DE19842221A1

DE19842221A1 - Unter veränderlichen Betriebsbedingungen arbeitende Kühlvorrichtung

Info

Publication number: DE19842221A1
Application number: DE19842221A
Authority: DE
Inventors: Francois Galian
Original assignee: Individual
Current assignee: SOPRANO VAULX MILIEU FR
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 1999-03-18
Also published as: FR2768497A1; ES2157742A1; FR2768497B1; IT1302215B1; GB9820188D0; CA2244282A1; ITMI982010A1; US6330805B1; BE1011951A3; ES2157742B1; GB2329237A

Description

Die Erfindung betrifft eine unter veränderlichen Betriebsbe dingungen arbeitende Kühlvorrichtung, vor allem Klimaanlagen, die im Hinblick auf die Außentemperaturen sowie die zu lie fernde Kühlleistung unter sehr veränderlichen Betriebsverhält nissen betrieben werden, und außerdem Kühlaggregate.

Die Lösungen im aktuellen Stand der Technik bestehen im allge meinen darin, die Aufeinanderfolge von Betriebs- und Still standsphasen des Kompressors zu wechseln, um die zu liefernde Kühlleistung zu regulieren. Die Entspannung der Flüssigkeit erfolgt

- entweder durch eine Kapillare, so bei den herkömmlichen Maschinen,
- oder durch thermostatische Druckminderer, so jetzt bei den fortschrittlicheren Geräten.

Diese beiden Lösungen erfordern eine Regulierung der Kondensa tionstemperatur und das Vorhandensein einer Flüssigkeitsreser ve vor der Entspannungsvorrichtung.

Außerdem sind die Entspannungsmittel:

- entweder zerbrechlich, wie es beim thermostatischen Druck minderer der Fall ist,
- oder teuer, wie die elektronischen Entspannungsmittel.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, die Zuverlässigkeit der Entspannungsvorrichtung durch Verwendung von zwei Entspannungsmitteln, wie Kapillaren anstelle der nur einen einzigen herkömmlichen, zu erhöhen. Die Tatsache, ein zweites Entspannungsmittel hinzuzufügen, macht das Erfordernis einer Flüssigkeitsreserve vor dem Druckminderer überflüssig. Diese zweite Kapillare ermöglicht eine Anpassung an veränder liche Außentemperaturen und Kältefüllungen.

Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, auch die Kältemittel-Füllung verringern zu können und fast vollständig die Gefahr der für die Lebensdauer der Einrichtung so unheilvollen Flüssigkeitsschläge zu beseitigen.

Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie vollkommen statisch arbeitet, wodurch die Zu verlässigkeit des Kühlaggregates beträchtlich erhöht werden kann.

Tatsächlich betrifft die vorliegende Erfindung eine unter ver änderlichen Betriebsbedingungen arbeitende Kühlvorrichtung, die wenigstens in einem Kältemittelkreislauf einen Verdampfer 6, einen Kompressor 5, ein Haupt-Entspannungsmittel 1 und ei nen Kondensator 4 umfaßt. Erfindungsgemäß weist die Vorrich tung auch ein Neben-Entspannungsmittel 2 auf, so daß das Haupt-Entspannungsmittel 1 die Versorgung des Verdampfers 6 bei Nenn-Betriebsbedingungen gewährleistet, und daß das Neben- Entspannungsmittel 2 einen Teil des gesättigten, unter hohem Druck stehenden Dampfes kurzschließt, wenn die tatsächlichen Betriebsbedingungen höher sind als die Nenn-Betriebsbedingun gen.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der Beschreibung und der beigefügten einzigen Figur besser verstanden werden, wobei es sich bei der Fig. 1 um ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung handelt.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung. Die Haupt-Kapillare 1 ist für den Nenn-Betriebszu stand des Kühlaggregats ausgelegt. Die Kältemittel-Füllung ist so daran angepaßt, daß sie gerade noch ausreicht für den ge wünschten Nenn-Betriebszustand. Diese derart festgelegte Fül lung ermöglicht es, die zweite Kapillare 2 mit Dampf zu ver sorgen, wenn die Temperatur höher ist als die auszuwählende Nenn-Außentemperatur, oder mit Flüssigkeit im umgekehrten Fall.

Diese zweite Kapillare 2 ermöglicht somit, die vom Kompressor gelieferte Kühlleistung zu verringern, wenn der Kondensations druck steigt und erleichtert deshalb das Anlaufen des Kühlag gregats bei hohen Kondensationstemperaturen. Wenn der Kältebe darf und die Kondensationstemperaturen sinken, steigt die Überhitzung des vom Kompressor anzusaugenden Dampfes und löst im allgemeinen ein Abschalten des Kompressors durch Auslösen seiner Schutzvorrichtung aus. In dieser Betriebssituation wird die Neben-Kapillare mit Flüssigkeit versorgt und ermöglicht ein Einspritzen von Flüssigkeit beim Ansaugen des Kompressors, wodurch der Auslösepunkt seiner Schutzvorrichtung um ebenso viel verschoben wird.

Es werden nun die möglichen verschiedenen Varianten der Erfin dung beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf die in der bei gefügten Figur gezeigte Ausführungsform beschränkt, sie kann im Gegenteil variiert werden, insbesondere im Hinblick auf die Anzahl ihrer wesentlichen Bestandteile. Sie kann wenigstens eine Kapillare umfassen, um eines der beiden Entspannungsmit tel, nämlich das Haupt- 1 oder das Neben-Entspannungsmittels 2 zu bilden. Sie kann wenigstens einen thermostatischen Druck minderer umfassen, um eines der Haupt- 1 oder Neben-Entspan nungsmittel 2 zu bilden.

In einer Ausführungsform führt das Neben-Entspannungsmittel 2, vorzugsweise, wenn dieses Mittel von einer Kapillare gebildet wird, eine Flüssigkeits-Einspritzung in die Rohrabzweigung 9 aus, wenn die Überhitzung als Folge des Betriebs des Neben- Entspannungsmittels 2 zunimmt, so daß es den Dampf beim Ansau gen des Kompressors 5 abkühlt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kühlvorrichtung keine Flüssigkeitsreserve auf, so daß sie bei einem Flüssig keitsmangel betrieben werden kann, wenn die Nenn-Bedingungen überschritten werden.

In einer anderen Ausführungsform befindet sich die Rohrabzwei gung 10 des Neben-Entspannungsmittels 2 in der Hochdrucklei tung 3 am Ausgang des Kondensators 4 im Kühlkreislauf.

In einer anderen Ausführungsform befindet sich die Rohrabzwei gung 10 des Neben-Entspannungsmittels 2 nahe der Stelle, wo die Rohrleitung während des Nenn-Betriebs nicht mehr voll mit Flüssigkeit ist.

In einer anderen Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung hintereinander im Kreislauf des umlaufenden Kältemittels ein auf der Hochdruckseite des ersten Entspan nungsorgans 1 angeordnetes Entwässerungsmittel 8, so daß sich, insbesondere, das Entwässerungsmittel 8 auf der Niederdruckseite des Rohrabzweigs 10 des zweiten Entspannungsmittels 2 befin det. Und wie schon bekannt ist, ist das Entwässerungsmittel 8 mit einem Mittel zur Anzeige seines Betriebszustandes ausge stattet, z. B. einem brennenden Kontrollicht, wenn es in Be trieb ist.

In einer alternativen Ausführungsform umfaßt die erfindungsge mäße Kühlvorrichtung auch ein Element zur Regulierung der Lei stung des Kompressors 5 und/oder ein Mittel, das einen pro grammierten Anlauf auslöst, z. B. in der folgenden Reihenfol ge:

1. Hochfahren des Kompressors mit Schließen der Zufuhr von Kältemittel zum Verdampfer;
2. Verdampfen des im Verdampfer vorhandenen Kältemittels;
3. normale Versorgung des Verdampfers;

und Auslösen eines programmierten Abschaltens, z. B. in der folgenden Reihenfolge:

1. Schließen der Zufuhr von Kältemittel zum Verdampfer;
2. Verdampfen des im Verdampfer vorhandenen Kältemittels;
3. Abschalten des Kälte-Kompressors;

bei den Phasen des Abschaltens bzw. Betriebs des Kompressors. Das Regulierungselement und/oder das Element zum Auslösen ei nes programmierten Hochfahrens und zum Auslösen eines program mierten Abschaltens umfaßt wenigstens eine Vorrichtung zur Un terbrechung der Versorgung mit Kältemittel, wie z. B. ein vor dem Haupt-Entspannungsmittel

1

angeordnetes Elektroventil

7

.

Die in der vorliegenden Erfindung enthaltenen Informationen ermöglichen die Herstellung einer Raumluft-Klimaanlage, die wenigstens eine Kühlvorrichtung umfaßt, wie sie weiter oben näher beschrieben ist.

Die in der vorliegenden Erfindung enthaltenen Informationen ermöglichen die Ausführung eines Kühlaggregats, das wenigstens eine Kühlvorrichtung umfaßt, wie sie weiter oben näher be schrieben ist.

Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Entspan nungsmittel, wie eine Kapillare oder ein Diaphragma, und vor zugsweise das in der Abzweigleitung vom Haupt-Kreislauf ange ordnete Neben-Entspannungsmittel, haben eine statische Bauwei se. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist folglich selbstanpas send und ihr Arbeitspunkt hängt von der Dimensionierung der Bauteile der Vorrichtung und eventuell von dem angegebenen Elektroventil ab. Insbesondere kommt die erfindungsgemäße Vor richtung ohne jeden externen Meßfühler und ohne jeden externen Thermostat bzw. externe Steuerung aus.

Claims

1. Unter veränderlichen Betriebsbedingungen arbeitende Kühl vorrichtung, die wenigstens in einem Kältemittel-Kreislauf einen Verdampfer, einen Kompressor, ein Haupt-Entspannungs mittel und einen Kondensator aufweist, dadurch gekennzeich net, daß sie auch ein Neben-Entspannungsmittel (2) umfaßt, so daß das Haupt-Entspannungsmittel (1) die Versorgung des Ver dampfers unter Nenn-Betriebsbedingungen gewährleistet und daß das Neben-Entspannungsmittel (2) einen Teil des gesättig ten, unter hohem Druck stehenden Dampfes kurzschließt, wenn die tatsächlichen Betriebsbedingungen über den Nenn-Be triebsbedingungen liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Haupt- (1) oder Neben-Entspannungsmittel (2) von einer Kapillare gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Haupt- (1) oder Neben-Entspannungsmittel (2) von einem thermostatischen Druckminderer gebildet wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Neben-Entspannungsmittel (2) eine Flüssigkeits-Einspritzung ausführt, wenn die Überhit zung als Folge des Betriebs des Neben-Entspannungsmittels (2) zunimmt, so daß sie den Dampf beim Ansaugen des Kompressors abkühlt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie keine Flüssigkeitsreserve aufweist, so daß sie bei ei nem Flüssigkeitsmangel arbeiten kann, wenn die Nenn- Bedingungen überschritten werden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß sich der Rohrabzweig für das Neben- Entspannungsmittel (2) in der Hochdruckleitung (3) am Ausgang des Kondensators (4) im Kältekreislauf befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabzweig sich nahe der Stelle befindet, wo die Rohr leitung während des Nenn-Betriebs nicht mehr voll mit Flüs sigkeit ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie auch ein Regulierungs-Element für die Kompressorleistung und/oder ein Mittel zum Auslösen eines programmierten Hochfahrens und zum Auslösen eines programmierten Abschaltens umfaßt bei den Phasen Abschalten bzw.

Betrieb des Kompressors, wobei das Regulierungs-Element und/oder das Element, das ein programmiertes Hochlaufen und ein programmiertes Abschalten wenigstens eine Vorrichtung zum Abschalten der Zufuhr von Kältemittel, wie ein vor dem Haupt-Entspannungsmittel (1) angeordnetes Elektroventil (7) um faßt.

9. Raumluft-Klimaanlage, dadurch gekennzeichnet, daß sie we nigstens eine Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.

10. Kühlaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eine Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.