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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell eine Kühlvorrichtung und insbesondere
eine Kühlvorrichtung,
die eine Vielzahl von Wärmetauschern
an der Verwertungsseite als Wärmetauscher
aufweist, die zum Bereitstellen einer Kältespeicherung, einer Gefrierspeicherung
sowie als Klimaanlage verwendet werden.
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STAND DER
TECHNIK
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In
konventioneller Weise sind Kühlvorrichtungen,
die Kühlkreisläufe ausführen, im
Stand der Technik bekannt. Eine solche Art von Kühlvorrichtung wurde weit verbreitet
als Klimaanlage zum Bereitstellen der Erwärmung/Abkühlung für Innenräume und als Kühler für einen
Kühlschrank
oder andere ähnliche
Vorrichtungen zum kalten Aufbewahren von Lebensmitteln usw. verwendet.
Es gibt eine Kühlvorrichtung,
die so aufgebaut ist, dass sie sowohl als Klimaanlage arbeitet als
auch eine Kälte-/Tiefkühl-Speicherung
zur Verfügung
stellt (siehe beispielsweise die Veröffentlichung der japanischen
Patentanmeldung (Kokai) Nr. 2001-280749).
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Generell
sind in einer solchen Art von Kühlvorrichtung
eine Vielzahl von Wärmetauschern
an der Verwertungsseite (Wärmetauscher
für die
Kaltspeicherung, die Tiefkühlspeicherung
und für
Klimaanlagen) an verwertungsseitigen Einheiten angeordnet (so wie
Präsentationsfach
für die
Kaltspeicherung und die Tiefkühlspeicherung,
Inneneinheiten für
Klimaanlagen usw.) parallel zu einem Wärmetauscher an der Wärmequellenseite
(die als Außen-Wärmetauscher
betrieben werden) einer wärmequellenseitigen
Einheit (die als Außeneinheit
betrieben wird), außen
installiert, mittels deren jeweiligen flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitungen
und gasseitigen Verbindungsleitungen verbunden. Wenn sie beispielsweise
in einem 24-Stunden-Geschäft
installiert sind, ist eine solche Art von Kühlvorrichtung einzig in der Möglichkeit,
sowohl als Klimaanlage für
den Innenraum als auch für
die Kühlung
des Präsentationsfachs
betrieben zu werden.
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In
der konventionellen Kühlvorrichtung
ist deren Kühlkreislauf
in einem Kreislauf ausgebildet, der zwei unterschiedliche Röhrensysteme
aufweist, nämlich
ein Kalt/Tiefkühl-Speicherröhrensystem
sowie ein Klimaanlagen-Röhrensystem
(siehe beispielsweise das Dokument JP 2002-228297, das die Basis
für den
Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet). Infolgedessen werden zwei Verbindungsleitungen
für jede
der Flüssigkeits-
und Gasleitungen verwendet, was daher zu einem Anstieg der Anzahl
der Verbindungsleitungen führt.
Dies kompliziert die Arbeit der Röhrenverbindung und es besteht
die Möglichkeit, dass
die Röhren
nicht richtig zusammengefügt
werden.
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Im
Hinblick auf darauf, mit den oben beschriebenen Problemen fertig
zu werden, haben die Anmelder der vorliegenden Anmeldung eine Kühlvorrichtung
entwickelt, in der vorgesehen ist, dass eine einzelne flüssigkeitsseitige
Verbindungsleitung von den Flüssigkeitsleitungen
zweier Röhrensysteme
gemeinsam genutzt wird und dass die flüssigkeitsseitige Wirkverbindungsleitung
Seite an Seite und in Kontaktbeziehung mit einer Niedrigdruck-gasseitigen Wirkverbindungsleitung
eines Kalt/Tiefkühlspeicher-Röhrensystems
positioniert ist, und die Anmelder der vorliegenden Anmeldung haben
bereits eine Patentanmeldung für
diese Kühlvorrichtung
hinterlegt (siehe die Veröffentlichung
der japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 2004-044921). In dieser Kühlvorrichtung
wird die Anzahl von Verbindungsleitungen reduziert, wodurch die
Möglichkeit
reduziert wird, dass die Röhren
nicht richtig miteinander verbunden werden. Nebenbei tritt ein Wärmeaustausch zwischen
dem flüssigen
Kühlmittel
in der flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitung und dem Gaskühlmittel in
der niedrigdruckgasseitigen Verbindungsleitung des Kalt/Tiefkühl-Speicherröhrensystems
ein. Das flüssige
Kühlmittel
wird durch das saugseitige gasförmige
Kühlmittel
unterkühlt
und die Eignung, eine Kühlung
zur Verfügung
zu stellen, wird verbessert.
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Die
konventionelle Kühlvorrichtung
weist einen Kühlkreislauf
mit einem Aufbau auf, wie er speziell in 27 gezeigt
ist. 27 zeigt eine Außeneinheit
(101), eine Inneneinheit (102), ein Kältespeicher-Präsentationsfach
(103), das eine Kaltspeichereinheit ist, sowie ein Tiefkühlspeicher-Präsentationsfach
(104), das eine Tiefkühlspeichereinheit
ist. Die Außeneinheit
(101) ist mit einem Kompressionsmechanismus (105, 106),
einem Außen-Wärmetauscher (107),
einem Außen-Expansionsventil
(108) sowie einem Empfänger
(109) versehen. Die Inneneinheit (102) ist mit
einem Innen-Wärmetauscher
(110) sowie einen Innen-Expansionsventil (111)
versehen. Zusätzlich
ist das Kaltspeicher-Präsentationsfach (103)
mit einem Kaltspeicher-Wärmetauscher
(112) sowie einem Kaltspeicher-Expansionsventil (113) versehen.
Das Tiefkühl-Speicher-Präsentationsfach (104)
ist mit einem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (114),
einem Tiefkühlspeicher-Expansionsventil (115)
sowie einem Druckerhöhungs-Kompressor (116)
versehen.
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Diese
Kühlvorrichtung
weist einen Kühlkreislauf
(120) auf, der mit einem Kalt/Tiefkühlspeicher-Röhrensystem-seitigen
Kreislauf und einem Klimaanlagen-Röhrensystem-seitigen Kreislauf
versehen ist. Der Kalt/Tiefkühlspeicher-Röhrensystem-seitige Kreislauf
ist so aufgebaut, dass ein Kühlmittel zwischen
dem Außen-Wärmetauscher
(107) und den Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Wärmetauschern (112, 114)
zirkuliert. Der Klimaanlagen-Röhrensystem-seitige
Kreislauf ist so aufgebaut, dass das Kühlmittel reversibel zwischen
dem Außen-Wärmetauscher
(107) und dem Innen-Wärmetauscher
(110) zirkuliert. Zusätzlich
wird eine einzelne flüssigkeitsseitige
Verbindungsleitung (121) von den Flüssigkeitsleitungen jedes Röhrensystems
geteilt und zusätzlich ist
die flüssigkeitsseitige
Verbindungsleitung (121) Seite an Seite mit einer Niederdruckgas-seitigen
Verbindungsleitung (122) des Kalt/Tiefkühlspeicher-Röhrensystems
positioniert.
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ZU LÖSENDE PROBLEME
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Die
oben beschriebene Kühlvorrichtung
ist in der Lage, unter Verwendung eines (außen installierten) Außen-Wärmetauschers
(107) als Wärmequelle das
Innenraumklima zu verändern
und eine Kühlung eines
Präsentationsfachs
zu bewirken. Zusätzlich
ist die Kühlvorrichtung
ohne Verwendung eines Außen-Wärmetauschers
(107) ebenso in der Lage, eine Raumerwärmung und eine Kühlung für einen
Kaltspeicher und einen Tiefkühlspeicher
bei 100%-iger Wärmewiedergewinnung
zur Verfügung
zu stellen, wobei der Innen-Wärmetauscher
(110) als Kondensator betrieben wird, während auf der anderen Seite die
Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(112, 114) jeweils als Verdampfer betrieben werden.
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Im übrigen strömt dann,
wenn ein 100%-iger Wärmewiedergewinnungsmodus
des Betriebs in dem Aufbau des Kühlkreislaufs
(120), der mit der einzelnen flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung
(121) versehen ist, durchgeführt wird, das von jedem der Kompressionsmechanismen
(105, 106) herausgezogene Kühlmittel und strömt in dem
Kühlkreislauf (120).
Insbesondere wird das Kühlmittel
im Innen-Wärmetauscher
(110) kondensiert und dann in jedem der Kaltspeicher- und
Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(112, 114) verdampft und wird wiederum in jeden
der Kompressionsmechanismen (105, 106) gezogen.
In anderen Worten sollte zu diesem Zeitpunkt dem in dem Innen-Wärmetauscher
(110) kondensierten flüssigen
Kühlmittel
nicht ermöglicht
werden, in der Richtung vom Empfänger
(109) zum wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(107) zu strömen, sondern
es sollte in jedem der Kaltspeicher-Wärmetauscher (112)
und Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (114)
vom Empfänger
(109) eingeführt
werden.
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Beispielsweise
wird dann, wenn die Außenluft-Temperaturen
niedrig sind, der Druck im Empfänger
(109) abgesenkt. Infolgedessen fällt ebenso der Druck in der
flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitung (121) ab und das aus dem Innen-Wärmetauscher (110)
austretende flüssige
Kühlmittel
neigt dazu, von der flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitung (121) in den Empfänger (109) zu strömen. Dies
gibt Anlass für die
Möglichkeit,
eine Strömungsrate
des in jeden der Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(112, 114) strömendem
Kühlmittel,
unzureichend zu werden. Zusätzlich
bewirkt, wenn die Strömungsrate
des Kühlmittels
in jedem der Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(112, 114) unzureichend ist, dieses die Möglichkeit,
dass die Eignung, eine Kühlung
für das
Innere jedes Präsentationsfachs
(103, 104) bereitzustellen, abzusenken.
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Wie
gerade oben beschrieben, wird für
den Fall einer konventionellen Kühlvorrichtung
der Strom des Kühlmittels
im Kühlkreislauf
(120) während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
unstabil, was die Möglichkeit
ergibt, dass die Eignung, eine Kühlung
zur Verfügung
zu stellen, unzureichend wird. Im Hinblick auf diese Probleme wurde die
vorliegende Erfindung gemacht. Dementsprechend ist es ein Ziel der
vorliegenden Erfindung, durch eine Stabilisierung des Stroms des
Kühlmittels im
Kreislauf auch dann, wenn die Temperatur der Außenluft niedrig ist, das Absenken
der Eignung, eine Kühlung
zur Verfügung
zu stellen, zu verhindern, wenn ohne Verwendung jedes Außen-Wärmetauschers ein 100%-iger
Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus in
einer Kühlvorrichtung
durchgeführt wird,
die mit verwertungsseitigen Wärmetauschern einer
Vielzahl von Röhrensystemen
versehen ist und in dem eine einzelne flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung
von einer Vielzahl von Flüssigkeitsleitungen geteilt
wird.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Um
die Seiten stromaufwärts
der Expansionsmechanismen (46, 52) in einem "Vollflüssigkeits"-Zustand beizubehalten,
bei dem die Seiten vollständig
mit einem flüssigen
Kühlmittel
aufgefüllt sind,
das während
der Ausführung
eines 100 Prozent-Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
aus einem Innen-Wärmetauscher
(41) austritt, ist ein Flüssigkeits-Dichtmechanismus (37), (39,
SV7), (40 SV8), (90), (21) in der vorliegenden
Erfindung in einem Kühlmittelkreislauf
(1E) positioniert.
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Insbesondere
und wie in den 1, 13 und 21 gezeigt,
ist die Erfindung für
eine Kühlvorrichtung
vorgesehen, die umfasst: eine wärmequellenseitige
Einheit (1A), die einen Kompressionsmechanismus (2D, 2E)
sowie einen wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) aufweist; eine erste verwertungsseitige Einheit (1C, 1D),
die einen ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
aufweist; sowie eine zweite verwertungsseitige Einheit (1B),
die einen zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) aufweist,
wobei: die wärmequellenseitige
Einheit (1A) und die erste verwertungsseitige Einheit (1C, 1D)
mittels einer ersten Flüssigkeitsseiten-Verbindungsleitung
(11A) und einer ersten gasseitigen Verbindungsleitung (15, 16)
verbunden ist; und die wärmequellenseitige
Einheit (1A) und die zweite verwertungsseitige Einheit
(1B) mittels einer zweiten flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitung (11B)
und einer zweiten gasseitigen Verbindungsleitung (17) verbunden
sind.
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In
der Kühlvorrichtung
gemäß der Erfindung ist
die erste flüssigkeitsseitige
Verbindungsleitung (11A) aus einem Haupt-Strömungsrohr
(11), welches mit einem wärmequellenseitigen Wärmetauscher
(4) verbunden ist, angeschlossen, und einem ersten Verzweigungsrohr
(11a), welches von dem Hauptstromrohr (11) abgezweigt
und mit dem ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
verbunden ist, zusammengesetzt; die zweite flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung
(11B) ist aus dem Hauptstromrohr (11) und einem
zweiten Verzweigungsrohr (11b) zusammengesetzt, welches
sich von dem Hauptstromrohr (11) abzweigt und mit dem zweiten
verwertungsseitigen Wärmetauscher
(41) verbunden ist; ein Flüssigkeits-Dichtmechanismus (37), (39,
SV7), (40 SV8), (90), (21) ist vorgesehen,
der so aufgebaut ist, dass er eine Seite eines Expansionsmechanismus (46, 52),
der zwischen dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) und
dem ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) vorgesehen ist, kurz in einem vollen
Flüssigkeitszustand
in einem Betriebsmodus während
dem das Kühlmittel
nacheinander durch den Kompressionsmechanismus (2D, 2E),
die zweite gasseitige Verbindungsleitung (17), den zweiten
verwertungsseitigen Wärmetauscher (41),
das zweite Abzweigrohr (11b), das erste Abzweigrohr (11a),
den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) sowie die erste gasseitige Verbindungsleitung
(15, 16) strömt.
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In
der Erfindung wird während
dem 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus,
bei dem der wärmequellenseitige
Wärmetauscher
(4) nicht verwendet wird, ein Dampfkompressions-Kühlkreislauf
durch den Durchtritt des Kühlmittels
durch den Kompressionsmechanismus (2D, 2E) die
zweite gasseitige Verbindungsleitung (17), den zweite verwertungsseitigen
Wärmetauscher
(41), das zweite Abzweigrohr (11b), das erste
Abzweigrohr (11a), den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) und die erste gasseitige Verbindungsleitung
(15, 16) in dieser Reihenfolge ausgeführt wird,
und Luft als Ergebnis der Kühlmittel-Kondensation, die
in dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) auftritt,
erhitzt, während
auf der anderen Seite Luft als Ergebnis der Kühlmittel-Verdampfung, die im
ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) eintritt, abgekühlt wird. Um einen Kühlmittel-Expansionshub
während
der Zeit durchzuführen,
von der der Kühlmittel-Kondensationshub
in dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) ausgeführt wird,
bis zu dem Zeitpunkt, wenn ein Kühlmittel-Verdampfungshub in
dem ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) ausgeführt wird, ist ein Expansionsmechanismus
für die Kühlmittelexpansion
durch Dekompression zwischen dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41)
und dem ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
positioniert.
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In
dem Kühlmittelkreislauf
in dem 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
strömt das
aus dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austretende
Kühlmittel
durch das zweite Abzweigrohr (11b) hindurch und strömt dann über das
erste Abzweigrohr (11a) auf den ersten verwertungsseitigen
Wärmetauscher
(45, 51) hin. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Seite
stromaufwärts
des Expansionsmechanismus (46, 52) zwischen dem
zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(41) und dem ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) in einem vollständigen Flüssigkeitszustand durch den
Flüssigkeits-Dichtmechanismus
(37), (39, SV7), (40, SV8), (90),
(21) gehalten. In anderen Worten strömt das flüssige Kühlmittel niemals mehr als notwendig
von dem zweiten Abzweigrohr (11b) auf das Hauptstromsrohr
(11) und das Flüssigkeitsrohr
(10) hin. Als Ergebnis hiervon wird die Strömungsrate
des zum ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
zugeführten
Kühlmittels
auf einem zufriedenstellenden Niveau sichergestellt und der erste
verwertungsseitige Wärmetauscher
(45, 51) zeigt seine gewünschte Eigenschaft.
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Eine
erste Ausführungsform
stellt eine Kühlvorrichtung
gemäß der Erfindung
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Flüssigkeits-Dichtmechanismus
durch einen Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37), (39, SV7) ausgebildet ist, der entweder
im Hauptstromrohr (11) oder dem Flüssigkeitsrohr (10)
oder in einer Leitung vorgesehen ist, die sich kontinuierlich hiervon
so erstreckt, dass das Einströmen
des Kühlmittels
in das Hauptstromrohr (11) und das Flüssigkeitsrohr (10) von
dem zweiten Abzweigrohr (11b) verhindert wird.
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In
der ersten Ausführungsform
strömt
im Kühlzyklus
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
das aus dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austretende
Kühlmittel
durch das zweite Abzweigrohr (11b), es wird jedoch durch
den Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) verhindert, dass es auf das Hauptstromrohr (11)
und das Flüssigkeitsrohr
(10) hin strömt,
in anderen Worten wird gewährleistet,
dass das Kühlmittel
vom ersten Abzweigrohr (11a) auf den ersten verwertungsseitigen
Wärmetauscher
(45, 51) hin strömt. Infolgedessen wird der
Strom des Kühlmittels
innerhalb des Kühlkreislaufs
stabilisiert, wodurch es möglich
wird, dass der erste verwertungsseitige Wärmetauscher (45, 51)
seine gewünschte Eigenschaft
zeigt.
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Eine
zweite Ausführungsform
stellt eine Kühlvorrichtung
gemäß der Kühlvorrichtung
der ersten Ausführungsform
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass die wärmequellenseitige Einheit (1A)
mit einem Empfänger
(14) zum Speichern des Kühlmittels versehen ist und
dass der Empfänger (14)
mit dem Flüssigkeitsrohr
(10) verbunden ist über:
ein erstes Einströmrohr
(10a), das das Einströmen
von Kühlmittel
aus dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher
(4) ermöglicht;
ein ersten Ausströmrohr
(10b), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zu den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
ein zweite Einströmrohr
(10b), das das Einströmen
von Kühlmittel
von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
sowie ein zweites Ausströmrohr
(10b), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zum wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) ermöglicht.
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Wenn
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
die Temperatur der Außenluft
abfällt
und als Ergebnis hiervon der Druck innerhalb des Empfängers (14)
abgesenkt wird, neigt das aus dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(41) austretende und dann durch das zweite Abzweigrohr
(11b) strömende
Kühlmittel
dazu, über das
Hauptstromrohr (11) und das zweite Einströmrohr (10)
in Abwesenheit des Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) in dem Empfänger
(14) hineinzuströmen.
In der zweiten Ausführungsform
ist jedoch der Rückstrom-Verhinderungsmechanismus (37)
vorgesehen, wodurch verhindert wird, dass das Kühlmittel in den Empfänger (14)
hineinströmt.
Dementsprechend wird die Strömungsrate
des durch den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51) strömenden Kühlmittels
niemals unzureichend.
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Eine
dritte Ausführungsform
stellt eine Kühlvorrichtung
gemäß der Kühlvorrichtung
der zweiten Ausführungsform
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rückstrom-Verhinderungsmechanismus (37)
in dem zweiten Einströmrohr
(10c) vorgesehen ist.
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In
der dritten Ausführungsform
wird auch dann, wenn während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
die Temperatur der Außenluft
abfällt
und infolgedessen der Druck innerhalb des Empfängers (14) abgesenkt
wird, der Druck im Hauptstromrohr (11) niemals abfallen,
da der Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) in dem zweiten Einströmrohr (10c) positioniert
ist. Daher strömt das
aus dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austretende
flüssige
Kühlmittel
niemals in der Richtung des Hauptstromrohrs (11). Infolgedessen
strömt
das flüssige
Kühlmittel
auf das erste Abzweigrohr (11a) und den ersten verwertungsseitigen
Wärmetauscher
(45, 51) und vom zweiten Abzweigrohr (11b)
ohne Störung
hin.
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Eine
vierte Ausführungsform
stellt eine Kühlvorrichtung
gemäß der Kühlvorrichtung
der ersten Ausführungsform
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rückstrom-Verhinderungsmechanismus (37)
mittels eines Entlastungsventils ausgebildet ist, das so betreibbar
ist, dass es den Kühlmittelströmungsweg
blockiert, bis der Druck des auf den Rückstrom-Verhinderungsmechanismus (37)
einwirkenden Kühlmittels über ein
vorab bestimmtes Druckniveau ansteigt.
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In
der vierten Ausführungsform
wird der Rückstrom
des Kühlmittels
durch das Entlastungsventil (37) während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
verhindert, so dass das den zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41)
verlassende flüssige
Kühlmittel
in den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
hineinströmt.
Da das Entlastungsventil (37) ermöglicht, dass das Kühlmittel
nur dann hier hindurchströmt, wenn
der Druck des Kühlmittels
einen vorab eingestellten Wert übersteigt,
ermöglicht
dies, einen nicht stabilen Betrieb des Kühlmittelkreislaufs zu verhindern.
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Eine
fünfte
Ausführungsform
stellt eine Kühlvorrichtung
gemäß der Kühlvorrichtung
der zweiten Ausführungsform
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass das zweite Einströmrohr (10c) mit
einem Prüfventil
(7) versehen ist, das nur einen Einwege-Strom des von den
flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) auf den Empfänger (14)
hin verlaufenden Kühlmittels
ermöglicht,
und dass der Rückstrom- Verhinderungsmechanismus (39,
SV7) mit einem Rückstrom-Verhinderungsrohr (39)
versehen ist, das einen Hochdruck, der im Kühlkreislauf vorliegt, in das
zweite Einströmrohr
(10c) einführt,
so dass das Prüfventil
(7) im geschlossenen Zustand platziert wird, sowie ein Öffnungs-/Verschließventil
(SV7) zum Öffnen
und Verschließen
des Rückstrom-Verhinderungsrohrs
(39).
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In
der fünften
Ausführungsform
wird dann, wenn das Öffnungs-/Verschließventil
(SV7) während des
100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
geöffnet
wird, ein Hochdruck im Kühlkreislauf über das
Rückstrom-Verhinderungsrohr
(39) in das zweite Einströmrohr (10c) eingeführt, und
als Ergebnis hiervon wird das Prüfventil
(7) des zweiten Einströmrohrs
(10c) im geschlossenen Zustand platziert. Hierdurch wird
der von den flüssigkeitsseitigen Verbindungsleitungen
(11A, 11B) zum Empfänger (14) verlaufende
Flüssigkeitsstrom
blockiert. Daher strömt
auch dann, wenn während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
die Temperatur der Außenluft
abfällt
und infolgedessen der Druck innerhalb des Empfängers (14) abfällt, das
aus dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austretende
und dann durch das zweite Abzweigrohr (11b) über das
Hauptstromrohr (11) in den Empfänger (14), sondern
strömt
zum ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) hin. Infolgedessen wird die Strömungsrate
des durch den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
hindurchströmenden
Kühlmittels
niemals unzureichend.
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Eine
sechste Ausführungsform
stellt eine Kühlvorrichtung
gemäß der Kühlvorrichtung
der fünften
Ausführungsform
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Rückstrom-Verhinderungsrohr (39) so aufgebaut
ist, dass es Hochdruck-Kühlmittel
ermöglicht
wird, von einem Abgaberohr der Kompressionsmechanismen (2D, 2E)
in das zweite Einströmrohr
(10c) einzutreten.
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In
der sechsten Ausführungsform
ist das Prüfventil
des zweiten Einströmrohrs
(10c) durch das Einführen
des Hochdruck-Kühlmittels
(Formkompressionsmechanismus (2D, 2E) entnommen)) in das
zweite Einströmrohr
(10c) verschlossen. Daher wird auch dann, wenn während des
100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus die
Temperatur der Außenluft
abfällt
und als Ergebnis hiervon der Druck innerhalb des Empfängers (14)
absinkt, das aus dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(41) austretende und anschließend durch das zweite Abzweigrohr
(11b) hindurchströmende
Kühlmittel
nicht über
das Hauptstromrohr (11) zum Empfänger (14) hin strömen, sondern
es strömt
ohne Störung
auf den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
hin.
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Eine
siebte Ausführungsform
stellt eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass die wärmequellenseitige Einheit (1A)
mit einem Empfänger
(14) zum Speichern von Kühlmittel versehen ist, dass
der Empfänger
(14) mit dem Flüssigkeitsrohr
(10) verbunden ist über:
ein erste Einströmrohr
(10a), das das Einströmen
von Kühlmittel
vom wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) ermöglicht;
ein erstes Ausströmrohr
(10b), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zu den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
ein zweites Einströmrohr (10c),
das das Einströmen
von Kühlmittel
von dem flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
sowie ein zweite Ausströmrohr
(10d), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zum wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) ermöglicht,
so dass das zweite Einströmrohr
mit einem Prüfventil
versehen ist, das nur den Einweg-Strom von von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) auf den Empfänger (14)
hin strömendem
Kühlmittel
ermöglicht,
und dass der Flüssigkeits-Dichtmechanismus
(40, SV8) mit einem Hochdruck-Einführrohr (40) zum Einführen eines
Hochdrucks in einem Kühlmittelkreislauf
in den Empfänger
(14) hinein vorsieht, sowie ein Öffnungs-/Verschließ-Ventil
(SV8) zum Öffnen
und Verschließen
des Hochdruck-Einführrohrs (40).
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In
der siebten Ausführungsform
wird dann, wenn das Öffnungs-/Verschließ-Ventil
(SV8) während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
geöffnet
wird, ein Hochdruck im Kühlmittelkreislauf
in den Empfänger
(14) über das
Hochdruck-Einführungsrohr
(40) eingeführt,
und als Ergebnis hiervon wird der Druck im Empfänger (14) hoch, wodurch
das Prüfventil
(7) des zweiten Einströmrohrs
(10c) in den geschlossenen Zustand gebracht wird. Hierdurch
wird der von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) zum Empfänger (14)
verlaufende Kühlmittelstrom
blockiert. Daher wird auch dann, wenn während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
die Temperatur der Außenluft
abfällt,
das Kühlmittel,
das aus dem verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austritt
und anschließend
durch das zweite Abzweigrohr (11b) strömt, nicht über das Hauptstromrohr (11)
in den Empfänger
(14) hineinströmen, sondern
es wird auf den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
hinströmen.
Infolgedessen wird die Strömungsrate
des durch den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
strömenden Kühlmittels
nicht unzureichend werden.
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Eine
achte Ausführungsform
stellt eine Kühlvorrichtung
gemäß der Kühlvorrichtung
der siebten Ausführungsform
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Hochdruck-Einführungsrohr
(40) so aufgebaut ist, dass es einem Hochdruck-Kühlmittel
ermöglicht
wird, von einem Ausflussrohr (8) des Kompressionsmechanismus
(2D, 2E) in den Empfänger (14) einzutreten.
-
In
der achten Ausführungsform
wird das Prüfventil
des zweiten Einströmrohrs
(10c) durch das Einführen
eines (von dem Kompressionsmechanismus (2D, 2E)
entnommenen)) Hochdruck-Kühlmittels in
den Empfänger
(14) verschlossen. Daher wird auch dann, wenn während des
100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus die
Temperatur der Außenluft
abfällt,
das aus dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austretende
und anschließend
durch das zweite Abzweigrohr (11b) hindurchströmende Kühlmittel
nicht über
das Hauptstromrohr (11) auf den Empfänger (14) hin strömen, sondern
es strömt
ohne Störung
auf den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
hin.
-
Eine
neunte Ausführungsform
stellt eine Kühlvorrichtung
gemäß der Kühlvorrichtung
der Erfindung zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass die wärmequellenseitige Einheit (1A)
mit einem Empfänger
(14) zum Speichern von Kühlmittel versehen ist, wobei
dieser Empfänger
(14) mit dem Flüssigkeitsrohr
(10) verbunden ist über:
ein erstes Einströmrohr
(10a), das das Einströmen
von Kühlmittel
von dem wärmequellenseitigen
Wärmetauscher (4)
ermöglicht,
ein erstes Ausströmrohr
(10b), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zu den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
ein zweites Einströmrohr
(10c), das das Einströmen
von Kühlmittel
von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
sowie ein zweites Ausströmrohr
(10d), das das Ausströmen von
Kühlmittel
zum wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) ermöglicht,
dass das zweite Einströmrohr
mit einem Prüfventil
versehen ist, das nur einen Einweg-Strom des von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) verlaufenden Kühlmittels
auf den Empfänger
(14) hin erlaubt, und dass der Flüssigkeits-Dichtmechanismus
(90) durch ein Erhitzungselement (90) zum Erhitzen
des des Empfängers
(14) ausgebildet ist.
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In
der neunten Ausführungsform
wird dann, wenn der Empfänger
(14) durch das Erhitzungselement (90) während des
100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebs
erhitzt wird, der Druck innerhalb des Empfängers (14) höher und
als Ergebnis hiervon wird das Prüfventil
(7) des zweiten Einströmrohrs (10c)
in einen geschlossenen Zustand gebracht. Hierdurch wird der von
den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) zum Empfänger (14) verlaufende
Kühlmittelstrom
blockiert. Daher wird auch dann, wenn während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
die Temperatur der Außenluft
abfällt,
das aus dem verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austretende
und anschließend
durch das zweite Abzweigrohr (11b) strömende Kühlmittel nicht über das
Hauptstromrohr (11) in den Empfänger (14) hineinströmen, sondern
es wird auf den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
hinströmen.
Infolgedessen wird die Strömungsrate
des durch den ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
strömenden
Kühlmittels
nicht unzureichend werden.
-
Eine
zehnte Ausführungsform
stellt eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung
dar, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Flüssigkeits-Dichtmechanismus
(21) durch einen aufrecht stehenden Teil (21)
ausgebildet ist, der im Hauptstromrohr (11) derart vorgesehen
ist, dass der aufrecht stehende Teil (21) sich von dem
ersten Abzweigrohr (11a) und dem zweiten Abzweigrohr (11b)
an einer Kreuzung des Hauptstromrohrs (11), des ersten
Abzweigrohrs (11a) und des zweiten Abzweigrohrs (11b)
erstreckt.
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In
der zehnten Ausführungsform
strömt
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
im Kühlmittelkreislauf
das vom zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austretende
Kühlmittel
durch das zweite Abzweigrohr (11b) hindurch, es wird jedoch
durch den aufrecht stehenden Teil (21) daran gehindert,
auf das Hauptstromrohr (11) und das Flüssigkeitsrohr (10)
hin zu strömen,
in anderen Worten strömt
das Kühlmittel
von dem ersten Abzweigrohr (11a) auf den ersten verwertungsseitigen
Wärmetauscher
(45, 51) hin. Infolgedessen wird der Kühlmittelstrom
innerhalb des Kühlmittelkreislaufs
stabilisiert, wodurch es dem ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) ermöglicht
wird, seine gewünschte
Eigenschaft zu zeigen.
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Eine
elfte Ausführungsform
stellt eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung
zur Verfügung,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass der wärmequellenseitige Wärmetauscher
(4) ein Außen-Wärmetauscher ist, der außen installiert
ist, dass die ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
ein Kalt/Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
zum Bereitstellen der Kühlung
des Inneren eines Kühl-Kompartement
sind, und dass der zweite verwertungsseitige Wärmetauscher (41) ein
Klimaanlagen-Wärmetauscher
zum Bereitstellen einer Klimaänderung
für einen
Innenraum ist.
-
In
der elften Ausführungsform
wird während des
100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
der Außen-Wärmetauscher
(4) als wärmequellenseitiger
Wärmetauscher
nicht betrieben und die Erwärmung
des Innenraums wird durch den Klimaanlagen-Wärmetauscher
(41) als zweitem verwertungsseitigem Wärmetauscher zur Verfügung gestellt,
und die Abkühlung
des Kühl-Kompartements wird
durch den Kalt/Tiefkühl-Speicher-Wärmetauscher (45, 51)
als erstem verwertungsseitigen Wärmetauscher
zur Verfügung
gestellt. Zusätzlich
wird zu diesem Zeitpunkt ein Rückstrom
des Kühlmittels durch
den Rückstrom-Verhinderungsmechanismus (37)
verhindert, wodurch es dem Kühlmittel
ermöglicht
wird, auf stabile Weise vom Klimaanlagen-Wärmetauscher (41) zum
Kalt/Tiefkühl-Speicher-Wärmetauscher (45, 51)
zu strömen.
-
EFFEKTE
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in Übereinstimmung
mit der Erfindung wird der Flüssigkeits-Dichtmechanismus
(37), (39, SV7), (40, SV8), (90),
(21) derart vorgesehen, dass eine Seite stromaufwärts des
Expansionsmechanismus (46, 52) zwischen dem zweiten
verwertungsseitigen Wärmetauscher
(41) und dem ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
in einem Voll-Flüssigkeitszustand
gehalten wird. In anderen Worten wird unterbunden, dass Flüssigkeit
von dem zweiten Abzweigrohr (11b) bei Strömungsraten,
die größer als
notwendig sind, auf das Hauptstromrohr (11) und das Flüssigkeitsrohr
(10) hinströmen.
Als Ergebnis hiervon wird die Strömungsrate des von dem ersten
verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) beförderten
Kühlmittel
auf zufriedenstellenden Niveaus gewährleistet. Daher ist es auch
dann, wenn die Außenluft-Temperaturen niedrig
sind, möglich
zu verhindern, dass sich die Eignung, eine Kühlung während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
zur Verfügung stellt,
verringert.
-
In Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
wird der Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) derart zur Verfügung gestellt,
dass unterbunden wird, dass das Kühlmittel während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
auf das Hauptstromrohr (11) und das Flüssigkeits-Rohr (10)
hin strömt.
Eine solche Anordnung stellt einen stabilen Kühlmittelstrom während des 100%-igen
Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
zur Verfügung.
Daher ist es auch dann, wenn die Außenluft-Temperaturen niedrig sind, möglich zu
verhindern, dass sich die Eignung, eine Kühlung zur Verfügung zu
stellen, während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
verringert.
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In Übereinstimmung
mit der zweiten Ausführungsform
tritt auch dann, wenn die Temperatur der Außenluft während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
abfällt,
kein Kühlmittel
in den Empfänger
(14) ein und die Strömungsrate
des Kühlmittels
im ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) wird nicht unzureichend werden. Daher
ist es auch in dem Fall, bei dem der Empfänger (14) im Kühlmittelkreislauf
vorgesehen ist, möglich,
die Absenkung der Eignung, eine Kühlung zur Verfügung zu
stellen, auch dann zu verhindern, wenn die Temperatur der Außenluft
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
abfällt.
-
In Übereinstimmung
mit der dritten Ausführungsform
wird der Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) in dem zweiten Einströmrohr (10c) zur Verfügung gestellt.
Als Ergebnis einer solchen Anordnung wird auch dann, wenn die Temperatur
der Außenluft
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus abfällt und
als Ergebnis hiervon der Druck innerhalb des Empfängers (14)
abgesenkt wird, gewährleistet,
dass das aus dem zweiten verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) austretende
flüssige
Kühlmittel
auf das erste Abzweigrohr (11a) und den ersten verwertungsseitigen
Wärmetauscher
(45, 51) vom zweiten Abzweigrohr (11b)
hin strömt.
Daher ist es möglich,
die Absenkung der Eignung, eine Kühlung zur Verfügung zu
stellen, ohne Störung
zu verhindern, auch wenn die Temperatur der Außenluft während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
abfällt.
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In
dem Fall, bei dem der Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) entweder im Flüssigkeitsrohr
(10) oder im Hauptstromrohr (11) vorgesehen ist, um
es dem Kühlmittel
zu ermöglichen,
von dem wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) auf jeden der verwertungsseitigen Wärmetauscher (41, 45, 51) während jedes
anderen als dem 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
hinzuströmen,
ist es notwendig, ein Röhrensystem
zur Verfügung
zu stellen, das den Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) umgeht. In der dritten Ausführungsform ist dies jedoch
so angeordnet, dass der Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) im zweiten Einströmrohr
(10c) vorgesehen ist. Diese Anordnung eliminiert die Notwendigkeit
für ein
derartiges Bypass-Röhrensystem
und vermeidet komplizierte Aufbauten.
-
In Übereinstimmung
mit der vierten Ausführungsform
wird es durch den oben beschriebenen einfachen Aufbau, der nur ein
Entlastungsventil als Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(37) verwendet, möglich
zu verhindern, dass Operationen unstabil werden, wenn die Temperatur
der Außenluft während des
100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
abfällt.
-
In Übereinstimmung
mit der fünften
Ausführungsform
werden das Rückstrom-Verhinderungsrohr
(39) und das Öffnungs-/Verschließ-Ventil (SV7) als
Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(39, SV7) zur Verfügung
gestellt und das Prüfventil
(7) des zweiten Einströmrohrs
(10c) wird durch Anwendung eines Hochdrucks im Kühlmittelkreislauf
geschlossen. Als Ergebnis einer solchen Anordnung wird auch wenn
die Temperatur der Außenluft
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
abfällt
und das Ergebnis hiervon der Druck innerhalb des Empfängers (14)
abgesenkt wird, die Strömungsrate
des Kühlmittels
in dem ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher (45, 51)
bei zufriedenstellenden Niveaus gewährleistet. Daher wird eine
Absenkung der Eignung des ersten verwertungsseitigen Wärmetauschers
(45, 51), eine Kühlung bereitzustellen, verhindert.
-
In Übereinstimmung
mit der sechsten Ausführungsform
wird vorgesehen, dass ein vom Kompressionsmechanismus (2D, 2E) entnommenes Hochdruck-Kühlmittel
von dem Rückstrom-Verhinderungsrohr
(39) in das zweite Einströmrohr (10c) eingeführt wird.
Zusätzlich
gewährleistet
dies, da der Druckverlust des Kühlmittels
direkt nach dem Abziehen von dem Kompressionsmechanismus (2D, 2E) klein
ist, dass das Prüfventil
des zweiten Einströmrohrs
(10c) verschlossen wird. Dementsprechend wird auch dann,
wenn der Druck der Außenluft
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
fällt und
als Ergebnis hiervon der Druck innerhalb des Empfängers (14)
abgesenkt wird, noch sicherer verhindert, dass die Eignung des ersten
verwertungsseitigen Wärmetauschers
(45, 51) absinkt, verhindert wird.
-
In Übereinstimmung
mit der siebten Ausführungsform
werden das Hochdruck-Einführungsrohr (40),
das mit dem Empfänger
(14) und dem Öffnungs-/Verschließ-Ventil
(SV8) verbunden ist, als Flüssigkeits-Dichtmechanismus
(40, SV8) bereitgestellt. Das Prüfventil (7) des zweiten
Einströmrohrs (10c)
wird durch Anwendung des Hochdrucks im Kühlmittelkreislauf geschlossen
und als Ergebnis einer solchen Anordnung wird auch dann, wenn die Temperatur
der Außenluft
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
absinkt und das Ergebnis hiervon der Druck innerhalb des Empfängers (14)
abgesenkt wird, die Strömungsrate des
Kühlmittels
im ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) auf zufriedenstellenden Niveaus sichergestellt.
Daher wird verhindert, dass die Eignung des ersten verwertungsseitigen
Wärmetauschers
(45, 51), eine Kühlung zur Verfügung zu
stellen, verringert wird.
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In Übereinstimmung
mit der achten Ausführungsform
ist diese so angepasst, dass ein vom Kompressionsmechanismus (2D, 2E)
entnommenes Hochdruck-Kühlmittel
in den Empfänger
(14) von dem Hochdruck-Einführungsrohr (40) eingeführt wird.
Zusätzlich
gewährleistet
dies, da der Druckverlust des Kühlmittels
direkt nach der Entnahme vom Kompressionsmechanismus (2D, 2E)
klein ist, dass das Prüfventil
des zweiten Einströmrohrs
(10c) geschlossen ist. Dementsprechend wird auch dann, wenn
die Temperatur der Außenluft
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
abfällt,
verhindert, dass die Eigenschaft des ersten verwertungsseitigen
Wärmetauschers
(45, 51), eine Kühlung zur Verfügung zu
stellen, noch sicherer am Absinken gehindert wird.
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In Übereinstimmung
mit der neunten Ausführungsform
ist dies so angepasst, dass das Heizelement (90) zum Aufheizen
des Empfängers
(14) als Flüssigkeits-Dichtmechanismus
vorgesehen ist. Als Ergebnis einer solchen Anordnung wird auch dann, wenn
die Temperatur der Außenluft
während
des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
absinkt, das Strömungsrohr
des Kühlmittels
im ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) durch Anheben des Drucks innerhalb des
Empfängers
(14) durch eine Erhitzung desselben auf zufriedenstellenden
Niveaus sichergestellt. Daher wird verhindert, dass die Eignung
des ersten verwertungsseitigen Wärmetauschers
(45, 51), eine Kühlung zur Verfügung zu
stellen, sich vermindert.
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In Übereinstimmung
mit der zehnten Ausführungsform
ist diese so angepasst, dass der aufrecht stehende Teil (21)
als Flüssigkeits-Dichtmechanismus
im Hauptstromrohr (11) zur Verfügung gestellt wird, der sich
von den ersten und zweiten Abzweigrohren (11a) und (11b)
an einer Kreuzung des Hauptstromrohrs (11), des ersten
Abzweigrohrs (11a) und des zweiten Abzweigrohrs (11b)
nach oben erstreckt. Als Ergebnis einer solchen Anordnung ist es
auch dann, wenn die Temperatur der Außenluft während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus abfällt, für das Kühlmittel
schwierig, auf das Hauptstromrohr (11) und das Flüssigkeitsrohr
(10) hin zu strömen.
Dementsprechend wird die Strömungsrate
des Kühlmittels
im ersten verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) auf zufriedenstellenden Niveaus sichergestellt
und es wird verhindert, dass die Eignung des ersten verwertungsseitigen Wärmetauschers
(45, 51), ein Kühlmittel zur Verfügung zu
stellen, sich vermindert.
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In Übereinstimmung
mit der elften Ausführungsform
strömt
das Kühlmittel
auch dann, wenn die Temperatur der Außenluft während des 100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus,
bei dem eine Innenraum-Erwärmung
durch den Klimaanlagen-Wärmetauscher
(41) als zweitem verwertungsseitigen Wärmetauscher (41) zur
Verfügung
gestellt wird, während
gleichzeitig die Kühl-Kompartement-Kühlung durch
den Kalt/Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(45, 51) als erstem verwertungsseitigen Wärmetauscher
(45, 51) zur Verfügung gestellt wird, zum Kalt-/Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(45, 51) ohne Störung. Dies gewährleistet,
dass verhindert wird, dass die Eignung, eine Präsentationsfach-Kühlung zur
Verfügung
zu stellen, sich vermindert.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein Kühlmittelkreislaufdiagramm
einer Kühlvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist
ein Kühlmittelkreislaufdiagramm, das
einen Kühlmodus
des Betriebs in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
3 ist
ein Kühlmittelkreislaufdiagramm, das
einen Kühlmodus
des Betriebs in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
4 ist
ein Kühlmittelkreislaufdiagramm, das
einen ersten Kühl/Kühlmittel-Modus
des Betriebs in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
5 ist
ein Mollier-Diagramm, das das Verhalten des Kühlmittels während des ersten Kühl/Kühlmittel-Modus
des Betriebs in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
6 ist
ein Kühlmittelkreislaufdiagramm, das
einen zweiten Kühl/Kühlmittel-Betriebsmodus
in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
7 ist
ein Kühlmittelkreislaufdiagramm, das
einen Erwärmungs-Betriebsmodus
in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
8 ist
ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen ersten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus
in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
9 ist
ein Kühlmittelkreislaufdiagramm, das
einen zweiten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus
in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
10 ist ein Mollier-Diagramm, das das Verhalten
des Kühlmittels
während
des zweiten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus in
der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
11 ist ein Kühlmittelkreislaufdiagramm, das
einen dritten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus
in der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
12 ist ein Mollier-Diagramm, das das Verhalten
des Kühlmittels
während
des dritten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus in
der ersten Ausführungsform
zeigt;
-
13 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm einer
Kühlvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
14 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen Abkühl-Betriebsmodus
in der zweiten Ausführungsform
zeigt;
-
15 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen Kühl-/Kühlmittel-Betriebsmodus
in der zweiten Ausführungsform
zeigt;
-
16 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen Kühl-Betriebsmodus
in der zweiten Ausführungsform
zeigt;
-
17 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen Erwärmungs-Betriebsmodus
in der zweiten Ausführungsform
zeigt;
-
18 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen ersten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus
in der zweiten Ausführungsform
zeigt;
-
19 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen zweiten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus
in der zweiten Ausführungsform
zeigt;
-
20 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen dritten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus
in der zweiten Ausführungsform
zeigt;
-
21 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm einer
Kühlvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
22 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm, das
einen ersten Erwärmungs-/Abkühlungs-Betriebsmodus
in der dritten Ausführungsform
zeigt;
-
23 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm einer
Kühlvorrichtung
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
24 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm einer
Kühlvorrichtung
gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
25 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm einer
Kühlvorrichtung
gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
26 ist eine perspektivische Ansicht, die die äußere Form
eines Flüssigkeits-Dichtmechanismus
in der sechsten Ausführungsform
zeigt; und
-
27 ist ein Kühlmittel-Kreislaufdiagramm einer
Kühlvorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik.
-
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
-
Im
Anschluss werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
-
AUSFÜHRUNGSFORM 1 DER ERFINDUNG
-
Wie
in 1 gezeigt, ist eine Kühlvorrichtung (1)
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Installation in einem Kaufladen oder
dergleichen zum Bereitstellen der Kühlung eines Kaltspeicher-Präsentationsfachs,
eines Tiefkühl-Präsentationsfachs
und der Erwärmung/Abkühlung des
Raums in dem Geschäft
vorgesehen.
-
Die
Kühlvorrichtung
(1) der ersten Ausführungsform
beinhaltet eine Außeneinheit
(1A), einer Inneneinheit (1B), eine Kaltspeichereinheit
(1C) sowie eine Tiefkühl-Speichereinheit
(1D) und ist mit einem Kühlmittelkreislauf (1E)
versehen, der einen Dampfkompressions-Kühlzyklus ausführt. Der
Kühlmittelkreislauf
(1E) ist mit einer ersten systemseitigen Kreislauf für die Kaltspeicherung
und Tiefkühl-Speicherung
sowie einem zweiten systemseitigen Kreislauf für die Klimaanlage versehen.
Der Kühlmittelkreislauf
(1E) ist so aufgebaut, dass er zwischen einem Kühlzyklus
und einem Erwärmungszyklus
umschaltbar ist.
-
Die
Inneneinheit (1B) ist so aufgebaut, dass sie selektiv einen
Betriebsmodus für
die Abkühlung eines
Raums oder den Betriebsmodus für
die Erwärmung
eines Raums ausführt
und ist beispielsweise im Verkaufsraum eines Geschäfts installiert.
Auf der anderen Seite ist die Kaltspeichereinheit (1C)
in einem Kaltspeicher-Präsentationsfach
angeordnet und kühlt
die Luft in dem Kaltspeicher-Präsentationsfach ab.
Die Tiefkühl-Speichereinheit (1D)
ist in einem Tiefkühlspeicher-Präsentationsfach
angeordnet und kühlt
die Luft in dem Tiefkühlspeicher-Präsentationsfach
ab. In der ersten Ausführungsform
sind beispielsweise zwei Inneneinheiten (1B), etwa acht
Kaltspeichereinheiten (1C) und eine einzelne Tiefkühlspeicher-Einheit
(1D) mit der Außeneinheit
(1A) verbunden: jedoch sind nicht sämtliche oben erwähnten Einheiten
in der Figur dargestellt.
-
AUSSENEINHEIT
-
Die
Außeneinheit
(1A) beinhaltet einen Umkehr-Kompressor (2A) als
ersten Kompressor, einen ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B)
als zweiten Kompressor, sowie einen zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C)
als dritten Kompressor. Die Außeneinheit
(1A) beinhaltet des Weiteren ein erstes Vierwege-Umschaltventil
(3A), ein zweites Vierwege-Umschaltventil (3B),
ein drittes Vierwege-Umschaltventil (3C) sowie einen Außen-Wärmetauscher
(4), der ein wärmequellenseitiger
Wärmetauscher
ist.
-
Die
Kompressoren (2A, 2B, 2C) sind beispielsweise
Hochdruck-Kuppelschneckenkompressoren
eines abgedichteten Typs. Der Umkehr-Kompressor (2A) ist
ein Kompressor mit variabler Verschiebung, dessen Kapazität in phasenweiser
oder kontinuierlicher Weise durch eine Umkehrsteuerung eines elektrischen
Motors variabel gemacht wurde. Jeder der ersten und zweiten Nichtumkehr-Kompressoren
(2B) und (2C) ist ein Kompressor mit konstanter
Kapazität,
der konstant mit einer festgelegten Anzahl von Umdrehungen mittels
eines jeweiligen elektrischen Motors angetrieben wird.
-
Der
Umkehr-Kompressor (2A), der erste Nichtumkehr-Kompressor
(2B) sowie der zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C)
bilden zusammen einen Kompressionsmechanismus (2D, 2E)
der Kühlvorrichtung
(1) aus und der Kompressionsmechanismus (2D, 2E)
besteht aus einem Kompressionsmechanismus (2D) eines ersten
Systems sowie einem Kompressionsmechanismus (2E) eines
zweiten Systems. Insbesondere in Bezug auf der Kompressionsmechanismus
(2D, 2E) bestehen zwei unterschiedliche Kompressions-Betriebsmodus.
In einem der zwei Kompressions-Betriebsmodi bilden der Umkehr-Kompressor
(2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zusammen den Kompressionsmechanismus (2D) des ersten Systems
aus, während
auf der anderen Seite der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C)
alleine den Kompressionsmechanismus (2E) des zweiten Systems
ausbildet. In dem anderen Kompressions-Betriebsmodus bildet der
Umkehr-Kompressor (2A) alleine den Kompressionsmechanismus
(2D) des ersten Systems aus, während auf der anderen Seite
der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B) und der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C)
zusammen den Kompressionsmechanismus (2E) des zweiten Systems
ausbilden. Anders gesagt sind diese so gestaltet, dass der Umkehr-Kompressor
(2A) und der zweite' Nichtumkehr-Kompressor
(2C) in feststehender Weise für einen ersten systemseitigen
Kreislauf für
die Kaltspeicherung und die Tiefkühlspeicherung verwendet werden,
sowie für
einen zweiten systemseitigen Kreislauf für die Klimaanlage, während jeweils
auf der anderen Seite der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B) umschaltbar
für den
ersten systemseitigen Kreislauf oder den zweiten systemseitigen
Kreislauf verwendet wird.
-
Der
Umkehr-Kompressor (2A), der erste Nichtumkehr-Kompressor
(2B) und der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C)
weisen ihre jeweiligen Ausgaberöhren
(5a, 5b, 5c) auf, die mit einem einzelnen
Hochdruck-Gasrohr (Ausgaberohr) (8) verbunden sind, und
das Hochdruck-Gasrohr (8) ist mit einem Anschluss des ersten
Vierwege-Umschaltventils (3A) verbunden. Das Ausgaberohr
(5b) des ersten Nichtumkehr-Kompressors (2B) sowie
das Ausgaberohr (5c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C)
sind jeweils mit jeweiligen Prüfventilen
(7) versehen.
-
Ein
gasseitiges Ende des Außen-Wärmetauschers
(4) ist mit einem Anschluss des ersten Vierwege-Umschaltventils
(3A) über
ein Außen-Gasrohr
(9) verbunden. Ein Ende eines Flüssigkeitsrohrs (10), das
eine Flüssigkeitsleitung
ist, ist mit einem flüssigkeitsseitigen
Ende des Außen-Wärmetauschers
(4) verbunden. Ein Empfänger
(14) zum Speichern eines flüssigen Kühlmittels ist in der Mitte
des Weges entlang des Flüssigkeitsrohrs
(10) angeordnet und das andere Ende des Flüssigkeitsrohrs
(10) ist mit einem Hauptstromrohr (11) für die flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen verbunden, d.h. ein erstes Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11A) als erste flüssigkeitsseitige
Verbindungsleitung und ein zweites Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11B) als zweite flüssigkeitsseitige
Verbindungsleitung.
-
Der
Empfänger
(14) ist durch vier unterschiedliche Rohre mit dem Flüssigkeitsrohr
(10) verbunden, nämlich
ein erstes Einströmrohr
(10a), das das Einströmen
des Kühlmittels
von dem wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) ermöglicht,
ein erstes Ausströmrohr
(10b), das das Ausströmen
des Kühlmittels
zu den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht,
ein zweites Einströmrohr (10c),
das das Einströmen
von Kühlmittel
von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht,
sowie ein zweites Ausströmrohr
(10d), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zu dem Außen-Wärmetauscher
(4) ermöglicht.
-
Der
Außen-Wärmetauscher
(4) ist beispielsweise mittels eines Wärmetauschers mit Rippe und Rohr
eines Typs mit gekreuzter Rippe und einem Außengebläse (4F) als Wärmequellengebläse in der Nachbarschaft
des Außen-Wärmetauschers
(4) eingebaut angeordnet.
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Ein
Verbindungs-Gasrohr (17) ist mit einem Anschluss des ersten
Vierwege-Umschaltventils (3A) verbunden. Ein anderer Anschluss
des Vierwege-Umschaltventils (3A) ist mit einem Anschluss
des zweiten Vierwege-Umschaltventils (3B) mittels eines Verbindungsrohrs
(18) verbunden. Ein anderer Anschluss des zweiten Vierwege-Umschaltventils
(3B) ist mit dem Ausgaberohr (5c) des zweiten
Nichtumkehr-Kompressors (2C) mittels eines Hilfs-Gasrohrs (19)
verbunden. Noch ein anderer Anschluss des zweiten Vierwege-Umschaltventils
(3B) ist mit einem Saugrohr (6c) des Nichtumkehr-Kompressors
(2C) verbunden. Der letzte Anschluss des zweiten Vierwege-Umschaltventils (3B)
ist ein geschlossener Anschluss im geschlossenen Zustand. In anderen
Worten kann das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B) durch
ein Dreiwege-Umschaltventil ersetzt werden.
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Das
erste Vierwege-Umschaltventil (3A) ist umschaltbar zwischen
einem ersten Zustand, der eine fluide Wirkverbindung zwischen dem
Hochdruck-Gasrohr (8) und dem Außen-Gasrohr (9) und eine
fluide Wirkverbindung zwischen dem Verbindungsrohr (18)
und dem Verbindungs-Gasrohr (17) ermöglicht (wie dies durch die
durchgezogene Linie in 1 dargestellt ist), sowie einem
zweiten Zustand, der eine fluide Wirkverbindung zwischen dem Hochdruck-Gasrohr
(8) und dem Verbindungs-Gasrohr (17) sowie eine
fluide Wirkverbindung zwischen dem Verbindungsrohr (18)
und dem Außen-Gasrohr (9)
ermöglicht
(wie dies durch die unterbrochene Linie in 1 dargestellt
ist, aufgebaut.
-
Zusätzlich ist
das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B) umschaltbar zwischen
einem ersten Zustand, der eine fluide Wirkverbindung zwischen dem
Hilfs-Gasrohr (19) und dem geschlossenen Anschluss sowie
eine fluide Wirkverbindung zwischen dem Verbindungsrohr (18)
und dem Saugrohr (6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors
(2C) ermöglicht
(wie dies durch die durchgezogene Linie in 1 dargestellt
ist), sowie einem zweiten Zustand, der eine fluide Wirkverbindung
zwischen dem Hilfs-Gasrohr (19) und dem Verbindungsrohr
(18) sowie eine fluide Wirkverbindung zwischen dem Saugrohr
(6c) und dem geschlossenen Anschluss (wie dies durch die
unterbrochene Linie in 1 dargestellt ist) ermöglicht,
aufgebaut.
-
Das
Saugrohr (6a) des Umkehr-Kompressors (2A) ist
mit einem Niederdruck-Gasrohr (15) (welches eine Niederdruck-gasseitige Verbindungsleitung
ist) des ersten systemseitigen Kreislaufs verbunden. Das Saugrohr
(6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C) ist durch
die ersten und zweiten Vierwege-Umschaltventile
(3A, 3B) mit einem Niederdruck-Gasrohr des zweiten
systemseitigen Kreislaufs (das Verbindungs-Gasrohr (17)
des Außen-Gasrohrs
(9)) verbunden. Zusätzlich
ist das Saugrohr (6b) des ersten Nichtumkehr-Kompressors (2B)
durch das dritte Vierwege-Umschaltventil (3C) (später beschrieben)
mit dem Saugrohr (6a) des Umkehr-Kompressors (2A)
und dem Saugrohr (6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors
(2C) verbunden.
-
Insbesondere
ist ein Abzweigrohr (6d) mit dem Saugrohr (6a)
des Umkehr-Kompressors (2A) verbunden, während auf
der anderen Seite ein Abzweigrohr (6e) mit dem Saugrohr
(6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C)
verbunden ist. Zusätzlich
ist das Abzweigrohr (6d) des Saugrohrs (6a) des
Umkehr-Kompressors (2A) durch ein Prüfventil (7) mit einem
ersten Anschluss (P1) des dritten Vierwege-Umschaltventils (3C)
verbunden; das Saugrohr (6b) des ersten Nichtumkehr-Kompressors
(2B) ist mit eine zweiten Anschluss (P2) des dritten Vierwege-Umschaltventils (3C)
verbunden; und das Abzweigrohr (6e) des Saugrohrs (6c)
des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C) ist durch ein
Prüfventil
(7) mit einem dritten Anschluss (P3) des dritten Vierwege-Umschaltventils
(3C) verbunden. Zusätzlich
ist ein Abzweigrohr (28a) eines Gas-Belüftungsrohrs (28),
das sich von dem Empfänger
(14) erstreckt (später
beschrieben) mit einem vierten Anschluss (P4) des dritten Vierwege-Umschaltventils (3C)
verbunden. Die Prüfventile,
die in den Abzweigrohren (6d, 6e) positioniert
sind, erlauben nur einen Einweg-Strom des Kühlmittels in der Richtung des
dritten Vierwege-Umschaltventils (3C).
-
Das
dritte Vierwege-Umschaltventil (3C) ist umschaltbar zwischen
einem ersten Zustand, der eine fluide Wirkverbindung zwischen dem
ersten Anschluss (P1) und dem zweiten Anschluss (P2) ermöglicht und
eine fluide Wirkverbindung zwischen dem dritten Anschluss (P3) und
dem vierten Anschluss (P4) ermöglicht
(wie dies durch die durchgezogene Linie in der Figur dargestellt
ist) und einem zweiten Zustand, der eine fluide Wirkverbindung zwischen
dem ersten Anschluss (P1) und dem vierten Anschluss (P4) und eine
fluide Wirkverbindung zwischen dem zweiten Anschluss (P2) und dem
dritten Anschluss (P3) ermöglicht
(wie dies durch die unterbrochene Linie in der Figur dargestellt
ist) aufgebaut.
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Jedes
Ausgaberohr (5a, 5b, 5c), das Hochdruck-Gasrohr
(8) und das Außen-Gasrohr
(9) stellen zusammen eine Hochdruck-Gasleitung (1L) in dem Raumabkühl-Betriebsmodus
dar. Zusätzlich
stellen jedes Ausgaberohr (5a, 5b, 5c),
das Hochdruck-Gasrohr (8) und das Verbindungs-Gasrohr (17)
zusammen eine Hochdruck-Gasleitung (1N) im Raumerwärmungs-Betriebsmodus dar.
Auf der anderen Seite bilden das Niederdruck-Gasrohr (15)
und jedes Saugrohr (6a, 6b) des Kompressionsmechanismus (2D)
des ersten Systems zusammen eine erste Niederdruck-Gasleitung (1M)
dar. Zusätzlich
bilden das Verbindungs-Gasrohr (17) und das Saugrohr (6c) das
Kompressionsmechanismus (2E) des zweiten Systems zusammen
eine Niederdruck-Gasleitung (1N) im Raumabkühl-Betriebsmodus
dar, während auf
der anderen Seite das Außen-Gasrohr
(9) und das Saugrohr (6c) zusammen eine Niederdruck-Gasleitung
(1L) im Raumerwärmungs-Betriebsmodus darstellen.
Wie gerade beschrieben, schaltet abhängig von den Betriebszuständen das
Verbindungs-Gasrohr zwischen der Hochdruck-Gasleitungsseite und
der Niederdruck-Gasleitungsseite um. Das Niederdruck-Gasrohr (15)
wird immer dann eine Niederdruck-Gasleitung, wenn ein Kühlmittel strömt, unabhängig von
den Betriebszuständen.
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Das
Hauptströmrohr
(11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B), das Verbindungs-Gasrohr (17)
und das Niederdruck-Gasrohr (15)
erstrecken sich von der Außeneinheit
(1A) nach außen
und die Außeneinheit
(1A) ist dazugehörigen Stoppventilen
(20) mit den jeweiligen Rohren (11, 17, 15)
verbunden.
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Ein
Hilfs-Flüssigkeitsrohr
(25) (das zweite Ausströmrohr
(10d)), welches den Empfänger (14) umgeht,
ist mit dem Flüssigkeitsrohr
(10) verbunden. Das Hilf-Flüssigkeitsrohr (25)
ist mit einem Außen-Expansionsventil
(26), durch welches das Kühlmittel hauptsächlich während des
Raumerwärmungs-Betriebsmodus strömt und welches
ein Expansionsmechanismus ist, versehen. Zwischen dem Außen-Wärmetauscher
(4) und dem Empfänger
(14) ist in dem Flüssigkeitsrohr
(10) (das erste Einströmrohr
(10a)) ein Prüfventil
(7) angeordnet, welches nur einen Einwegstrom des Kühlmittels
in der Richtung auf den Empfänger
(14) hin erlaubt. Das Prüfventil (7) ist zwischen
einem Verbindungsteil des Hilfs-Flüssigkeitsrohrs (25)
in dem Flüssigkeitsrohr
(10) und dem Empfänger
(14) positioniert.
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Das
Flüssigkeitsrohr
(10) verzweigt sich zwischen dem Prüfventil (7) und dem
Empfänger
(14) in ein Flüssigkeits-Abzweigrohr (36)
(das zweite Einströmrohr
(10c)). Zusätzlich
ist das Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) zwischen dem Stopperventil (20) und dem Prüfventil
(7) (später
beschrieben) in dem Flüssigkeitsrohr
(10) verbunden. Das Flüssigkeits-Abzweigrohr (36)
ist mit einem Prüfventil
(7) versehen, welches nur einen Einwegstrom des auf den
Empfänger
(14) von einem Verbindungspunkt mit dem Flüssigkeitsrohr
(10) hin verlaufenden Kühlmittelstrom
ermöglicht.
Zusätzlich
ist das Flüssigkeits-Abzweigrohr (36),
das das zweite Einströmrohr
(10c) ist, zwischen einem Verbindungspunkt mit dem Flüssigkeitsrohr (10)
und dem Prüfventil
(7) mit einem Entlastungsventil (37) als Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(der ein Flüssigkeits-Dichtmechanismus
ist) versehen. Das Entlastungsventil (37) tritt automatisch dann
in seinen offenen Zustand ein, wenn ein Kühlmitteldruck, der auf das
Entlastungsventil (37) einwirkt, ein vorab bestimmtes Druckniveau
erreicht (beispielsweise 1,5 MPa). In anderen Worten hält das Entlastungsventil
(37) den Kühlmittel-Strömungspfad in
seinem geschlossenen Zustand, bis der Kühlmitteldruck das vorab bestimmte
Druckniveau übersteigt.
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Das
Flüssigkeitsrohr
(10) ist zwischen einem Verbindungspunkt mit dem Hilfs-Flüssigkeitsrohr
(25) und dem Stoppventil (20) vorgesehen (d.h.
im ersten Ausströmrohr
(10b)) mit eine Prüfventil
(7). Dieses Prüfventil
(7) erlaubt nur einen Kühlmittelstrom,
der vom Empfänger
(14) zum Stoppventil (20) verläuft.
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Ein
Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) ist zwischen dem Hilfs-Flüssigkeitsrohr
(25) und dem Niederdruck-Gasrohr (15) verbunden.
Das Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) ist mit dem elektronischen Expansionsventil (29)
versehen. Ein Gas-Belüftungsrohr
(28) ist zwischen dem oberen Teil des Empfängers (14)
und dem Ausgaberohr (5a) des Umkehr-Kompressors (2A) verbunden.
Wie oben beschrieben, ist das Abzweigrohr (28a) des Gas-Belüftungsrohrs
(28) mit dem vierten Anschluss (P4) des dritten Vierwege-Umschaltventils
(3C) verbunden. Zusätzlich
ist das Gas-Belüftungsrohr
(28) zwischen einem Verbindungspunkt mit dem Abzweigrohr
(28a) des Gas-Belüftungsrohrs
(28) und dem Empfänger (14)
mit einem Prüfventil
(7) versehen, das nur einen Einwegstrom des Kühlmittels
ermöglicht,
der vom Empfänger
(14) zum Ausgaberohr (5a) verläuft.
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Ein Ölabscheider
(30) ist im Hochdruck-Gasrohr (8) angeordnet.
Ein Ende eines Öl-Rückführrohrs
(31) ist mit dem Ölabscheider
(30) verbunden. Das andere Ende des Öl-Rückführrohrs (31) verzweigt
sich in ein erstes Öl-Rückführrohr (31a)
und ein zweites Öl-Rückführrohr (31b).
Das erste Öl-Rückführrohr (31a)
ist mit einem elektromagnetischen Ventil (SV0) versehen und durch
das Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) mit dem Saugrohr (6a) des Umkehr-Kompressors
(2A) verbunden. Auf der anderen Seite ist das zweite Öl-Rückführrohr (31b)
mit einem elektromagnetischen Ventil (SV4) versehen und mit dem
Saugrohr (6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C)
verbunden.
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Ein
erstes Ölniveau-Ausgleichrohr
(32) ist zwischen einer Kuppel (Ölwanne) des Umkehr-Kompressors
(2A) und dem Saugrohr (6b) des ersten Nichtumkehr-Kompressors
(2B) verbunden. Ein zweites Ölniveau-Ausgleichsrohr (33)
ist zwischen einer Kuppel des ersten Nichtumkehr-Kompressors (2B)
und dem Saugrohr (6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors
(2C) verbunden. Ein drittes Ölniveau-Ausgleichsrohr (34)
ist zwischen einer Kuppel des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C)
und dem Saugrohr (6a) des Umkehr-Kompressors (2A) verbunden.
Das erste Ölniveau-Ausgleichsrohr (32), das
zweite Ölniveau-Ausgleichsrohr
(33) und das dritte Ölniveau-Ausgleichsrohr
(34) sind mit jeweiligen Öffnungs-/Verschließmechanismen
versehen, d.h. elektromagnetischen Ventilen (SV1, SV2, SV3). Zwischen
der Kuppel des ersten Nichtumkehr-Kompressors (2B) und
dem elektromagnetischen Ventil (SV2) ist ein viertes Ölniveau-Ausgleichsrohr (35) von
dem zweiten Ölniveau-Ausgleichsrohr
(33) abgezweigt. Das vierte Ölniveau-Ausgleichsrohr (35)
ist mit einem elektromagnetischen Ventil (SV5) versehen und mit
dem Saugrohr (6a) des ersten Kompressors (2A)
verbunden.
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INNENEINHEIT
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Die
Inneneinheit (1B) ist mit einem Innen-Wärmetauscher (Klimaanlagen-Wärmetauscher)
(41), der ein zweiter verwertungsseitiger? Wärmetauscher
ist, sowie einem Innen-Expansionsventil
(42), das ein Expansionsmechanismus ist, versehen. Eine
Gasseite des Innen-Wärmetauschers (41)
ist mit dem Verbindungs-Gasrohr (17) verbunden. Auf der
anderen Seite ist eine Flüssigkeitsseite des
Innen-Wärmetauschers
(41) durch das Innen-Expansionsventil (42) mit
dem zweiten Abzweigrohr (11b) des zweiten Verbindungs-Flüssigkeitsrohr (11B)
verbunden. Der Innen-Wärmetauscher
(41) ist beispielsweise durch einen Wärmetauscher mit Rippen und
Rohr des Kreuzrippentyps ausgestaltet, und ein Innengebläse (43),
das ein verwertungsseitiges Gebläse
ist, ist in der Nachbarschaft des Innen-Wärmetauschers (41)
angeordnet. Zusätzlich
wird das Expansionsventil (42) durch ein elektrisches Expansionsventil
ausgebildet.
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KALTSPEICHEREINHEIT
-
Die
Kaltspeichereinheit (1C) ist mit einem Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) versehen,
der ein erster verwertungsseitiger Wärmetauscher ist, als Verdampfer,
sowie einem Kaltspeicher-Expansionsventil (46), das ein
Expansionsmechanismus ist. Eine Flüssigkeitsseite des Kaltspeicher-Wärmetauschers (45)
ist über
ein elektromagnetisches Ventil (7a) und das Kaltspeicher-Expansionsventil
(46) mit dem ersten Abzweigrohr (11a) des ersten
Verbindungs-Flüssigkeitsrohrs
(11A) verbunden. Das bedeutet, dass das Kaltspeicher-Expansionsventil
(46) und das elektromagnetische Ventil (7a) als
ein Öffnungs-/Verschließ-Ventil stromaufwärts des
Kaltspeicher-Wärmetauschers
(45) positioniert sind. Das elektromagnetische Ventil (7a)
ist am Stopp-Kühlmittelstrom während des
Thermo-Aus(Stopp)-Betriebs angeordnet. Auf der anderen Seite ist
eine Gasseite des Kaltspeicher-Wärmetauschers
(45) mit dem Niederdruck-Gasrohr (15) verbunden.
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Der
Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) steht in fluider Wirkverbindung mit einer Saugseite
des Kompressionsmechanismus (2D) des ersten Systems, während auf
der anderen Seite der Innen-Wärmetauscher
(41) in fluider Wirkverbindung mit einer Saugseite des
zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C) während des Raumabkühlungs-Betriebsmodus steht.
Der Kühlmitteldruck
(Verdampfungsdruck) im Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) fällt unter
den Kühlmitteldruck
(Verdampfungsdruck) im Innen-Wärmetauscher
(41) ab. Als Ergebnis hiervon ist die Verdampfungstemperatur
des Kühlmittels
im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) beispielsweise –10°C, während auf
der anderen Seite der Verdampfungsdruck des Kühlmittels im Innen-Wärmetauscher (41) beispielsweise
+5°C ist
und der Kühlmittelkreislauf (1E)
stellt einen Kreislauf dar, in dem das Kühlmittel bei unterschiedlichen
Temperaturen verdampft.
-
Das
Kaltspeicher-Expansionsventil (46) ist ein thermisches
Expansionsventil, das mit einem Temperatur-Abtastrohr versehen ist,
welches auf der Gasseite des Kaltspeicher-Wärmetauschers (45)
befestigt ist. Daher wird die Ventilöffnung des Kaltspeicher-Expansionsventils
(46) basierend auf der Temperatur des Kühlmittels an der Austrittsseite
des Kaltspeicher-Wärmetauschers
(45) gesteuert. Der Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) wird beispielsweise durch einen Wärmetauscher mit Rippe und Rohr
des Kreuzrippentyps ausgebildet und ein Kaltspeicher-Gebläse (47),
das ein Kühlgebläse ist,
ist in der Nachbarschaft des Kaltspeicher-Wärmetauschers (45)
angeordnet.
-
TIEFKÜHLEINHEIT
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Die
Tiefkühl-Speichereinheit
(1D) ist mit einem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) versehen, der ein erster verwertungsseitiger Wärmetauscher
ist, einem Tiefkühlspeicher-Expansionsventil (52),
das ein Expansionsmechanismus ist, sowie einem Booster-Kompressor
(53), der ein Tiefkühlspeicher-Kompressor ist. Ein
von dem ersten Abzweigrohr (11a) der ersten Verbindungsleitung
(11A) abgezweigtes Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) ist mit einer Flüssigkeitsseite
des Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers
(51) über
ein elektromagnetisches Ventil (7b) und das Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(52) verbunden.
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Eine
Gasseite des Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers
(51) sowie eine Saugseite des Booster-Kompressors (53)
sind über
ein Verbindungs-Gasrohr (54) miteinander verbunden. Ein
Abzweig-Gasrohr
(16), das ein Shunt von dem Niederdruck-Gasrohr (15)
ist, ist mit einer Ausgabeseite des Booster-Kompressors (53)
verbunden. Das Abzweig-Gasrohr (16) ist mit einem Prüfventil
(7) sowie eine Ölabscheider
(55) versehen. Ein Öl-Rückführrohr (57),
das ein Kapillarrohr (56) aufweist, ist zwischen dem Ölabscheider
(55) und dem Verbindungs-Gasrohr (54) verbunden.
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Der
Booster-Kompressor (53) komprimiert zusammen mit dem Kompressionsmechanismus (2D)
das Kühlmittel
doppelt, so dass die Verdampfungstemperatur des Kühlmittels
im Tiefkühl-Wärmetauscher (51) unter
die Verdampfungstemperatur des Kühlmittels
im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) abfällt.
Die Verdampfungstemperatur des Kühlmittels
im Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51) wird
beispielsweise auf –35°C eingestellt.
-
Währenddessen
ist das Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(52) ein thermisches Expansionsventil und sein Temperatur-Abtastrohr ist an
einer Gasseite des Kaltspeicher-Wärmetauschers
(45) befestigt. Der Tiefkühlspeicher- Wärmetauscher
(51) ist beispielsweise mittels eines Wärmetauschers mit Rippe und
Rohr des Kreuzrippentyps ausgebildet und ein Tiefkühlspeicher-Gebläse (58),
das ein Kühlgebläse ist,
ist in der Nachbarschaft des Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers
(51) angeordnet. Ein Bypass-Rohr (59), das ein Prüfventil
(7) aufweist, ist zwischen dem Verbindungs-Gasrohr (54),
das eine Saugseite des Booster-Kompressors
(53) ist, sowie einer stromabwärtigen Seite des Prüfventils
(7) des Abzweig-Gasrohrs (16), das ein Abgasseite
des Booster-Kompressors (53) ist, angeordnet. Das Bypass-Rohr
(59) ist so aufgebaut, dass dann, wenn der Booster-Kompressor
(53) in seinem gestoppten Zustand steht (beispielsweise
dann, wenn der Booster-Kompressor (53) nicht genau arbeitet
und seinen Betrieb einstellt) strömt Kühlmittel in der Umgehung des
Booster-Kompressors (53).
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STEUERUNGSSYSTEM
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Der
Kühlmittelkreislauf
(1E) ist mit verschiedenen Sensoren und verschiedenen Schaltern
versehen. Das Hochdruck-Gas (8) der Außeneinheit (1A) ist
mit einem Hochdruck-Sensor (61) versehen, der ein Druckdetektionselement
zu der Detektion des Drucks des Hochdruck-Kühlmittels ist, sowie einem Ablass-Temperatursensor
(62), der ein Temperatur-Detektionselement zur Detektion
der Temperatur des Hochdruck-Kühlmittels
ist. Das Ausgaberohr (5c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors
(2C) ist mit einem Ausgabe-Temperatursensor (63)
versehen, der ein Temperatur-Detektionselement zur Detektion der
Temperatur des Hochdruck-Kühlmittels
ist. Zusätzlich
sind die Ausgaberohre (5a, 5b, 5c) des
Umkehr-Kompressors (2A), des ersten Nichtumkehr-Kompressors
(2B) sowie des zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C) jeweils mit
jeweiligen Druckschaltern (64) versehen, die immer dann
in den offenen Zustand eintreten, wenn der Druck des Hochdruck-Kühlmittels
ein vorab bestimmtes Niveau erreicht.
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Das
Saugrohr (6a) des Umkehr-Kompressors (2A) ist
mit einem Niederdruck-Sensor (65) versehen, der ein Druckdetektionselement
zur Detektion des Drucks des Niederdruck-Kühlmittels ist, sowie einem
Saugdrucksensor (67), der ein Temperatur-Detektionselement
zur Detektion der Temperatur des Niederdruck-Kühlmittels ist. In ähnlicher
Weise ist das Saugrohr (6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors
(2C) mit einem Niederdruck-Sensor (66) sowie einem
Saugtemperatursensor (68) versehen.
-
Der
Außen-Wärmetauscher
(4) ist mit einem Außen-Wärmetauschersensor (69)
versehen, der ein Temperatur-Detektionselement
zur Detektion der Temperatur des Kühlmittels in dem Außen-Wärmetauscher
(4) ist (d.h. der Verdampfungs- oder Kondensationstemperatur des Kühlmittels).
Zusätzlich
ist die Außeneinheit
(1A) mit einem Außenluft-Temperatursensor
(70) versehen, der ein Temperatur-Detektionselement zur
Detektion der Temperatur der Außenluft
ist.
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Der
Innen-Wärmetauscher
(41) ist mit einem Innen-Wärmetauscher-Sensor
(71) versehen, der ein Temperatur-Detektionselement zur Detektion der Temperatur
des Kühlmittels
im Innen-Wärmetauscher
(41) ist (d.h. der Verdampfungs- oder Kondensationstemperatur
des Kühlmittels).
Der Innen-Wärmetauscher
(41) weist des Weiteren an seiner Gasseite einen Gastemperatursensor
(72) auf, der ein Temperatur-Detektionselement zur Detektion der Temperatur
des Gas-Kühlmittels
ist. Zusätzlich
ist die Inneneinheit (1B) mit einem Raumtemperatursensor (73)
versehen, der ein Temperatur-Detektionselement
zur Detektion der Temperatur der Innenluft ist.
-
Die
Kaltspeichereinheit (1C) ist mit einem Kaltspeicher-Temperatursensor
(74) versehen, der ein Temperatur-Detektionselement zur Detektion der Innentemperatur
des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
ist. Die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) ist mit einem Tiefkühlspeicher-Temperatursensor (75) versehen,
der ein Temperatur-Detektionselement
zur Detektion der Innentemperatur des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
ist. Zusätzlich
weist der Booster-Kompressor (53) an seiner Ausgabeseite
einen Druckschalter (64) auf, der immer dann geöffnet wird,
wenn der Druck des ausgegebenen Kühlmittels ein vorab bestimmtes
Druckniveau erreicht.
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Ausgabesignale
von den Sensoren und Schaltern werden in eine Steuerung (80)
eingegeben. Die Steuerung (80) ist so aufgebaut, dass sie den
Betrieb des Kühlmittelkreislaufs
(1E) steuert und acht unterschiedliche Betriebsmodi (später beschrieben)
in einer Umschaltweise zur Verfügung
stellt. Zusätzlich
steuert während
des Betriebs der Kühlvorrichtung
(1) die Steuerung (80) den Umkehr-Kompressor (2A)
derart, dass er kapazitätsgesteuert
gestartet und gestoppt wird; die Steuerung (80) steuert die
ersten und zweiten Nichtumkehr-Kompressoren (2B)
und (2C) derart, dass sie gestartet und gestoppt werden;
zusätzlich
stellt die Steuerung (80) eine Steuerung zur Verfügung, um
die Ventilöffnung
jedes der Außen-Expansionsventile
(26) und Innen-Expansionsventile (42) einzustellen.
Darüber
hinaus steuert die Steuerung (80): das Umschalten jedes
der Vierwege-Umschaltventile (3A, 3B, 3C);
den Öffnungs-/Verschließ-Betrieb
jedes der elektromagnetischen Ventile (SV0, SV1, SV2, SV3, SV4,
SV5), die in den Öl-Rückführrohren (31a, 31b)
bzw. den Ölniveau-Ausgleichsrohren
(32, 33, 34, 35) angeordnet sind;
sowie die Ventilöffnung
des elektronischen Expansionsventils (29) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs (27).
-
VERBINDUNGSLEITUNG
-
Die
flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) sind in einem
einzelnen Rohr angeordnet, d.h. dem Hauptstromrohr (11),
wo sie direkt die Außeneinheit
(1A) verlassen. Dieses einzelne Hauptstromrohr (11)
wird zwischen zwei unterschiedlichen Flüssigkeitsleitungen geteilt,
nämlich
einem ersten systemseitigen Kreislauf für die Kaltspeicherung/Tiefkühlspeicherung,
sowie einem zweiten systemseitigen Kreislauf für die Klimaanlage. Das Hauptstromrohr
(11) verzweigt sich in der Nachbarschaft jeder der verwertungsseitigen
Einheiten (1B, 1C, 1D) in das Abzweigrohr
(11a) des ersten Systems und das Abzweigrohr (11b)
des zweiten Systems. Zusätzlich
bilden das Hauptstromrohr (11) und das erste Abzweigrohr
(11a) zusammen das erste Verbindungs-Flüssigkeitsrohr (11A)
aus, während auf
der anderen Seite das Hauptstromrohr (11) und das zweiten
Abzweigrohr (11b) zusammen das zweite Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11B) ausbilden.
-
Das
Hauptstromrohr (11) und das Niederdruck-Gasrohr (15),
das eine Sauggasleitung im ersten systemseitigen Kreislauf für die Kaltspeicherung und
die Tiefkühlspeicherung
ist, sind Seite an Seite in einer berührenden Beziehung miteinander
angelegt.
-
Zusätzlich ist
ein Bandmaterial (12) aus Aluminium als Wärmetransfer-Material
um das Hauptstromrohr (11) und das Niederdruck-Gasrohr
(15) herumgewickelt, in anderen Worten sind diese zwei Verbindungsleitungen
(11, 15) durch das Wärmetransfer-Material (12)
bedeckt. Hierdurch bildet ein Kontaktabschnitt der Verbindungsleitungen
(11, 15) einen Wärmetauscher zum Ausführen eines
Wärmetauschs
zwischen dem flüssigen
Kühlmittel
und dem Niederdruck-Gaskühlmittel.
-
Nach
der Installation der Außeneinheit
(1A), der Inneneinheit (1B) und der Kaltspeichereinheit (1C)
sowie der Tiefkühlspeichereinheit
(1D) werden Verbindungen zwischen der Einheit (1A)
und den Einheiten (1B, 1C, 1D) durch
drei Verbindungsrohre (11, 15, 17) erzielt.
Anschließend
werden die Stoppventile (20) in den offenen Zustand gebracht,
wodurch ein Zustand erreicht wird, der es dem Kühlmittel erlaubt, durch den
Kühlkreislauf
(1E) in der Kühlvorrichtung
(1) zu zirkulieren. Obwohl der Kühlkreislauf (1E) in
der Kühlvorrichtung
(1) das erste System für
die Kaltspeicherung und Tiefkühlspeicherung
und das zweite System für
die Klimaanlage aufweist, wird das Hauptstromrohr (11)
der ersten und zweiten Verbindungs-Flüssigkeitsrohre (11A, 11B)
zwischen den ersten und zweiten Systemen geteilt, wodurch die Verbindungsarbeit
der Rohre im Vergleich zu einem Fall, bei dem jedes System ein jeweiliges
Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
aufweist, leichter gemacht wird.
-
BETRIEBS-MODUS
-
Im
Anschluss wird für
jeden Betriebsmodus beschrieben, wie die Kühlvorrichtung (1)
arbeitet. In der ersten Ausführungsform
ist diese so aufgebaut, dass beispielsweise acht unterschiedliche
Betriebs-Modi einstellbar sind. Insbesondere ist es der Kühlvorrichtung
möglich,
auszuführen:
- (i) einen Kühl-Betriebsmodus
während
dem nur eine Raumkühlung
durch die Inneneinheit (1B) bereitgestellt wird;
- (ii) einen Kühl-Betriebsmodus,
während
dem nur die Kühlung
durch die Kaltspeichereinheit (1C) und die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) bereitgestellt wird;
- (iii) einen ersten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus, während dem
die Inneneinheit (1B) eine Raumabkühlung bereitstellt, während gleichzeitig
die Kaltspeichereinheit (1C) und die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) jeweils eine Kühlung
bereitstellen;
- (iv) einen zweiten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus, der
ein Betriebsmodus ist, der dann ausgeführt wird, wenn die Eignung
der Inneneinheit (1B) eine Raumabkühlung bereitzustellen, während des ersten
Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
unzureichend wird;
- (v) einen Erwärmungs-Betriebsmodus,
während dem
nur eine Raumerwärmung
durch die Inneneinheit (1B) bereitgestellt wird;
- (vi) einen ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus,
während
dem eine Raumerwärmung
durch die Inneneinheit (1B) und eine Kühlung durch die Kaltspeichereinheit
(1C) und die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) durch einen Wärme-Wiedergewinnungsbetrieb
ohne Verwendung des Außen-Wärmetauschers (4) bereitgestellt
wird;
- (vii) einen zweiten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus,
der ein Betriebsmodus für
eine übermäßige Erwärmungs-Eignung
ist, der dann ausgeführt wird,
wenn die Eignung der Inneneinheit (1B), eine Raumerwärmung zur
Verfügung
zu stellen, während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus übermäßig wird;
und
- (viii) einen dritten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus,
der ein Betriebsmodus ist, der in der Erwärmungskapazität fehlt
und dann ausgeführt
wird, wenn die Eignung der Inneneinheit (1B), eine Raumerwärmung zur
Verfügung
zu stellen, während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
unzulänglich
wird.
-
Im
Anschluss wird jeder der Betriebszustände genauer beschrieben werden.
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ABKÜHL-BETRIEBSMODUS
-
Im
Abkühl-Betriebsmodus
wird nur eine Raumabkühlung
durch die Inneneinheit (1B) bereitgestellt. Während des
Abkühl-Betriebsmodus bildet nur
der Umkehr-Kompressor (2A) den Kompressionsmechanismus
(2D) des ersten Systems aus, während auf der anderen Seite
der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B) und der zweite Nichtumkehr-Kompressor
(2C) zusammen den Kompressionsmechanismus (2E)
des zweiten Systems darstellen, wie dies in 2 gezeigt
ist. Zusätzlich
sind nur die ersten und zweiten Nichtumkehr-Kompressoren (2B, 2C),
d.h. der Kompressionsmechanismus (2E) aktiviert.
-
Zudem
sind, wie dies durch die durchgezogene Linie in 2 gezeigt
ist, die ersten und zweiten Vierwege-Umschaltventile (3A, 3B)
jeweils in den ersten Zustand geschaltet, während auf der anderen Seite
das dritte Vierwege-Umschaltventil (3C) in den zweiten
Zustand geschaltet ist. Zusätzlich
sind das Außen-Expansionsventil
(26), das elektronische Expansionsventil (29)
des Flüssigkeits-Injektionsrohrs (27),
das elektromagnetische Ventil der Kaltspeichereinheit (1C)
und das elektromagnetische Ventil der Tiefkühlspeichereinheit (1D)
sämtlich
geschlossen.
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In
diesem Zustand tritt das von jedem der ersten und zweiten Nichtumkehr-Kompressoren
(2B, 2C) herausgezogene Kühlmittel durch das erste Vierwege-Umschaltventil
(3A) und anschließend durch das
Außengas-Rohr
(9) hindurch, strömt
in den Außen-Wärmetauscher (4) hinein
und wird kondensiert, um ein flüssiges
Kühlmittel
auszubilden. Das kondensierte flüssige
Kühlmittel
strömt
durch das Flüssigkeitsrohr
(10), anschließend
durch den Empfänger (14),
dann durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) hindurch, tritt durch das zweite Abzweigrohr
(11b) hindurch und strömt
in den Innen-Wärmetauscher
(41) vom Innen-Expansionsventil
(42) hinein und wird verdampft, um ein gasförmiges Kühlmittel
auszubilden. Das verdampfte gasförmige
Kühlmittel
strömt
durch das Verbindungs-Gasrohr (17) hindurch, dann durch
das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch das zweite
Vierwege-Umschaltventil (3B), strömt durch das Saugrohr (6c)
des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C) hindurch. Ein
Abschnitt dieses Niederdruck-Gaskühlmittels wird zurück zum zweiten
Nichtumkehr-Kompressor (2C) gerichtet, während auf
der anderen Seite das verbleibende gasförmige Kühlmittel vom Saugrohr (6c)
des zweiten Nichtumkehr-Kompressors
(2C) in das Abzweigrohr (6e) hinein abgezweigt
und zurück
zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B) mittels des dritten
Vierwege-Umschaltventils (3C) gerichtet wird. Durch die Wiederholung
einer solchen Kühlmittel-Zirkulation wird
eine Raumabkühlung
im Geschäft
bereitgestellt.
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In
diesem Betriebszustand werden der Start/das Abstoppen der ersten
und zweiten Nichtumkehrer (2B, 2C) sowie die Ventilöffnung des
Innen-Expansionsventils (42) abhängig von der Innen-Abkühllast steuert.
Nur einer der Kompressoren (2B, 2C) kann betrieben
werden.
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KÜHL-BETRIEBSMODUS
-
Der
Kühl-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus, während
dem nur eine Kühlung
durch die Kaltspeichereinheit (1C) und die Tiefkühlspeichereinheit (1D)
bereitgestellt wird. Während
des Kühl-Betriebsmodus
bilden der Umkehr-Kompressor (2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor
(2B) zusammen den Kompressionsmechanismus (2D)
des ersten Systems, während
auf der anderen Seite der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C) alleine
den Kompressionsmechanismus (2E) des zweiten Systems darstellt,
wie dies in 3 gezeigt ist. Zusätzlich werden Umkehr-Kompressor
(2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B),
d.h. der Kompressionsmechanismus (2D) des ersten Systems
zusammen mit dem Booster-Kompressor (53) aktiviert und
der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C) steht still.
-
Zudem
sind, wie dies durch die durchgezogene Linie in 3 dargestellt
ist, das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und das zweite
Vierwege-Umschaltventil (3B) jeweils in den ersten Zustand geschaltet
und das dritte Vierwege-Umschaltventil (3C) ist ebenso
in den ersten Zustand geschaltet. Darüber hinaus sind das elektromagnetische
Ventil (7a) der Kaltspeichereinheit (1C) und das
elektromagnetische Ventil (7b) der Tiefkühlspeichereinheit
(1D) geöffnet,
während
auf der anderen Seite das Außen-Expansionsventil
(26) und das Innen-Expansionsventil (42) geschlossen
sind. Zudem wird die Ventilöffnung
des elektronischen Expansionsventils (29) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs
(27) auf ein solches vorab bestimmtes Maß gestellt,
dass ein flüssiges Kühlmittel
bei einer vorab bestimmten Strömungsrohr
strömt.
-
In
diesem Zustand tritt das aus sowohl dem Umkehr-Kompressor (2A)
als auch dem erste Nichtumkehr-Kompressor (2B) herausgezogene
Kühlmittel
durch das erste Vierwege-Umschaltventil
(3A) und anschließend
durch das Außengasrohr
(9) hindurch, strömt
in den Außen-Wärmetauscher
(4) hinein und wird in ein flüssiges Kühlmittel kondensiert. Das kondensierte
flüssige
Kühlmittel
strömt
durch das Flüssigkeitsrohr
(10), tritt durch dem Empfänger (14) hindurch,
strömt
durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) und anschließend durch das erste Abzweigrohr
(11a) hindurch, wo ein Abschnitt des flüssigen Kühlmittels durch das Kaltspeicher-Expansionsventil
(46) hindurchtritt und in dem Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hineinströmt,
und in ein gasförmiges
Kühlmittel
verdampft wird.
-
Auf
der anderen Seite strömt
die andere Menge des durch das erste Abzweigrohr (11a)
hindurchströmenden
flüssigen Kühlmittels
durch das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) hindurch, tritt durch das Kaltspeicher-Expansionsventil
(52) und strömt
in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein und wird in ein gasförmiges Kühlmittel verdampft. Das in dem
Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) verdampfte gasförmige
Kühlmittel
wird in den Booster-Kompressor (53) hineingezogen und wird,
nachdem es komprimiert wurde, zum Abzweig-Gasrohr (16)
ausgegeben.
-
Das
in dem Kaltspeicher-Wärmetauscher (45)
verdampfte gasförmige
Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) herausgezogene gasförmige Kühlmittel
strömen
in dem Niederdruck-Gasrohr (15) ineinander und kehren zum
Umkehr-Kompressor
(2A) und zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2b)
zurück.
Durch die Wiederholung einer solchen Kühlmittel-Zirkulation werden das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
und das Innere des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt.
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Aufgrund
des Ansaugens durch den Booster-Kompressor (53) fällt der
Druck des Kühlmittels im
Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) unter den Druck des Kühlmittels in dem Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) ab.
Als Ergebnis ist beispielsweise die Temperatur (Verdampfungstemperatur)
des Kühlmittels
in dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) –35°C, während auf
der anderen Seite die Temperatur (Verdampfungstemperatur) des Kühlmittels
in dem Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) –10°C wird.
-
Während des
Kühl-Betriebsmodus
werden der Start und das Stoppen des ersten Nichtumkehr-Kompressors
(2B) und das Starten, Stoppen oder die Kapazität des Umkehr-Kompressors
(2A) beispielsweise basierend auf dem Druck des Niederdruck-Kühlmittels (LP), die durch den
Niederdruck-Sensor (65) detektiert wird, gesteuert und
der Betrieb gemäß der Kühlmittellast
wird durchgeführt.
-
Beispielsweise
wird die Steuerung des Anstiegs der Kapazität des Kompressionsmechanismus (2D)
wie folgt bereitgestellt. Zuerst wird der Umkehr-Kompressor (2A)
mit dem in gestopptem Zustand eingestellten ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B)
aktiviert. Wenn die Belastung nachdem die Kapazität des Umkehr-Kompressors
(2E) auf ein Maximum angehoben wurde, weiter ansteigt,
wird der Umkehr-Kompressor (2B) aktiviert, während gleichzeitig
die Kapazität
des Umkehr-Kompressors (2A) auf ein Minimum abgesenkt wird.
Dann wird, wenn die Belastung noch weiter ansteigt, die Kapazität des Umkehr-Kompressors
(2A) mit einem immer noch aktivierten ersten Nichtumkehr-Kompressor angehoben.
Für den
Fall der Steuerung in Bezug auf die Reduktion der Kompressor-Kapazität werden
Betriebe entgegengesetzt der oben erwähnten Steuerung für den Anstieg
der Kompressor-Kapazität
durchgeführt.
-
Die
Ventilöffnung
sowohl des Kaltspeicher-Expansionsventils (46) als auch
des Tiefkühlspeicher-Expansionsventils
(52) ist durch die jeweiligen Temperatur-Sensorrohre durch
einen Grad der Überhitzung
gesteuert. Dies ist der gleiche wie in jedem der nachfolgenden Betriebsmodi.
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Wenn
das Kühlmittel
während
des Betriebs durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkuliert, tauscht ein durch das Hauptstromrohr (11)
der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) hindurchströmendes flüssiges Kühlmittel die Wärme mit
dem durch das Niederdruck-Gasrohr (15) hindurchströmenden gasförmigen Kühlmittels
aus und wird unterkühlt.
Aufgrund dieses Umstands wird die Kühlmittel-Enthalpie-Differenz
im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51) größer im Vergleich
zu dem Fall, wo eine Unterkühlung
nicht ausgeführt
wird, und deren Eignung, eine Kühlung
zur Verfügung
zu stellen, wird auf höhere
Niveaus angehoben.
-
Auf
der anderen Seite ist es auch dann, wenn das gasförmige Kühlmittel
auf der Saugseite im Grad der Überhitzung
durch den Wärmetausch
mit dem flüssigen
Kühlmittel
ansteigt, möglich,
den Grad der Überhitzung
des Kühlmittels
davon abzuhalten, im Kompressionsmechanismus (2D) durch
Vermischung des flüssigen
Kühlmittels
mit flüssigem
Kühlmittel
vom Flüssigkeits-Injektionsrohr (27)
zu groß werden
zu lassen.
-
ERSTER ABKÜHL-/KÜHLBETRIEBSMODUS
-
Der
erste Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus, während
dem eine Abkühlung des
Raums durch die Inneneinheit (1B) gleichzeitig mit der
Kühlung
durch die Kaltspeichereinheit (1C) und die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) bereitgestellt wird. Wie in 4 gezeigt,
bilden während
des ersten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
der Umkehr-Kompressor (2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zusammen den Kompressionsmechanismus (2D) des ersten Systems
aus, während
auf der anderen Seite der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C) alleine
den Kompressionsmechanismus (2E) des zweiten Systems darstellt.
Zusätzlich
sind der Umkehr-Kompressor (2A), der erste Nichtumkehr-Kompressor
(2B) sowie der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C)
sämtlich
aktiviert und zusätzlich
ist der Booster-Kompressor (53) ebenso aktiviert.
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Zudem
sind das erste Vierwege-Umschaltventil (3A), das zweite
Vierwege-Umschaltventil (3B) sowie das dritte Vierwege-Umschaltventil (3C)
sämtlich
in den ersten Zustand geschaltet. Darüber hinaus sind das elektromagnetische
Ventil (7a) der Kaltspeichereinheit (1C) und das
elektromagnetische Ventil (7b) der Tiefkühlspeichereinheit
(1D) geöffnet,
während
auf der anderen Seite das Außen-Expansionsventil
(26) im geschlossenen Zustand verbleibt. Die Ventilöffnung des
elektronischen Expansionsventils (29) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs (27)
wird so gesteuert, dass ein flüssiges
Kühlmittel
bei einer vorab bestimmten Strömungsrohr
zur Saugseite des Kompressionsmechanismus (2D) befördert wird.
-
In
diesem Zustand strömen
das vom Umkehr-Kompressor (2A) entnommene Kühlmittel,
das von dem ersten Nichtumkehr-Kompressor
(2B) entnommene Kühlmittel
sowie das von dem zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C) entnommene
Kühlmittel
im Hochdruck-Gasrohr (8) ineinander, verlaufen durch das
erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch das Außen-Gasrohr
(9), strömen
in den Außen-Wärmetauscher
(4) und werden zur Bildung eines flüssigen Kühlmittels kondensiert. Das kondensierte
flüssige
Kühlmittel
strömt
durch das Flüssigkeitsrohr
(10) hindurch, tritt durch den Empfänger (14) hindurch,
und strömt
durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre (11A, 11B)
hindurch.
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Ein
Teil des durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) hindurchströmenden flüssigen Kühlmittels wird in das zweite
Abzweigrohr (11b) abgezweigt, verläuft durch das Innen-Expansionsventil
(42), strömt
in den Innen-Wärmetauscher
(41) und wird verdampft, um ein gasförmiges Kühlmittel auszubilden. Das verdampfte gasförmige Kühlmittel
tritt durch das Verbindungs-Gasrohr (17) hindurch, anschließend durch das
erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch das zweite
Vierwege-Umschaltventil (3B), strömt durch das Saugrohr (6c)
hindurch und kehrt zum zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C)
zurück.
-
Auf
der anderen Seite verzweigt ein Teil des flüssigen Kühlmittels, das durch das Hauptstromrohr (11)
der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) hindurchströmt, in das erste Abzweigrohr
(11a) hinein. Ein Teil des so abgezweigten flüssigen Kühlmittels
strömt
mittels des Kaltspeicher-Expansionsventils (46) in den
Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hinein und wird verdampft, um ein gasförmiges Kühlmittel
zu bilden. Der andere Teil des durch das erste Abzweigrohr (11a)
hindurchströmenden
flüssigen
Kühlmittels
wird in das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) abgezweigt und strömt
mittels des Tiefkühlspeicher-Expansionsventils
(52) in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein und wird verdampft, um ein gasförmiges Kühlmittel
zu bilden. Das in dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) verdampfte Kühlmittel wird
in den Booster-Kompressor (53) gezogen und nach der Komprimierung
zum Abzweig-Gasrohr (16) abgegeben.
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Das
in dem Kaltspeicher-Wärmetauscher (45)
verdampfte gasförmige
Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) entnommene gasförmige Kühlmittel
strömen
in den Niederdruck- Gasrohr
(15) ineinander und kehren zum Umkehr-Kompressor (2A)
und zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurück.
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Durch
die Wiederholung einer solchen Kühlmittel-Zirkulation
wird im Inneren des Geschäfts
eine Klimaveränderung
auf niedrigere Temperaturen bewirkt und zur gleichen Zeit werden
das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
und das Innere des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt.
-
Das
Verhalten des Kühlmittels
während
des ersten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus wird
unter Bezugnahme auf das in 5 gezeigte
Mollier-Diagramm diskutiert.
-
Zuerst
wird das Kühlmittel
durch den zweiten Nichtumkehr-Kompressor
(2C) zum PUNKT A komprimiert. Kühlmittel wird durch den Umkehr-Kompressor
(2A) und den ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B) zum PUNKT B
komprimiert. Das Kühlmittel
am PUNKT A und das Kühlmittel
am PUNKT B strömen ineinander
und werden kondensiert, um ein Kühlmittel
am PUNKT C1 auszubilden. Das Kühlmittel
am PUNKT C1 tauscht seine Wärme
mit dem Sauggas-Kühlmittel
in den Umkehr-Kompressor (2A) und den ersten Nichtumkehr-Kompressor
(2B) aus und wird ein Kühlmittel
im unterkühlten
Zustand (PUNKT C2).
-
Ein
Teil des Kühlmittels
am PUNKT C2 wird zum PUNKT D mittels des Innen-Expansionsventils (42)
dekomprimiert und verdampft beispielsweise bei +5°C und wird
beim PUNKT E in den zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C)
gezogen.
-
Ein
Teil des Kühlmittels
am PUNKT C2 wird zum PUNKT F mittels des Kaltspeicherventils (46) dekomprimiert
und verdampft beispielsweise bei –10°C.
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Da
der Teil des Kühlmittels
beim PUNKT C2 durch den Booster-Kompressor
(53) gezogen wird, wird es durch das Tiefkühlspeicher-Expansionsventil (52)
zum PUNKT H dekomprimiert und verdampft beispielsweise bei –35°C und wird
beim PUNKT I in den Booster-Kompressor (53) hineingezogen.
Das vom PUNKT J durch den Booster-Kompressor (53) komprimierte Kühlmittel
und das Kühlmittel
vom Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) strömen
ineinander und zusätzlich
wird ein Teil des flüssigen
Kühlmittels am
PUNKT C1 hiermit vermischt, nachdem es durch das elektronische Expansionsventil
(29) (Flüssigkeits-Injektion)
zum PUNKT L dekomprimiert wurde. Dann verändert das Kühlmittel seinen Zustand zu PUNKT
G und wird anschließend
in den ersten Umkehr-Kompressor (2A) und in den zweiten
Nichtumkehr-Kompressor (2B) gezogen.
-
Wie
gerade oben beschrieben, wird das Kühlmittel im Kühlmittelkreislauf
(1E) bei unterschiedlichen Temperaturen durch den Kompressionsmechanismus
(2D) des ersten Systems und den Kompressionsmechanismus
(2E) es zweiten Systems verdampft und aufgrund der Doppelkompression
des Booster-Kompressors liegen drei unterschiedliche Verdampfungstemperaturen
vor.
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Zusätzlich tauscht
dann, wenn das Kühlmittel
während
des Betriebs zirkuliert, das durch das Hauptstromrohr (11)
der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) hindurchströmende flüssige Kühlmittel seine Wärme mit
dem durch das Niederdruck-Gasrohr
(15) hindurchströmende
Niederdruck-Gaskühlmittel
aus und wird als Ergebnis hiervon unterkühlt. Aufgrund dessen wird die
Kühlmittel-Enthalpie-Differenz
in dem Klimaanlagen-Wärmetauscher
(41) dem Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) sowie dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) im Vergleich zu dem Fall, bei dem eine Unterkühlung nicht
ausgeführt
wird, größer und
die Eignung, eine Kühlung
zur Verfügung
zu stellen, wird auf höhere
Niveaus angehoben.
-
Nebenbei
wird flüssiges
Kühlmittel
auf der Saugseite mittels der Flüssigkeits-Injektion
mit gasförmigem
Kühlmittel
vermischt, wodurch verhindert wird, dass der Grad der Überhitzung
des Kühlmittels im
Kompressionshub exzessiv groß wird.
-
ZWEITER ABKÜHL-/KÜHL-BETRIEBSMODUS
-
Der
zweite Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
ist eine Betriebsmodus, der dann ausgeführt wird, wenn die Eignung,
während
des ersten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
eine Raumabkühlung
der Inneneinheit (18) bereitzustellen, absinkt. Der zweite
Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus ist
ebenso ein Betriebsmodus, in dem der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B)
auf die Klimaanlagenseite umgeschaltet wird. Unter Bezugnahme auf 6 ist
die Einstellung während
des zweiten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus grundsätzlich die
gleiche wie die Einstellung während des
ersten Abkühl-/Kühl-Betriebs
mit der Ausnahme, dass das dritte Vierwege-Umschaltventil (3C)
in den zweiten Zustand geschaltet wird.
-
Dementsprechend
wird während
des zweiten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus das
von sowohl dem Umkehr-Kompressor (2A) als auch dem ersten Nichtumkehr-Kompressor
(2B) und dem zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C)
entnommene Kühlmittel
im Außen-Wärmetauscher (4) kondensiert
und in dem Innen-Wärmetauscher
(41), dem Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) bzw.
dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) wie im ersten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
verdampft.
-
Dann
wird das im Innen-Wärmetauscher
(41) verdampfte Kühlmittel
zurück
zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B) und dem zweiten
Nichtumkehr-Kompressor (2C) zurückgerichtet, während auf der
anderen Seite das in dem Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte Kühlmittel
und das in dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) verdampfte Kühlmittel
zum Umkehr-Kompressor (2E) zurückkehren. Durch die Verwendung
von zwei Kompressoren, d.h. den Kompressoren (2B, 2C)
für die
Klimaanlage, wird eine Absenkung der Eignung, eine Raumabkühlung zur
Verfügung
zu stellen, kompensiert.
-
Die
spezielle Beschreibung der Steuerung des Umschaltens zwischen dem
ersten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
und dem zweiten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
wird hierin unterlassen.
-
Ebenso
ist es im zweiten Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
möglich,
eine Verbesserung der Eignung durch die Unterkühlung des flüssigen Kühlmittels
zu erreichen.
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ERWÄRMUNGS-BETRIEBSMODUS
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Der
Erwärmungs-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus, während
dessen nur eine Raumerwärmung
durch die Inneneinheit (1B) bereitgestellt wird. Während des
Erwärmungs-Betriebsmodus
bildet der Umkehr-Kompressor (2A) alleine den Kompressionsmechanismus
(2D) des ersten Systems aus, während auf der anderen Seite
der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B) und der zweite Nichtumkehr-Kompressor
(2C) zusammen den Kompressionsmechanismus (2E)
des zweiten Systems ausbilden, wie dies in 7 gezeigt
ist. Zudem sind nur der erste und zweite Nichtumkehr-Kompressor
(2B, 2C), d.h. der Kompressionsmechanismus (2E)
des zweiten Systems, aktiviert.
-
Darüber hinaus
ist, wie es durch die durchgezogene Linie in 7 dargestellt
ist, das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) in den zweiten
Zustand geschaltet; das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B) ist in
den ersten Zustand geschaltet; und das dritte Vierwege-Umschaltventil
(3C) ist in den zweiten Zustand geschaltet. Auf der anderen
Seite sind das elektronisch Expansionsventil (29) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs (27),
das elektromagnetische Ventil (7a) der Kaltspeichereinheit
(1C) sowie das elektromagnetische Ventil (7b)
der Tiefkühlspeicher-Einheit
(1D) sämtlich
geschlossen. Darüber
hinaus wird das Innen-Expansionsventil (42) in den offenen
Zustand gestellt und die Ventilöffnung
des Außen-Expansionsventils
(26) wird zu einem vorab bestimmten Maße gesteuert.
-
In
diesem Zustand verlaufend das vom ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B)
entnommene Kühlmittel
und das vom zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C) entnommene
Kühlmittel
durch das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch
das Verbindungs-Gasrohr (17) hindurch, strömen in den Innen-Wärmetauscher (41) hinein
und werden kondensiert, um ein flüssiges Kühlmittel auszubilden. Das kondensierte
flüssige
Kühlmittel
strömt
durch das zweite Abzweigrohr (11b) des zweiten Verbindungs-Flüssigkeitsrohrs
(11B) hindurch und anschließend durch das Hauptstromrohr
(11), verläuft durch
das Flüssigkeits-Abzweigrohr
(26), während gleichzeitig
das Überdruckventil
unter Verwendung seines Hochdrucks gedrückt wird, und strömt in den Empfänger (14)
hinein. Danach strömt
das flüssige Kühlmittel
mittels des Außen-Expansionsventils
(26) des Hilfs-Flüssigkeitsrohrs
(25) in den Außen-Wärmetauscher (4) hinein
und wird verdampft, um ein gasförmiges
Kühlmittel
auszubilden. Das verdampfte gasförmige
Kühlmittel
tritt durch das Außen-Gasrohr (9)
hindurch, anschließend
durch das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch
das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B), strömt durch
das Saugrohr (6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C)
und wird zurück
zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2C) und zum zweiten
Nichtumkehr-Kompressor (2C) gerichtet. Durch die Wiederholung
eines solchen Kühlmittelkreislaufs
wird eine Innenraum-Erwärmung
bereitgestellt.
-
Nur
einer der Kompressoren (2B, 2C) kann betrieben
werden, wie im Abkühl-Betriebsmodus.
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ERSTER ERWÄRMUNGS-/KÜHL-BETRIEBSMODUS
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Der
erste Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus ist
ein Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus, während dem
eine Raumerwärmung
durch die Inneneinheit (1B) und eine Kühlung durch die Kaltspeicher-
sowie Tiefkühlspeicher-Einheiten
(1C, 1D) ohne Verwendung des Außen-Wärmetauschers
(4) bereitgestellt wird. Im ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus bilden, wie
dies in 8 gezeigt ist, der Umkehr-Kompressor
(2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zusammen den Kompressionsmechanismus (2D) des ersten Systems
aus, während
auf der anderen Seite der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C)
alleine den Kompressionsmechanismus (2E) des zweiten Systems
ausbildet. Zusätzlich
sind der Umkehr-Kompressor (2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor
(2B) aktiviert und der Booster-Kompressor (53) ist ebenso
aktiviert. Der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C) steht still.
Darüber
hinaus ist, wie dies durch die durchgezogene Linie aus 8 dargestellt
ist, das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) in den zweiten
Zustand geschaltet, während
auf der anderen Seite das zweite Vierwege- Umschaltventil (3B) und das
dritte Vierwege-Umschaltventil (3C) jeweils in den ersten
Zustand geschaltet sind. Darüber
hinaus sind das elektromagnetische Ventil (7a) der Kaltspeichereinheit
(1C) und das elektromagnetische Ventil (7b) der
Tiefkühlspeicher-Einheit
(1D) geöffnet,
während
auf der anderen Seite das Außen-Expansionsventil
(26) verschlossen ist. Das elektronische Expansionsventil
(29) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs (27)
wird zum Zwecke der Einstellung der Strömungsrate in einem bestimmten
Maße gesteuert.
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In
diesem Zustand verläuft
das von sowohl dem Umkehr-Kompressor
(2A) als auch dem ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B)
entnommene Kühlmittel
durch das erste Vierwege-Umschaltventil
(3A) hindurch und anschließend durch das Verbindungs-Gasrohr
(17), strömt
in den Innen-Wärmetauscher
(41) hinein und wird kondensiert, um ein flüssiges Kühlmittel
auszubilden. Das kondensierte flüssige
Kühlmittel
strömt
durch das zweite Abzweigrohr (11b) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) und strömt nach einem kurzen Hauptstromrohr
(11) in das erste Abzweigrohr (11a) hinein.
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Ein
Teil des durch das erste Abzweigrohr (11a) hindurchströmenden flüssigen Kühlmittels strömt über das
Kaltspeicher-Expansionsventil (46) in den Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) hinein
und wird verdampft, um ein gasförmiges
Kühlmittel
auszubilden. Der andere Teil des flüssigen, durch das erste Abzweigrohr
(11a) hindurchströmenden
Kühlmittels
strömt
durch das Anzeige-Flüssigkeitsrohr (13),
strömt über das
Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(52) in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51)
hinein und wird verdampft, um ein gasförmiges Kühlmittel auszubilden. Das in
dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) verdampfte gasförmige Kühlmittel
wird in den Booster-Kompressor
(53) gezogen und wird, nachdem es komprimiert wurde, zum Abzweig-Gasrohr
(16) abgegeben.
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Das
im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte gasförmige
Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) ausgegebene gasförmige Kühlmittel
strömen
im Niederdruck-Gasrohr (15) ineinander und kehren zum Umkehr-Kompressor
(2A) und zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zurück.
Durch die Wiederholung einer solchen Kühlmittel-Zirkulation werden
das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
und das Innere des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt
während gleichzeitig
eine Raumerwärmung
im Geschäft
bereitgestellt wird. Während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
wird ein Gleichgewicht zwischen der Eignung, eine Kühlung (das
Maß der Wärme der
Verdampfung) der Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Einheiten (1C und 1D)
sowie der Eignung, eine Raumerwärmung
(das Maß der
Wärme der
Kondensation) der Inneneinheit (1B) bereitzustellen, erreicht,
und als Ergebnis hiervon wird eine 100%-ige Wärmewiedergewinnung erzielt.
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Wenn
die Menge an von dem zweiten Abzweigrohr (11b) in das erste
Abzweigrohr (11a) hineinströmendem flüssigen Kühlmittel nicht ausreicht, wird
ein zusätzliches
flüssige
Kühlmittel
vom Empfänger
(14) durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) in das erste Abzweigrohr (11a)
hineingezogen. Dieses flüssige Kühlmittel
wird durch das gasförmige
Niederdruck-Kühlmittel
dort unterkühlt
wo das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) sowie das Niederdruck-Gasrohr (15)
Seite an Seite angeordnet sind, und strömt in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hinein und zum Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51). Dementsprechend wird auch dann, wenn ein Teil des
vom zweiten Abzweigrohr (11b) zum ersten Abzweigrohr (11a)
verlaufenden flüssigen
Kühlmittels
eingeblendet wird, das Einblendegas in eine flüssige Phase kondensiert und
anschließend
zu jedem der Wachstum (45, 41) befördert. Auf
der anderen Seite wird der Druck innerhalb des Empfängers (14)
dann abgesenkt, wenn die Außen-Lufttemperaturen
niedrig sind, so dass in Abwesenheit eines Ablassventils (37),
das im Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) positioniert ist, der Druck im Hauptstromrohr (11)
der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) ebenso abfällt. Dabei besteht die Möglichkeit,
dass das im Innen-Wärmetauscher (41)
kondensierte flüssige
Kühlmittel
nicht auf den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51), sondern in den Empfänger (14) über das
zweite Abzweigrohr (11b) des zweiten Verbindungs-Flüssigkeitsrohrs
(11b) und das Hauptstromrohr (11) strömt. In der
ersten Ausführungsform
ist diese jedoch so angeordnet, dass das Flüssigkeits-Abzweigrohr (36)
mit dem Überdruckventil
(37) versehen ist, wodurch es möglich wird, das Einströmen von
flüssigen
Kühlmittel
in den Empfänger
(14) zu verhindern. In anderen Worten wird durch die Anordnung,
dass der Druck im Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) mittels des Überdruckventils (37)
davon abgehalten wird, niedrig zu werden, gewährleistet, dass das aus dem
Innen-Wärmetauscher
(41) austretende flüssige Kühlmittel
in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51) eingeführt wird
und zusätzlich
wird es möglich,
die Seiten der Expansionsmechanismen (46, 52)
im Zustand vollständiger
Flüssigkeit
kurz zu halten, und es wird gewährleistet,
dass diese Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(45, 51) nicht einen Abfall von deren Eigenschaften
aufgrund einer geringen Menge von hierdurch hindurchströmendem Kühlmittel
unterworfen sind.
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ZWEITER ERWÄRMUNGS-/KÜHL-BETRIEBSMODUS
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Der
zweite Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus mit einer zusätzlich Erwärmungs-Eignung, der dann ausgeführt wird,
wenn die Eignung der Inneneinheit (1B), eine Raumerwärmung zur
Verfügung
zu stellen, während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
größer als
erforderlich ist. Während
des zweiten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
bilden, wie dies in 9 gezeigt ist, der Umkehr-Kompressor
(2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zusammen den Kompressionsmechanismus (2D) des ersten Systems
aus, während
auf der anderen Seite der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C)
alleine den Kompressionsmechanismus (2E) des zweiten Systems
ausbildet. Zusätzlich
werden der Umkehr-Kompressor (2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B)
aktiviert und zusätzlich
wird der Booster-Kompressor (53) aktiviert. Der zweite
Nichtumkehr-Kompressor (2C) steht hierbei still.
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Der
zweite Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus, der dann ausgeführt wird, wenn die Eignung,
während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
eine Raumerwärmung zur
Verfügung
zu stellen, überflüssig wird,
und es ähnlich
dem ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
mit der Ausnahme, dass das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B)
in den zweiten Zustand geschaltet ist.
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Dementsprechend
strömt
ein Teil des von sowohl dem Umkehr-Kompressor (2A) als auch dem ersten
Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommenen Kühlmittels
in den Innen-Wärmetauscher
(41) hinein und wird kondensiert, um ein flüssiges Kühlmittel auszubilden,
wie dies im ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
erfolgt. Das kondensierte flüssige
Kühlmittel
verläuft
durch das zweite Abzweigrohr (11b) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) und strömt kurz nach dem Hauptstromrohr
(11) in das erste Abzweigrohr (11a) hinein.
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Auf
der anderen Seite verläuft
der andere Teil des von sowohl dem Umkehr-Kompressor (2A) als
auch dem ersten Nichtumkehr-Kompressor
(2B) entnommenen Kühlmittels
durch das Hilfs-Gasrohr (19),
dann durch das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B) und
dann durch das erste Vierwege-Umschaltventil (3A), strömt durch
das Außen-Gasrohr
(9) und wird im Außen-Wärmetauscher (4) kondensiert,
um ein flüssiges
Kühlmittel
auszubilden. Dieses kondensierte flüssige Kühlmittel verläuft während des
Durchgangs durch das Flüssigkeitsrohr
(10) durch den Empfänger
(14) hindurch, strömt über das
Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre (11A, 11B)
in das erste Verzweigungsrohr (11a) hinein und verbindet
sich mit dem Kühlmittel
vom zweite Abzweigrohr (11b).
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Danach
strömt
ein Teil des durch das erste Abzweigrohr (11a) strömenden Kühlmittels
in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hinein und wird verdampft, um ein gasförmiges Kühlmittel
auszubilden. Der andere Teil des durch das erste Abzweigrohr (11a)
hindurchströmenden
flüssigen
Kühlmittels strömt in den
Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein und wird verdampft, um ein gasförmiges Kühlmittel
auszubilden und wird in den Booster-Kompressor (43) hineingezogen.
Das im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte gasförmige
Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) ausgegebene gasförmige Kühlmittel
strömen
im Niederdruck-Gasrohr (15) ineinander und kehren zum Umkehr-Kompressor
(2A) und zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zurück.
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Während des
Durchgangs durch das Niederdruck-Gasrohr (15) tauscht das
saugseitige gasförmige
Kühlmittel
vom Kaltspeicher-Wärmetauscher (45)
seine Wärme
mit dem durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) hindurchströmenden flüssigen Kühlmittels aus und das durch
das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) hindurchströmende flüssige Kühlmittel wird unterkühlt. Dieses flüssige Kühlmittel
verbindet sich mit dem flüssigen Kühlmittel
vom zweiten Abzweigrohr (11b) und strömt in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein. Aufgrund dessen wird die Kühlmittel-Enthalpie-Differenz
im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und im Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51) größer verglichen
mit dem Fall, in dem eine Kühlmittel-Unterkühlung nicht
ausgeführt
wird, und die Eignung, eine Kühlung
zur Verfügung
zu stellen, wird auf höhere
Niveaus angehoben. Auf der anderen Seite ist es auch dann, wenn
ein gasförmiges
Kühlmittel
als Ergebnis des Wärmetauschs
mit dem flüssigen
Kühlmittel überhitzt
wird, einen übermäßig großen Grad
an Überhitzung
im Kompressionshub durch eine Vermischung mit flüssigen Kühlmittel durch Flüssigkeits-Injektion
zu verhindern.
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Das
Verhalten des Kühlmittels
während
des zweiten Erwärmungss-Kühl-Betriebsmodus wird unter
Bezugnahme auf das Mollier-Diagramm
aus 10 diskutiert.
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Das
Kühlmittel
wird durch den Umkehr-Kompressor (2A) und den ersten Nichtumkehr-Kompressor
(2B) zum PUNKT A komprimiert. ein Teil des Kühlmittels
beim PUNKT A kompensiert im Innen-Wärmetauscher
(41) und bildet infolgedessen ein Kühlmittel am PUNKT C1 aus. Ein
anderer Teil des Kühlmittels
beim PUNKT A kondensiert im Außen-Wärmetauscher
(4) und infolgedessen bildet es ein Kühlmittel am PUNKT C1 aus. Danach
wird dieses Kühlmittel
am PUNKT C1 auf den PUNKT C2 infolge des Wärmetauschs mit dem Sauggas-Kühlmittel
(Kühlmittel
beim PUNKT G) in den Umkehr-Kompressor (2A) und den ersten
Nichtumkehr-Kompressor
(2B) während
des Stroms durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) unterkühlt.
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Das
Kühlmittel
beim PUNKT C1 und das Kühlmittel
beim PUNKT C2 strömen
ineinander, um sich zum Kühlmittel
beim PUNKT C3 zu verändern. Ein
Teil des Kühlmittels
beim PUNKT c3 wird durch das Kaltspeicher-Expansionsventil (46)
zum PUNKT F dekomprimiert und beispielsweise bei –10°C verdampft.
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Da
ein anderer teil des Kühlmittels
beim PUNKT C3 durch den Booster-Kompressor (53) gezogen
wird und mittels des Tiefkühlspeicher-Expansionsventils
(52) zum PUNKT H dekomprimiert wird, verdampft dieses beispielsweise
bei –35°C und wird beim
PUNKT I in den Booster-Kompressor (53) hineingezogen. Das
mittels des Booster-Kompressors (53) zum PUNKT J kompensierte
Kühlmittel
und das Kühlmittel
vom Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) strömen
ineinander und zusätzlich
wird ein Teil des flüssigen
Kühlmittels
beim PUNKT C1 hiermit vermischt, nachdem es durch das elektronische
Expansionsventil (29) zum PUNKT L dekomprimiert wurde (Flüssigkeits-Injektion).
Dann verändert
das Kühlmittel
seinen Zustand zum PUNKT G hin und wird danach in den ersten Umkehr-Kompressor (2A)
und den zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2B) hineingezogen.
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Während des
zweiten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
wird durch die Wiederholung eines solchen Kühlmittelkreislaufs die Raumerwärmung innerhalb
des Geschäfts
bereitgestellt, während
gleichzeitig das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs und das Innere
des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt
werden. Zu diesem Zeitpunkt tritt ein Ungleichgewicht zwischen der
Eignung, eine Kühlung
der Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Einheiten
(1C, 1C) (die Menge an Wärme der Verdampfung) bereitzustellen,
und der Eignung, eine Raumerwärmung
der Inneneinheit (1B) (das Maß der Wärme der Kondensation) zur Verfügung zu
stellen, auf und ein Überschuss
der Kondensationswärme
wird mit dem Außen-Wärmetauscher
(4) aus dem Raum heraus abgegeben.
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DRITTER ERWÄRMUNGS-/KÜHL-BETRIEBSMODUS
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Der
dritte Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus ist
ein Betriebsmodus der dann, wenn während des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
die Inneneinheit (1B) in ihrer Eignung, eine gewünschte Raumerwärmung zur
Verfügung
zu stellen, unzureichend ist, ausgeführt wird. Während des dritten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
bilden, wie dies in 11 gezeigt ist, der Umkehr-Kompressor
(2A) und der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zusammen den Kompressionsmechanismus (2D) des ersten Systems
aus, während
auf der anderen Seite der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C)
alleine den Kompressionsmechanismus (2E) des zweiten Systems
ausbildet. Zusätzlich
sind der Umkehr-Kompressor (2A), der erste Nichtumkehr-Kompressor (2B)
sowie der zweite Nichtumkehr-Kompressor (2C) aktiviert
und zusätzlich
ist auch der Booster-Kompressor (53) aktiviert.
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Wie
gerade oben erwähnt,
ist der dritte Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus ein
Betriebsmodus, der dann ausgeführt
wird, wenn die Eignung, eine Raumerwärmung der Inneneinheit (1B)
zur Verfügung
zu stellen, während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus unzureichend
wird. Auf andere Art ausgedrückt,
wird der dritte Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
dann ausgeführt,
wenn das Maß an
Verdampfungswärme
nicht genug ist. Der dritte Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
ist ähnlich
dem ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus mit
der Ausnahme, dass die Ventilöffnung
des Außen-Expansionsventils
(26) gesteuert wird und dass der zweite Nichtumkehr-Kompressor
(2C) aktiviert ist.
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Dementsprechend
verläuft
ein von sowohl dem Umkehr-Kompressor (2A) als auch dem
ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B) sowie dem zweiten Nichtumkehr-Kompressor
(2C) entnommenes Kühlmittel durch
das Verbindungs-Gasrohr (17) hindurch, strömt in den
Innen-Wärmetauscher
(41) hinein und kondensiert in ein flüssiges Kühlmittel, wie dies im ersten
Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus erfolgt. Das
kondensierte flüssige
Kühlmittel
verzweigt sich vom zweiten Abzweigrohr (11b) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) in das erste Abzweigrohr (11a)
und das Hauptstromrohr (11) hinein.
-
Ein
Teil des flüssigen
Kühlmittels,
das durch das erste Abzweigrohr (11a) hindurchströmt, strömt in den
Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hinein und verdampft in ein gasförmiges Kühlmittel. Der andere Teil des
durch das erste Abzweigrohr (11a) hindurchströmenden flüssigen Kühlmittels
strömt
in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein, verdampft in eine gasförmiges Kühlmittel und wird in den Booster-Kompressor
(53) hineingezogen. Das im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte gasförmige Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor
(53) entnommene gasförmige
Kühlmittel
strömen
im Niederdruck-Gasrohr (15) ineinander und kehren zum Umkehr-Kompressor (2A)
und zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurück.
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Auf
der anderen Seite strömt
das flüssige Kühlmittel
nach der Kondensation im Innen-Wärmetauscher
(41) durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) und tritt durch das Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) hindurch, während
das Überdruckventil
(37) durch seinen Hochdruck dazu gedrängt wird sich zu öffnen, und
strömt in
den Empfänger
(14) hinein. Danach strömt
das flüssige
Kühlmittel über das
Außen-Expansionsventil (26)
in den Außen-Wärmetauscher (4) hinein
und verdampft in eine gasförmiges
Kühlmittel.
Das verdampfte gasförmige
Kühlmittel
tritt durch das Außen-Gasrohr
(9) hindurch, anschließend
durch das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch das
zweite Vierwege-Umschaltventil (3B), strömt durch
das Saugrohr (6c) des zweiten Nichtumkehr-Kompressors (2C)
und wird zurück
zum zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C) gerichtet.
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Das
Verhalten des Kühlmittels
während
des dritten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
wird unter Bezugnahme auf das in 12 gezeigte
Mollier-Diagramm diskutiert.
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Das
Kühlmittel
wird zum PUNKT A durch den zweiten Nichtumkehr-Kompressor (2C) komprimiert. Das
Kühlmittel
wird durch den Umkehr-Kompressor (2A) und den ersten Nichtumkehr-Kompressor
(2B) zum PUNKT B komprimiert. Das Kühlmittel am PUNKT A und das
Kühlmittel
am PUNKT B strömen ineinander
und kondensieren im Innen-Wärmetauscher
(41), um ein Kühlmittel
am PUNKT C1 auszubilden.
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Ein
Teil des Kühlmittels
am PUNKT C1 wird durch das Kaltspeicher-Expansionsventil (46)
zum PUNKT F dekomprimiert und verdampft beispielsweise bei –10°C. Zusätzlich wird
es, da ein anderer Teil des Kühlmittels
am PUNKT C1 in den Booster-Kompressor
(53) gezogen wird, durch das Tiefkühlspeicher-Expansionsventil zum PUNKT H dekomprimiert, verdampft
beispielsweise bei –35°C und wird
am PUNKT I in den Booster-Kompressor
(53) hineingezogen. Das durch den Booster-Kompressor (53)
zum PUNKT J komprimierte Kühlmittel
verbindet sich mit dem Kühlmittel
vom Kaltspeicher-Wärmetauscher (45).
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Das
gasförmige
Kühlmittel
vom Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) tauscht seine Wärme
mit dem durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungsleitungen
(11A, 11B) vom Innen-Wärmetauscher (41) durch
das Hauptstromrohr (11) strömenden flüssigen Kühlmittel am PUNKT C1. Daher
wird das durch das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) hindurchströmende flüssige Kühlmittel zum PUNKT C2 unterkühlt.
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Das
Kühlmittel
am PUNKT C2 wird durch das Außen-Expansionsventil
(26) zum PUNKT D dekomprimiert, verdampft beispielsweise
bei –5°C und wird am
PUNKT E in den zweiten Nichtumkehr-Kompressor hineingezogen.
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Zusätzlich verändert das
Kühlmittel
als Ergebnis des Zwischenstroms des gasförmigen Kühlmittels vom Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) und des
am PUNKT J durch den Booster- Kompressor (53)
komprimierten gasförmigen
Kühlmittels
seinen Zustand in ein Kühlmittel
am PUNKT G durch eine Vermischung (Flüssigkeits-Injektion) mit einem
Kühlmittel
als Ergebnis der Kompression eines flüssigen Kühlmittels am PUNKT C2 zum PUNKT
L durch das elektronische Expansionsventil (29). Zudem
wird das Kühlmittel
am PUNKT G in den ersten Umkehr-Kompressor (2A) und den
zweiten Umkehr-Kompressor (2B) gezogen.
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Durch
die Wiederholung eines solchen Kühlmittelkreislaufs
wird eine Raumerwärmung
innerhalb des Geschäfts
zur Verfügung
gestellt, während gleichzeitig
das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
und das Innere des Tiefkühl-Präsentationsfachs
gekühlt
werden. Das bedeutet, dass ein Ungleichgewicht zwischen der Eignung,
eine Kühlung der
Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Einheiten (1C, 1D)
(das Maß am
Verdampfungswärme)
zur Verfügung
zu stellen, und der Eignung, eine Raumerwärmung der Inneneinheit (1B)
(das Maß an
Kondensationswärme)
zur Verfügung
zu stellen, und eine Absenkung der Verdampfungswärme wird durch den Außen-Wärmetauscher (4) kompensiert.
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EFFEKTE DER AUSFÜHRUNGSFORM
1
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in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
wird das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) zwischen der Flüssigkeitsleitung des Kalt-/Tiefkühlspeicher-Systems
und der Flüssigkeitsleitung
des Klimaanlagensystems geteilt und zusätzlich ist das Hauptstromrohr (11)
der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) Seite an Seite und in Kontaktbeziehung
mit den Niederdruck-Gasrohr (15), das eine Gasleitung des Kalt-/Tiefkühlspeicher-Systems
ist, ausgelegt, so dass das flüssige
Kühlmittel
durch das Niederdruck-Gaskühlmittel
unterkühlt
wird. Eine solche Anordnung ermöglicht
es, die wertungsseitigen Wärmetauscher
(41, 45, 51) mit einem Kühlmittel
mit noch niedrigerer Enthalpie zu befördern. Aufgrund dieses Umstands
wird die Kühlmittel-Enthalpie-Differenz zwischen
den Einlass- und den Auslass-Anschlüssen jedes der verwertungsseitigen
Wärmetauscher
(41, 45, 51) groß, wodurch es möglich wird,
zu verhindern, dass die Eignung, eine Kühlung zur Verfügung zu
stellen, auch dann absinkt, wenn die Länge des Röhrensystems groß ist.
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Zusätzlich sind
die Flüssigkeitsleitungen
einer Vielzahl von Systemen in einer einzelnen Leitung angeordnet,
d.h. dem einzelnen Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B). Als Ergebnis einer solchen Anordnung
wird die Gesamtanzahl der Verbindungsleitungen reduziert, was zur
Erleichterung der Arbeit bei der Verbindung von Röhren und
der Reduzierung der Möglichkeit
führt, dass
die Röhren
miteinander fehlerhaft verbunden werden.
-
Darüber hinaus
wird das Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) zum Zuführen
eines Teils des durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkulierenden flüssigen Kühlmittels
zur Saugseite jedes der Kompressionsmechanismen (2D, 2E)
bereitgestellt. Daher ist es auch dann, wenn der Grad an Überhitzung
des gasförmigen
Kühlmittels
dann, wenn das flüssige
Kühlmittel
durch das saugseitige gasförmige
Kühlmittel unterkühlt wird,
durch die Flüssigkeits-Injektion
zu verhindern, dass der Grad an Überhitzung
des Kühlmittels
im Kompressionshub exzessiv groß wird.
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Nebenbei
bemerkt, wird das Tape-Material (12) aus Aluminium als
Wärmetransfer-Material
um den Umfang des Hauptstromrohrs (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) und das Niederdruck-Gasrohr (15)
gewickelt, in anderen Worten ist der Umfang beider Rohre (11, 15)
durch das Wärmetransfer-Material
(12) eingeschlossen. Dies gewährleistet, dass das flüssige Kühlmittel
durch das gasförmige
Kühlmittel über das
Wärmetransfer-Material (12)
unterkühlt
wird. Diese Anordnung eliminiert entsprechend die Notwendigkeit,
einen Wärmetauscher zur
Verfügung
zu stellen, der für
die Ungerkühlung des
flüssigen
Kühlmittels
vorgesehen ist, und komplizierte Aufbauten werden vermieden.
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Zusätzlich ist
das Flüssigkeits-Abzweigrohr (36)
mit einem Überdruckventil
(37) als Rückstrom-Verhinderungsmechanismus (Flüssigkeits-Abdichtmechanismus)
versehen und auch dann, wenn die Temperatur der Außenluft
während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus,
der ein hundertprozentiger Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus ist,
abfällt
und als Ergebnis hiervon der Druck innerhalb des Empfängers (14)
gesenkt wird, möglich,
das Einströmen
von flüssigen
Kühlmittel,
das aus dem Innen-Wärmetauscher
(41) austritt, in den Empfänger (14) zu verhindern.
Auf andere Art gesagt ist es möglich
zu verhindern, dass das Hauptstromrohr (11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) durch das Überdruckventil (37)
in einen Niederdruck-Zustand eintritt, wodurch gewährleistet
wird, dass das aus dem Innen-Wärmetauscher
(41) austretende flüssige Kühlmittel
zum Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51) eingeführt wird.
Als Ergebnis hiervon wird gewährleistet, dass
ein Abfall der Kühl-Eigenschaften
aufgrund der Kürze
des in den Kaltspeicher-Wärmetauschern
(45) und den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) strömenden
Kühlmittels
ohne Fehler vermieden wird.
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AUSFÜHRUNGSFORM 2 DER ERFINDUNG
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Im
Anschluss wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Unter Bezugnahme auf 13, die die zweite Ausführungsform zeigt, wird ein
Kompressionsmechanismus (2D, 2E) zur Verfügung gestellt,
die aus zwei Kompressoren (2A, 2B) aufgebaut ist.
Zusätzlich
ist in der zweiten Ausführungsform
eine Booster-Einheit (1F) unabhängig von der Tiefkühlspeichereinheit (1D)
vorgesehen und der Booster-Kompressor
(53) ist innerhalb dieser Booster-Einheit (1F)
eingehaust.
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In
der nachfolgenden Beschreibung werden die Unterschiede zwischen
der ersten und zweiten Ausführungsform
in Bezug auf die Außeneinheit
(1A) die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) sowie die Booster-Einheit (1F) beschrieben
(dabei ist anzumerken, das die gleichen Konstruktionsteile wie in
der ersten Ausführungsform
hierin nicht beschrieben werden).
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AUSSENEINHEIT
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Die
Außeneinheit
(1A) beinhaltet einen Umkehr-Kompressor (2A) als
ersten Kompressor sowie einen Nichtumkehr-Kompressor (2B)
als zweiten Kompressor und beinhaltet des Weiteren ein erstes Vierwege-Umschaltventil
(3A), ein zweites Vierwege-Umschaltventil (3B), ein drittes
Vierwege-Umschaltventil (3C) sowie einen Außen-Wärmetauscher (4),
der ein wärmequellenseitiger
Wärmetauscher
ist.
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Der
Umkehr-Kompressor (2A) und der Nichtumkehr-Kompressor (2B)
bilden den Kompressionsmechanismus (2D, 2E) in
der Kühlvorrichtung
(1) aus und der Kompressionsmechanismus (2D, 2E)
besteht aus einem Kompressionsmechanismus (2D) eines ersten
Systems sowie einem Kompressionsmechanismus (2E) eines
zweiten Systems. In der zweiten Ausführungsform sind sowohl der
Umkehr-Kompressor (2A) als auch der Nichtumkehr-Kompressor (2B)
in der Lage, durch Umschalten des Kompressionsmechanismus (2D)
des ersten Systems oder den Kompressionsmechanismus (2E)
des zweiten Systems zu bilden. Das bedeutet, dass jeder der Kompressoren
(2A, 2B) für
eine Wahlverwendung in einem ersten systemseitigen Kreislauf für die Kalt-/Tiefkühlspeicherung
oder in dem zweiten systemseitigen Kreislauf für die Klimaanlage angepasst ist.
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Die
Ausgaberohre (5a, 5b) des Umkehr-Kompressors (2A)
und des Nichtumkehr-Kompressors (2B) sind mit einem einzelnen
Hochdruck-Gasrohr (Ausgaberöhre)
(8) verbunden. Dieses Hochdruck-Gasrohr (8) ist
mit einem Anschluss des ersten Vierwege-Umschaltventils (3A)
verbunden. Das Ausgaberohr (5b) des Nichtumkehr-Kompressors
(2B) ist mit einem Prüfventil
(7) versehen. Da die Anordnung der Kühlmittelröhre in der Nachbarschaft sowohl
des ersten Vierwege-Umschaltventils (3A) als auch des zweiten
Vierwege-Umschaltventils (3B) die gleiche wie in der ersten
Ausführungsform
ist, wird der Beschreibung hierin unterlassen.
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Ein
Saugrohr (6a) des Umkehr-Kompressors (2A) ist
mit einem Niederdruck-Gasrohr (Niederdruck-gasseitiges Verbindungsrohr) 15 des
ersten systemseitigen Kreislaufs verbunden. Ein Saugrohr (6b)
des Nichtumkehr-Kompressors (2B) ist durch das zweite Verbindungsrohr
(22) und die ersten und zweiten Vierwege-Umschaltventile
(3A, 3B) mit einem Niederdruck-Gasrohr (das Verbindungs-Gasrohr 17 des
Außengasrohrs 9)
des zweiten systemseitigen Kreislaufs verbunden.
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Ein
erster Verbindungs-Durchgang (23), durch den das Kühlmittel
hindurch auf den Nichtumkehr-Kompressor (2B) vom Umkehr-Kompressor (2A)
strömt,
sowie ein zweiter Verbindungs-Durchgang
(24), der es dem Flüssigkeitsstrom
ermöglicht, vom
Nichtumkehr-Kompressor (2B) zum Umkehr-Kompressor (2A)
zu verlaufen, ist parallel mit dem Saugrohr (6a) des Umkehr-Kompressors (2A) und
dem Saugrohr (6b) des Nichtumkehr-Kompressors (2B) verbunden.
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Der
erste Verbindungs-Durchgang (23) ist mit einem Prüfventil
(7) versehen, welches nur einen Einwegstrom des vom Umkehr-Kompressor (2A)
auf den Nichtumkehr-Kompressor (2B) im ersten Verbindungs-Durchgang
(23) verlaufenden Kühlmittels
ermöglicht.
Der zweite Verbindungs-Durchgang (24) ist mit einem Prüfventil
(7) versehen, welches nur einen Einwegstrom des Kühlmittels,
das vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) zum Umkehr-Kompressor (2A)
im zweiten Verbindungs-Durchgang (24) verläuft, versehen.
Der zweite Verbindungs-Durchgang (24) beinhaltet des Weiteren
das dritte Vierwege-Umschaltventil (3C). Der zweite Verbindungs-Durchgang (24)
ist zwischen einem Verbindungspunkt mit dem Saugrohr (6a)
des Umkehr-Kompressors (2A) und den Prüfventil (7) im ersten
Verbindungs-Durchgang (23) mit dem ersten Verbindungs-Durchgang
(23) verbunden.
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Das
dritte Vierwege-Umschaltventil (3C) ist so aufgebaut, dass
sein erster Anschluss (P1) ein geschlossener Anschluss ist. Zusätzlich ist
ein zweiter Anschluss (P2) mit dem ersten Verbindungs-Durchgang
(23) über
den zweiten Verbindungs-Durchgang (24)
verbunden; ein dritter Anschluss (P3) ist mit dem Saugrohr (6b)
des Nichtumkehr-Kompressors (2B) über den zweiten Verbindungs-Durchgang
(24) verbunden; und ein vierter Anschluss (P4) ist mit
einem Abzweigrohr (38a) eines Flüssigkeits-Dichtverhinderungsrohrs
(38) (später
beschrieben) verbunden. Zudem ist das dritte Vierwege-Umschaltventil
(3C) schaltbar zwischen einem ersten Zustand, der eine fluide
Wirkverbindung zwischen dem ersten Anschluss (P1) und dem zweiten
Anschluss (P2) und der eine fluide Wirkverbindung zwischen dem dritten Anschluss
(P3) und dem vierten Anschluss (P4) ermöglicht (wie dies durch die
durchgezogene Linie in der Figur angezeigt ist) sowie einem zweiten
Zustand, der eine fluide Wirkverbindung zwischen dem ersten Anschluss
(P1) und dem vierten Anschluss (P4) sowie eine fluide Wirkverbindung
zwischen dem zweiten Anschluss (P2) und dem dritten Anschluss (P3)
ermöglicht
(wie dies durch die unterbrochene Linie in der Figur angezeigt ist)
umschaltbar aufgebaut.
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Das
Flüssigkeitsrohr
(10), das Hilfs-Flüssigkeitsrohr
(25) sowie das Flüssigkeits-Abzweigrohr (36)
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind sämtlich in
der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform aufgebaut und das
Außen-Expansionsventil (26)
des Hilfs-Flüssigkeitsrohrs
(25), das Überdruckventil
(37) in dem Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36), die Prüfventile
(7) der Rohre (10, 25, 36) usw.
sind in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform angeordnet.
Das Hilfs-Flüssigkeitsrohr
(25) ist jedoch mit einem Prüfventil (7) versehen,
welches nur einen Einwegstrom des vom Empfänger (14) auf ein
Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) (später
beschrieben) strömenden
Kühlmittel
ermöglicht.
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Zwischen
dem Hilfs-Flüssigkeitsrohr
(25) und dem Niederdruck-Gasrohr (15) ist das Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) verbunden, welches ein elektronisches Expansionsventil
(29) aufweist. Das Flüssigkeits-Abdicht-Verhinderungsrohr
(38) ist zwischen einem Verbindungspunkt mit dem Hilfs-Flüssigkeitsrohr
(25) und den elektronischen Expansionsventilen (29)
im Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) sowie dem Hochdruck-Gasrohr (8) verbunden
(um es exakt auszudrücken,
mit einem Öl-Rückführrohr (31), das im
Folgenden beschrieben wird). Das Flüssigkeits-Abdicht-Verhinderungsrohr
(38) ist mit einem Prüfventil
(7) versehen, welches nur einen Einwegstrom des Kühlmittels,
das vom Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) auf das Hochdruck-Gasrohr (8) verläuft, ermöglicht.
Darüber
hinaus ist, wie dies oben beschrieben wurde, das Abzweigrohr (38a)
des Flüssigkeits-Abdicht-Verhinderungsrohrs
(38) mit dem vierten Anschluss (P4) des dritten Vierwege-Umschaltventils
(3C) verbunden.
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Das
Hochdruck-Gasrohr (8) ist mit einem Ölabscheider (30) versehen.
Der Ölabscheider
(30) ist mit einem Ende eines Ölrückführrohrs (31) verbunden.
Das andere Ende des Ölrückführrohrs
(31) ist mit dem Niederdruck-Gasrohr (15) verbunden.
Das Ölrückführrohr (31)
ist mit einem elektromagnetischen Ventil (SV0) versehen.
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Das
erste Ölniveau-Ausgleichsrohr
(32) ist zwischeneiner Kuppel (Ölwanne) des Umkehr-Kompressors
(2A) und dem Saugrohr (6b) des Nichtumkehr-Kompressors
(28) verbunden. Ein zweites Ölniveau-Ausgleichsrohr (33)
ist zwischen einer Kuppel des Nichtumkehr-Kompressors (2B)
und dem Saugrohr (6a) des Umkehr-Kompressors (2A) verbunden. Das
erste Ölniveau-Ausgleichsrohr
(32) und das zweite Ölniveau-Ausgleichsrohr
(33) sind mit jeweiligen elektromagnetischen Ventilen (SV1,
SV2) als Öffnungs-/Verschlussmechanismen
versehen.
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TIEFKÜHLSPEICHEREINHEIT
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Die
Tiefkühlspeichereinheit
(1D) ist mit einem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) versehen, der ein erster verwertungsseitiger Wärmetauscher
ist, sowie einem Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(52), das ein Expansionsmechanismus ist. Ein Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13), welches durch die Booster-Einheit (1F) vom
ersten Abzweigrohr (11a) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) abzweigt, ist durch das elektromagnetische
Ventil (7b) und das Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(52) mit einer Flüssigkeitsseite
des Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers
(51) verbunden. Eine Gasseite des Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers 851)
ist durch ein Verbindungs-Gasrohr (54) mit der Booster-Einheit (1F) verbunden.
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Das
Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(52) ist ein thermisches Expansionsventil und dessen Temperatur-Sensorrohr
ist an der Gasseite des Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers
(51) befestigt. Der Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) ist beispielsweise durch einen Rippen- und Rohr-Wärmetauscher
des Kreuzrippentyps ausgebildet und ein Tiefkühlspeicher-Gebläse (58),
das ein Abkühlgebläse ist,
ist in enger Nähe
zum Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51) angeordnet.
Ein Umgehungsrohr (81) ist mit dem Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) verbunden, welches das Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(52) und das elektromagnetische Ventil (7b) umgeht.
Das Umgehungsrohr (81) ist mit einem elektromagnetischen
Ventil (82) zur Öffnung
und zum Verschließen des
Umgehungsrohrs (81) versehen, sowie einem Prüfventil
(83), das nur den Einwegstrom eines Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers
(51) auf das erste Abzweigrohr (11a) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre (11A, 11B)
verlaufenden Kühlmittels
erlaubt.
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BOOSTER-EINHEIT
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Die
Booster-Einheit (1F) ist mit einem Booster-Kompressor (53)
versehen, der ein Hochdruck-Kompressor des Kuppeltyps ist. ein Ausgaberohr
des Booster-Kompressors (53) ist mit einem ersten Anschluss
(P1) eines Vierwege-Umschaltventils (91) verbunden. Ein
Ende des Abzweig-Gasrohrs (16) ist mit einem zweiten Anschluss
(P2) des Vierwege-Umschaltventils (91) verbunden und das
andere Ende des Abzweig-Gasrohrs (16) ist mit dem Niederdruck-Gasrohr
(15) verbunden. Ein Saugrohr des Booster-Kompressors (53)
ist mit einem dritten Anschluss (P3) des Vierwege-Umschaltventils
(91) verbunden und das Verbindungs-Gasrohr (54) ist mit einem
vierten Anschluss (P4) des Vierwege-Umschaltventils (91)
verbunden.
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Das
Vierwege-Umschaltventil (91) ist schaltbar zwischen einem
ersten Zustand, der eine fluide Wirkverbindung zwischen dem ersten
Anschluss (P1) und dem zweiten Anschluss (P2) sowie eine fluide
Wirkverbindung zwischen dem dritten Anschluss (P3) und vierten Anschluss
(P4) erlaubt (wie dies durch die durchgezogene Linie in 1 dargestellt ist)
sowie einem zweiten Zustand, der eine fluide Wirkverbindung zwischen
dem ersten Anschluss (P1) und dem vierten Anschluss (P4) sowie eine
fluide Wirkverbindung zwischen dem zweiten Anschluss (P2) und dem
dritten Anschluss (P3) ermöglicht
(wie dies durch die unterbrochene Linie in 1 dargestellt
ist), aufgebaut.
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Das
Ausgaberohr des Booster-Kompressors (53) ist mit einem Ölabscheider
(55) sowie einem Prüfventil
(7) versehen. Dieses Prüfventil
(7) ist so aufgebaut, dass es nur einen Kühlmittelstrom,
der vom Booster-Kompressor (53) zum Vierwege-Umschaltventil (91)
verläuft,
erlaubt.
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Der Ölabscheider
(55) ist so aufgebaut, dass er ein Kühlmittel-Maschinenöl von aus
dem Booster-Kompressor (53) entnommenen Kühlmittel
trennt und ein Ölrückführrohr (57)
mit einem Kapillarrohr (56) ist mit dem Ölabscheider
(55) verbunden. Das Ölrückführrohr (57)
ist mit dem Saugrohr des Booster-Kompressors (53) verbunden.
Zudem bilden das Ölrückführrohr (57)
sowie der Ölabscheider
(55) zusammen einen Ölrückführmechanismus,
durch den ein Kühl-Maschinenöl, das vom
Booster-Kompressor (53) entnommen ist, zurück zum Booster-Kompressor (53)
gebracht wird.
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Zusätzlich ist
das Ölrückführrohr (57)
mit dem Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) über
ein Flüssigkeits-Injektionsrohr
(92) verbunden. Das Flüssigkeits-Injektionsrohr
(92) ist mit einem elektronischen Expansionsventil (93)
zur Einstellung der Strömungsrate
des Kühlmittels
versehen.
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Mit
dem Saugrohr des Booster-Kompressors (53) und dem Abzweig-Gasrohr (16)
ist ein Umgehungsrohr (94) verbunden, das ein Prüfventil
(7) aufweist. Das Prüfventil
(7) ist so aufgebaut, dass es nur einen Kühlmittelstrom,
der vom Saugrohr des Booster-Kompressors (53) auf das Abzweig-Gasrohr
(16) verläuft,
ermöglicht.
Das Umgehungsrohr (94) ist so vorgesehen, dass dann, wenn
der Booster-Kompressor (53) in seinem gestoppten Zustand
vorliegt (beispielsweise dann, wenn der Booster-Kompressor (53)
nicht genau betrieben wird und seinen Betrieb einstellt), das Kühlmittel
unter Umgehung des Booster-Kompressors (53) strömt.
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Ein Öl-Ausgaberohr
(95) ist mit dem Booster-Kompressor (53) verbunden.
Ein Ende des Öl-Ausgaberohrs
(95) ist mit dem Gehäuse
des Booster-Kompressors (53) verbunden und das andere Ende
ist mit dem Abzweig-Gasrohr (16) verbunden. Das Öl-Ausgaberohr (95)
ist so aufgebaut, dass dann, wenn mehr als die vorab eingestellte
Menge an kühlendem
Maschinenöl
sich im Booster-Kompressor (53) angesammelt hat, das überschüssige kühlende Maschinenöl im Booster-Kompressor
(53) zum Abzweig-Gasrohr
(16) ausgegeben wird. Das bedeutet, dass das Öl-Ausgaberohr (95)
mit einem Bodenteil des Gehäuses
des Booster-Kompressors
(53) bei einer vorab bestimmten Höhe verbunden ist, wodurch das
sich im Booster-Kompressor (53) angesammelte kühlende Maschinenöl zurück zu den hochstufenseitigen
Kompressoren, d.h. dem Umkehr-Kompressor (2A) und dem ersten
Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurückgerichtet wird. Zusätzlich ist
das Öl-Ausgaberohr
(95) mit einem elektromagnetischen Ventil (SV5) versehen,
welches sich bei einem vorab bestimmten Zeitpunkt dann öffnet, wenn der
Booster-Kompressor (53) aktiviert wird.
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BETRIEBS-MODI
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Im
Anschluss werden Betriebs-Modi der zweiten Ausführungsform beschrieben. In
der zweiten Ausführungsform
ist diese so aufgebaut, dass sieben unterschiedliche Betriebsmodi
einstellbar sind. Insbesondere ist es möglich auszuführen:
- (i) Einen Abkühl-Betriebsmodus, während dem nur
eine Raumabkühlung
durch die Inneneinheit (1B) bereitgestellt wird;
- (ii) einen Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus,
während dem
die Inneneinheit (1B) eine Raumabkühlung bereitstellt, während gleichzeitig
die Kaltspeichereinheit (1C) sowie die Tiefkühlspeichereinheit (1D)
jeweils eine Kühlung
bereitstellen;
- (iii) einem Kühl-Betriebsmodus,
während
dem nur die Kühlung
durch die Kaltspeichereinheit (1C) und Tiefkühlspeichereinheit
(1D) bereitgestellt werden;
- (iv) einen Erwärmungs-Betriebsmodus,
während dem
nur eine Raumerwärmung
durch die Inneneinheit (1B) bereitgestellt wird;
- (v) einen ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
(100%-iger Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus),
während
dem eine Raumerwärmung
durch die Inneneinheit (1B) und eine Kühlung durch die Kaltspeichereinheit
(1C) und Tiefkühlspeichereinheit
(1D) ohne Verwendung des Außen-Wärmetauschers (4) bereitgestellt
werden;
- (vi) ein zweiter Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus,
der dann ausgeführt
wird, wenn die Eignung der Inneneinheit (1B) eine Raumerwärmung bereitzustellen,
während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
größer als
erforderlich ist; und
- (vii) ein dritter Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus, der
dann ausgeführt
wird, wenn die Eignung der Inneneinheit (1B), eine Raumerwärmung bereitzustellen,
während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
unzureichend wird.
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Im
Anschluss wird jeder dieser Betriebsmodi speziell beschrieben.
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ABKÜHL-BETRIEBSMODUS
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Der
Abkühl-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus, während
dem nur eine Raumabkühlung durch
die Inneneinheit (1B) bereitgestellt wird. Im Abkühl-Betriebsmodus
wird grundsätzlich
nur der Nichtumkehr-Kompressor (2B) aktiviert, während auf
der anderen Seite der Umkehr-Kompressor (2A) und der Booster-Kompressor
(53) auf Halten gestellt werden, wie dies in 14 gezeigt ist.
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Zusätzlich werden,
wie dies durch die durchgezogene Linie aus 2 angezeigt
ist, das erste Vierwege-Umschaltventil 3A, das zweite Vierwege-Umschaltventil 3B und
das dritte Vierwege-Umschaltventil
(3C) jeweils in den ersten Zustand geschaltet. Darüber hinaus
werden das Außen-Expansionsventil
(26), das elektromagnetische Ventil (7a) der Kaltspeichereinheit
(1C) sowie das elektromagnetische Ventil (7b)
der Tiefkühlspeichereinheit
(1D) sämtlich
geschlossen. Das elektronisch Expansionsventil (29) des
Flüssigkeits-Injektionsrohrs (27)
ist ebenso im geschlossenen Zustand.
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In
diesem Zustand verläuft
ein vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommenes Kühlmittel durch
das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch das
Außen-Gasrohr
(9), strömt
in den Außen-Wärmetauscher
(4) hinein und kondensiert in ein flüssiges Kühlmittel. Das kondensierte
flüssige
Kühlmittel
strömt
durch das Flüssigkeitsrohr
(10) hindurch, verläuft
durch den Empfänger
(14), strömt durch
das zweite Verbindungs-Flüssigkeitsrohr (11B),
verläuft
durch das Innen-Expansionsventil (42),
strömt
in den Innen-Wärmetauscher
(41) hinein und verdampft in ein gasförmiges Kühlmittel. Das verdampfte gasförmige Kühlmittel
verläuft
durch das Verbindungs-Gasrohr (17), dann durch das erste Vierwege-Umschaltventil (3A)
und dann durch das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B), strömt durch das
zweite Verbindungsrohr (22) und das Saugrohr (6b)
und wird wieder in den Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurückgebracht.
Durch die Wiederholung eines solchen Kühlmittelkreislaufs wird das
Geschäft mit
einer Raumabkühlung
versehen.
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Wenn
während
des Abkühl-Betriebsmodus der
Nichtumkehr-Kompressor
(2B) alleine nicht ausreicht, eine ausreichende Raumabkühlung zur
Verfügung
zu stellen, wird der Umkehr-Kompressor
(2A) zusätzlich
zum Nichtumkehr-Kompressor (2B) aktiviert, und das dritte
Vierwege-Umschaltventil (3C) wird in den zweiten Zustand
geschaltet, wodurch der Abkühl-Betriebsmodus kontinuierlich
durchgeführt wird.
Darüber
hinaus wird dann, wenn der Nichtumkehr-Kompressor (2B)
ausfällt,
der Umkehr-Kompressor (2A) aktiviert, während gleichzeitig das dritte Vierwege-Umschaltventil
(3C) in den zweiten Zustand geschaltet wird, wodurch der
Abkühl-Betriebsmodus
kontinuierlich durchgeführt
wird.
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ABKÜHL-/KÜHL-BETRIEBSMODUS
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Der
Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus, während
dem eine Raumabkühlung durch
die Inneneinheit (1B), eine Kühlung durch die Kaltspeichereinheit
(1C) sowie eine Tiefkühlung durch
die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) sämtlich
zur gleichen Zeit bereitgestellt werden. Die Kühlung des Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
beinhaltet einen ersten Betrieb, in dem eine Kühlung nur durch die Kaltspeichereinheit
(1C) bereitgestellt wird, einen zweiten Betrieb, bei dem
nur die Kühlung
durch die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) bereitgestellt wird, sowie einen dritten Betrieb,
in dem sowohl die Kühlung
durch die Kaltspeichereinheit (1C) als auch die Kühlung durch die
Tiefkühlspeichereinheit
(1D) bereitgestellt werden. Hier wird der dritte Betrieb
durch die Einheiten (1C, 1D) beschrieben.
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Im
Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
werden grundsätzlich
sowohl der Umkehr-Kompressor (2A) als auch der Nichtumkehr-Kompressor
(2B) aktiviert und zusätzlich
wird, wie dies in 15 gezeigt wird, ebenso der
Booster-Kompressor (53) aktiviert. Zusätzlich sind das erste Vierwege-Umschaltventil
(3A), das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B)
sowie das dritte Vierwege-Umschaltventil
(3C) sämtlich
in den ersten Zustand geschaltet, wie dies durch die durchgezogene
Linie in 3 angezeigt ist. Darüber hinaus
sind das elektromagnetische Ventil (7a) der Kaltspeichereinheit
(1C) sowie das elektromagnetische Ventil (7b)
der Tiefkühlspeichereinheit
(1D) im offenen Zustand eingestellt, während auf der anderen Seite
das Außen-Expansionsventil
(26) in den geschlossenen Zustand gebracht ist. Das Innen-Expansionsventil
(42) wird auf eine vorab bestimmte Ventilöffnung geregelt.
Um den Grad an Überhitzung
des Saugkühlmittels
in den Umkehr-Kompressor (2A) zu steuern, wird die Ventilöffnung des
elektronischen Expansionsventils (29) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs
(27) geregelt.
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In
diesem Zustand strömen
das vom Umkehr-Kompressor (2A) entnommene Kühlmittel
und das vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene Kühlmittel
im Hochdruck-Gasrohr (8) ineinander, treten durch das erste
Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch das Außen-Gasrohr
(9) hindurch, strömen
in den Außen-Wärmetauscher (4) hinein
und kondensieren in ein flüssiges
Kühlmittel.
Das kondensierte flüssige
Kühlmittel
strömt
durch das Flüssigkeitsrohr
(10) hindurch, verläuft
durch den Empfänger
(14) und zweigt in das erste Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11A) und das zweite Flüssigkeitsrohr
(11B).
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Das
durch das zweite Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11B) hindurchströmende
flüssige
Kühlmittel
verläuft
durch das Innen-Expansionsventil (42), strömt in den
Innen-Wärmetauscher
(41) hinein und verdampft in ein gasförmiges Kühlmittel. Das verdampfte gasförmige Kühlmittel
verläuft
durch das Verbindungs-Gasrohr (17), anschließend durch
das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch das
zweite Vierwege-Umschaltventil (3B), strömt durch
das zweite Verbinder (22) und kehrt zum Nichtumkehr-Kompressor
(2B) über
das Saugrohr (6b) zurück.
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Auf
der anderen Seite verläuft
ein Teil des durch das erste Verbindungs-Flüssigkeitsrohr (11A) hindurchströmenden flüssigen Kühlmittel
durch das Kaltspeicher-Expansionsventil (46), strömt in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hinein und verdampft ein ein gasförmiges Kühlmittel. Der andere Teil des
flüssigen
Kühlmittels,
das durch das erste Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11A) hindurchströmt, strömt durch
das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) hindurch, verläuft
durch das Kaltspeicher-Expansionsventil (52), strömt in den
Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein und verdampft ein ein gasförmiges Kühlmittel. Das gasförmige Kühlmittel,
das im Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) verdampft wurde, wird in den Booster-Kompressor (53)
gezogen und, nachdem es komprimiert wurde, zum Abzweig-Gasrohr (16)
entnommen.
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Das
im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte gasförmige
Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) entnommene gasförmige Kühlmittel
strömen
im Niederdruck-Gasrohr (15) ineinander und kehren zum Umkehr-Kompressor
(2A) zurück.
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Im
Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
werden durch die Wiederholung einer solchen Kühlmittel-Zirkulation das Innere
des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
und das Innere des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt
und zur gleichen Zeit wird eine Raumabkühlung im Geschäft bereitgestellt.
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Der
Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
kann nur durch einen Kompressor ausgeführt werden. Beispielsweise
wird in dem Fall, in dem nur der Umkehr-Kompressor (2A)
betrieben wird, um den Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
durchzuführen,
das dritte Vierwege-Umschaltventil
(3C) in den zweiten Zustand geschaltet. Dies bewirkt, dass
das Kühlmittel, das
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkuliert wurde, zum Umkehr-Kompressor (2A) zurückkehrt.
Insbesondere wird Kühlmittel
von sowohl der Kaltspeichereinheit (1C) als auch der Tiefkühlspeichereinheit (1D)
zurück
zum Umkehr-Kompressor (2A) durch das Niederdruck-Gasrohr
(15) und das Saugrohr (6a) gerichtet, während auf
der anderen Seite das Kühlmittel
von der Inneneinheit (1B) durch das zweite Verbindungsrohr
(22), den zweiten Verbindungs-Durchgang (24) sowie
das Saugrohr (6a) zum Umkehr-Kompressor (2A) gerichtet
wird.
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Zusätzlich wird
in dem Fall, in dem der Umkehr-Kompressor (2A) nicht genau
arbeitet und seinen Betrieb einstellt, das dritte Vierwege-Umschaltventil
(3C) in den ersten Zustand geschaltet und der Abkühl-/Kühl-Betriebsmodus
wird nur durch den Nichtumkehr-Kompressor (2B) ausgeführt. In
diesem Fall kehrt das Kühlmittel,
das durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkuliert wurde, zum Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zurück.
Insbesondere wird das Kühlmittel
von sowohl der Kaltspeichereinheit (1C) als auch der Tiefkühlspeichereinheit
(1D) zum Nichtumkehr-Kompressor (2B) durch den
ersten Verbindungs-Durchgang (23) und das Saugrohr (6b)
zurückgerichtet,
während
auf der anderen Seite das Kühlmittel
von der Inneneinheit (1B) durch das zweite Verbindungsrohr (22)
und das Saugrohr (6b) zurück zum Nichtumkehr-Kompressor
(2B) gerichtet wird.
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KÜHL-BETRIEBSMODUS
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Der
Kühl-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus, während
dem die Kühlung
durch die Kaltspeichereinheit (1C) und die Kühlung durch
die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) mit gestoppter Inneneinheit (1B) bereitgestellt
werden. Die Kühlung
gemäß diesem Betriebsmodus
beinhaltet einen ersten Betrieb, bei dem nur die Kühlung durch
die Kaltspeichereinheit (1C) bereitgestellt wird, einen
zweiten Betrieb, in dem nur die Kühlung durch die Tiefkühlspeichereinheit (1D)
bereitgestellt wird, sowie einen dritten Betrieb, in dem sowohl
die Kühlung
durch die Kaltspeichereinheit (1C) als auch die Kühlung durch
die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) bereitgestellt werden. Hierin wird der dritte Kühlbetrieb
beschrieben.
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Während des
Kühl-Betriebsmodus
ist, wie dies in 16 gezeigt ist, grundsätzlich der
Umkehr-Kompressor (2A) aktiviert, während der Nichtumkehr-Kompressor
(2B) jedoch im Stillstand steht. Der Booster-Kompressor
(53) wird dann gestartet, wenn die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) eine Kühlung bereitstellt.
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Zusätzlich sind
sowohl das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) als auch
das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B) als auch das dritte
Vierwege-Umschaltventil (3C) sämtlich in den ersten Zustand
eingestellt. Darüber
hinaus werden das elektromagnetische Ventil (7a) der Kaltspeichereinheit (1C)
und das elektromagnetische Ventil (7b) der Tiefkühlspeichereinheit
(1D) in den offenen Zustand eingestellt, während auf
der anderen Seite das Außen-Expansionsventil
(26) und das Innen-Expansionsventil (42) im geschlossenen
Zustand sind. Zusätzlich
wird die Ventilöffnung
des elektronischen Expansionsventils (29) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs (27)
so eingestellt, dass der Grad der Überhitzung des Saug-Kühlmittels
gesteuert wird. Das elektronische Ventil (7a) wird während des
Kühl-Thermo-Aus, bei
dem die Kühlung
durch die Kaltspeichereinheit (1C) gestoppt wird, geschlossen.
Das elektromagnetische Ventil (7b) wird geschlossen und
zusätzlich wird
der Booster-Kompressor (53) während des Kühl-Thermo-Aus gestoppt, bei
dem die Kühlung durch
die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) gestoppt wird.
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In
diesem Zustand verläuft
das vom Umkehr-Kompressor (2A) entnommene Kühlmittel
durch das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch
das Außen-Gasrohr
(9), strömt
in den Außen-Wärmetauscher
(4) hinein und kondensiert in ein flüssiges Kühlmittel. Das kondensierte
flüssige
Kühlmittel
strömt
durch das Flüssigkeitsrohr
(10) hindurch, verläuft
durch den Empfänger
(14) und strömt durch
das erste Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11A), wobei ein Teil des flüssigen Kühlmittels durch das Kaltspeicher-Expansionsventil
(46) verläuft,
in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hineinströmt
und zu einem gasförmigen
Kühlmittel
verdampft.
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Währenddessen
strömt
der andere Teil des durch das erste Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11A) strömenden
flüssigen
Kühlmittels
durch das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) hindurch, verläuft
durch das Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(52) hindurch, strömt
in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein und verdampft in ein gasförmiges Kühlmittel. Das im Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) verdampfte gasförmige
Kühlmittel
wird in den Booster-Kompressor (53) gezogen und nach der
Komprimierung zum Abzweig-Gasrohr (16) ausgegeben.
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Das
im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte gasförmige
Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) entnommene gasförmige Kühlmittel
strömen
im Niederdruck-Gasrohr (15) ineinander und kehren zum Umkehr-Kompressor
(2A) zurück.
Das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
und das Innere des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
werden durch die Wiederholung des oben erwähnten Kühlmittelkreislaufs gekühlt.
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Die
Ventilöffnung
sowohl des Kaltspeicher-Expansionsventils (46) als auch
des Tiefkühlspeicher-Expansionsventils
(52) werden durch eine jeweilige Temperatur-Sensorröhre im Grad
der Überhitzung
gesteuert. Dies ist auf sämtliche
der folgenden Betriebsmuster anwendbar.
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Wie
gerade oben beschrieben, zirkuliert das aus dem Umkehr-Kompressor (2A)
entnommene Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E), wobei der Außen-Wärmetauscher
(4) als Kondensator dient und der Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und der Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) als Verdampfer dienen. Zusätzlich werden, wenn das Kühlmittel zirkuliert,
das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
und das Innere des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt.
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Wenn
die Belastung hoch ist, werden sowohl der Umkehr-Kompressor (2A) als auch der
Nichtumkehr-Kompressor (2B) durch die gleiche Ventileinstellung,
wie sie in 16 angezeigt ist, aktiviert. Dies
bewirkt, dass das vom Umkehr-Kompressor (2A) entnommene
Kühlmittel
und das vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkulieren, wobei der Außen-Wärmetauscher (4) als
Kondensator dient und der Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) und
der Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) als Verdampfer dient und dass die Kühlmittel
zum Umkehr-Kompressor (2A) und zum Nichtumkehr-Kompressor
(2B) zurückkehren.
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Wenn
der Umkehr-Kompressor (2A) aufhört, genau zu arbeiten und seinen
Betrieb einstellt, wird nur der Nichtumkehr-Kompressor (2B)
aktiviert. Das bewirkt, dass das vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene
Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkuliert, wobei der Außen-Wärmetauscher
(4) als Kondensator dient und der Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) und
der Tief kühl-Wärmetauscher
(51) als Verdampfer dienen, und dass das Kühlmittel über das
Niederdruck-Gasrohr (15) und den ersten Verbindungs-Durchgang
(23) zum Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurückkehren.
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ERWÄRMUNGS-BETRIEBSMODUS
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Der
Erwärmungs-Betriebsmodus
ist ein Betriebsmodus, während
dem nur eine Raumerwärmung
durch die Inneneinheit (1B) bereitgestellt wird. Während des
Erwärmungs-Betriebsmodus
wird, wie dies in 17 gezeigt ist, grundsätzlich nur
der Nichtumkehr-Kompressor (2B) aktiviert.
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Zusätzlich wird,
wie dies durch die durchgezogene Linie in 17 angezeigt
ist, das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) in einen zweiten
Zustand geschaltet; das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B) wird in
den ersten Zustand geschaltet; und das dritte Vierwege-Umschaltventil
(3C) wird in den ersten Zustand geschaltet. Auf der anderen
Seite sind sowohl das elektromagnetische Ventil (7a) der
Kaltspeichereinheit (1C) als auch das elektromagnetische
Ventil (7b) der Tiefkühlspeichereinheit
(1D) als auch das elektronische Expansionsventil (29)
des Flüssigkeits-Injektionsrohrs
(27) sämtlich
geschlossen. Basierend auf einer vorab eingestellten Innentemperatur
und den von jedem Sensor detektierten Werten wird die Ventilöffnung sowohl
des Außen-Expansionsventils
(26) als auch des Innen-Expansionsventils (42)
auf ein jeweiliges Maß geregelt.
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In
diesem Zustand verläuft
das vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene Kühlmittel durch
das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch das
Verbindungs-Gasrohr (17), strömt in den Innen-Wärmetauscher
(41) hinein und kondensiert in ein flüssiges Kühlmittel. Das kondensierte flüssige Kühlmittel
strömt
durch das zweite Verbindungs-Flüssigkeitsrohr
(11B) hindurch, verläuft
durch das Hauptstromrohr (11) und dann durch das Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) und strömt
in den Empfänger (14)
hinein. Danach verläuft
das flüssige
Kühlmittel durch
das Außen-Expansionsventil
(26) des Hilfs-Flüssigkeitsrohrs
(25), strömt
in den Außen-Wärmetauscher
(4) hinein und verdampft in ein gasförmiges Kühlmittel. Das verdampfte gasförmige Kühlmittel
verläuft
durch das Außen-Gasrohr (9),
das erste Vierwege-Umschaltventil (3A), das zweite Vierwege-Umschaltventil
(3B), das zweite Verbindungsrohr (22) und das
Saugrohr (6b) in dieser Reihenfolge und kehrt zum Nichtumkehr-Kompressor
(2B) zurück.
Durch die Wiederholung einer solchen Kühlmittel-Zirkulation wird eine
Innenraum-Erwärmung
im Geschäft
bereitgestellt.
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Wenn
der Nichtumkehr-Kompressor (2B) sich abschaltet und seinen
Betrieb stoppt, kann eine Raumerwärmung durch die Verwendung
des Umkehr-Kompressors (2A) bereitgestellt werden.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird das dritte Vierwege-Umschaltventil (3C)
in den zweiten Zustand geschaltet. Dies bewirkt, dass das vom Umkehr-Kompressor
(2A) entnommene Kühlmittel über das
zweite Verbindungsrohr (22), den zweiten Verbindungs-Durchgang
(24) und das Saugrohr (6a) zum Umkehr-Kompressor
(2A) zurückkehrt,
wenn das Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkuliert, wobei der Innen-Wärmetauscher (41) als
Kondensator dient und der Außen-Wärmetauscher
(4) als Verdampfer dient.
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Wenn
das dritte Vierwege-Umschaltventil (3C) in den zweiten
Zustand geschaltet wird, ermöglicht
dies unter Verwendung sowohl des Umkehr-Kompressors (2A)
als auch des Nichtumkehr-Kompressors
(2B) eine Raumerwärmung
zur Verfügung
zu stellen. Zu diesem Zeitpunkt zirkuliert das vom Umkehr-Kompressor
(2A) entnommene Kühlmittel
und das vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E), wobei der Innen-Wärmetauscher
(41) als Kondensator dient und die Außen-Wärmetauscher (4) als
Verdampfer dient, während
dessen ein Teil des Kühlmittels
zum Umkehr-Kompressor (2A) zurückkehrt und das restliche Kühlmittel
zum Nichtumkehr-Kompressor
(2B) zurückkehrt.
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ERSTER ERWÄRMUNGS-/KÜHL-BETRIEBSMODUS
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Der
erste Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus ist
ein 100%-iger Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus,
der in der Lage ist, eine Raumerwärmung durch die Inneneinheit
(1B) und eine Kühlung durch
die Kaltspeichereinheit (1C) sowie eine Kühlung durch
die Tiefkühlspeichereinheit
(1D) zur Verfügung
zu stellen, ohne dabei den Außen-Wärmetauscher
(4) zu verwenden. Grundsätzlich wird der erste Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
zur Aktivieren sowohl des Umkehr-Kompressors (2A) als auch
des Nichtumkehr-Kompressors (2B) oder durch eine Aktivierung
nur des Umkehr-Kompressors (2A) abhängig von der Belastung durchgeführt; es
ist jedoch möglich,
den ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
unter Verwendung nur des Nichtumkehr-Kompressors (2B) auszuführen, wenn
der Umkehr-Kompressor (2A) versagt.
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Wie
in 18 gezeigt, werden während eines Betriebs, bei dem
sowohl der Umkehr-Kompressor (2A) als auch der Nichtumkehr-Kompressor (2B) aktiviert
sind, das erste Vierwege-Umschaltventil (3A)
in den zweiten Zustand geschaltet, während auf der anderen Seite
das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B) und das dritte
Vierwege-Umschaltventil (3C) sämtlich in den ersten Zustand
geschaltet werden. Zusätzlich
werden das elektromagnetische Ventil (7a) der Kaltspeichereinheit
(1C) und das elektromagnetische Ventil (7b) der
Tiefkühlspeichereinheit (1D)
in den offenen Zustand gestellt und das Außen-Expansionsventil (26)
wird in den geschlossenen Zustand gestellt, und auf der anderen
Seite wird die Ventilöffnung
sowohl des Innen-Expansionsventils (42) als auch des elektronischen
Expansionsventils (29) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs (27) auf ein jeweiliges
Maß geregelt.
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In
diesem Zustand verläuft
das vom Umkehr-Kompressor (2A) entnommene Kühlmittel
und das vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene Kühlmittel
durch das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch
das Verbindungs-Gasrohr (17) hindurch, strömen in den
Innen-Wärmetauscher (41)
hinein und kondensieren zu einem flüssigen Kühlmittel. Das kondensierte
flüssige
Kühlmittel strömt in das
erste Abzweigrohr (11a) vom zweiten Abzweigrohr (11b)
hinein und ein Teil des flüssigen Kühlmittel
strömt
in das Abzweig-Flüssigkeitsrohr (13)
hinein.
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Das
durch das erste Abzweigrohr (11a) hindurchströmende flüssige Kühlmittel
verläuft
durch das Kaltspeicher-Expansionsventil
(46), strömt
in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hinein und verdampft ein ein gasförmiges Kühlmittel. Zusätzlich verläuft das
durch das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) strömende
flüssige
Kühlmittel
durch das Tiefkühlspeicher-Expansionsventil
(42), strömt
in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein und verdampft in ein gasförmiges Kühlmittel. Das gasförmige Kühlmittel
verdampft im Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) und wird in den Booster-Kompressor (53) gezogen
und wird, nachdem es komprimiert wurde, zum Abzweig-Gasrohr (16)
ausgegeben.
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Das
im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte gasförmige
Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) entnommene gasförmige Kühlmittel
strömen
im Niederdruck-Gasrohr (15) ineinander, wobei ein Teil
des gasförmigen
Kühlmittels durch
das Saugrohr (6a) hindurch verläuft und zum Umkehr-Kompressor
(2A) zurückkehrt,
während
auf der anderen Seite der andere Teil des gasförmigen Kühlmittels durch den ersten
Verbindungs-Durchgang
(23) und anschließend
durch das Saugrohr (6b) hindurch verläuft und zum Nichtumkehr-Kompressor (2B)
zurückkehrt.
Durch die Wiederholung eines solchen Kühlmittelkreislaufs wird eine
Raumerwärmung im
Geschäft
bereitgestellt, während
gleichzeitig das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs und das Innere
des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt
werden.
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Wie
gerade oben beschrieben, wird im ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus ein Gleichgewicht zwischen
der Eignung erreicht, eine Kühlung der
Kaltspeicher- und Tiefkühlspeichereinheiten
(1C, 1D) zur Verfügung zu stellen (das Maß an Verdampfungswärme) und
der Eignung, eine Raumerwärmung
(das Maß an
Kondensationswärme)
der Inneneinheit (1B) bereitzustellen, und als Ergebnis
hiervon wird eine 100%-ige Wärmewiedergewinnung
erreicht.
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Während eines
Betriebs, in dem nur der Umkehr-Kompressor (2A) betrieben
wird, wird der Nichtumkehr-Kompressor (2B) mit der unveränderten Einstellung
jedes Ventils gestoppt. Dies bewirkt, dass ein vom Umkehr-Kompressor
(2A) entnommenes Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkuliert, wobei der Innen-Wärmetauscher (41) als
Kondensator dient und der Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) sowie
der Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) als Verdampfer dienen. Dann kehrt das Kühlmittel zum
Umkehr-Kompressor (2A) zurück.
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Wenn
der Umkehr-Kompressor (2A) versagt, wird nur der Nichtumkehr-Kompressor
(2B) mit einer unveränderten
Einstellung jedes Ventils aktiviert. Dies bewirkt, dass das vom
Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkuliert, wobei der Innen-Wärmetauscher
(41) als Kondensator dient, während auf der anderen Seite
der Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) sowie der Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) als Verdampfer dienen. Dann kehrt das Kühlmittel
zum Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurück.
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In
der zweiten Ausführungsform
ist, wie in der ersten Ausführungsform,
das Überdruckventil (37)
als Rückstrom-Verhinderungsmechanismus (Flüssigkeits-Dichtmechanismus)
im Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) positioniert. Als Ergebnis einer solchen Anordnung
wird ein stabiler Strom des Kühlmittels
während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus,
der ein 100%-iger Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
ist, stabil erhalten. Das bedeutet, dass auch dann wenn die Temperatur
der Außenluft
abfällt
und das Ergebnis der Druck innerhalb des Empfängers (14) abgesenkt
wird, gewährleistet
ist, dass ein den Innen-Wärmetauscher
(41) verlassendes flüssiges
Kühlmittel
nicht in das Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) in der Richtung des Empfängers strömt. Als Ergebnis hiervon werden
eine kurze Seite des Kaltspeicher-Expansionsventils (46)
im ersten Abzweigrohr (11a) sowie eine kurze Seite des
Tiefkühlspeicher-Expansionsventils
(52) im Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) sämtlich
in einem Zustand mit vollständiger
Flüssigkeit
gehalten. Dies ermöglicht
es, adäquate
Kühlmittel-Strömraten für die Kaltspeicher-
und Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (45, 51)
sicherzustellen. Dementsprechend wird gewährleistet, dass ein Abfall
der Einsatzmöglichkeiten sowohl
des Kaltspeicher- als
auch des Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers
(45, 51) vermieden wird.
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ZWEITER ERWÄRMUNGS-/KÜHL-BETRIEBSMODUS
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Der
zweite Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
ist eine Betriebsmodus mit überschüssiger Erwärmungseignung,
der dann ausgeführt
wird, wenn die Möglichkeit
der Inneneinheit (1B), eine Raumerwärmung bereitzustellen, während des
ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus überschüssig wird.
Der zweite Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
wird basierend auf den gleichen Einstellungen wie der erste Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
ausgeführt
mit der Ausnahme, dass das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B) im ersten
Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus in
den zweiten Zustand geschaltet wird, wie dies durch die durchgezogene
Linie in 19 angezeigt ist.
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Im
zweiten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
wird grundsätzlich
nur der Umkehr-Kompressor (2A) aktiviert, wie dies in 19 gezeigt ist; jedoch werden dann, wenn die Belastung
hoch ist, sowohl der Umkehr-Kompressor (2A) als auch der
Nichtumkehr-Kompressor
(2B) aktiviert und nur der Nichtumkehr-Kompressor (2B)
wird aktiviert, wenn der Umkehr-Kompressor (2A) ausfällt.
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Unter
Bezugnahme auf 19 strömt ein Teil des vom Umkehr-Kompressor (2A)
entnommenen Kühlmittels
in den Innen-Wärmetauscher
(41) hinein und kondensiert in ein flüssiges Kühlmittel, wie im ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus.
Dann strömt
das kondensierte flüssige
Kühlmittel
vom zweiten Abzweigrohr (11b) in das erste Abzweigrohr (11a)
hinein.
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Währenddessen
verläuft
der andere Teil des vom Umkehr-Kompressor
(2A) entnommenen Kühlmittels
durch das Hilfs-Gasrohr
(19), das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B)
und das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) in dieser Reihenfolge,
strömt durch
das Außen-Gasrohr
(9) hindurch und wird vom Außen-Wärmetauscher (4) in
ein flüssiges
Kühlmittel kondensiert.
Während
des Durchgangs durch das Flüssigkeitsrohr
(10) verläuft
das kondensierte flüssige
Kühlmittel
durch den Empfänger
(14) hindurch und strömt
vom Hauptstromrohr (11) in das erste Abzweigrohr (11a)
hinein.
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Danach
strömt
ein Teil des durch das erste Abzweigrohr (11a) hindurchströmenden flüssigen Kühlmittels
in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) hinein und verdampft in ein gasförmiges Kühlmittel. Der andere Teil des
durch das erste Abzweigrohr (11a) hindurchströmenden flüssigen Kühlmittels strömt durch
das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) hindurch, verdampft im Tiefkühl-Wärmetauscher (51) in ein
gasförmiges
Kühlmittel
und wird in den Booster-Kompressor (53) hineingezogen.
Das im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte gasförmige Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) entnommene gasförmige Kühlmittel
strömen
im Niederdruck-Gasrohr (15) ineinander und kehren zum Umkehr-Kompressor
(2A) zurück.
Wenn eine solche Kühlmittel-Zirkulation
wiederholt wird, werden das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs
und das Innere des Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt,
während
gleichzeitig eine Innenraumerwärmung
im Geschäft
bereitgestellt wird.
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Wie
gerade oben beschrieben, tritt im zweiten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
ein Ungleichgewicht zwischen der Eigenschaft, eine Kühlung (das Maß an Verdampfungswärme) der
Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Einheiten
(1C, 1D) zur Verfügung zu stellen, und der Eigenschaft,
eine Raumerwärmung
(das Maß an
Kondensationswärme)
der Inneneinheit (1B) zur Verfügung zu stellen und eine überschüssige Kondensationswärme wird
durch den Außen-Wärmetauscher
aus dem Raum herausgeführt.
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Wenn
die Last hoch ist, werden sowohl der Umkehr-Kompressor (2A)
als auch der Nichtumkehr-Kompressor (2B) mit einer Einstellung
jedes Ventils, die im gleichen Zustand wie oben gehalten wird, aktiviert.
Dies bewirkt, dass das vom Umkehr-Kompressor (2A) entnommene
Kühlmittel
und das vom Nichtumkehr-Kompressor
(2B) entnommene Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkulieren, wobei der Innen-Wärmetauscher
(41) und der Außen-Wärmetauscher
(4) als Kondensatoren dienen und der Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und der Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) als Verdampfer dienen. Zusätzlich kehrt ein Teil des Kühlmittels
zum Umkehr-Kompressor
(2A) zurück, während auf
der anderen Seite der andere Teil des Kühlmittels über den ersten Verbindungsdurchgang (23)
zum Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurückkehrt.
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Wenn
der Umkehr-Kompressor (2A) ausfällt, wird nur der Nichtumkehr-Kompressor
(2B) mit der unveränderten
Einstellung jedes Ventils aktiviert. Dies bewirkt, dass das vom
Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene Kühlmittel
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) zirkuliert, wobei der Innen-Wärmetauscher
(41) und der Außen-Wärmetauscher
(4) als Kondensatoren dienen, während auf der anderen Seite
der Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) sowie der Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51) als
Verdampfer dienen. Dann kehrt das Kühlmittel über den ersten Verbindungsdurchgang
(23) zum Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurück.
-
DRITTER ERWÄRMUNGS-/KÜHL-BETRIEBSMODUS
-
Der
dritte Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus ist
ein Betriebsmodus, der dann ausgeführt wird, wenn während dem
ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
die Inneneinheit (1B) in ihrer Eigenschaft, eine gewünschte Raumerwärmung zur
Verfügung
zu stellen, nicht ausreichend ist. Im dritten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
sind, wie dies in 20 gezeigt ist, der Umkehr-Kompressor
(2A) und der Nichtumkehr-Kompressor (2B) aktiviert
und zusätzlich
ist auch der Booster-Kompressor (53) aktiviert.
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Der
dritte Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus ist
ein Betriebsmodus, der dann ausgeführt wird, wenn die Eigenschaft,
eine Raumerwärmung
zur Verfügung
zu stellen, im ersten Muster des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus unzureichend
wird, in anderen Worten ist dies ein Betriebsmodus, der dann ausgeführt werden
muss, wenn das Maß an Verdampfungswärme nicht
ausreicht. Der dritte Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
ist in seiner Ventileinstellung identisch mit dem ersten Muster
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
mit der Ausnahme, dass die Ventilöffnung des Außen-Expansionsventils
(26) gesteuert wird.
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Daher
strömen
wie im ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus
das vom Umkehr-Kompressor (2A) entnommene Kühlmittel
und das vom Nichtumkehr-Kompressor (2B) entnommene Kühlmittel
durch das Verbindungs-Gasrohr (17) hindurch in den Innen-Wärmetauscher
(41) hinein und kondensieren in ein flüssiges Kühlmittel. Ein Teil des kondensierten
flüssigen
Kühlmittels
strömt
vom zweiten Abzweigrohr (11b) in das erste Abzweigrohr
(11a) hinein, während
auf der anderen Seite der andere Teil des kondensierten flüssigen Kühlmittels
vom Hauptstromrohr (11) in das Flüssigkeits-Abzweigrohr (36) hineinströmt und in
den Empfänger
(14) eintritt.
-
Ein
Teil des durch das erste Abzweigrohr (11a) hindurchströmenden Kühlmittels
strömt
in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(35) hinein und wird in ein gasförmiges Kühlmittel verdampft. Der andere Teil
des durch das erste Abzweigrohr (11a) hindurchströmenden Kühlmittels
strömt
durch das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) hindurch, wird im Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) in ein gasförmiges Kühlmittel
verdampft und und in den Booster-Kompressor (53) gezogen.
Das im Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) verdampfte gasförmige
Kühlmittel
und das vom Booster-Kompressor (53) entnommene gasförmige Kühlmittel
strömen
im Niederdruck-Gasrohr
(15) ineinander und kehren zum Umkehr-Kompressor (2A)
zurück.
-
Auf
der anderen Seite verläuft
das den Empfänger
(14) verlassende flüssige
Kühlmittel
durch das Flüssigkeitsrohr
(10) hindurch, strömt über das
Außen-Expansionsventil
(26) in den Außen-Wärmetauscher
(4) hinein und wird in ein gasförmiges Kühlmittel verdampft. Das verdampfte
gasförmige
Kühlmittel strömt durch
das Außen-Gasrohr
(9) hindurch, verläuft
durch das erste Vierwege-Umschaltventil (3A) und dann durch
das zweite Vierwege-Umschaltventil (3B), verläuft durch
das zweite Verbindungsrohr (22) und anschließend durch
das Saugrohr (2b) und kehrt zum Nichtumkehr-Kompressor
(2B) zurück.
-
Wenn
eine solche Kühlmittel-Zirkulation
wiederholt wird, wird eine Innenraum-Erwärmung im Geschäft bereitgestellt,
während
gleichzeitig das Innere des Kaltspeicher-Präsentationsfachs und das Innere des
Tiefkühlspeicher-Präsentationsfachs
gekühlt werden.
Dies bedeutet, dass ein Ungleichgewicht zwischen der Eigenschaft,
eine Kühlung
der Kaltspeicher- und Tiefkühlspeicher-Einheiten
(1C, 1D) (das Maß an Verdampfungswärme) zur
Verfügung
zu stellen und der Eigenschaft, eine Raumerwärmung-Inneneinheit (1B)
(das Maß an
Kondensationswärme) auftritt,
und während
vom Außen-Wärmetauscher (4) eine
fehlende Menge an Verdampfungswärme
erhalten wird, wird die Raumerwärmung
gleichzeitig mit der Kühlung
des Kalt-/Tiefkühlspeichers
bereitgestellt.
-
BETRIEB DER
BOOSTER-EINHEIT
-
Das
vom Booster-Kompressor (53) entnommene Kühlmittel
enthält
Kühl-Maschinenöl. Ein solches
Kühl-Maschinenöl wird durch
den Ölabscheider (55)
vom Kühlmittel
getrennt und durch das Ölrückführrohr (57)
zum Booster-Kompressor (53) zurückgerichtet.
-
Auf
der anderen Seite wird dann, wenn sich ein kühlendes Maschinenöl im Gehäuse über eine vorab
bestimmte Menge hinaus angesammelt hat, das überschüssige Kühl-Maschinenöl durch
das Ölausgaberohr
(95), das eine Öffnung
bei einer vorab bestimmten Höhe
innerhalb des Gehäuses
aufweist, zum Abzweig-Gasrohr
(16) ausgegeben. Danach strömt das so ausgegebene Kühl-Maschinenöl durch das
Niederdruck-Gasrohr (15) hindurch und kehrt zum Umkehr-Kompressor
(2A) oder zum ersten Nichtumkehr-Kompressor (2B)
in der Außeneinheit (1A)
zurück.
-
Um
dies zusammenzufassen, steigt dann, wenn die Betriebsfrequenz sowie
die Betriebskapazität
des Booster-Kompressors
hoch ist, die Menge an zusammen mit dem Kühlmittel vom Booster-Kompressor
(53) ausgegebenen Kühl-Maschinenöl an. Um
hiermit zurechtzukommen, wird das Kühl-Maschinenöl vom Ölabscheider
(55) so zurück
zum Booster-Kompressor (53) gerichtet, dass der Booster-Kompressor
(53) keinen Verlust an Kühl-Maschinenöl aufweist,
wodurch eine adäquate
Menge an Kühl-Maschinenöl für den Booster-Kompressor
(53) sichergestellt wird.
-
Auf
der anderen Seite sinkt dann, wenn die Betriebsfrequenz sowie die
Betriebskapazität
des Booster-Kompressors (53) niedrig ist, die Menge an zusammen
mit dem Kühlmittel
vom Booster-Kompressor (53) ausgegebenem Kühl-Maschinenöl ab. Dies
führt daher
zu einer exzessiven Ansammlung von Kühl-Maschinenöl im Booster-Kompressor (53). Zu
diesem Zeitpunkt strömt,
wie dies oben beschrieben wurde, der Überschuss an Kühl-Maschinenöl vom Ölabgaberohr
(95) in das Abzweig-Gasrohr (16) und wird zum
Umkehr-Kompressor (2A) oder zum ersten Nichtumkehr-Kompressor
(2B) in der Außeneinheit
(1A) zurückgerichtet.
In der Außeneinheit (1A)
wird das Kühl-Maschinenöl durch
das erste Ölniveau-Ausgleichsrohr
(32) sowie das zweite Ölniveau-Ausgleichsrohr
(33) zwischen jedem der Kompressoren (2A, 2B)
verteilt.
-
Zusätzlich wird
in der Booster-Einheit (1F) wenn der Grad der Überhitzung
des Saugkühlmittels in
den Booster-Kompressor (53) hinein ansteigt, das elektronisch
Expansionsventil (93) des Flüssigkeits-Injektionsrohrs (92)
in den offenen Zustand gestellt, so dass das flüssige Kühlmittel für eine Zufuhr zur Saugseite
des Booster-Kompressors (53) dekomprimiert wird. Dies verhindert
einen exzessiven Grad an Überhitzung
des Kühlmittels
im Booster-Kompressor (53).
-
Darüber hinaus
verändert
das Vierwege-Umschaltventil (91) in der Booster-Einheit
(1F) dann, wenn der Wärmetauscher
(51) einfriert, seinen Zustand, so dass das vom Booster-Kompressor
(53) entnommene Kühlmittel
zum Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) befördert
wird, in anderen Worten kann ein sogenannter Umkehrzyklus-Enteisungsbetrieb
durchgeführt
werden. Beispielsweise strömt während der
Enteisung des Tiefkühlspeicher-Wärmetauschers
(51) während
des Tiefkühlspeicher-Betriebsmodus
aus 16 das vom Booster-Kompressor (53)
entnommene Kühlmittel über das
Vierwege-Umschaltventil
(91) in den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hinein, verläuft
durch das Umgehungsrohr (81) und anschließend durch
das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13), strömt
durch das erste Abzweigrohr (11a) hinein und wird im Kaltspeicher-Wärmetauscher (45) in
ein gasförmiges
Kühlmittel
verdampft.
-
Ein
Teil des gasförmigen
Kühlmittels
wird zum Umkehr-Kompressor
(2A) und zum Nichtumkehr-Kompressor (2B) zurückgerichtet,
während
auf der anderen Seite der andere Teil des gasförmigen Kühlmittels durch das Abzweig-Gasrohr
(16) und anschließend
durch das Vierwege-Umschaltventil (91) hindurch verläuft und
in den Booster-Kompressor (53) gezogen wird. Aufgrund einer
solchen Kühlmittel-Zirkulation
wird es möglich,
den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51), der mit Eis bedeckt ist, schnell zu enteisen.
-
EFFEKTE DER AUSFÜHRUNGSFORM
2
-
Ebenso
wird in der zweiten Ausführungsform das Überdruckventil
(37) im Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) zur Verfügung
gestellt, so dass auch dann, wenn die Temperatur der Außenluft
während
des ersten Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus,
der ein 100%-iger Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus ist,
abfällt
und als Ergebnis hiervon der Druck innerhalb des Empfängers (14)
abgesenkt wird, möglich, zu
verhindern, dass das den Innen-Wärmetauscher (41)
verlassende flüssige
Kühlmittel
in den Empfänger
(14) hineinströmt.
Das bedeutet, dass verhindert wird, dass der Druck im Hauptstromrohr
(11) der Verbindungs-Flüssigkeitsrohre
(11A, 11B) mittels des Überdruckventils (37)
abfällt,
wodurch es möglich wird,
ohne Ausfall das aus den Innen-Wärmetauscher
(41) austretende flüssige
Kühlmittel
in den Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher (51) einzuführen, und
es wird gewährleistet,
dass sowohl der Kaltspeicher- als auch der Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(45, 51) einer Eigenschafts-Absenkung aufgrund
des Fehlens von Kühlmittel
(unzureichende Strömungsrate)
unterzogen ist.
-
Zusätzlich ist
es in der zweiten Ausführungsform
möglich,
die Kompressoren (2A, 2B) nicht nur in Kombination,
sondern ebenso unabhängig
voneinander in den oben erwähnten
sieben unterschiedlichen Betriebsmodi zu verwenden. Diese Anordnung
gewährleistet
einen kontinuierlichen Betrieb, wenn einer der Kompressoren (2A, 2B)
ausfällt.
Insbesondere ist eine solche Anordnung effektiv als Mittel, mit
einem fehlerhaften Umkehr- Kompressor
(2A), der dazu neigt, auszufallen, in Bezug auf den Nichtumkehr-Kompressor
(2B) umzugehen.
-
Die
zweite Ausführungsform
stellt einen solchen Aufbau zur Verfügung, der auch dann, wenn einer
der zwei Kompressoren (2A, 2B) ausfällt, ein kontinuierlicher
Betrieb durch den anderen Kompressor gewährleistet ist. Es ist möglich, einen
einfacheren Aufbau im Vergleich mit der ersten Ausführungsform,
die drei Kompressoren verwendet, bereitzustellen.
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AUSFÜHRUNGSFORM 3 DER ERFINDUNG
-
Im
Anschluss wird eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 1 gezeigt,
ist die dritte Ausführungsform
mit einem Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(Flüssigkeits-Dichtmechanismus)
versehen, der eine Modifikation des Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
im Kühlmittelkreislauf
gemäß der ersten
Ausführungsform
ist.
-
Insbesondere
ist in der dritten Ausführungsform
das Gasbelüftungsrohr
(28) der ersten Ausführungsform
nicht zwischen dem oberen Teil des Empfängers (14) und dem
Ausgaberohr (5a) des Umkehr-Kompressors (2A) verbunden.
Anstelle dessen ist ein Flüssigkeitsdichtungs-Verhinderungsrohr
(38) zwischen einem Verbindungspunkt mit dem Hilfs-Flüssigkeitsrohr
(25) im Flüssigkeits-Injektionsrohr
(27) sowie dem elektronischen Expansionsventil (29)
verbunden. Das Flüssigkeitsdichtungs-Verhinderungsrohr
(38) ist ebenso mit dem Hochdruck-Gasrohr (8)
verbunden. Das Flüssigkeitsdichtungs-Verhinderungsrohr
(38) ist mit einem Prüfventil (7)
versehen, das nur einen Einwegstrom des vom Flüssigkeits-Injektionsrohr (27)
zum Hochdruck-Gasrohr (8) verlaufenden Kühlmittels
erlaubt. Das Flüssigkeitsdichtungs-Verhinderungsrohr
(38) ist über das
Abzweigrohr (38a) mit dem vierten Anschluss (P4) des dritten
Vierwege-Umschaltventils (3C) verbunden.
-
Ein
Rückstrom-Verhinderungsrohr
(39) als Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(Flüssigkeitsdichtungsmechanismus)
zur Verhinderung des Austritts von Kühlmittel aus dem Innen-Wärmetauscher (41) während des
100%-igen Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus (der
erste Erwärmungs-/Kühl-Betriebsmodus)
vom Enströmen
in Richtung des Empfängers
(14) ist verbunden: zwischen einem Verbindungspunkt mit
dem Abzweigrohr (38a) im Flüssigkeitsdichtungs-Verhinderungsrohr
(38) sowie dem Prüfventil
(7); und zwischen einem Verbindungspunkt mit dem ersten
Einströmrohr (10a)
und dem Prüfventil
(7) im Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) (das zweite Einströmrohr 10c).
Das Rückstrom-Verhinderungsrohr
(39) ist mit einem elektromagnetischen Ventil (SV7) sowie
einem Prüfventil
(7) versehen, welches nur einen Kühlmittelstrom vom Flüssigkeitsdichtungs-Verhinderungsrohr (38)
auf das Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) hin erlaubt. Das elektromagnetische Ventil (SV7) ist
so aufgebaut, dass es das Rückstrom-Verhinderungsrohr (39) öffnet und
verschließt
und dass wenn es im offenen Zustand eingestellt ist, ein hoher Kühlmitteldruck (Ausgabe-Kühlmitteldruck)
im Kühlmittelkreislauf
in das zweite Einströmrohr
(10c) eingeführt
wird, um das Prüfventil
des zweiten Einströmrohrs
(10c) zu verschließen.
-
Wenn
in diesem Aufbau das elektromagnetische Ventil (SV7) im offenen
Zustand während
dem in 22 gezeigten 100%-igen Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus
gestellt wird, wird ein von jedem der Kompressionsmechanismen (2D, 2E)
entnommenes Hochdruck-Kühlmittel
durch das Flüssigkeitsdichtungs-Verhinderungsrohr
(38) und anschließend
durch das Rückstrom-Verhinderungsrohr
(39) in das Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) (das zweite Einströmrohr 10c)
eingeführt
und agiert so, dass das Prüfventil
(7) des Flüssigkeits-Abzweigrohrs
(36) verschließt.
Daher wird auch dann, wenn die Temperatur der Außenluft abfällt und das Ergebnis hiervon
der Druck innerhalb des Empfängers
(14) abgesenkt wird, der Druck im Hauptstromrohr (11)
nicht abgesenkt. Dies gewährleistet,
dass ein den Innen-Wärmetauscher
(41) verlassendes Kühlmittel
zum Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und zum Tiefkühlspeicher- Wärmetauscher (51) befördert wird
und die Verschlechterung der Kühl-Eigenschaften
in den Wärmetauschern
(45, 51) wie in jeder der oben erwähnten Ausführungsformen
verhindert wird.
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Während jedem
anderen als dem 100%-igen Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus wird
es durch eine Einstellung des elektromagnetischen Ventils (SV7)
des Rückstrom-Verhinderungsrohrs
(39) in seinem geschlossenen Zustand möglich, einen Betrieb durch
den gleichen Kühlmittelstrom
wie in der ersten Ausführungsform
auszuführen,
so dass eine Beschreibung von Details dieses Betriebs hierin unterlassen
wird.
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AUSFÜHRUNGSFORM 4 DER ERFINDUNG
-
Im
Anschluss wird eine vierte Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Wie in 23 gezeigt,
unterscheidet sich die vierte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform
dahingehend, dass sie einen Flüssigkeitsdichtmechanismus
mit einem anderen Aufbau aufweist.
-
Insbesondere
umfasst der Flüssigkeitsdichtmechanismus
(40, SV8) gemäß der vierten
Ausführungsform
ein Hochdruck-Einführungsrohr
(40), das Hochdruck in den Kühlmittelkreislauf im Empfänger (14)
einführt
sowie ein elektromagnetisches Ventil (SV8) als Öffnungs- und Verschließventil,
das das Hochdruck-Einführungsrohr
(40) öffnet
und verschließt.
Das Überdruckventil
(37) aus 1 ist nicht vorgesehen. Das
Hochdruck-Einführungsrohr
(40) verzweigt sich von dem Ölrückführrohr (31) und ist mit
dem Empfänger
(14) verbunden. Das Hochdruck-Einführungsrohr (40) ist
so aufgebaut, dass es einem Hochdruck-Kühlmittel ermöglicht,
vom Ausgaberohr (8) der Kompressionsmechanismen (2D, 2E) in
den Empfänger
(14) eingeführt
zu werden.
-
Andere
Anordnungen gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Beispielsweise
ist der Empfänger 14 mit
dem Flüssigkeitsrohr
(10) verbunden über:
das erste Einströmrohr
(10a), das das Einströmen
von Kühlmittel
von dem wärmequellenseitigen Wärmetauscher
(4) ermöglicht;
das erste Ausströmrohr
(10b), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zu den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
das zweite Einströmrohr
(10c), das das Einströmen
von Kühlmittel
von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
sowie das zweite Ausströmrohr
(10d), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zum wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) ermöglicht.
Darüber
hinaus ist das zweite Einströmrohr
(10c) mit dem Prüfventil (7)
versehen, das nur einen Einwegstrom des von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) auf den Empfänger (14)
hin verlaufenden Kühlmittels
ermöglicht.
-
Wenn
in diesem Aufbau das elektromagnetische Ventil (SV8) während des
100%-igen Wärmewiedergewinnungs-Betriebsmodus
in den offenen Zustand gestellt wird, wird von jedem der Kompressionsmechanismen
(2D, 2E) entnommenes Kühlmittel über das Hochdruck-Einführungsrohr
(40) in den Empfänger
(14) hinein eingeführt.
Als Ergebnis hiervon wird der Druck innerhalb des Empfängers (14) auf
hohe Niveaus angehoben, wodurch sichergestellt wird, dass das Prüfventil
(7) des Flüssigkeits-Abzweigrohrs
(36) durch die Aktion des Hochdruck-Kühlmittels
in den geschlossenen Zustand eintritt. Daher wird auch dann, wenn
die Temperatur der Außenluft
abfällt,
der Druck in dem Hauptstromrohr (11) nicht gesenkt. Dies
gewährleistet,
dass ein den Innen-Wärmetauscher
(41) verlassendes Kühlmittel zum
Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) sowie dem Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) befördert
wird, wodurch ermöglicht
wird, eine Absenkung der Eigenschaft zur Kühlung in den Wärmetauschern
(45, 51) wie in jedem der oben erwähnten Ausführungsformen
auch zu verhindern.
-
Während anderen
als den 100%-igen Wiedergewinnungs-Betriebsmodi wird es durch Verschließen des
elektromagnetischen Ventils (SV8) des Hochdruck-Einführungsrohrs
(40) möglich,
den Betrieb durch den gleichen Kühlmittelstrom
wie in der ersten Ausführungsform
auszuführen, so
dass eine Beschreibung von Details jedes Betriebs hier vermieden
wird.
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AUSFÜHRUNGSFORM 5 DER ERFINDUNG
-
Im
Anschluss wird eine fünfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 24 gezeigt, unterscheidet sich die fünfte Ausführungsform
im Aufbau des Flüssigkeitsdichtmechanismus
von der ersten Ausführungsform.
-
Insbesondere
ist die fünfte
Ausführungsform mit
einem Flüssigkeitsdichtmechanismus
(90) versehen, der durch ein Erwärmungselement (90)
zum Erwärmen
des Empfängers
(14) ausgebildet ist. Das Überdruckventil (37)
aus 1 ist nicht vorgesehen. Als Erwärmungselement
(90) kann beispielsweise ein elektrischer Erhitzer verwendet
werden.
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Andere
Anordnungen gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Beispielsweise
ist der Empfänger
(14) mit dem Flüssigkeitsrohr
verbunden über: das
erste Einströmrohr
(10a), das das Einströmen von
Kühlmittel
vom wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) ermöglicht;
das erste Ausströmrohr (10b),
das das Ausströmen
von Kühlmittel
zu den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
das zweite Einströmrohr
(10c), das das Einströmen
von Kühlmittel
von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) ermöglicht;
sowie das zweite Ausströmrohr
(10b), das das Ausströmen
von Kühlmittel
zum wärmequellenseitigen
Wärmetauscher
(4) ermöglicht.
Darüber
hinaus ist das zweite Einströmrohr
(10c) mit dem Prüfventil
(7) versehen, das nur einen Einwegstrom des von den flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) auf den Empfänger (14)
hin verlaufenden Kühlmittels
ermöglicht.
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Wenn
in diesem Aufbau der Empfänger
(14) durch das Erwärmungselement
(90) während
des 100%-igen Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus erwärmt wird,
wird der Druck innerhalb des Empfängers (14) auf ein
hohes Niveau angehoben, wodurch gewährleistet wird, dass das Prüfventil
(7) des Flüssigkeits-Abzweigrohrs
(36) durch die Aktion des Hochdrucks verschlossen wird.
Daher wird auch dann, wenn die Temperatur der Außenluft abfällt, der Druck im Hauptstromrohr
(11) nicht abgesenkt. Dies gewährleistet, dass aus dem Innen-Wärmetauscher (41) austretendes
Kühlmittel
zum Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) und zum Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) befördert
wird, wodurch es möglich wird,
die Absenkung der Kühl-Eigenschaft
den Wärmetauschern
(45, 51) wie in jeder der oben erwähnten Ausführungsform
zu verhindern.
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AUSFÜHRUNGSFORM 6 DER ERFINDUNG
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Im
Anschluss wird eine sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in den 25 und 26 gezeigt,
unterscheidet sich die sechste Ausführungsform im Aufbau des Flüssigkeitsdichtmechanismus
von der ersten Ausführungsform.
-
In
der sechsten Ausführungsform
wird der Flüssigkeitsdichtmechanismus
(21) durch eine Formgebung des Rohrs verwirklicht und das Überdruckventil
(14) aus 1 ist nicht vorgesehen. Insbesondere
sind in der sechsten Ausführungsform
drei unterschiedliche Rohre, nämlich
das erste Abzweigrohr (11a), das zweite Abzweigrohr (11b)
sowie das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) an einem Ort (d.h. an einer Kreuzung (P)), mit dem
Hauptstromrohr (11) verbunden und der Flüssigkeitsdichtmechanismus
(21) ist aus einem aufrecht stehenden Teil (21),
der im Hauptstromrohr (11) auf eine solche Weise ausgebildet
ist, dass er sich vom ersten Abzweigrohr (11a) nach oben
erstreckt, dem zweiten Abzweigrohr (11b) sowie dem Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) an der Kreuzung (P) zusammengesetzt.
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Andere
Anordnungen gemäß der sechsten Ausführungsform
sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
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In
diesem Aufbau strömt
während
des 100%-igen Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus das
aus dem Innen- Wärmetauscher
(41) austretende Kühlmittel
durch das zweite Abzweigrohr (11b) hindurch. Dann wird
durch den aufrecht stehenden Teil (21) verhindert, dass
das Kühlmittel
auf das Hauptstromrohr (11) und das Flüssigkeitsrohr (10)
hinströmt,
wodurch gewährleistet
wird, dass das Kühlmittel
durch das erste Abzweigrohr (11a) und das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) hindurch verläuft
und anschließend
auf den Kaltspeicher-Wärmetauscher (45)
und den Tiefkühlspeicher-Wärmetauscher
(51) hin verläuft.
Dies ermöglicht
es, eine Absenkung der Eigenschaften der Kühlung in den Wärmetauschern (45, 51)
wie in jeder der oben erwähnten
Ausführungsform
zu verhindern.
-
In
der sechsten Ausführungsform
sind die oben erwähnten
drei Rohre, d.h. das erste Abzweigrohr (11a), das zweite
Abzweigrohr (11b) sowie das Abzweig-Flüssigkeitsrohr (13)
an der Kreuzung (P), an der der aufrecht stehende Teil (21)
ausgebildet ist, mit dem Hauptstromrohr (11) verbunden.
In einer Röhrenkonfiguration
jedoch, in der zwei Röhren,
d.h. das erste Abzweigrohr (11a) und das zweite Abzweigrohr
(11b) mit dem Hauptstromrohr (11) verbunden sind,
wie dies in der ersten Ausführungsform
der Fall ist, kann der aufrecht stehende Teil (21), der
von der Kreuzung (P) sich nach oben erstreckt, so angeordnet sein,
dass er im Hauptstromrohr (11) ausgebildet ist und dass
das Abzweig-Flüssigkeitsrohr
(13) vom ersten Abzweigrohr (11a) an einem Ort
näher zum
Kaltspeicher-Wärmetauscher
(45) als die Kreuzung (P) abzweigt. Diese Anordnung ermöglicht es ebenso,
eine Absenkung der Kühl-Eigenschaften auf die
gleiche Weise wie oben beschrieben in jedem der Wärmetauscher
(45, 51) zu verhindern.
-
ANDERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
vorliegende Erfindung kann wie folgt in Bezug auf die oben erwähnten Ausführungsformen angepasst
sein.
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Beispielsweise
ist jede der ersten und zweiten Ausführungsformen so angepasst,
dass ein Überdruckventil
(37) als Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(Flüssigkeitsdichtmechanismus)
im Flüssigkeits-Abzweigrohr (36)
(dem zweiten Einströmrohr
(10c)) vorgesehen ist. Alternativ hierzu kann das Überdruckventil
(37) beispielsweise im Hauptstromrohr (11) vorgesehen
sein. In diesem Fall wird bevorzugt, dass ein parallel mit dem Überdruckventil
(37) verbundener Umgehungsdurchgang im Hauptstromrohr (11)
vorgesehen ist und dass der Umgehungsdurchgang mit einem Prüfventil
versehen ist, das nur einen Einwegstrom des von der Außeneinheit
(1A) zu jeder der verwertungsseitigen Einheiten (1B, 1C, 1D)
strömenden
Kühlmittels
ermöglicht.
Als Ergebnis einer solchen Anordnung wird es möglich zu verhindern, dass das
Kühlmittel
während
des 100%-igen Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus von
der Inneneinheit (1B) auf die Außeneinheit (1A) hin
strömt.
Nebenbei bemerkt ermöglicht
dies, da der Strom des Kühlmittels
durch den Kühlmittelkreislauf
(1E) auch während
einem nicht 100%-igen Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus nicht
unterbrochen wird, den gleichen Betrieb wie in jeder der oben erwähnten Ausführungsformen vorzusehen.
Diese Anordnung erfordert jedoch die Bereitstellung des Umgehungsdurchgangs
und es wird dementsprechend bevorzugt, ein Überdruckventil (37)
im Flüssigkeits-Abzweigrohr
(36) (das zweite Einströmrohr 10c)
zu sehen, wie dies zum Zwecke der Vereinfachung des Aufbaus in den
oben erwähnten
Ausführungsformen
der Fall ist.
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Zusätzlich können bei
bedarf die speziellen Aufbauten auf der Wärmequellenseite, die in den
eingangs erwähnten
Ausführungsformen
beschrieben wurden (beispielsweise die Kompressionsmechanismen 2D, 2E)
und diejenigen an der Verwertungsseite modifiziert werden. Zusammenfassend
können
die einzelnen Konfigurationen der vorliegenden Erfindung solange
modifiziert werden, wie ein Rückstrom-Verhinderungsmechanismus
(Flüssigkeitsdichtmechanismus)
eingesetzt wird, um einen Kühlmittelstrom
von einem als Kondensator dienenden Wärmetauscher zu einem als Verdampfer
dienenden anderen Wärmetauscher
zu gewährleisten,
wenn die Flüssigkeitsleitungen
einer Vielzahl von Systemen in einer einzelnen Flüssigkeitsleitung
angeordnet sind und ein 100%-iger
Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus
ohne Verwendung des Außen-Wärmetauschers
(4) ausgeführt
wird.
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Darüber hinaus
ist es nicht notwendiger Weise erforderlich, dass das Hauptstromrohr
(11) der flüssigkeitsseitigen
Verbindungsleitungen (11A, 11B) sowie die Niederdruck-Gasseiten-Verbindungsleitung
(15) Seite an Seite so positioniert sind, dass ein Aufbau
zur Verfügung
gestellt wird, der einen Wärmeaustausch
zwischen einem gasförmigen
Kühlmittel
und einem flüssigen
Kühlmittel
bewirkt wird.
-
GEWERBLICHE
ANWENDBARKEIT
-
Wie
oben bereits erwähnt
wurde, ist die vorliegende Erfindung für eine Kühlvorrichtung sinnvoll anwendbar,
die verwertungsseitige Wärmetauscher einer
Vielzahl von Systemen aufweist und die in der Lage ist, einen 100%-igen
Wärmerückgewinnungs-Betriebsmodus
zwischen dem verwertungsseitigen Wärmetauscher auszuführen.