用于机动车辆的空调系统的制作方法

1.本发明涉及一种用于机动车辆的空调系统，该空调系统能够在第一操作模式和第二操作模式下操作并且设计为能够在这两种操作模式之间切换。


背景技术：

2.一段时间以来，机动车辆已经配备了具有制冷剂回路的空调系统，制冷剂在该制冷剂回路中循环。制冷剂当在制冷剂回路中循环时经历了从气态到液态再回到气态的相变。在此，机动车辆中的这种空调系统通常用于对车辆内部空间进行空调调节，能够向该车辆内部空间供给借助于空调系统调节的空调空气。一些传统的空调系统使得能够对空调空气进行温度调节，即对其进行冷却或加热以及对其进行干燥或加湿。在汽车领域，空调空气在此通常只能进行干燥。在此，空调系统的效率对于提高具有这种空调系统的机动车辆的效率和降低消耗来说是尤其重要的，因为空调系统的效率直接影响机动车辆的行驶里程。当具有空调系统的机动车辆是电动机动车辆时，这一点尤其重要。尤其是对于通过空调系统加热空调空气的加热情况的加热能量需求必须考虑到机动车辆的总能量需求，因为这种加热能量需求能够对机动车辆的总能量需求产生特别强烈的影响，从而对其行驶里程产生特别强烈的影响。
3.为了提高机动车辆空调系统制冷回路的效率，内部热交换器已经使用了一段时间-然而，通常只用于纯粹的冷却应用，其中没有提供借助于空调系统加热空调空气。这种内部热交换器通常具有高压侧和低压侧，其中，高压侧设置在制冷回路的高压区域中，低压侧设置在制冷回路的低压区域中。在此，内部热交换器用于在热高压区域与冷低压区域之间传递热量。内部热交换器中的热量传递在此主要取决于热高压侧与冷低压侧之间的温差以及通过内部热交换器传导的制冷剂的质量流。内部热交换器在此通常是针对冷却模式以及在这种情况下预期的温差和质量流设计的，因为如已经提到的，通常没有提供在加热模式中使用内部热交换器。
4.在加热模式(也能够被称为热泵模式并且在具有内部热交换器的传统空调系统中通常不设置该加热模式)下，与冷却模式(也能够被称为制冷机模式)相比，具有明显更大的温差和更低制冷剂质量流的操作状态是能够预期的。这样做的缺点是，在传统的空调系统中，为冷却模式设计的内部热交换器对于热泵模式来说明显过于强大，相应地，过多的热量将从热侧转移到冷侧，这会对热泵模式下的空调系统的效率和性能产生不利的影响。此外，如果由于与内部热交换器的设计一同出现的过度热量传递导致制冷剂的最高允许温度近在咫尺，则为冷却模式进行的所述内部热交换器设计会限制空调系统的运行范围。在这种背景下，在传统的空调系统中，内部热交换器通常结合成使得在热泵模式下，制冷剂既不会在该内部热交换器的低压侧也不会在该内部热交换器的高压侧或者仅在这两侧中的一侧流过该内部热交换器。在传统空调系统的热泵模式下，内部热交换器因此不能发生热量传递。换言之，传统空调系统中的内部热交换器根本不用于热泵模式，这被证明资源效率较低。


技术实现要素：

5.因此，本发明的一个目的是为用于机动车辆的空调系统的阐明新的方法，其尤其考虑到上述问题。
6.该目的通过独立权利要求1的主题来解决。优选的表达形式是从属权利要求的主题。
7.因此，本发明的基本思想在于：为热泵模式设计一种用于机动车辆的空调系统的内部热交换器，该空调系统能够在第一操作模式下和第二操作模式下操作，其中第一操作模式能够是冷却机模式而第二操作模式能够是热泵模式，并且在两种操作模式下(既在热泵模式下也在制冷机模式下)使用内部热交换器以用于空调系统制冷回路的高压区域与低压区域之间的热量传递。
8.有利地，借助内部热交换器不仅能够实现制冷机模式(如在传统空调系统中那样)，而且还能够实现热泵模式。因此，与传统空调系统相比，内部热交换器获得了附加的功能内容。
9.本发明涉及一种用于机动车辆的空调系统，该空调系统能够在第一操作模式和第二操作模式下操作。空调系统设置成能够在这两种操作模式之间切换。第一操作模式能够是制冷机模式或等效的冷却操作模式，第二操作模式能够是热泵模式或等效的加热操作模式。因此，在第一操作模式下能够对可借助于空调系统进行调节的空调空气进行冷却，并且在第二操作模式下能够对空调空气进行加热。优选地，空调空气能够在一种或两种操作模式下进行干燥。在某些情况下，空调空气的加湿也能够在一种或两种操作模式下进行。机动车辆能够具有传统的内燃机驱动装置。机动车辆能够是至少部分电气化的机动车辆。至少部分电气化的机动车辆能够包括用于存储电能的电能存储器和用于驱动机动车辆的电驱动装置，能够借助于电能存储器向该驱动器供应电能。至少部分电气化的机动车辆能够是除电力外不使用其他能量载体、尤其是不使用其他能量载体来操作空调系统的全电机动车辆。
10.不言而喻，根据本发明的空调系统在热泵模式和制冷机模式中都作为热力学意义上的热泵来操作，其中，在热泵模式与制冷机模式之间切换时，散热器和热源会发生交换。因此，当切换到制冷机模式时，热泵模式的散热器能够转变成制冷机模式的热源。同样地，当切换到制冷机模式时，热泵模式的热源能够转变成制冷机模式的散热器。
11.根据本发明的空调系统包括制冷剂回路，制冷剂能够在该制冷剂回路中循环，并且该制冷剂回路被划分成高压区域和低压区域。此外，空调系统具有第一内部热交换器，该第一内部热交换器设置在高压区域和低压区域中并且能够被制冷剂流过，在该第一内部热交换器中，高压区域热耦合到低压区域，以用于将热量从高压区域传递到低压区域。空调系统包括第二内部热交换器，该第二内部热交换器在第一操作模式下并入到高压区域和低压区域中，并且将高压区域热耦合到低压区域，以用于将热量从高压区域传递到低压区域中。空调系统还包括外部热交换器，该外部热交换器设置在制冷剂回路中并且能够被制冷剂流过，并且该外部热交换器将制冷剂回路热耦合到外部空气，以用于在制冷剂回路与外部空气之间传递热量。空调系统还包括冷凝器，该冷凝器设置在高压区域中并且能够被制冷剂流过，并且该冷凝器将高压区域热耦合到空调空气，以用于将热量从高压区域传递到空调空气，其中该空调空气能够被供给到待进行空调调节的车辆内部空间。制冷剂能够与操作
状态无关地(即在两种操作模式下)流过第一内部热交换器、外部热交换器和冷凝器。
12.根据本发明，空调系统还包括能够被制冷剂流过的蒸发器，其中，蒸发器在空调系统的第一操作模式下流体地集成到制冷剂回路的低压区域中，而在第二操作模式下与制冷剂回路分离。因此，在制冷剂系统的第一操作模式下，蒸发器能够设置在低压区域中，并且在第一操作模式下，能够将低压区域热耦合到空调空气，以用于将热量从空调空气传递到低压区域。在此，在第二操作模式下，蒸发器能够设置在制冷剂回路之外。换言之，蒸发器能够在第二操作模式下被停用并且在从第二操作模式切换到第一操作模式时被启用。相反，当空调系统从第一操作模式切换到第二操作模式时，蒸发器能够被停用。在此，在第二操作模式下，第二内部热交换器与制冷剂回路分离。
13.根据本发明的空调系统的一个优点是第一内部热交换器能够在两种操作模式下(即在制冷机模式和热泵模式下)用于热量传递。这意味着，与具有单个内部热交换器的传统空调系统相比，第一内部热交换器在根据本发明的空调系统的每个操作模式下用于热量传递，这同时使得专用的热交换器不再适用于在传统空调系统中无法通过单独的内部热交换器来实现的操作模式。同时，根据本发明的空调系统被证明在两种操作模式下都特别节能。
14.根据空调系统的一个优选改进方案，该空调系统包括可调节的切换装置，蒸发器借助于该切换装置连接到制冷剂回路中或与制冷剂回路分离，以用于在第一操作模式与第二操作模式之间切换。因此能够以在技术上特别容易实现的方式来选择空调系统的操作模式。
15.实际上，第一内部热交换器设计用于第一操作模式，而第二内部热交换器设计用于第二操作模式。以这种方式进一步改进的空调系统能够特别有效地操作。
16.在空调系统的另一个有利改进方案中，蒸发器设置在附加制冷剂管线中，该附加制冷剂管线在蒸发器上游的支路中从制冷剂回路分支并且在蒸发器下游再次并入到制冷剂回路中。蒸发器因此能够特别良好地在操作模式之间集成到制冷剂回路中或与制冷剂回路分离。
17.实际上，切换装置包括切换阀装置，该切换阀装置能够在关闭位置与打开位置之间调节，并且设置在支路中或者附加的制冷剂管线中，使得在关闭状态下没有制冷剂能够流过蒸发器。在空调系统的第二操作模式下，切换阀装置处于其关闭位置。这种切换阀装置尤其自发地对用于在空调系统的操作模式之间切换的控制信号作出反应。
18.根据空调系统的一个进一步有利改进方案，该空调系统具有(第一)膨胀装置，该(第一)膨胀装置设置在制冷剂回路中并且能够被制冷剂流过，并且该(第一)膨胀装置形成高压区域与低压区域之间的(第一)过渡部。(第一)膨胀装置能够是膨胀阀。在此，空调系统包括能够被制冷剂流过的冷却器，该冷却器设置在第一内部热交换器与(第一)膨胀装置之间的低压区域中。与制冷剂流体分离地，冷却器地能够被在单独的冷却剂回路中循环的冷却剂流过。在此，冷却器将低压区域热耦合到冷却剂回路，以用于将热量从冷却剂回路传递到低压区域中。因此，借助于冷却器能够有利地将热量从冷却回路传递到制冷剂回路。
19.通常，冷却器在本文能够理解为热交换器，借助于该热交换器能够将热量从冷却剂传递到制冷剂回路的制冷剂。
20.根据空调系统的一个进一步有利改进方案，该空调系统包括能够被制冷剂流过的
(第二)膨胀装置，该(第二)膨胀装置在第一操作模式下集成到制冷剂回路中，并且形成高压区域与低压区域之间的(第二)过渡部。(第二)膨胀装置能够是膨胀阀。在第二操作模式下，(第二)膨胀装置与制冷剂回路分离，使得第二膨胀装置不能够被制冷剂流过。优选地，在第一操作模式下，(第二)膨胀装置在制冷剂回路中设置在第二内部热交换器与蒸发器之间高压区域中。有利地，借助于(第二)膨胀装置，制冷剂能够在其流入蒸发器之前以特别受控的方式膨胀。
21.实际上，(第二)膨胀装置形成切换装置或切换装置的切换阀装置。(第二)膨胀装置能够是可电致动的。用作切换装置或切换阀装置的(第二)膨胀装置能够包括可在关闭位置与打开位置之间无级调节的阀体。因此能够有利地省去单独的切换阀装置，这导致成本优势并且使得能够节省安装空间。
22.在空调系统的一个进一步有利改进方案中，第一内部热交换器和/或第二内部热交换器包括高压路径和低压路径，第一内部热交换器和/或第二内部热交换器借助于该高压路径和低压路径将高压区域热耦合到低压区域或能够将高压区域热耦合到低压区域。制冷剂能够通过高压路径和低压路径逆流流过第一内部热交换器和/或第二内部热交换器，而不会导致存在于高压路径中的制冷剂部分与存在于低压路径中的制冷剂部分发生材料混合。这种内部热交换器能够实现尤其低损耗的热量传递。
23.在空调系统的一个进一步优选改进方案中提供了，第一内部热交换器和/或第二内部热交换器包括同轴管线。在此，在同轴管线中，高压路径存在于同轴管线的中空壳体中，低压路径存在于同轴管线的中空芯部中或者反之亦然，其中，中空壳体包围中空芯部并且中空壳体和中空芯部彼此同轴设置。中空壳体能够优选地沿周向方向完全包围中空芯部。中空壳体和中空芯部能够借助于两个中空圆柱体来界定，这两个中空圆柱体彼此可伸缩地重叠并且彼此同轴设置。特别优选地，高压路径存在于中空壳体中，低压路径存在于中空芯部中。这种内部热交换器结构特别紧凑。
24.实际上，第一内部热交换器和第二内部热交换器分别包括同轴管线。在此，在第二内部热交换器的同轴管线中，高压路径存在于该同轴管线的中空壳体中，低压路径存在于该同轴管线的中空芯部中。在第一内部热交换器的同轴管线中，高压路径存在于该同轴管线的中空芯部中，低压路径存在于该同轴管线的中空壳体中。因此能够将两个同轴管线中的热量损失保持在较低水平。
25.如有必要，两个内部热交换器中的一个能够设计成叠片式热交换器，而内部热交换器中另一个包括同轴管线。
26.根据空调系统的一个进一步有利改进方案，在第一操作模式下，外部热交换器设置在高压区域中。在第二操作模式下，外部热交换器设置在低压区域中。因此，在第一操作模式下，外部热交换器能够将热量从制冷剂回路释放到外部空气，而在第二操作模式下，外部热交换器能够将热量从外部空气传导至制冷剂回路。
27.在空调系统的一个进一步优选改进方案中，该空调系统包括能够被制冷剂流过的(第三)膨胀装置，该(第三)膨胀装置在第二操作模式下集成到制冷剂回路中，并且形成高压区域与低压区域之间的(第三)过渡部。在此，在第一操作模式下，(第三)膨胀装置与制冷剂回路分离。优选地，在第二操作模式下，(第三)膨胀装置在制冷剂回路中设置在第一内部热交换器与外部热交换器之间的高压区域中。(第三)膨胀装置使得外部热交换器在第二操
作模式下有利地能够以蒸发器的形式操作。
28.空调系统的一个进一步有利改进方案提供了，空调系统具有用于暂时储存制冷剂的制冷剂暂时储存器，该制冷剂暂时储存器设置在制冷剂回路的高压区域中并且能够被制冷剂流过。该制冷剂暂时储存器用于储存制冷剂，并且如有必要能够有助于抑制被引导通过制冷剂回路的制冷剂中的压力波。
29.在空调系统的一个进一步优选改进方案中，该空调系统具有差压阀，在第一操作模式下，该差压阀设置在制冷剂暂时储存器与外部热交换器之间。在此，在第一操作模式下，制冷剂暂时储存器设置在差压阀与第一内部热交换器之间。只有当制冷剂中的作用在差压阀处的压力梯度在制冷剂暂时储存器的方向上下降时，制冷剂才能够流过差压阀。差压阀能够是止回阀。当制冷剂中作用在差压阀处的压力梯度被引导远离制冷剂暂时储存器时，差压阀能够被阻塞。结果，与第二操作模式相比，在第一操作模式下以相反的方向流过外部热交换器。在此，差压阀为产生外部热交换器的流过方向的反转提供了在技术上特别容易实施的可能性。
30.空调系统的一个进一步有利改进方案提供了，空调系统包括3/2旁通阀装置，该3/2旁通阀装置设置在高压区域中并且能够由制冷剂流过。在此，在第一操作模式下，3/2旁通阀装置将冷凝器与外部热交换器流体连接。与此相对，在第二操作模式下，3/2旁通阀装置将冷凝器与制冷剂暂时储存器流体连接。借助于3/2旁通阀装置，空调系统能够在其操作模式之间切换。
31.根据空调系统的一个进一步优选改进方案，该空调系统包括阀装置，在第二操作模式下，该阀装置设置在低压区域中并且能够被制冷剂流过。阀装置能够在打开状态与关闭状态之间切换。在此，在第二操作模式下，阀装置将外部热交换器与第一内部热交换器流体连接。与此相对，在第一操作模式下，阀装置不透过制冷剂。有利地，当空调系统在操作模式之间切换时，借助于阀装置能够将外部热交换器从高压区域移动到低压区域中，并且反之亦然。
32.在空调系统的一个进一步有利改进方案中，该空调系统包括压缩机，该压缩机设置在制冷剂回路中并且能够由制冷剂流过，并且该压缩机形成高压区域与低压区域之间的(第四)过渡部。在此，压缩机设置在低压区域中的第一内部热交换器与高压区域中的冷凝器之间的制冷剂回路中。压缩机有利地使得能够驱动制冷剂通过制冷剂回路，这使得能够借助于制冷剂进行热量传输。因此，能够通过压缩将在低温水平时吸收到制冷剂中的热量提升到更高的温度水平。
33.实际上，蒸发器、冷凝器和电加热装置在空调系统的能够流过空调空气的空调空气路径中关于空调空气路径的空调空气路径延伸方向一个接着一个彼此相距一距离地排列。存在于空调空气路径中能够存在有用于驱动空调空气通过空调空气路径的鼓风机。
34.根据空调系统的一个进一步有利改进方案，该空调系统包括单独的冷却剂回路，冷却剂在该冷却剂回路中循环。在此，在冷却剂回路中设置有冷却剂热交换器，该冷却剂热交换器存在于外部空气能够流过的外部空气路径中，并且该冷却剂热交换器将外部空气热耦合到冷却剂回路以用于在外部空气与冷却剂回路之间进行热量传递。外部热交换器在外部空气路径中相对于外部空气路径的外部空气路径延伸方向与冷却剂热交换器相距一距离地设置。存在于外部空气路径中还能够存在有用于驱动外部空气通过外部空气路径的鼓
风机。借助于冷却剂回路，能够有利地对机动车辆的其他部件(如电能存储器、电驱动装置和控制/调节电子装置)进行温度调节。
35.总结：
36.本发明涉及一种用于机动车辆的空调系统，该空调系统具有：制冷剂回路，其被划分成高压区域和低压区域；两个内部热交换器，其设置在高压区域和低压区域中，以用于将热量从高压区域传递到低压区域中；热交换器，其设置在制冷剂回路中并且能够被制冷剂流过，用于在制冷剂回路与外部空气之间传递热量；冷凝器，其设置在高压区域中并且能够被制冷剂流过，用于将热量从高压区域传递到空调空气；能够被制冷剂流过的蒸发器，其在第一操作模式下将低压区域热耦合到空调空气，并且该蒸发器在第二操作模式下设置在制冷剂回路之外。
37.本发明进一步的重要特征和优点将从从属权利要求、附图和附图说明中获得。
38.可以理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，上文所述的特征和下文将要说明的特征不仅可以以各自指定的组合使用，还可以以其他组合或单独使用。
附图说明
39.在附图中示出了本发明的优选实施例，并将在下文的描述中进行详细说明，其中相同的参考符号指的是相同或相似或功能相同的零件。
40.分别示意性示出了：
41.图1以线路图的形式示出了根据本发明的用于机动车辆的空调系统的一个示例，该空调系统处于第一操作模式，
42.图2示出了图2的示例，其中空调系统处于第二操作模式。
具体实施方式
43.图1以线路图的形式示出了根据本发明的用于机动车辆50的空调系统1的一个示例。机动车辆50的车辆内部空间51能够借助于空调系统1进行空调调节。机动车辆50能够是至少部分电气化的机动车辆50。这种至少部分电气化的机动车辆50能够包括用于存储电能的电能存储器54和用于驱动机动车辆50的电驱动装置52，能够借助于电能存储器54向该驱动器52供应电能。至少部分电气化的机动车辆50能够是除电力外不使用其他能量载体的全电机动车辆50。在借助空调系统1进行空调的过程中，能够对车辆内部空间51或可供给车辆内部空间51的空调空气l进行加热或冷却。因此，空调系统1能够在第一操作模式m1下和不同于第一操作模式的第二操作模式m2下操作。空调系统1能够在其第一操作模式m1与其第二操作模式m2之间切换。空调系统1因此设计成能够在两种操作模式m1、m2之间切换。在第一操作模式m1下，空调空气l能够借助于空调系统1进行冷却，即能够借助于空调系统1从空调空气l中抽走热量。与此相对，在第二操作模式m2下，能够借助于空调系统1对空调空气l进行加热，即能够借助于空调系统1向空调空气l供给热量。在图1中，空调系统1处于第一操作模式m1。因此，第一操作模式m1能够是制冷机模式，第二操作模式m2能够是热泵模式。
44.从图1可以看出，空调系统1包括制冷剂回路2，制冷剂k能够在该制冷剂回路中循环。制冷剂k在此经历了在制冷剂回路2中从气态到液态再回到气态的循环相变，其中，为此所需的冷凝能量和蒸发能量能够借助于空调系统1来使用。制冷剂回路2被划分成高压区域
3和低压区域4。在高压区域3中，制冷剂k能够基本上是液态的，而在低压区4中的制冷剂k能够基本上是气态的。此外，空调系统1具有能够被制冷剂k流过的第一内部热交换器5。第一内部热交换器5既设置在高压区域3中也设置在低压区域4中，并且独立于操作状态，即在第一操作模式和第二操作模式m1、m2中都是如此。在第一内部热交换器5中，高压区域3热耦合到低压区域4，以用于将热量从高压区域3传递到低压区域4中。
45.此外，根据图1的空调系统1包括外部热交换器6，该外部热交换器6独立于操作状态设置在制冷剂回路2中并且能够被制冷剂k流过。外部热交换器6将制冷剂回路2热耦合到外部空气a，以用于在制冷剂回路2与外部空气a之间传递热量。此外，空调系统1具有冷凝器7，该冷凝器设置在制冷剂回路2的高压区域3中并且能够被制冷剂k流过。在冷凝器7中，制冷剂k的至少一部分能够经历从气态到液态的相变。冷凝器7将高压区域3热耦合到空调空气l，以用于将热量从高压区域3传递到空调空气l，其中该空调空气l能够供给到待进行空调调节的车辆内部空间51。
46.在图2中同样以线路图的形式示出了在第二操作模式m2下的图1的空调系统1。在此，从图1和图2可以看出，空调系统1包括蒸发器8，制冷剂k能够流过该蒸发器。蒸发器8能够可选地流体地集成到制冷剂回路2中或者能够与之分离。在此，蒸发器8在空调系统1的第一操作模式m1下连接到制冷剂回路2的低压区域4中，并且在第二操作模式m2下与制冷剂回路2分离。
47.因此根据图1和图2可以看出，蒸发器8在第一操作模式m1(如图1所示)下并入到低压区域4中并且在此将低压区域4热耦合到空调空气l，以用于将热量从空调空气l传递到低压区域4。在此，制冷剂k在第一操作模式m1下流过蒸发器8时能够经历从液态到气态的相变。与此相对，蒸发器8在第二操作模式m2(如图2所示)下与制冷剂回路2分离，使得相对于第一操作模式m1，在第二操作模式m2下，制冷剂k不能够流过或没有流过蒸发器8。
48.从图1和图2还可以看出，空调系统1包括可调节的切换装置35，蒸发器8能够借助于该切换装置而包含在制冷剂回路2中或与之分离，以用于在第一操作模式m1与第二操作模式m2之间切换。蒸发器8设置在附加制冷剂管线34中，该附加制冷剂管线在蒸发器8上游的支路32中从制冷剂回路2分支并且在蒸发器下游再次并入到制冷剂回路2中。切换装置35包括切换阀装置33，该切换阀装置能够在关闭位置与打开位置之间调节，并且设置在附加制冷剂管线34中，使得在关闭状态下没有制冷剂k能够流过蒸发器8。作为图1和2所示示例的替代方案，切换阀装置33能够设置在支路32中。在空调系统1的第二操作模式m2下，切换阀装置33处于关闭位置。
49.根据图1和图2的示例，空调系统1还包括第二内部热交换器9。第二内部热交换器9在第一操作模式m1中既并入到高压区域3中也并入到低压区域4中，以用于将热量从高压区域3传递到低压区域4。在此，在第一操作模式m1下，第二内部热交换器9将高压区域3热耦合到低压区域4。与第一操作模式m1相反，在第二操作模式m2下，第二内部热交换器9与制冷剂回路2分离。在第一操作模式m1下制冷剂k能够流过或流过第二内部热交换器9，而在第二操作模式m2下制冷剂k不能够或没有流过第二内部热交换器9。第一内部热交换器5设计用于第一操作模式m1，而第二内部热交换器9设计用于第二操作模式m2。
50.例如，第一内部热交换器5以及-替代的或附加的-第二内部热交换器9具有高压路径10和低压路径11，所讨论的内部热交换器5、9借助于这些路径热将高压区域3热耦合或能
够热耦合到低压区域4。第一热交换器5以及-替代的或附加的-第二热交换器9例如包括同轴管线12。在该同轴管线12中，高压路径10能够存在于同轴管线12的中空壳体13中，其中，低压路径11设置在同轴管线12的中空芯部14中，或反之亦然。在示例方案中，在第二内部热交换器9的情况下，高压路径10处在于中空壳体13中，低压路径11存在于中空芯部14中，而在第一内部热交换器5的情况下，高压路径和低压路径10、11在中空壳体13和中空芯部14上的分配是以相反的方式进行。在此，中空壳体13能够包围中空芯部14，其中，中空壳体13和中空芯部14彼此同轴设置。然而，为了清楚起见，这在图1和图2中没有详细示出。如有必要，内部热交换器5、9中的一个能够替代地实现为叠片式热交换器(未在图1和图2中示出)。
51.根据图1和2，空调系统1还包括第一膨胀装置16，该第一膨胀装置设置在制冷剂回路2中并且能够被制冷剂k流过，该第一膨胀装置能够是膨胀阀。第一膨胀装置16形成高压区域3与低压区域4之间的第一过渡部17。第一膨胀装置16能够用于对流过制冷剂回路2的制冷剂k进行节流，使得能够对制冷剂k中的从第一膨胀装置16的上游向第一膨胀装置16的下游下降的压力梯度进行设置。还可以看出，空调系统1包括能够被制冷剂k流过的冷却器18，该冷却器设置在第一内部热交换器5与第一膨胀装置16之间的低压区域4中。冷却器18能够独立于操作状态而设置在制冷剂回路1的低压区域4中。与制冷剂k流体分离地，冷却器18地能够被在单独的冷却剂回路19中循环的冷却剂f流过。例如，冷却剂f在流过冷却剂回路19时不经历相变。因此，冷却器18既能够设置在制冷剂回路2中，也能够设置在冷却剂回路19中。低压区域4借助于冷却器18热耦合到冷却剂回路19，以用于将热量从冷却剂回路19传递到低压区域4中。一般来说，上述“冷却器”18能够理解为热交换器，借助于该热交换器能够将热量从冷却剂f传递到制冷剂回路1的制冷剂k上。
52.图1和图2还可以看出，空调系统1具有能够被制冷剂k流过的第二膨胀装置20，该第二膨胀装置在第一操作模式m1下并入到制冷剂回路2中。第二膨胀装置20能够是膨胀阀。在此，在第一操作模式m1下，第二膨胀装置20形成高压区域3与低压区域4之间的第二过渡部21。第二膨胀装置20能够用于在第一操作模式m1下对流过制冷剂回路2的制冷剂k进行节流，使得在第一操作模式m1下，能够对制冷剂k中的从第二膨胀装置20的上游向第二膨胀装置20的下游下降的压力梯度进行设置。在第二操作模式m2下，第二膨胀装置20设置在制冷剂回路2之外。因此，在第二操作模式m2下，制冷剂k不能流过第二膨胀装置20。例如，在第一操作模式m1下，第二膨胀装置20设置在第二内部热交换器9与蒸发器8之间的制冷剂回路2中。在图1和图2的示例中，第二膨胀装置20形成切换装置35或切换阀装置33。
53.根据图1和图2可以看出，在第一操作模式m1下，外部热交换器6设置在高压区域3中，而在第二操作模式m2下，外部热交换器6存在于低压区域4中。在此，制冷剂k能够沿其流过外部热交换器6的流动方向能够从第一操作模式m1反转到第二操作模式m2，并且反之亦然。空调系统1例如具有能够被制冷剂k流过的第三膨胀装置15，该第三膨胀装置在第二操作模式m2下集成到制冷剂回路2中。在此，在第二操作模式m2下，第三膨胀装置15形成高压区域3与低压区域4之间的第三过渡部31。第三膨胀装置15能够用于在第二操作模式m2下对流过制冷剂回路2的制冷剂k进行节流，使得在第二操作模式m2下，能够对制冷剂k中的从第三膨胀装置15的上游向第三膨胀装置15的下游下降的压力梯度进行设置。在第一操作模式m1下，第三膨胀装置15与制冷剂回路2分离。在第一操作模式m1下，制冷剂k因此不能流过第三膨胀装置15。例如，在第二操作模式m2下，第三膨胀装置15相对于制冷剂回路2设置在第
一内部热交换器5与外部热交换器6之间。
54.图1和图2还示出了，空调系统1具有制冷剂暂时储存器22，该制冷剂暂时储存器设置在制冷剂回路2的高压区域3中并且能够被制冷剂k流过，借助于该制冷剂暂时储存器能够暂时储存制冷剂k。空调系统1例如包括差压阀23，该差压阀能够实现为止回阀。在第一操作模式m1下，差压阀23设置在制冷剂暂时储存器22与外部热交换器6之间的制冷剂回路2的高压区域3中。在此，在第一操作模式m1下，制冷剂暂时储存器22设置在差压阀23与第一内部热交换器5之间的制冷剂回路2的高压区域3中。只有当制冷剂k中作用在压差阀23处的压力梯度在制冷剂暂时储存器22的方向上下降时，制冷剂k才能够流过压差阀23。因此，在第一操作模式m1下，差压阀23能够由制冷剂k流过，而在第二操作模式m2下，差压阀23被阻塞，从而不能够被制冷剂k流过。因此能够引起流动方向反转，在两种操作模式m1、m2下沿该流过方向流过外部热交换器6。
55.从图1和2还可以看出，空调系统1包括3/2旁通阀装置24，该旁通阀装置设置在高压区域3中并且能够被制冷剂k流过。在第一操作模式m1下，3/2旁通阀装置24将冷凝器7与外部热交换器6流体连接。在第二操作模式m2下，3/2旁通阀装置24将冷凝器7与制冷剂暂时储存器22流体连接。还可以看出，空调系统1包括能够在打开状态与关闭状态之间切换的阀装置25，该阀装置在第二操作模式m2下设置在低压区域4中，并且能够被制冷剂k流过。在此，在第二操作模式m2下，阀装置25将外部热交换器6与第一内部热交换器5流体连接。与此相对，在第一操作模式m1下，阀装置25不能透过制冷剂k，即关闭的。空调系统1还包括压缩机26，该压缩机26设置在制冷剂回路2中并且能够被制冷剂k流过。压缩机26能够用于驱动制冷剂k通过制冷剂回路2。压缩机26形成制冷剂回路2的高压区域3与低压区域4之间的第四过渡部27。在制冷剂回路2中，压缩机26设置在低压区域4中的第一内部热交换器5与高压区域3中的冷凝器7之间。
56.根据图1和图2的示例的空调系统1在此包括空调空气路径29，该空调空气路径29能够被空调空气l流过并且沿空调空气路径延伸方向ek延伸。蒸发器8、冷凝器7和电加热装置28在空调空气路径29中相对于空调空气路径延伸方向ek一个接着一个并且彼此相距一距离地排列，空调空气l能够沿该空调空气路径延伸方向流过空调空气路径29。因此，在空调空气路径29中，空调空气l能够以这种顺序或以不同于这种顺序的其他顺序被依次引导穿过蒸发器8、冷凝器7和电加热装置28。
57.图1和图2还示出了，空调系统1包括单独的冷却剂回路19，冷却剂f能够在该冷却剂回路中循环或在该冷却剂回路中循环。冷却剂f在冷却剂回路19中不经历相变。在此，在冷却剂回路19中设置有冷却剂热交换器30。冷却剂热交换器30存在于能够被外部空气a流过的外部空气路径31中。为了在外部空气a于冷却剂回路19之间进行热量传递，冷却剂热交换器30将冷却剂回路19热耦合到外部空气a。在此，外部热交换器6同样设置在外部空气路径31中。外部空气路径31沿外部空气路径延伸方向ea延伸，外部空气a能够沿该外部空气路径延伸方向流过外部空气路径31。相对于外部空气路径延伸方向ea，外部热交换器6与冷却剂热交换器30相距一距离地设置在外部空气路径31中。此外，能够在外部空气路径31中设置有鼓风机，该鼓风机用于驱动外部空气a沿外部空气路径延伸方向ea通过外部空气路径31。至少部分电气化的机动车辆50的电能存储器54能够设置在冷却剂回路19中。此外，机动车辆50的电驱动装置52也能够设置在冷却剂回路19中。机动车辆50的控制/调节电子装置
55也能够设置在冷却剂回路19中。冷却剂回路19能够用于对上面列举的部件进行温度调节。此外，在冷却剂回路19中能够存在电冷却剂加热器53，借助于该电冷却剂加热器能够向冷却剂f供给热量。冷却剂回路19能够包括两个回线，其中一个包括冷却剂热交换器30而另一个包括冷却剂加热器53。两个回线能够通过两个交叉点彼此重叠，其中，在交叉点中的每一个处都存在阀装置，借助于该阀装置能够改变冷却剂f到回线的分布。冷却剂回路19因此使得能够通过对阀装置进行适当控制来加热或冷却电驱动装置52、控制/调节电子装置55和电能存储器54。冷却剂回路19因此还能够用作加热回路。
58.在图1和图2的空调系统1中，两个内部热交换器5、9能够被设计并并入到制冷回路2的布线中，使得与传统空调系统相比，不需要为此设置专用阀和专用管线。为此，第一内部热交换器5能够集成为使得在空调系统1的操作期间(既在制冷机模式下也在热泵模式下，即在两种操作模式m1、m2下)，总是以在制冷剂回路2中循环的制冷剂k的全部质量流在第一内部热交换器的高压侧和低压侧流过该第一内部热交换器。高压侧能够存在于高压路径10中而低压侧能够存在于低压路径11中。在此，第一内部热交换器5的设计能够主要针对与热泵模式(即第二操作模式m2)相关的操作条件。这种与第二操作模式m2尤其相关的操作条件能够是在低制冷剂质量流的情况下的较大温差。
59.根据图1和图2，第一内部热交换器5能够集成为使得在空调系统1操作期间，该第一内部热交换器设置在制冷剂暂时储存器22下游以及位于制冷剂回路2中用于吸收热量的部件(即蒸发器8、冷却器18和外部热交换器6)上游的高压区域3中。相对于低压区域4，第一内部热交换器5能够位于在制冷剂回路2中用于吸收热量的这些部件的下游的管线部段中，该管线部段能够在流动方向上存在于所述部件的最后的制冷剂返回管线之后，其中，该流动方向在图1和图2中借助于箭头示出，并且在空调系统1操作期间，制冷剂k沿该流动方向流过制冷剂回路2。因此，引导至压缩机26的全部制冷剂质量流能够流过第一内部热交换器5。
60.为了在制冷机模式下(即在图1示出的第一操作模式m1下)通过高压区域3与低压区域4之间更小的温差和更大的制冷剂质量流进一步提高制冷剂回路2的效率，能够使用第二内部热交换器9。第二内部热交换器9只能由流向蒸发器8的制冷剂k的质量流流过。因此，第二内部热交换器9只能在蒸发器8操作时有效。借助于第二膨胀装置20能够以有利的方式实现用于停用第二内部热交换器9的相应断路装置，该第二膨胀装置无论如何都必须存在，使得在热泵模式下(即在第二操作模式m2下)制冷剂k不会流过蒸发器8。在图1和图2的空调系统1的情况下，通过制冷剂回路2引导的制冷剂k的全部质量流因此能够用于在两种操作模式m1、m2下调节空调空气l。
61.图1还可以看出，在第一操作模式m1下，从压缩机26出发的制冷剂k从压缩机26开始能够首先流过冷凝器7，但不会在那里释放热量，因为在该操作情况下，空调空气l没有流过冷凝器7，因此在热量传递方面能够是被动的。相反，制冷剂k能够在其流入到制冷剂暂时储存器22中之前通过外部热交换器6将在该制冷剂的冷凝期间产生的热量释放到外部空气a中，该热量能够被散发到空调系统1或者机动车辆50的外部环境中。随后，制冷剂k能够到达第一内部热交换器5的高压路径10中，在那里热量能够传递给通过低压路径11流回至压缩机26的制冷剂k。在离开第一内部热交换器5的高压路径10之后，冷却剂k能够流至冷却器18和/或蒸发器8，以便在那里在膨胀过程后从冷却剂f和/或空调空气l吸收热量。被引导至
蒸发器8的冷却剂k的质量流能够流过第二内部热交换器9，以用于将热量从第二内部热交换器9的高压路径10中的热制冷剂k传递到第二内部热交换器9的低压路径11中的冷制冷剂k。在离开第二内部热交换器9的低压路径11之后，制冷剂k能够再次与来自冷却器18的制冷剂k汇合成制冷剂k的总质量流，该总质量流随后被引导穿过第一内部热交换器5，并在那里吸收热量后，再次到达压缩机26。
62.尽管在图1和图2中未示出，但空调系统1也能够在仅有蒸发器的冷却模式下操作，其中冷却器18停止操作。为了使冷却器18停止运行，冷却剂f穿过冷却器18的流动能够借助于冷却剂回路19的阀装置来停止。替代地，当冷却器18停止操作时，冷却剂f能够在没有热量传递的情况下被动地流过冷却器18。此外能够停止制冷剂k穿过冷却器18的流动。为此，类似于蒸发器8，能够在冷却器供应管线中使用可关闭的膨胀阀或切换阀。在仅有蒸发器的冷却模式下，全部制冷剂质量流既能够被引导穿过第一内部热交换器5也能够被引导穿过第二内部热交换器9，这对应于两个内部热交换器5、9的直接串联连接。
63.根据图2，在第二操作模式m2下(即在热泵模式下)，制冷剂k在压缩机26中被压缩之后，制冷剂k能够被引导至冷凝器7，在第二操作模式m2下，空调空气l能够流过该冷凝器。因此，在第二操作模式m2下，制冷剂k能够在冷凝器7中发生冷凝，从而制冷剂k的至少一部分冷凝热量能够传递到空调空气l。随后，制冷剂k能够到达制冷剂暂时储存器22并流入到第一热交换器5的高压路径10中。在离开第一内部热交换器5的高压路径10后，制冷剂k的全部质量流能够被分开并且被引导至外部热交换器6以用于从环境或从外部空气a吸收热量和/或被引导至冷却器18以用于从冷却剂f吸收热量。蒸发器8不能在热泵模式下(即在第二操作模式m2下)操作，从而第二内部热交换器9也能够自动停止操作。在制冷剂k膨胀以及在外部热交换器6和/或冷却器18中通过制冷剂k吸收热量之后，先前分开的制冷剂质量流能够再次汇合成制冷剂k的总质量流并到达第一内部热交换器5的低压路径11。在第一内部热交换器5的低压路径11中，在制冷剂k能够再次到达压缩机26之前，制冷剂k能够从第一内部热交换器5的高压路径10吸收热量。