DE2157079A1 - Zweistufige Kälteanlage - Google Patents

Zweistufige Kälteanlage

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DE2157079A1
DE2157079A1 DE19712157079 DE2157079A DE2157079A1 DE 2157079 A1 DE2157079 A1 DE 2157079A1 DE 19712157079 DE19712157079 DE 19712157079 DE 2157079 A DE2157079 A DE 2157079A DE 2157079 A1 DE2157079 A1 DE 2157079A1
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stage
cooling
liquid
refrigeration system
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Arthur Nile Mich. Perez (V.St.A.)
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Doosan Bobcat North America Inc
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Clark Equipment Co
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Description

PATENTANAVXLTE 4 DÜSSELDORF, ^en l6.ll.1971 DIPL.-ING. WALTER KUBORN Dr· P·/er
DIPL.-PHYS. DR. PETER PALGEN (Case 2<?l)
4 DÜSSELDORF
BREHMSTRASSE 23 · TELEFON 632727 A «t pfinriA
KREISSPARKASSE DÜSSELDORF NH. 1014463 C J 0 / U / 3
DEUTSCHE BANK AG., DÜSSELDORF 2919207 POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211
Clark Equipment Company in Buchanan, Michigan (V.St.A.)
Zweistufige Kälteanlage
Die Erfindung bezieht sich auf zweistufige Kälteanlagen mit mehreren die erste Stufe bildenden, mit einem Phasenwechsel arbeitenden Kühlsystemen und mindestens einem die zweite Stufe bildenden Kreislauf eines flüssigen Kältemittels.
In der Erfindung liegen mehrere die erste Stufe bildende Kühlsysteme und ein oder mehrere die zweite Stufe bildende mit einem flüssigen Kältemittel arbeitende Kreisläufe vor, wobei zwischen dem Kühlsystem der ersten Stufe und dem Kältemittelkreislauf der zweiten Stufe Wärmeaustauscher angeordnet sind.
Das erste dieser Wärmeaustauschsysteme dient dazu,' das flüssige Kältemittel in einem oder mehreren der Systeme der zweiten Stufe abzukühlen, in dem von den Verdampfern eines oder mehrere der Kühlsysteme der ersten Stufe Gebrauch gemacht wird. Der zweite dieser Wärmeaustauscher dient dazu, dasi flüssige Kältemittel in einem oder mehreren der Systeme der zweiten Stufe aufzuheizen, in dem von den HeiSgasschlangen in einem oder mehreren der die erste > Stufe bildenden Systemen Gebrauch gemacht wird. .
Die Erfindung erreicht, daß das flüssige Kältemittel der zweiten Stufe unter Verwendung eines
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oder mehrerer der Kühlsysteme der ersten Stufe mit einem Minimum von störender Rückwirkung auf den Betrieb der Kälteanlage aufgeheizt oder abgekühlt werden kann. Die USA-Patentanmeldung ist auf eine Kälteanlage mit einem Einfachkühlsystem der ersten Stufe und einem oder mehreren Kühlsystemen der zweiten Stufe mit zwei Wärmeaustauschern gerichtet. Die beiden Wärmeaustauscher gestatten das wahlweise Aufheizen oder Abkühlen des flüssigen Kältemittels in der zweiten Stufe.
fc Der am nächsten kommende bekannte Stand der
Technik ist der folgende:
Die USA-Patentschrift 2 072 225 zeigt eine zweistufige Kälteanlage, in der die erste Stufe ein mit Phasenwechsel arbeitendes Kühlsystem und die zweite Stufe ein Kreislaufsystem mit einem flüssigen Kältemittel ist und in dem diese beiden Stufen durch Kühleinheiten für das flüssige Kältemittel verbunden sind.
Die USA-Patentschrift 3 513 664 zeigt eine Kälteanlage mit mehreren parallel arbeitenden Kompressoren für das Kältemittel und einer Mehrheit von parallel arbeitenden Verdampfern. Diese Patentschrift ™ zeigt auch das Abtauen mit heißem Gas.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrheit von Kühlsystemen mit Phasenwechsel mit einer Mehrheit von Kühlsystemen mit einem flüssigen Kältemittel über ein Wärmeübertragungssystem gekoppelt werden, so daß jede Zahl von Kreislaufsystemen mit flüssigem Kältemittel mit jeder Zahl von Kühlsystemen mit Phasenwechsel unter Wärmeübertragung verbunden werden kann, während die anderen Systeme außer Betrieb bleiben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Mehrheit der Kreislaufsysteme der zweiten Stufe mit abgekühltem flüssigem Kältemittel mit einer Mehrheit
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von Kühlsystemen mit Phasenwechsel in Wärmeübertragungsverbindung gebracht werden, wobei ein Abtauen einer oder mehrerer der zweiten Stufen durch , Umsteuern des Solestroms zu einem Heißgas-Wärmeaustauscher möglich ist, ohne im übrigen den Betrieb der ersten oder zweiten Stufe der Kälteanlage zu beeinträchtigen.
In einem System nach der vorliegenden Erfindung kann eine der mehreren zweiten Stufen fortdauernd zu Kühlzwecken betrieben werden, während eine andere der mehreren zweiten Stufen abgetaut werden kann.
Ferner kann eine oder mehrere der Kühlsysteme der ersten Stufe zur Schaffung der notwendigen Kälteleistung bedarfsweise betrieben werden, während die anderen Systeme der ersten Stufe außer Betrieb bleiben.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein wirksames Mittel zum Abtauen einer zweistufigen Kälteanlage zu schaffen, bei dem die heißen Gase der ersten Stufe der Anlage zum Aufheizen des Kältemittels der zweiten Stufe der Anlage verwendet wird.
Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Kälteanlage mit mehreren Systemen der ersten Stufe, in der jede Zahl dieser erststufigen Systeme zur Abkühlung des flüssigen Kältemittels in einer beliebigen Zahl der zweistufigen Systeme herangezogen werden kann, ohne daß im übrigen eine störende Beeinträchtigung des Betriebs der Kälteanlage stattfindet.
Ferner zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Kühlanlage mit mehreren zweistufigen Kreisläufen für flüssiges Kältemittel zu schaffen, von denen eine beliebige Zahl wahlweise mit der Wärme einer beliebigen Zahl der erststufigen Kühlsysteme abgetaut
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werden kann, ohne daß eine störende Beeinträchtigung des Betriebs der Kälteanlage auftritt.
Die Erfindung hat auch die Aufgabe der
Schaffung einer zweistufigen Kälteanlage mit einem Maximum von betrieblicher Anpassungsfähigkeit und Einfachheit.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt.
Die einzige Figur ist eine schematische Darstellung
einer zweistufigen Kälteanlage mit mehreren Kühlsystemen der ersten Stufe, die mit einem Phasenwechsel arbeiten, und mit mehreren Kreisläufen der zweiten Stufe für flüssiges Kühlmittel.
Die Kälteanlage umfaßt in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel zwei Kühlsysteme der ersten Stufe mit Wechsel der flüssigen Phase, doch kann bei der Verwirklichung der Erfindung jede Zahl ähnlicher unabhängiger Systeme Verwendung finden. In dem ersten dieser Systeme bezeichnet die Bezugszahl 2 einen Kühlgaskompressor zum Verdichten von Freon, CO2 oder irgendwelchen anderen mit einem Phasenwechsel arbeitenden Kühlmitteln . 4 ist ein ölabscheider zum Abscheiden des Schmierölnebels aus dem Kühlmittel. 6 ist ein Heißgas-Austauscherelement, daß entweder allein oder in Kombination mit einem ähnlichen Heißgas-Austauscherelement 7 mit dem Heizelement 42 für das flüssige Kühlmittel zusammen einen Abtau-Wärmeaustauscher 8 bildet. IP ist ein Verflüssiger, der das gasförmige Kühlmittel in eine Flüssigkeit kondensiert. 16 ist ein Flüssigkeitsabscheider der üblichen Bauart. 18 ist ein KtiM^ttel-Vorkühler, der in dem Verdampfer 22 angeordnet ist. 20 ist eine Dosiervorrichtung, die den Durchfluß von flüssigem Kühlmittel in den Verdampfer in Abhängigkeit von dem Wärmeübertragungsbedarf des Verdampfers steuert. Das zweite der mit
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Phasenwechsel arbeitenden KUhlsysteme der ersten Stufe, daß in dem dargestellten Ausführungs-r beispiel Teil der Kälteanlage ist, kann mit dem vorbeschriebenen ersten System identisch sein, arbeitet aber volls tändig davon unabhängig. In diesem System stellt 3 einen Kompressor dar und ist 5 ein ölabscheider. 7 ist das vorerwähnte Heißgas-Wärmetauscher-· eiern«*:, daß unabhängig von dem Heizelement 6 mit diesem zusammenwirkt, um mit dem Heizelement 4P für das flüssige Kältemittel den Abtau- Wärmeaustauscher zu bilden. 135 ist ein Verflüssiger, der das das Kühlmittel bildende Gas in eine Flüssigkeit kondensiert, während 17 einen Plüssigkeitsabscheider darstellt. 19 ist ein in dem Verdampfer 23 angeordneter Vorkühler für das Kf'Mmittel. 21 ist eine Dosiervorrichtung, die den Strom des flüssigen Kältemittels in den Verdampfer 23 in Abhängigkeit von dem Wärmeübertragungsbedarf steuert.
Die zweite Stufe dieser Kälteanlage ist ein Kreislaufsystem mit flüssigem Kältemittel, das mehrere Kältemittelkreisläufe umfaßt. Die Kreisläufe sind einander alle ähnlich. Der als Ganzes mit A bezeichnete umfaßt eine Pumpe 28 zum Umwälzen des flüssigen Kältemittels, ein Raumkühlelement Jfk, ein erstes ' Wählventil 38, ein zweites Wählventil 39, ein Heizelement 42 zum Aufheizen des flüssigen Kältemittels und KUhlelement 40 und IO8 zum Abkühlen des flüssigen ' Kältemittels. Das Wählventil 38 leitet den Strom der Sole oder des anderen flüssigen Kältemittels entweder , zu dem Heizelement 42 des Abtau-Wärmeaustauschers 8 oder zu dem zweiten Wählventil 39. Das Wählventil 39 leitet den Strom der Sole oder des flüssigen Kältemittels entweder zu dem Flüssigkeitskühlelem«nt4o oder zu dem Flüssigkeitskühlelemaitl08 oder zu beiden. I06 ist ein ,
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Ausdehnungstank, der das flüssige Kältemittel in allen* Kreisläufen unter dem richtigen Druck und von Luft- oder Gaseinschlüssen freihält.
Der zweite Kreislauf mit flüssigem Kältemittel, der einen Teil des Systems der zweiten Stufe der vorliegenden Kälteanlage bildet, umfaßt eine Pumpe 52* Raumkühlelemente 60 und 62, ein erstes Wählventil 68, ein zweites Wählventil 69, ein Heizelement 42· für das flüssige Kältemittel, ein erstes KUhlelement 41 für das flüssige Kältemittel und ein zweites Kühlelement 109 für das flüssige Kältemittel sowie den Ausdehnungstank 106.
Das erste Wählventil 78 steuert den Strom des flüssigen Kältemittels wahlweise entwederίzu dem Heizelemt 42 für das flüssige Kältemittel oder zu dem zweiten Wählventil 69. Das zweite Wählventil 69 steuert den Strom des flüssigen Kältemittels entweder zu dem KUhlelement 41 für das flüssige Kältemittel, dem Kühlelement 109 für das flüssige Kältemittel oder zu beiden. Der Ausdehnungstank IO6 steht mit dem zweiten Kreislauf für das flüssige Kältemittel in Verbindung und übt die gleiche Funktion aus wie in dem ersten System, nämlich die Aufrechterhaltung des richtigen Druckes und die Freihaltung von Luft- oder Gaseinschlüssen.
Die Kälteflüssigkeit beider Systeme der zweiten Stufe kann entweder getrennt oder zusammen durch das Heizelement 42 des Abtau-Wärmeaustauschers 8 strömen, um das flüssige Kältemittel aufzuheizen und so die Raumkühlelemente eines oder beider Systeme abzutauen. Die Sole oder das andere flüssige Kältemittel in einem oder beiden der Systeme, kann in Wärmeaustauschende Verbindung mit einem oder beiden der Verdampfer 22 und 23 gesetzt werden, um das Kältemittel
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in einem oder beiden der Systeme durch Berührung mit der flüssigen Phase des in den Verdampfern 22 und/oder 2j5 enthaltenen Phasenwechsel-Kühlmittel abzukühlen.
Es sei nun auf Figur 1 und besonders auf die beiden mit Phasenwechsel arbeitenden Kühlsysteme Bezug genommen, die zusammen die erste Stufe der zweistufigen Kälteanlage bilden* Diese beiden Kühlsysteme sind ähnlich und werden als das erste Phasenwechselkühlsystem der ersten Stufe und das zweite Phasenwechselkühl sys tem der ersten Stufe bezeichnet.
Die Kompressoren 2 und 3 sind Kühlmittel-Kompressoren der üblicherweise verwendeten Art zum Verdichten eines üblichen Kühlmittels wie Freon, CCU usw- Diese Kompressoren können hermetisch oder nicht hermetisch sein und Einzylinder- oder Mehrzylinderbauart aufweisen. 4 und 5 sind ölabscheider der normalerweise zum Abscheiden des Schmieröls aus dem Kühlmittel und seiner Rückführung zum Kompressor zu Schmierzwecken verwendeten Art.
6 und 7 sind Wärraeaustauschelemente für heißes Gas, die Rohrschlangen umfassen, durch die das heiße Gas vor dem Erreichen des Verflüssigers strömt. Diese beiden Elemente bilden den Abtau-Wärmeaustauscher 8 zusammen mit einem Tankelement für das flüssige RHKL.mittel, durch das die Sole oder das sonstige flüssige KMM mittel der zweiten Stufe umgewälzt wird. Der Zweck dieses Abtau-Wärmeaustauschers ist es, Wärme von dem heißen Kühlgas in den Elementen 6 und 7 auf das kalte flüssige Kältemittel in dem Tankelement 42 zu Überträgen um das Kältemittel über O0C zu erwärmen und das Abtauen der Raumkühlelemente zu ermöglichen.
12 und 13 sind Verflüssiger, die das heiße Kühlgas in eine kühlende Flüssigkeit kondensieren können, in dem sie das Gas unter eine Temperatur abkühlen,
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bei der es sich verflüssigt. 14 und 15 sind thermostatisch gesteuerte Lüfter zum Kühlten der zugehörigen Verflüssiger. 16 und 17 sind Flüssigkeitssammler der üblichen Art, die das verflüssigte Kältemittel des zugehörigen Verflüssigers aufsammeln. Die Verdampfer 22 und 23 des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung sind Überflutungsverdampfer mit einem hohen Volumen an Flüssigkeit 24 bzw. 25 und einem geringen Volumen von Gas 26 bzw. 27. Die Verdampfer 22 und ?3 können |l die Form von Drucktanks mit Flüssigkeitseinlässen bzw. 45 und Gasauslässen 48 bzw. 49 besitzen. Die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Kühlmittels in den Verdampfer 22 durch den Einlaß 44 wird durch eine Dosiervorrichtung 20 gesteuert, die wiederum durch das thermostatische Steuerelement 46 gesteuert wird. Entsprechend wird der Kältemitteidrom in dem Verdampfer 23 durch den Einlaß 45 durch die Dosiervorrichtung 21 gesteuert, die wiederum durch das thermostatisehe Element 47 gesteuert wird. Diese Dosiervorrichtungen 20 und 21 können auch durch Füllstandshöhenbegrenzer, die mit einem Schwimmer arbeiten, gesteuert werden. In den Verdampfern 22 w . und 23 und unter dem Flüssigkeitsspiegel 50 bzw. sind Vorkühlschlangen 18 und 19 für das flüssige Kühlmittel vorgesehen, deren Funktion darin besteht, die Wärme \on dem flüssigen Kühlmittel in der Vorkühlschlange auf das flüssige Kältemittel in dem Verdampfer zu übertragen. Dies kühlt das flüssige Kühlmittel . ab, bevor es in den Verdampfer eintritt und hebt die Temperatur der Flüssigkeit im oberen Bereich des Verdampfers an. Ebenfalls unter dem Flüssigkeitsspiegel 50 in dem Verdampfer ?2 sind Kühlelemente 40 und 41 für die Flüssigkeit vorgesehen.
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Das Element 40 ist in dem ersten der Kreisläufe des flüssigen Kältemittels der zweiten Stufe angeordnet, und das Element 41 ist in dem zweiten dieser Kreisläufe angeordnet. Unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 51 in dem Verdampfer 23 sind die Kühlelemente 108 und 109 für das flüssige Kältemittel vorgesehen. Das KUhlelement 108 für das flüssige Kältemittel ist in dem gleichen Kreislauf der zweiten Stufe für das flüssige Kältemittel angeordnet wie das vorerwähnte Kühlelement 40. Das Kühlelement 109 ist in dem gleiohen Kreislauf der zweiten Stufe angeordnet wie das vorerwähnte Kühlelement 41. Die Flüssigkeit in der zweiten Stufe kann entweder durch eine oder beide dieser Kühlschlangen geleitet werden, um die Sole abzukühlen die dann durch die Raumkühlelemente strömt. Die Sole kann auch durch das Aufheizelement 42 für das flüssige Kältemittel geleitet werden, um ihre Temperatur zum Abtauen der Raumkühlelemente anzuheben.
In den Kreisläufen des flüssigen Kältemittels der zweiten Stufe der Kälteanlage sind mehrere Kreisläufe für das flüssige Kältemittel vorgesehen,:die einen gemeinsamen Abtau-Wärmeaustauscher 8 haben. In dem in der Zeichnung dargestellten besonderen Ausführungsbeispiel sind diese Kreisläufe der zweiten Stufe als A und B bezeichnet. Die Komponenten des Kreislaufs A wurden in( der bereits vorgenommenen kurzen Beschreibung des bevorzugten- Ausführungsbeispiels schon angegeben.
Die Umwälzpumpe 28 in dem Kreislauf A und eine ähnliche Pumpe 52 in dem Kreislauf B sind als Zentrifugalpumpen dargestellt, können aber auch Kolbenpumpen oder irgend eine andere bekannte Art von Umwälzvorrichtungen für eine Flüssigkeit sein.
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30 und 54 sind Verteiler mit Einlassen von den Pumpen und Auslässen zu den ^aumkühlelementen, 32, 33, 56 und 58 sind thermostatisch gesteuerte Dosiereinrichtungen, die den Kältemittelstrom durch die zugehörigen RaumkUhlelemente J>k, 35, 60 und 62 steuern. Die Auslaßenden der Kühlschlangen 34 und führen in einen gemeinsamen Sammler, während die Kühlschlangen 60 und 62 Auslässe aufweisen, die in einen gemeinsamen Sammler 64 führen.
Die Wählventile 38 und 68 sind bekannte handbetätigte oder kraftbetätigte Dreiwegeventile, die eine Verbindung von einem einzigen Einlaß mit zwei wählbaren Auslässen schaffen.
Die Wählventile 39 und 69 sind bekannte handbetätigte oder kraftbetätigte Dreiwegeventile, die eine Verbindung zwischen einem einzigen Einlaß und zwei wählbaren Auslässen oder zwischen dem Einlaß und beiden Auslässen gleichzeitig schaffen können.
Die Kühlelemente 40 und 41 für das flüssige Kältemittel sind Rohrschlangen, die in das flüssige Kältemittel in dem Verdampfer 22 eingetaucht sind. Entsprechend sind die Kühlelemente 108 und für das flüssige Kältemittel Kühlschlangen»die in das flüssige Kältemittel in dem Verdampfer 23 eingetaucht sind.
Der Abtau-Wärmeaustauscher 8 besitzt ein Heizelement 42 für das flüssige Kältemittel in Form eines Tanks, durch den das flüssige Kältemittel strömen kann, wobei es wärme austauschen kann mit den Heißgas-Wärmeaustauschelementen 6 und 7> von denen jedes die Form einer in das flüssige Kältemittel eingetauchten Rohrschlange aufweist. Das flüssige Kältemittel kann bei seinem durchlauf durch das Element 42 durch die Wärme der Wärmeaustauschelemente 6 und 7,die entweder einzeln oder zusammenwirken, auf eine Temperatur oberhalb 0° C aufgeheizt werden. Der 209822/0668
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Ausdehnungstank 106 dient allen Kreisläufen für das flüssige Kältemittel um den richtigen Flüssigkeitsdruck in diesen Kreisläufen aufrechtzuerhalten und die Ansammlung von mitgeführter Luft zu verhindern.
Betriebsweise
Gemäß der Zeichnung umfaßt die erste Stufe dieser Kälteanlage mehrere Kühlsysteme, die mit einem Wechsel der Phase arbeiten. Der Einfachheit halber sind in der ersten Stufe der Kälteanlage zwei Kühlsysteme mit einem Wechsel der Phase dargestellt und als Ganze mit C und D bezeichnet. Eines oder mehrere dieser Kühlsysteme können zur Kühlung des flüssigen Kältemittels in einem oder mehreren der Systeme der zweiten Stufe herangezogen werden, je nach den Anforderungen an die Kälteleistung, die von der zweiten Stufe verlangt wird. Da alle Kühlsysteme der ersten Stufe in ähnlicher Weise arbeiten, wird nur der Betrieb einer derselben im einzelnen beschrieben. In dem Kühlsystem C der ersten Stufe verdichtet der Kompressor 2 das einen relativ niedrigen Druck aufweisende kalte Kühlgas von der Zuführleitung 86 in ein einen relativ hohen Druck aufweisendes heißes Kühlgas und stößt dieses Gas in die Leitung 72 aus, durch die es zusammen mit dem Schmierölnebel dem ölabscheider 4 zugeführt wird. Hier wird der Schmierölnebel von dem gasförmigen . Kühlmittel in bekannter Weise getrennt und das öl über die Leitung Jh dem Kompressor 2 wieder für Schmierzwecke zugeführt.
Das aufgeheizte Gas gelangt von dem ölabscheider 4 über die Leitung 76 in das als Rohrschlange ausgebildete Wärmeaustauschelement 6 für das aufgeheizte Gas, in dem es Wärme an die Sole oder das sonstige
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flüssige Kältemittel abgibt, das durch das Element 42 strömt. Dabei heizt es die Sole oder das sonstige flüssige Kältemittel auf eine Temperatur oberhalb 0° C auf, um die Raumkühlelemente abzutauen. Das Wärmeaustauschelement 7 für das aufgeheizte Gas in dem Kühlsystem D der ersten Stufe oder ein ähnliches Wärmeaustauschelement für das aufgeheizte Gas irgendeines anderen der mehreren Kühlsysteme der ersten Stufe, die der Kälteanlage angehören, können mit dem Element 6 zusammenwirken, um die Sole auf die gewünschte Temperatur oberhalb 0° C zu bringen.
Das leicht abgekühlte unter hohem Druck stehende Gas strömt dann über die Leitung 78 in den Verflüssiger 12. Hier wird das aufgeheizte Gas auf eine Temperatur abgekühlt, unterhalb deren es flüssig wird, während der am Ausgang des Kompressors erzeugte hohe Druck aufrechterhalten bleibt. Die Geschwindigkeitimit der dem aufgeheizten Gas die Wärme entzogen wird, um es in eine Flüssigkeit zu verwandeln, hängt von der Temperatur der die Rohrschlangen umgebenden Luft und der Geschwindigkeit ab, mit 'der die Luft um diese Rohrschlangen umgewälzt wird. In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Rohrschlange des Verdichters in der Außenatmosphäre angebracht, wo die Umgebungstemperatur zwischen Tag un Nacht beträchtlich und äußerst stark zwischen den Jahreszeiten schwanken kann.
Um die Wärmeübertragung unter diesen veränderlichen Bedingungen steuern zu können, wird ein thermostatisch gesteuerter Lüfter 14 verwendet. Dieser Lüfter kann durch die Temperatur der umgebenden Luft oder durch die Temperatur des den Verflüssiger über die Leitung 80 verlassenden flüssigen Kühlmittels thermostatisch gesteuert werden. Die Leitung 80 führt
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das flüssige RIIhI mittel dem Plüssigkeitssammler 16 zu, der die Flüssigkeit und etwas eingeschlossenes Gas von dem Verdichter aufsammelt und das Gas entfernt. Der Pltissigkeitssammler l6 gibt die Flüssigkeit über die Leitung 8p an den Vorkühler l8 für das flüssige Kühlmittel ab, der in dem Verdampfer 22 angeordnet ist. Hier wird, das Kühlmittel auf eine Temperatur abgekühlt, die unter der Eintrittstemperatur in den VorkUhler liegt und dann über die Leitung 84 der Dosiervorrichtung 20 zugeführt, von der sie über den Einlaß 44 in den Verdampfer 22 eintritt.
Die Dosiervorrichtung 20 wird durch ein Element 46 thermostatisch gesteuert, das in die Flüssigkeit 24 des Verdampfers eingetaucht ist. Wenn die Temperatur der Flüssigkeit auf einen Wert oberhalb einer vorbestimmten Höhe ansteigt, wird mehr Kühlmittel eingeleitet. Die Dosiervorrichtung kann auch durch den Flüssigkeitsspiegel 50 gesteuert werden, ohne daß von der Erfindung abgewichen wird. Das flüssige Kühlmittel 24 in dem Verdampfer 22 wird durch die Wärme der Kühlelemente 40 und 41 für das flüssige Kältemittel und durch die Wärme des Vorkühlers 18 für das flüssige Kühlmittel verdampft. Der Kühlmitteldampf oder das Gas 26 wird dann über den Durchlaß 48 unter geringem Druck in die Leitung abgegeben. Das Gas wird dann über die Leitung 86 wieder dem Kompressor zugeleitet, um den Kühlzyklus wieder zu durchlaufen.
Die Verwendung des Wärmeaustauscherelements 6 für das aufgeheizte Gas zur Aufheizung des flüssigen Kältemittels in dem Element 4? resultiert in einem Temperaturabfall des aufgeheizten Gases, das über die Leitung 78 dem Verflüssiger zugeleitet wird. Dies
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bewirkt eine Steigerung der Wirksamkeit des Verflüssigers 22, insofern dieser weniger Wärme dem Gas entziehen muß, um es in eine Flüssigkeit zu verwandeln.
Nach dem nun die Arbeitsweise des Kühlsystems C der ersten Stufe im einzelnen beschrieben worden ist, wird'die Arbeitsweise des Systems D, das in Aufbau und Betrieb ähnlich ist, nur noch kurz dargestellt.
Der Kompressor 3 verdichtet gasförmiges kaltes Kühlmittel niedrigen Drucks in aufgeheiztes gasförmiges Kühlmittel hohen Drucks, daß zusammen mit dem Schmierölnebel dem ölabscheider 5 zugeführt wird, wo der ölnebel entfernt und in den Kompressor zurückgeleitet wird. Das aufgeheizte Gas wird dann durch das Wärmeaustauschelement 7 für das heiße Gas in dem Abtau-Wärmeaustauscher 8 weitergeleitet. Das nunmehr leicht abgekühlte, aber hohen Druck aufweisende Kühlmittelgas strömt dann zu dem Verdichter IJ, in dem es genügend abgekühlt wird, um flüssig zu werden. Das flüssige Kühlmittel wird dann von dem gasförmigen Kühlmittel getrennt und gelangt in den Flüssigkeitssammler 17. Das flüssige Kühlmittel aus dem Flüssigkeitssammler 17 strömt dann in die Vorkühlschlange 19 und von dort über die Dosiervorrichtung 22 und den Einlaß 45 in den Verdampfer 23· Die Menge der in den Verdampfer eingelassenen Flüssigkeit wird durch die Dosiervorrichtung 21 gesteuert, die wiederum durch die thermostatische Vorrichtung 47 oder eine auf den Flüssigkeitsspiegel 51 ansprechende Schwimmereinrichtung gesteuert wird. Durch Wärmeübertragung von den Rohrschlagen 108, und der Vorkühlschlange 19 wird das flüssige Kühlmittel 25 verdampft und das erhaltene gasförmige Kühlmittel
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aus dem Verdampfer über den Durchlaß 49 entlassen und in den Kompressor 33 als kaltes, einen niedrigen Druck aufweisendes Gas zurückführt. Der Kühlzyklus wird dann erneut durchlaufen.
In dem Kreislaufsystem der zweiten Stufe für das 'flüssige Kältemittel sind zwei Kreisläufe A und B dargestellt, die parallel liegen mit Ausnahme des Teils des Kreislaufs, der das Abtau-Wärmeaustauseherelement 42 enthält. Illustrationshalber sind zwei parallele Kreisläufe dargestellt, doch umfaßt die Erfindung auch mehrere dieser Kreisläufe. Die Flüssigkeit in jedem dieser Kreisläufe wird ™
durch einen oder mehrere der im vorstehenden beschriebenen Verdampfer,- die mit dem Kühlsystem der ersten Stufe in Verbindung stehen, abgekühlt.' Das flüssige Kältemittel eines oder mehrerer dieser Kreisläufe kann wahlweise durch den gemeinsamen Abtau-Wärmeaustauscher 8,geleitet werden,,um die Flüssigkeitstemperatur auf einen Wert oberhalb 0° C anzuheben und dadurch die Kühlschlangen des betreffenden ausgewählten Systems abzutauen.
Es wird die Arbeitsweise des Kreislaufes A im einzelnen beschrieben, doch arbeitet der andere
parallele Kreislauf in der gleichen Weise wie der A
Kreislauf A. Der Kreislauf B wird daher nur kurz beschrieben, um seine Wechselwirkung mit dem Kreislauf A darzustellen.
In dem Kreislauf A erhält die Umwälzpumpe flüssiges Kältemittel aus der Leitung 88 und stößt dieses bei einem höheren Druck in die Leitung 90 aus, die das Kältemittel dem Verteiler 30 zuführt. Der Verteiler 30 hat mehrere Auslässe, von denen hier die Umlaufleitungen 102 und 104 sichtbar sind, die thermostatisch gesteuerte Dosiervorrichtungen 32
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bzw. 33 enthalten. Diese Dosiervorrichtungen leiten flüssiges Kältemittel den Raumkühlelementen
34 und 35 zu, in Abhängigkeit von der Temperatur der diese Elemente jeweils umgebenden Luft. Die RaumkUhlelemente lassen das flüssige Kältemittel in den Sammler 36 austreten und von dort über die Leitung 92 zu dem Wählventil 38 strömen.
Das Wählventil 38 kann so betätigt werden, daß es eine Verbindung zwischen der Leitung 92 und der Leitung 96 für normalen Kühlbetrieb oder zwischen der Leitung 92 und der Leitung 94 zum Abtauen herstellen kann.
Es sei nun angenommen, daß der Kreislauf A im Kühlbetrieb zum Abkühlen der Kühlschlangen 34 und
35 betrieben werden soll. Das Wählventil 38 wird
dann in eine Stellung gehracht, in der eine Verbindung zwischen der Leitung 92 und der Leitung 96 besteht. Das Wählventil 39 kann in Stellungen gebracht werden, in denen eine Verbindung zwischen der Leitung 96 und der Leitung 110, zwischen der Leitung 96 und der Leitung 111 oder zwischen der Leitung 96 und sowohl der Leitung 110 als auch der Leitung 111 besteht. Die Stellung des Ventils 39 wird nun in Abhängigkeit davon gewählt, ob das System C der ersten Stufe oder das System D der ersten Stufe oder beide in Betrieb sind. Wenn mehr als zwei Systeme der ersten Stufe verwendet werden, können zusätzliche Wählventile ähnlich dem Wählventil 39 vorgesehen sein, um die Umwälzung des flüssigen Kältemittels durch irgendeinen gewünschten Verdampfer oder eine Gruppe von Verdampfern bewerkstelligen zu können. Das Kältemittel strömt dann weiter durch die Kühlschlangen 40 und/oder 108 für das flüssige Kältemittel in die Leitungen und 88 und von dort zurück zum Einlaß der Pumpe
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Jegliche Luft, die in der Flüssigkeit mitgeführt · worden sein könnte, wird in den Überlauftank 106 abgegeben.
Wenn es erwünscht ist, die Kühlelemente 34 und 35 abzutauen, wird das Wählventil 38 so . verstellt, daß eine Verbindung zwischen den Leitungen 92 und 94 besteht. Die Sole oder sonstige Flüssigkeit strömt dann über die Leitungen 94 und 112 in das Heizelement 42 des Abtau-Wärmeaustauschers 8· und von dort zurück über die Leitung 100 in die Leitung 88 und zum Einlaß der Pumpe 28. Das Wählventil 38 hat dann die Verbindung zu der Leitung blockiert, so daß nur Sole, die durch den Abtau-Wärmeaustauscher 8 über 0° C aufgeheizt worden ist, durch die Rohrschlangen 34 und 35 zir'ailiert und diese abtaut. Nach dem die Rohrschlangen abgetaut sind, wird das Wählventil 38 verstellt, um wieder eine Verbindung über die Leitungen 92 und 96 herzustellen. Das System ist dann in seinen normalen KÜhlzyfcLus zurückgeführt.
Der Kreislauf B für das flüssige Kältemittel und alle weiteren, die hinzugefügt sein können, ähneln dem Kreislauf A und können, aber müssen nicht, einen gemeinsamen Kreislaufteil zwischen dem Verzweigungspunkt 70 und dem Verzweigungspunkt 71 besitzen, der den Abtau-Wärmeaustauscher 8 umfaßt. Das Wählventil 68 arbeitet ähnlich wie das bereits beschriebene Wählventil 38, und das Wählventil 69 arbeitet ähnlich dem bereits beschriebenen Wählventil 39. Die Pumpe 52 des Kreislaufs B pumpt flüssiges Kältemittel in den Verteiler 54 und über die Dosiervorrichtungen 56 und 58 in die Kühlschlange bzw. 6?. Das flüssige Kältemittel gelangt dann über den Sammler 64 und die Leitung II3 zum Wählventil 68. Das Wählventil 68 bestimmt, ob das flüssige Kältemittel über den Abtau-Wärmeaustauscher 8 oder
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durch die Kühlschlangen strömen soll. Das Wählventil 69 bestimmt, ob die Kühlschlange 4l oder die Kühlschlange 109 oder beide zum Abkühlen des flüssigen Kältemittels herangezogen werden sollen. Die Flüssigkeit gelangt dann zum Einlaß der Pumpe 52 zurück. Durch Betätigung der Wählventile 38 und 68 in der gewünschten Weise können die Raumkühlelemente . des Kreislaufsystems für das flüssige Kältemittel wahlweise zur Kühlung verwendet oder abgetaut werden, wie es in der wirksamsten Weise erwünscht ist und mit einem Minimum an störender Beeinträchtigung der Betriebsweise der Kälteanlage.
Durch die Betätigung der Wählventile j59 und 69 kann das flüssige Kältemittel in dem die zweite Stufe der Kälteanlage bildenden Kältemittelkreislauf durch Zirkulation durch den Verdampfer irgendeines oder mehrerer der Systeme der ersten Stufe abgekühlt werden. Dies ergibt ein Maximum an Anpassungsfähigkeit und gestattet es, die Systeme der ersten Stufe einzeln oder in Kombination einzusetzen, wie es durch den Bedarf an Kälteleistung verlangt wird. Es erlaubt ferner, eines oder mehrerer dieser Svsteme zu Wartungs- oder Reparaturarbeiten stillzulegen. Sollte schließlich eines der Systeme der ersten Stufe unvermeidbar außer Betrieb kommen, können die anderen Systeme die Last der Kälteerzeugung tragen.
Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Kühlsysteme mit voller Kapazität und einem maximalen Wirkungsgrad zu betreiben, in dem die Zahl der in Betrieb befindlichen Systeme bei geringeren Belastungen herabgesetzt wird. Wenn nur ein Kühlsystem der ersten Stufe verwendet wird, um die gesamte Belastung zu tragen, kann ein unvorhersdibarer Betriebs-
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ausfall des Systems zu einem außerordentlich hohen Verlust an gekühltem Material führen. Die Verwendung nur eines Systems der ersten Stufe führt ' auch zu einer Arbeitsweise mit geringem Wirkungsgrad, wenn die Belastung der Gesamtanlage gering ist.
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Claims (1)

  1. PATENTANWÄLTE 4 DÜSSELDORF, den 16.11.71 DIPL.-ING. WALTER KUBORN Dr.P./schr.
    DIPL.-PHYS. DR. PETER PALGEN Case
    4 DÜSSELDORF
    BREHMSTRASSE 23 · TELEFON 632727 KREISSPARKASSE DÜSSELDORF NR. 1014463 DEUTSCHE BANK AG., DÜSSELDORF 2819207 POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 115211
    Clark Equipment Company
    in Buchanan, Michigan (V.St.A.)
    Patentansprüche
    Λ—ν
    II.)Zweistufige Kälteanlage, gekennzeichnet
    durch folgende Merkmale:
    a) es sind mehrere mit einem Phasenwechsel arbeitende Kühlsysteme (C, D) der ersten Stufe vorhanden, die jeweils ein Kühlmittel, einen Kompressor (2,3), einen Verflüssiger (12, 13) und einen Verdampfer (22, 2J) umfassen;.
    b) es sind ein oder mehrere Kreisläufe (A, B) für flüssiges Kältemittel vorhanden, die jeweils ein flüssiges Kältemittel, Mittel (28, 52) zum Umwälzen des flüssigen Kältemittels, Raumkühlelemente (34, 35; 6o, 62) und Kühleleir.ente. (4o, Io8; 41, Io9) utntasscn ., die mit jedem der Verdampfer im Wärmeaustausch stehen;
    c) es sind Mittel (39, 69) vorhanden, die das flüssige Kältemittel wahlweise zu jedem der Kühlelemente (4o, I08) bzw. (41, I09) leiten können, wodurch dem flüssigen Kältemittel Wärme entzogen wird, um die Abkühlung der Raumkühlelemente (34, 35; 60, 62) zu ermöglichen.
    2. Kälteanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreislauf (A, B) der zweiten Stufe für das flüssige Kältemittel eine Vorrichtung (32, 35; 56, 58) für das flüssige Kältemittel umfaßt, die auf die Temperatur anspricht und die Strömungsmenge des Kältemittels durch das Raumkühlelement
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    36"; SOt 62) und damit die Temperatur in · der Umgebung dieses Elementes zu steuern.
    3· Kälteanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreislauf (A, B) J der zweiten Stufe für das flüssige Kältemittel mehrere Raumkühlelemente (34, 35; 6o, 62). umfaßt und für jedes dieser? Raumkühl element 4 (34, 35; 6o, 62) eine auf die Temperatur ansprechende Do- · siervorrichtung (32, 33; 56, 58) für das flüssige. Kältemittel vorgesehen ist, um die Strömungsmenge des Kältemittels durch das zugehörige RaumkÜhlelement und damit die Temperatur des dem jeweiligen Element benachbarten Raumes unabhängig voneinander steuern zu können.
    4.Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1-3* dadurch gekennzeichnet, daß jedes der mit Phasenwechsel arbeitenden Kühlsysteme (C, D) der ersten Stufe einen Flussigkeitssammler (l6, 17) für das flüssige Kühlmittel umfaßt, der das flüssige Kühlmittel von gasförmigem Kühlmittel trennt und in der von dem Verflüssiger (12, 13) zu dem Verdampfer (22, 23) führenden Kühlmittelleitung (80, 82) angeordnet ist.
    5. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der mit Phasenwechsel arbeitenden Kühlsysteme (C, D) der ersten Stufe einen \fer.fl.üjss3ger (12, I3) mit auf die Temperatur ansprechenden Mitteln (14, 15) umfaßt, die die Wärmeübertragung von dem Kühlmittel in demVerflüssiger (12,13) in die Atmosphäre erhöhen, wenn die Temperatur des Kühlmittels in dem Verflüssiger (12, 13) oberhalb eines vorbestimmten Wertes ansteigt.
    6. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (22, 23) in jedem der mit Phasenwechsel arbeitenden Kühlsysteme (C, D) der ersten Stufe ein Überflutungs-
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    verdampfer ist.
    7. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der mit Phasenwechsel arbeitenden Kühlsysteme (C, D) der ersten Stufe einen in Wärmeaustausch mit dem Verdampfer (22, 2^) stehenden, zwischen den Verflüssiger (12,13) und den Verdampfer (22, 23) eingeschalteten Vorkühler (18, 19) umfaßt, durch den Wärmeenergie des flüssigen Kühlmittels auf den Verdampfer (22, 23)' vor Eintritt des Kühlmittels in den Verdampfer (22, 23) übertragen wird.
    8. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Kreisläufe (A, B) der zweiten Stufe für flüssiges Kältemittel umfaßt und jeder der Kreisläufe (A, B) sein zugehöriges Kühlelement (4o, 4l) bzw. (Io8, Io9) im Wärmeaustausch mit jedem der in den mit Phasenwechsel arbeitenden Kühlsystemen (C, D) der ersten Stufe angeordneten Verdampfer (22) bzw. (23) hat.
    9. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der mit Phasenwechsel arbeitenden Kühlsysteme (C, D) der ersten Stufe einen ölabscheider (4, 5) und eine von dem ölabscheider (4, 5) zum Kompressor (2, 3) zurückführende ölrückleitung umfaßt und daß der ölabscheider (4,5) zwischen dem Kompressor (2, 3) und dem Wärmeaustauschelement für das aufgeheizte Gas angeordnet ist, wodurch Schmieröl von dem dem Phasenwechsel unterliegenden Kühlmittel abgetrennt und dem Kompressor (2, 3) wieder zugeführt wird.
    lo. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1-9* daß die Wählventile (38, 68) in den Kreisläufen (A, B) der zweiten Stufe für das flüssige Kältemittel einen Auslaß besitzen, der mit einem gemeinsamen Heizelement (42) für das flüssige Kälte-
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    mittel in Verbindung steht.
    11. Kälteanlage nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kreisläufe (A, B) der zweiten Stufe für das flüssige Kältemittel ein Wählventil (38, 68) umfaßt, mittels desssen das flüssige Kältemittel in jedem Kreislauf (A, B) wahlweise für sich abgekühlt oder aufgeheizt werden kann.
    12. Kälteanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) in jedem der mit Phasenwechsel arbeitenden Kühlsysteme (C, D) der ersten Stufe ist ein Wärmetauscherelement (6, 7) für aufgeheiztes Gas angeordnet;
    b)%es ist ein Heizelement (42) für das flüssige Kältemittel im Wärmetausch mit jedem der Wärmetauscherelemente (6, 7) für aufgeheiztes Gas vorgesehen;
    c) es sind Mittel (38, 68) vorgesehen, die das flüssige Kältemittel wahlweise zu dem Heizelement ( kl )' für das flüssige Kältemittel leiten, so daß dem flüssigen Kältemittel entweder Wärme entzogen und damit die Kühlung der Raumkühlelemente (34, 35 ί 60, 62) ermöglicht oder dem flüssigen , Kältemittel Wärme zugeführt und damit das Abtauen der Raumkühlelemente (34,35; 60, 62) gewünschtenfalls ermöglicht wird.
    Γ I
    13. Kälteanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Wärmeaustauschele- ' mente (6,7) in der Leitung für aufgeheiztes unter hohem Druck stehendes Gas zwischen dem Kompressor (2, 3) und dem Verflüssiger (12, I3) angeordnet ist und daß das Heizelement (42) der Kreisläufe (A, B) für flüssiges Kältemittel der zweiten Stufe im Wärmeaustausch mit jedem der Wärmeaustauschelemente
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    (6, 7) für das aufgeheizte Gas steht, so daß Wärme übertragen werden kann.
    14. Kälteanlage nach Anspruch 12 oder IJ, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschelemente (6, 7) für das aufgeheizte Gas und das Heizelement (42) für das flüssige Kältemittel einen. Abtau- Wärmeaustauscher (8) bilden, in dem Wärme von jedem der Wärmeaustauschelemente (6,7) für das aufgeheizte Gas auf das Kühlelement (42) ,; für das flüssige Kältemittel übertragen wird.
    15. Zweistufige Kälteanlage, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: / /'
    a) Es sind mehrere mit einem Phasenwechsel arbeitende Kühlsysteme (G, D) erster Stufe vorhanden, die jeweils ein Kühlmittel, einen Kompressor (2,3), ein Wärmetauscherelement (6,7) für aufgeheiztes Gas, einen Verflüssiger (12, I3) und einen Verdampfer (22, 23) umfassen;
    b) Es sind ein oder mehrere Kreisläufe (A, B) für flüssiges Kältemittel vorhanden, die jeweils ein flüssiges Kältemittel, Mittel (28, 52) zum Umwälzen des flüssigen Kältemittels, Raumkühlelemente (34, 35; 60, 62), Kühlelemente (40, I08; 41, 109), die mit jedem der Verdampfer (22, 23) im Wärmeaustausch stehen, und ein Heizelement (42) für das flüssige Kältemittel im Wärmetausch mit jedem der Wärmetauscherelemente (6, 7) für aufgeheiztes Gas umfassen;
    cJ Es sind Mittel (39, 69) vorhanden, die das flüssige Kältemittel wahlweise zu jedem der Kühlelemente (40, 108, bzw. 41, 109 ) leiten können, wodurch dem flüssigen Kältemittel Wärme entzogen wird, um die Abkühlung der Raumkühlelemente (34, 35; 60, 62) zu ermöglichen;
    d) Es sind Mittel (38, 68) vorgesehen, die das flüssige Kältemittel wahlweise zu dem Heizelement (42) für das flüssige Kältemittel leiten, so daß dem flüssigen Kältemittel entweder Wärme entzogen und damit die Kühlung der Raumkühlelemente (34, 35J 60, 62) ermöglicht oder dem flüssigen Kältemittel Wärme zugeführt und damit das Abtauen der Raumkühlelemente (34, 35; 60, 62) gewünsohtenfalls ermöglicht wird.
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GB (1) GB1309487A (de)
HU (1) HU166392B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0766051A1 (de) * 1995-05-19 1997-04-02 Zwahlen, Urs F. Kälteanlage
DE4224896B4 (de) * 1991-07-31 2007-10-18 Star Refrigeration Ltd., Glasgow Kühlverfahren und Vorrichtung

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE398386B (sv) * 1974-10-21 1977-12-19 Stal Refrigeration Ab Kylanleggning innefattande ett flertal brinekylda kylbatterier
JPS6470636A (en) * 1987-09-10 1989-03-16 Toshiba Corp Air-conditioning machine
FR2630816B1 (fr) * 1988-04-28 1991-01-11 Electrolux Cr Sa Centrale frigorifique alimentant des enceintes a au moins deux temperatures et procede de degivrage d'une telle centrale
DE58903363D1 (de) * 1989-07-31 1993-03-04 Kulmbacher Klimageraete Kuehleinrichtung fuer mehrere kuehlmittelkreislaeufe.
US5115859A (en) * 1990-12-21 1992-05-26 United Technologies Corporation Regenerable non-venting cooler for protective suit
JP2996518B2 (ja) * 1991-02-13 2000-01-11 株式会社日立製作所 蓄熱型空調設備および空調方法
US5211029A (en) * 1991-05-28 1993-05-18 Lennox Industries Inc. Combined multi-modal air conditioning apparatus and negative energy storage system
US5335508A (en) * 1991-08-19 1994-08-09 Tippmann Edward J Refrigeration system
US5383339A (en) * 1992-12-10 1995-01-24 Baltimore Aircoil Company, Inc. Supplemental cooling system for coupling to refrigerant-cooled apparatus
US5307642A (en) * 1993-01-21 1994-05-03 Lennox Industries Inc. Refrigerant management control and method for a thermal energy storage system
US5440894A (en) * 1993-05-05 1995-08-15 Hussmann Corporation Strategic modular commercial refrigeration
US5372011A (en) * 1993-08-30 1994-12-13 Indoor Air Quality Engineering, Inc. Air conditioning and heat pump system utilizing thermal storage
US5647225A (en) * 1995-06-14 1997-07-15 Fischer; Harry C. Multi-mode high efficiency air conditioning system
US5682752A (en) * 1995-07-11 1997-11-04 Lennox Industries Inc. Refrigerant management control and method for a thermal energy storage system
US5584190A (en) * 1995-09-25 1996-12-17 Cole; Ronald A. Freezer with heated floor and refrigeration system therefor
US5727393A (en) * 1996-04-12 1998-03-17 Hussmann Corporation Multi-stage cooling system for commerical refrigeration
US5743102A (en) * 1996-04-15 1998-04-28 Hussmann Corporation Strategic modular secondary refrigeration
DE19644488A1 (de) * 1996-10-25 1998-04-30 Friedhelm Meyer Verfahren und Vorrichtung zum Abtauen eines Kühlers einer Kälteanlage
US5921092A (en) * 1998-03-16 1999-07-13 Hussmann Corporation Fluid defrost system and method for secondary refrigeration systems
US6094925A (en) * 1999-01-29 2000-08-01 Delaware Capital Formation, Inc. Crossover warm liquid defrost refrigeration system
DE19920734A1 (de) * 1999-05-05 2000-11-09 Linde Ag Kälteanlage und Verfahren zum Betreiben einer Kälteanlage
US6848267B2 (en) * 2002-07-26 2005-02-01 Tas, Ltd. Packaged chilling systems for building air conditioning and process cooling
US6230508B1 (en) * 2000-05-11 2001-05-15 Delphi Technologies, Inc. Automotive secondary loop air conditioning system
DK174257B1 (da) * 2001-02-23 2002-10-21 Teknologisk Inst Anlæg samt fremgangsmåde, hvor CO2 anvendes som kølemiddel og som arbejdsmedie ved afrimning
EP1409929B1 (de) * 2001-07-26 2005-11-23 EnTech Energie Management GmbH Anlage und verfahren zur versorgung von verbrauchern mit wärmeeneergie bzw. mit kälteenergie
US6880351B2 (en) * 2001-09-05 2005-04-19 Be Intellectual Property, Inc. Liquid galley refrigeration system for aircraft
CN1878991A (zh) * 2003-10-08 2006-12-13 谷轮公司 分布式的冷凝单元
US7600390B2 (en) * 2004-10-21 2009-10-13 Tecumseh Products Company Method and apparatus for control of carbon dioxide gas cooler pressure by use of a two-stage compressor
JP4309854B2 (ja) * 2005-01-20 2009-08-05 株式会社日立製作所 低温プローブ及びそれを用いた核磁気共鳴分析装置
US20090120108A1 (en) * 2005-02-18 2009-05-14 Bernd Heinbokel Co2-refrigerant device with heat reclaim
PL2153138T3 (pl) * 2007-05-10 2011-07-29 Carrier Corp Układ chłodniczy i sposób sterowania zespołami sprężarek w takim układzie chłodniczym
US7900467B2 (en) * 2007-07-23 2011-03-08 Hussmann Corporation Combined receiver and heat exchanger for a secondary refrigerant
CA2729859C (en) * 2008-07-03 2015-01-06 Jeffrey A. Weston Thermal gradient fluid header for multiple heating and cooling systems
US20100107658A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-06 Richard Erwin Cockrell Data center cooling device and method
US9423159B2 (en) * 2009-12-21 2016-08-23 Trane International Inc. Bi-directional cascade heat pump system
FR2974165B1 (fr) * 2011-04-12 2013-05-17 Besnard Sebastien Larquetou Installation thermique pour centre commercial.
EP2631567A1 (de) 2012-02-24 2013-08-28 Airbus Operations GmbH Kühlsystem mit einer Vielzahl von Superkühlern
EP2631564B1 (de) * 2012-02-24 2016-09-28 Airbus Operations GmbH Zuverlässiges Kühlsystem zum Betrieb mit einem Zweiphasenkühlmittel
US20170003040A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 General Electric Company Packaged terminal air conditioner unit
US10350963B2 (en) 2017-06-01 2019-07-16 Ford Global Technologies, Llc Vehicle heating and cooling system with parallel heat exchangers and control method
US10782034B2 (en) * 2017-12-13 2020-09-22 RK Mechanical, Inc. System for conditioning an airflow using a portable closed loop cooling system
CN108253728A (zh) * 2018-01-09 2018-07-06 华北电力大学（保定） 一种高效液化空气储能***
WO2021011562A1 (en) * 2019-07-15 2021-01-21 Johnson Controls Technology Company Chiller system with multiple compressors

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1819510A (en) * 1929-10-18 1931-08-18 Edward S Hebeler Defrosting apparatus
US2237304A (en) * 1937-04-01 1941-04-08 Barber Colman Co Control for conditioning systems and the like
US2568711A (en) * 1949-09-09 1951-09-25 Bosi John Oil return in refrigerator
US3111819A (en) * 1961-11-03 1963-11-26 Bell & Gossett Co Evaporator with oil return means
US3267689A (en) * 1964-03-19 1966-08-23 Ralph C Liebert High and low temperature refrigeration systems with common defrosting means
US3415071A (en) * 1966-04-04 1968-12-10 Honeywell Inc Refrigeration condenser fan speed control system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4224896B4 (de) * 1991-07-31 2007-10-18 Star Refrigeration Ltd., Glasgow Kühlverfahren und Vorrichtung
EP0766051A1 (de) * 1995-05-19 1997-04-02 Zwahlen, Urs F. Kälteanlage

Also Published As

Publication number Publication date
BR7107695D0 (pt) 1973-03-20
GB1309487A (en) 1973-03-14
AU3385671A (en) 1973-03-29
AU458960B2 (en) 1975-03-13
HU166392B (de) 1975-03-28
US3675441A (en) 1972-07-11
FR2114419A5 (de) 1972-06-30
CA936375A (en) 1973-11-06

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