DE4140321A1

DE4140321A1 - Electric vehicle with heat carrier circuit esp. for warming up electric drive unit - heats up supplied air flow arriving in vehicle inner space with supply air flow fed by exhaust air flow from vehicle inner space

Info

Publication number: DE4140321A1
Application number: DE19914140321
Authority: DE
Inventors: Jan Dr. 8000 Muenchen De Korcian; Dieter Dr. 8081 Kottgeisering De Schlenz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1993-06-09

Abstract

The exhaust air flow (4) at least is led over one evaporator (8) of a refrigerant circuit (9) also contg. a condenser (17). The circuit esp. is a compression refrigerant circuit. The condenser (17) is incorporated as a fluid-fluid heat exchanger in the heat carrier circuit (6). The heat carrier circuit (6), downstream of a heating source (12, 14), can be brought in to communication with the refrigerant circuit. A vehicle driving battery (12) or a heat storage (14), and a connectable branch-off (18) to the fluid-fluid heat exchanger (21) incorporated in the refrigerant circuit are provided downstream in the heat carrier circuit (6). ADVANTAGE - Makes more economic use of available heat, than hitherto.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Wärme trägerkreislauf, der der Temperierung einer insbesondere elektrischen Antriebseinheit und bedarfsweise eines in den Fahrzeug-Innenraum gelangenden Zuluftstromes dient, wobei der Zuluftstrom aus einem Abluftstrom aus dem Fahr zeug-Innenraum gespeist werden kann und zumindest der Ab luftstrom über einen Verdampfer eines weiterhin einen Kondensator enthaltenden Kältemittelkreislaufes, insbe sondere eines Kompressions-Kältemittelkreislaufes, ge führt wird.The invention relates to a motor vehicle with a heat carrier cycle, the tempering of a particular electric drive unit and if necessary one in serves the incoming air flow to the vehicle interior, where the supply air flow from an exhaust air flow from the drive Stuff interior can be fed and at least the Ab airflow through an evaporator one still one Condenser-containing refrigerant circuit, esp special of a compression refrigerant circuit, ge leads.

Ein derartiges Kraftfahrzeug mit einem Wärmeträgerkreis lauf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet zumin dest internen Stand der Technik. Dabei wird am Verdampfer nicht nur ein Teil der im Abluftstrom enthaltenen Wärme menge, sondern auch die Kondensationswärme der im Abluft strom enthaltenen Luftfeuchte frei. Diese frei gewordene Wärmemenge kann über den Kältemittelkreislauf einer neuerlichen Nutzung zugeführt werden.Such a motor vehicle with a heat transfer circuit run according to the preamble of claim 1 forms at least least internal state of the art. It is on the evaporator not just part of the heat contained in the exhaust air flow quantity, but also the heat of condensation in the exhaust air current contained humidity free. This released Heat can flow through the refrigerant circuit be used again.

Eine besonders vorteilhafte Nutzung aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegen den Erfindung. It is the task of the present to show a particularly advantageous use the invention.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Konden sator des Kältemittelkreislaufes als Fluid-Fluid-Wärme tauscher in den Wärmeträgerkreislauf eingebunden ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.To solve this problem it is provided that the condensate sator of the refrigerant circuit as fluid-fluid heat exchanger is integrated in the heat transfer circuit. Advantageous developments of the invention are included of subclaims.

Erfindungsgemäß wird die am Verdampfer frei werdende Wär memenge dem u. a. der Temperierung der Antriebseinheit dienenden Wärmeträgerkreislauf zugeführt. Im Falle eines Elektrofahrzeuges soll unter den Begriff der elektrischen Antriebseinheit neben einem Elektromotor dabei auch eine Hochleistungs-Antriebsbatterie fallen. Da es in gewissen Fällen notwendig sein kann, eine derartige Hochleistungs- Antriebsbatterie zu beheizen, kann die am Verdampfer an fallende Abwärme somit zur Beheizung dieser Batterie ein gesetzt werden. Besonders vorteilhaft ist die erfindungs gemäße Anordnung jedoch zur Beheizung des Fahrzeug-Innen raumes anschließend an einen Start des Kraftfahrzeuges. In diesem Falle sei sowohl der Fahrzeug-Innenraum als auch der Wärmeträgerkreislauf vollständig abgekühlt. Wird dann ein relativ hoher Abluftstrom aus dem Fahrzeug-In nenraum im sog. Umluftbetrieb wieder in den Fahrzeug-In nenraum als Zuluftstrom eingeleitet, so ist es erfor derlich, diesen Abluftstrom zu trocknen, da u. a. durch die Insassen im Fahrzeug-Innenraum eine Befeuchtung der dort vorhandenen Luftmassen erfolgte. Diese Trocknung kann am Verdampfer des Kältemittelkreislaufes erfolgen, der dazu jedoch in Betrieb sein muß und somit dem Abluft strom Wärme entzieht. Diese entzogene Wärmemenge soll je doch dem Fahrzeug-Innenraum wieder zugeführt werden. Hierzu wird diese Wärmemenge erfindungsgemäß durch den in den Kältemittelkreislauf eingebundenen Kondensator auf den Wärmeträgerkreislauf übertragen und im Falle eines Kompressions-Kältemittelkreislaufes durch den Kompressor zusätzlich hochgepumpt. Der Wärmeträgerkreislauf dient zugleich der Beheizung des Fahrzeug-Innenraumes und durchströmt hierzu insbesondere einen Heizungs-Wärmetau scher, der vom in den Fahrzeug-Innenraum gelangenden Zu luftstrom durchströmt wird und selbstverständlich stromab des Verdampfers angeordnet ist.According to the heat released on the evaporator memenge the u. a. the temperature of the drive unit serving heat transfer circuit supplied. in case of a Electric vehicle is said to be under the concept of electric In addition to an electric motor, the drive unit also includes one High performance drive battery fall. Since it is in certain Cases may be necessary, such a high performance Heating the drive battery can be done on the evaporator falling waste heat to heat this battery be set. The invention is particularly advantageous according arrangement however for heating the vehicle interior space after a start of the motor vehicle. In this case, both the vehicle interior and the heat transfer circuit has also cooled completely. Becomes then a relatively high exhaust air flow from the vehicle in the so-called air recirculation mode back into the vehicle is introduced as a supply air flow, so it is necessary derlich to dry this exhaust air flow, because u. a. by the occupants in the vehicle interior humidify the existing air masses took place there. This drying can be done on the evaporator of the refrigerant circuit, which, however, must be in operation and therefore the exhaust air electricity removes heat. This amount of heat withdrawn should ever but can be returned to the vehicle interior. For this purpose, this amount of heat is, according to the invention, by the in the refrigerant circuit integrated condenser transfer the heat transfer circuit and in the case of a Compression refrigerant circuit through the compressor additionally pumped up. The heat transfer circuit serves at the same time the heating of the vehicle interior and flows in particular through a heating heat rope shear of the Zu in the vehicle interior air flow is flowing through and of course downstream the evaporator is arranged.

Unter widrigen Umständen kann durch den extrem kalten Ab luftstrom aus dem Fahrzeug-Innenraum am Verdampfer eine unerwünschte Vereisung auftreten. Um dies sicher zu ver hindern, ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Wärmeträgerkreislauf stromab einer Wärmequelle mit dem Kältemittelkreislauf in wärmeübertragende Verbindung gebracht werden kann. Bei dieser Wärmequelle kann es sich neben der bereits ange sprochenen Hochleistungs-Antriebsbatterie eines Elektro fahrzeuges, die stets auf einem gewissen hohen Tempera turniveau gehalten werden muß, auch um einen Wärmespei cher, so beispielsweise einen Latentwärmespeicher, han deln, der in den Wärmeträgerkreislauf eingebunden sein kann. Steht nun der Kältemittelkreislauf mit dem durch die Wärmequelle zumindest geringfügig erwärmten Wärmeträ gerkreislauf in wärmeübertragender Verbindung, so wird bei noch kaltem durch den Verdampfer geführten Abluft strom der Kältemittelkreislauf zumindest geringfügig er wärmt. Eine Vereisung am Verdampfer wird hiermit sicher ausgeschlossen. Selbstverständlich empfiehlt es sich, diese wärmeübertragende Verbindung zwischen dem Wärmeträ gerkreislauf und dem Kältemittelkreislauf nur solange als unbedingt erforderlich herzustellen, d. h. beispielsweise solange die Temperatur des aus dem Fahrzeug-Innenraum ab geführten Abluftstromes unterhalb 0°C liegt. Überschrei tet die Ablufttemperatur hingegen diesen für eine Verei sung kritischen Wert, so kann die vorgesehene schaltbare Abzweigung zum Herstellen dieser wärmeübertragenden Ver bindung wieder geschlossen werden. Danach wird der Wärme trägerkreislauf wie üblich geführt, ohne den Kältemittel kreislauf zu beheizen. Under adverse conditions, the extremely cold Ab Airflow from the vehicle interior on the evaporator one unwanted icing occur. To surely ver prevent, according to an advantageous further development Invention provided that the heat transfer circuit downstream of a heat source with the refrigerant circuit in heat transfer connection can be brought. At this heat source can be next to that already indicated talked high-performance drive battery of an electric vehicle that is always at a certain high tempera level must be maintained, also to heat cher, such as a latent heat storage, han deln be involved in the heat transfer circuit can. The refrigerant circuit is now through with the heat source is at least slightly heated circulation in a heat-transferring connection, so with the exhaust air still cold through the evaporator flow of the refrigerant circuit at least slightly warms. This ensures icing on the evaporator locked out. Of course it is recommended this heat transfer connection between the heat transfer circuit and the refrigerant circuit only as long as absolutely necessary to manufacture, d. H. for example as long as the temperature of the vehicle interior decreases guided exhaust air flow is below 0 ° C. Overriding the exhaust air temperature, however, this for a Verei critical value, the proposed switchable Branch to produce this heat transfer Ver binding be closed again. After that the heat Carrier cycle as usual, without the refrigerant heating circuit.

Eine Möglichkeit, dem Kältemittelkreislauf Wärme durch den Wärmeträgerkreislauf zuzuführen, besteht darin, im Kältemittelkreislauf einen ebenfalls vom Wärmeträger kreislauf durchströmten Fluid-Fluid-Wärmetauscher vorzu sehen. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform fungiert der ohnehin vorhandene Verdampfer zugleich als ein derartiger Fluid-Fluid-Wärmetauscher. Hierzu ist eine den Wärmeträgerkreislauf führende Rohrschlange vor den Verdampferrohren in den Verdampfer integriert, d. h. der Wärmeträgerkreislauf ist nahe des Kältemittelkreislaufes über die ansonsten der Luftführung durch den Verdampfer dienenden Verdampfer-Lamellen geführt.One way to heat through the refrigerant cycle to supply the heat transfer circuit consists in Refrigerant circuit also from the heat transfer medium circuit flow-through fluid-fluid heat exchanger see. In a particularly advantageous embodiment the existing evaporator also functions as such a fluid-fluid heat exchanger. This is a the pipe coil leading the heat transfer circuit in front of the Evaporator tubes integrated in the evaporator, d. H. the The heat transfer circuit is close to the refrigerant circuit about the otherwise the air flow through the evaporator serving evaporator fins.

Wie eingangs erläutert, wird zumindest der in den Fahr zeug-Innenraum rückgeführte Abluftstrom über den Verdamp fer geleitet, um die Luftmassen zu entfeuchten. Vorteil hafterweise ist hiermit auch eine Wärmerückgewinnung der mit dem Abluftstrom abgeführten Wärmemenge möglich. Rück gewonnen werden kann diese Wärmemenge vollständig, wenn der Abluftstrom vollständig durch den Verdampfer geführt ist und stromab dieses Verdampfers eine Luftstrom- Steuereinheit vorgesehen ist, die den Zuluftstrom in den Fahrzeug-Innenraum aus einem Abluft-Teilstrom sowie einem Frischluftstrom zusammensetzt. Dabei kann diese Luft strom-Steuereinheit so ausgebildet sein, daß ein beliebi ger Anteil von Abluft zwischen 0% und 100% eingestellt werden kann; komplementär hierzu wird ein entsprechender Frischluftstrom beigegeben. Der nicht in den Fahrzeug-In nenraum gelangende Abluft-Reststrom wird durch diese Luftstrom-Steuereinheit in die Umgebung abgeführt. Alter nativ ist es selbstverständlich möglich, diese oder eine weitere Luftstrom-Steuereinheit vor dem Verdampfer anzu ordnen. Hierdurch kann vorteilhafterweise der beigemengte Frischluftstrom im Verdampfer abgekühlt werden, was einer Klimatisierung insbesondere bei hohen Umgebungstemperatu ren förderlich ist. Da bei derartigen Umgebungsbedingun gen der in den Fahrzeug-Innenraum gelangende Zuluftstrom selbstverständlich nicht beheizt werden soll, empfiehlt es sich, den Wärmeträgerkreislauf schaltbar durch einen Bypass zum Heizungswärmetauscher strömen zu lassen. Hin gegen kann bei niedrigen Umgebungstemperaturen eine wei tere Abkühlung des Wärmeträgerkreislaufes an einem Kühler unerwünscht sein, so daß auch zu einem derartigen Kühler, der andererseits wiederum bei hohen Umgebungstemperaturen benötigt wird, ein schaltbarer Bypass vorgesehen sein kann.As explained at the beginning, at least that in driving Exhaust air flow recirculated via the evaporator fer directed to dehumidify the air masses. Advantage is also a heat recovery of the amount of heat dissipated with the exhaust air flow possible. Back this amount of heat can be recovered completely if the exhaust air flow is led completely through the evaporator and downstream of this evaporator is an air flow Control unit is provided that the supply air flow in the Vehicle interior from an exhaust air partial flow and one Fresh air flow composed. This can air current control unit be designed so that an arbitrary The proportion of exhaust air is set between 0% and 100% can be; a corresponding one is complementary to this Fresh air flow added. The not in the vehicle-in Any residual air flow coming into the room is caused by this Airflow control unit discharged into the environment. Dude natively it is of course possible to do this or one additional airflow control unit in front of the evaporator organize. As a result, the admixed can advantageously Fresh air flow can be cooled in the evaporator, which is one Air conditioning, especially at high ambient temperatures is beneficial. Because with such environmental conditions the supply air flow entering the vehicle interior of course, should not be heated, recommends it, the heat transfer circuit is switchable by a Let the bypass flow to the heating heat exchanger. There against a white at low ambient temperatures tere cooling of the heat transfer circuit on a cooler be undesirable, so that even to such a cooler, on the other hand at high ambient temperatures a switchable bypass is required can.

Zwei beigefügte und im folgenden beschriebene Prin zipskizzen dienen als bevorzugte Ausführungsbeispiele der näheren Erläuterung der Erfindung.Two prin attached and described below Zipskizzen serve as preferred embodiments of the detailed explanation of the invention.

Jeweils mit der Bezugsziffer 1 ist ein zu klimatisieren der Innenraum eines Kraftfahrzeuges bezeichnet. Mittels eines Gebläses 2 wird hierzu ein Zuluftstrom 3 in den In nenraum 1 gefördert, während ein Abluftstrom 4 aus dem Innenraum 1 abgeführt wird. Der Zuluftstrom 3 passiert einen Heizungswärmetauscher 5, der in einen in seiner Ge samtheit mit 6 bezeichneten Wärmeträgerkreislauf einge bunden ist, sowie eine elektrische Zusatzheizung 7. Fer ner ist ein luftdurchströmter Verdampfer 8 vorgesehen, der in einen in seiner Gesamtheit mit 9 bezeichneten Käl temittelkreislauf eingebunden ist.The reference numeral 1 denotes an interior of a motor vehicle to be air-conditioned. Means of a blower 2 for this purpose a supply air stream 3 is fed into the inner space 1, while an air stream is discharged from the inner space 4. 1 The supply air flow 3 passes through a heating heat exchanger 5 , which is integrated in a heat carrier circuit designated 6 in its entirety, and an additional electrical heater 7 . Fer ner an air-flow evaporator 8 is provided, which is integrated in a coolant circuit designated in its entirety with 9 .

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in Strömungs richtung des Zuluftstromes 3 betrachtet stromauf des Ver dampfers 8 eine Luftstrom-Steuereinheit 10 vorgesehen, die den Zuluftstrom 3 aus einem Abluft-Teilstrom 4a und einem Frischluftstrom 3′ zusammensetzt. Der komplementäre Abluft-Reststrom 4b wird in die Umgebung abgeführt. Mit dieser Anordnung ist es somit möglich, den in den Fahr zeug-Innenraum 1 gelangenden Zuluftstrom 3 vollständig am Verdampfer 8 des Kältemittelkreislaufes 9 abzukühlen. Wie bekannt, erfolgt dabei auch eine Entfeuchtung insbeson dere des Abluft-Teilstromes 4a, der aufgrund der Verhält nisse im Innenraum 1 zumeist einen relativ hohen Feuch tigkeitsanteil aufweist. Mit der Entfeuchtung wird dem Abluftstrom 4 am Verdampfer 8 Wärme entzogen, die - wie später noch beschrieben - bedarfsweise wieder genutzt werden soll.In the embodiment of Fig. 1 is viewed in the flow direction of the supply air flow 3 upstream of the Ver evaporator 8, an air flow control unit 10 is provided, which the supply air flow 3 from an exhaust air partial flow 4 a and a fresh air flow 3 'is composed. The complementary exhaust air residual stream 4 b is discharged into the environment. With this arrangement, it is thus possible to completely cool the supply air flow 3 entering the vehicle interior 1 on the evaporator 8 of the refrigerant circuit 9 . As is known, dehumidification takes place in particular of the exhaust air partial flow 4 a, which due to the conditions in the interior 1 mostly has a relatively high moisture content. With the dehumidification, heat is extracted from the exhaust air stream 4 at the evaporator 8 , which - as will be described later - is to be used again if necessary.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Luftstrom- Steuereinheit stromab des Verdampfers 8 angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Abluftstrom 4 voll ständig durch den Verdampfer gelangt, so daß die am Ver dampfer frei werdende Abwärme des Abluftstromes 4 voll ständig zurückgewonnen werden kann. Jedoch gelangt bei diesem Ausführungsbeispiel der Frischluftstrom 3′ nicht über den Verdampfer, so daß bei reinem Frischluftbetrieb keine Abkühlung des Zuluftstromes möglich ist. Zur Förde rung des Abluftstromes ist bei diesem Ausführungsbeispiel ferner ein weiteres Gebläse 2′ vorgesehen. Beiden Ausfüh rungsbeispielen ist jedoch gemein, daß mit der Luftstrom- Steuereinheit 10 eine beliebige Zusammensetzung des Zu luftstromes 3 aus einem Anteil eines Frischluftstromes 3′ sowie aus einem beliebigen Anteil eines Abluftstromes 4 erfolgt.In the embodiment according to FIG. 2, the air flow control unit is downstream of the evaporator 8 are arranged. This arrangement has the advantage that the exhaust air stream 4 passes through the evaporator completely, so that the heat released on the evaporator in the exhaust air stream 4 can be fully recovered. However, in this embodiment, the fresh air flow 3 'does not pass through the evaporator, so that cooling of the supply air flow is not possible with pure fresh air operation. To promote the exhaust air flow, another fan 2 'is also provided in this embodiment. However, two examples of execution are common that with the air flow control unit 10 any composition of the air flow 3 from a portion of a fresh air flow 3 'and from any portion of an exhaust air flow 4 takes place.

Der bereits kurz erwähnte Wärmeträgerkreislauf 6 dient nicht nur der bedarfsweisen Beheizung des in den Innen raum 1 gelangenden Zuluftstromes 3, sondern darüber hin aus der Temperierung der elektrischen Antriebseinheit des Fahrzeuges. Diese elektrische Antriebseinheit besteht im einzelnen aus einem Elektromotor 11, einer Hochleistungs- Antriebsbatterie 12, sowie einer in ihrer Gesamtheit mit 13 bezeichneten Leistungselektronik. Diese Komponenten bedürfen der Kühlung bzw. Temperierung. So muß beispiels weise die Hochleistungs-Antriebsbatterie 12 auf einem ge wissen Temperaturniveau gehalten werden, wozu ein batte rieeigener, nicht gezeigter Ölkreislauf vorgesehen ist, der mit dem Wärmeträgerkreislauf 6 wiederum in wärmeüber tragender Verbindung steht. Zur Vereinfachung ist dieser Sachverhalt so dargestellt, als ob der Wärmeträgerkreis lauf 6 selbst durch die Antriebsbatterie 12 strömt.The already briefly mentioned heat transfer circuit 6 is used not only to heat the supply air flow 3 entering the interior space 1 as required, but also from the temperature control of the electric drive unit of the vehicle. This electric drive unit consists in detail of an electric motor 11 , a high-performance drive battery 12 , and power electronics, designated in their entirety by 13 . These components require cooling or tempering. For example, the high-performance drive battery 12 must be kept at a certain temperature level, for which purpose a battery-owned oil circuit, not shown, is provided, which in turn is in heat-transferring connection with the heat transfer circuit 6 . To simplify matters, this is shown as if the heat transfer circuit 6 itself flows through the drive battery 12 .

In den Wärmeträgerkreislauf 6 eingebunden ist neben den bereits erwähnten Komponenten der elektrischen An triebseinheit ein Latentwärmespeicher 14, der bereits er wähnte Heizungswärmetauscher 5, eine Umwälzpumpe 15 für das Wärmeträgermittel, ein Kühler 16, sowie der Kondensa tor 17 des Kältemittelkreislaufes 9. Vorgesehen ist des weiteren ein schaltbarer Bypass 5′ zum Heizungswärmetau scher 5, ein schaltbarer Bypass 16′ zum Kühler 16, ein schaltbarer Bypass 11′ zum Elektromotor 11, sowie eine schaltbare Abzweigung 18, mit der der Wärmeträgerkreis lauf 6 mit dem Kältemittelkreislauf 9 in wärmeübertra gende Verbindung gebracht werden kann.In the heat transfer circuit 6 is in addition to the already mentioned components of the electrical drive unit to a latent heat storage 14 , which he mentioned heating heat exchanger 5 , a circulating pump 15 for the heat transfer medium, a cooler 16 , and the capacitor 17 of the refrigerant circuit 9 . It is also provided a switchable bypass 5 'to the Heizwärwärmetau shear 5 , a switchable bypass 16 ' to the cooler 16 , a switchable bypass 11 'to the electric motor 11 , and a switchable branch 18 with which the heat transfer circuit 6 with the refrigerant circuit 9 in heat transfer appropriate connection can be brought.

Beim Kältemittelkreislauf 9 handelt es sich um einen Kom pressions-Kältemittelkreislauf, so daß neben dem Verdamp fer 8 sowie dem Kondensator 17 ein Kompressor 19 sowie ein Expansionsventil 20 vorgesehen sind. Ferner ist in diesem Kältemittelkreislauf 9 ein Fluid-Fluid-Wärmetau scher 21 eingebunden, der die wärmeübertragende Verbin dung zwischen der Abzweigung 18 des Wärmeträgerkreis laufes 6 sowie dem Kältemittelkreislauf 9 herstellt.When refrigerant circuit 9 is a compression refrigerant circuit, so that in addition to the evaporator 8 and the condenser 17, a compressor 19 and an expansion valve 20 are provided. Furthermore, in this refrigerant circuit 9, a fluid-fluid heat exchanger 21 is integrated, which produces the heat-transmitting connection between the branch 18 of the heat transfer circuit 6 and the refrigerant circuit 9 .

Wie bereits erläutert, wird dem durch den Verdampfer 8 hindurchströmenden Luftstrom eine Wärmemenge entzogen, die durch den Kompressor 19 zum Kondensator 17 hochge pumpt wird. Indem dieser Kondensator 17 in den Wärmeträgerkreislauf 6 eingebunden ist, ist es möglich, mittels der entzogenen Abwärme anschließend an einen Start des vollständig ausgekühlten Fahrzeuges den Wärme trägerkreislauf 6 schneller zu erwärmen. Diese Wärme kann im Winterbetrieb dazu genutzt werden, über den Heizungs wärmetauscher wiederum den Zuluftstrom 3 zu erwärmen und somit den Fahrzeug-Innenraum 1 aufzuheizen. Kurzfristig erwärmt wird der Wärmeträgerkreislauf 6 ferner durch den Latentwärmespeicher 14 sowie durch die ohnehin funktions bedingt ein hohes Temperaturniveau aufweisende Antriebs batterie 12. Nicht erwünscht ist nach einem solchen Kalt start jedoch eine künstliche Erwärmung des Elektromotors 11, da darüber hinaus dessen Erwärmung durch den Wärmeträgerkreislauf 6 eine Beheizung des Innenraumes 1 unnötig verzögern würde. Daher ist in diesem Falle der Bypass 11′ geöffnet, so daß der Elektromotor 11 vom Wärmeträgerkreislauf 6 zunächst nicht durchströmt wird.As already explained, an amount of heat is withdrawn from the air flow flowing through the evaporator 8 , which is pumped up by the compressor 19 to the condenser 17 . By this condenser 17 is integrated into the heat transfer circuit 6 , it is possible to heat the heat transfer circuit 6 more quickly by means of the extracted heat after a start of the completely cooled vehicle. This heat can be used in winter operation to in turn heat the supply air flow 3 via the heating heat exchanger and thus heat up the vehicle interior 1 . The heat transfer circuit 6 is also heated for a short time by the latent heat accumulator 14 and by the drive battery 12, which anyway has a high temperature level due to its function. After such a cold start, however, an artificial heating of the electric motor 11 is not desired, since, in addition, its heating by the heat transfer circuit 6 would unnecessarily delay heating of the interior 1 . Therefore, the bypass 11 'is opened in this case, so that the electric motor 11 is not initially flowed through by the heat transfer circuit 6 .

Ebenfalls beim geschilderten Winterbetrieb könnte bei einer Lufttemperatur im Fahrzeug-Innenraum unterhalb von 0°C jedoch eine Vereisung am Verdampfer 8 die Folge sein. Um eine derartige Vereisung zu verhindern, wird dann der Kältemittelkreislauf 9 mit dem Wärmeträgerkreis lauf 6 in wärmeübertragende Verbindung gebracht. Hierzu wird die Abzweigung 18 zugeschaltet, so daß der Wärmeträ gerkreislauf 6 durch den Fluid-Fluid-Wärmetauscher 21 strömt.Likewise in the described winter operation, however, an icing on the evaporator 8 could result at an air temperature in the vehicle interior below 0 ° C. In order to prevent such icing, the refrigerant circuit 9 is then brought into heat transfer connection with the heat transfer circuit 6 . For this purpose, the branch 18 is switched on, so that the heat transfer circuit 6 flows through the fluid-fluid heat exchanger 21 .

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist dieser Fluid- Fluid-Wärmetauscher 21 als separater Wärmetauscher ausge bildet, der in den Kältemittelkreislauf 9 kompressor saugseitig eingebunden ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hingegen fungiert der Verdampfer 8 selbst als die ser Fluid-Fluid-Wärmetauscher 21. Hierzu ist der Wärme trägerkreislauf 6 in einer separaten Rohrschlange im Ver dampfer 8 geführt.In the embodiment according to FIG. 2, this fluid-fluid heat exchanger 21 is formed as a separate heat exchanger which is integrated on the suction side in the refrigerant circuit 9 . In the embodiment according to FIG. 1, however, the evaporator 8 itself acts as the ser fluid-fluid heat exchanger 21. For this purpose, the heat carrier circuit 6 is performed in a separate coil in the evaporator 8 Ver.

Selbstverständlich erfolgt die Beheizung des Kältemittel kreislaufes 9 durch den Wärmeträgerkreislauf 6 über die schaltbare Abzweigung 18, die zur Effizienzsteigerung stromab einer Wärmequelle, so beispielsweise stromab der Antriebsbatterie 12 oder auch stromab des Latentwärme speichers 14 vorgesehen ist, nur solange, als tatsächlich eine Vereisungsgefahr am Verdampfer 8 besteht. Ist hinge gen die Temperatur des durch den Verdampfer 8 gelangenden Luftstromes über 0°C angestiegen, so kann die Abzweigung 18 abgeschaltet werden und der Wärmeträgerkreislauf strömt in den gezeigten Ausführungsbeispielen wieder di rekt von der Antriebsbatterie 12 zum Latentwärmespeicher 14. Weiterhin wird jedoch am Verdampfer 8 Abwärme aus dem Abluftstrom 4 gewonnen, die über den Kältemittelkreislauf 9 sowie über den Kondensator 17 dem Wärmeträgerkreislauf 6 wieder zugeführt wird. Eine derartige Nutzung der Ab wärme bzw. Zufuhr zum Wärmeträgerkreislauf 6 ist jedoch nur im Heizbetrieb von Nutzen. In diesem Heizbetrieb strömt der Wärmeträgerkreislauf 6 vollständig durch den Heizungswärmetauscher 5, wohingegen der Bypass 5′ ge schlossen ist. Geöffnet ist hingegen der Bypass 16′ zum Kühler 16, da im Sinne einer intensiven Beheizung des Fahrzeug-Innenraumes 1 eine weitere Wärmeabgabe des Wär meträgerkreislaufes 6 am Kühler 16 unerwünscht ist.Of course, the refrigerant circuit 9 is heated by the heat transfer circuit 6 via the switchable branch 18 , which is provided to increase efficiency downstream of a heat source, for example downstream of the drive battery 12 or also downstream of the latent heat store 14 , only as long as there is actually a risk of icing on the evaporator 8 exists. If the temperature of the air stream passing through the evaporator 8 has risen above 0 ° C., the branch 18 can be switched off and the heat transfer circuit flows again in the exemplary embodiments shown, directly from the drive battery 12 to the latent heat accumulator 14 . Furthermore, waste heat from the exhaust air stream 4 is obtained on the evaporator 8 and is returned to the heat transfer circuit 6 via the refrigerant circuit 9 and the condenser 17 . Such use of the heat or supply to the heat transfer circuit 6 is only useful in heating mode. In this heating mode, the heat transfer circuit 6 flows completely through the heating heat exchanger 5 , whereas the bypass 5 'is closed ge. However, the bypass 16 'to the radiator 16 is open, since in the sense of intensive heating of the vehicle interior 1, further heat emission from the heat transfer circuit 6 on the radiator 16 is undesirable.

Ist zu einem späteren Zeitpunkt der Innenraum 1 vollstän dig erwärmt, so kann hingegen zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Temperaturniveaus im Wärmeträgerkreislauf 6 der Kühler 16 durchströmt werden. Dann wird auch ein Küh lergebläse 22 zur Förderung eines Kühlluftstromes durch den Kühler zugeschaltet. Nach einer gewissen Betriebszeit des Elektrofahrzeuges kann es darüber hinaus erforderlich werden, den Elektromotor 11 zu kühlen, so daß dann der Bypass 11′ geschlossen wird und der Wärmeträgerkreislauf 6 somit über den Elektromotor geführt wird. Nicht expli zit dargestellt ist ferner der Wärmeträgerkreislauf 6, wie er bei hohen Umgebungstemperaturen verläuft. In die sem Falle ist eine Beheizung des in den Innenraum 1 ge langenden Zuluftstromes 3 unerwünscht, so daß der Bypass 5′ zum Heizungswärmetauscher geöffnet und ein Durchströ men des Heizungswärmetauschers 5 selbst verhindert wird. In diesem Falle ist es erforderlich, die u. a. in der Fahrzeug-Antriebseinheit anfallende Wärmemenge vollstän dig über den Kühler 16 abzuführen. Ferner kann es er wünscht sein, den Zuluftstrom 3 am Verdampfer 8 abzuküh len. Daher muß auch die am Kondensator 17 anfallende Ab wärme des Kältemittelkreislaufes 9 über den Wärmeträger kreislauf 6 sowie den Kühler 16 an die Umgebung abgeführt werden. Im übrigen ist auch bei der Abkühlung des Zuluft stromes 3 am Verdampfer 8 ein hoher Anteil des Abluft stromes 4 am Zuluftstrom 3 erwünscht und vorteilhaft, da dann bei hohen Umgebungstemperaturen lediglich eine ge ringe Kälteleistung erforderlich ist. Stets ist es somit möglich, mit dem aufgezeigten Wärmeträgerkreislauf die jeweils anfallende Abwärme bzw. die aus anderen Wärme quellen kommende Wärme optimal zu nutzen. Gewährleistet ist eine höchste Funktionssicherheit, wobei auch Abwand lungen von den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich sind, die weiterhin unter den Umfang der Patentansprüche fallen.If the interior 1 is completely heated at a later point in time, then the cooler 16 can be flowed through in order to maintain a desired temperature level in the heat transfer circuit 6 . Then a cooler blower 22 is switched on to promote a cooling air flow through the cooler. After a certain operating time of the electric vehicle, it may also be necessary to cool the electric motor 11 so that the bypass 11 'is then closed and the heat transfer circuit 6 is thus guided via the electric motor. Also not explicitly shown is the heat transfer circuit 6 as it runs at high ambient temperatures. In this case, heating of the ge in the interior 1 long supply air flow 3 is undesirable, so that the bypass 5 'to the heating heat exchanger is opened and a flow men of the heating heat exchanger 5 itself is prevented. In this case, it is necessary to completely dissipate the amount of heat generated, inter alia, in the vehicle drive unit via the cooler 16 . Furthermore, he may wish to cool the supply air flow 3 at the evaporator 8 . Therefore, the resulting from the condenser 17 heat from the refrigerant circuit 9 via the heat transfer circuit 6 and the cooler 16 must be dissipated to the environment. Incidentally, a high proportion of the exhaust air flow 4 in the supply air flow 3 is also desirable and advantageous in the cooling of the supply air stream 3 at the evaporator 8 , since then only a low cooling capacity is required at high ambient temperatures. It is therefore always possible to optimally use the waste heat or the heat coming from other heat sources with the heat transfer circuit shown. The highest level of functional reliability is guaranteed, modifications being possible from the exemplary embodiments shown, which continue to fall within the scope of the claims.

Claims

1. A motor vehicle with a heat transfer circuit (6), of the temperature of an in particular electric drive unit (11, 12, 13) and, if required, one in the interior of the vehicle (1) entering the supply air flow (3), wherein the supply air flow (3) An exhaust air flow ( 4 ) can be fed from the vehicle interior ( 1 ) and at least the exhaust air flow ( 4 ) is conducted via an evaporator ( 8 ) of a refrigerant circuit ( 9 ), in particular a compression refrigerant circuit, which also contains a condenser ( 17 ) is characterized in that the condenser ( 17 ) is integrated as a fluid-fluid heat exchanger in the heat transfer circuit ( 6 ).

2. Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the heat transfer circuit ( 6 ) downstream of a heat source ( 12 , 14 ) with the cooling medium circuit ( 9 ) can be brought into heat-transmitting connec tion.

3. Motor vehicle according to claim 2, characterized in that in the heat transfer circuit ( 6 ) downstream of a vehicle drive battery ( 12 ) or a heat accumulator ( 14 ) a switchable branch ( 18 ) to a in the refrigerant circuit ( 9 ) integrated fluid-fluid heat exchanger ( 21 ) is provided.

4. Motor vehicle according to claim 3, characterized in that the evaporator ( 8 ) also functions as a fluid-fluid heat exchanger ( 21 ) between the heat transfer circuit ( 6 ) and the refrigerant circuit ( 9 ), for which purpose the heat transfer circuit ( 6 ) close of the refrigerant circuit ( 9 ) via the evaporator fins which otherwise serve to guide the air through the evaporator ( 8 ).

5. Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that an air flow control unit ( 10 ) for the composition of the supply air flow ( 3 ) from an exhaust air partial flow ( 4 a) and / or a fresh air flow ( 3 ') optionally is disposed upstream and / or downstream of the evaporator ( 8 ) while removing the complementary residual air flow ( 4 b).

6. Motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat transfer circuit ( 6 ) each switchable from the supply air flow ( 3 ) be opened heating heat exchanger ( 5 ) or a bypass ( 5 ') for this and / or one of a separate ten Cooling air flow acted upon cooler ( 16 ) or a bypass ( 16 ') flows through it.