemittelverdichters 22 orbitierend an getrieben. The rotor 94 of the particularly brushless electric motor of the drive 90 is coupled in a rotationally fixed manner to a motor shaft 118. The compressor head 96 has a movable scroll (scroll part), not shown in detail, which is coupled to the motor shaft 118 of the electric motor by means of an anti-rotation mechanism. The movable scroll is driven orbiting during operation of the refrigerant compressor 22.

Der Verdichterkopf 96 weist zudem einen starren, also gehäusefesten, festste- henden Scroll (Scrollteil) auf. Die beiden Scrolls (Scrollteile) greifen mit deren Schnecken- oder spiralförmigen Spiralwänden (Scrollwänden, Scrollspiralen) inei nander, die von einer jeweiligen Basisplatte axial emporragen. Der feststehende Scroll weist weiterhin eine den Außenumfang bildende, umlaufende Begren zungswand auf. The compressor head 96 also has a rigid, that is to say fixed to the housing, stationary scroll (scroll part). The two scrolls (scroll parts) interlock with their helical or spiral-shaped spiral walls (scroll walls, scroll spirals), which protrude axially from a respective base plate. The stationary scroll also has a circumferential boundary wall forming the outer circumference.

Wie in den Figuren 4 und 7 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist die Kanal platte 82 in dieser Ausführung des Kompaktmoduls 14 stirnseitig an dem Kältemit telverdichter 22 angeordnet. Das Expansionsventil 20, der Kältemittelverdichter 22, und die Ventileinheit 82 sind hierbei übereinander oder nebeneinander an ei- ner nachfolgend als Oberseite bezeichneten ersten Planseite der Kanalplatte 82 angeordnet, wobei die Wärmetauscher 24, 26 und die Pumpen 44, 46 an der ge genüberliegenden, als Unterseite bezeichneten, Planseite der Kanalplatte 82 an geordnet sind. Die Pumpen 44, 46 sind beispielsweise als Umwälzpumpen ausge führt. Die Unterseite der Kanalplatte 82 ist hierbei im Wesentlichen durch die in Fig. 6 einzeln dargestellte Deckelplatte 88 gebildet. As can be seen comparatively clearly in FIGS. 4 and 7, the channel plate 82 in this embodiment of the compact module 14 is arranged on the front side of the refrigerant compressor 22. The expansion valve 20, the refrigerant compressor 22, and the valve unit 82 are arranged one above the other or next to one another on a first flat side of the channel plate 82, hereinafter referred to as the top, with the heat exchangers 24, 26 and the pumps 44, 46 on the opposite side, as Designated underside, plan side of the channel plate 82 are arranged on. The pumps 44, 46 are carried out, for example, as circulating pumps. The underside of the channel plate 82 is essentially formed by the cover plate 88 shown individually in FIG. 6.

Die Fig. 5 zeigt die Kanäle 84, 86 der Kanalplatte 82. Die Kanalplatte 82 weist in dieser Ausführung sieben integrierte Kühlmittelkanäle 86a, 86b, 86c, 86d, 86e, 86f, 86h und vier Kältemittelkanäle 84a, 84b, 84c, 84d auf, welche kreuzungsfrei in einer Ebene geführt sind. 5 shows the channels 84, 86 of the channel plate 82. The channel plate 82 in this embodiment has seven integrated coolant channels 86a, 86b, 86c, 86d, 86e, 86f, 86h and four refrigerant channels 84a, 84b, 84c, 84d, which are guided in a plane without crossing.

Die Kühlmittelkanäle 86a, 86b, 86c sind dem Hoch- oder Mitteltemperaturkreislauf 18a und die Kühlmittelkanäle 86d, 86e, 86f dem Niedertemperaturkreislauf 18b des Sekundärkreislaufsystems 18 zugeordnet. Der Kühlmittelkanal 86a ist für den Vorwärtsstrom vom Wärmetauscher 24, wobei der Kühlmittelkanal 86b das Kühl mittel zu der Pumpe 44 führt, und wobei der Kühlmittelkanal 86c das Kühlmittel von der Pumpe 44 abführt. Der Kühlmittelkanal 86d ist für den Vorwärtsstrom des Wärmetauschers 26, wobei der Kühlmittelkanal 86e das Kühlmittel zu der Pumpe 46 führt, und wobei der Kühlmittelkanal 86f das Kühlmittel von der Pumpe 46 ab führt. Der Kühlmittelkanal 86h ist Rücklauf zum Wärmetauscher 24. The coolant channels 86a, 86b, 86c are assigned to the high or medium temperature circuit 18a and the coolant channels 86d, 86e, 86f are assigned to the low temperature circuit 18b of the secondary circuit system 18. The coolant channel 86a is for the forward flow from the heat exchanger 24, wherein the coolant channel 86b carries the coolant to the pump 44, and the coolant channel 86c removes the coolant from the pump 44. The coolant channel 86d is for the forward flow of the heat exchanger 26, the coolant channel 86e leading the coolant to the pump 46, and the coolant channel 86f leading the coolant away from the pump 46. The coolant channel 86h is the return line to the heat exchanger 24.

Der Kältemittelkanal 84a führt das Kältemittel von dem Expansionsventil 20 zu dem Wärmetauscher oder Verdampfer 26. Im Auslassbereich des Kältemittelka nals 84a ist der hierzu koaxial angeordnete Kältemittelkanal 84b angeordnet, wel cher das Kältemittel nach der Abkühlung vom Wärmetauscher 24 zu dem Expan sionsventil 20 führt. Der Kältemittelkanal 84c führt das Kältemittel nach der Kom pression von dem Kältemittelverdichter 22 an den Wärmetauscher oder Konden- sator 24, wobei der Kältemittelkanal 84d das Kältemittel nach der Verdampfung von dem Wärmetauscher 26 an den Kältemittelverdichter 22 führt. The refrigerant duct 84a leads the refrigerant from the expansion valve 20 to the heat exchanger or evaporator 26. In the outlet area of the refrigerant duct 84a, the refrigerant duct 84b is arranged coaxially to this, which leads the refrigerant from the heat exchanger 24 to the expansion valve 20 after cooling. The refrigerant duct 84c leads the refrigerant after the compression from the refrigerant compressor 22 to the heat exchanger or condenser 24, the refrigerant duct 84d leading the refrigerant from the heat exchanger 26 to the refrigerant compressor 22 after evaporation.

Durch die Kanalplatte 82 des Kompaktmoduls 14 ist ein stirnseitiger Vor- und Rücklauf für Kältemittel und Kühlmittel realisiert. The channel plate 82 of the compact module 14 realizes an end-face flow and return for refrigerant and coolant.

Nachfolgend ist der Aufbau der Ventileinheit 80 anhand der Figuren 4, 7 und 9 näher erläutert. Die modular aufgebaute Ventileinheit 80 ist als ein Anschlussbe reich für die Kühlmittelleitungen der Fahrzeugaggregate und -komponenten 4, 6, 10, 48, 50, 52 ausgebildet. In den Figuren weist die Ventileinheit 80 vier aneinan- dergereihte Ventilmodule 120 auf, wobei das stirnseitig äußerste Ventilmodul 120 in den Figuren teilweise geöffnet oder geschnitten dargestellt ist. Die einzelnen Ventilmodule 120 bilden hierbei die Doppel-3-2-Wege-Umschaltventile 58. Je Ventilmodul 120 ist ein Vorlauf- und ein Rücklaufanschluss vorgesehen, welche mit dem jeweils zugeordneten 3-2 -Wegeventil gesteuert werden. Das etwa qua derförmige Ventilmodul 120 weist an den gegenüberliegenden Stirnseiten zwei wechselwirkende elektromagnetische Spulen 122 zur Verstellung eines jeweils zugeordneten Ventilkörpers 124 auf. Die Ventilkörper 124 sind jeweils auf einer Ventilstange 126 getragen, wobei die Ventilstangen 126 einen Berührungs- oder Druckkontakt 128 aufweisen. Die Ventilstangen 126 sind in deren Endlagen ras tend. Die Ventilmodule 120 werden in Reihenrichtung von vier Kühlmittelkanälen durchsetzt, welche die Vor- und Rückläufe, 36, 38, 40, 42 des Sekundärkreis laufsystems 18 ausbilden. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass die Strö mungsquerschnitte der Vor- und Rückläufe, 36, 38, 40, 42 der einzelnen Ventil module 120 gestuft variabel mit Übergängen ausgeführt sind. Die Komponenten 122, 124, 126, 128 der Ventilmodule 120 sind in den Figuren lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen. The structure of the valve unit 80 is explained in more detail below with reference to FIGS. 4, 7 and 9. The modular valve unit 80 is designed as a connection area for the coolant lines of the vehicle units and components 4, 6, 10, 48, 50, 52. In the figures, the valve unit 80 has four valve modules 120 lined up next to one another, the frontal outermost valve module 120 being shown partially opened or cut in the figures. The individual valve modules 120 here form the double 3-2-way switchover valves 58. For each valve module 120, a flow and a return connection are provided, which are controlled with the respectively assigned 3-2 -way valve. The approximately qua der-shaped valve module 120 has two interacting electromagnetic coils 122 on the opposite end faces for adjusting a respectively assigned valve body 124. The valve bodies 124 are each carried on a valve rod 126, the valve rods 126 having a touch or pressure contact 128. The valve rods 126 are ras tend in their end positions. The valve modules 120 are penetrated in the row direction by four coolant channels, which form the flow and return lines 36, 38, 40, 42 of the secondary circuit system 18. Here it is conceivable, for example, that the flow cross-sections of the supply and return lines 36, 38, 40, 42 of the individual valve modules 120 are designed to be variable in steps with transitions. The components 122, 124, 126, 128 of the valve modules 120 are provided with reference symbols in the figures merely by way of example.

In einer bevorzugten Anwendung ist das Kältemittel des Kältemittelkreislaufes 16 Propan. Da der Primärkreislauf 16 des Kompaktmoduls 14 somit ein entzündliches Kältemittel führt, ist das Kompaktmodul 14 vorzugsweise mit einem Explosions schutz oder einer Explosionssicherung ausgeführt. Nachfolgend sind zwei Explo sionssicherungen des Kompaktmoduls 14 anhand der schematischen und verein fachten Darstellungen der Figuren 10 und 11 näher erläutert. In a preferred application, the refrigerant of the refrigerant circuit 16 is propane. Since the primary circuit 16 of the compact module 14 thus carries a flammable refrigerant, the compact module 14 is preferably designed with explosion protection or explosion protection. Two explosion protection devices of the compact module 14 are explained in more detail below with the aid of the schematic and simplified representations of FIGS. 10 and 11.

Das Kompaktmodul 14 ist hierbei mittels eines Gehäuses 130 hermetisch oder halbhermetisch gekapselt oder abgeschlossen. Das vereinfacht dargestellte Se kundärkreislaufsystem 18 befindet sich in einem Wärmeaustausch mit der vom Heiz-/Klimagebläse 54 durch das Klimagerät 56 geleiteten Zuluft 132. Die Zuluft beziehungsweise der Luftstrom 132 ist in den Figuren 10 und 11 mit Pfeilen ange deutet. The compact module 14 is hermetically or semi-hermetically encapsulated or closed by means of a housing 130. The secondary circuit system 18 shown in simplified form is in a heat exchange with the supply air 132 conducted by the heating / air conditioning fan 54 through the air conditioning unit 56. The supply air or the air flow 132 is indicated in FIGS. 10 and 11 with arrows.

Das beispielsweise als Haube ausgeführte Gehäuse 130 umschließt die Primär kreissystemgrenze des Kompaktmoduls 14 gas- oder fluiddicht, wobei das Ge häuse 130 eine Belüftungsöffnung 134 an einer (Gehäuse-)Oberseite und eine Entlüftungsöffnung 136 an einer (Gehäuse-)Unterseite aufweist. Das Innere des Primärkreises 16 ist in einem gewöhnlichen Betriebs- oder Ruhe zustand der Kühlvorrichtung 2 und bei geeigneter Ausführung insbesondere der statischen Dichtungen nicht als eine Zone im Sinne des Explosionsschutzes zu betrachten ist, da die Kältemittelkonzentration stets bei oberhalb der oberen Ex plosionsgrenze (OEG) liegt. Ein vom Gehäuse 130 eingeschlossener Raum 138 ist im Sinne des Explosionsschutzes als Zone 2 zu betrachten, da die Kältemittel konzentration grundsätzlich zwischen 0 % und der UEG liegt, und somit nicht da mit zu rechnen ist, dass eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt. Sofern eine solche explosionsfähige Atmosphäre dennoch auftritt, dann aller Wahrscheinlich keit nach nur selten und während eines kurzen Zeitraums. The housing 130, designed for example as a hood, encloses the primary circuit system boundary of the compact module 14 in a gas- or fluid-tight manner, the housing 130 having a ventilation opening 134 on a (housing) top side and a ventilation opening 136 on a (housing) bottom side. The interior of the primary circuit 16 is in a normal operating or idle state of the cooling device 2 and with a suitable design, especially the static seals, is not to be regarded as a zone in terms of explosion protection, since the refrigerant concentration is always above the upper explosion limit (UEL). lies. A space 138 enclosed by the housing 130 is to be regarded as Zone 2 in terms of explosion protection, since the refrigerant concentration is generally between 0% and the LEL, and therefore it is not to be expected that an explosive atmosphere will occur. If such an explosive atmosphere does occur, it is most likely only rarely and for a short period of time.

Ein Flammschutzsieb 140 erstreckt sich über die Entlüftungsöffnung 134 an der Oberseite der des Gehäuses 130 und bildet die Grenze zwischen der innenliegen den Zone 2 und der Atmosphäre außen. Die Entlüftungsöffnung 136 an der Unter seite ist offen, und die Zonengrenze verläuft im Wesentlichen kegelförmig zum Boden oder Untergrund 142 des Kraftfahrzeugs. Zwischen dem Flammschutzsieb 140 und dem Gebläse 54 ist ein Luftführungsabschnitt 144 vorgesehen. A flame retardant screen 140 extends over the vent 134 at the top of the housing 130 and forms the boundary between the inner zone 2 and the atmosphere outside. The ventilation opening 136 on the underside is open, and the zone boundary runs essentially conically to the floor or ground 142 of the motor vehicle. An air guiding section 144 is provided between the flame protection screen 140 and the fan 54.

Es ist ein Betriebsverhalten vorgesehen, bei welchem zuerst das Gebläse 54 und danach und mit einem Zeitabstand der Kältemittelverdichter 22 im Primärkreislauf 16 eingeschaltet werden. Das Gebläse 54 wechselt somit vor und während des Verdichterbetriebs die stehende Undefinierte Atmosphäre in Raum 138 gegen nicht explosionsfähige Außenluft mittels einer Zwangsbelüftung als primären Ex plosionsschutz aus, um die Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre im Ge häuse 130 zu unterbinden oder zu vermeiden. An operating behavior is provided in which the fan 54 is switched on first and then the refrigerant compressor 22 in the primary circuit 16 is switched on with a time interval. The fan 54 thus exchanges the standing undefined atmosphere in room 138 for non-explosive outside air by means of forced ventilation as primary explosion protection before and during compressor operation in order to prevent or avoid the formation of an explosive atmosphere in the housing 130.

Aufgrund der im Vergleich zur Luft hohen Dichte des Kältemittels (z. B. Propan ca. 493 : 1 ) ist davon auszugehen, dass eine im ausgeschalteten Zustand der Anlage entstehende explosionsfähige Atmosphäre durch die untere Belüftungsöffnung 136 in Richtung des Bodens 142 sinkt und sich nicht wesentlich über die obere Lüftungsöffnung 134 des Gehäuses 130 ausbreitet. Für den unwahrscheinlichen Fall, dass das Gebläse 54 kurzzeitig doch von einer explosionsfähigen Atmosphäre umgeben ist und beim Einschaltens eine Zünd energie entsteht, bildet sich eine Flamme geringer Energie. Das Flammschutzsieb 140 entzieht der entstehenden Flamme Wärme und kühlt sie unter den Flamm- punkt ab, so dass sie unmittelbar nach ihrem Entstehen wieder verlischt und sich nicht in den Raum 138 ausbreiten kann. Dadurch ist ein sekundärer Explosions schutz zur Vermeidung einer Zündquelle realisiert. Due to the high density of the refrigerant in comparison to air (e.g. propane approx. 493: 1), it can be assumed that an explosive atmosphere that occurs when the system is switched off will sink through the lower ventilation opening 136 towards the floor 142 and will not extends substantially through the upper vent 134 of the housing 130. In the unlikely event that the fan 54 is briefly surrounded by an explosive atmosphere and ignition energy is generated when it is switched on, a low-energy flame is formed. The flame protection screen 140 removes heat from the flame that is produced and cools it down to below the flash point, so that it goes out again immediately after it has arisen and cannot spread into the space 138. As a result, secondary explosion protection is implemented to avoid an ignition source.

In der Ausführung der Fig. 11 ist alternativ zu dem Klimagebläse 54 ein separates Gebläse 146 als Bestandteil des Kompaktmoduls 14 vorgesehen. Vorteile sind bei dieser Variante eine zusätzliche Trennung des Kompaktmoduls 14 vom Fahrgast raum 8 und die entfallende Verbindung einer Luftführung mit dem Kompaktmodul 14 beim Fahrzeugeinbau. Abhängig von einer Risikobewertung kann das Gebläse 7 als ein eigensicheres, d. h. zündenergiefreies Gebläse, ausgebildet sein. Abhängig von einer Risikobewer tung kann die obere Zonengrenze von Raum 138 anstelle durch das Flamm schutzsieb 140 auch durch eine Klappe 148 oder einen ausreichenden Abstand des Gebläses 146 von dem Gehäuse 130 gewährleistet werden. In the embodiment of FIG. 11, as an alternative to the air conditioning fan 54, a separate fan 146 is provided as part of the compact module 14. The advantages of this variant are an additional separation of the compact module 14 from the passenger compartment 8 and the need for an air duct to be connected to the compact module 14 when installing the vehicle. Depending on a risk assessment, the fan 7 can be used as an intrinsically safe, i.e. H. Ignition energy-free fan, be formed. Depending on a risk assessment, the upper zone boundary of room 138 can also be ensured by a flap 148 or a sufficient distance between the fan 146 and the housing 130 instead of the flame protection screen 140.

Für den Fall eines Berstrisikos des Primärkreises 16 durch übermäßige Drucker höhung wird eine passiv wirkende Entlastung 150 im Primärkreislauf 16 vorgese hen, insbesondere in Form einer Berstscheibe. Wird der Ansprechüberdruck der Berstscheibe 150 überschritten und sie ausgelöst, entsteht ein Druckabfall, der zum Auslösen eines Zündfunkens genutzt werden kann, indem eine Membran auf einen gefederten Bolzen wirkt, der einen Impuls auf einen Piezokristall ausübt und eine kurzzeitige, funkenbildende Hochspannung erzeugt (Prinzip Piezofeuerzeug). Der Funke entzündet das ausströmende Kältemittel somit unmittelbar nach Auslö sen der Berstscheibe 150. In the event of a risk of rupture in the primary circuit 16 due to excessive pressure increase, a passive relief 150 in the primary circuit 16 is provided, in particular in the form of a rupture disc. If the overpressure of the bursting disc 150 is exceeded and it is triggered, a pressure drop occurs that can be used to trigger an ignition spark in that a membrane acts on a spring-loaded bolt, which exerts an impulse on a piezo crystal and generates a short-term, spark-forming high voltage (piezo lighter principle ). The spark thus ignites the outflowing refrigerant immediately after the bursting disc 150 has been triggered.

Diese Sicherheitseinrichtung ist vorzugsweise in einem Abschnitt des Primärkreis laufes 16 angeordnet, in dem das Kältemittel immer in der Gasphase ist, insbe sondere vor oder nach dem Kältemittelverdichter 22, und räumlich nah an der un- teren Entlüftungsöffnung 136. In der Fig. 11 ist die Berstscheibe 150 hinter vor und hinter dem Kältemittelverdichter 22 gezeigt, wobei die Position vor dem Kältemit telverdichter 22 strichliniert dargestellt ist. This safety device is preferably arranged in a section of the primary circuit 16 in which the refrigerant is always in the gas phase, in particular before or after the refrigerant compressor 22, and spatially close to the un- teren vent opening 136. In FIG. 11, the rupture disk 150 is shown behind in front of and behind the refrigerant compressor 22, the position in front of the refrigerant compressor 22 being shown in dashed lines.

Ein insbesondere schirm-, glocken- oder rohrförmiges Strömungsleitstück 152 um die untergrundseitige Auslassöffnung gewährleistet, dass die entstehende Flamme hoher Energie sich kontrolliert in Richtung des Bodens 142 unter dem Kraftfahr zeug ausbildet. Das Strömungsleitstück weist einen Mindestquerschnitt und eine ausreichende Druck- und Temperaturfestigkeit auf, so dass die Flamme stabil ist bis zur vollständigen Entleerung der Kältemittelfüllung und dann verlischt. Dieses kontrollierte Verbrennen vermeidet unkontrolliertes Ausströmen und das Bilden einer Lache mit einer explosionsfähigen Atmosphäre darüber, wodurch ein tertiä rer Explosionsschutz hinsichtlich einer Reduzierung der Auswirkungen und Scha densschwere realisiert ist. Vorteil dieses Mechanismus ist insbesondere, dass sei ne Funktion unabhängig von einer Versorgung mit elektrischer Energie ist. A particularly umbrella-shaped, bell-shaped or tubular flow guide piece 152 around the outlet opening on the underground ensures that the resulting high energy flame is formed in a controlled manner in the direction of the floor 142 under the motor vehicle. The flow guide has a minimum cross-section and sufficient pressure and temperature resistance, so that the flame is stable until the refrigerant charge is completely emptied and then goes out. This controlled burning avoids uncontrolled leakage and the formation of a pool with an explosive atmosphere over it, whereby a tertiary explosion protection is realized with regard to a reduction of the effects and the severity of damage. The particular advantage of this mechanism is that its function is independent of a supply of electrical energy.

Bevorzugterweise ist das Kompaktmodul 14 in einem kollisionsgeschützten Be reich des Kraftfahrzeugs integriert, insbesondere benachbart zu dem Fahrgast raum oder Fahrzeuginnenraum 8 und dem Klimagerät 56. Dadurch werden die wärmeaustauschenden Leitungen vorteilhaft verkürzt. Integrität und Dichtheit des Primärkreislaufes 16 sollen bei Verformungen der umgebenden Struktur im Falle eines Aufpralls gewahrt bleiben. The compact module 14 is preferably integrated in a collision-protected area of the motor vehicle, in particular adjacent to the passenger compartment or vehicle interior 8 and the air conditioner 56. This advantageously shortens the heat-exchanging lines. The integrity and tightness of the primary circuit 16 should be preserved in the event of deformation of the surrounding structure in the event of an impact.

Zur Erhöhung der Sicherheit ist das Gehäuse 130 beispielsweise flexibel oder elastisch ausgeführt, so dass es durch Verformung anteilig Energie aus der Kolli sion absorbiert. To increase safety, the housing 130 is designed to be flexible or elastic, for example, so that it absorbs some of the energy from the collision through deformation.

Für den Fall einer besonders schweren Kollision, in der die Dichtheit des Primär kreislaufes 16 verloren geht, wird eine aktiv wirkende Entlastung 154 im Primär kreislauf 16 vorgesehen. Für deren Integration gilt dasselbe wie für die passiv wir kende Entlastung 150. Die aktiv wirkende Entlastung 154 wird durch ein Signal von einem Steuergerät ausgelöst. Das ausströmende Kältemittel wird durch einen Zündfunken oder ein Glühelement entflammt, die aus dem Fahrzeugbordnetz gespeist sind. In the event of a particularly severe collision in which the tightness of the primary circuit 16 is lost, an actively acting relief 154 in the primary circuit 16 is provided. The same applies to their integration as to the passive relief 150. The actively acting relief 154 is triggered by a signal from a control unit. The outflowing refrigerant is ignited by an ignition spark or a glow element that is fed from the vehicle electrical system.

Das Steuergerät bewertet auf Basis von Sensordaten einer Fahrzeugumfeldüber wachung das Risiko des Integritätsverlustes für den Primärkreislauf 16 durch eine bevorstehende oder verlaufende Kollision. Kann durch die Kollisionsschwere die Wahrscheinlichkeit eintreten, dass Kältemittel austritt und eine explosionsfähige Atmosphäre entsteht, löst es mittels Signal die aktive Entlastung 154 aus. Der Auslösezeitpunkt ist insbesondere kurz vor oder während einer Kollision. Vorteil ist, dass das elektrische Zünden auch bei einer geringen Druckdifferenz des Käl tekreislaufes 16 zur Atmosphäre möglich ist. The control unit evaluates the risk of loss of integrity for the primary circuit 16 due to an impending or ongoing collision on the basis of sensor data from a vehicle environment monitoring system. If the severity of the collision can make it likely that refrigerant will escape and an explosive atmosphere is created, it triggers active relief 154 by means of a signal. The triggering time is in particular shortly before or during a collision. The advantage is that electrical ignition is possible even with a low pressure difference between the refrigeration circuit 16 and the atmosphere.

Abhängig von einer Risikobewertung sind alle vorstehend beschriebenen Maß nahmen als Einzelbestandteile eines Explosionsschutzkonzepts oder in Kombina tion verwendbar. Depending on a risk assessment, all of the measures described above can be used as individual components of an explosion protection concept or in combination.

Das Gehäuse 130 kann durch Maßnahmen an Material, Formgebung und Anbin dungen zusätzlich zur akustischen Kapselung des Kompaktmoduls 14 genutzt werden. The housing 130 can be used in addition to the acoustic encapsulation of the compact module 14 by measures in the material, shape and connections.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu ver lassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbei spielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kom binierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste The invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without leaving the subject matter of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention. List of reference symbols

2 Kühlvorrichtung 2 cooling device

4 Traktionsantrieb 4 traction drive

Batterie battery

8 Fahrzeuginnenraum 10 Kühlmittelwärmespeicher 12 Außenluftführung 14 Kompaktmodul 16 Primärkreislauf/Kältemittelkreislauf 18 Sekundärkreislaufsystem 8 Vehicle interior 10 Coolant heat storage 12 Outside air duct 14 Compact module 16 Primary circuit / refrigerant circuit 18 Secondary circuit system

18a, 18b Kühlmittelkreislauf 20 Expansionsventil 22 Kältemittelverdichter 24, 26 Wärmetauscher 18a, 18b coolant circuit 20 expansion valve 22 refrigerant compressor 24, 26 heat exchanger

28 Kühlmantel/Mantelkühlung 28 Cooling jacket / jacket cooling

30, 32 Wärmetauscher 34 Durchflussregelmischventil 30, 32 heat exchanger 34 flow control mixing valve

36, 38 Vorlauf 40, 42 Rücklauf 44, 46 Kühlmittelpumpe 48 Kühlungswärmeübertrager 50 Heizungswärmeübertrager 52 Flächentemperierelement 54 Klimagebläse 36, 38 flow 40, 42 return 44, 46 coolant pump 48 cooling heat exchanger 50 heating heat exchanger 52 surface temperature control element 54 air conditioning fan

56 Klimagerät 58 Umschaltventil 60 Durchflussregelventil 62 Durchflussregelmischventil 64 Kühlmittelmischpumpe 66 Durchflussregelventil 68 Bypass-Leitung 70 Luftführungskanal a Einlass b Auslass 56 Air conditioning unit 58 Changeover valve 60 Flow control valve 62 Flow control mixing valve 64 Coolant mixing pump 66 Flow control valve 68 Bypass line 70 Air duct a inlet b outlet

Luftführungskanala Einlass b Auslass Air ducting inlet b outlet

Jalousie louvre

Axial lüfterAxial fan

RadiallüfterRadial fan

Ventileinheit Valve unit

Kanalplatte , 84a...84d Kältemittelkanal , 86a...86f KühlmittelkanalChannel plate, 84a ... 84d refrigerant channel, 86a ... 86f coolant channel

Deckelplatte Cover plate

Antrieb drive

Stator stator

Rotorrotor

Verdichterkopf Compressor head

Centerplate 0 Antriebsgehäuse 2 Verdichterkopfgehäuse4 Leistungselektronik6 Anschlussabschnitt8 Einlass 0 Auslass 2 Niederdruckleitung 4 Hochdruckleitung 6 Gehäuse 7 Hohlraum 8 Motorwelle 0 Ventilmodul 2 Spule 4 Ventilkörper 6 Ventilstange DruckkontaktCenterplate 0 drive housing 2 compressor head housing 4 power electronics 6 connection section 8 inlet 0 outlet 2 low pressure line 4 high pressure line 6 housing 7 cavity 8 motor shaft 0 valve module 2 coil 4 valve body 6 valve rod Pressure contact

Gehäuse casing

ZuluftSupply air

BelüftungsöffnungVentilation opening

EntlüftungsöffnungVent

Raumroom

FlammchutzsiebFlame protection screen

Untergrund/BodenSubsoil / soil

LuftführungsabschnittAir duct section

Gebläse fan

Klappeflap

Entlastung/BerstscheibeRelief / rupture disc

Strömungsleitstück Flow guide piece

Entlastung discharge

Claims

Ansprüche Expectations

1. Kompaktmodul (14) zur Temperierung eines Kraftfahrzeugs, aufweisend1. Compact module (14) for temperature control of a motor vehicle, having

- einen Kältemittelkreislauf (16) zur Führung eines Kältemittels, mit einem elektrischen Kältemittelverdichter (22) und mit zwei Wärmetauschern (24, 26) sowie mit einem Expansionsventil (20), und - A refrigerant circuit (16) for guiding a refrigerant, with an electric refrigerant compressor (22) and with two heat exchangers (24, 26) and with an expansion valve (20), and

- eine Kanalplatte (82) in welcher Kältemittelkanäle (84, 84a, 84b, 84c, 84d) des Kältemittelkreislaufs (16) und Kühlmittelkanäle (86, 86a, 86b, 86c,- A channel plate (82) in which coolant channels (84, 84a, 84b, 84c, 84d) of the coolant circuit (16) and coolant channels (86, 86a, 86b, 86c,

86d, 86e, 86f) zur Führung eines Kühlmittels integriert sind, sowie 86d, 86e, 86f) are integrated for guiding a coolant, as well as

- eine modulare Ventileinheit (80) als Anschlussbereich für Kühlmittelleitun gen des Kraftfahrzeugs. - A modular valve unit (80) as a connection area for coolant lines of the motor vehicle.

2. Kompaktmodul (14) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelverdichter (22) und die Wärmetauscher (24, 26) sowie das Expansionsventil (20) an der Kanalplatte (82) angeordnet sind. 2. Compact module (14) according to claim 1, characterized in that the refrigerant compressor (22) and the heat exchangers (24, 26) and the expansion valve (20) are arranged on the channel plate (82).

3. Kompaktmodul (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalplatte (82) stirnseitig an dem Kältemittelverdichter (22) ange ordnet ist. 3. Compact module (14) according to claim 1 or 2, characterized in that the channel plate (82) is arranged on the end face of the refrigerant compressor (22).

4. Kompaktmodul (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelverdichter (22) und die Wärmetauscher (24, 26) an ge genüberliegenden Planseiten der Kanalplatte (82) angeordnet sind. 4. compact module (14) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the refrigerant compressor (22) and the heat exchanger (24, 26) are arranged on opposite plan sides of the channel plate (82).

5. Kompaktmodul (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine mit den Kühlmittelkanäle (86, 86a, 86b, 86c, 86d, 86e, 86f) gekoppelte Pumpe (44, 46) für die Förderung des Kühlmittels an der Ka nalplatte (82) angeordnet ist. 5. Compact module (14) according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one pump (44, 46) coupled to the coolant channels (86, 86a, 86b, 86c, 86d, 86e, 86f) for conveying the coolant is arranged on the channel plate (82).

6. Kompaktmodul (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemittelkanäle (84, 84a, 84b, 84c, 84d) und die Kühlmittelkanäle (86, 86a, 86b, 86c, 86d, 86e, 86f) der Kanalplatte (82) kreuzungsfrei in einer Ebene geführt sind. 6. compact module (14) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the refrigerant channels (84, 84a, 84b, 84c, 84d) and the coolant channels (86, 86a, 86b, 86c, 86d, 86e, 86f) of the Channel plate (82) are guided without crossing in one plane.

7. Kompaktmodul (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (80) eine Anzahl von stirnseitig aneinandergereihten Ventilmodulen (120) aufweist. 7. Compact module (14) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the valve unit (80) has a number of valve modules (120) lined up at the end.

8. Kompaktmodul (14) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Ventilmodul (120) zwei 3-2 -Wegeventile (58) aufweist. 8. Compact module (14) according to claim 7, characterized in that the or each valve module (120) has two 3-2 -way valves (58).

9. Kompaktmodul (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelverdichter (22) einen mit der Kanalplatte (82) gekoppel ten Kühlmantel (28) aufweist. 9. compact module (14) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the refrigerant compressor (22) has a with the channel plate (82) koppel th cooling jacket (28).

10. Kompaktmodul (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel ein natürliches Kältemittel, insbesondere Propan, ist. 10. Compact module (14) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the refrigerant is a natural refrigerant, in particular propane.

11. Kompaktmodul (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein dichtes Gehäuse (130) vorgesehen ist, in welchem der Kältemittel kreislauf (16) und die Kanalplatte (82) sowie die Ventileinheit (80) aufge nommen sind. 11. Compact module (14) according to one of claims 1 to 10, characterized in that a tight housing (130) is provided in which the refrigerant circuit (16) and the channel plate (82) and the valve unit (80) are taken up .

12. Kompaktmodul (14) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (130) an einer Oberseite eine Belüftungsöffnung (134) und an einer gegenüberliegenden Unterseite eine Entlüftungsöffnung (136) aufweist. 12. Compact module (14) according to claim 11, characterized in that the housing (130) has a ventilation opening (134) on an upper side and a ventilation opening (136) on an opposite underside.

13. Kompaktmodul (14) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse (54, 146) vorgesehen ist, welches bedarfsweise einen Luftstrom (132) von der Belüftungsöffnung (134) zur Entlüftungsöffnung (136) erzeugt. 13. Compact module (14) according to claim 12, characterized in that a fan (54, 146) is provided which, if necessary, generates an air flow (132) from the ventilation opening (134) to the ventilation opening (136).