DE2754132A1

DE2754132A1 - Kuehlvorrichtung

Info

Publication number: DE2754132A1
Application number: DE19772754132
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Hattori
Original assignee: Taisei Kogyo KK
Current assignee: Taisei Kogyo KK
Priority date: 1976-12-06
Filing date: 1977-12-05
Publication date: 1978-06-08
Also published as: DE2754132C2; US4139356A

Description

PA7ENTANVMLTE A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

Lift ING

μ, W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN P. H. JAKOB

DlPL ING

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN Q2

MAXIMILIANSTRASSE 43

5. Dez. 1977 P 12 184

TAISEI KOGYO KABUSHIKI KAISHA

3-53, Aza Izumikawa, Oaza Yokouchi, Aomori City, Aoniori Pref.

Kühlvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung, in der als Kühlmittel Ammoniak, Frigen, usw. umgewälzt wird.

Bei einer derartigen Kühlvorrichtung gefriert im allgemeinen die Feuchtigkeit in der Luft während des Kühlumlaufes auf der Oberfläche der Kühlrohre und Kühlrippen, die jedes Kühlerelement der Kühlvorrichtung bilden und wächst die Reifschicht an, so dass sich diese Schicht mit der Zeit zu einem starken Belag entwickelt. Da diese Reif schicht die Kühlwirkung merklich beeinträchtigt, ist es notwendig, diesen Reif abzutauen. Es sind bisher viele Arten bekannter Abtaueinrichtungen vorgesehen worden, keine diese Einrichtungen arbeitet jedoch zufriedenstellend, da ihre Abtauwirkung gering ist und das Ab-

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TEtEFON (o?f») aaanoQ telex ob-ootbo Telegramme μοναραγ telekopiercr

tauen zu lange dauert.

Im Hinblick darauf ist Ziel der Erfindung eine Kühlvorrichtung, die eine Abtaueinrichtung aufweist, die ein hochwirksames vollständiges Abtauen innerhalb einer kurzen Zeit ermöglicht, indem das Kühlmittel mit einem hohen Wärmegehalt und einer relativ hohen Temperatur in den Kühler eingespeist wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Erläuterungsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung.

Fig. 2a zeigt die Saugstrahlpumpe.

Fig. 2b zeigt eine mit Fig. 2a in Verbindung stehende grafische Darstellung der Änderung des Druckes und der Geschwindigkeit des Kühlmittels in der Saugstrahlpumpe.

Fig. 3, zeigen Erläuterungsansichten weiterer Ausführungs-

beispiele der Erfindung.

Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, steht eine Leitung L1 an ihrem einen Ende mit der Auslassmündung eines Kompressors und mit ihrem anderen Ende mit einer Einlassmündung eines Dreiwegventiles 2 in Verbindung, mit dessen erster Auslassmündung eine Einlassmündung eines Radiators 3 über eine Leitung L2 verbunden ist, wie es später im einzelnen dargestellt wird. Eine Leitung L3 steht mit ihrem einen Ende mit einer Auslassmündung des Radiators 3 und mit ihrem anderen Ende mit einer Einlassmündung eines Kondensors 4 in Verbindung, dessen Auslassmündung über eine Leitung L4 mit einer Einlass-

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- y-

mündur.g eines Auf a ah :a.-?beV. al tors 5 verbunden Izt. In einer Leitung L5, die von einer Auslassmündung des Aufnahmebehälters 5 ausgeht, befinden sich in einer Reihe ein Ventil 6, ein Expansionsventil 7 und ein Verteiler 8, wobei jede Auslassmündung des Verteilers 8 jeweils mit den Einlassmündungen jedes Kühlerelementes 9 verbunden ist, das einen Kühler bildet.

Andererseits ist ein Wassertank 10 aus einem wärmeisolierenden Material vorgesehen und mit Wasser gefüllt, in das der Radiator 3, ein erster Sammler 11 und ein zweiter Sammler 12, die beide aus einem wärmeleitenden Material bestehen, eingetaucht sind. Der erste Sammler 11 und der zweite Sammler 12 können getrennt, aber auch in einem Behälter mit einer Trennwand gebildet sein, die zwei Sammler voneinander abtrennt. Der Radiator 3 kann beispielsweise dadurch gebildet sein, dass ein Teil eines Metallrohres in Form einer Schlange gewunden ist.

Eine Leitung L6 steht mit ihrem Einlassende mit der Auslassmündung jedes Kühlerelementes 9 in Verbindung und ist an ihrem Auslassende in das Innere des ersten Sammlers 11 eingesetzt. Ein Ventil 13 ist in der Leitung L6 vorgesehen. Eine Rückführungsleitung L7, deren Einlassende sich im Inneren des oberen Teils des ersten Sammlers 11 befindet, steht mit ihrem Auslassende mit der Einlassansaugmündung des Kompressors 1 in Verbindung.

Eine Leitung L8 steht mit ihrem einen Ende mit einer zweiten Auslassmündung des Dreiwegventiles 2 und mit ihrem anderen Ende mit der Einlassmündung einer Saugstrahlpumpe 14 in Verbindung, deren Auslassmündung mit jeder Einlassmündung der Kühlerelemente 9 verbunden ist. Eine Leitung L9 ist mit ihrem Einlassende in den oberen Teil des Inneren des zweiten Sammlers 12 eingesetzt und steht an ihrem Auslassende mit der Unterdruckmündung der Saugstrahlpumpe 14 in Verbindung.

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Ein Ventil 15 ist in der Leitung L9 vorgesehen. Eine Leitung L10, die sich stromaufwärts vom Ventil 13 abzweigt, das auf halbem Wege der Leitung L6 vorgesehen ist, die zwischen der Auslassmündung des Kühlerelementes 9 und dem Inneren des ersten Sammlers 11 verläuft, ist mit der Einlassmündung einer Auffangvorrichtunq 16 verbunden. Zwei Ausflussöffnungen a und b mit verschiedenem Durchmesser sind am Boden der Auffangvorrichtung 16 ausgebildet, und eine Leitung L11 steht mit ihrem einen Ende mit der Ausflussöffnung a in Verbindung und ist mit ihrem anderen Ende in das Innere des ersten Sammlers 11 eingesetzt. Eine Leitung L12 ist mit ihrem einen Ende mit der Ausflussöffnung b verbunden und ist mit ihrem anderen Ende in das Innere des zweiten Sammlers 12 eingesetzt.

Das Dreiwegventil 2, die Ventile 6, 13 und 15 werden von elektromagnetischen Ventilen, gebildet und werden durch eine geeignete Steuereinrichtung gekoppelt angesteuert. - Für diese Steuerung kann beispielsweise ein Zeitglied, das ein Startsignal zum Abtauen in regelmässigen Intervallen ausgibt oder ein Abtauschalter 17 verwandt werden, der automatisch das Volumen an Reif bestimmt, der sich am Kühlerelement 9 aufgebaut hat und den Beginn oder das Ende des Abtauzyklus steuert. Mit 21 ist ein Druckschalter und mit 22 ist ein Kühlmitteltrockner bezeichnet.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung näher erläutert.

Während des gewöhnlichen Kühlumlaufes ist die erste Auslassmündung des Dreiwegventiles 2 offen, ist die zweite Auslassmündung dieses Ventils geschlossen und sind die Ventile 6 und 13 geöffnet, während das Ventil 15 geschlossen ist. Unter

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diesen Umstünden wird verdampfes Kühlmittel auf hoher Temperatur von der Auslassmündung des Kompressors 1 über die Leitung L1 , das Dreiwegventil 2 und die Leitung L2 in den Radiator 3 eingeführt, wo es seine Wärme an das Wasser im Wassertank 10 beim Durchgang abgibt. Das Kühlmittel wandert anschliessend durch die Leitung L3 in den Kondensor 4, wo das verdampfte Kühlmittel dadurch verflüssigt wird, dass seine Wärme absorbiert wird. Dieses flüssige Kühlmittel wird über die Leitung L4 im Aufnahmebehälter 5 gehalten. Das flüssige Kühlmittel im Aufnahmebehälter 5 wird dann durch die Leitung L5 weitergeleitet und geht durch das Ventil 6 in das Expansionsventil 7 und wird durch eine Expansion in diesem Ventil abgekühlt und über den Verteiler 8 in jedes Kühlerelement 9 eingeleitet, wo der Kühlvorgang stattfindet. Das Kühlmittel, das durch die Kühlerelemente 9 hindurchgegangen ist, geht dann durch das Ventil und wird über die Leitung L6 in den ersten Sammler 11 eingeführt.

Die Temperatur im Inneren des ersten Sammlers 11 ist beträchtlich höher als die des in den Sammler 11 eingeführten Kühlmittels, da die Wärme vom Radiator 3 durch das Wasser im Wassertank 10 abgeführt wird. Daher wird der flüssige Teil des über die Leitung L6 eingeleiteten Kühlmittels verdampft und vollständig gasförmig. Danach wird das gesamte Kühlmittel, das in den Sammler 11 eingeleitet ist, zu einem vollständig gasförmigen Kühlmittel und wird dieses gasförmige Kühlmittel über die Rückführungsleitung L7 in die Einlassansaugmündung des Kompressors 1 gesaugt.

Bei der im Obigen beschriebenen Ausbildung wird ein Teil der Wärme des auf hoher Temperatur befindlichen Kühlmittels, das vom Kompressor 1 eingeleitet wird, im Radiator 3 absorbiert, bevor sie im Kondensor 4 absorbiert wird. Da die im Radiator

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absorbierte Wa rue 2ur vollständigen Verdampfung dea Kühlmittels verwandt wird, das von den Kühlerelementen 9 eingeleitet worden ist, kann der Kondensor 4 mit einer kleinen Kapazität ausgebildet sein.

Danach wird beim Abtauen durch ein Schalten des Dreiwegventils 2 dessen erste Auslassmündung geschlossen und dessen zweite Auslassmündung geöffnet und werden gleichzeitig die Ventile 6 und 13 geschlossen, während das Ventil 15 geöffnet wird. Damit beginnen der erste und der zweite Umlaufvorgang für das sich anschliessende Abtauen. Während des ersten Umlauf-Vorganges wird das verdampfte Kühlmittel auf hoher Temperatur von der Auslassmündung des Kompressors 1 über die Leitung L1, das Dreiwegventil 2 und die Leitung L8 in die Einlassmündung der Saugstrahlpumpe 14 eingeleitet und durch den zweiten UmlaufVorgang, wie es später dargestellt wird, von der Auslassmündung der Saugstrahlpumpe 14 zusammen mit dem verdampften Kühlmittel auf relativ hoher Temperatur, das von der Unterdruck saugmündung der Saugstrahlpumpe 14 kommt, in jedes Kühlerelement 9 eingeleitet. Dadurch wird jedes Kühlerelement 9 aufgeheizt und kann den auf seiner Oberfläche gewachsenen Reif abtauen. Das verdampfte Kühlmittel, das in jedes Kühlerelement 9 eingeleitet wurde, wird abgekühlt, wird flüssig und tropft von der Auslassmündung des Rühlerelementes 9 durch einen Teil der Leitung L6 und die Leitung L10 in die Auffangvorrichtung 16, worin es kurzzeitig gehalten wird. Immer dann, wenn das Kühlmittel sich in der Auffangvorrichtung 16 gesammelt hat, fliesst es von den Ausflussöffnungen a und b in einer entsprechend deren Durchmessern verschiedenen Menge und auch mit einem verschiedenen Druck, der den verschiedenen Durchmessern entsprechend reduziert ist, aus der Auffangvorrichtung. Das Kühlmittel von der Ausflussöffnung a wird über die Leitung L11 in den ersten Sammler 11 eingeleitet und danach durch die Umgebungshitze verdampft und kehrt über die Rückführungsleitung L7 in den Kompressor 1 zurück. Der erste

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U:;iL-i.:r ν, i. ν i in dieser //ei .ie ürr.jlt-.jii.

Während des zweiten Umlaufvorganges wird nun das Kühlmittel von der Ausflussöffnung b der Auffangvorrichtung 16 über die Leitung L12 in den zweiten Sammler 12 eingeleitet, in dem es erhitzt und vollständig verdampft wird. Wie oben erwähnt, ist während des ersten Umlaufvorganges Kühlmittel auf hoher Temperatur und hohem Druck von der Ausflüssmündung des Kompressors 1 über die Leitungen L1 und L8 in die Saugstrahlpumpe 14 eingeleiten worden. An der Unterdruckansaugmundung der Saugstrahlpumpe 14 tritt aufgrund der kinetischen Energie des Ausflusstrahles eine Saugkraft auf. Durch diese Saugkraft wird das verdampfte Kühlmittel, das eine relativ hohe Temperatur im zweiten Sammler 12 erreicht hat, in die Unterdruckansaugmundung der Saugstrahlpumpe 14 über die Leitung L9 gesaugt und durch das Ventil 15 geleitet, wo es sich mit dem Kühlmittel trifft, das von der Einlassmündung der Saugstrahipumpe 14 gekommen ist, woraufhin beide zusammen in die Kühlerelemente 9 geleitet werden. In dieser Weise wird der zweite UmlaufVorgang erhalten. Die Saugstrahlpumpe 14 arbeitet, während der beiden Umlauf vorgänge in der folgenden Weise:

Wie es in Fig. 2a und 2b dargestellt ist, wird unter der Annahme, dass das Kühlmittel von der Leitung L8 mit einem Druck P₁, einer Geschwindigkeit V₁ und einem Durchsatz G₁ in die Einlassmündung A der Saugstrahlpumpe 14 strömt, das strömende Kühlmittel anschliessend in den Mischraum C eingeleitet, nachdem der Druck P₁ auf den kritischen Druck P oder auf einen Druck unter diesem kritischen Druck P gefallen und die Geschwindigkeit V₁ auf die kritische Geschwindigkeit V oder auf eine Geschwindigkeit über der kritischen Geschwindigkeit V angestiegen ist, während das Kühlmittel

durch den Ausstromauslass B geht. Unter der Annahme, dass das

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Kühliiiittel durch die kinetische Strömungsenergie von der Leitung L9 durch die Unterdruckansaugmündung D mit einem Druck P₂ und einem Durchsatz G angesaugt wird, wird das angesaugte Kühlmittel gründlich mit dem Kühlmittel vom Ausstromauslass B im Mischraum C gemischt, bevor es die Engstelle oder den Halsteil C₁ erreicht, und daher durch die kinetische Energie des Kühlmittels von der Ausströmmündung komprimiert. Schliesslich wird das gemischte Kühlmittel in die Kühlerelemente 9 von der Auslassmündung E mit einer Geschwindigkeit V₃ eingeleitet, nachdem es auf den Druck P, gekommen ist, der kleiner als P- und grosser als P_ ist. Der Durchsatz des eingeleiteten Kühlmittels beträgt G- + G- und das Abtauen des Kühlers erfolgt durc die vom Kühlmittel gehaltene Wärmemenge.

Die v/ährend des ersten Umlaufvorganges an den Kompressor 1 gelegte Energie wird nämlich in Wärmeenergie und kinetische. Energie umgewandelt und diese Wärmeenergie sowie die Wärmeenergie des Kühlmittels, das vom zweiten Sammler 12 durch die oben erwähnte kinetische Energie angesaugt worden ist, werden zum Abtauen verwandt. Das Abtauen kann daher mit einem sehr grossen wirkungsgrad erfolgen. Wenn das Kühlmittel vom Kompressor 1 direkt, d.h. ohne durch die Saugstrahlpumpe zu gehen, in die Kühlerelemente 9 eingeleitet wird, beträgt der Durchsatz des Kühlmittels lediglich G-. Auch in diesem Fall wird das Kühlmittel in die Kühlerelemente 9 mit keinem anderen Druck als dem Ausströmdruck P- des Kompressors 1 eingeleitet. Erfindungsgemäss wird andererseits das Kühlmittel in die Kühlerelemente mit einem Druck P-. eingeleitet, der unter P- liegt, was bei der praktischen Verwendung einen Sicherheitsfaktor darstellt. Wenn beispielsweise Freon 22 als Kühlmittel verwandt wird, hat es in der Saugstrahlpumpe den folgenden Zustand:

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	- 1 = 7	*-X-* n	(absoluter (absoluter	Druck) Druck)
¹ 1 ι P C	= 8	1 kg/cm ,97 kg/cm²	(absoluter	Druck)
^P2	= 9	2 , 1 kg/cm	(absoluter	Druck)
^P3	= 1	2 ,62 kg/cm
V C	70 m/sec.
^V3	= 50 m/sec.

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Unter diesen Umständen beträgt die Temperatur des Kühlmittels an der Einlassmündung A,am Ausströmauslass B und an der Auslassmündung E 35°C, 14,5°C und 21,0⁰C jeweils.

Wenn bei der oben beschriebenen Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung eine geeignete Iriseinrichtung oder Lochblendeneinrichtung, die nur während des Abtauumlaufes arbeitet, in der Leitung L6 anstelle des Ventils 13 vorgesehen ist, können die Ausflussöffnung a der Auffangeinrichtung 16 und die Leitung L11 fehlen. Als derartige Iriseinrichtung kann ein Differentialdruckventil beispielsweise verwandt werden, das aus einer Hauptleitung mit einem darin befindlichen Ventil und einer Umgehungsleitung besteht. Anstelle der Auffangeinrichtung 16, die zwei Ausflussöffnungen aufweist, können auch zwei Auffangeinrichtungen mit jeweils einer Ausflussöffnung, wobei beide Ausflussöffnungen verschiedenen Durchmesser haben, parallel zueinander angeordnet sein.

Bei dem oben beschrienenen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung kann das notwendige Abtauen mit einem sehr hohen Wirkungsgrad sicher und wirtschaftlich während des Abtauumlaufes erreicht werden. Direkt nach dem Umschalten vom Kühlumlauf auf den Abtauumlauf ist jedoch das Kühlmittelvolumen, das von der Auffangeinrichtung 16 in jeden Sammler 11 und 12 einzuleitetn ist, klein, da der Druck im Kühlerelement 9 nicht sofort ansteigt. Das hat zur Folge, dass es ziemlich lange dauert, bis das Abtauen mit einem hohen Wirkungsgrad beginnt, nämlich bis der Druck im Kühlerelement 9 auf einen Wert gleich dem Ausströmdruck der Saugstrahlpumpe 14 angestiegen ist. Es dauert folglich ziemlich lange, bis das Abtauen beendet ist,und es ist zu be-

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fürchten, dar." die Temperatur d-ss Kühlräumes ansheiqt. Um diose Schwierigkeit zu überwinden,zweigt erfindungsgemäss eine Leitung L13 von der von der Auslassmündung des Aufnahmebehälters 5 ausgehenden Leitung L5 ab, wobei in der Leitung L13 ein Ventil 18 liegt. Weiterhin zweigt eine Leitung L14 von der Leitung 13 ab, deren Auslassende in das Innere des ersten Sammlers 11 eingeführt ist. Eine andere Leitung L15, die gleichfalls von der Leitung L13 abzweigt, ist mit ihrem Auslassende in das Innere des zweiten Sammlers 12 eingeführt. Nenndruckexpansionsventile 19 und 20 liegen jeweils in den Leitungen L14 und L15.

Wenn bei dieser Ausbildung der Druck im Kühlerelement 9 niedrig ist, ist auch der Druck im Inneren der beiden Sammler 11 und 12 niedrig. Wenn daher das Ventil 18 gleichzeitig mit dem Umschalten auf dem Abtauumlauf geöffnet wird, werden die Nenndruckexpansionsventile 19 und 2 0 durch den Druckunterschied geöffnet. Solange bis der Druckunterschied an den Nenndruckexpansionsventilen 19 und 2 0 auf einen vorbestimmten Wert abfällt, wird das Kühlmittel im Aufnahmebehälter 5 unmittelbar über die Leitung L13 und die sich anschliessenden Leitungen L14 und L15 in den ersten Sammler 11 und den zweiten Sammler 12 jeweils eingeleitet. Folglich kann das notwendige Kühlmittelvolumen geliefert werden, damit der erste und der zweite Umlaufvorgang in zufriedenstellender Weise sofort nach dem Umschalten auf den Abtauumlauf ausgeführt werden können. Das hat zur Folge, dass das Abtauen mit hohem Wirkungsgrad sofort beginnt und dass die zur Vollendung des Abtauens erforderliche Zeit merklich verringert werden kann. Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, dass es möglich ist, ein elektromagnetisches Ventil als Ventil 18 zu verwenden und dieses Ventil mit anderen elektromagnetischen Ventilen 15 usw. gekoppelt anzusteuern. Statt der Nenndruckexpansionsventile 19 und 20 kann auch eine andere Art eines Expansionsventiles verwandt werden.

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Im iolgendofi wird der Umaciiaitvorcjang jedes ümiaufes bei dam Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung näher erläutert. Das Umschalten vom Kühlumlauf auf den Abtauumldiuf kann in der oben beschriebenen Weise dadurch erfolgen, dass die zweite Auslassmündung des Dreiwegventils 2 durch ein Umschalten dieses Ventils geöffnet wird und dass die Ventile 6 und 13 geschlossen und die Ventile 15 und 18 geöffnet werden. Diese Schaltvorgänge erfolgen durch den Abtauschalter 17, der einen veränderlichen vorbestimmten Wert hat, der automatisch die Stärke oder das Gewicht des Reifbelages wahrnimmt und das Schalten steuerruder durch ein Zeitglied erfolgen, das das Startsignal zum Abtauen in regelmässigen Intervallen liefert.

Das Umschalten vom Abtauumlauf auf den Kühlumlauf erfolgt in der folgenden V/eise: Wenn ein Abtauschalter verwandt wird, wird das Steuersignal dann erzeugt, wenn der Reif entfernt ist und das Gleichgewicht wieder hergestellt ist. Durch dieses Steuersignal wird das Dreiwegventil 2 geschaltet und wird dessen erste Auslassmündung geöffnet, während die Ventile 15 und 18 geschlossen werden. Zu diesem Zeitpunkt bleiben die Ventile 6 und 13 noch geschlossen.Wenn ein Zeitglied verwandt wird, wird die zum Abtauen erforderliche Zeit abgeschätzt und wird nach Ablauf dieser abgeschätzten Zeitdauer das Steuersignal erzeugt. Unter diesen Umständen, d.h. wenn der Schaltvorgang der ersten Phase beendet ist, wird daher das Kühlmittel vom Kompressor 1 über den Radiator 3 und den Kondensor 4 in flüssiger Form im Aufnahmebehälter 5 gesammelt. Das Kühlmittel im ersten Sammler 11 wird über die Rückführungsleitung L7 in die Einlassansaugmündung des Kompressors 1 gesaugt. Daher wird das Kühlmittel weiter im Aufnahmebehälter 5 gesammelt und fällt gleichzeitig der Druck im Kühlerelement 9 allmählich ab. Wenn der Druck auf einen Wert etwa in der Nähe eines vorgegebenen Wertes des Druckschalters 21 abfällt (Ansaugdruck des Kompressors 1 während des Kühlumlaufes),

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schaltet der Druckschalter 21 und werden durch sein Signal die Ventile 6 und 13 geöffnet. In dieser Weise wird der volle Kühlumlauf in Gang gesetzt.

Während das Umschalten auf den Kühlumlauf innerhalb einer kurzen Zeitspanne beendet ist, während der der Druck im Kühlerelement 9 den vorgegebenen Druck des Druckschalters 21 erreicht, erreicht der Druck im zweiten Sammler 12, der während des Abtauumlaufes einen Zwischenwert hat, den Druck der Kühlerelemente 9 dadurch, dass das Kühlmittel im Sammler 12 durch die Ausflussöffnung b in die Auffangvorrichtung 16 zurückkehrt. Da das Kühlmittel von jedem Sammler 11 und 12 nur in Gasform herausgeführt wird, wird das Kühlvorrichtungsöl, das im Kompressor 1 verwandt wird und mit dem Kühlmittel umläuft, getrennt in jedem Sammler 11 und 12 gesammelt. Dieses öl muss zur Ansaugmündung des Kompressors 1 abgelassen werden. Um das öl vom ersten Sammler 11 in die Rückführungsleitung L7 abzulassen, wird eine Leitung L16 verwandt. Durch die Bildung einer Verbindungsöffnung in der Trennwand zwischen dem ersten und dem zweiten Sammler 11 und 12 mit einem darin befindlichen Rückschlagventil kann das öl im zweiten Sammler in die Leitung L7 über die Leitung L16 abgelassen werden.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist nur ein Sammler 11 vorgesehen und weist eine Auffangvorrichtung 16 nur eine Ausflussöffnung auf. Eine Leitung L11 steht mit ihrem einen Ende mit der Ausflussöffnung in Verbindung und ist mit ihrem anderen Ende in das Innere des Sammlers 11 eingeführt. Eine Leitung L13 ist mit ihrem Auslassende direkt in das Innere des Sammlers 11 eingeführt. Ein Ventil 18 und ein Nenndruckexpansionsventil 19 sind in der Leitung L13 vorgesehen.

Bei der oben beschriebenen Ausbildung können im Vergleich mit dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer der beiden Sammler, nämlich der zweite Sammler 12, die

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ij.;i _uri-jcii L! 2 ulid. Ll j und αα= '.OiLiüfuckexpaasiofiöventil 2U usw. fohlen und wird dennoch nahezu derselben Wirkungsgrad erreicht. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Druck im ersten Sammler 11 und im zweiten Sammler 12 verschieden und beträgt dieser Druck

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beispielsweise 4 kg/cm und 8 kg/cin jeweils und ist eine Rückführungsleitung L 7 vorgesehen, die vom ersten Sammler 11 mit niedrigem Druck zur Einlassansaugmündung des Kompressors 1 führt. Es v/ar daher nicht notwendigerweise erforderlich, ein Saugdruckeinstellventil in der Rückführungsleitung L7 vorzusehen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist andererseits der Druck am Einlassende der Rückführungsleitung L 7 beträchtlich gross. Wenn dieser Druck direkt an der Einlassansaugmündung des Kompressors 1 liegen würde, könnte es zu Schwierigkeiten am Kompressor

I sowie am Elektromotor kommen, der den Kompressor betreibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist daher ein Einstellventil 23 zum Herabsetzen des Ansaugdruckes in der Rückführungsleitung L7 vorgesehen und ist gleichfalls eine kurze Kreisleitung L17 mit einem darin befindlichen Ventil 24 ausgebildet, die beide Seiten des Einstellventils 23 umgeht. Durch ein Öffnen oder Schliessen dieses Ventils 24 sowie der Ventile 6 und 13 kann die oben erwähnten Schwierigkeit überwunden werden.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel fehlt die Leitung L13 mit dem darin vorgesehenen Nenndruckexpansionsventil 19, die beim in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist und zweigt eine Leitung L20 zwischen dem Ventil 6 und dem Expansionsventil 7 von der Leitung L5 ab, die von der Auslassmündüng des Aufnahmebehälters 5 ausgeht. Die Leitung L20 ist mit ihrem Auslassende in das Innere des Sammlers

II eingeführt und enthält ein Rückschlagventil 30, einen Sammelbehälter 31 und ein Ventil 32 in dieser Reihenfolge von der Seite der Verzweigung aus. Ein Rückschlagventil 33

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ist La der Leitung L5 zwischen d^ra Expansionsventil 7 und dem Verteiler 8 vorgesehen. Das Ventil 32 sowie das Ventil 18 öffnen und schliessen sich zusammen mit dem Ventil 15, wenn sich die Ventile 6, 13 und 14 entsprechend dem Umschalten von der ersten auf die zweite Auslassmündung des Dreiwegventils 2 öffnen oder schliessen.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel das Ventil 32 sich zum Zeitpunkt des Umschaltens auf den Abtauumlauf öffnet, fliesst daher das unter hohem Druck stehende flüssige Kühlmittel, das sich im Sammelbehälter 31 in der Leitung L20 gesammelt hat, sofort in den auf niedrigem Druck stehenden Sammler 11 und fliesst das Kühlmittel im Sammler 11 über die Leitung L9 und die Saugstrahlpumpe 14 in die Kühlerelemente 9. Das hat zur Folge, dass bei diesem Ausführungsbeispiel das notwendige Kühlmittelvolumen unmittelbar nach dem Umschalten auf den Abtauumlauf zur Verfügung gestellt werden kann und dass daher unmittelbar mit dem Abtauen mit hohem Wirkungsgrad begonnen werden kann.

Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, kann erfindungsgemäss auch die folgende Ausbildung in Betracht gezogen werden. Ein Rückschlagventil 35 ist an der Auslassmündung des Kondensors 4 angebracht und das Dreiwegventil 2 fehlt. Gleichfalls sind Abzweigungsleitungen L2 und L8 vorgesehen, die direkt von der Leitung L1 abzweigen und liegt in der Leitung L8 ein Ventil 36. Bei einer derartigen Ausbildung öffnet sich das Ventil 36 nur während des Abtauumlaufes. Wenn somit auf den Abtauumlauf umgeschaltet ist, ist es möglich, das unter hohem Druck stehende Kühlmittel, das zwischen der Leitung L2 und dem Rückschlagventil 35 vorhanden ist, automatisch in die Leitung L8 einzuführen, so dass der oben erwähnte Effekt weiter verstärkt ist. Während in Fig. 5 die oben erwähnte Ausbildung auf die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung angewandt ist, können ähnliche Ausbildungen auch für die in den

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fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele verwandt werden. Ein Drucksteuerventil, das den Druck auf einen so niedrigen Pegel reduziert,wie er von der Saugstrahlpumpe benötigt wird, kann anstelle des Ventils 15 verwandt werden.

Aus dem Obigen ergibt sich, dass die erfindungsgemässe Kühlvorrichtung mit einem sehr einfachen Aufbau viele nach aussen erkennbare und nicht erkennbare Vorteile bietet. Das zum Kompressor zurückkehrende Kühlmittel kann vollständig verdampft werden. Während des Abtauumlaufes kann die dem Kompressor zugeführte Energie wirksam zum Abtauen verwandt werden, da die abgegebene Wärme, die durch den Sammler aufgenommen und gesammelt wird, zusätzlich zu der Wärme des auf hoher Temperatur stehenden Kühlmittels vom Kompressor zum Abtauen verwandt wird. Dieses Abtauen kann daher sofort beginnen. Somit kann das erforderliche Abtauen innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer zuverlässig und sicher erfolgen. Der Kompressor kann ohne Unterbrechung fortlaufend während des Kühl- sowie des Abtauumlaufes betrieben werden. Während jedes Umlaufes werden Arbeitsvorgänge sicher und zuverlässig ausgeführt. Der Anwendungsbereich der erfindungsgemässen Ausbildung ist sehr breit. Die laufenden Kosten können reduziert werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

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K. SCHUMANN

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P. H. JAKOB

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G. BEZOLD

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Patentansprüche

Kühlvorrichtung, gekenzeichnet durch einen Kühlmittelkorapressor (1), einen Radiator (3), der mit seiner Einlassmündung mit einer Ausflussmündung des Kompressors (1) verbunden ist, einen Kondensor (4), der mit seiner Einlassmündung mit einer Auslassmündung des Radiators (3) verbunden ist, einen Aufnahmebehälter(5) ,der mit seiner Einlassmündung mit einer Auslassmündung des Kondensors (4) verbunden ist, einen Kühler (9), der an seiner Einlassmündung mit einer Auslassmündung des Aufnahmebehälters (5) verbunden ist, wobei dazwischen ein Expansionsventil (7) angeordnet ist, einen Wassertank (10), in den der Radiator (3) eingetaucht ist,

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TELEFON (Οββ) 22 33 82 TELEX O6-3S38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIEREn

ORIGINAL INSPECTED

einen Sammler (11), der in den Wassertank (10) eingetaucht ist, eine erste Leitung (L6), die an ihrem Einlassende mit der Auslassmündung des Kühlers (9) verbunden ist und mit ihrem Auslassende in das Innere des Sammlers (11) eingeführt ist, eine Rückführungsleitung (L7), die an ihrem Einlassende in das Innere des Sammlers (11) eingeführt ist und mit ihrem Auslassende mit einer Einlassansaugmündung des Kompressors (1) verbunden ist, eine Auffangvorrichtung (16), die an ihrer Einlassmündung mit der Auslassmündung des Kühlers (9) verbunden ist und eine Auslassmündung (a) mit grossem Strömungswiderstand aufweist, eine zweite Leitung (L11) , die mit ihrem Einlassende mit der Auslassmündung der Auffangvorrichtung (16) verbunden ist und mit ihrem Auslassende in das Innere des Sammlers (11) eingeführt ist, eine Saugstrahlpumpe (14) mit einer Einlassmündung, einer Auslassmündung und einer Einlassansaugmündung, die mit ihrer Einlassmündung mit der Ausflussmündung des Kompressors (1) verbunden ist, die mit ihrer Auslassmündung mit der Einlassmündung des Kühlers (9) verbunden ist und mit ihrer Einlassansaugmündung mit dem Inneren des Sammlers (11) in Verbindung steht, ein erstes Ventil (2), das zwischen der Ausflussmündung des Kompressors (1) und der Einlassmündung der Saugstrahlpumpe (14) vorgesehen ist, ein zweites Ventil, das zwischen der Ausflussmündung des Kompressors (1) und der Einlassmündung des Aufnahmebehälters (5) vorgesehen ist, wobei das zweite Ventil geöffnet wird, wenn das erste Ventil (2) geschlossen wird, und durch ein drittes Ventil (13) das in der ersten Leitung (L6) liegt und geöffnet wird, wenn das erste Ventil (2) geschlossen wird.
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Leitung (L13), die mit ihrem Einlassende mit der Auslassmündung des Aufnahmebehälters (5) verbunden ist und an ihrem Auslassende in das Innere des Sammlers (11) eingeführt ist, und durch ein viertes

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Ventil (18), das in der dritten Leitung (L13) liegt und geöffnet wird, wenn das erste Ventil (2) geöffnet wird.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Leitung (L20), die an ihrem Einlassende mit der Auslassmündung des Aufnahmebehälters (5) verbunden ist und an ihrem Auslassende in das Innere des Sammlers (11) eingeführt ist, durch einen Sammelbehälter (31), der in der dritten Leitung (L20) liegt und durch ein viertes Ventil (32), das in der dritten Leitung (L20) stromabwärts vom Sammelbehälter (31) liegt und geöffnet wird, wenn das erste Ventil (2) geöffnet wird.

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