DE69000952T2 - Transportkuehlsystem mit mitteln zum vergroessern der kapazitaet eines heizzyklus. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft allgemein Transportkühlsysteme und speziell solche mit Heiz- und Kühlzyklen, welche heißes Kompressorgas verwenden.
• Transpoftkühlsysteme zum Klimatisieren von Ladungen in Lastkraftwagen und Anhängern haben Kühl-, Ruhe- und Heizbetriebsarten. In der Heizbetriebsart können Heizzyklen zum Regeln der Ladungstemperatur auf einen Sollwert sowie Heizzyklen zum Abtauen der Verdampferspirale durchgeführt werden. Wenn das System von der Kühl- oder Ruhebetriebsart in einen Heizzyklus schaltet, wird Heißgas aus dem Kompressorausgang über geeignete Ventile von dem normalen Kuhlmittelkreis, der einen Kondensator, einen Auffangbehälter, Expansionsventile und einen Akkumulatorumfaßt, in einem Kreislaiif abgezweigt, der nur den Kompressor, Verdampfer und Akkumulator enthält.
• Um mehr flüssiges Kühlmittel während eines Heizzyklus zur Verfügung zu stellen, wird der Auffangbehälter in einem Prozess nach dem Stand der Technik mit dem vom Kompressor ausgestoßenen Heißgas unter Druck gesetzt, um das flüssige Kühlmittel aus dem Auffangbehälter in den Kühlmittelkreis zu überführen. Eine Überströmanschluß in dem Expansionsventil ermöglicht während des Heizzyklus ein Abfließen des flüssigen Kühlmittels in den Verdampfer, um die Heiz- oder Auftaukapazität zu erhöhen.
• Die US-PS 4 748 818 verbessert das Verfahren nach dem Stand der Technik, indem die Druckleitung zum Auffangbehälter weggelassen und der Auslaß des Auffangbehälters während des Heizzyklusses mit dem Akkumulator verbunden wird. Damit wird einem Teil des Kühlmittels ermöglicht, vom Kondensator zum Auffangbehälter zu fließen, jedoch bleibt ein Teil des Kühlmittels im Kondensator, insbesondere bei geringen Umgebungstemperaturen, beispielsweise unter -9,44 ºC (15 ºF).
• Kurz gesagt betrifft die vorliegende Erfindung nach den Ansprüchen 1 bis 5 ein neues verbessertes Transportkühlsystem und ein dazugehöriges Verfahren, welches die Anordnung der vorgenannten US- PS 4 748 818 verbessert. Ähnlich der in dem US-Patent offenbarten Vorrichtung wird der Auffangbehälter bei der vorliegenden Erfindung mit dem Akkumulator über ein Magnetventil direkt verbunden, jedoch wird die Verbindung zeitlich vor dem Beginn des Heizzyklusses statt gleichzeitig mit diesem geschaffen. Nachdem der Strömungsweg aufgebaut ist, wird der eigentliche Heizzyklus für einen vorbestimmten Zeitabschnitt verzögert, wobei während dieses Zeitabschnitts weiter heißes Gas zum Kondensator fließt. Durch die direkte Strömungsverbindung zwischen Auffangbehälter und Akkumulator und aufgrund des mit dem Druck am Auslaß des Auffangbehälters verglichenen niedrigeren Druckes im Akkumulator, wird das im Kondensator befindliche flüssige Kühlmittel während der Verzögerungszeit durch das unter Druck stehende Heißgas herausgespült und dann in den Auffangbehälter sowie vom Auffangbehälter weiter zum Akkumulator gedrückt.
• Nach Ablauf der Verzögerungszeit beginnt der Heizzyklus mit einem genügenden Vorrat flüssigen Kühlmittels im Akkumulator, so daß sogar bei niedrigen Umgebungstemperaturen genügend Wärmekapazität während der Heiz- und Auftauzyklen zur Verfügung steht.
• In einem bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird das übliche Rückschlagventil statt am Auslaß des Kondensators am Auslaß des Auffangbehälters vor das zum Akkumulator über das Magnetventil abzweigende T-Stück angeordnet. Der neue Ort des Rückschlagventils, das im folgenden mit Rückschlagventil am Auffangbehälter bezeichnet wird, verhindert das Eindringen flüssigen Kühlmittels über die Flüssigkeitsleitung in den Auffangbehälter.
• Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Verbindung zwischen dem Auslaß des Auffangbehälters und dem Eingang des Akkumulators nach dem Spülzyklus während des folgenden Heizzyklusses aufrecht gehalten. Dadurch kann mögliches Kühlmittel in der Flüssigkeitsleitung einfach in den Akkumulator zurückfließen wo es zur weiteren Erhöhung des Heizzyklus zur Verfügung steht.
• Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich auch aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:
• Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Transportkühlsystem;
• Fig. 2 eine schematische Zeichnung für eine Kühlmittelsteuerung, die in einem Transportkühlmittelsystem gemäß Fig. 1 benutzt werden kann;
• Fig. 3 eine Modifikation des Transportkühlsystems gemäß Fig. 1;
• Fig. 4 eine graphische Darstellung für den zeitlichen Temperaturverlauf in einem erfindungsgemäßen Transportkühlsystems bei einer Umgebungstemperatur von -17.8 ºC (0 ºF); und
• Fig. 5 eine Darstellung entsprechend der Fig. 4, jedoch bei einer Umgebungstemperatur von -28,89 ºC (-20 ºF).
• Die zuvor genannten US- PS 4 748 818 sowie die US-PS 3 219 102, 4 325 224 und 4 419 866 beschreiben Transportkühlsysteme im Detail und es sind aus ihnen weitere Einzelheiten eines derartigen Systems entnehmbar.
• In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Transportkühlsystem 10 gezeigt. Das Kühlsystem 10 ist an der Vorderwand 12 eines Lastkraftwagens oder eines Anhängers angebracht. Das Kühlsystem 10 weist einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf mit einem Kühlmittelkompressor 14 auf, der von einem eigenen Antrieb, beispielsweise eine Verbrennungsmaschine, angetrieben wird und allgemein durch die unterbrochene äußere Linie angedeutet ist. Der Anscbluß am Auslaß des Kompressors 14 ist mit dem Eingangsanschluß eines Dreiwegeventils 18 über ein Testventil 20 und eine Heißgasleitung 22 verbunden. Das Dreiwegeventil 18 mit Kühl- und Heizstellung kann auch durch unterschiedliche Ventile ersetzt werden.
• Einer der Auslaßanschlüsse des Dreiwegventils 18 ist mit der Einlaßseite 23 einer Kondensatorspirale 24 verbunden. Dieser Auslaß wird in der Kühlposition des Dreiwegventils 18 verwendet und verbindet den Kompressor mit einem ersten Kühlkreislauf. Dieser Auslaß des Dreiwegeventils wird auch während eines Spülzyklusses oder beim Spülbetrieb, der später erklärt wird, verwendet.
• Die Auslaßsseite 25 der Kondensatorspirale 24 ist mit dem Einlaß 27 eines Auffangbehälters 26 verbunden, dessen Auslaß 28 auch ein Testventil aufweisen kann. Ein im Patent US-PS 4 748 818 am Auslaß 25 des Kondensators befindliches Rückschlagventil CV1 befindet sich hier an der Auslaßseite 28 des Auffangbehälters 26 in einer Flüssigkeitsleitung 32, wo es den Rückfluß flüssigen Kühlmittels in den Auffangbehälter 26 über den Auslaß 28 verhindert. Die Auslaßseite des Rückschlagventils CV1 ist an einen Wärmetauscher 30 über die einen Wasserabscheider 34 enthaltende Flüssigkeitsleitung 32 angeschlossen.
• Das flüssige Kühlmittel aus der Flüssigkeitsleitung 32 strömt durch eine Spirale 36 innerhalb des Wärmetauschers 30 zu einem Expansionsventil 38. Der Auslaß des Expansionsventils 38 ist mit einem Verteiler 40 verbunden, der das Kühlmittel zu den Einlässen der Verdampferspirale 42 leitet. Die Auslaßseite der Verdampferspule 42 ist mit der Eingangsseite eines geschlossenen Akkumulatortanks 44 über den Wärmetauscher 30 verbunden. Das Expansionsventil 38 wird durch einen Wärmefühler 46 und eine Ausgleichsleitung 48 gesteuert. Gasförmiges Kühlmittel im Akkumulatortank 44 wird durch seine Auslaßseite zu dem Ansaugstutzen des Kompressors 14 über eine Saugleitung 50, ein Saugleitungstestventil 52 und ein Ansaugventil 54 geleitet.
• In der Heizstellung des Dreiwegeventils 18 ist eine Heißgasleitung 56 vom zweiten Auslaß des Dreiwegeventils 18 zur Eingangsseite der Verdampferspirale 42 über einen Auftauheizer 58 unterhalb der Verdampferspirale 42 angeschlossen. Ein mit Druck beaufschlagter Abgriff, wie er aus Fig. 1 der US-PS 4 419 866 entnommen werden kann und der sich üblicherweise von der Heißgasleitung 56 zum Auffangbehälter 26 über eine Umleitung und Testsperrventile erstreckt, wird bei der vorliegende Erfindung nicht benötigt. Außerdem wird auch der Uberströmanschluß im E xpansionsventil 38 eingespart.
• Das Dreiwegeventil 18 hat einen Kolben 60, eine Rolle 62 und eine Feder 64. Eine Leitung 66 verbindet die vordere oder die Federseite des Kolbens mit der Einlaßseite des Kompressors 14 über ein im Normalzustand geschlossenes Magrietventil PS. Wenn das Magnetventil PS geschlossen ist, befindet sich der Kolben aufgrund der Federkraft in Kühlstellung, um heißes Gas unter Hochdruck vom Kompressor 14 zur Kondensatorspule zu leiten. Ein Leckloch 68 im Ventilgehäuse 70 bewirkt, daß auf den Kolben aufgrund des vom Kompressor aufgebauten Druckes eine zusätzliche Kraft auf den Kolben 60 aufgebracht wird, die das Halten des Ventils 18 in der Kühlposition unterstützt. Die Kondensatorspule 24 führt Wärme vom Gas ab und kondensiert das Gas in eine Flüssigkeit niedrigen Druckes.
• Wenn der Verdampfer 42 abgetaut oder wenn der Heizbetrieb zum Aufrechterhalten des Temperatursollwertes der zu klimatisierenden Ladung gehalten werden soll, wird das Magnetventil PS nach einer vorbestimmten Zeitdifferenz durch eine Spannung von der elektrischen Steuereinheit 72 geöffnet, wie später erklärt wird. Der Druck auf den Kolben 60 geht nun auf die niedrige Seite des Systems über. Der Druck von der Rückseite des Kolbens 60 übersteigt dann die Kraft der Feder 64 und die Anordnung aus Kolben 60 und Rolle 62 bewegt sich, wodurch das Dreiwegeventil 18 in die Heizstellung schaltet, bei der der Fluß von Kühlmittel durch den Kondensator 24 abgesperrt wird, und eine Strömung zu dem Verdampfer 42 ermöglicht ist. Eine geeignete Steuereinheit 72 zur Betätigung des Magnetventils PS ist in der Fig. 2 der vorliegenden Anmeldung gezeigt, die später beschrieben wird.
• In der Heizposition des Dreiwegeventils 18 wird das unter Druck stehende Heißgas vom Kompressor 14 vom ersten oder für den Kühlmode benutzten Kühlkreislauf in einen zweiten Kühlkreis für den Heizmode unigeleitet, der eine Rohrleitung 56, den Auftauheizer 58, den Verteiler 40 und die Verdampferspule 42 umfaßt. Das Expansionsventil 38 wird während des Heizbetriebs kurzgeschlossen. Wenn bei einem Auftauzyklus geheizt wird, wird ein nicht gezeigter Ventilator ausgeschaltet, oder bei einem aktiven Ventilator wird eine nicht gezeigte Luftklappe geschlossen, um zu verhindern, daß aufgewärmte Luft in den zu klimatisierenden Raum gelangt. Während eines Heizzyklus zur Stabilisierung eines Temperatursollwertes wird der Ventilator in Gang gesetzt und die eventuell vorhandene Luftklappe bleibt offen.
• Um einen mit Druck beaufschlagten Abgriff von der Leitung 56 zum Auffangbehälter 26 zu eliminieren, ist zusätzlich eine Leitung 76 vorgesehen, die sich von einem am Einiaß des Akkumulators befindlichen T-Stück 77 zu einem am Auslaß des Auffangbehälters zwischen Rückschlagventil CV1 und der Flüssigkeitsleitung 32 befindlichen T-Stück 79 erstreckt. In der Leitung 76 ist ein im Normalzustand geschlossenes Magnetvenfil 78 angeordnet. In der Leitung 76 wird kein Rückschlagventil zum Verhindern eines Rückflusses vom Akkumulator 44 zum Auffangbehälter 26 in kalter Umgebung benötigt, wie bei der US-PS 4 748 818, da sich das Rückschlagventil CV1 erfindungsgemäß an einem anderen Ort befindet.
• Wenn die Steuereinheit 72 zum Einstellen eines Heizzyklus angesteuert wird, beispielsweise um einen Sollwert zu regeln oder ein Auftauen durchzuführen, gibt sie ein "Heizsignal" HS aus, das die Leitung 80 unter Spannung setzt.
• Wenn die Leitung 80 aufgrund des Heizsignals HS unter Spannung steht, wird das Magnetventil 78 in der Leitung 76 sofort geöffnet, wodurch eine Flüssigkeitsverbindung von der Flüssigkeitsleitung 32 zum Einlaß des Akkumulators 44 hergestellt ist. Das Steuermagnetventil PS wird dagegen später unter Spannung gesetzt, da eine Zeitverzögerungsschaltung 82 zwischen Steuereinheit 72 und Steuermagnetventil PS geschaltet ist. Wenn die Steuereinheit 72 Spannung an die Leitung 80 anlegt, beginnt in der Verzögerungsschaltung 82 eine vorbestimmte Zeit abzulaufen. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeit legt die Zeitverzögerungsschaltung Spannung an das Steuerventil PS an, und der Heizzyklus beginnt.
• Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung für eine Schaltung, wie sie für die Steuereinheit 72 benutzt werden kann. Ein Thermostat 84 ist mit den Leitungen 86 und 88 an eine elektrische Stromversorgung angeschlossen. Der Thermostat 84 arbeitet in Abhängigkeit von der Einstellung eines Sollwertgebers 90. Der Leiter 88 liegt auf Masse. Der Thermostat 84 registriert die Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum 92 über einen Fühler 94 und leitet in Abhängigkeit davon schnelles oder langsames Heizen oder Kühlen über ein Heizrelais 1K und ein Geschwindigkeitsrelais 2K ein. Wenn das Heizrelais 1K stromlos ist, soll ein Kühlzyklus durchgeführt werden. Im geschalteten Zustand liegt dagegen die Bedingung für einen Heizzyklus vor. Das Heizrelais 1K hat einen Satz Schließkontakte 1K-1 zur Verbindung des Leiters 86 der Spannungsversorgung mit der Leitung 80 und dem Ahschluß HS. Am Anschluß HS liegt das vorstehend genannte Signal HS an. Die Zeitverzögerungsschaltung 82 und das Magnetventil 78 sind zwischen dem Anschluß HS und dem Masseanschluß 88 angeschlossen. Zusätzlich zum Heizrelais 1K zur Erzeugung des Heizsignals HS ist ein Auftaurelais mit zugehöriger Steuerung 96 vorgesehen, welches einen Schließer D-1 zur Überbrückung des Kontaktsatzes 1K-1 ansteuert. Wenn in der Steuerung 96 die Bedingungen zur Durchführung eines Auftauzyklusses für den Verdampfer 42 vorliegen, schließt das Auftaurelais in der Auftausteuerung den Schließer D-1 und erzeugt ein Heizsignal HS.
• Das Geschwindigkeitsrelais 2K veranlaßt beim Ansprechen einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Antriebs 16, beispielsweise 2200 Umdrehungen pro Minute und bei Abfall einen Niedergeschwindigkeitsbetrieb mit beispielsweise 1400 Umdrehungen pro Minute. Das Geschwindigkeitsrelais hat einen Schließer 2K-1, der beim Schließen einen mit dem Antrieb 16 in Fig. 1 zusammenwirkenden Drosselmagneten TS betätigen.
• Während des Ablaufs der durch die Zeitverzögerungsschaltung 82 gegebenen Verzögerungszeit 9 ist das System 10 im Spülbetrieb oder -zyklus, bei dem flüssiges Kühlmittel vom Kondensator 24 und Auffangbehälter 26 zum Akkumulator überführt wird. Da das Ventil 18 während des Spülbetriebs weiter in die Kühlstellung geschaltet ist, wird heißes, gasförmiges und mit Überdruck beaufschlagtes Kühlmittel vom Kompressor 14 zum Kondensator 24 geleitet. Mit der geöffneten Leitung 76 und durch den relativ niedrigen Druck am Akkumulator 44, fließt im wesentlichen das gesamte flüssige Kühlmittel im Kondensator 24 und im Auffangbehälter 26 aufgrund des Druckunterschiedes in den Akkumulator 44. Das flüssige, das Rückschlagventil CV1 verlassende Kühlmittel nimmt bei Erreichen des T-Stücks 79 den Weg des geringsten Widerstandes und fließt zur Niederdruckseite des Systems, also zum Akkumulator 44 statt über den zwischen T-Stück 79 und Verdampferspule 42 ausgebildeten Strömungswider stand. Der Druckunterschied für das Kondensator- und Auffangbehälterspülen liegt ungefähr zwischen 14 psi und 75 psi in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und dem benutzten Kühlmittel.
• Mittels eines während der Testphase benutzten speziellen Meßgerätes wurde festgestellt, daß die Füllhöhe im Akkumulator 44 von nahe dem Boden des Tanks auf 1/2 bis 2/3 der Tankhöhe des Akkumulators 44 während des Spülbetriebs anstieg.
• Das System 10 arbeitet während eines Kühlzyklusses in gleicher Weise, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Wenn die Steuereinheit 72 in einen Heizzyklus schaltet, wird ein Heizsignal HS abgegeben. Das Heizsignal HS setzt den Leiter 80 unter Spannung, öffnet über das Magnetventil 78 die Leitung 76 und die Spannung am Leiter 80 setzt außerdem die Zeitverzögerungsschaltung 82 in Betrieb. Das System 10 arbeitet dann im Spülmode. Nach Ablauf der Verzögerungszeit, wird das Steuerventil PS unter Strom gesetzt und schaltet das Ventil 18 in die Heizstellung. Das Magnetventil 78 bleibt während des Heizzyklusses unter Spannung, wodurch eine Strömung zur Rückführung von flüssigem Kühlmittel in der Flüssigkeitsleitung 32 zum Akkumulator 44 möglich ist.
• Das Rückschlagventil CV1 verhindert, daß flüssiges Kühlmittel in den Auffangbehälter 26 zurückfließt. Es wurde festgestellt, daß wenn das Expansionsventil 38 während eines Heizzyklus geöffnet wurde, heißes gasförmiges Kühlmittel in die Flüssigkeitsleitung 32 eintrat und kondensierte. Ohne Rückschlagventil CV1, würde dieses flüssige Kühlmittel in den Auffangbehälter 26 zurückfließen, was zu einer Verringerung der Heizkapazität nach jedem Heizzyklus führen würde. Dagegen schützt das Rückschlagventil CV1.
• Damit die Flüssigkeitsleitung nicht mit Flüssigkeit gefüllt wird, was bei geschlossenem Ventil 78 möglich wäre, bleibt das Ventil 78 unter Spannung und während eines Heizzyklus offen, wodurch für flüssiges Kühlmittel in der Flüssigkeitsleitung 32 ein Strömungsweg zurück zum Akkumulator bestehen bleibt.
• Die Verzögerungszeit der Zeitverzögerungsschaltung 82 wird so gewählt, daß genügend Zeit zur Spülung des Kondensators und des Auffangbehälters zur Verfügung steht. Diese Zeit hängt von der Umgebungstemperatur, der Größe des Kondensators 24, dem Durchmesser der Leitung 76 und der Öffnung im Magnetventil 78 ab. Es wurde festgestellt, daß ungefähr 2 Minuten Zeitverzögerung für eine Umgebungstemperatur zwischen -28,89 ºC bis -17,8 ºC (-20 ºF bis 0 ºF) bei 9 pound eines Kühlmittels R12, einer Leitung 76 mit einem Durchmesser von 6,35 mm (0,25 inch) und einer Öffnung von 3,96 mm (0,156 inch) des Magnetventils 78 ausreichen.
• Da die einzige Veränderliche die Umgebungstemperatur ist, könnte die Zeitverzögerungsschaltung so ausgelegt werden, daß die Verzögerungszeit, falls erwünscht, mit der Umgebungstemperatur variiert und zwar mit Zeitverzögerung 0 oberhalb von -9.44 ºC (15 ºF) und einer maximalen Verzögerung bei ungefähr -28.89 ºC (-20 ºF).
• Statt einer variablen Verzögerungszeit wäre es auch praktisch, die Zeitverzögerungsschaltung 82 mit einer fest vorgegebenen Zeit, beispielsweise 2 min, nur dann einzuschalten, wenn die Umgebungstemperatur unter einen vorbestimmten Wert fällt, beispielsweise unter -9,44 ºC (15 ºF). Fig. 3 zeigt ein derartiges Ausführungsbeispiel mit einem Relais 100 mit einem Öffner 102 und einem Schließer 104 und einem als Schließer ausgeführten Thermoschalter 105, der beispielsweise unterhalb von -9,44 ºC (15 ºF) schließt und ansonsten offen ist. Oberhalb einer Umgebungstemperatur von -9,44 ºC (15 ºF) ist der Kontakt 102 geschlossen und wenn die Steuerung 72 den Leiter 80 auf Spannung legt werden beide, das Steuermagnetventil PS und das Magnetventil 78, gleichzeitig aktiviert. Unter -9,44 ºC (15 ºF) schließt der Thermoschalter 105 und das Relais 100 spricht an. Dabei öffnet sich der Öffner 102 und der Schließer 104 wird geschlossen, wodurch die Zeitverzögerungsschaltung 82 aktiviert ist.
• Bei Vergleichstests zwischen den vorstehend genannten Systemen nach dem Stand der Technik und erfindungsgemäßen Systemen, wobei beide jeweils mit dem Kühlmittel R12 betrieben wurden, wurde festgestellt, daß Systeme nach dem Stand der Technik Wärmekapazitäten von 2849 bis 5697 kJ/h (2700 bis 5400 BTU/h) bei einer Umgebungstemperatur von -17,8 ºC (0 ºF) und eine Kapazität von 0 kJ/h bei einer Umgebungstemperatur von -28,89 ºC (-20 ºF) und eine Thermostateinstellung bei 1,67 ºC (35 ºF) hatten. Bei einem System, welches ähnlich den Systemen nach dem Stand der Technik, aber nach der erfindungsgemäßen Lehre gebaut war, d. h. bei dem ein Spülzyklus nach jedem Kühlzyklus und vor jedem Heizzyklus durchgeführt wurde, wurden dagegen Wärmekapazitäten von 16566 kJ/h (15 700 BTU/h) bei einer Umgebungstemperatur von -17.8 ºC (0 ºF) beziehungsweise eine Kapazität von 15825 kJ/h (15 000 BTU/h) bei einer Umgebungstemperatur von -28,89 ºC (-20 ºF) ermittelt.
• Fig. 4 und 5 zeigen Meßkurven, die die Effektivität eines Transportkühlsystems mit dem Kühlmittel R12 nach der erfindungsgemäßen Lehre bei Umgebungstemperaturen von -17.8 ºC (0 ºF) beziehungsweise -28,89 ºC (-20 ºF) darstellen. Das Transportkühlsystem wurde bei einer Thermostateinstellung von 1.67 ºC (35 ºF) in einem zu überwachenden Raum 92 betrieben.
• In der Fig. 4 zeigt die Kurve 106 die Umgebungstemperatur von -17,8 ºC (0 ºF), und Kurve 108 zeigt die Temperatur im zu überwachenden Raum 92 in Abhängigkeit von der Zeit in Stunden. Die Kurve 110 stellt die Differenz zwischen der Temperatur beim Eintritt in den Verdampfer und beim Austritt aus dem Verdampfer des Transportkühlsystems dar. Ein Unterschied "Delta" größer als 0 der Kurve bedeutet eine kältere Auslaßtemperatur als die Einlaßtemperatur, also einen Kühlzyklus und ein Delta kleiner 0 bedeutet, daß die Auslaßtemperatur wärmer als die Einlaßtemperatur ist, und beschreibt somit einen Heizzyklus. Die Temperatur des zu überwachenden Raums 92 lag zu Beginn bei -17,8 ºC (0 ºF), wobei sich das System im Hochgeschwindigkeit- Heizbetrieb befand, bis der Punkt 112 erreicht wurde, an dem das System in den Niedergeschwindigkeit- Heizbetrieb geschaltet wurde. Am Punkt 114 schaltete das System in einen Niedergeschwindigkeit- Kühlbetrieb. Danach wechselte das System zwischen Niedergeschwindigkeit- Heiz- und Kühlzyklen um den Sollwert von 1,67 ºC (35 ºF). Der Unterschied Delta zwischen dem Auslaß und dem Einlaß der Luft am Verdampfer in der Kurve 110 zeigt, wie effektiv des erfindungsgemäße System arbeitet, da die Wärmekapazität bei Systemen nach dem Stand der Technik nach jedem Kühlzyklus bei Umgebungstemperaturen bei -9,44 ºC (15 ºF) und darunter abfällt, was anzeigt, daß Kühlmittel im Kondensator eingeschlossen ist. Die Spitzen 116 zeigen Kühlzyklen und die Täler 118 zeigen Heizzyklen. Die im wesentlichen konstante Tiefe der Täler zeigt, daß die Wärmekapazität im Regelbetrieb im wesentlichen konstant bleibt.
• In Fig. 5 zeigt die Kurve 120 die Umgebungstemperatur von im wesentlichen -28,89 ºC (-20 ºF) in Abhängigkeit von der Zeit in Stunden, Kurve 122 zeigt die Temperatur des zu regelnden Raumes und Kurve 124 zeigt das Delta am Verdampfer. Die Temperatur des zu regelnden Raumes war am Anfang -26,12 ºC (-15 ºF) und das System arbeitete bis zum Punkt 126 im Hochgeschwindigkeits- Heizbetrieb, wonach der Kompressor auf niedrige Geschwindigkeit geschaltet wurde. Das System blieb bis zum Punkt 128 beim Niedriggeschwindigkeit- Heizbetrieb, wonach es in den Niedriggeschwindigkeit-Kühlbetrieb überging. Am, Punkt 130 fällt das System in den Niedriggeschwindigkeit- Heizbetrieb zurück, gefolgt von einem wechselnden Heizen und Kühlen bei niedrigen Geschwindigkeiten. Die Spitzen 132 bei der Verdampfer- Deltakurve 124 zeigen Kühlzyklen an und die Täler 134 Heizzyklen. Auch hier gehen die Täler 134 auf im wesentlichen dieselbe Tiefe nach jedem Kühlzyklus zurück, was wiederum anzeigt daß kein merklicher Verlust an Wärmekapazität nach jedem Kühlzyklus auftritt. Liste der in der Zeichnung benutzten Bezugszeichen Begriff Bezugszeichen Figur Steuereinheit Zeitverzögerungsschaltung Thermostat Sollwertgeber Auftaurelais und Steuerung

Claims (8)

1. Transportkühlsystem (10), welches über Heiz-und Kühlzyklen eine Temperatur auf einem Sollwert hält, mit einem Kühlmittelkreis (21), der einen Kompressor (14), einen Kondensator (24), einen Auffangbehälter (26), einen Verdampfer (42), einen Akkumulator (44), Ventile (PS,18) zum Schalten der Betriebsart Kühlen oder Heizen, eine Kontrolleinheit (72) zur Erzeugung eines Heizsignals (HS), wenn ein Heizzyklus nötig wird, und mit auf das Heizsignal ansprechende Mittel (78) zum Schalten einer direkten Verbindung zwischen Auffangbehälter und Akkumulator, gekennzeichnet durch

eine Zeitverzögerungsschaltung (82) die auf das Heizsignal anspricht und die Ventile von der Kühlstellung in die Heizstellung schaltet,

wodurch ein Kondensatorspülbetrieb vor jedem Heizzyklus durchgeführt wird, aufgrund dessen zur Erhöhung der Heizkapazität des Systems im Kondensator befindliches, flüssiges Kühlmittel über den Auffangbehälter und die direkte Verbindung zwischen Auffangbehälter und Akkumulator in den Akkumulator gedrückt wird.

2. Transportkühlsystem nach Anspruch 1, bei dem der Auffangbehälter einen mit dem Kondensator verbundenen Einlaß (27) und einen Auslaß (28) mit einem Rückschlagventil (CV1) hat, welches verhindert, daß Kühlmittel in den Auslaß des Auffangbehälters fließt.

3. Transportkühlsystem nach Anspruch 2, bei dem das Heizsignal nach Ablauf der Zeitverzögerung aufrechtgehalten wird, und die auf das Heizsignal ansprechenden Mittel zum Schalten einer direkten Verbindung zwischen Auffangbehälter und Akkumulator die Verbindung zwischen Auffangbehälter und Akkumulator während des der Zeitverzögerung folgenden Heizzyklus aufrecht erhalten.

4. Transportkühlsystem nach Anspruch 1 mit einer Vorrichtung (105) zur Erzeugung eines die Umgebungstemperatur kennzeichnenden Signals, wenn die Umgebungstemperatur unterhalb einem vorbestimmten Wert liegt, wobei die Zeitverzögerungsschaltung auch von dem Umgebungstemperatursignal so angesteuert wird, daß die Verzögerungsschaltung für eine vorbestimmte Zeitverzögerung das Ventil zur Einstellung der Betriebsart nur bei Vorliegen des Umgebungstemperatursignal schaltet.

5. Verfahren zur Erhöhung der Heizkapazität eines Transportkühlsystems (10), welches eine Temperatur innerhalb eines zu versorgenden Raumes (92) auf einem Sollwert aufgrund von Kühl- und Heizzyklen aufrecht erhält, mit einem Kühlmittelkreislauf (21), der einen Kompressor (14) einen Kondensator (24) einen Auffangbehälter (26), einen Verdampfer (42), einen Akkumulator (44), ein Ventil (18) zum Schalten der Betriebsarten Kühlen oder Heizen, eine Kontrolleinheit (72) zur Erzeugung eines Heizsignals (HS), wenn ein Heizzyklus nötig wird, und mit auf das Heizsignal ansprechende Mittel (78) zum Schalten einer direkten Verbindung zwischen Auffangbehälter und Akkumulator,

gekennzeichnet durch die Schritte:

- Einleiten einer vorbestimmten Zeitverzögerung als Antwort auf das Heizsignal,

- Halten des Ventils zum Schalten der Betriebsart während des Zeitablaufs im Kühlbetrieb,

Schalten des Ventils zum Schalten der Betriebsart nach Ablauf der Zeit in den Heizbetrieb,

wobei der Kühlzyklus während des Verzögerungszeitablaufs fortgesetzt wird, während der Auffangbehälter mit dem Akkumulator verbunden ist, aufgrund dessen flüssiges Kühlmittel im Kondensator in den Akkumulator gedrückt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5 mit dem Schritt, das Kühlmittel vom Zufließen in den Auffangbehälter mit Ausnahme des Zufließens vom Kondensator her abzuhalten.

7. Verfahren nach Anspruch 6 mit dem Schritt, die Verbindung zwischen Auffangbehälter und Akkumulator während des Heizzyklusses aufrechtzuerhalten, um eventuell zum Auffangbehälter rückwärtsfließendes Kühlmittel zum Akkumulator zu leiten.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Umgebungstemperatursignal erzeugt wird, wenn die Umgebungstemperatur unter einem vorgegebenen Wert liegt, und bei dem der Schritt zum Schalten des Ventils zur Auswahl der Betriebsart bei dem Schalten in den Heizzyklus sofort nach Auftreten des Heizsignals erfolgt, wenn das Heizsignal in Abwesenheit des Umgebungstemperatursignals erzeugt wird, wobei die Schritte zum Schalten und Aufrechterhaltung der Verbindung nur durchgeführt werden, wenn das Umgebungstemperatursignal vorhanden ist.