Verdampferbetrieb einer Kälteanlage sowie Fahrzeug mit einer solchen

Einrichtung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Enteisen eines Wärmetauschers im Verdampferbetrieb einer Kälteanlage, bei Aufnahme von Wärme aus der Umgebung bzw. Umgebungsluft, wobei der Wärmetauscher im Verdampferbetrieb als Teil eines Kältemittelkreislaufs zur Aufnahme von Wärme aus der Umgebung mit Kältemittel durchströmbar oder durchströmt ist bzw. wird, die Kälteanlage im Wärmepumpenmodus betreibbar oder betrieben ist und wobei zumindest ein erster Kühlmittelkreislauf eines Fahrzeugs vorgesehen ist, sowie ein Fahrzeug, insbesondere Landfahrzeug, mit zumindest einem Elektroantrieb und/oder zumindest einer Traktionsbatterie und mit zumindest einer Kälteanlage mit zumindest einem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb.

Fahrzeuge, wie Landfahrzeuge, mit Klimaanlagen bzw. Kälteanlagen mit

Klimageräten sind im Stand der Technik bekannt. Eine solche Klimaanlange besteht zumindest aus den folgenden Komponenten: einem Kompressor, einem Kondensator oder Gaskühler, je nach dem, ob kältemittelabhängig eine

Kondensation stattfindet oder nicht, sowie einem Expansionsorgan und einem Verdampfer. Findet keine Kondensation statt, sondern eine Abkühlung eines überkritischen Gases als Kältemittel, das zuvor in den überkritischen Zustand gebracht wurde, wird von einem Gaskühler gesprochen. Findet bei Verwenden eines anderen Kältemittels eine Kondensation im Nassdampfgebiet statt, wobei beispielsweise als Kältemittel HFO1 ,2,3,4yf verwendet werden kann, wird von einem Kondensator gesprochen. Bei einem Gaskühler kann als Kältemittel beispielsweise CO ₂ verwendet werden. Im geschlossenen System findet ein Kreisprozess statt. Das Kältemittel wird von einem niedrigen Druck im

gasförmigen Zustand von dem Kompressor angesaugt und auf eine höhere Drucklage verdichtet. Das Kältemittel strömt sodann durch den Kondensator oder Gaskühler, je nach dem, welches Kältemittel verwendet wird, und kondensiert unter Wärmeabgabe. Das Kältemittel wird anschließend expandiert auf eine niedrige Drucklage und nimmt nachfolgend über den Verdampfer Wärme auf. Dieser Prozess beginnt nachfolgend wieder von neuem.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Bekannt sind ferner Wärmepumpen, die eine vergleichbare Anlagentechnik wie für eine Klimaanlage benötigen. Bei einer Klimaanlange besteht der Nutzen darin, über den Verdampfer einem Raum Wärme zu entziehen, wobei die Wärme dem Raum entzogen wird, indem durch das Verdampfen eines Kältemittels Wärme von dem System aufgenommen und anschließend über den Kondensator bzw.

Gaskühler wieder an die Umgebung abgeführt wird. Bei einer Wärmepumpe liegt der Nutzen an der Kondensator- bzw. Gaskühlerseite. Hierbei wird Wärme aus der Umgebung durch den Verdampfer aufgenommen und einem Raum, z.B. der Fahrzeugkabine, durch den Gaskühler bzw. Kondensator zugeführt.

Kälteanlagen, die beide Funktionen erfüllen können, sind für die Verwendung in Fahrzeugen ebenfalls bekannt, die also kühlen und heizen können. Diese

Kälteanlagen sind so aufgebaut, dass ein Kühlen im Sommer und ein Heizen im Winter ermöglicht wird. Im Air Conditioning (AC)-Modus bzw. im Sommerbetrieb wird ein Wärmetauscher hierbei als Kondensator oder Gaskühler gefahren, um die Wärme abzuführen. Im Winterbetrieb wird derselbe Wärmetauscher als Verdampfer gefahren, um Wärme aufzunehmen. Um dies auch bei niedrigen Außentemperaturen zu ermöglichen, liegen die Verdampfungstemperaturen entsprechend tief. Dementsprechend sinkt die Oberflächentemperatur des

Wärmetauschers im Verdampferbetrieb unter den Gefrierpunkt von Wasser. Da sich die Luftfeuchtigkeit am kalten Verdampfer als Eis niederschlägt, entsteht über die Zeit hinweg ein Eispanzer, der die Effizienz der Kälteanlage reduziert, da er zur Wärmeisolierung führt, was auch als negativer Effekt bei beispielsweise Kühlschränken bekannt ist. Wie bereits in dem Artikel„Energieeffiziente

Enteisung bei Pkw-Wärmepumpensystemen", ATZ 02/2015, 117. Jg., S. 40-43, festgestellt, verringert sich aufgrund der niedrigen Wärmeleitfähigkeit der sich bildenden Eisschicht im Vergleich zu dem Material des Wärmetauschers im

Verdampferbetrieb der Wärmedurchgang. Üblicherweise wird der Wärmetauscher von Luft durchströmt. Aufgrund der Eisbildung wird jedoch der Luftpfad durch den Wärmetauscher hindurch blockiert, so dass es zu einem noch höheren

Druckverlust und zur Verringerung der zur Wärmeübertragung vorhandenen Fläche kommt. Zum effizienten Arbeiten der Kälteanlage ist es somit erforderlich, den Eispanzer von Zeit zu Zeit durch Abtauen zu entfernen. Eine bekannte Möglichkeit ist es hierbei, einen Umkehrmodus Wärmepumpenbetrieb- Kälteanlagenbetrieb zu fahren, bei dem die eigentlich„kalte Seite" der

Klimaanlage kurzfristig zur„heißen Seite" wird. Hierdurch taut der Verdampfer ab bzw. auf. Das Fahren der Kälteanlange im Umkehrmodus, um den Verdampfer ab- bzw. aufzutauen, erweist sich allerdings als nachteilig. Wenn durch den Heizmodus (Heat Pump (HP)-Modus) Wärme erzeugt werden soll, lässt sich im Kühlmodus keine Wärme erzeugen, obwohl der Bedarf dazu beispielsweise im Winter durchaus besteht. Fahrzeuge mit einem AC- und einem HP-Modus sind beispielsweise der Renault Zoe und der BMW i3. Um dennoch Wärme erzeugen zu können, muss z.B. ein elektrischer Zuheizer vorgehalten bzw. aktiviert werden. Dies ist jedoch nicht von Vorteil, da während des Umkehrbetriebs Energie zum Erzeugen von Wärme zusätzlich erzeugt werden muss. Gerade bei Hybrid- und Fahrzeugen mit Elektroantrieb erweist sich dies als nachteilig, da der zusätzliche Energiebedarf des elektrischen Zuheizers die Reichweite des Fahrzeugs deutlich reduziert.

Aus der DE 10 2009 009 538 A1 ist beispielsweise ein solcher

Wärmepumpenmodus, bei dem die Klimaanlage so konzipiert ist, dass sie wahlweise in einem Kühlbetrieb und in einem Heizbetrieb betrieben werden kann, bekannt. Aus der DE 10 2013 008 801 A1 ist es ferner bekannt, einen

Kältemittelkreislauf vorzusehen, wobei Kondensator bzw. Gaskühler des

Kältemittelkreislaufs zum Erzeugen von Konvektion zur Wärmeabfuhr an der Fahrzeugfront angeordnet werden. Um Wärmeverluste im Wärmepumpenmodus zu vermeiden, werden kurze Leitungen verwendet und die einzelnen

Komponenten in räumlicher Nähe zueinander angeordnet.

Ein Kondensator wird zum Zuführen von Luft häufig mit einem Kondensatorlüfter zusammen vorgesehen. Im Kondensator bzw. Gaskühler wird das gasförmige, überhitzte Kältemittel auf eine niedrigere Temperatur gekühlt und verflüssigt. Da hierbei dem Kältemittel beim Verflüssigen Wärme entzogen wird, muss der Kondensator diese Wärme an ein ihn umgebendes Kühlmedium, wie Luft oder Wasser, abgeben. Der Kondensatorlüfter hat dabei die Aufgabe, in allen

Betriebszuständen des Fahrzeuges für eine ausreichende Belüftung des

Kondensators zu sorgen. Durch eine ausreichende Belüftung des Kondensators wird dabei der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite niedrig gehalten. Hierbei ist es ferner bekannt, den Kondensatorlüfter in Abhängigkeit des Kältemitteldrucks durch einen Druckwächter ein- und auszuschalten. Hierbei wird häufig ein, Kühlschlangenkondensator verwendet, bei dem ein Durchtritt von Luft besonders gut möglich ist.

Wird allerdings der Wärmetauscher in Form des Kühlschlangenkondensators als Verdampfer gefahren, um Wärme aufzunehmen, z.B. im Winterbetrieb, kann die sich bei niedrigen Temperaturen bildende Eisschicht auf der Außenseite des Wärmetauschers den Durchtritt von Luft behindern oder sogar vollständig unmöglich machen.

Aus der DE 11 2012 005 079 T5 ist ein Wärmepumpenkreislauf bekannt, der einen Kältemittelkreislauf und einen Kühlmittelkreislauf umfasst. Ein erster Wärmetauscher und ein zweiter Wärmetauscher sind zwischen dem

Kältemittelkreislauf und dem Kühlmittelkreislauf angeordnet. Der erste

Wärmetauscher umfasst einen äußeren Wärmetauscher, der als Verdampfer in einem Heizbetrieb funktioniert, und einen Kühler für ein Abstrahlen von Wärme von einem Kühlmittel. Der zweite Wärmetauscher überträgt Wärme von einem Kältemittel unter einem hohen Druck an das Kühlmittel in dem Heizbetrieb. Die Temperatur des Kältemittels innerhalb des zweiten Wärmetauschers ist höher als die Temperatur des Kältemittels innerhalb des ersten Wärmetauschers. Wärme, die von dem zweiten Wärmetauscher erhalten wird, wird von dem ersten

Wärmetauscher durch das Kühlmittel geliefert. Wärme, die von dem zweiten Wärmetauscher erhalten wird, wird in dem Kühlmittel gespeichert. In einem

Entfrostungsbetrieb wird das Kühlmittel, das Wärme gespeichert hat, an den ersten Wärmetauscher geliefert. Es ist somit ein Wärmetauschersystem

vorgesehen, bei dem ein Radiator des Kühlwassersystems mit einem

Kondensator einer Kälteanlage gekoppelt ist, wobei beide Bauteile im Fahrzeug hinter dem Kühlergrill in Reihe hintereinander angeordnet und in einem

gemeinsamen Bauteil vorgesehen sind, so dass sie zwangsläufig in einen wärmeleitenden Kontakt kommen. Gemäß der EP 1 108 575 A1 ist eine ähnliche Anordnung eines Klimaanlagensystems für Fahrzeuge offenbart. Aus der DE 196 44 488 A1 ist ein Verfahren zum Abtauen eines Kühlers bzw. Wärmetauschers in einer Kälteanlage bekannt, wobei der Kühler von einem Kühlmittel durchströmt wird. Der Kühler wird gegenüber dem Kühlmittelkreislauf abgesperrt und nur das im Kühler befindliche Kühlmittel erwärmt, wobei man dieses durch den Kühler über eine Bypassleitung zirkulieren lässt, damit für den Abtauvorgang möglichst wenig Energie benötigt wird. Es ist eine den Kühler umgebende Bypassleitung vorgesehen, in der eine Pumpe und eine

Heizeinrichtung angeordnet sind. Warmsole durchströmt als Wärmeträger den geschlossenen Kreislauf des Heizregisters. Auch hier wird somit ein Fluid verwendet, um einen Verdampfer abzutauen. Ähnliche Lösungen finden sich auch in der US 6,318,107 B1 , der EP 2 119 986 A1 , der EP 2 940 409 A1 sowie in der DE 29 46 466 A1.

Es erweist sich als problematisch, wie bereits erwähnt, eine einmal aufgebaute Eisschicht auf einem solchen Wärmetauscher im Verdampferbetrieb wieder zu entfernen. Daher wäre es wünschenswert, Maßnahmen vorzusehen, mittels derer dies ohne großen und teuren Aufwand und ohne die Notwendigkeit eines Fahrens der Kälteanlage bzw. von deren Wärmetauscher im Umkehrmodus oder unter zumindest nur kurzzeitigem Fahren der Kälteanlage bzw. von deren

Wärmetauscher im Umkehrmodus ermöglicht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung bzw. ein Verfahren zum Enteisen eines Wärmetauschers im Verdampferbetrieb einer Kälteanlage insbesondere eines Fahrzeugs vorzusehen, wobei der

Wärmetauscher im Verdampferbetrieb mit Kältemittel durchströmbar oder durchströmt ist, die ein energieeffizientes Enteisen ermöglicht, ohne die

Notwendigkeit für einen Umkehrbetrieb des Wärmetauschers oder bei nur geringerer Zykluslänge und/oder Intensität des Umkehrmodus des

Wärmetauschers.

Die Aufgabe wird für eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Einrichtung eine Wärmetauschereinrichtung ist, die in einem zweiten Kühlmittelkreislauf oder einem separaten, zu- und abschaltbaren Pfad des zumindest einen ersten Kühlmittelkreislaufs angeordnet und in Wärmeaustausch mit dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb vorsehbar oder vorgesehen ist. Für ein Verfahren zum Enteisen eines Wärmetauschers im

Verdampferbetrieb einer Kälteanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass durch eine Wärmetauschereinrichtung Wärme einem Kühlmittelkreislauf entnommen und dem Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb zugeführt wird. Für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest eine

Wärmetauschereinrichtung, wie vorstehend genannt, die in einem zweiten

Kühlmittelkreislauf oder einem separaten, zu- und abschaltbaren Pfad des zumindest einen ersten Kühlmittelkreislaufs angeordnet ist, im Wärmetausch zu dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb vorgesehen ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Dadurch wird eine Einrichtung zum Enteisen eines Wärmetauschers, der im sog. Heat Pump-Modus (zur Wärmeerzeugung) im Verdampferbetrieb betrieben wird, als Komponenten einer Anlage bzw. Kälteanlage bzw. einer Anordnung oder eines Systems in einem Fahrzeug vorgesehen. Eine solche Fahrzeugkälteanlage kann sowohl in einem Modus zur Kälteerzeugung (Air Conditioning-Modus) als auch in einem Modus zur Wärmeerzeugung (Heat Pump-Modus) betrieben werden. In jedem der Modi umfasst die Fahrzeugkälteanlage einen

Verdampferbetrieb, wobei Verdampfer im Kälteerzeugungsmodus ein Verdampfer der Kälteanlage ist und im Wärmeerzeugungsmodus der Wärmetauscher, der als Verdampfer betrieben wird In letzterem Betriebsmodus des Wärmetauschers neigt dieser zum Vereisen. Im Air Conditioning-Modus wird der Wärmetauscher hingegen als Kondensator oder Gaskühler betrieben, in dem er Wärme abführen soll und dementsprechend normalerweise nicht zum Vereisen neigt.

Die Einrichtung zum Enteisen des Wärmetausches ist als

Wärmetauschereinrichtung ausgebildet und bewirkt durch Wärmetausch bzw. wärmeleitenden Kontakt mit dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb bzw. dem durch den Wärmetauscher im Verdampferbetrieb strömenden oder strömbaren Kältemittel ein Abtauen der Eisschicht auf dem Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb. Als Wärmetauscher im Verdampferbetrieb wird hier jeglicher Wärmetauscher einer Kälteanlage bezeichnet, der als Wärmetauscher im Heat Pump-Modus im Verdampferbetrieb arbeitet, wobei das durch diesen hindurch strömende Kältemittel Wärme aufnimmt und verdampft, wobei als Wärmequelle Umgebungsluft verwendet wird, und der dementsprechend bei niedrigen

Verdampfungstemperaturen zum Vereisen neigt. Die Wärmetauschereinrichtung dient als zusätzliche Einrichtung zum Abtauen von Eisschichten auf dem

Wärmetauscher im Verdampferbetrieb. Insbesondere entnimmt die

Wärmetauschereinrichtung dazu einem Kühlmittelkreislauf eines Fahrzeugs, wie insbesondere eines Elektrofahrzeugs, das mit der Kälteanlage bzw. Anlage, die den Wärmetauscher im Verdampferbetrieb umfasst, ausgestattet ist, Wärme und führt diese dem zu enteisenden Wärmetauscher im Verdampferbetrieb zu.

Aufgrund des Vorsehens eines Wärmetauschs bzw. insbesondere

wärmeleitenden Kontakts mit dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb kann eine Wärmeübertragung von der Wärmetauschereinrichtung auf den

Wärmetauscher im Verdampferbetrieb erfolgen. Unter einem Wärmeaustausch wird jeglicher Austausch von Wärme mit dem Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb, unter einem wärmeleitenden Kontakt mit dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb wird hier stets der wärmeleitende Kontakt mit irgendeinem Teil des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb, also insbesondere einem evtl. vorgesehenen Gehäuse und/oder einem Rahmen und/oder zumindest einem Durchströmungsweg des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb, durch den Kältemittel strömen kann oder strömt, verstanden. Die Wärmetauschereinrichtung ist als eigenständiges Bauteil zusätzlich zu einem Kühler und einem Verdampfer bzw. dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb vorgesehen. Die

Wärmetauschereinrichtung ist in einem separaten, zweiten Kühlmittelkreislauf oder in einem separaten, zu- und abschaltbaren Pfad des zumindest einen ersten Kühlmittelkreislaufs, der insbesondere den Kühler umfasst, angeordnet. Es sind bei Vorsehen eines separaten, die Wärmetauschereinrichtung umfassenden zweiten Kühlmittelkreislaufs somit zumindest zwei Kühlmittelkreisläufe .

vorgesehen. Vorteilhaft kann bei Vorsehen des die Wärmetauschereinrichtung umfassenden separaten Pfads des ersten Kühlmittelkreislaufs dieser vermittels zumindest eines Schaltventils zu- und abgeschaltet werden.

Der Wärmetauscher im Verdampferbetrieb wird außenseitig abgetaut. Dies bedeutet, dass vorzugsweise die Wärme einem Rahmen und/oder Gehäuse des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb und/oder der Eisschicht bzw. dem außenseitig auf dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb aufgebauten

Eispanzer zugeführt wird. Gegebenenfalls kann eine Wärmeübertragung aus dem Kältemittel ebenfalls erfolgen. Vorteilhaft sollte allerdings die Wärmezufuhr an das Kältemittel nicht zu einer Verminderung der Wärmezufuhr zu dem abzutauenden Eispanzer auf dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb führen. Es kann daher für den Abtaubetrieb, also während des Abtauvorgangs, auch vorgesehen werden, ein Durchströmen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb zu unterbinden, also kein Kältemittel durch den Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb bzw. Verdampfer strömen zu lassen, um die Wärmezufuhr ausschließlich der Eisschicht auf dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb bzw. Verdampfer zuzuleiten, um diesen abzutauen. Durch ein vorübergehendes

Verhindern der Durchströmung des Wärmetauschers bzw. Verdampfers mit Kältemittel kann der Abtauzyklus verkürzt werden.

Wenn jedoch der Wärmetauscher im Verdampferbetrieb bzw. Verdampfer weiterhin mit Kältemittel durchströmt wird, dann erfolgt vorteilhaft auch eine Wärmeaufnahme über dieses, wobei lediglich eine kurzzeitige Wärmezufuhr hierüber erfolgen wird. Die Anlage kann eine Kälteanlage sein, die im

Klimaanlagen- und im Wärmepumpenmodus betrieben werden kann oder eine reine Wärmepumpenanlage, Aufgrund des Vorsehens der

Wärmetauschereinrichtung kann somit Wärme in den Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb eingekoppelt werden, um diesen abzutauen und somit eine Eisschicht von diesem zu entfernen. Dementsprechend kann zumindest die Zyklusdauer und/oder die Intensität eines Umkehrbetriebs des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb deutlich verkürzt werden bzw. kann optimalerweise auf einen Umkehrbetrieb vollständig verzichtet werden, da anderweitig über die Wärmetauschereinrichtung Wärme in den Wärmetauscher im Verdampferbetrieb bzw. das diesen durchströmende Kältemittel eingekoppelt wird, das zu dessen Auftauen ausreicht.

Es ist somit ein Wärmetausch in den Wärmetauscher im Verdampferbetrieb vorgesehen. Ein Abtauen eines vereisten Wärmetauschers im Verdampferbetrieb kann dabei durch Zuführen eines Kühlmittels als Wärmetauschermedium erfolgen. Das Wärmetauschermedium kann z.B. Kühlwasser oder ein

Kühlwasser-Glykol-Gemisch sein. Als Kältemittel zum Durchströmen des

Wärmetauschers im Verdampferbetrieb eignet sich hierbei natürliches Kältemittel, wie insbesondere CO ₂ , R744 oder auch Ammoniak, wobei letzteres sich allerdings weniger gut für die Verwendung in einem Fahrzeug eignet, oder synthetisches Kältemittel wie halogenierte oder nicht halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie R134a/HFO 1 ,2,3,4 yf. Ein Enteisen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb ist durch das Zuführen von Wärme durch das Wärmetauschermedium auf den Wärmetauscher im Verdampferbetrieb möglich. Es gibt Fahrzeug-Wärmepumpen mit einer Wärmequelle in Form von Luft bzw. Umgebungswärme. Ferner ist es möglich, als Wärmequelle Kühlwasser zu verwenden. Letzteres könnte bei Elektro-Fahrzeugen aufgrund der im Vergleich zu Fahrzeugen mit

Verbrennungsmotor geringeren anfallenden Wärmemenge gegebenenfalls nicht ausreichend sein. Wenn für das Abtauen des Wärmetauschers im

Verdampferbetrieb auch Wärme an das Kältemittel übertragen würde, könnte dies sich für das Abtauen des Wärmetauschers daher auch als nachteilig erweisen, da dieses dann längere Zeit in Anspruch nimmt bzw. die zur Verfügung stehende Wärmemenge dann gegebenenfalls nicht ausreicht. Wie bereits erwähnt, erweist es sich dabei ggf. als vorteilhaft, das Kältemittel kurzzeitig nicht durch den

Wärmetauscher strömen zu lassen.

Als weiter vorteilhaft erweist es sich ferner, die Wärmetauschereinrichtung dahingehend auszubilden, dass diese sich entlang dem Kältemittel- Wärmetauscher oder eines Teils oder Bereichs des Kältemittel-Wärmetauschers, insbesondere eines Abschnitts zumindest einer von dem Kältemittel

durchströmbaren oder durchströmten Rohrleitung und/oder eines Rahmens und/oder Gehäuses des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb erstreckt. Hierbei kann zumindest ein die Oberfläche der zumindest einen Rohrleitung des

Wärmetauschers im Verdampferbetrieb vergrößerndes Element vorgesehen sein. Beispielsweise kann die zumindest eine Rohrleitung außenseitig mit Rippen versehen sein, die sich als Besatz entlang zumindest eines Teils der Rohrleitung des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb erstrecken. Die zumindest eine Rohrleitung des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb ist insbesondere als Rohrleitungsschlange ausgebildet, wobei durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Abschnitten der Rohrleitungsschlange Luft hindurchströmen kann. Beim Durchströmen von Luft durch die Zwischenräume der mit den Rippen außenseitig versehenen Rohrleitungsschlange des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb im Kreuzstrom zu dem durch die Rohrleitungsschlange strömenden Kältemittel ist ein besonders guter Wärmeübergang aufgrund der größeren

Wärmeübertragungsfläche möglich. Je nach dem, ob der Wärmetauscher als Wärmetauscher im Verdampferbetrieb oder im Wärmepumpenmodus als

Kondensator betrieben wird, verdampft das Kältemittel beim Vorbeiströmen der Luft an der Rohrleitung bzw. der mit dem zumindest einen die Oberfläche vergrößernden Element, wie außenseitigen Rippen, versehenen Oberfläche oder es kondensiert dort. Die Gefahr des Vereisens des Wärmetauschers im

Verdampferbetrieb besteht, wie bereits erwähnt, dabei besonders bei

Verdampfungstemperaturen von unter 0 °C.

Die sich entlang zumindest eines Abschnitts erstreckende

Wärmetauschereinrichtung ist vorteilhaft zum Durchleiten eines

Wärmetauschermediums leitungsartig ausgebildet oder kann zumindest eine Rohrleitung umfassen. Weiter vorteilhaft ist die Wärmetauschereinrichtung über und/oder unter und/oder seitlich des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb in Wärmeaustausch bzw. wärmeleitendem Kontakt mit diesem und/oder dem durch diesen hindurch strömenden oder strömbaren Kältemittel angeordnet. Durch die Wärmetauschereinrichtung kann vorteilhaft Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser oder Kühlwasser mit einem weiteren Medium, insbesondere ein Kühlwasser- Glykol-Gemisch, hindurch geleitet werden. Die Wärmetauschereinrichtung kann sich somit insbesondere in Form einer Rohrleitung auf der Oberseite und/oder der Unterseite und/oder seitlich des mit Rohrschlangen versehenen Wärmetauschers, der im Verdampferbetrieb arbeiten kann, erstrecken, wobei die zumindest eine Rohrleitung der Wärmetauschereinrichtung in. wärmeaustauschendem bzw.

wärmeleitendem Kontakt mit der zumindest einen Rohrleitung des

Wärmetauschers steht.

Um die leitungsartige bzw. in Form einer Rohrleitung ausgebildete oder zumindest eine solche umfassende Wärmetauschereinrichtung an dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb bzw. einem Gehäuse dieses Wärmetauschers befestigen zu können, ist vorteilhaft zumindest eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen der Wärmetauschereinrichtung in Wärmeaustausch bzw. wärmeleitendem Kontakt zu dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb und/oder dem durch diesen hindurch strömbaren oder hindurch strömenden Kältemittel vorgesehen. Die

Befestigungseinrichtung kann insbesondere clipartig ausgebildet sein, um ein Aufklipsen der Wärmetauschereinrichtung auf dem Gehäuse oder Rahmen des Wärmetauschers in Wärmeaustausch bzw. wärmeleitendem Kontakt zu dessen zumindest einer Rohrleitung bzw. dem durch diese hindurch strömenden

Kältemittel, vorzusehen. Beispielsweise kann die zumindest eine Rohrleitung der Wärmetauschereinrichtung in einem Rahmen, wie einem Kunststoffrahmen, der auf das Gehäuse oder den Rahmen des Wärmetauschers auffügbar bzw.

aufklipsbar ist, angeordnet sein und einen Kontakt bzw. eine Wärmeabgabe an das Gehäuse oder den Rahmen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb, das/der insbesondere aus Aluminium besteht, somit gut wärmeleitend ist, ermöglichen. Vorteilhaft wird somit die Wärmetauschereinrichtung bzw. deren Rahmen und/oder Befestigungseinrichtung am Gehäuse bzw. Rahmen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb oben und/oder unten und/oder seitlich von diesem angeordnet und befestigt, vorteilhaft jedoch weder davor noch dahinter, um ein Durchströmen von Luft nicht zu blockieren. Für das Zuführen von Wärme zum Enteisen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb ist somit lediglich beispielsweise ein Einzelbauteil, wie eine Rohrleitung der

Wärmetauschereinrichtung vorgesehen, wobei über diese bereits das Enteisen bzw. Auftauen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb ermöglicht wird, ohne hierzu große Mengen an Energie zu benötigen. Die Reichweite insbesondere eines mit einer solchen Einrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs mit Elektroantrieb wird hierdurch somit nicht oder zumindest kaum negativ beeinflusst.

Der Aufwand für einen eventuell vorgesehenen Umkehrbetrieb kann bei Vorsehen der Wärmetauschereinrichtung verringert bzw. die Temperaturdifferenz reduziert werden. Durch Vorsehen der Wärmetauschereinrichtung kann die Dauer des Umkehrbetriebs reduziert werden oder es ist möglich, die Anlage zumindest nicht so häufig wie bislang in den Umkehrbetrieb zu schalten, für den Fall, dass dies trotz Vorsehens der Wärmetauschereinrichtung weiterhin sinnvoll oder

erforderlich erscheint. Das Vorsehen der Einrichtung zum Enteisen kann nicht nur bei Fahrzeugen mit Elektroantrieb vorteilhaft genutzt werden, sondern auch bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und konventionellem Kühlkreislauf oder Hybrid-/Range Extender-Fahrzeugen, um hierdurch die Reichweite zu verlängern oder für bestimmte Fahrzyklen vorzusehen, somit keinen elektrischen Zuheizer zum Abtauen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb zu benötigen und entsprechend keine zusätzliche elektrische Energie für diesen zu Verfügung stellen zu müssen.

Bei Fahrzeugen mit Elektroantrieb bzw. Fahrzeugen, die ausschließlich über einen Elektroantrieb mit Traktionsbatterie, also rein batterieelektrisch, betrieben werden, kann ferner die Abwärme von Komponenten des Fahrzeugs, die Wärme erzeugen, ebenfalls vorteilhaft zum Enteisen des Wärmetauschers im

Verdampferbetrieb genutzt werden. Hierbei ist die Kälteanlage Teil eines solchen Fahrzeugs mit wärmeerzeugenden Komponenten, wie einer Traktionsbatterie und einer Leistungselektronik, wobei Abwärme zumindest einer der

wärmeerzeugenden Komponenten des Fahrzeugs über die

Wärmetauschereinrichtung an das durch den Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb strömende Kältemittel abgegeben wird zum Enteisen des •Wärmetauschers im Verdampferbetrieb. Die Traktionsbatterie, ebenso ein

Elektromotor, ein AC/DC-Wandler mit Leistungselektronik etc. können

Komponenten eines Kühlmittelkreislaufs sein. Die sich im Betrieb erhitzenden Komponenten werden durch das in dem Kühlmittelkreislauf strömende

Kühlwasser gekühlt, wobei diese Komponenten in dem Kühlmittelkreislauf in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sein können. Das nach Durchströmen der Traktionsbatterie zu deren Kühlen erwärmte Kühlwasser kann durch die Wärmetauschereinrichtung geleitet werden, wobei die durch diese entzogene Wärme dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb im Kältemittelkreislauf zugeführt werden kann, um diesen zu enteisen. Die Wärmetauschereinrichtung steht daher in wärmeleitendem Kontakt mit dem Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb bzw. dessen Gehäuse und/oder Rahmen und/oder

Rohrleitung(en) und/oder dem durch diesen hindurch strömenden Kältemittel. Somit kann auch die Abwärme der wenigen wärmeerzeugenden Komponenten bei einem Fahrzeug mit Elektroantrieb bzw. Traktionsbatterie zum Enteisen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb genutzt werden. Es wird somit also der Kühlmittelkreislauf bzw. insbesondere der Kühlwasserkreislauf mit der Kälteanlage, die als Wärmepumpe betreibbar oder betrieben ist, bzw. der Anlage, die den Wärmetauscher im Verdampferbetrieb umfasst, zum Zwecke eines Wärmetauschs verschaltet. Der Kühlmittelkreislauf bzw. Kühlwasserkreislauf nimmt Wärme von den mit dem Kühlmittel-/

Kühlwasserkreislauf verbundenen Komponenten auf, wie bei einem Elektro- Fahrzeug von der Traktionsbatterie, einem Elektromotor, einem AC/DC-Wandler mit Leistungselektronik etc. Bevorzugt wird die Wärme bzw. Abwärme einer Komponente zum Abtauen des Wärmetauschers verwendet, die nicht der

Verbrennungsmotor eines mit Verbrennungsmotor betriebenen Fahrzeugs ist.

Bei einem Fahrzeug, insbesondere Landfahrzeug, mit zumindest einem

Elektroantrieb und/oder zumindest einer Traktionsbatterie und mit zumindest einer Kälteanlage mit zumindest einem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb, der in zumindest einem Betriebsmodus zum Vereisen neigt bzw. vereisen kann, ist es weiter vorteilhaft möglich, die Wärmetauschereinrichtung parallel und/oder längs zu einem Kühler des Kühlmittelkreislaufs des Fahrzeugs und in Wärmeaustausch, insbesondere wärmeleitendem Kontakt, mit dem zu enteisenden Wärmetauscher im Verdampferbetrieb des Kältemittelkreislaufs zu schalten, insbesondere parallel und/oder längs zu einem Kühler der Wärme erzeugenden Komponente des Fahrzeugs. Ebenfalls ist es möglich, eine solche Wärmetauschereinrichtung in Reihe zu einem Kühler des Kühlmittelkreislaufs des Fahrzeugs, insbesondere einer Wärme erzeugenden Komponente des Fahrzeugs, und in Wärmeaustausch, insbesondere wärmeleitendem Kontakt mit dem zu enteisenden Wärmetauscher im Verdampferbetrieb des Kältemittelkreislaufs zu schalten. Die

Wärmetauschereinrichtung ist insbesondere kleinformatig, um auch bei beengtem zur Verfügung stehendem Bauraum vorgesehen werden zu können, reicht jedoch dennoch zur Wärmeübertragung auf den zu enteisenden Wärmetauscher im Verdampferbetrieb aus. Vorteilhaft ist bei Vorsehen einer Reihenschaltung eine Bypassleitung zum Überbrücken der Wärmetauschereinrichtung vorgesehen, um einen Betrieb auch ohne diese zu ermöglichen. Bei Vorsehen einer

Parallelschaltung ist ein„Überbrücken" der Wärmetauschereinrichtung bereits durch die Parallelschaltung der Wärmetauschereinrichtung und des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb möglich. Auch bei Anordnen der

Wärmetauschereinrichtung in einem zu- und abschaltbaren Pfad des

Kühlmittelkreislaufs ist ein„Überbrücken" durch Abschalten des Pfads,

beispielsweise durch Betätigen eines Schaltventils, auf einfache Art und Weise möglich.

In jedem der Fälle wird somit eine zusätzliche Wärmetauschereinrichtung vorgesehen, die in wärmeleitenden Kontakt mit dem Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb bzw. dem Kältemittel, das durch den Wärmetauscher im Verdampferbetrieb strömt oder strömen kann, vorgesehen wird, um Wärme in den Wärmetauscher im Verdampferbetrieb bzw. das Kältemittel des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb einzukoppeln und hierdurch den Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb zu enteisen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden

Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Kälteanlage, umfassend einen

Wärmetauscher im Verdampferbetrieb eines Klimageräts, in Anordnung in einem Fahrzeug _*

Figur 2 eine schematische Ansicht eines Wärmetauschers im Verdampferbetrieb mit Rippenbesatz auf dessen Rohrleitungsschlange,

Figur 3 eine Prinzipskizze eines Wärmetauschers im Verdampferbetrieb mit außenseitigen Rippenbesatz seiner Rohrleitungsschlange und mit erfindungsgemäßer Wärmetauschereinrichtung auf der Ober- und Unterseite des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb,

Figur 3a eine Längsschnittansicht entlang der Linie A-A durch den

Wärmetauscher im Verdampferbetrieb gemäß Figur 3, in gebrochener Darstellung,

Figur 4 eine Prinzipskizze einer Parallelschaltung einer erfindungsgemäßen kleinen Wärmetauschereinrichtung und eines Kühlers eines

Kühlmittelkreislaufs, umfassend einen Elektromotor und einen AC/DC- Wandler, in Anordnung in einem Fahrzeug, Figur 5 eine Prinzipskizze eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen kleinen Wärmetauschereinrichtung in Parallelschaltung zu einem Kühler versehenen Kühlmittelkreislaufs, umfassend ein Batteriesystem, das wahlweise durch eine Heizvorrichtung und eine Kühlvorrichtung temperiert werden kann, und

Figur 6 eine Prinzipskizze eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen

kleinen Wärmetauschereinrichtung in Reihenschaltung zu einem Kühler versehenen Kühlmittelkreislaufs, wobei die Wärmetauschereinrichtung durch eine Bypassleitung überbrückt werden kann.

Figur 1 zeigt eine schematische Skizze einer Kälteanlage 1 , in Anordnung in einem Fahrzeug 100, die für einen Betrieb im Air Conditioning (AC)-Modus zur Kälteerzeugung und im Heat Pump (HP)-Modus zur Wärmeerzeugung geeignet ist. Das Fahrzeug 100 ist in den Figuren 1 und 4 bis 6 lediglich schematisch gezeigt. Es weist eine Fronseite 101 und eine Heckseite 102 auf, wobei in den Figuren 1 und 4 lediglich der vordere Bereich des Fahrzeugs 100 mit der

Frontseite 101 angedeutet ist, während in den Figuren 5 und 6 jeweils das gesamte Fahrzeug 100 mit Frontseite 101 und Heckseite 102 angedeutet ist.

Die Kälteanlage umfasst einen Wärmetauscher 20, wobei benachbart zu diesem eine Wärmetauschereinrichtung 55 eines Kühlmittelkreislaufs 65 und ein

Ventilator 3 zum Zu- und Abführen von Luft angeordnet sind, und einen Verdichter 10. Ferner umfasst die Kälteanlage ein Klimagerät 4 bzw. eine HVAC-Unit mit einem Verdampfer 40, einem Kondensator 41 und einem Ventilator bzw. Lüfter 42. Die Kälteanlage 1 umfasst ferner einen Sammler 5, zwei Schaltventile 6, 7 sowie zwei Expansionsventile 8, 9. Der Wärmetauscher 20 der Kälteanlage kann in Abhängigkeit von dem verwendeten Kältemittel als Kondensator oder als Gaskühler, wobei sowohl Kondensator als auch Gaskühler zur Wärmeaufnahme aus der Umgebungsluft, die durch diese hindurch strömt, dienen, oder als

Verdampfer betrieben werden zur Wärmeaufnahme im Heizmodus der

Kälteanlage. Die Kälteanlage 1 umfasst immer einen Verdampferbetrieb, im Modus zur Kälteerzeugung (Air Conditioning-Modus) dient zum Verdampfen von Kältemittel der Verdampfer 40, im Modus zur Wärmeerzeugung (Heat Pump- Modus) dient hierzu der Wärmetauscher 20. Kältemittel nimmt im letzteren Verdampferbetrieb (Heat Pump-Modus), wenn der Wärmetauscher 20 als

Verdampfer betreiben wird, somit sich im Verdampferbetrieb befindet, Wärme beim Durchströmen von diesem auf und verdampft dort. Im Air Conditioning- Modus befindet sich der Wärmetauscher 20 im Kondensatorbetrieb, in dem Wärme abgeführt wird, um Kälte zu erzeugen. Im Air Conditioning-Modus dient der Verdampfer 40 zur Wärmeaufnahme und zum Verdampfen des Kältemittels beim Durchströmen des Verdampfers 40.

In dem gezeigten Kältemittelkreislauf 66 der Kälteanlage 1 wird das durch die Leitungen 11 , die die einzelnen vorstehend genannten Komponenten der

Kälteanlage 1 miteinander strömungsverbinden, strömende Kältemittel zunächst in dem Verdichter 10 verdichtet. Das Kältemittel ist danach gasförmig und steht unter einem hohen Druck. Im Winterbetrieb (Heat Pump-Modus) durchläuft das Kältemittel hiernach den Kondensator 41 , in dem es unter Abgabe von Wärme an die Luft kondensiert (im Ig-p-h-Diagramm das Nassdampfgebiet) oder überkritisch weiter gekühlt wird (im Ig-p-h-Diagramm Gasgebiet), je nach verwendetem

Kältemittel. Das danach flüssige, aber weiterhin unter hohem Druck stehende Kältemittel durchströmt anschließend das Expansionsventil 8. Das

Expansionsventil dient der Druckabsenkung durch Volumenvergrößerung, so dass das Kältemittel hinter dem Expansionsventil 8 sich in einem flüssigen Zustand befindet und unter, einem niedrigen Druck steht. Dem Expansionsventil 8 nachgeschaltet ist der Wärmetauscher 20. In diesem wird im Winterbetrieb Wärme aus einem dort hindurch strömenden Luftstrom in das System, also das Kältemittel, über den Wärmetauscher 20 eingetragen. Diesem nachgeschaltet ist das zweite Schaltventil 7 vorgesehen, über das das Kältemittel dem Sammler 5 und von dort wieder dem Verdichter 10 zugeführt wird. Im Winterbetrieb der Kälteanlange wird somit über den Wärmetauscher 20 Wärme in das Kältemittel eingekoppelt, wobei das Kältemittel im Wärmetauscher 20 verdampft und dementsprechend in diesem Betriebsmodus zum Vereisen neigt.

Im Sommerbetrieb (Air Conditioning-Modus) durchströmt das Kältemittel im Anschluss an den Verdichter 10 das Schaltventil 6. Der Kondensator 41 wird im Sommerbetrieb ohne Wärmeabgabe durchströmt, insbesondere bei

entsprechender Klappensteuerung in der HVAC-Unit, ohne Luftströmung dort. Dem Schaltventil 6 nachgeschaltet ist der Wärmetauscher 20. Bei diesem wird im Sommerbetrieb Wärme nach außen abgegeben. Er arbeitet daher im

Kondensatorbetrieb. Diesem nachgeschaltet ist das zweite Schaltventil 7 vorgesehen, über das das Kältemittel im Sommerbetrieb über das zweite

Expansionsventil 9 dem Verdampfer 40 zugeführt wird. Im Sommerbetrieb erfolgt bei Durchleiten des Kältemittels durch das Expansionsventil 9 erst dort die

Druckabsenkung und nachfolgend im Verdampfer 40 ein Verdampfen, wobei das Kältemittel seinen Aggregatzustand von flüssig auf gasförmig unter Aufnahme von Wärme aus der Umgebung und Abgabe von Verdunstungskälte ändert. Nach Durchlaufen des Verdampfers 40 gelangt im Sommerbetrieb das Kältemittel zunächst in den Sammler 5, bevor es von dort wieder in den Verdichter 0 gelangt. Im Sommerbetrieb wird über den Wärmetauscher 20 somit Wärme aus dem Kältemittel ausgetragen (Kondensatorbetrieb), so dass der Wärmetauscher 20 normalerweise nicht zum Vereisen neigt.

Befindet sich im Wärmepumpenbetrieb (Heat Pump-Modus) der Kälteanlage der Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb, der Wärme aus der Umgebung aufnimmt, wird der Wärmetauscher 20 nachfolgend als Wärmetauscher im

Verdampferbetrieb bezeichnet. Um eine Wärmeaufnahme auch bei niedrigen Außentemperaturen zu ermöglichen, liegen die Verdampfungstemperaturen teilweise deutlich unter 0 °C. Dementsprechend sinktauch die

Oberflächentemperatur des Wärmetauschers 20 im Verdampferbetrieb unter den Gefrierpunkt von Wasser, was zur Eisbildung auf der Oberfläche führt. Um dem entgegenzuwirken bzw. einen vereisten Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb wieder abtauen zu können, wird der Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb mit der zumindest einen Wärmetauschereinrichtung 55 versehen, wie sie

insbesondere in den Figuren 1 bis 6 gezeigt ist.

Wie in Figur 2 und 3 veranschaulicht, weist der dort gezeigte Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb eine Rohrleitungsschlange 21 auf, die außenseitig mit Rippen 22 versehen ist, wie in der herausgezogenen Detailansicht der

Rohrleitung in Figur 2 zu sehen. Die Rohrleitungsschlange 21 ist in einer

Rahmenkonstruktion 23 des Wärmetauschers 20 im Verdampferbetrieb

angeordnet, wobei diese zwei Seitenrahmenteile 24, 25 und einen mittleren Teil 26 aufweist. Die Seitenrahmenteile weisen außenseitige Befestigungsösen 27 auf zum Befestigen des Wärmetauschers im Verdampferbetrieb im Fahrzeug 100, insbesondere in einem Landfahrzeug, wie einem Elektro-Fahrzeug, das in Figur 2 allerdings nicht dargestellt ist. Die Rohrleitungsschlange 21 ist mehrfach gewendelt in der Rahmenkonstruktion 23 des Wärmetauschers 20 im

Verdampferbetrieb angeordnet und weist eine Einlassöffnung 28 und eine

Auslassöffnung 29 auf. In die Einlassöffnung 28 strömt Kältemittel 30, hier durch den Pfeil veranschaulicht, ein und durch die Auslassöffnung 29 wieder heraus. Ferner wird Luft 31 , veranschaulicht durch Pfeile, quer durch den Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb hindurch geleitet, also im Kreuzstrom zu dem

strömenden Kältemittel 30. Durch das Vorsehen der Rippen 22 auf der

Außenseite der Rohrleitungsschlange 21 wird einerseits zwar der zum

Durchströmen der Luft 31 zur Verfügung stehende Zwischenraum zwischen den einzelnen Zweigen der Rohrleitungsschlange 21 verringert, durch das Vorsehen der Rippen 21 kann ein Vereisen jedoch erschwert und ein Auftauen einer

Vereisung erleichtert werden, da die zur Wärmeübertragung zur Verfügung stehende Fläche größer ist als die der Rohrleitungsschlange 21. Ferner wird eine sich aufbauende Eisschicht auf den Rippen 22 dünner sein als wenn diese sich auf einer durchgängigen Fläche aufbaute, so dass diese sich nachfolgend auch ggf. leichter wieder lösen lässt. Eine dünnere Eisschicht behindert das Arbeiten des Wärmetauschers 20 im. Verdampferbetrieb ferner weniger stark als eine dicke Eisschicht, da der Wärmeübergang bei einer dünneren Eisschicht besser als bei einer dicken ist.

Wie in Figur 3, 3a gezeigt, ist eine Wärmetauschereinrichtung 12 in Form zweier sich parallel zu der Längserstreckung der Rohrleitungsschlange 21 und des Wärmetauschers 20 im Verdampferbetrieb erstreckender Rohrleitungen 120, 121 in wärmeleitendem Kontakt mit dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb bzw. dessen Rohrleitungsschlange 21 vorgesehen. Die beiden Rohrleitungen 120, 121 sind über ein Rohrleitungssystem 122 miteinander verbunden. Durch das

Rohrleitungssystem 122 kann Kühlmittel 123 in die beiden Rohrleitungen 120, 121 eingeleitet werden. Dies ist in Figur 3 durch einen Pfeil veranschaulicht. Die beiden Rohrleitungen 120, 121 weisen jeweils ein außenseitig sie teilweise umgebendes Gehäuse 124, 125 auf. Dieses jeweilige Gehäuse ist insbesondere aus Kunststoff hergestellt und dient dem Verbinden mit der Rahmenkonstruktion 23 des Wärmetauschers 20 im Verdampferbetrieb. Beispielsweise kann das jeweilige Gehäuse 124 bzw. 125 der Wärmetauschereinrichtung 12 auf die

Rahmenkonstruktion 23 aufgeklipst sein bzw. werden, wie in Figur 3a angedeutet. Auch andere Formen der Befestigung, insbesondere lösbaren Befestigung, sind hier selbstverständlich möglich. In jedem der Fälle wird die jeweilige Rohrleitung 120 bzw. 121 möglichst dicht in Wärmeaustausch, insbesondere wärmeleitenden Kontakt, mit der Rahmenkonstruktion 22 des Wärmetauschers 20 im

Verdampferbetrieb gebracht, um durch die Wärmeübertragung aus dem

Kühlwasser auf die Rahmenkonstruktion 23 bzw. die hierin aufgenommene Rohrleitungsschlange 21 des Wärmetauschers 20 im Verdampferbetrieb ein Auftauen zu bewirken, wobei dies zusätzlich durch die Rippen 22, die die

Rohrleitungsschlange 21 umgeben, unterstützt werden kann, wie vorstehend erläutert.

Über die Wärmetauschereinrichtung 55 kann in einen zu enteisenden

Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb auch solche Wärme eingekoppelt werden, die als Abwärme bei wärmeerzeugenden Komponenten eines

Fahrzeugs, wie eines Elektro-Fahrzeugs, auftritt undrüber das zum Kühlen dieser jeweiligen Komponente verwendete Kühlwasser durch die

Wärmetauschereinrichtung geführt wird. Die dort entnommene Wärme wird nachfolgend dem Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb zur Verfügung gestellt, um das gewünschte Enteisen vorzunehmen. Eine solche

wärmeerzeugende Komponente beispielsweise eines reinen batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugs kann dessen Traktionsbatterie sein. Die Batterie,

Elektromotor und AC/DC-Wandler können dabei in Reihe oder parallel zueinander geschaltet sein. Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen zwei Beispiele einer solchen Schaltung, wobei in Figur 4 ein Elektromotor 50 mit einem AC/DC-Wandler 51 in Reihe und mit einem Ladegerät 52 parallelgeschaltet ist. Der AC/DC-Wandler 51 kann Teil einer Einheit sein, die ferner Leistungselektrönik umfasst. AC/DC- Wandler und Leistungselektronik sind vorteilhaft in der Nähe des Elektromotors 50 angeordnet, der dem Antrieb des Fahrzeugs 100 dient. Für den Betrieb im Stillstand, in dem der Elektromotor 50 nicht läuft, ist das Ladegerät 52 parallel zum Elektromotor 50 und den AC/DC-Wandler 51 zusammen mit der

Leistungselektronik geschaltet. Ein Umschalten zwischen dem Ladegerät 52 und dem Betrieb mit Elektromotor 50 und AC/DC-Wandler 51 erfolgt über ein

Schaltventil 53. Der in Figur 4 gezeigte Kreislauf umfasst ferner einen Kühler 54, dem die kleine Wärmetauschereinrichtung 55 parallelgeschaltet ist. Ein

Umschalten zwischen diesen beiden Komponenten des Kreislaufs ist über ein zweites Schaltventil 56 möglich. Zum Transport des Mediums durch ein die genannten Komponenten verbindendes Leitungssystem 58 des

Kühlmittelkreislaufs 65 ist ferner eine Pumpeinrichtung 57 vorgesehen.

Im Unterschied zu der Ausgestaltung nach Figur 4 umfasst der Kühlmittelkreislauf 65 nach Figur 5 und 6 anstelle des Elektromotors 50 und des AC/DC-Wandlers bzw. der Einheit aus diesem und der Leistungselektronik ein Batteriesystem 59. Parallel zu diesem sind eine Heizvorrichtung 60 und eine Kühlvorrichtung 61 angeordnet und wahlweise über ein Schaltventil 62 zuschaltbar und abschaltbar. Zum Pumpen des Mediums in einem die einzelnen Komponenten miteinander verbindenden Leitungssystem 63 ist eine Pumpeinrichtung 64 vorgesehen.

Die jeweils parallel zu dem Kühler 54 des Kühlmittelkreislaufs 65 geschaltete (kleine) Wärmetauschereinrichtung 55 dient als zusätzliche

Wärmetauschereinrichtung zur Übertragung von Wärme auf den in den Figuren 4, 5 und 6 nicht gezeigten Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb des

Kältemittelkreislaufs. Sie steht daher vorteilhaft in Wärmeaustausch,

insbesondere wärmeleitendem Kontakt, auch mit dem zu enteisenden

Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb. Der Kühler 54 dient dem Kühlen des Batteriesystems 59. Der Kühler 54 nach Figur 4 dient dem Kühlen der

Elektronikkomponenten, also insbesondere des AC/DC-Wandlers 51 mit

Leistungselektronik sowie des Elektroantriebs in Form des Elektromotors 50 und des AC/DC-Wandlers 51 sowie des Ladegeräts 52. Die kleine

Wärmetauschereinrichtung 55 entnimmt die beim Kühlen in das Kühlmittel aufgenommene Wärme und überträgt diese auf den zu enteisenden

Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb. Somit kann im Kühlmittelkreislauf 65 abfallende Wärme über die kleine Wärmetauschereinrichtung 55 dem Kühlmittelkreislauf 65 entnommen und dem Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb des Kältemittelkreislaufs 66 (siehe beispielhaft Figur 1) zugeführt werden, um zum Auftauen bzw. Enteisen des Wärmetauschers 20 im Verdampferbetrieb zu dienen.

Im Unterschied zu der Ausführungsvariante nach Figur 5 ist in der in Figur 6 gezeigten die Wärmetauschereinrichtung 55 in Reihe zu dem Kühler 54 des Kühlmittelkreislaufs des Fahrzeugs und in Wärmeaustausch, insbesondere wärmeleitendem Kontakt, mit dem zu enteisenden Wärmetauscher 20 im

Verdampferbetrieb des Kältemittelkreislaufs geschaltet bzw. hier auch in Reihe zu einem Kühler 54 der den Wärme erzeugenden Komponenten 59, 60 des

Fahrzeugs 100. Um die Wärmetauschereinrichtung 55 überbrücken zu können, wenn diese nicht verwendet werden soll, ist eine Bypassleitung 67 vorgesehen. Alternativ könnte die Wärmetauschereinrichtung 55 auch in einem durch beispielsweise ein Schaltventil abschaltbaren und zuschaltbaren Pfad des

Kühlmittelkreislaufs 6 angeordnet sein, wodurch ebenfalls ein„Überbrücken" der Wärmetauschereinrichtung ermöglicht wird.

Kältemittel zum Durchströmen unter anderem des Wärmetauschers 20 im

Verdampferbetrieb kann insbesondere CO ₂ , R134a/HFO 1 ,2,3,4 yf, Ammoniak und halogeniertes Medium, insbesondere fluoriertes,.oder nicht halogeniertes Medium sein. Zum Einkoppeln von Wärme in den zu enteisenden Wärmetauscher 20 im Verdampferbetrieb kann die Wärmetauschereinrichtung 12 bzw. 55 von einem Kühlmittel, wie z.B. einem Gemisch aus Kühlwasser und einem

Wärmetauschermedium, wie Glykol, durchströmt werden. Durch Zuführen eines entsprechenden Wärmetauschermediums, insbesondere durch die

Wärmetauschereinrichtung 12 ist es möglich, eine Eisschicht auf der Außenseite des Wärmetauschers 20 im Verdampferbetrieb zu entfernen.

Zum energieeffizienten Enteisen insbesondere eines Wärmetauschers im

Verdampferbetrieb einer Kälteanlage beispielsweise eines Fahrzeugs, wie eines Landfahrzeugs, können somit verschiedene Arten von

Wärmetauschereinrichtungen verwendet werden, die insbesondere Wärme aus dem Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs entziehen und dem Wärmetauscher im Verdampferbetrieb zuführen durch vorteilhaftes Anordnen der

Wärmetauschereinrichtung in Wärmeaustausch, insbesondere wärmeleitendem Kontakt, mit dem zu enteisenden Wärmetauscher im Verdampferbetrieb und/oder dem durch den zu enteisenden Wärmetauscher im Verdampferbetrieb strömbaren oder strömenden Kältemittel.

Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Ausführungsbeispielen gezeigten Ausführungsvarianten von Einrichtungen und Verfahren zum Enteisen eines Wärmetauschers im Verdampferbetrieb einer Kälteanlage, wobei der Wärmetauscher im Verdampferbetrieb mit Kältemittel durchströmbar oder durchströmt ist, können noch zahlreiche weitere vorgesehen werden, auch beliebige Kombinationen der vorstehend genannten Ausführungsvarianten, bei denen jeweils eine solche Wärmetauschereinrichtung zum Auskoppeln von Wärme aus einem Kühlmittelkreislauf und Einkoppeln von Wärme in den zu enteisenden Wärmetauscher im Verdampferbetrieb bzw. das durch diesen hindurch strömende Kältemittel vorgesehen sind.

Bezugszeichenliste

1 Kälteanlage

3 Ventilator

4 Klimagerät/HVAC-Unit

5 Sammler

6 Schaltventil

7 Schaltventil

8 Expansionsventil

9 Expansionsventil

10 Verdichter

11 Leitung

12 Wärmetauschereinrichtung

20 Wärmetauscher (im Verdampferbetrieb)

21 Rohrleitungsschlange

22 Rippe

23 Rahmenkonstruktion

24 Seitenrahmenteil

25 Seitenrahmenteil

26 mittlerer Teil

27 Befestigungsöse

28 Einlassöffnung

29 Auslassöffnung

30 Kältemittel (Pfeil)

31 Luft (Pfeil)

40 Verdampfer

41 Kondensator/Gaskühler

42 Ventilator/Lüfter

50 Elektromotor

51 AC/DC-Wandler

52 Ladegerät

53 Schaltventil

54 Kühler

55 (kleine) Wärmetauschereinrichtung Schaltventil Pumpeinrichtung Leitungssystem Batteriesystem Heizvorrichtung Kühlvorrichtung Schaltventil Leitungssystem Pumpeinrichtung Kühlmittelkreislauf Kältemittelkreislauf Bypassleitung Fahrzeug

Frontseite

Heckseite

Rohrleitung

Rohrleitung Rohrleitungssystem Kühlmittel (Pfeil) Gehäuse

Gehäuse