DE3823559C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kälteaggregat nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Bei diesem Kälteaggregat ist eine Bypassleitung vorgesehen, die einen Ver­ flüssiger direkt mit einem Verdampfer strömungsverbindet und dabei einen pa­ rallelen Strömungspfad zu einer Ausdehnungsvorrichtung bildet, beispielsweise nach der US-PS 31 58 009 und der DE-OS 34 22 390.

Kältesysteme sind oft wechselnden Betriebsbedingungen unterworfen. lnsbesondere die Temperatur des das Kältesystem kühlenden Kühlmediums - beispielsweise Wasser oder Luft - und die durch die Konditionierung gewünschte Temperatur können sich ändern. Sofern je nach Bedarf durch die Konditionierung unterschiedliche Tem­ peraturen gewünscht werden, werden die Verdichter eines Kältesystems üblicher­ weise derart gesteuert, daß sie zum Erreichen der gewünschten Temperatur im Be­ reich zwischen Vollast und Teillast arbeiten. Wenn jedoch von dem Kältesystem nur eine sehr geringe Kälteleistung gefordert wird, wird der Verdichter typi­ scherweise ständig ein- und ausgeschaltet. In manchen Fällen kann das über­ mäßige Ein- und Ausschalten des Verdichters dessen Lebensdauer mindern und der Betrieb des Kältesystems bei geringer Belastung kann eine unzureichende Öl­ rückführung zu dem Verdichter bewirken.

In zahlreichen Kältesystemen wird das übermäßige Ein- und Ausschalten des Ver­ dichters durch Einsatz einer Bypassleitung für heißes Gas verringert, beispiels­ weise nach der DE-OS 32 20 978. Bei geringer Belastung des Kältesystems wird relativ heißes, gasförmiges Kältemittel vom Verflüssiger über die Bypasslei­ tung direkt zum Verdampfer geleitet und somit an der Ausdehnungsvorrichtung des Kältesystems vorbeigeleitet. Die Strömung des heißen Gases durch die By­ passleitung verringert die effektive Leistung des Verdichters, was wiederum die erforderliche Ein-/Ausschaltfrequenz des Verdichters erniedrigt. Obwohl der Wirkungsgrad des Kältesystems etwas verringert wird, stellt eine solche Bypassleitung eine einfache, aber wirkungsvolle Lösung zu dem Problem der Ein-/ Ausschaltfrequenz des Verdichters da.

Auch eine wechselnde Temperatur des den Verflüssiger kühlenden Kühlmediums kann für ein Kältesystem Probleme verursachen. Wenn die Temperatur des Kühl­ mediums abfällt, fällt auch die Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslaß der als Drossel wirkenden Ausdehnungsvorrichtung. Wenn die Temperatur des Kühl­ mediums zu niedrig wird, kann die Verflüssigungsrate des Kältemittels dessen Abflußrate aus dem Verflüssiger durch die Drossel hindurch überschreiten. Unter diesen Bedingungen wird sich flüssiges Kältemittel im Verflüssiger ansammeln. Der Flüssigkeitspegel des Kältemittels wird ansteigen und das flüssige Kälte­ mittel wird den Verflüssiger größtenteils fluten. Dabei werden Temperatur und der Druck im Verflüssiger erhöht. Dieser Vorgang hält solange an, bis die Fähigkeit des Verflüssigers, Kältemittel zu verflüssigen, soweit verringert ist, daß sich ein Gleichgewicht zwischen Verflüssigungsrate und Abflußrate des Kälte­ mittels durch die Drossel eingestellt hat.

Ein teilweise mit flüssigem Kältemittel gefluteter Verflüssiger entzieht einem normalerweise gefluteten Verdampfer sein flüssiges Kältemittel. Ein niedriger Flüssigkeitspegel des Kältemittels im Verdampfer verringert die Wirksamkeit des Wärmeübergangs im Verdampfer und verringert somit den Wirkungsgrad des Kälte­ systems. Darüber hinaus ist zur Gewährleistung einer einwandfreien Ölrück­ führung zum Verdichter bei vielen Kältesystemen ein hoher Flüssigkeitspegel des Kältemittels im Verdampfer notwendig. Durch den hohen Flüssigkeitspegel des Kältemittels im Verdampfer ist der Raum im Verdampfer größtenteils mit flüssigem Kältemittel ausgefüllt. Für gasförmiges Kältemittel verbleibt ein nur relativ geringer Raum. Dieser relativ geringe Raum zwingt das gasförmige Kältemittel mit relativ hoher Geschwindigkeit entlang der Oberfläche des im Verdampfer befindlichen flüssigen Kältemittels zu strömen, bevor es schließlich in den Verdichter gelangt. Die hohe Geschwindigkeit des gasförmigen Kältemittels entlang der Oberfläche des flüssigen Kältemittels fördert die Fähigkeit des gas­ förmigen Kältemittels, im flüssigen Kältemittel befindliches Öl mitzureißen.

Die durch niedrige Temperatur des dem Verflüssiger kühlenden Kühlmediums ver­ ursachten Probleme können sich verschlimmern, wenn eine hohe Kälteleistung - beispielsweise eine starke Abkühlung - gefordert ist. In solchen Betriebs­ situationen arbeitet der Verdichter möglicherweise unter Vollast, d. h. die Förderleistung des Verdichters ist am größten. Eine Erhöhung der Förderleis­ tung des Verdichters führt zusätzlich zu dem durch eine niedrige Temperatur im Verflüssiger verursachten geringen Druckunterschied zwischen Einlaß und Auslaß zu einer weiteren Ansammlung flüssigen Kältemittels im Verflüssiger. Mit anderen Worten ist der in den Verflüssiger strömende Massenstrom größer als der unter dem Einfluß einer verringerten Druckdifferenz aus dem Verflüssiger über die Ausdehnungsvorrichtung strömende Kältemittel-Massenstrom.

Bei der Konzeption von unter sich ändernden Betriebsbedingungen arbeitenden Kältesystemen müssen also verschiedene Probleme gelöst werden. Zu den zu lösenden Problemen gehören insbesondere die überhöhte Ein-/Ausschaltfrequenz des Verdichters bei geringer Kälteleistung des Kältesystems, die unzureichende Ölrückführung in den Verdichter bei geringer Belastung des Kältesystems, das Fluten des Verflüssigers aufgrund niedriger Temperatur des den Verflüssiger kühlenden Kühlmediums, das Fluten des Verflüssigers aufgrund hoher Kälteleis­ tung des Kältesystems, die unzureichende Ölrückführung zum Verdichter auf­ grund unzureichenden Flutens des Verdampfers mit Kältemittel und die verringerte Wirksamkeit des Wämeübergangs im Verflüssiger und im Verdampfer aufgrund unzu­ reichenden Flutens des Verdampfers und übermäßigen Flutens des Verflüssigers mit Kältemittel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kälteaggregat zu schaffen, bei dem sämtliche zuvor erwähnten Probleme gelöst sind.

Das erfindungsgemäße Kälteaggregat löst die zuvor aufgezeigte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1. Die Bypassleitung soll den Flüssigkeitspegel des Kältemittels sowohl im Verflüssiger als auch im Verdampfer regulieren, ein By­ pass für heißes Gas bilden und einen angemessenen Ölrückfluß in einen Kälte­ mittel verdichtenden Verdichter begünstigen. Dabei ist wesentlich, daß das als Steuerventil wirkende Bypassventil einerseits zur Leitung überschüssigen flüssigen Kältemittels, andererseits zur Leitung gasförmigen Kältemittels öffnet und dabei das Kältemittel vom Verflüssiger zum Verdampfer leitet. Das Bypass­ ventil hat die Aufgabe, einerseits bei geringer Kälteleistung des Kälte­ aggregats einen Bypass für heißes, gasförmiges Kältemittel zu schaffen, ande­ rerseits sowohl im Verflüssiger als auch im Verdampfer den Flüssigkeitspegel des Kältemittels zu regulieren.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von Ausführungs­ beispielen der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel des er­ findungsgemäßen Kälteaggregats und

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel des er­ findungsgemäßen Kälteaggregats.

Fig. 1 zeigt ein Kälteaggregat 10 mit einem Schraubenverdichter 12, einem Ver­ flüssiger 14, Drosseln 15, 16, und einen mit flüssigem Kältemittel 52 gefluteten Verdampfer 18. Diese Funktionseinheiten sind im strömungstechnischen Sinne in Reihe geschaltet.

Im Betrieb saugt der Schraubenverdichter 12 über Leitung 20 gasförmiges Kälte­ mittel 58 an und läßt es durch Leitung 22 aus. Das aus dem Schraubenverdichter 12 ausgelassene gasförmige Kältemittel 24 strömt in den Verflüssiger 14. Bei dem Verflüssiger 14 handelt es sich um einen herkömmlichen Wärmetauscher mit einem Gehäuse und Wärmetauscherröhren 26. Im Verflüssiger 14 umströmt das gas­ förmige Kältemittel 24 die Außenflächen der Wärmetauscherröhren 26 und wird bei arbeitendem Kälteaggregat 10 von einem durch das Innere der Wärmetauscherröhren 26 strömenden Kühlmedium 28 gekühlt. Als Kühlmedium 28 wird vorzugsweise Wasser verwendet. Jedoch können auch andere Kühlmedien wie beispielsweise Luft oder Solen verwendet werden. Das gasförmige Kältemittel 24 verflüssigt beim Abkühlen und kann sich am Boden des Verflüssigers 14 als flüssiges Kältemittel 30 ansammeln. Der Flüssigkeitspegel 32 des angesammelten flüssigen Kältemittels 30 wird aus später erläuterten Gründen unterhalb der Wärmetauscherröhen 26 gehalten. Das flüssige Kältemittel 30 verläßt anschließend den Verflüssiger 14 durch einen Auslaß 34.

Nach Verlassen des Verflüssigers 14 strömt das flüssige Kältemittel 30 durch die Drossel 15 und verliert dabei an Druck und Temperatur. Anschließend strömt das flüssige Kältemittel 30 über Leitung 38 in ein Motorgehäuse 36 des Schrau­ benverdichters 12. Im Motorgehäuse 36 kühlt das flüssige Kältemittel 30 den Motor 40 des Schraubenverdichters 12 und wird dabei teilweise verdampft. Das aus der Kühlung des Motors 40 des Schraubenverdichters 12 resultierende gas­ förmige Kältemittel 42 trennt sich vom flüssigen Kältemittel 44, da sich das flüssige Kältemittel 44 am Boden des Motorgehäuses 36 sammelt. Das gasförmige Kältemittel 42 strömt über Leitung 46 in den Schraubenverdichter 12. Dabei wird das gasförmige Kältemittel 42 an einer Stelle dem Schraubenverdichter 12 zugeführt, wo das dort verdichtende gasförmige Kältemittel - wenn auch nicht völlig - bereits verdichtet ist. Das flüssige Kältemittel 44 strömt durch die Drossel 16 aus dem Motorgehäuse 36 heraus. Die Düse 16 verringert nochmals Druck und Temperatur des flüssigen Kältemittels 44. Anschließend strömt das flüssige Kältemittel 44 über Leitung 48 durch einen Einlaß 50 in den Ver­ dampfer 13 und sammelt sich dort im Bodenbereich.

Der Verdampfer 18 ist als Wärmetauscher mit einem flüssigen Kältemittel ge­ fluteten Gehäuse und Wärmetauscherröhren ausgebildet. Die Wärmetauscherröhren 54 sind dabei in das flüssige Kältemittel 52 getaucht. Das flüssige Kälte­ mittel 52 umströmt die Außenflächen der Wärmetauscherröhren 54 und kühlt dabei eine durch das Innere der Wärmetauscherröhren 54 strömende Flüssigkeit 56. Dabei kann es sich beispielsweise um Wasser handeln. Die Flüssigkeit 56 strömt zum Zweck der Temperaturkonditionierung, beispielsweise zur Kühlung eines Ge­ bäudes, aus dem Verdampfer 18 heraus. Das flüssige Kältemittel 52 wird bei der Aufnahme von Wärme aus der Flüssigkeit 56 verdampft und strömt dann zur Schließung des Kältemittelkreislaufes als gasförmiges Kältemittel 58 durch Leitung 20 über eine Einlaßöffnung 60 in den Schraubenverdichter 12.

Zur Erreichung eines optimalen Wirkungsgrades und einer angemessenen Öl­ rückführung zum Schraubenverdichter 12 ist es erstrebenswert, den Verdamp­ fer 18 im wesentlichen mit flüssigem Kältemittel 52 geflutet und den Ver­ flüssiger 14 im wesentlichen mit gasförmigem Kältemittel 24 gefüllt zu hal­ ten. Der Flüssigkeitspegel 32 des flüssigen Kältemittels 30 im Verflüssiger 14 sollte zur Maximierung der zum Kondensieren des gasförmigen Kältemittels 24 zur Verfügung stehenden Außenflächen der Wärmetauscherröhren 26 unter­ halb der Wärmetauscherröhren 26 liegen. Da andererseits die Wärmeübertra­ gung im Verdampfer 18 zwischen dem flüssigen Kältemittel 52 und der Flüssig­ keit 56 dann am größten ist, wenn die äußeren Flächen der Wärmetauscherröh­ ren 54 durch das flüssige Kältemittel 52 benetzt sind, sollte der Verdamp­ fer 18 mit dem flüssigen Kältemittel 52 geflutet sein.

Zusätzlich begünstigt ein hoher Flüssigkeitpegel 62 im Verdampfer 18 das Mitreißen von Öl durch das gasförmige Kältemittel 58 und somit die Rück­ führung von Öl in den Schraubenverdichter 12. Der hohe Flüssigkeitspegel 62 läßt einen nur geringen Raum 64 oberhalb des flüssigen Kältemittels 52, durch den das gasförmige Kältemittel 58 vor Eintritt in den Schraubenver­ dichter 12 hindurchströmen muß. Der geringe Raum 64 zwingt dem gasförmigen Kältemittel 58 eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit auf. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Kältemittels 58 erhöht dessen Fähigkeit, flüssiges mit Öl beladenes Kältemittel 52 mitzureißen. Bei Käl­ tesystemen mit einem Schraubenverdichter 12, bei denen gasförmiges Kälte­ mittel einen erheblichen Teil des zur Dichtung und Schmierung zwischen den drehbaren Spindeln 66 des Schraubenverdichters 12 dienenden Öls trägt, ist die zuvor genannte Wirkung des gasförmigen Kältemittels von besonderer und sogar entscheidender Bedeutung. Daher ist der Verdampfer 18 zur weiteren Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Kältemittels 58 ent­ lang der Oberfläche des flüssigen Kältemittels 52 mit einer Prallwand 68 ausgestattet.

Des weiteren weist das erfindungsgemäße Kälteaggregat 10 eine Bypassleitung 70 mit einem als Steuerventil wirkenden Bypassventil 72 auf. Das Bypassven­ til 72 wird auf bestimmte Betriebszustände hin angesteuert. Beispielsweise arbeitet das Kälteaggregat 10 bei geringer geforderter Kälteleistung mit unter Teillast arbeitendem Schraubenverdichter 12, d. h. die Förderleistung des Schraubenverdichters 12 ist verringert. Der Betrieb des Schraubenver­ dichters 12 mit geringer Last wird durch Verschieben eines Schieberventils 74 des Schraubenverdichters 12 erreicht. Einem Durchschnittsfachmann ist eine solche Leistungsregelung eines Schraubenverdichters bekannt. Sollte die För­ derleistung des Schraubenverdichters 12 immer noch höher sein, als tatsächlich erforderlich ist, öffnet das Bypassventil 72 für einen geringen Augenblick, wodurch relativ heißes gasförmiges Kältemittel 24 vom Verflüssiger 14 direkt zum Verdampfer 18 strömt. Die Bypassströmung wirkt wie ein im Inneren des Kreislaufes befindlicher Verbraucher und wirkt so zur Vermeidung häufiger Ein-/Ausschaltzyklen des Schraubenverdichters 12 der relativ hohen Förderleis­ tung des Schraubenverdichters 12 entgegen. Zur Sicherstellung der Bypass­ strömung von heißem, gasförmigem, oberhalb des flüssigen Kühlmittels 30 be­ findlichem Kältemittel 24 befindet sich der Bypasseinlaß 76 oberhalb des nor­ malen Flüssigkeitspegels 32 des flüssigen Kältemittels 30. Eine vorgegebene geringe Kälteleistung des Kälteaggregats 10, die das Öffnen des Bypassventils 72 erfordert, kann beispielsweise am Erreichen einer bestimmten Position durch das Schieberventil 74 oder - wie es in dem hier bevorzugten Ausführungsbei­ spiel der Fall ist - an einer unter einen vorgegebenen unteren Temperatur­ grenzwert gefallenen Temperatur der im Verdampfer gekühlten Flüssigkeit 56 erkannt werden.

Die Bypassleitung 70 weist mindestens einen Bypassauslaß 77 auf. Der Bypass­ auslaß 77 ist zum Zwecke der Steigerung der Ölrückführung zum Schraubenver­ dichter 12 an einer geeigneten Stelle des Verdampfers 18 vorgesehen, und zwar, in Strömungsrichtung des Kältemittels gesehen, im wesentlichen hinter dem Ein­ laß 50 des Verdampfers 18. Während von dem Einlaß 50 aus das flüssige Kälte­ mittel 52 durch den Verdampfer 18 hindurchströmt, steigt die Ölkonzentration im Kältemittel 52 aufgrund zunehmender Verdampfung des Kältemittels 52 an. Das Einströmen des relativen heißen gasförmigen Kältemittels 24 bei hoher Strömungs­ geschwindigkeit in das ölreiche flüssige Kältemittel 52 begünstigt das Mitreißen von Öl durch das kühlere gasförmige Kältemittel 58 vor dem Ausströmen durch den Verdampferauslaß 78 und dem Einströmen in den Schraubenverdichter 12.

Das Bypassventil 12 erfüllt darüber hinaus dann eine weitere Funktion, wenn sich das flüssige Kältemittel 30 im Verflüssiger 14 bis zu einem oberen Flüssigkeitspegel 80 ansammelt. Wenn der Flüssigkeitspegel 80 oberhalb des Bypasseinlasses 76 liegt und das flüssige Kältemittel 30 die Wärmetauscher­ röhren 26 zu überfluten beginnt, öffnet das Bypassventil 72 und leitet das überschüssige flüssige Kältemittel 30 zum Verdampfer 18 ab und erhält damit sowohl im Verflüssiger 14 als auch im Verdampfer 18 geeignete Flüssigkeits­ pegel. Wie zuvor bereits erwähnt, bringt die Einhaltung der geeigneten Flüssigkeitspegel 32, 62 den Vorteil, daß die gesamte Fläche der Wärmetau­ scher zur Wirkung kommt und sichert so zur Gewährleistung einer hinreichenden Ölrückführung in den Schraubenverdichter 12 eine hohe Strömungsgeschwindig­ keit des gasförmigen Kältemittels 58.

Im Niederdruckbetrieb, d. h. bei geringer Druckdifferenz zwischen dem Ver­ flüssiger14 und dem Verdampfer 18, besteht die Gefahr, daß der Verflüssiger 14 mit flüssigem Kältemittel 30 geflutet wird. Der Niederdruckbetrieb wird oft durch eine extrem niedrige Temperatur des Kühlmediums 28 des Verflüs­ sigers 14 hervorgerufen. Das Problem eines mit flüssigem Kältemittel 30 gefluteten Verflüssigers 14 wird dann verstärkt, wenn die niedrige Tempe­ ratur des Kühlmediums 28 bei hoher Belastung des Schraubenverdichters 12 auftritt. Im bevorzugten Ausführungbeispiel des erfindungsgemäßen Kälte­ aggregats 10 öffnet daher das Bypassventil 72 auf den Abfall der Temperatur des Kühlmediums 28 im Verflüssiger 14 unter einen vorgegebenen Grenzwert bei Vollast des Schraubenverdichters 12. Die hohe Belastung des Schrauben­ verdichters 12 wird dadurch festgestellt, daß die Temperatur der im Ver­ dampfer 18 gekühlten Flüssigkeit 56 für mehr als einen vorgegebenen Zeit­ raum über einen Temperaturgrenzwert liegt. Der jeweilige obere Temperatur­ grenzwert und der Zeitraum für das Überschreiten dieses Temperaturgrenz­ wertes hängt vom jeweiligen Kälteaggregat 10 ab. Der Zeitraum könnte jeden Wert größer oder gleich Null haben. Alternativ dazu läßt sich der Vollast­ betrieb des Schraubenverdichters 12 dadurch ermitteln, daß das Schieber­ ventil 74 eine vorgegebene Position erreicht, die den Schraubenverdichter 12 im wesentlichen mit Vollast arbeiten läßt.

Eine direkte Meßgröße für den oberen Flüssigkeitspegel 80 des flüssigen Kältemittels 30 im Verflüssiger 14 kann ein innerhalb des Verflüssigers 14 angeordneter Flüssigkeitsschalter sein. Aufgrund der durch die Anord­ nung eines solchen Flüssigkeitsschalters innerhalb eines hermetisch ab­ gedichteten Gehäuses verursachten Kosten ist die Verwendung von weniger direkten Meßgrößen des oberen Flüssigkeitspegels vorzuziehen. Im bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden im Nieder­ druckbetrieb des Schraubenverdichters 12 thermodynamische Meßgrößen ver­ wendet, beispielsweise das Abfallen der Temperatur des Kältemittels im Verflüssiger 14 unter einen vorgegebenen Temperaturgrenzwert. Im folgen­ den sind Beispiele weiterer, im Niederdruckbetrieb des Schraubenver­ dichters 12 auftretende Meßmöglichkeiten angegeben, die hier jedoch nicht abschließend aufgezählt sind:

• 1. Druckabfall des Kältemittels im Verflüssiger 14 unter einen vorge­ gegebenen Temperaturgrenzwert,
• 2. Temperaturabfall des Kühlmediums 28 im Verflüssiger 14 unter einen vorgegebenen Temperaturgrenzwert,
• 3. Abfall der Druckdifferenz entweder zwischen Ein- und Auslaß des Schraubenverdichters 12, zwischen Ein- und Auslaß der Drossel 15, 16; 82 oder zwischen Verflüssiger 14 und Verdampfer 18 unter einen vorgegebenen Grenzwert,
• 4. Abfall der Temperaturdifferenz zwischen der gesättigten Temperatur des Kältemittels im Verflüssiger 14 und der gesättigten Temperatur des Kältemittels im Verdampfer 18 unter einem vorgegebenen Grenz­ wert und
• 5. Abfall der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des in den Verflüssiger 14 einströmenden Kühlmediums 28 und der Tempera­ tur der aus dem Verdampfer 18 ausströmenden Flüssigkeit 56 unter einen vorgegebenen Grenzwert.

Fig. 2 zeigt ein weniger kompliziertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuvor er­ örterten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß die besondere Vorrichtung zur Kühlung des Motors 40 und zur Trennung der flüssigen Phase von der gas­ förmigen Phase des Kältemittels innerhalb des Motorgehäuses 36 eliminiert sind. Im Ergebnis ist lediglich eine einzige Drossel 82 erforderlich. Sonst ist die Funktionsweise beider Ausführungsbeispiele im wesentlichen die gleiche.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß sich die Erfindung auch auf weitere Ausführungsbeispiele bezieht. Beispielsweise könnte anstelle des Schrauben­ verdichters jeder andere Verdichter mit einstellbarer Leistung verwendet werden. Als Drossel könnte eine Kapillarleitung oder ein steuerbares Expan­ sionsventil verwendet werden. Als Bypassventil könnte ein Ventil mit ein­ stellbarer Öffnung oder ein Ventil mit nur einer geöffneten und einer ge­ schlossenen Position zur Regelung verwendet werden.

Claims (10)

1. Kälteaggregat (10) mit einem Kondensator (14), einem fest eingestellten Drosselventil (15, 16, 82), einem überfluteten Verdampfer (18) und einem Kältemittelverdichter (12), die in strömungstechnischem Sinn hintereinander zu einem Kältekreislauf verbunden sind, mit einer Bypassleitung (70) zwi­ schen dem Verdampfer (18) und dem Kondensator (14), die das Drosselventil (15, 16, 82) überbrückt und ein Steuerventil (72) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassleitung (70) im Kondensator (14) oberhalb seines normalen Flüssigkeitsniveaus (32) endet, daß das Steuer­ ventil (72) einerseits zum Einstellen niedriger Kälteleistungen verwendet werden kann, indem Kältemittelgas aus dem Kondensator (14) unmittelbar in den Verdampfer (18) geleitet wird, und andererseits bei einem überhöhten Flüssigkeitsniveau im Kondensator (14) zum Ableiten von flüssigem Kälte­ mittel in den Verdampfer (18) dient.

2. Kälteaggregat (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer­ ventil (72) als Zweipunktventil mit einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung ausgeführt ist.

3. Kälteaggregat (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Kältemittelverdichters (12) steuerbar ist.

4. Kälteaggregat (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (18) eine Mehrzahl von horizontalen Wärmetauscherröhren (54) aufweist und die Wärmetauscherröhren (54) im wesentlichen im flüssigen Kältemittel (52) eingetaucht sind.

5. Kälteaggregat (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (72) zum Einstellen der niedrigen Kälteleistungen dann be­ tätigt wird, wenn die Temperatur einer durch den Verdampfer (18) strömenden und dabei zu kühlenden Flüssigkeit (56) unter einem vorgegebenen unteren Grenzwert liegt.

6. Kälteaggregat (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (72) dann zum Einstellen der niedrigen Kälteleistungen be­ tätigt wird, wenn die Temperatur der durch den Verdampfer (18) strömenden und dabei zu kühlenden Flüssigkeit (56) über einen vorgegebenen Zeitraum unter dem vorgegebenen unteren Grenzwert liegt.

7. Kälteaggregat (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Steuerventil (72) dann zum Einstellen des Flüssigkeitsniveaus im Verflüssiger (14) betätigt wird, wenn ein Abfall der Temperatur oder des Drucks des Kältemittels (24, 30) im Verflüssiger (14) unter einen vorgege­ benen Grenzwert gemessen wird.

8. Kälteaggregat (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (72) dann zum Einstellen des Flüssigkeitsniveaus im Verflüssiger (14) betätigt wird, wenn ein Abfall der Temperatur eines den Verflüssiger (14) kühlenden Kühlmediums (28) im Verflüssiger (14) unter einen vorgegebenen Tem­ peraturgrenzwert gemessen wird.

9. Kälteaggregat (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (72) dann zum Einstellen des Flüssigkeitsniveaus im Verflüssiger (14) betätigt wird, wenn ein Abfall der Differenz zwischen dem im Verflüssiger (14) und dem im Verdampfer (18) herrschenden Druck oder der im Verflüssiger (14) und dem im Verdampfer (18) herrschenden Temperatur unter einem vorgege­ benen Grenzwert gemessen wird.

10. Kälteaggregat (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (72) dann zum Einstellen des Flüssigkeitsniveaus im Verflüssiger (14) betätigt wird, wenn ein Abfall der Temperaturdifferenz zwischen einen in den Verflüssiger (14) einströmenden und den Verflüssiger (14) kühlenden Kühl­ medium (28) und einer aus dem Verdampfer (18) ausströmenden und vom Verdampfer (18) gekühlten Flüssigkeit (56) unter einen vorgegebenen Grenzwert gemessen wird.