DE69633977T2 - Vorrichtung zur wärmeübertragung - Google Patents

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Takashi Sakai-shi MATUZAKI
Kazuhide Sakai-shi MIZUTANI
Yasushi Sakai-shi HORI
Toru Sakai-shi INAZUKA
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmeübertragung, welche für die Kältemittelkreislaufanordnung einer Klimaanlage usw. verwendbar ist, und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Übertragung von Wärme in solcher Weise, dass Kältemittel ohne Notwendigkeit einer Antriebsquelle wie einer Pumpe umgewälzt wird.
  • Stand der Technik
  • Eine Kältemittelkreislaufanordnung einer Klimaanlage mit zwei Kältemittelkreisläufen ist zum Beispiel, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldungsschrift Nr. 62-238951 offenbart, allgemein bekannt. Die Kältemittelkreislaufanordnung dieser Art umfasst: einen so ausgebildeten primären Kältemittelkreislauf, dass ein Kompressor, ein erster Wärmetauscher an einer Wärmequellenseite, ein Druckminderungsmechanismus und ein erster Wärmetauscher an einer Anwenderseite nacheinander miteinander durch Kältemittelrohre verbunden sind, sowie einen so ausgebildeten sekundären Kältemittelkreislauf, dass eine Pumpe, ein zweiter Wärmetauscher an einer Wärmequellenseite und ein zweiter Wärmetauscher an einer Anwenderseite durch Kältemittelrohre nacheinander miteinander verbunden sind. Zwischen dem ersten anwenderseitigen Wärmetauscher des primären Kältemittelkreislaufs und dem zweiten wärmequelleseitigen Wärmetauscher des sekundären Kältemittelkreislaufs wird Wärme ausgetauscht. Der zweite Wärmetauscher an der Anwenderseite ist in einem zu klimatisierenden Raum angeordnet.
  • Bei der Klimaanlage wird während des Betriebs der Raumkühlung Wärme zwischen dem in dem ersten anwenderseitigen Wärmetauscher verdampften Kältemittel und dem in dem zweiten wärmequellenseitigen Wärmetauscher kondensierten Kältemittel getauscht, und dann wird das kondensierte Kältemittel in dem zweiten anwenderseitigen Wärmetauscher verdampft, um den Raum zu kühlen.
  • Während des Betriebs der Raumheizung wird dagegen zwischen dem in dem ersten anwenderseitigen Wärmetauscher kondensierten Kältemittel und dem in dem zweiten wärmequellenseitigen Wärmetauscher verdampften Kältemittel Wärme getauscht, und das verdampfte Kältemittel wird dann in dem zweiten anwenderseitigen Wärmetauscher kondensiert, um den Raum zu heizen.
  • Auf diese Weise wird die Länge der Rohre des primären Kältemittelkreislaufs verkürzt, wodurch die Kühlkapazität verbessert wird.
  • Bei dem sekundären Kältemittelkreislauf der oben erwähnten Klimaanlage ist jedoch die Pumpe als Antriebsquelle für die Zirkulation des Kältemittels erforderlich. Dies bringt Nachteile wie vermehrten Stromverbrauch mit sich. Das Hinzufügen der Antriebsquelle erhöht weiterhin die Anzahl von Fehlerquellen. Dies bringt das Problem geringerer Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung mit sich.
  • Als Vorrichtung, welche die obigen Probleme lösen kann, gibt es eine Wärmeübertragungsvorrichtung ohne Antriebsquelle in dem sekundären Kältemittelkreislauf, welche allgemein als antriebslose Wärmeübertragungsvorrichtung bezeichnet wird, wie sie in der offen gelegten japanischen Patentanmeldungsschrift Nr. 63-180022 offenbart wird.
  • Bei dieser Wärmeübertragungsvorrichtung ist der sekundäre Kältemittelkreislauf so aufgebaut, dass eine Heizvorrichtung, ein Kondensator und ein hermetisch abgedichteter Behälter durch Kältemittelrohre nacheinander miteinander verbunden sind. Der hermetisch abgedichtete Behälter wird höher als die Heizvorrichtung angeordnet. Ferner sind die Heizvorrichtung und der hermetisch abgedichtete Behälter durch ein Druckausgleichsrohr mit einem Absperrventil miteinander verbunden.
  • Bei der obigen Wärmeübertragungsvorrichtung wird das Absperrventil während des Raumheizbetriebs zuerst geschlossen, das in der Heizvorrichtung erwärmte gasförmige Kältemittel wird in dem Kondensator kondensiert, so dass es verflüssigt wird, und das flüssige Kältemittel wird in den hermetisch abgedichteten Behälter zurückgeführt. Danach wird das Absperrventil geöffnet, so dass der Druck in der Heizvorrichtung und in dem hermetisch abgedichteten Behälter durch das Druckausgleichsrohr ausgeglichen wird. Dadurch wird das flüssige Kältemittel aus dem hermetisch abgedichteten Behälter, der höher als die Heizvorrichtung angeordnet ist, zu der Heizvorrichtung zurückgeführt. Durch Wiederholen dieses Vorgangs zirkuliert das Kältemittel in dem sekundären Kältemittelkreislauf, ohne dass eine Antriebsquelle, beispielsweise eine Pumpe, in dem sekundären Kältemittelkreislauf vorgesehen werden muss.
  • JP-A-5306849 offenbart eine Vorrichtung zur Wärmeübertragung, welche Folgendes umfasst: ein Heisswärmequellmittel für das Verdampfen von Kältemittel durch das Ausüben von Wärme, ein Kaltwärmequellmittel, welches mit dem Heisswärmequellmittel durch ein Gasvorlaufrohr und ein Flüssigkeitsvorlaufrohr verbunden ist, um mit dem Heisswärmequellmittel einen geschlossenen Kreislauf zu bilden, und das Kältemittel durch Wärmeabstrahlung kondensiert, einen anwenderseitigen Wärmetauscher, welcher durch ein Gasrohr mit dem Gasvorlaufrohr und durch ein Flüssigkeitsrohr mit dem Flüssigkeitsvorlaufrohr verbunden ist, Gasstrom-Selektionsmittel für das Wechseln des Gaskältemittels zwischen dem Gasvorlaufrohr und dem Gasrohr, Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel für den Wechsel des flüssigen Kältemittels zwischen dem Flüssigkeitsvorlaufrohr und dem Flüssigkeitsrohr. Während des Heizbetriebs wird Kältemittel zum anwenderseitigen Wärmetauscher geschickt und während des Klimatisierungsbetriebs wird kein Kältemittel zum anwenderseitigen Wärmetauscher geschickt.
  • Zu lösende Probleme
  • Bei der obigen Wärmeübertragungsvorrichtung steigt jedoch der Druck in dem Behälter, wenn das gasförmige Kältemittel von dem Kondensator in den hermetisch abgedichteten Behälter eingeleitet wird, so dass ein ausgezeichnetes Umwälzen des Kältemittels eventuell verhindert wird. Um dies zu lösen, muss das gasförmige Kältemittel in dem Kondensator supergekühlt gehalten werden, damit es nicht aus dem Kondensator herausströmt.
  • Zudem ist bei der obigen Wärmeübertragungsvorrichtung der Innenaufbau des hermetisch abgedichteten Behälters verbessert, um einen Druckanstieg in dem hermetisch abgedichteten Behälter zu unterdrücken. Die Zuverlässigkeit dieser Wirkung kann jedoch nicht hinreichend gewährleistet werden.
  • Um weiterhin das flüssige Kältemittel zuverlässig in den hermetisch abgedichteten Behälter einzuleiten, muss der Kondensator höher als der hermetisch abgedichtete Behälter angeordnet sein. Dies schränkt die Anordnung der Elemente stark ein. Demgemäss ist es schwierig, die obige Vorrichtung auf groß bemessene Systeme und Systeme mit langen Rohren zu übertragen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Probleme entwickelt und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Einschränkungen der Anordnung von Elementen in einer antriebslosen Wärmeübertragungsvorrichtung, welche keine Antriebsquelle erfordert, zu verringern, wodurch eine Wärmeübertragungsvorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und allgemeiner Anwendbarkeit an die Hand gegeben wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Zur Verwirklichung der obigen Aufgabe besteht in der vorliegenden Erfindung eine Wärmequelle aus einem Heisswärmequellmittel und einem Kaltwärmequellmittel, beide Wärmequellmittel sind durch ein Gasvorlaufrohr und ein Flüssigkeitsvorlaufrohr verbunden und das Strömen von Kältemittel in dem Gasvorlaufrohr und dem Flüssigkeitsvorlaufrohr wird bezüglich des anwenderseitigen Mittels geändert, so dass Kältemittel umgewälzt wird. Weiterhin wird das aus dem anwenderseitigen Mittel herausströmende gasförmige Kältemittel zur Kondensation zum Kaltwärmequellmittel geleitet.
  • Insbesondere umfasst eine in der Erfindung ergriffene Maßnahme ein Heisswärmequellmittel (1) für das Verdampfen von Kältemittel durch das Ausüben von Wärme und ein Kaltwärmequellmittel (2), welches durch ein Gasvorlaufrohr (4) und ein Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) mit dem Heisswärmequellmittel (1) verbunden ist, um mit dem Heisswärmequellmittel (1) einen geschlossenen Kreislauf zu bilden, und durch Wärmeabstrahlung Kältemittel kondensiert.
  • Es wird ein anwenderseitiger Wärmetauscher (3) vorgesehen, welcher durch ein Gasrohr (6) mit dem Gasvorlaufrohr (4) und durch ein Flüssigkeitsrohr (7) mit dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) verbunden ist.
  • Weiterhin werden Gasstrom-Selektionsmittel (8) für das Ändern des Strömens des Gaskältemittels zwischen dem Gasvorlaufrohr (4) und dem Gasrohr (6) sowie Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) für das Ändern des Strömens des flüssigen Kältemittels zwischen dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) und dem Gasrohr (7) vorgesehen.
  • Ferner wird ein Steuermittel (C) für das Steuern des Gasstrom-Selektionsmittels (8) und des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) vorgesehen, um das Strömen des Kältemittels bezüglich des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) gemäß eines Betriebsmodus des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) zu ändern.
  • Bei dieser Anordnung steuert das Steuermittel (C) das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9), um das Strömen des Kältemittels bezüglich des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) gemäß dem Betriebsmodus des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) zu ändern. Weiterhin erfolgt das Umwälzen des Kältemittels durch Nutzung des Druckanstiegs des Kältemittels, welcher durch den dem Heisswärmequellmittel (1) abgegebenen Wärmebetrag bewirkt wird, wodurch die Notwendigkeit einer Antriebsquelle für das Umwälzen von Kältemittel, zum Beispiel einer Pumpe, entfällt.
  • Da die Kondensation des Kältemittels ferner in dem Kaltwärmequellmittel (2) erfolgt, wird das gasförmige Kältemittel zuverlässig verflüssigt und ein Ansteigen des Innendrucks des Kaltwärmequellmittels (2) wird verhindert. Dies bewirkt ein ausgezeichnetes Umwälzen von Kältemittel.
  • Da bei der erfindungsgemäßen Anordnung somit das Umwälzen von Kältemittel, welches dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) einen festgelegten Wärmeaustausch ausführen lässt, durch Nutzung des Druckanstiegs erfolgt, der durch den dem Heisswärmequellmittel (1) abgegebenen Wärmebetrag bewirkt wird, kann auf eine Antriebsquelle für das Umwälzen von Kältemittel, beispielsweise eine Pumpe, verzichtet werden. Dies senkt den Stromverbrauch und die Störanfälligkeit, wodurch die Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung erhalten wird.
  • Da weiterhin die Kältemittelkondensation in dem Kaltwärmequellmittel (2) erfolgt, kann das gasförmige Kältemittel zuverlässig verflüssigt werden und ein Ansteigen des Innendrucks des Kaltwärmequellmittels (2) kann verhindert werden. Dies bewirkt ein ausgezeichnetes Umwälzen von Kältemittel. Dadurch muss das Kältemittel nicht in dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) supergekühlt gehalten werden, um ein Herausströmen von gasförmigem Kältemittel aus dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) zu verhindern, wie dies sonst der Fall ist. Dies gewährleistet einen hinreichenden Wärmeaustausch in dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3), wodurch die Wärmetauschleistung erhöht wird.
  • Da Einschränkungen der Anordnung von Elementen reduziert werden können, liefert dies zudem eine hohe Zuverlässigkeit und allgemeine Anwendbarkeit.
  • Wie in 1, welche keine erfindungsgemäße Ausführung zeigt, dargestellt wird, ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so aufgebaut, dass es zumindest das Gasstrom-Selektionsmittel (8) so steuert, dass es einen Betrieb der Wärmeabstrahlung des anwenderseitigen Mittels (3) so ausführt, dass gasförmiges Kältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem anwenderseitigen Mittel (3) zur Kondensation zugeführt wird und in dem anwenderseitigen Mittel (3) kondensiertes flüssiges Kältemittel durch eine Druckdifferenz zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2), welches gasförmiges Kältemittel bei einer Temperatur unter der des anwenderseitigen Mittels (3) kondensiert, und dem anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) geleitet wird.
  • Bei dieser Anordnung wird während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) zwischen dem anwenderseitigen Mittel (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2), welches gasförmiges Kältemittel bei einer Temperatur unter der Kondensationstemperatur des anwenderseitigen Mittels (3) kondensiert, eine Druckdifferenz erzeugt. Die Druckdifferenz bewirkt ein Übertragen des in dem anwenderseitigen Mittel (3) kondensierten Kältemittels zum Kaltwärmequellmittel (2). Dadurch wird Kältemittel umgewälzt, so dass die Wärmeabstrahlung in dem anwenderseitigen Mittel (3) erfolgt.
  • In diesem Fall ist das Kaltwärmequellmittel (2) vorzugsweise höher als das Heisswärmequellmittel (1) angeordnet. Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es mindestens das Gasstrom-Selektionsmittel (8) steuert, einen Betrieb der Kältemittelrückgewinnung auszuführen, wenn das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) eine festgelegte Speichermenge übersteigt, und zwar so, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) geliefert wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strom flüssigen Kältemittels von dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) in das Heisswärmequellmittel (1) zurückgeführt wird.
  • Wenn bei dieser Anordnung das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) eine festgelegte Speichermenge übersteigt, wird das flüssige Kältemittel wieder dem Heisswärmequellmittel (1) zugeführt.
  • Da demgemäss bei der erfindungsgemäßen Anordnung das in dem Kaltwärmequellmittel (2) mit dem Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3) allmählich gespeicherte flüssige Kältemittel dem Heisswärmequellmittel (1) wieder zugeführt werden kann, kann der Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3) in ausgezeichnetem Zustand weitergeführt werden.
  • Ferner weist in diesem Fall das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise ein zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Gasrohr (6) vorgesehenes Absperrventil (EV1) auf. Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Absperrventil (EV1) während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) schließt und es während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) öffnet.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Gasstrom-Selektionsmittels (8) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Weiterhin umfasst in dem obigen Fall das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) vorzugsweise: ein erstes Rückschlagventil (CV1), welches zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und einem Verbindungspunkt des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) mit dem Flüssigkeitsrohr (7) vorgesehen ist und nur ein Strömen hin zum Heisswärmequellmittel (1) zulässt; sowie ein zweites Rückschlagventil (CV2), welches in dem Flüssigkeitsrohr (7) vorgesehen ist und nur ein Strömen hin zum Kaltwärmequellmittel (2) zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße Steuermittel (C) ist so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) so steuert, dass ein Wärmeabsorptionsbetrieb des anwenderseitigen Mittels (3) so ausgeführt wird, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) geliefert wird, um flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zum anwenderseitigen Mittel (3) auszustoßen, dass das flüssige Kältemittel in dem anwenderseitigen Mittel (3) verdampft wird, während das Gaskältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) kondensiert wird, und dass das in dem anwenderseitigen Mittel (3) verdampfte Gaskältemittel durch die Druckdifferenz zwischen dem anwenderseitigen Mittel (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2), welche aufgrund eines Druckabfalls des Kaltwärmequellmittels (2) bewirkt wird, zum Kaltwärmequellmittel (2) geleitet wird.
  • Bei der Anordnung wird während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) geliefert, so dass das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (3) zum anwenderseitigen Mittel (3) ausgestoßen wird. Danach wird das flüssige Kältemittel in dem anwenderseitigen Mittel (3) verdampft und das Gaskältemittel wird in dem Kaltwärmequellmittel (2) kondensiert, um den Druck des Kaltwärmequellmittels (2) zu senken. Die Druckabsenkung bewirkt eine Druckdifferenz zwischen dem anwenderseitigen Mittel (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2), so dass das in dem anwenderseitigen Mittel (3) verdampfte Gaskältemittel zum Kaltwärmequellmittel (2) geleitet wird. Dadurch erfolgt Wärmeabsorption in dem anwenderseitigen Mittel (3).
  • In diesem Fall ist das Kaltwärmequellmittel (2) vorzugsweise höher als das Heisswärmequellmittel (1) angeordnet. Ferner ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) so steuert, dass ein Kältemittelrückgewinnungsbetrieb ausgeführt wird, wenn das flüssige Kältemittel in dem Heisswärmequellmittel (1) unter eine festgelegte Speichermenge fällt, und zwar so, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) geleitet wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequellmittel (2) zum Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) zurückgeführt wird.
  • Bei der obigen Anordnung wird flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zum Heisswärmequellmittel (1) zurückgeführt, wenn das flüssige Kältemittel in dem Heisswärmequellmittel (1) unter eine festgelegte Speichermenge fällt.
  • Da demgemäss bei der obigen erfindungsgemäßen Anordnung mit dem Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3) allmählich von dem Heisswärmequellmittel (1) ausgestoßenes flüssiges Kältemittel von dem Kaltwärmequellmittel (2) zurückgewonnen werden kann, kann das Umwälzen von Kältemittel in ausgezeichnetem Zustand aufrechterhalten werden.
  • Weiterhin umfasst in diesem Fall das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise: ein Absperrventil (EV1), welches zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Gasrohr (6) vorgesehen ist; und Rückschlagventil (CVG), welches in dem Gasrohr (6) vorgesehen ist und ein Strömen hin zum Kaltwärmequellmittel (2) zulässt. Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Absperrventil (EV1) zum Zeitpunkt des Ausstoßen des flüssigen Kältemittels aus dem Kaltwärmequellmittel (2) zum anwenderseitigen Mittel (3) und während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) öffnet und es zum Zeitpunkt der Weiterleitung des Kältemittels von dem anwenderseitigen Mittel (3) zum Kaltwärmequellmittel (2) schließt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Gasstrom-Selektionsmittels (8) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Weiterhin umfasst in dem obigen Fall das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) vorzugsweise: ein Absperrventil (EV4), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und einem Verbindungspunkt mit dem Flüssigkeitsrohr (7) vorgesehen ist; ein erstes Rückschlagventil (CV1), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) vorgesehen ist und nur ein Strömen hin zum Heisswärmequellmittel (1) zulässt; sowie ein zweites Rückschlagventil (CV3), welches in dem Flüssigkeitsrohr (7) vorgesehen ist und nur ein Strömen hin zum anwenderseitigen Mittel (3) zulässt. Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Absperrventil (EV4) während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) schließt und es während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) öffnet.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Das Steuermittel (C) der Erfindung kann so konfiguriert werden, dass es den Wärmeabstrahlbetrieb des anwenderseitigen Mittels (3) und den Wärmeabsorptionsbetrieb des anwenderseitigen Mittels (3) wahlweise durchführt.
  • Bei dieser Anordnung können beide Wirkungen des Wärmeabstrahl- und des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) erhalten werden. Dies verbessert die praktische Anwendbarkeit.
  • In diesem Fall ist das Kaltwärmequellmittel (2) vorzugsweise höher als das Heisswärmequellmittel (1) angeordnet. Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb der Kältemittelrückgewinnung auszuführen, wenn das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) während des Wärmeabstrahlbetriebs eine festgelegte Speichermenge übersteigt und wenn das flüssige Kältemittel in dem Heisswärmequellmittel (1) während des Wärmeabsorptionsbetriebs unter eine festgelegte Speichermenge fällt, und zwar so, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) geleitet wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strom flüssigen Kältemittels von dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) in das Heisswärmequellmittel (1) zurückgeführt wird.
  • Da demgemäss bei der erfindungsgemäßen Anordnung das flüssige Kältemittel dem Heisswärmequellmittel (1) wieder zugeführt wird, kann der Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3) in ausgezeichnetem Zustand weitergeführt werden.
  • Ferner umfasst in diesem Fall das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise: ein zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Gasrohr (6) vorgesehenes erstes Absperrventil (EV1); ein in dem Gasrohr (6) vorgesehenes zweites Absperrventil (EV2); ein Verbindungsrohr (10), dessen eines Ende zwischen dem ersten Absperrventil (EV1) und dem Kaltwärmequellmittel (2) angeschlossen ist und dessen anderes Ende zwischen dem zweiten Absperrventil (EV2) und dem anwenderseitigen Mittel (3) angeschlossen ist; ein in dem Verbindungsrohr (10) vorgesehenes drittes Absperrventil (EV3); sowie ein Rückschlagventil (CVG), welches in dem Verbindungsrohr (10) vorgesehen ist und nur ein Strömen hin zu dem Kaltwärmequellmittel (2) zulässt.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es ein Schließen des Absperrventils (EV1) während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) und bei Weiterleiten des Gaskältemittels von dem anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) und ein Öffnen zum Zeitpunkt des Ausstoßen des flüssigen Kältemittels aus dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem anwenderseitigen Mittel (3) während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) und während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) zulässt, eine geöffnete Stellung des zweiten Absperrventils (EV2) nur während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) zulässt und eine geschlossene Stellung des dritten Absperrventils (EV3) während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) und eine geöffnete Stellung während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Gasstrom-Selektionsmittels (8) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Weiterhin umfasst in dem obigen Fall das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) vorzugsweise: ein erstes Absperrventil (EV4), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und einem Verbindungspunkt mit dem Flüssigkeitsrohr (7) vorgesehen ist; ein erstes Rückschlagventil (CV1), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) vorgesehen ist und nur ein Strömen hin zum Heisswärmequellmittel (1) zulässt; sowie ein zweites Absperrventil (EV5), welches in dem Flüssigkeitsrohr (7) vorgesehen ist.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es eine geöffnete Stellung des Absperrventils (EV4) während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) und eine geschlossene Stellung während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) zulässt und eine geöffnete Stellung des zweiten Absperrventils (EV5) während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) und während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) zulässt und eine geschlossene Stellung während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Vorzugsweise werden mehrere anwenderseitige Mittel (3a–3d) vorgesehen und jedes der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) ist vorzugsweise durch das Gasrohr (6) und das Flüssigkeitsrohr (7) jeweils so mit dem Gasvorlaufrohr (4) und dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) verbunden, dass eine individuelle Wahl zwischen einem Wärmeabstrahlbetrieb und einem Wärmeabsorptionsbetrieb möglich ist.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb hauptsächlich der Wärmeabstrahlung auszuführen, bei welchem das Wärmegleichgewicht aller anwenderseitigen Mittel (3a–3d) in einem wärmeabstrahlenden Zustand vorliegt, und zwar so, dass: Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zur Kondensation zugeführt wird und das in dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) kondensierte flüssige Kältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2), welches das Gaskältemittel bei einer Temperatur unter der des wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittels (3) kondensiert, und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellemittel (2) weitergeleitet wird und durch Druckdifferenz zwischen dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) weitergeleitet wird; während das Gaskältemittel gleichzeitig in dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) verdampft wird und das in dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) verdampfte Gaskältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3), welche aufgrund der Kältemittelkondensation in dem Kaltwärmequellmittel (2) bewirkt wird, zu dem Kaltwärmequellmittel (2) weitergeleitet wird.
  • Bei der obigen Anordnung wird, wenn die anwenderseitigen Mittel (3a–3d) den Wärmeabstrahlbetrieb oder den Wärmeabsorptionsbetrieb einzeln ausführen und wenn die Anzahl der anwenderseitigen Mittel (3a–3d), welche den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen, größer ist, das Kältemittel durch die Druckdifferenz zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3), durch Druckdifferenz zwischen dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) und durch Druckdifferenz zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) umgewälzt, so dass die Wärmeabstrahlung bzw. Wärmeabsorption in jedem der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) erfolgt.
  • In diesem Fall ist das Kaltwärmequellmittel (2) vorzugsweise höher angeordnet als das Heisswärmequellmittel (1). Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb der Rückgewinnung von Kältemittel auszuführen, wenn das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) eine festgelegte Speichermenge übersteigt, und zwar so, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu Kaltwärmequellmittel (2) zugeführt wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) rückgeführt wird.
  • Da demgemäss bei der erfindungsgemäßen Anordnung das flüssige Kältemittel dem Heisswärmequellmittel (1) wieder zugeführt wird, kann der Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3) in ausgezeichnetem Zustand weitergeführt werden.
  • Vorzugsweise werden mehrere anwenderseitige Mittel (3a–3d) vorgesehen und jedes der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) ist vorzugsweise durch das Gasrohr (6) und das Flüssigkeitsrohr (7) jeweils so mit dem Gasvorlaufrohr (4) und dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) verbunden, dass eine individuelle Wahl zwischen einem Wärmeabstrahlbetrieb und einem Wärmeabsorptionsbetrieb möglich ist.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb hauptsächlich der Wärmeabsorption auszuführen, bei welchem das Wärmegleichgewicht aller anwenderseitigen Mittel (3a–3d) in einem wärmeabsorbierenden Zustand vorliegt, und zwar so, dass: Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) zugeführt wird, um das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) auszustoßen, das flüssige Kältemittel in dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) verdampft wird, während das Gaskältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) kondensiert wird, und das in dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) verdampfte Gaskältemittel zu dem Kaltwärmequellmittel (2) durch Druckdifferenz zwischen dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2), welche durch Druckabfall des Kaltwärmequellmittels (2) erzeugt wird, weitergeleitet wird; während gleichzeitig das Gaskältemittel zur Kondensation von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zugeführt wird und das in dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) kondensierte flüssige Kältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2) mit einer Kondensationstemperatur unter der des wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittels (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) weitergeleitet wird.
  • Bei der obigen Anordnung wird, wenn die anwenderseitigen Mittel (3a–3d) den Wärmeabstrahlbetrieb bzw. den Wärmeabsorptionsbetrieb einzeln ausführen und wenn die Anzahl der anwenderseitigen Mittel (3a–3d), welche den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen, größer ist, das Kältemittel durch die Druckdifferenz zwischen dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2) und durch Druckdifferenz zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) umgewälzt, so dass die Wärmeabstrahlung bzw. Wärmeabsorption in jedem der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) erfolgt.
  • In diesem Fall ist das Kaltwärmequellmittel (2) vorzugsweise höher angeordnet als das Heisswärmequellmittel (1). Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb der Rückgewinnung von Kältemittel auszuführen, wenn das flüssige Kältemittel in dem Heisswärmequellmittel (1) unter eine festgelegte Speichermenge fällt, und zwar so, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) geleitet wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) rückgeführt wird.
  • Da demgemäss bei der erfindungsgemäßen Anordnung das flüssige Kältemittel dem Heisswärmequellmittel (1) wieder zugeführt wird, kann der Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3) in ausgezeichnetem Zustand weitergeführt werden.
  • Wenn mehrere anwenderseitige Mittel (3a–3d) vorgesehen werden, kann das Steuermittel (C) der Erfindung so konfiguriert werden, dass es den Betrieb hauptsächlich der Wärmeabstrahlung des anwenderseitigen Mittels (3) und den Betrieb hauptsächlich der Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (3) wahlweise ausführt.
  • Bei dieser Anordnung können beide Wirkungen des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung des anwenderseitigen Mittels (3) und des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (3) erhalten werden. Dies verbessert die praktische Anwendbarkeit.
  • In diesem Fall umfasst das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise: ein zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Gasrohr (6) vorgesehenes erstes Absperrventil (EV1); in den Gasrohren (6a–6d) vorgesehene zweite Absperrventile (EV2-1 bis EV2-4), welche jeweils den anwenderseitigen Mitteln (3a–3d) entsprechen; mehrere Verbindungsrohre (10a–10d), die jeweils an einem Ende derselben zwischen dem ersten Absperrventil (EV1) und dem Kaltwärmequellmittel (2) angeschlossen sind und am anderen Ende zwischen dem entsprechenden zweiten Absperrventil (EV2-1 bis EV2-4) und dem entsprechenden anwenderseitigen Mittel (3a–3d) angeschlossen sind; in den Verbindungsrohren (10a–10d) vorgesehene dritte Absperrventile (EV3-1 bis EV3-4), welche den anwenderseitigen Mitteln (3a–3d) entsprechen; sowie ein Rückschlagventil (CVG), welches in dem Verbindungsrohr (10a–10d) vorgesehen ist und nur ein Strömen hin zu dem Kaltwärmequellmittel (2) zulässt.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es ein Schließen des ersten Absperrventils (EV1) während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung und bei Weiterleiten des Gaskältemittels von dem anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption, aber ein Öffnen zum Zeitpunkt des Ausstoßens des flüssigen Kältemittels aus dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption und während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) zulässt; eine geöffnete Stellung aller zweiten Absperrventile (EV2-1 bis EV2-4) nur während des Wärmeabstrahlbetriebs des entsprechenden anwenderseitigen Mittels (3a–3d) zulässt; und eine geöffnete Stellung aller dritten Absperrventile (EV3-1 bis EV3-4) nur während des Wärmeabsorptionsbetriebs des entsprechenden anwenderseitigen Mittels (3a–3d) zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Gasstrom-Selektionsmittels (8) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Weiterhin umfasst in dem obigen Fall das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) vorzugsweise: ein erstes Absperrventil (EV4), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und einem Verbindungspunkt mit dem Flüssigkeitsrohr (7) vorgesehen ist; ein Rückschlagventil (CVL), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) vorgesehen ist und nur ein Strömen hin zum Heisswärmequellmittel (1) zulässt; sowie zweite Absperrventile (EV5-1 bis EV5-4), welche in den Flüssigkeitsrohren (7a-7d) vorgesehen sind und den anwenderseitigen Mittel (3a–3d) jeweils entsprechen.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es eine geöffnete Stellung des Absperrventils (EV4) während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2), aber eine geschlossene Stellung während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption zulässt; und dass es eine geöffnete Stellung aller zweiten Absperrventile (EV5-1 bis EV5-4) während des Wärmeabstrahlbetriebs und während des Wärmeabsorptionsbetriebs der entsprechenden anwenderseitigen Mitteln (3a–3d) zulässt, aber eine geschlossene Stellung während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist das Flüssigkeitsaufnahmemittel (22) für das Speichern von flüssigem Kältemittel vorzugsweise parallel zu dem Kaltwärmequellmittel (2) angeordnet. Weiterhin ist das Flüssigkeitsaufnahmemittel (22) vorzugsweise an seinem einem Ende durch ein Abzweigrohr (23) zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Gasrohr (6) angeschlossen und an dem anderen Ende durch ein Abzweigrohr (23) zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) mit dem Flüssigkeitsrohr (7) angeschlossen.
  • Bei der obigen Anordnung wird flüssiges Kältemittel in dem Flüssigkeitsaufnahmemittel (22) gespeichert.
  • Da die obige erfindungsgemäße Anordnung demgemäss verhindert, dass flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) gespeichert wird, kann eine Abnahme des Wärmetausches vermieden werden. Dadurch kann das Kaltwärmequellmittel (2) auf hoher Wärmetauscheffizienz gehalten werden. Dies erhöht die Effizienz der gesamten Vorrichtung.
  • In diesem Fall ist, wie in 19 gezeigt, ein Absperrventil (EV11) für das Ändern eines Strömens von Kältemittel hin zu dem Kaltwärmequellmittel (2) vorzugsweise zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt das Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Abzweigrohr (23) vorgesehen.
  • Bei der obigen Anordnung wird das Absperrventil (EV11) geschlossen, wenn flüssiges Kältemittel aus dem Kaltwärmequellmittel (2) oder dem Flüssigkeitsaufnahmemittel (22) abgelassen wird.
  • Da die obige erfindungsgemäße Anordnung demgemäss eine Zufuhr von Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) verhindert, kann ein unnötiges Erwärmen des Kaltwärmequellmittels (2) verhindert werden. Dies trägt zur Energieeinsparung bei.
  • Vorzugsweise werden mehrere der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) vorgesehen, werden mit dem Heisswärmequellmittel (1) durch die Gasvorlaufrohre (4a, 4b) bzw. die Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) verbunden, so dass sie jeweils einen geschlossenen Kreislauf mit dem Heisswärmequellmittel (1) bilden, und werden jeweils so konfiguriert, dass sie umschaltbar als arbeitende Kaltwärmequellmittel für das Ausführen eines Wärmeabstrahlbetriebs in einem Zustand dienen, in dem Gaskältemittel darin gespeichert ist, und als stoppende Kaltwärmequellmittel für das Stoppen des Wärmeabstrahlbetriebs in einem Zustand dienen, in dem flüssiges Kältemittel darin gespeichert ist.
  • Ferner ist das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise so konfiguriert, dass es den Gaskältemittelstrom zwischen jedem der Gasvorlaufrohre (4a, 4b) und dem Gasrohr (6) ändert, und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) ist vorzugsweise so konfiguriert, dass es den Strom des flüssigen Kältemittels zwischen jedem der Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) und dem Flüssigkeitsrohr (7) ändert.
  • Bei der obigen Anordnung wird der Verbindungszustand jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) mit dem anwenderseitigen Mittel (3) geändert, während das Kältemittel zwischen dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) und dem anwenderseitigen Mittel (3) ständig umgewälzt wird.
  • Da die obige erfindungsgemäße Anordnung demgemäss ständig Wärmeabstrahlung oder Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (3) vorsieht, kann der Betrieb der Wärmeabstrahlung bzw. der Betrieb der Wärmeabsorption fortlaufend ausgeführt werden.
  • Wenn in der Erfindung die mehreren Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) vorgesehen werden, wie in 21 gezeigt, wird jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) vorzugsweise höher angeordnet als das Heisswärmequellmittel (1) und das anwenderseitige Mittel (3) wird vorzugsweise durch das Gasrohr (6) bzw. das Flüssigkeitsrohr (7) mit den Gasvorlaufrohren (4a, 4b) und den Flüssigkeitsvorlaufrohren (5a, 5b) verbunden.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es zumindest das Gasstrom-Selektionsmittel (8) steuert, einen Betrieb der Wärmeabstrahlung des anwenderseitigen Mittels (8) auszuführen, und zwar so, dass: Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2a) und dem anwenderseitigen Mittel (3) zugeführt wird, so dass das Gaskältemittel in dem anwenderseitigen Mittel (3) kondensiert wird, und das in dem anwenderseitigen Mittel (3) kondensierte flüssige Kältemittel zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) durch Druckdifferenz zwischen dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b), welches Gaskältemittel bei einer Temperatur unter der des anwenderseitigen Mittels (3) kondensiert, und dem anwenderseitigen Mittel (3) weitergeleitet wird; wenn das flüssige Kältemittel in dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) eine festgelegte Speichermenge übersteigt, macht das Steuermittel (C) das arbeitende Kaltwärmequellmittel (2) zum stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b), um einen Betrieb der Rückgewinnung von Kältemittel auszuführen, und macht das verbleibende stoppende Kaltwärmequellmittel (2a) zum arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a), wodurch die Zufuhr von Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a) gestoppt wird, Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem anwenderseitigen Mittel (3) zugeführt wird und in dem anwenderseitigen Mittel (3) kondensiert wird, wodurch ein Fortsetzen des Betriebs der Wärmeabstrahlung möglich wird, und Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) geleitet wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des stoppenden Kaltwärmequellmittels (2b) auszugleichen, wodurch ein Strom von flüssigem Kältemittel von dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, um das flüssige Kältemittel in dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) zu dem Heisswärmequellmittel (1) zurückzuführen; und das Steuermittel (C) macht abwechselnd jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zum arbeitenden Kaltwärmequellmittel bzw. stoppenden Kaltwärmequellmittel, wodurch fortlaufend der Betrieb der Wärmeabstrahlung ausgeführt wird.
  • Bei der obigen Anordnung wird Kältemittel zwischen dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) und dem anwenderseitigen Mittel (3) während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) umgewälzt, so dass der Wärmeabstrahlbetrieb des anwenderseitigen Mittels (3) fortlaufend ausgeführt werden kann.
  • Da die obige Anordnung demgemäss einen steten Wärmeabstrahlbetrieb des anwenderseitigen Mittels (3) vorsieht, kann, wenn die Vorrichtung mit der obigen Anordnung bei einer Klimaanlage für das Heizen eines Raums eingesetzt wird, der Heizbetrieb fortlaufend ausgeführt werden, wodurch die Behaglichkeit des Raums verbessert wird.
  • In diesem Fall umfasst das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise Absperrventile (EV1-1, EV1-2), welche zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) und den Verbindungspunkten der Gasvorlaufrohre (4a, 4b) mit dem Gasrohr (6) vorgesehen werden und jeweils dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) entsprechen.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es jedes der Absperrventile (EV1-1, EV1-2) bei Weiterleitung von Gaskältemittel von dem anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, schließt und es während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, öffnet.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Gasstrom-Selektionsmittels (8) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Weiterhin umfasst in dem obigen Fall das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) vorzugsweise: erste Rückschlagventile (CV1-1, CV1-2), welche zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und Verbindungspunkten der Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) mit den Flüssigkeitsrohren (7a, 7b) vorgesehen sind und jeweils nur Strömen hin zum Heisswärmequellmittel (1) zulassen; sowie zweite Rückschlagventile (CV2-1, CV2-2), welche in den Flüssigkeitsrohren (7a, 7b) vorgesehen sind und jeweils nur Strömen hin zum Kaltwärmequellmittel (2) zulassen.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Wenn in der Erfindung die mehreren Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) vorgesehen werden, wie in 21 gezeigt, wird das Anwendermittel (3) vorzugsweise durch das Gasrohr (6) bzw. das Flüssigkeitsrohr (7) mit den Gasvorlaufrohren (4a, 4b) und den Flüssigkeitsvorlaufrohren (5a, 5b) verbunden.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb der Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (8) auszuführen, und zwar so, dass: Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2a) zugeführt wird, um flüssiges Kältemittel in dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2a) zu dem anwenderseitigen Mittel (3) herauszustoßen; das flüssige Kältemittel in dem anwenderseitigen Mittel (3) verdampft wird, während das Gaskältemittel in dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) kondensiert wird, und das in dem anwenderseitigen Mittel (3) verdampfte Gaskältemittel zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) durch Druckdifferenz zwischen dem anwenderseitigen Mittel (3) und dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b), welche aufgrund eines Druckabfalls des arbeitenden Kaltwärmequellmittels (2b) bewirkt wird, weitergeleitet wird; wenn das flüssige Kältemittel in dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) eine festgelegte Speichermenge übersteigt, macht das Steuermittel (C) das arbeitende Kaltwärmequellmittel (2b) und das verbleibende stoppende Kaltwärmequellmittel (2a) zum stoppenden Kältewärmequellmittel (2b) bzw. zum arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a), wodurch die Zufuhr von Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a) gestoppt wird, während Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) zugeführt wird, um das flüssige Kältemittel in dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) zu dem anwenderseitigen Mittel (3) herauszustoßen, wodurch ein Fortsetzen des Betriebs der Wärmeabsorption möglich wird; und das Steuermittel (C) macht abwechselnd jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zum arbeitenden Kaltwärmequellmittel bzw. zum stoppenden Kaltwärmequellmittel, wodurch fortlaufend der Betrieb der Wärmeabsorption ausgeführt wird.
  • Bei der obigen Anordnung wird während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) Kältemittel zwischen dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) und dem anwenderseitigen Mittel (3) umgewälzt, während flüssiges Kältemittel in dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) ständig zu dem Heisswärmequellmittel (1) rückgeführt wird, so dass der Wärmeabsorptionsbetrieb des anwenderseitigen Mittels (3) fortlaufend ausgeführt werden kann.
  • Da die obige Anordnung demgemäss einen steten Wärmeabsorptionsbetrieb des anwenderseitigen Mittels (3) vorsieht, kann, wenn die Vorrichtung mit der obigen Anordnung bei einer Klimaanlage für das Kühlen eines Raums eingesetzt wird, der Kühlbetrieb fortlaufend ausgeführt werden, wodurch die Behaglichkeit des Raums verbessert wird.
  • In diesem Fall umfasst das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise: Absperrventile (EV1-1, EV1-2), welche zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und den Verbindungspunkten der Gasvorlaufrohre (4a, 4b) mit den Gasrohren (6e, 6f) vorgesehen werden und jeweils dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) entsprechen; sowie Rückschlagventile (CVG1, CVG2), welche in den Gasrohren (6e, 6f) vorgesehen sind und jeweils nur ein Strömen hin zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zulassen.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es jedes der Absperrventile (EV1-1, EV1-2) zum Zeitpunkt des Herausstoßens von flüssigem Kältemittel aus dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, zu dem anwenderseitigen Mittel (3) und während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, öffnet und es bei Weiterleitung des Gaskältemittels von dem anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, schließt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Gasstrom-Selektionsmittels (8) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Weiterhin umfasst in dem obigen Fall das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) vorzugsweise: ein Absperrventil (EV4), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil der Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und Verbindungspunkten mit den Flüssigkeitsrohren (7e, 7f) vorgesehen ist; erste Rückschlagventile (CV1-1, CV1-2), welche an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil der Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) vorgesehen sind und jeweils nur Strömen hin zum Heisswärmequellmittel (1) zulassen; sowie zweite Rückschlagventile (CV3-1, CV3-2), welche in den Flüssigkeitsrohren (7a, 7b) vorgesehen sind und jeweils nur Strömen hin zum Kaltwärmequellmittel (2) zulassen.
  • Ferner ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Absperrventil (EV4) während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) schließt und es während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2) öffnet.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Wenn die mehreren Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) vorgesehen werden, kann das Steuermittel (C) der Erfindung so konfiguriert werden, dass es den Betrieb der Wärmeabstrahlung des anwenderseitigen Mittels (3) und den Betrieb der Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (3) wahlweise ausführt.
  • Bei dieser Anordnung können beide Wirkungen des Betriebs der Wärmeabstrahlung und des Betriebs der Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (3) erhalten werden. Dies verbessert die praktische Anwendbarkeit.
  • In diesem Fall ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) so steuert, dass ein Kältemittelrückgewinnungsbetrieb ausgeführt wird, wenn das flüssige Kältemittel in dem Heisswärmequellmittel (1) während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) unter eine festgelegte Speichermenge fällt, und zwar so, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2) geliefert wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequellmittel (2) zum Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) zurückgeführt wird.
  • Bei der obigen Anordnung wird flüssiges Kältemittel zum Heisswärmequellmittel (1) zurückgeführt, wenn die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Heisswärmequellmittel (1) klein wird.
  • Da demgemäss bei der erfindungsgemäßen Anordnung das flüssige Kältemittel rückgewonnen werden kann, während der Wärmeabsorptionsbetrieb des anwenderseitigen Mittels (3) fortgeführt wird, wird ein steter Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3) möglich.
  • Weiterhin umfasst in diesem Fall das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise: erste Absperrventile (EV1-1, EV1-2), welche zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und Verbindungspunkten der Gasvorlaufrohre (4a, 4b) mit dem Gasrohr (6) vorgesehen sind und jeweils den Kaltwärmequellmitteln (2a, 2b) entsprechen; ein in dem Gasrohr (6) vorgesehenes zweites Absperrventil (EV2); ein Verbindungsrohr (20), welches an seinem einem Ende zwischen den ersten Absperrventilen (EV1-1, EV1-2) und dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) angeschlossen ist und am anderen Ende zwischen dem zweiten Absperrventil (EV2) und dem anwenderseitigen Mittel (3) angeschlossen ist; ein in dem Verbindungsrohr (20) vorgesehenes drittes Absperrventil (EV3); sowie Rückschlagventile (CVG1, CVG2), welche in dem Verbindungsrohr (20) vorgesehen sind und jeweils nur Strömen hin zum Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zulassen.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es ein Schließen jedes der Absperrventile (EV1-1, EV1-2) während des Wärmeabstrahlbetriebs bei Weiterleiten des flüssigen Kältemittels von dem anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem ersten Absperrventil (EV-1, EV1-2) entspricht, und während des Wärmeabsorptionsbetriebs bei Weiterleiten von Gaskältemittel von dem anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem ersten Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, zulässt, aber während des Wärmeabsorptionsbetriebs ein Öffnen bei Zufuhr des Gaskältemittels von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem ersten Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, zulässt; ein Öffnen des zweiten Absperrventils (EV2) nur während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) zulässt; und ein Öffnen des dritten Absperrventils (EV3) nur während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Gasstrom-Selektionsmittels (8) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Weiterhin umfasst in dem obigen Fall das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) vorzugsweise: ein erstes Absperrventil (EV4), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil der Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und Verbindungspunkten mit den Flüssigkeitsrohren (7e, 7f) vorgesehen ist; Rückschlagventile (CV1-1, CV1-2), welche an den an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teilen der Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) vorgesehen sind und jeweils nur ein Strömen hin zum Heisswärmequellmittel (1) zulassen; sowie zweite Absperrventile (EV6-1, EV6-2), welche in den Flüssigkeitsrohren (7a, 7b) vorgesehen sind und jeweils den Kaltwärmequellmitteln (2a, 2b) entsprechen.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es eine geöffnete Stellung des Absperrventils (EV4) während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), aber eine geschlossene Stellung während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) zulässt; eine geöffnete Stellung jedes der zweiten Absperrventile (EV6-1, EV6-2) bei Weiterleitung des flüssigen Kältemittels von dem anwenderseitigen Mittels (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem zweiten Absperrventil (EV6-1, EV6-2) entspricht, während des Wärmeabstrahlbetriebs und zum Zeitpunkt des Ausstoßens von flüssigem Kältemittel aus dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem zweiten Absperrventil (EV6-1, EV6-2) entspricht, zu dem anwenderseitigen Mittel (3) während des Wärmeabsorptionsbetriebs zulässt; und eine geschlossene Stellung jedes der zweiten Absperrventile (EV6-1, EV6-2) bei Zufuhr des Gaskältemittels von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem zweiten Absperrventil (EV6-1, EV6-2) entspricht, während des Wärmeabstrahlbetriebs und bei Weiterleitung des Gaskältemittels von dem anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem zweiten Absperrventil (EV6-1, EV6-2) entspricht, während des Wärmeabsorptionsbetriebs zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Wenn mehrere Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) vorgesehen werden, wie in 28 gezeigt, werden vorzugsweise mehrere anwenderseitige Mittel (3a–3d) vorgesehen, jedes der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) wird vorzugsweise durch das Gasrohr (6) und die Flüssigkeitsrohr (7e, 7f) jeweils so mit den Gasvorlaufrohren (4a, 4b) und den Flüssigkeitsvorlaufrohren (5a, 5b) verbunden, dass eine individuelle Wahl zwischen einem Wärmeabstrahlbetrieb und einem Wärmeabsorptionsbetrieb möglich ist, und jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) ist vorzugsweise höher als das Heisswärmequellmittel (1) angeordnet.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb hauptsächlich der Wärmeabstrahlung auszuführen, bei welchem das Wärmegleichgewicht aller anwenderseitigen Mittel (3a–3d) in einem wärmeabstrahlenden Zustand vorliegt, und zwar so, dass: Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2a) und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zugeführt wird, so dass das Gaskältemittel in dem anwenderseitigen Mittel (3) kondensiert wird, und das in dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) kondensierte flüssige Kältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b), welches das Gaskältemittel bei einer Temperatur unter der des wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittels (3) kondensiert, und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem arbeitenden Kaltwärmequellemittel (2b) weitergeleitet wird und durch Druckdifferenz zwischen dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) weitergeleitet wird; während das Gaskältemittel gleichzeitig in dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) verdampft wird und das in dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) verdampfte Gaskältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) und dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3), welche aufgrund der Kältemittelkondensation in dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) bewirkt wird, zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) weitergeleitet wird.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise folgendermaßen konfiguriert: (a) wenn flüssiges Kältemittel in dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) eine festgelegte Speichermenge übersteigt, macht es das arbeitende Kaltwärmequellmittel (2b) zum stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b), so dass ein Betrieb der Rückgewinnung des Kältemittels ausgeführt wird, und macht das verbleibende stoppende Kaltwärmequellmittel (2a) zum arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a), wodurch die Zufuhr von Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a) gestoppt wird, Gaskältemittel wird von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zugeführt und in dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) kondensiert, wodurch ein Fortsetzen des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung möglich wird, und Gaskältemittel wird von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) zugeführt, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des stoppenden Kaltwärmequellmittels (2b) auszugleichen, wodurch ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, um das flüssige Kältemittel in dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) zu dem Heisswärmequellmittel (1) zurückzuführen; und (b) macht abwechselnd jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zum arbeitenden Kaltwärmequellmittel bzw. zum stoppenden Kaltwärmequellmittel, wodurch fortlaufend der Betrieb hauptsächlich der Wärmeabstrahlung ausgeführt wird.
  • Bei der obigen Anordnung wird Kältemittel zwischen jedem der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) und jedem der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) umgewälzt, so dass der Wärmeabstrahlbetrieb bzw. der Wärmeabsorptionsbetrieb in jedem der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) ausgeführt wird.
  • Wenn mehrere Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) vorgesehen werden, werden vorzugsweise mehrere anwenderseitige Mittel (3a–3d) vorgesehen, und jedes der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) ist vorzugsweise durch das Gasrohr (6) und die Flüssigkeitsrohre (7e, 7f) jeweils so mit den Gasvorlaufrohren (4a, 4b) und den Flüssigkeitsvorlaufrohren (5a, 5b) verbunden, dass eine individuelle Wahl zwischen einem Wärmeabstrahlbetrieb und einem Wärmeabsorptionsbetrieb möglich ist.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb hauptsächlich der Wärmeabsorption auszuführen, bei welchem das Wärmegleichgewicht aller anwenderseitigen Mittel (3a–3d) in einem wärmeabsorbierenden Zustand vorliegt, und zwar so, dass: Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zugeführt wird und in dem anwenderseitigen Mittel (3) kondensiert wird, und das in dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) kondensierte flüssige Kältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) und dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) weitergeleitet wird, während das Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2a) geleitet wird, um das flüssige Kältemittel in dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2a) zu dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) auszustoßen; das flüssige Kältemittel in dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) verdampft wird, während Gaskältemittel in dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) kondensiert wird, und das in dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) verdampfte Gaskältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) und dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b), welche aufgrund eines Druckabfalls des arbeitenden Kaltwärmequellmittels (2b) bewirkt wird, zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) weitergeleitet wird.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise folgendermaßen konfiguriert: (a) wenn flüssiges Kältemittel in dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2b) eine festgelegte Speichermenge übersteigt, macht es das arbeitende Kaltwärmequellmittel (2b) und das verbleibende stoppende Kaltwärmequellmittel (2a) jeweils zum stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) bzw. arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a), wodurch die Zufuhr von Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a) gestoppt wird, während Gaskältemittel wird von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) und dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zugeführt wird, so dass das flüssige Kältemittel in dem stoppenden Kaltwärmequellmittel (2b) zu dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) ausgestoßen wird, wodurch ein Fortsetzen des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption möglich wird; und (b) macht abwechselnd jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zum arbeitenden Kaltwärmequellmittel bzw. zum stoppenden Kaltwärmequellmittel, wodurch fortlaufend der Betrieb hauptsächlich der Wärmeabsorption ausgeführt wird.
  • Bei der obigen Anordnung wird Kältemittel zwischen jedem der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) und jedem der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) umgewälzt, so dass der Wärmeabstrahlbetrieb bzw. der Wärmeabsorptionsbetrieb in jedem der anwenderseitigen Mittel (3a–3d) ausgeführt wird.
  • In diesem Fall ist jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) vorzugsweise höher als das Heisswärmequellmittel (1) angeordnet. Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) steuert, einen Betrieb der Kältemittelrückgewinnung auszuführen, wenn das flüssige Kältemittel in dem Heisswärmequellmittel (1) unter eine festgelegte Speichermenge fällt, und zwar so, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem arbeitenden Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) geliefert wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und jedes der Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) auszugleichen, so dass ein Strom flüssigen Kältemittels von dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) in das Heisswärmequellmittel (1) zurückgeführt wird.
  • Wenn bei dieser Anordnung die gespeicherte Menge des flüssigen Kältemittels in dem Heisswärmequellmittel (1) klein wird, wird das flüssige Kältemittel wieder dem Heisswärmequellmittel (1) zugeführt.
  • Da demgemäss bei der erfindungsgemäßen Anordnung das flüssige Kältemittel rückgewonnen werden kann, während der Betrieb hauptsächlich der Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (3) aufrechterhalten wird, ermöglicht dies einen steten Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3).
  • Wenn die mehreren Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) und mehrere anwenderseitige Mittel (3a–3d) vorgesehen werden, kann das Steuermittel (C) der Erfindung so konfiguriert werden, dass es den Betrieb hauptsächlich der Wärmeabstrahlung des anwenderseitigen Mittels (3) und den Betrieb hauptsächlich der Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (3) wahlweise ausführt.
  • Bei dieser Anordnung können beide Wirkungen des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung und des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption des anwenderseitigen Mittels (3) erhalten werden. Dies verbessert die praktische Anwendbarkeit.
  • Weiterhin umfasst in diesem Fall das Gasstrom-Selektionsmittel (8) vorzugsweise: erste Absperrventile (EV1-1, EV1-2), welche zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) und Verbindungspunkten der Gasvorlaufrohre (4a, 4b) mit dem Gasrohr (6) vorgesehen sind und jeweils den Kaltwärmequellmitteln (2a, 2b) entsprechen; in den Gasrohren (6a–6d) vorgesehene zweite Absperrventile (EV2-1, EV2-4), welche jeweils den anwenderseitigen Mitteln (3a–3d) entsprechen; mehrere Verbindungsrohre (20), welche an ihrem einem Ende zwischen den ersten Absperrventilen (EV1-1, EV1-2) und dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) jeweils angeschlossen sind und am anderen Ende zwischen den zweiten Absperrventilen (EV2-1 bis EV2-4) und dem anwenderseitigen Mittel (3a–3d) jeweils angeschlossen sind; in den Verbindungsrohren (20) vorgesehene dritte Absperrventile (EV3-1 bis EV3-4), welche jeweils den anwenderseitigen Mitteln (3a–3d) entsprechen; sowie Rückschlagventile (CVG1, CVG2), welche in den Verbindungsrohren (20) vorgesehen sind und jeweils nur Strömen hin zum Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zulassen.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es ein Schließen jedes der ersten Absperrventile (EV1-1, EV1-2) während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung bei Weiterleiten des flüssigen Kältemittels von dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem ersten Absperrventil (EV-1, EV1-2) entspricht, und während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption bei Weiterleiten von Gaskältemittel von dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem ersten Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, zulässt, aber ein Öffnen bei Zufuhr des Gaskältemittels von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem ersten Absperrventil (EV1-1, EV1-2) entspricht, zulässt; ein Öffnen jedes der zweiten Absperrventile (EV2-1 bis EV2-4) nur während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), welches dem zweiten Absperrventil (EV2-1 bis EV2-4) entspricht, zulässt; und ein Öffnen jedes der dritten Absperrventile (EV3-1 bis EV3-4) nur während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), welches dem dritten Absperrventil (EV3-1 bis EV3-4) entspricht, zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Gasstrom-Selektionsmittels (8) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Weiterhin umfasst in dem obigen Fall das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) vorzugsweise: ein erstes Absperrventil (EV4), welches an einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil der Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) zwischen dem Heisswärmequellmittel (1) und Verbindungspunkten mit den Flüssigkeitsrohren (7e, 7f) vorgesehen ist; Rückschlagventile (CV1-1, CV1-2), welche an den an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teilen der Flüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) vorgesehen sind und jeweils nur ein Strömen hin zum Heisswärmequellmittel (1) zulassen; sowie zweite Absperrventile (EV6-1, EV6-2), welche in den Flüssigkeitsrohren (7e, 7f) vorgesehen sind und jeweils den Kaltwärmequellmitteln (2a, 2b) entsprechen.
  • Weiterhin ist das Steuermittel (C) vorzugsweise so konfiguriert, dass es eine geöffnete Stellung des Absperrventils (EV4) nur während des Betriebs der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b) zulässt; dass es eine geöffnete Stellung jedes der zweiten Absperrventile (EV6-1, EV6-2) bei Weiterleitung des Kältemittels von dem wärmeabstrahlenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem zweiten Absperrventil (EV6-1, EV6-2) entspricht, während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung und zum Zeitpunkt des Ausstoßens von flüssigem Kältemittel aus dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem zweiten Absperrventil (EV6-1, EV6-2) entspricht, zu dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) zulässt; und eine geschlossene Stellung jedes der zweiten Absperrventile (EV6-1, EV6-2) bei Zufuhr des Gaskältemittels von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem zweiten Absperrventil (EV6-1, EV6-2) entspricht, während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung und bei Weiterleitung des Gaskältemittels von dem wärmeabsorbierenden anwenderseitigen Mittel (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2a, 2b), welches dem zweiten Absperrventil (EV6-1, EV6-2) entspricht, während des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption zulässt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Vorzugsweise ist das Heisswärmequellmittel (1) so konfiguriert, dass es Kältemittel durch Aufnahme eines Wärmebetrags von dem Kältemittel für die in einem wärmequellenseitigen Kältemittelkreislauf (A) zirkulierende Wärmequelle verdampft, und das Kaltwärmequellmittel (2) ist so konfiguriert, dass es das Kältemittel durch Abgeben eines Wärmebetrags an das Kältemittel für die Wärmequelle kondensiert.
  • Ferner umfasst der wärmequellenseitigen Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise: heizende Wärmetauschmittel (12) für das Tauschen von Wärme mit dem Heisswärmequellmittel (1), um dem Heisswärmequellmittel (1) einen Wärmebetrag für das Verdampfen von Kältemittel zu geben; kühlende Wärmetauschmittel (15) für das Tauschen von Wärme mit dem Kaltwärmequellmittel (2), um von dem Kaltwärmequellmittel (2) einen Wärmebetrag für das Kondensieren des Kältemittels entgegenzunehmen; und ein den Wärmetauschbetrag anpassendes Mittel (14) für den Erhalt einer Differenz zwischen beiden Wärmetauschbeträgen des heizenden Wärmetauschmittels (12) und des kühlenden Wärmetauschmittels (15) von dem Kältemittel für die Wärmequelle während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), wenn der Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) kleiner als der des kühlenden Wärmetauschmittels (15) ist.
  • Bei der obigen Anordnung nimmt während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), wenn der Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) kleiner als der des kühlenden Wärmetauschmittels (15) ist, das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) einen Wärmebetrag von dem Kältemittel für die Wärmequelle durch eine Differenz zwischen den beiden Wärmetauschbeträgen. Das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) nimmt somit einen Wärmebetrag von dem Kältemittel für die Wärmequelle, so dass der abgestrahlte Wärmebetrag und der absorbierte Wärmebetrag als gesamter wärmequellenseitiger Kältemittelkreislauf (A) gleich werden.
  • Demgemäss ermöglicht die obige erfindungsgemäße Anordnung eine ausgezeichnete Kältemittelumwälzung in dem wärmequellenseitigen Kältemittelkreislauf (A) und verleiht der Wärmebetragzufuhr zu dem Heisswärmequellmittel (1) und der Rückgewinnung des Wärmebetrags von dem Kaltwärmequellmittel (2) Stabilität. Dies verwirklicht einen höchst effizienten Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3).
  • In diesem Fall ist der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise so konfiguriert, dass Kältemittelaufheizmittel (11), das heizende Wärmetauschmittel (12), das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14), ein Expansionsmechanismus (13) und das kühlende Wärmetauschmittel (15) in dieser Reihenfolge so verbunden sind, dass Kältemittel umgewälzt werden kann.
  • Ferner umfasst der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise weiterhin eine Umgehungsleitung (17), welche an ihrem einen Ende zwischen dem Expansionsmechanismus (13) und dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) und am anderen Ende zwischen dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) und dem kühlenden Wärmetauschmittel (15) angeschlossen ist, und die Umgehungsleitung (17) ist mit einem Stromregelventil (18) versehen, welches für das Regeln einer Durchflussrate des in das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) strömenden Kältemittels gemäß einer Differenz zwischen dem Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) und des kühlenden Wärmetauschmittels (15) von der Öffnung her verstellbar ist.
  • Bei der obigen Anordnung wird eine Durchflussrate des Kältemittels, das in das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) strömt, durch das Stromregelventil so geregelt, dass ein vom Kältemittel für die Wärmequelle vom den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) zu nehmender Wärmebetrag geregelt wird. Dadurch wird die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter wärmequellseitiger Kältemittelkreislauf (A) gleich.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des wärmequellseitigen Kältemittelkreislaufs (A) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • In dem obigen Fall ist weiterhin der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise so konfiguriert, dass Kältemittelaufheizmittel (11), das heizende Wärmetauschmittel (12), der Expansionsmechanismus (18a) und das kühlende Wärmetauschmittel (15) in dieser Reihenfolge so verbunden sind, dass Kältemittel umgewälzt werden kann.
  • Ferner umfasst der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise weiterhin eine Umgehungsleitung (17) für das Umgehen des heizenden Wärmetauschmittels (12) und für das direkte Einleiten von Kältemittel von dem Kältemittelaufheizmittel (11) in das kühlende Wärmetauschmittel (15), und die Umgehungsleitung (17) ist mit dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) versehen.
  • Weiterhin ist in diesem Fall die Umgehungsleitung (17) vorzugsweise an ihrem einen Ende zwischen dem Expansionsmechanismus (18a) und dem kühlenden Wärmetauschmittel (15) und am anderen Ende zwischen dem Kältemittelaufheizmittel (11) und dem heizenden Wärmetauschmittel (12) angeschlossen. Ferner ist vorzugsweise ein Stromregelventil (18), dessen Öffnung für das Regeln einer Durchflussrate des in das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) strömenden Kältemittels gemäß einer Differenz zwischen dem Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) und des kühlenden Wärmetauschmittels (15) und für das Verringern des Drucks des Kältemittels für die Wärmequelle verstellbar ist, zwischen einem Ende der Umgehungsleitung (17) und dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) vorgesehen.
  • Bei der obigen Anordnung wird eine Durchflussrate des Kältemittels, das in das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) strömt, durch das Stromregelventil (18b) so geregelt, dass ein vom Kältemittel für die Wärmequelle vom den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) zu nehmender Wärmebetrag geregelt wird. Dadurch wird die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter wärmequellseitiger Kältemittelkreislauf (A) gleich.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des wärmequellseitigen Kältemittelkreislaufs (A) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Vorzugsweise ist das Heisswärmequellmittel (1) so konfiguriert, dass es Kältemittel durch Aufnahme eines Wärmebetrags von dem Kältemittel für die Wärmequelle, welches in einem wärmequellenseitigen Kältemittelkreislauf (A) zirkuliert, verdampft, und das Kaltwärmequellmittel (2) ist so konfiguriert, dass es Kältemittel durch Abgeben eines Wärmebetrags an das Kältemittel für die Wärmequelle kondensiert.
  • Ferner umfasst der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise weiterhin: heizende Wärmetauschmittel (12) für das Tauschen von Wärme mit dem Heisswärmequellmittel (1), um dem Heisswärmequellmittel (1) einen Wärmebetrag für das Verdampfen von Kältemittel zu geben; kühlende Wärmetauschmittel (15) für das Tauschen von Wärme mit dem Kaltwärmequellmittel (2), um von dem Kaltwärmequellmittel (2) einen Wärmebetrag für das Kondensieren von Kältemittel zu nehmen; und den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) für das Geben einer Differenz zwischen beiden Wärmetauschbeträgen des heizenden Wärmetauschmittels (12) und des kühlenden Wärmetauschmittels (15) an das Kältemittel für die Wärmequelle während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), wenn der Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) größer als der des kühlenden Wärmetauschmittels (15) ist, aber für das Nehmen einer Differenz zwischen beiden Wärmetauschbeträgen des heizenden Wärmetauschmittels (12) und des kühlenden Wärmetauschmittels (15) von dem Kältemittel für die Wärmequelle während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), wenn der Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) kleiner als der des kühlenden Wärmetauschmittels (15) ist.
  • Bei der obigen Anordnung gibt während des Wärmeabstrahlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), wenn der Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) größer als der des kühlenden Wärmetauschmittels (15) ist, das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) einen Wärmebetrag an das Kältemittel für die Wärmequelle durch eine Differenz zwischen den beiden Wärmetauschbeträgen, und andererseits nimmt während des Wärmeabsorptionsbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), wenn der Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) kleiner als der des kühlenden Wärmetauschmittels (15) ist, das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) einen Wärmebetrag von dem Kältemittel für die Wärmequelle durch eine Differenz zwischen den beiden Wärmetauschbeträgen. Die Art und Weise des Wärmetausches zwischen dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) und dem Kältemittel für die Wärmequelle wird mit anderen Worten gemäß der Betriebsart des anwenderseitigen Mittels (3) geändert, so dass die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter wärmequellenseitiger Kältemittelkreislauf (A) gleich werden.
  • Demgemäss bietet die obige erfindungsgemäße Anordnung ein ausgezeichnetes Umwälzen des Kältemittels in dem wärmequellenseitigen Kältemittelkreislauf (A) und verleiht der Wärmebetragzufuhr zu dem Heisswärmequellmittel (1) und der Rückgewinnung des Wärmebetrags von dem Kaltwärmequellmittel (2) Stabilität. Dies verwirklicht einen höchst effizienten Betrieb des anwenderseitigen Mittels (3).
  • In diesem Fall ist der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise so konfiguriert, dass Kältemittelaufheizmittel (11), das heizende Wärmetauschmittel (12), der Expansionsmechanismus (13), das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) und das kühlende Wärmetauschmittel (15) in dieser Reihenfolge so verbunden sind, dass Kältemittel umgewälzt werden kann.
  • Ferner umfasst der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise weiterhin: ein Vierwege-Wahlventil (19), welches während des Heizbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) eine Heizbetriebstellung wählt, welche ein Passieren von Kältemittel von dem heizenden Wärmetauschmittel (12) durch den Expansionsmechanismus (13), das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) und das kühlende Wärmetauschmittel (15) in dieser Reihenfolge zulässt, und während des Kühlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) eine Kühlbetriebstellung wählt, welche ein Passieren von Kältemittel von dem heizenden Wärmetauschmittel (12) durch das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14), den Expansionsmechanismus (13) und das kühlende Wärmetauschmittel (15) in dieser Reihenfolge zulässt; sowie eine Umgehungsleitung (17), welche an ihrem einen Ende zwischen dem Expansionsmechanismus (13) und dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) und am anderen Ende zwischen dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) und dem Vierwege-Wahlventil (19) angeschlossen ist, und die Umgehungsleitung (17) ist mit einem Stromregelventil (18) versehen, welches für das Regeln einer Durchflussrate des in das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) strömenden Kältemittels gemäß einer Differenz zwischen dem Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) und des kühlenden Wärmetauschmittels (15) von der Öffnung her verstellbar ist.
  • Bei der obigen Anordnung wird eine Durchflussrate des Kältemittels, das in das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) strömt, durch das Stromregelventil (18) so geregelt, dass ein zwischen dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) und dem Kältemittel für die Wärmequelle zu gebender und nehmender Wärmebetrag geregelt wird. Dadurch wird die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter wärmequellseitiger Kältemittelkreislauf (A) gleich.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des wärmequellseitigen Kältemittelkreislaufs (A) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • In dem obigen Fall ist weiterhin der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise so konfiguriert, dass Kältemittelaufheizmittel (11), das heizende Wärmetauschmittel (12), der Expansionsmechanismus (18c) und das kühlende Wärmetauschmittel (15) in dieser Reihenfolge so verbunden sind, dass Kältemittel umgewälzt werden kann.
  • Ferner umfasst der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) vorzugsweise weiterhin eine Umgehungsleitung (17) für das Umgehen des kühlenden Wärmetauschmittels (15) während des Heizbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3), um Kältemittel von dem heizenden Wärmetauschmittel (12) in das Kältemittelaufheizmittel (11) einzuleiten, während das heizende Wärmetauschmittel (12) während des Kühlbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) umgangen wird, um Kältemittel von dem Kältemittelaufheizmittel (11) in das kühlende Wärmetauschmittel (15) einzuleiten, und die Umgehungsleitung (17) ist mit dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) und einem Druckreduktionsmechanismus (18) für das Verringern des Kältemitteldrucks während des Heizbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) versehen.
  • Weiterhin ist in diesem Fall ein Ende der Umgehungsleitung (17) vorzugsweise in ein Ansaugzweigrohr (16a) und ein Ablasszweigrohr (16b) unterteilt, das Ansaugzweigrohr (16a) ist mit einer Ansaugseite des Kältemittelaufheizmittels (11) verbunden und das Ablasszweigrohr (16b) ist mit einer Ablassseite des Kältemittelaufheizmittels (11) verbunden. Das Ansaugzweigrohr (16a) ist ferner vorzugsweise mit einem Absperrventil (EVI) versehen, welches während des Heizbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) offen ist und während des Kühlbetriebs desselben geschlossen ist, und das Ablasszweigrohr (16b) ist mit einem Absperrventil (EVO) versehen, welches während des Heizbetriebs des anwenderseitigen Mittels (3) geschlossen ist und während des Kühlbetriebs desselben offen ist.
  • Bei der obigen Anordnung wird eine Durchflussrate des Kältemittels, das in das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) strömt, durch das Stromregelventil (18b) so geregelt, dass ein zwischen dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) und dem Kältemittel für die Wärmequelle zu gebender und nehmender Wärmebetrag geregelt wird. Dadurch wird die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter wärmequellseitiger Kältemittelkreislauf (A) gleich.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des wärmequellseitigen Kältemittelkreislaufs (A) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Vorzugsweise umfasst der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) weiterhin ein Entfrostungsmittel (31) für das Zuführen von Kältemittel, das von dem Kältemittelaufheizmittel (11) abgelassen wurde, zu dem Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14), um das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) zu entfrosten, wenn das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) vereist ist.
  • Bei der obigen Anordnung wird Eis auf dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) schnell beseitigt.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) zuverlässig in kurzer Zeit entfrosten. Dies steigert die Wärmeabstrahlleistung des anwenderseitigen Mittels (3).
  • Vorzugsweise umfasst der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) weiterhin Entfrostungsmittel (31) für das Zuführen von Kältemittel, das von dem Kältemittelaufheizmittel (11) abgelassen wurde, zu dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14), um das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) zu entfrosten, wenn das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) vereist ist, und das Entfrostungsmittel (31) umfasst: ein Heissgasrohr (32), welches an seinem einen Ende mit einer Ablassseite des Kältemittelaufheizmittels (11) verbunden ist und an dem anderen Ende mit dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14) verbunden ist; ein Absperrventil (EVD1), welches in dem Heissgasrohr (32) vorgesehen ist und nur unter Entfrostungsbetrieb geöffnet wird; ein Ansaugrohr (33) für das Einleiten von Kältemittel, das das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14), den Expansionsmechanismus (13) und das heizende Wärmetauschmittel (12) passiert hat, in eine Ansaugseite des Kältemittelaufheizmittels (11); und ein Absperrventil (EVD2), welches in dem Ansaugrohr (33) vorgesehen ist und nur unter Entfrostungsbetrieb geöffnet wird.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Entfrostungsmittels (31) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Vorzugsweise umfasst der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) weiterhin Entfrostungsmittel (31) für das Zuführen von Kältemittel, das von dem Kältemittelaufheizmittel (11) abgelassen wurde, zu dem den Wärmetauschbetrag anpassenden Mittel (14), um das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) zu entfrosten, wenn das den Wärmetauschbetrag anpassende Mittel (14) vereist ist, und das Entfrostungsmittel (31) umfasst: ein Absperrventil (EVD4), welches zwischen dem Kältemittelaufheizmittel (11) und dem heizenden Wärmetauschmittel (12) vorgesehen ist und unter Entfrostungsbetrieb geschlossen ist; ein Verbindungsrohr (33), welches an seinem einen Ende zwischen dem Absperrventil (EVD4) und dem heizenden Wärmetauschmittel (12) und am anderen Ende an einer Ansaugseite des Kältemittelaufheizmittels (11) verbunden ist; und ein Absperrventil (EVD3), welches in dem Verbindungsrohr (33 vorgesehen ist und unter Entfrostungsbetrieb geschlossen wird.
  • Demgemäss kann die obige erfindungsgemäße Anordnung eine konkrete Gestaltung des Entfrostungsmittels (31) an die Hand geben. Dies erlaubt eine verbesserte praktische Anwendbarkeit der Vorrichtung.
  • Das erfindungsgemäße Kältemittelaufheizmittel ist vorzugsweise ein Kompressor (11).
  • Demgemäss kann die erfindungsgemäße Anordnung dem Kältemittel für die Wärmequelle einen dem Heisswärmequellmittel (1) zu gebenden Wärmebetrag zuverlässig liefern. Dies erlaubt eine verbesserte Zuverlässigkeit der Vorrichtung.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Diagramm, welches den gesamten Aufbau der Kältemittelkreislaufanordnung einer ersten Ausführung zeigt, welche keine Ausführung der Erfindung ist.
  • 2 zeigt Diagramme zur Veranschaulichung des Kältemittelkreislaufs in der ersten Ausführung.
  • 3 ist ein Diagramm, welches einen sekundären Kältemittelkreislauf einer zweiten Ausführung zeigt, welche eine Ausführung der Erfindung ist.
  • 4 zeigt Diagramme, welche 2 entsprechen, in der zweiten Ausführung.
  • 5 ist ein Diagramm, welches eine Abwandlung eines Gasstrom-Selektionsmittels zeigt.
  • 6 ist ein Diagramm, welches eine Abwandlung eines Flüssigkeitsstroms-Selektionsmittels zeigt.
  • 7 ist ein Diagramm, welches einen sekundären Kältemittelkreislauf einer dritten Ausführung der Erfindung zeigt.
  • 8 zeigt 2 entsprechende Diagramme zur Veranschaulichung eines Heizbetriebsmodus in der dritten Ausführung.
  • 9 zeigt 2 entsprechende Diagramme zur Veranschaulichung eines Kühlbetriebsmodus in der dritten Ausführung.
  • 10 ist ein Diagramm, welches eine Abwandlung eines Gasstrom-Selektionsmittels zeigt.
  • 11 ist ein Diagramm, welches eine Abwandlung eines Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels zeigt.
  • 12 ist ein Diagramm, welches einen sekundären Kältemittelkreislauf einer vierten Ausführung der Erfindung zeigt.
  • 13 zeigt 2 entsprechende Diagramme für die Veranschaulichung der Zeit in der vierten Ausführung, wenn alle Räume sich in geheiztem Zustand befinden.
  • 14 zeigt 2 entsprechende Diagramme für die Veranschaulichung der Zeit, wenn alle Räume sich in der vierten Ausführung in gekühltem Zustand befinden.
  • 15 zeigt 2 entsprechende Diagramme für die Veranschaulichung der Zeit, wenn das Wärmegleichgewicht aller Räume in der vierten Ausführung einen Heizbetrieb erfordert.
  • 16 zeigt 2 entsprechende Diagramme für die Veranschaulichung der Zeit, wenn das Wärmegleichgewicht aller Räume in der vierten Ausführung einen Kühlbetrieb erfordert.
  • 17 zeigt 2 entsprechende Diagramme für die Veranschaulichung der Zeit, wenn der Betrag der abgestrahlten Wärme und der Betrag der absorbierten Wärme in der vierten Ausführung bei allen Innenraum-Wärmetauschern gleich ist.
  • 18 ist ein Diagramm, welches einen sekundären Kältemittelkreislauf in einer Abwandlung der Erfindung mit einer einzelnen Flüssigkeitsaufnahme zeigt.
  • 19 zeigt 2 entsprechende Diagramme für die Veranschaulichung eines Heizbetriebmodus in der Abwandlung mit einer einzelnen Flüssigkeitsaufnahme.
  • 20 zeigt 2 entsprechende Diagramme für die Veranschaulichung eines Kühlbetriebmodus in der Abwandlung mit einer einzelnen Flüssigkeitsaufnahme.
  • 21 ist ein Diagramm, welches einen sekundären Kältemittelkreislauf einer fünften Ausführung der Erfindung zeigt.
  • 22 zeigt 2 entsprechende Diagramme in der fünften Ausführung.
  • 23 ist ein Diagramm, welches einen sekundären Kältemittelkreislauf einer sechsten Ausführung der Erfindung zeigt.
  • 24 ist ein 2 entsprechendes Diagramm für die Veranschaulichung eines Heizbetriebmodus in der sechsten Ausführung.
  • 25 ist ein 2 entsprechendes Diagramm für die Veranschaulichung eines Kühlbetriebmodus in der sechsten Ausführung.
  • 26 ist ein Diagramm, welches einen sekundären Kältemittelkreislauf einer siebten Ausführung der Erfindung zeigt.
  • 27 ist ein 2 entsprechendes Diagramm für die Veranschaulichung der Zeit, wenn das Wärmegleichgewicht aller Räume in der siebten Ausführung einen Heizbetrieb erfordert.
  • 28 ist ein 2 entsprechendes Diagramm für die Veranschaulichung der Zeit, wenn das Wärmegleichgewicht aller Räume in der siebten Ausführung einen Kühlbetrieb erfordert.
  • 29 ist ein 2 entsprechendes Diagramm für die Veranschaulichung der Zeit, wenn der Betrag der abgestrahlten Wärme und der Betrag der absorbierten Wärme in der siebten Ausführung bei allen Innenraum-Wärmetauschern gleich ist.
  • 30 ist ein 1 entsprechendes Diagramm in einer achten Ausführung, welche nicht in den Schutzumfang der Patentansprüche fällt.
  • 31 ist ein 1 entsprechendes Diagramm in einer neunten Ausführung, welche nicht in den Schutzumfang der Patentansprüche fällt.
  • 32 ist ein 1 entsprechendes Diagramm in einer zehnten Ausführung der Erfindung.
  • 33 ist ein 1 entsprechendes Diagramm für die Veranschaulichung einer Abwandlung der zehnten Ausführung mit einem Entfrostungskreislauf.
  • 34 ist ein 1 entsprechendes Diagramm in einer elften Ausführung der Erfindung.
  • 35 ist ein 1 entsprechendes Diagramm für die Veranschaulichung einer Abwandlung der elften Ausführung mit einem Entfrostungskreislauf.
  • 36 ist ein 1 entsprechendes Diagramm in einer zwölften Ausführung, welche nicht in den Schutzumfang der Patentansprüche fällt.
  • 37 ist ein 1 entsprechendes Diagramm in einer dreizehnten Ausführung, welche nicht in den Schutzumfang der Patentansprüche fällt.
  • 38 ist ein 1 entsprechendes Diagramm in einer vierzehnten Ausführung der Erfindung.
  • 39 ist ein 1 entsprechendes Diagramm in einer fünfzehnten Ausführung der Erfindung.
  • Beste Art der – Ausführung der Erfindung
  • Nachstehend werden erfindungsgemäße Ausführungen eingehend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Die folgenden Ausführungen sind Anwendungen der vorliegenden Erfindung für die Kältemittelkreislaufanordnung einer Klimaanlage mit zwei Kältemittelkreisläufen, d. h. primären und sekundären Kältemittelkreisläufen. Die Klimaanlage führt in einem Raum eine Klimatisierung so aus, dass Kältemittel in dem sekundären Kältemittelkreislauf unter Verwendung des von dem primären Kältemittelkreislauf zu dem sekundären Kältemittelkreislauf gegebenen Wärmebetrags zirkuliert.
  • Erste Ausführung
  • Als Erstes wird eine Ausführung einer Vorrichtung zur Wärmeübertragung unter Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
  • In dieser ersten Ausführung sind der primäre und der sekundäre Kältemittelkreislauf für eine nur heizende Klimaanlage konfiguriert.
  • 1 zeigt die Kältemittelkreislaufanordnung der gesamten Wärmeübertragungsvorrichtung dieser Ausführung. Wie in dieser Figur gezeigt wird, führt die Kältemittelkreislaufanordnung einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel in dem primären Kältemittelkreislauf (A) als wärmequellenseitiger Kältemittelkreislauf und dem Kältemittel in dem sekundären Kältemittelkreislauf (B) aus. Nachstehend folgt eine Beschreibung des primären Kältemittelkreislaufs (A) und des sekundären Kältemittelkreislaufs (B).
  • Zuerst wird der sekundäre Kältemittelkreislauf (B) für das Tauschen von Wärme mit Raumluft zum Heizen des Raums beschrieben.
  • Der sekundäre Kältemittelkreislauf (B) ist so konfiguriert, dass ein Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) als Heisswärmequellmittel und ein Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) als Kaltwärmequellmittel durch ein Gasvorlaufrohr (4) und ein Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) miteinander verbunden sind. Der sekundäre Kältemittelkreislauf (B) bildet einen geschlossenen Kreislauf, in welchem Kältemittel zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zirkuliert. Bezüglich der Anordnung des Heisswärmequelle-Wärmetauschers (1) und des Kaltwärmequelle-Wärmetauschers (2) wird der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) höher als der Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) angeordnet.
  • Der sekundäre Kältemittelkreislauf (B) umfasst einen Innenraum-Wärmetauscher (3) als anwenderseitiges Mittel, welcher in einem zu klimatisierenden Raum aufgestellt wird. Der Innenraum-Wärmetauscher (3) ist durch ein Gasrohr (6) mit dem Gasvorlaufrohr (4) und durch ein Flüssigkeitsrohr (7) mit dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) verbunden.
  • Zwischen dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Gasrohr (6) ist ein Magnetventil (EV1), welches ein Gasstrom-Selektionsmittel (8) bildet, so vorgesehen, dass es öffnen und schließen kann. Das Magnetventil (EV1) wird durch eine Steuervorrichtung (C) als Steuermittel gesteuert, so dass zwischen dem Öffnungs- und dem Schließzustand gewählt werden kann.
  • Weiterhin ist zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und einem Verbindungspunkt des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) mit dem Flüssigkeitsrohr (7) ein erstes Rückschlagventil (CV1) vorgesehen, welches flüssiges Kältemittel nur von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) strömen lässt. In dem Flüssigkeitsrohr (7) ist ein zweites Rückschlagventil (CV2) vorgesehen, welches flüssiges Kältemittel nur von dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) strömen lässt. Dadurch wird ein Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) ausgebildet.
  • Als Nächstes wird der primäre Kältemittelkreislauf (A) für das Abgeben eines Wärmebetrags an den sekundären Kältemittelkreislauf (B) beschrieben.
  • Dieser Kreislauf (A) ist so konfiguriert, dass ein Kompressor (11) als Kältemittelaufheizmittel, ein heizender Wärmetauscher (12) als heizendes Wärmetauschmittel für das Tauschen von Wärme mit dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1), ein Expansionsventil (13) als Expansionsmechanismus, ein den Wärmebetrag anpassender Wärmetauscher (14) als ein den Wärmebetrag anpassendes Mittel und ein kühlender Wärmetauscher (15) als kühlendes Wärmetauschmittel für das Tauschen von Wärme mit dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) in dieser Reihenfolge verbunden sind, so dass sie Kältemittel durch die Kältemittelrohre (16) umwälzen können. Eine Umgehungsleitung (17) ist an ihrem einem Ende zwischen dem Expansionsventil (13) und dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) und am anderen Ende zwischen dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) und dem kühlenden Wärmetauscher (15) angeschlossen. Die Umgehungsleitung (17) ist mit einem motorbetriebenen Stromregelventil (18) als Stromregelventil versehen, dessen Öffnung für das Regeln einer Durchflussrate des in den den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) strömenden Kältemittels verstellbar ist. Die Öffnung des motorbetriebenen Stromregelventils (18) wird von der Steuervorrichtung (C) geregelt.
  • Als Nächstes folgt eine Beschreibung des Betriebs der wie oben beschrieben konfigurierten Kältemittelkreislaufanordnung während eines Heizbetriebs. 2 zeigt für die Beschreibung des Betriebs jeweilige Raten zwischen der Speichermenge des Gaskältemittels und der Speichermenge des flüssigen Kältemittels in den jeweiligen Wärmetauschern (1, 2, 3) des sekundären Kältemittelkreislaufs (B).
  • Während des Heizbetriebs wird zuerst das Magnetventil (EV1) des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) durch die Steuervorrichtung (C) geschlossen, während die Öffnung des motorbetriebenen Stromregelventils (18) des primären Kältemittelkreislaufs (A) durch die Steuervorrichtung (C) geregelt wird, um eine Durchflussrate des Kältemittels, welches in den den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) strömt, gemäß einer Differenz zwischen dem Betrag des Wärmetausches des heizenden Wärmetauschers (12) mit Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Betrag des Wärmetausches des kühlenden Wärmetauschers (15) mit dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu regeln.
  • Im Einzelnen wird der Vorgang der Kältemittelumwälzung in dem primären Kältemittelkreislauf (A) und dem sekundären Kältemittelkreislauf (B) beschrieben.
  • In dem primären Kältemittelkreislauf (A) wird von dem Kompressor (11) abgelassenes Kältemittel zur Kondensation in dem heizenden Wärmetauscher (12) mit dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) wärmegetauscht und in dem Expansionsventil (13) wird sein Druck verringert und ein Teil des Kältemittels wird dann in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) zum Beispiel mit Außenluft wärmegetauscht, so dass es verdampft, während das verbleibende Kältemittel die Umgehungsleitung (17) passiert und in dem kühlenden Wärmetauscher (15) mit dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) wärmegetauscht wird, so dass es verdampft. Das in obiger Weise verdampfte Gaskältemittel wird in den Kompressor (11) gesaugt. Dieses Umwälzen von Kältemittel wird wiederholt.
  • In dem sekundären Kältemittelkreislauf (B) nimmt dagegen der Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) einen festgelegten Wärmebetrag von dem heizenden Wärmetauscher (12) entgegen, so dass das Kältemittel in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) verdampft wird und, wie in 2(a) gezeigt wird, durch das Gasvorlaufrohr (4) und das Gasrohr (6) Hochdruck-Gaskältemittel von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zugeführt wird. Gaskältemittel tauscht mit der Raumluft in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) Wärme, so dass es darin kondensiert wird, so dass die Raumluft erwärmt wird, was zu einem Heizen des Raums führt.
  • Während das Kältemittel in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) bei Zimmertemperatur kondensiert wird, wird das Kältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) durch Kältemittel in dem kühlenden Wärmetauscher (15) kondensiert. Daher ist der Innendruck des Innenraum-Wärmetauschers (3) höher als der des Kaltwärmequelle-Wärmetauschers (2) und die Druckdifferenz bewirkt ein Weiterleiten des flüssigen Kältemittels in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2), wie in 2(b) gezeigt wird. Daher wird beim Heizbetrieb das flüssige Kältemittel allmählich in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) gespeichert.
  • Selbst wenn Gaskältemittel in den Kaltwärmequellen-Wärmetauscher (2) eingeleitet wird, wird durch den kühlenden Wärmetauscher (15) ein Wärmebetrag von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) genommen. Demgemäss wird das Gaskältemittel bei einer relativ niedrigen Temperatur kondensiert.
  • Wird ein solcher Heizbetrieb über eine festgelegte Zeit ausgeführt, so dass die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eine festgelegte Menge übersteigt, wird der Heizbetrieb gestoppt und es wird zu einem Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt.
  • Bei dem Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel wird das Magnetventil (EV1) durch die Steuervorrichtung (C) geöffnet. Dadurch wird, wie in 2(c) gezeigt, Hochdruck-Gaskältemittel in dem Gasvorlaufrohr (4) in den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eingeleitet, so dass der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen wird. Da der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) höher als der Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) angeordnet ist, wie dies vorstehend beschrieben wird, bewirkt dieser Höhenunterschied ein Rückführen des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1).
  • Da das Flüssigkeitsrohr (7) mit dem zweiten Absperrventil (CV2) versehen ist, verhindert dies, dass während des Betriebs der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) in den Innenraum-Wärmetauscher (3) fließt.
  • Der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ist so konfiguriert, dass er während des Betriebs der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel keine Wärme mit dem kühlenden Wärmetauscher (15) tauscht.
  • Wenn der Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) so konfiguriert ist, dass er zu diesem Zeitpunkt das Kältemittel nicht aufwärmt, kann weiterhin die für den Druckausgleich zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (2) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) erforderliche Zeit verringert werden. Dadurch lässt sich der Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel schnell beenden, wodurch die Betriebszeit verkürzt wird.
  • Der oben beschriebene Heizbetrieb und der Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel werden für kontinuierliches Raumheizen abwechselnd durchgeführt.
  • In einem Zustand, in dem der oben beschriebene Heizbetrieb in dem sekundären Kältemittelkreislauf (B) ausgeführt wird, wird in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) Kältemittel kondensiert. Demgemäss ist eine von dem heizenden Wärmetauscher (12) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) abgegebene Wärmemenge größer als die von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) durch den kühlenden Wärmetauscher (15) genommene Wärmemenge.
  • Daher ist es erforderlich, dass der Betrag der abgestrahlten Wärme und der Betrag der absorbierten Wärme als gesamter primärer Kältemittelkreislauf (A) für eine ausgezeichnete Kältemittelzirkulation in dem primären Kältemittelkreislauf (A) gleich sind. Um diese Anforderung zu erfüllen, wird die Öffnung des motorbetriebenen Stromregelventils (18) so eingestellt, dass der in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) absorbierte Wärmebetrag gleich einer Differenz zwischen den beiden oben beschriebenen Wärmetauschbeträgen wird, wodurch eine Durchflussrate des Kältemittels in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) geregelt wird. Die Öffnung des motorbetriebenen Stromregelventils (18) wird mit anderen Worten so eingestellt, dass die Summe des in dem kühlenden Wärmetauscher (15) absorbierten Wärmebetrags und des in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) absorbierten Wärmebetrags gleich dem in dem heizenden Wärmetauscher (12) abgestrahlten Wärmebetrag wird.
  • Auf diese Weise erfolgt der Heizbetrieb des sekundären Kältemittelskreislaufs (B), während eine ausgezeichnete Kältemittelzirkulation in dem primären Kältemittelkreislauf (A) erreicht wird.
  • Da wie vorstehend beschrieben die Wärmeübertragungsvorrichtung der ersten Ausführung den betrieb des Umwälzens von Kältemittel unter Verwendung eines Druckanstiegs des Kältemittels ausführt, welcher durch eine an den Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) abgegebene Wärmemenge bewirkt wird, beseitigt dies die Notwendigkeit, eine Antriebsquelle wie eine Pumpe in dem sekundären Kältemittelkreislauf (B) vorzusehen. Dies senkt den Stromverbrauch und reduziert Fehlerquellen, wodurch die Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung sichergestellt wird.
  • Da das Kältemittel weiterhin in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) kondensiert wird, kann Gaskältemittel zuverlässig verflüssigt werden und ein Ansteigen des Innendrucks des Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) kann verhindert werden, wodurch eine ausgezeichnete Kältemittelzirkulation erreicht wird. Dies macht es unnötig, das Kältemittel in dem Innenraum-Wärmetauscher supergekühlt zu halten, um zu verhindern, dass Gaskältemittel aus dem Innenraum-Wärmetauscher herausströmt, wie dies sonst der Fall ist. Dadurch kann ein ausreichender Wärmetauschbetrag zwischen Kältemittel und Raumluft erreicht werden. Dies verbessert die Heizleistung.
  • Da die Einschränkungen bezüglich der Anordnung der Elemente weiterhin verringert werden können, bietet dies hohe Zuverlässigkeit und allgemeine vielseitige Einsetzbarkeit.
  • Die Kreislaufanordnung dieser Ausführung ist nicht auf die oben erwähnte Konfiguration beschränkt. Die ersten und zweiten Rückschlagventile (CV1, CV2) werden zum Beispiel jeweils durch Stromregelventile ersetzt.
  • Abwandlungen des sekundären Kältemittelkreislaufes
  • Nachstehend werden mehrere Abwandlungen des sekundären Kältemittelkreislaufes (B) beschrieben.
  • Bei nach nachstehend erwähnten Abwandlungen des sekundären Kältemittelkreislaufes (B) wird auf eine Beschreibung und veranschaulichte Figuren für den primären Kältemittelkreislauf verzichtet. Die Abwandlungen des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) können jeweils mit einem Kreislauf, der dem in der ersten Ausführung beschriebenen primären Kältemittelkreislauf (A) ähnelt, oder mit einer der Abwandlungen des primären Kältemittelkreislaufs, welche später beschrieben werden, kombiniert werden. Weiterhin bezeichnen in den nachstehend erwähnten Kreisläufen gleiche Bezeichnungen und Bezugsziffern Teile mit gleichen Funktionen.
  • Zweite Ausführung
  • Eine zweite Ausführung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmeübertragung, bei welcher der sekundäre Kältemittelkreislauf für eine nur kühlende Klimaanlage konfiguriert ist. In dieser Ausführung werden nur die Unterschiede der Kreislaufkonfiguration gegenüber der ersten Ausführung beschrieben.
  • Wie in 3 gezeigt, ist zwischen einem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Gasrohr (6) ein Magnetventil (EV1) für Gaskältemittel vorgesehen und in dem Gasrohr (6) ist ein Rückschlagventil (CVG) so vorgesehen, dass es ein Strömen von Gaskältemittel von einem Innenraum-Wärmetauscher nur zu einem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zulässt. Dadurch wird ein Gasstrom-Selektionsmittel (8) gebildet.
  • Zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und einem Verbindungspunkt eines Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) mit einem Flüssigkeitsrohr (7) ist ein Magnetventil (EV4) für flüssiges Kältemittel zusätzlich zu einem ersten Rückschlagventil (CV1) wie in der ersten Ausführung vorgesehen.
  • In dem Flüssigkeitsrohr (7) ist ein drittes Rückschlagventil (CV3) vorgesehen, welches dem zweiten Rückschlagventil von Anspruch 9 der Erfindung entspricht, so dass nur ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zugelassen wird. Dadurch wird ein Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) ausgebildet. Die Magnetventile (EV1, EV4) werden jeweils durch eine Steuervorrichtung (C) gesteuert.
  • Als Nächstes wird ein Kühlbetrieb des wie oben beschrieben konfigurierten sekundären Kältemittelkreislaufs (B) beschrieben.
  • Vor dem Start des Kühlbetriebs wird das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) gespeichert. Wenn der Kühlbetrieb in dem obigen Zustand eingeleitet wird, öffnet die Steuervorrichtung (C) zuerst das Magnetventil (EV1) für das Gaskältemittel und schließt das Magnetventil (EV4) für das flüssige Kältemittel. In diesem Zustand wird, wie in 4(a) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel durch das Gasvorlaufrohr (4) von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) geleitet.
  • Nach diesem Zuführen des Gaskältemittels bewirkt der Druck des Gaskältemittels, dass in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zuvor gespeichertes flüssiges Kältemittel durch das Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) und das Flüssigkeitsrohr (7) hin zu dem Innenraum-Wärmetauscher (2) ausgestoßen wird, wie in 4(b) gezeigt wird. In dem in 4(a) und 4(b) gezeigten Zustand erfolgt keine Wärmeabstrahlung in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2).
  • Nach Ablaufen dieses Betriebs über eine festgelegte Zeit schließt die Steuervorrichtung (C) das Magnetventil (EV1) für das Gaskältemittel. In diesem Zustand wird die Zufuhr von Gaskältemittel von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) gestoppt. Dann wird in einem Zustand, in dem Gaskältemittel in den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eingeleitet wird und flüssiges Kältemittel in den Innenraum-Wärmetauscher (3) eingeleitet wird, Gaskältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) kondensiert. Ein mit der Kondensation des Gaskältemittels verbundener Druckabfall senkt den Innendruck des Kaltwärmequelle-Wärmetauschers (2) auf einen Wert unter dem des Innenraum-Wärmetauschers (3).
  • Diese Druckdifferenz bewirkt ein Weiterleiten von in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) verdampftem Kältemittel zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2), wie in 4(c) gezeigt wird. In dem Innenraum-Wärmetauscher (3) erfolgt ein Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und der Raumluft, wodurch die Raumluft gekühlt wird.
  • Wird ein solcher Kühlbetrieb über eine festgelegte Zeit ausgeführt, so dass die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) unter eine festgelegte Menge fällt, wird der Kühlbetrieb gestoppt und es zu einem Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt. Während des Betriebs der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel werden beide Magnetventile (EV1, EV4) durch die Steuervorrichtung (C) geöffnet. Dadurch wird, wie bei der ersten Ausführung, der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen, so dass flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zum Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zurückgeführt wird.
  • Da das Gasrohr (6) mit dem Rückschlagventil (CVG) für Gaskältemittel versehen ist, verhindert dies, dass während des Betriebs der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel Gaskältemittel in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (2) in den Innenraum-Wärmetauscher (3) fließt.
  • Der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ist so konfiguriert, dass er während des Betriebs der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel keine Wärme mit dem kühlenden Wärmetauscher (15) tauscht.
  • Der oben beschriebene Kühlbetrieb und der Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel werden für kontinuierliches Raumkühlen abwechselnd durchgeführt.
  • Da die Wärmeübertragungsvorrichtung der zweiten Ausführung auch die Notwendigkeit, eine Antriebsquelle wie eine Pumpe in dem sekundären Kältemittelkreislauf (B) vorzusehen, beseitigt, senkt dies den Stromverbrauch und reduziert Fehlerquellen, wodurch die Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung sichergestellt wird.
  • Die Kreislaufanordnung dieser Ausführung ist nicht auf die oben erwähnte Konfiguration beschränkt. Das Rückschlagventil (CVG) für Gaskältemittel wird zum Beispiel durch ein Stromregelventil ersetzt.
  • Weiterhin kann entweder nur das erste Rückschlagventil (CV1) oder das Rückschlagventil (CVG) für Gaskältemittel vorgesehen werden.
  • Für das Gasstrom-Selektionsmittel (8) kann, wie in 5 gezeigt wird, ein Vierwege-Wahlventil (FV) und ein Kapillarrohr (CT) anstelle des Magnetventils (EV1) für Gaskältemittel und des Rückschlagventils (CVG) für Gaskältemittel vorgesehen werden, so dass das Vierwege-Wahlventil (FV) die Richtung des Kältemittelsstroms gemäß dem Zustand der Kältemittelzirkulation wählt. Wenn flüssiges Kältemittel von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zugeführt wird, wird im Einzelnen die Richtung des Kältemittelstroms wie in den Strichlinien in 5 gezeigt durch das Vierwege-Wahlventil (FV) gewählt. Wenn dagegen Gaskältemittel von dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) geleitet wird, wird die Richtung des Kältemittelstroms, wie in den durchgehenden Linien in 5 gezeigt, durch das Vierwege-Wahlventil (FV) gewählt.
  • Wenn für die Konfiguration des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9) das erste Rückschlagventil (CV1) zwischen dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und dem Verbindungspunkt des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) mit dem Flüssigkeitsrohr (7) angeordnet wird, wie in 6 gezeigt wird, kann auf das dritte Rückschlagventil (CV3) verzichtet werden.
  • Dritte Ausführung
  • Als Nächstes wird unter Bezug auf die Zeichnungen eine Ausführung einer Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach den Ansprüchen 3 und 4 der Erfindung beschrieben.
  • In dieser dritten Ausführung ist der sekundäre Kältemittelkreislauf für eine zwischen Heizbetrieb und Kühlbetrieb umschaltbare Klimaanlage konfiguriert. In dieser Ausführung werden nur die Unterschiede der Kreislaufkonfiguration zu den soweit beschriebenen Ausführungen beschrieben.
  • Wie in 7 gezeigt, ist zwischen einem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und einem Verbindungspunkt eines Gasvorlaufrohrs (4) mit einem Gasrohr (6) ein erstes Magnetventil (EV1) vorgesehen und in dem Gasrohr (6) ist ein zweites Magnetventil (EV2) vorgesehen.
  • Ein Verbindungsrohr (10) ist an seinem einen Ende zwischen dem ersten Magnetventil (EV1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und am anderen Ende zwischen dem zweiten Magnetventil (EV2) und dem Innenraum-Wärmetauscher (3) angeschlossen. Im Verbindungsrohr (10) sind ein drittes Magnetventil (EV3) und ein Rückschlagventil (CVG) für Gaskältemittel vorgesehen, um nur einen Strom von Gaskältemittel von dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zuzulassen. Dadurch wird ein Gasstrom-Selektionsmittel (8) gebildet.
  • An einem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil eines Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) ist zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und einem Verbindungspunkt mit dem Flüssigkeitsrohr (7) ein viertes Magnetventil (EV4), welches als erstes Absperrventil bezeichnet wird, vorgesehen. Weiterhin ist an dem an der Rückgewinnungsstromseite befindlichen Teil ein Rückschlagventil (CVL) für flüssiges Kältemittel vorgesehen, um nur ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zuzulassen.
  • In dem Flüssigkeitsrohr (7) ist ein fünftes motorbetriebenes Ventil (EV5), welches als zweites Absperrventil bezeichnet wird, vorgesehen. Dadurch wird ein Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) ausgebildet. Die Magnetventile (EV1, EV2, EV3, EV4) und das motorbetriebene Ventil (EV5) werden jeweils durch eine Steuervorrichtung (C) so gesteuert, dass sie zwischen Öffnungs- und Schließzuständen wechseln können.
  • Als Nächstes werden Heiz- und Kühlbetriebe des wie oben beschrieben konfigurierten Kältemittelkreislaufs (B) beschrieben.
  • Zuerst wird der Heizbetrieb beschrieben. Bei diesem Heizbetrieb schließt die Steuervorrichtung (C) zuerst das erste Magnetventil (EV1) und das dritte Magnetventil (EV3) und öffnet das zweite Magnetventil (EV2), das vierte Magnetventil (EV4) und das fünfte motorbetriebene Ventil (EV5).
  • In diesem Zustand wird, wie bei der ersten Ausführung und wie in 8(a) gezeigt wird, Gaskältemittel zur Kondensation von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3) geleitet, so dass die Raumluft erwärmt wird. Dann wird, wie in 8(b) gezeigt wird, das kondensierte flüssige Kältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem Innenraum-Wärmetauscher (3) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) weitergeleitet.
  • Wenn die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eine festgelegte Menge übersteigt, wird der Heizbetrieb gestoppt und es wird wie in der ersten Ausführung zu einem Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt.
  • Beim Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel schließt die Steuervorrichtung (C) das zweite Magnetventil (EV2), das dritte Magnetventil (EV3) und das fünfte motorbetriebene Ventil (EV5) und öffnet das erste Magnetventil (EV1) und das vierte Magnetventil (EV4).
  • In diesem Zustand wird, wie in 8(c) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel in dem Gasvorlaufrohr (4) in den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eingeleitet, so dass der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen wird. Der Höhenunterschied zwischen den beiden Wärmetauschern (1, 2) erlaubt ein Rückführen des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1).
  • Als Nächstes wird der Kühlbetrieb unter Bezug auf 9 beschrieben.
  • Bei diesem Kühlbetrieb schließt zuerst die Steuervorrichtung (C) das zweite Magnetventil (EV2) und das vierte Magnetventil (EV4) und öffnet das erste Magnetventil (EV1), das dritte Magnetventil (EV3) und das fünfte motorbetriebene Ventil (EV5). In diesem Zustand wird, wie bei der zweiten Ausführung und wie in 9(a) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel durch das Gasvorlaufrohr (4) von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) geleitet. Dadurch wird, wie in 9(b) gezeigt wird, zuvor in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) gespeichertes flüssiges Kältemittel durch das Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) und das Flüssigkeitsrohr (7) hin zu dem Innenraum-Wärmetauscher (2) ausgestoßen.
  • Nach Ablaufen dieses Betriebs über eine festgelegte Zeit schließt die Steuervorrichtung (C) das erste Magnetventil (EV1). Dann bewirkt, wie in 9(c) gezeigt, eine Druckdifferenz zwischen dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2), in welchem Kältemittel kondensiert wird, und dem Innenraum-Wärmetauscher (3), in welchem Kältemittel verdampft wird, ein Weiterleiten von Kältemittel in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) durch das Verbindungsrohr (10) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2).
  • Wird ein solcher Kühlbetrieb über eine festgelegte Zeit ausgeführt, so dass die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) unter eine festgelegte Menge fällt, wird der Kühlbetrieb gestoppt und es wird zu einem Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt.
  • Beim Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel werden das erste Magnetventil (EV1) und das vierte Magnetventil (EV4) durch die Steuervorrichtung (C) geöffnet. Dadurch wird der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen, so dass flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zum Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) rückgeführt wird.
  • Der Kreislauf dieser Ausführung ist nicht auf die oben erwähnte Konfiguration beschränkt. Das Rückschlagventil (CVL) für flüssiges Kältemittel und das vierte Magnetventil (EV4) können zum Beispiel jeweils durch Stromregelventile ersetzt werden.
  • Für das Gasstrom-Selektionsmittel (8) kann, wie in 10 gezeigt wird, ein erstes Magnetventil (EV1), ein Rückschlagventil (CVG) für Gaskältemittel, ein Vierwege- Wahlventil (FV) und ein Kapillarrohr (CT) vorgesehen werden, so dass das Vierwege-Wahlventil (FV) die Richtung des Kältemittelsstroms gemäß dem Zustand der Kältemittelzirkulation wählt. Während des Heizbetriebs wird im Einzelnen die Richtung des Kältemittelstroms wie in den Strichlinien in 10 gezeigt durch das Vierwege-Wahlventil (FV) gewählt. Während des Kühlbetriebs und des Betriebs der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) dagegen wird die Richtung des Kältemittelstroms, wie in den durchgehenden Linien in 10 gezeigt, durch das Vierwege-Wahlventil (FV) gewählt.
  • Anstelle des fünften motorbetriebenen Ventils (EV5), wie in 11 gezeigt, kann ein Teil des Flüssigkeitsrohrs (7) in zwei Zweigleitungen aufgeteilt werden, und die Zweigleitungen können jeweils mit Magnetventilen (EV5', EV5'') sowie jeweils mit Rückschlagventilen (CVL', CVL'') versehen werden. Die Rückschlagventile erlauben jeweils einen einzelnen – aber entgegengesetzten – Richtungsfluss des flüssigen Kältemittels. In diesem Fall wird während des Heizbetriebs das in Reihe mit dem Rückschlagventil (CVL') geschaltete Magnetventil (EV5') für das Zulassen des Strömens von flüssigem Kältemittel von dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) geöffnet. Während des Kühlbetriebs dagegen wird das mit dem Rückschlagventil (CVL'') in Reihe geschaltete Magnetventil (EV5'') für das Zulassen des Strömens von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3) geöffnet.
  • Vierte Ausführung
  • Als Nächstes wird unter Bezug auf die Zeichnungen eine Ausführung einer Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach den Ansprüchen 5 und 6 der Erfindung beschrieben.
  • In dieser vierten Ausführung ist der sekundäre Kältemittelkreislauf für eine frei für Kühl- und Heizbetrieb einsatzfähige Multi-Klimaanlage konfiguriert. Die Klimaanlage weist mehrere Innenraum-Wärmetauscher auf, welche individuell in mehreren Räumen angeordnet sind, so dass individuell zwischen Kühl- und Heizbetrieb gewählt werden kann.
  • Wie in 12 gezeigt, ist zwischen einem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und einem Verbindungspunkt eines Gasvorlaufrohrs (4) mit einem Gasrohr (6) ein erstes Magnetventil (EV1) vorgesehen. Das Gasrohr (6) ist in mehrere Leitungen hin zu den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d) unterteilt, wodurch jeweils Zweiggasrohre (6a–6d) gebildet werden. Die Zweiggasrohre (6a–6d) sind jeweils mit zweiten Magnetventilen (EV2-1 bis EV2-4) versehen.
  • Ein Verbindungsrohr (10) ist an seinem einen Ende zwischen dem ersten Magnetventil (EV1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und am anderen Ende jeweils zwischen den zweiten Magnetventilen (EV2-1 bis EV2-4) und den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d) angeschlossen. Das Verbindungsrohr (10) ist in mehrere Leitungen hin zu den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d) unterteilt, wodurch jeweils mehrere Zweigverbindungsohre (10a–10d) gebildet werden. Die Zweigverbindungsrohre (10a–10d) sind jeweils mit dritten Magnetventilen (EV3-1 bis EV3-4) versehen.
  • Weiterhin ist in dem Verbindungsrohr (10 ein Rückschlagventil (CVG) für Gaskältemittel vorgesehen, um nur einen Strom von Gaskältemittel von den Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) zu den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern (2) zuzulassen. Dadurch wird ein Gasstrom-Selektionsmittel (8) gebildet.
  • Zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und einem Verbindungspunkt des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) mit dem Flüssigkeitsrohr (7) ist ein viertes Magnetventil (EV4), welches in Anspruch 20 der Erfindung als erstes Absperrventil bezeichnet wird, vorgesehen. Weiterhin ist das Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) mit einem Rückschlagventil (CVL) für flüssiges Kältemittel versehen, um nur ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zuzulassen.
  • Das Flüssigkeitsrohr (7) ist in mehrere Leitungen hin zu den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d) unterteilt, wodurch jeweils mehrere Zweigflüssigkeitsrohre (7a–7d) gebildet werden. Die Zweigflüssigkeitsrohre (7a–7d) sind jeweils mit fünften motorbetriebenen Ventilen (EV5-1 bis EV5-4), welches in Anspruch 20 jeweils als zweite Absperrventile bezeichnet werden, versehen.
  • Als Nächstes wird die Klimatisierung in jedem Raum unter Verwendung des wie oben beschrieben konfigurierten Kältemittelkreislaufs (B) beschrieben.
  • Die Klimatisierungsbetriebsarten sind wie folgt:
    • 1. Die Betriebsart, dass alle Räume geheizt werden, d. h. die Betriebsart, dass alle Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen;
    • 2. Die Betriebsart, dass alle Räume gekühlt werden, d. h. die Betriebsart, dass alle Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen; und
    • 3. Die Betriebsart, dass einer oder mehrere Räume geheizt werden und die anderen Räume gekühlt werden, d. h. die Betriebsart, dass einer oder mehrere Wärmetauscher den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen und die anderen Wärmetauscher den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen. Die Betriebsart, dass einer oder mehrere Räume geheizt und die anderen Räume gekühlt werden, wird weiter in die folgenden drei Fälle unterteilt:
    • 3-1. Der Fall, dass das Wärmegleichgewicht aller Räume den Heizbetrieb erfordert (zum Beispiel der Fall eines Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung, bei dem die Anzahl der Innenraum-Wärmetauscher, welche den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen, größer ist als die der Innenraum-Wärmetauscher, die den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen); und
    • 3-2. Der Fall, dass das Wärmegleichgewicht aller Räume den Kühlbetrieb erfordert (zum Beispiel der Fall eines Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption, bei dem die Anzahl der Innenraum-Wärmetauscher, welche den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen, größer ist als die der Innenraum-Wärmetauscher, die den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen);
    • 3-3. Der Fall, dass die Gesamtmenge abgestrahlter Wärme und die Gesamtmenge absorbierter Wärme unter allen Räumen gleich ist (zum Beispiel der Fall, dass die Anzahl der Innenraum-Wärmetauscher, welche den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen, gleich der Anzahl der Innenraum-Wärmetauscher ist, die den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen).
  • Nachstehend wird jede der Betriebsarten und jeder der Fälle beschrieben.
  • Zuerst wird unter Bezug auf 13 die Betriebsart beschrieben, dass alle Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen.
  • Bei dieser Betriebsart schließt die Steuervorrichtung (C) zuerst das erste Magnetventil (EV1) und die dritten Magnetventile (EV3-1 bis EV3-4) und öffnet die zweiten Magnetventile (EV2-1 bis EV2-4), das vierte Magnetventil (EV4) und die fünften motorbetriebenen Ventile (EV5-1 bis EV5-4).
  • In diesem Zustand wird, wie bei der ersten Ausführung und wie in 13(a) gezeigt wird, Gaskältemittel zur Kondensation jeweils durch die Zweiggasrohre (6a–6d) von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu den Innenraum-Wärmetauschern (3) geleitet, so dass die Raumluft erwärmt wird. Dann wird, wie in 13(b) gezeigt wird, das kondensierte flüssige Kältemittel durch Druckdifferenz zwischen jedem der Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) durch jedes der Zweigflüssigkeitsrohre (7a–7d) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) weitergeleitet.
  • Wenn die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eine festgelegte Menge übersteigt, wird der Heizbetrieb gestoppt und es wird wie in der ersten Ausführung zu einem Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt.
  • Beim Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel schließt die Steuervorrichtung (C) die zweiten Magnetventile (EV2-1 bis EV2-4), die dritten Magnetventile (EV3-1 bis EV3-4) und die fünften motorbetriebenen Ventile (EV5-1 bis EV5-4) und öffnet das erste Magnetventil (EV1) und das vierte Magnetventil (EV4).
  • In diesem Zustand wird, wie in 13(c) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel in dem Gasvorlaufrohr (4) in den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eingeleitet, so dass der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen wird. Der Höhenunterschied zwischen den beiden Wärmetauschern (1, 2) bewirkt ein Rückführen des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1).
  • Als Nächstes wird unter Bezug auf 14 die Betriebsart, dass alle Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen, beschrieben.
  • Bei dieser Betriebsart schließt zuerst die Steuervorrichtung (C) die zweiten Magnetventile (EV2-1 bis EV2-4) und das vierte Magnetventil (EV4) und öffnet das erste Magnetventil (EV1), die dritten Magnetventile (EV3-1 bis EV3-4) und die fünften motorbetriebenen Ventile (EV5-1 bis EV5-4).
  • In diesem Zustand wird, wie bei der zweiten Ausführung und wie in 14(a) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel durch das Gasvorlaufrohr (4) von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) geleitet. Dadurch wird, wie in 14(b) gezeigt wird, zuvor in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) gespeichertes flüssiges Kältemittel jeweils durch die Zweigflüssigkeitsleitungen (7a–7d) in die Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) eingeleitet.
  • Nach Ablaufen dieses Betriebs über eine festgelegte Zeit schließt die Steuervorrichtung (C) das erste Magnetventil (EV1). Dann bewirken, wie in 14(c) gezeigt, jeweilige Druckdifferenzen zwischen dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2), in welchem Kältemittel kondensiert wird, und den jeweiligen Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d), in welchen Kältemittel verdampft wird, ein Weiterleiten von Kältemittel in den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) durch jeweilige Zweigverbindungsrohre (10a–10d).
  • Wird ein solcher Kühlbetrieb über eine festgelegte Zeit ausgeführt, so dass die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) unter eine festgelegte Menge fällt, wird der Kühlbetrieb gestoppt und es wird zu einem Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt.
  • Beim Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel werden das erste Magnetventil (EV1) und das vierte Magnetventil (EV4) durch die Steuervorrichtung (C) geöffnet. Dadurch wird der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen, so dass flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zum Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) rückgeführt wird.
  • Als Nächstes wird unter Bezug auf 15 der Fall beschrieben, dass das Wärmegleichgewicht aller Räume den Heizbetrieb erfordert, d. h. der Fall des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabstrahlung, bei dem die Anzahl der Innenraum-Wärmetauscher, welche den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen, größer ist als die der Innenraum-Wärmetauscher, die den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen. Hier wird beispielhaft der Fall beschrieben, dass nur der in 15 am rechten Ende befindliche Innenraum-Wärmetauscher (3d) der vier Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführt und die anderen Innenraum-Wärmetauscher (3a–3c) den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen.
  • In diesem Fall schließt die Steuervorrichtung (C) das erste Magnetventil (EV1), drei dritte Magnetventile (EV3-1 bis EV3-4), die mit den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3c) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs verbunden sind, und ein zweites Magnetventil (EV2-4), das mit dem Innenraum-Wärmetauscher (3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs verbunden ist, während die Steuervorrichtung (C) drei zweite Magnetventile (EV2-1 bis EV2-3), die mit den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3c) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs verbunden sind, das vierte Magnetventil (EV4), die fünften motorbetriebenen Ventile (EV5-1 bis EV5-4) und ein drittes Magnetventil (EV3-4), das mit dem Innenraum-Wärmetauscher (3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs verbunden ist, öffnet.
  • In diesem Zustand wird, wie in 15(a) gezeigt wird, Gaskältemittel von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) jeweils durch die Zweiggasrohre (6a–6c) zu den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3c) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs geleitet und wird kondensiert, so dass die Raumluft in den jeweiligen Räumen erwärmt wird, wodurch die Räume geheizt werden. Dann wird, wie in 15(b) gezeigt wird, das kondensierte flüssige Kältemittel bei einer festgelegten Verteilungsrate durch Druckdifferenz zwischen jedem der Innenraum-Wärmetauscher (3a–3c) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) durch jedes der Zweigflüssigkeitsrohre (7a–7c) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und durch Druckdifferenz zwischen jedem der Innenraum-Wärmetauscher (3a–3c) und dem Innenraum-Wärmetauscher (3d) durch das Zweigflüssigkeitsrohr (7d) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs weitergeleitet. Das flüssige Kältemittel wird in dem Innenraum-Wärmetauscher (3d) verdampft, wodurch der Raum gekühlt wird.
  • Das in dem Innenraum-Wärmetauscher (3d) verdampfte Gaskältemittel wird durch das Zweigverbindungsrohr (10d) dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zugeführt und wird in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) kondensiert.
  • Wenn die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eine festgelegte Menge übersteigt, wird der Heizbetrieb gestoppt und es wird zum Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt.
  • Beim Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel schließt die Steuervorrichtung (C) die zweiten Magnetventile (EV2-1 bis EV2-4), die dritten Magnetventile (EV3-1 bis EV3-4) und die fünften motorbetriebenen Ventile (EV5-1 bis EV5-4) und öffnet das erste Magnetventil (EV1) und das vierte Magnetventil (EV4). In diesem Zustand wird, wie in 15(c) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel in dem Gasvorlaufrohr (4) in den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eingeleitet, so dass der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen wird. Der Höhenunterschied zwischen den beiden Wärmetauschern (1, 2) bewirkt ein Rückführen des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1).
  • Als Nächstes wird unter Bezug auf 16 der Fall beschrieben, dass das Wärmegleichgewicht aller Räume den Kühlbetrieb erfordert, d. h. der Fall des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption, bei dem die Anzahl der Innenraum-Wärmetauscher, welche den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen, größer ist als die der Innenraum-Wärmetauscher, die den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen. Hier wird beispielhaft der Fall beschrieben, dass nur der in 16 am linken Ende befindliche Innenraum-Wärmetauscher (3a) der vier Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabstrahlbetrieb ausführt und die anderen Innenraum-Wärmetauscher (3b–3d) den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen.
  • In diesem Fall schließt die Steuervorrichtung (C) zuerst die zweiten Magnetventile (EV2-1 bis EV2-4), das vierte Magnetventil (EV4), das dritte Magnetventil (EV3-1, das mit dem Innenraum-Wärmetauscher (3a) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs verbunden ist, und das fünfte motorbetriebene Ventil (EV5-1), das mit dem Innenraum-Wärmetauscher (3a) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs verbunden ist, während sie das erste Magnetventil (EV1), die dritten Magnetventile (EV3-2 bis EV3-4), welche mit den Innenraum-Wärmetauschern (3b–3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs verbunden sind, und die fünften motorbetriebenen Magnetventile (EV5-2 bis EV5-4), welche mit den Innenraum-Wärmetauschern (3b–3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs verbunden, öffnet.
  • In diesem Zustand wird, wie in 16(a) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel durch das Gasvorlaufrohr (4) von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher geleitet. Dadurch wird, wie in 16(b) gezeigt wird, zuvor in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) gespeichertes flüssiges Kältemittel jeweils durch die Zweigflüssigkeitsleitungen (7b–7d) in die Innenraum-Wärmetauscher (3b–3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs eingeleitet. Dann werden das zweite Magnetventil (EV2-1) und das fünfte Magnetventil (EV5-1), die beide mit dem Innenraum-Wärmetauscher (3a) verbunden sind, für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs geöffnet, während das erste Magnetventil (EV1) geschlossen wird. Dadurch wird, wie in 16(c) gezeigt wird, in den Innenraum-Wärmetauschern (3b–3d) unter dem Wärmeabsorptionsbetrieb verdampftes Gaskältemittel durch die Zweigverbindungsrohre (10b–10d) jeweils den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern (2) zugeführt und wird in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) kondensiert.
  • Das Gaskältemittel wird auch von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) dem Innenraum-Wärmetauscher (3a) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs zugeführt, wird in dem Innenraum-Wärmetauscher (3a) kondensiert, um den Raum zu heizen, und wird dann durch das Zweigverbindungsrohr (7a) an den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) weitergeleitet.
  • Wird eine solche Klimatisierung über eine festgelegte Zeit ausgeführt, so dass die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) unter eine festgelegte Menge fällt, wird die Klimatisierung gestoppt und es wird zu einem Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt. Während des Betriebs der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel werden das erste Magnetventil (EV1) und das vierte Magnetventil (EV4) durch die Steuervorrichtung (C) geöffnet. Dadurch wird der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen, so dass flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zum Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) rückgeführt wird.
  • Als Nächstes wird unter Bezug auf 17 der Fall beschrieben, dass die Gesamtmenge abgestrahlter Wärme und die Gesamtmenge absorbierter Wärme unter allen Innenraum-Wärmetauschern gleich ist, d. h. der Fall, dass die Anzahl der Innenraum-Wärmetauscher, welche den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen, gleich der Anzahl der Innenraum-Wärmetauscher ist, die den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen. Hier wird beispielhaft der Fall beschrieben, dass die in 17 an der rechten Seite befindlichen zwei Innenraum-Wärmetauscher (3c, 3d) der vier Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen und die beiden linken Innenraum-Wärmetauscher (3a, 3b) den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen.
  • In diesem Fall schließt die Steuervorrichtung (C) das erste Magnetventil (EV1), zwei dritte Magnetventile (EV3-1, EV3-2), die mit den Innenraum-Wärmetauschern (3a, 3b) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs verbunden sind, und zwei zweite Magnetventile (EV2-3, EV2-4), die mit den Innenraum-Wärmetauschern (3c, 3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs verbunden sind, während die Steuervorrichtung (C) zwei zweite Magnetventile (EV2-1, EV2-2), die mit den Innenraum-Wärmetauschern (3a, 3b) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs verbunden sind, das vierte Magnetventil (EV4), die fünften motorbetriebenen Ventile (EV5-1 bis EV5-4) und zwei dritte Magnetventile (EV3-3, EV3-4), die mit den Innenraum-Wärmetauschern (3c, 3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs verbunden sind, öffnet.
  • In diesem Zustand wird, wie in 17(a) gezeigt wird, Gaskältemittel von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) jeweils durch die Zweiggasrohre (6a, 6b) zu den Innenraum-Wärmetauschern (3a, 3b) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs geleitet und wird kondensiert, so dass die Raumluft in den jeweiligen Räumen erwärmt wird, wodurch die Räume geheizt werden. Dann wird, wie in 17(b) gezeigt wird, das kondensierte flüssige Kältemittel bei einer festgelegten Verteilungsrate durch jedes der Zweigflüssigkeitsrohre (7a, 7b) durch Druckdifferenz zwischen jedem der Innenraum-Wärmetauscher (3a, 3b) für das Ausführen des Wärmeabstrahlbetriebs und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und durch Druckdifferenz zwischen den Innenraum-Wärmetauschern (3a, 3b) und den Innenraum-Wärmetauschern (3c, 3d) zu den Innenraum-Wärmetauschern (3c, 3d) für das Ausführen des Wärmeabsorptionsbetriebs weitergeleitet. Das flüssige Kältemittel wird in den Innenraum-Wärmetauschern (3c, 3d) verdampft, wodurch die Räume gekühlt werden.
  • Das in den Innenraum-Wärmetauschern (3c, 3d) verdampfte Gaskältemittel wird jeweils durch das Zweigverbindungsrohr (10c, 10d) dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zugeführt und wird in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) kondensiert.
  • Wenn die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eine festgelegte Menge übersteigt, wird die Klimatisierung gestoppt und es wird zu einem Betrieb der Rückgewinnung des flüssigen Kältemittels gewechselt. Beim Betrieb der Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel schließt die Steuervorrichtung (C) die zweiten Magnetventile (EV2-1 bis EV2-4), die dritten Magnetventile (EV3-1 bis EV3-4) und die fünften motorbetriebenen Ventile (EV5-1 bis EV5-4) und öffnet das erste Magnetventile (EV1) und das vierte Magnetventil (EV4).
  • In diesem Zustand wird, wie in 17(c) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel in dem Gasvorlaufrohr (4) in den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eingeleitet, so dass der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen wird. Der Höhenunterschied zwischen den beiden Wärmetauschern (1, 2) bewirkt ein Rückführen des flüssigen Kältemittels in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1).
  • Abwandlungen
  • Als Nächstes werden Abwandlungen nach den Ansprüchen 7 und 8 der Erfindung als Abwandlungen der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungen beschrieben.
  • Jede der Abwandlungen wird so konfiguriert, dass die Peripherie des Kaltwärmequelle-Wärmetauschers (2) in dem Kältemittelkreislauf abgewandelt wird. Wenn die Abwandlung auf eine der oben beschriebenen Ausführungen angewendet wird, weist sie eine ähnliche Konfiguration auf. Daher erfolgt hier nur eine Beschreibung der Anwendungen für die ersten und zweiten Ausführungen.
  • 18 zeigt den Fall, dass die Abwandlung auf die erste Ausführung (nur heizende Vorrichtung) angewendet wird. Eine Flüssigkeitsaufnahme (22) als Flüssigkeitsaufnahmemittel, welches flüssiges Kältemittel speichern kann, ist an ihrem einen Ende mit dem Gasvorlaufrohr (4) durch ein Abzweigrohr (23) und an dem anderen Ende mit dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) durch ein Abzweigrohr (23) verbunden und ist mit dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) in Reihe verbunden.
  • Zwischen dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Abzweigrohr (23) ist ein Magnetventil (EV11) vorgesehen. Zwischen dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) und einem Verbindungspunkt des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) mit dem Abzweigrohr (23) ist ein Rückschlagventil (CV5) vorgesehen, um nur ein Strömen von Kältemittel von dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) zu dem Abzweigrohr (23) zuzulassen. Andere Konfigurationen sind gleich denen der ersten Ausführung.
  • Der Heizbetrieb der oben konfigurierten Vorrichtung wird unter Bezug auf 19 beschrieben.
  • Zuerst wird das Magnetventil (EV1) geschlossen und das Magnetventil (EV11) geöffnet, so dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3) geleitet und in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) kondensiert wird (siehe 19(a)). Der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) für das Kondensieren von Kältemittel bei einer Kondensationstemperatur unter der des Innenraum-Wärmetauschers (3) und die mit dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) durch das Magnetventil (EV11) verbundene Flüssigkeitsaufnahme (22) haben jeweils einen niedrigeren Druck als der Innenraum-Wärmetauscher (3). Demgemäss wird das in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) kondensierte flüssige Kältemittel durch das Flüssigkeitsrohr (7) in das Abzweigrohr (23) eingeleitet und wird in der Flüssigkeitsaufnahme (22) gespeichert.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird das in die Flüssigkeitsaufnahme (22) eingeleitete Gaskältemittel durch das Magnetventil (EV11) in den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eingeleitet und wird in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) kondensiert (siehe 19(b)). Das kondensierte flüssige Kältemittel wird von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu der Flüssigkeitsaufnahme (22) zurückgeführt. Wenn die Speichermenge des flüssigen Kältemittels in der Flüssigkeitsaufnahme (22) eine festgelegte Menge übersteigt, wird das Magnetventil (EV1) geöffnet und das Magnetventil (EV11) geschlossen, wodurch der Betrieb der Rückführung von flüssigem Kältemittel wie in den oben beschriebenen Ausführungen ausgeführt wird (siehe 19(c)).
  • Gemäß diesem Betrieb kann die in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) während des Heizbetriebs gespeicherte Menge flüssigen Kältemittels verringert werden und daher kann eine ausreichende Wärmetauschfläche des Kaltwärmequelle-Wärmetauschers (2) sichergestellt wird. Dadurch kann der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) sehr klein gehalten werden, was zu Kompaktheit der gesamten Vorrichtung führt.
  • 20 zeigt den Kühlbetrieb in dem Fall, da die Abwandlung auf die zweite Ausführung angewandt wird (nur kühlende Vorrichtung).
  • Zuerst wird das Magnetventil (EV1) geöffnet und das Magnetventil (EV11) geschlossen, so dass Hochdruck-Gaskältemittel von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu der Flüssigkeitsaufnahme (22) geleitet wird (siehe 20(a)), so dass das zuvor in der Flüssigkeitsaufnahme (22) gespeicherte flüssige Kältemittel in den Innenraum-Wärmetauscher (3) eingeleitet wird (siehe 20(b)). Dann wird das Magnetventil (EV1) geschlossen und das Magnetventil (EV11) geöffnet, so dass Gaskältemittel in den Innenraum-Wärmetauscher (3) eingeleitet wird. Der Druck des Gaskältemittels wird mit der Kondensation des Kältemittels in dem Kaltwärmequelle- Wärmetauscher (2) verringert, das Gaskältemittel wird verdampft, wird durch Druckdifferenz zwischen dem Innenraum-Wärmetauscher (3) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) in den Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) eingeleitet, wird durch die Kondensation in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) verflüssigt und wird dann zur Flüssigkeitsaufnahme (22) zurückgeleitet (siehe 20(c)).
  • Gemäß diesem Betrieb kann auch die in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) während des Kühlbetriebs gespeicherte Menge flüssigen Kältemittels verringert werden. Dadurch kann der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) sehr klein gehalten werden.
  • Weiterhin wird unter der Konfiguration dieser Abwandlung das Magnetventil (EV1) geschlossen, wenn das flüssige Kältemittel aus dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) oder aus der Flüssigkeitsaufnahme (22) abgelassen wird. Demgemäss kann verhindert werden, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zugeführt wird, und daher wird vermieden, dass der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) unnötig erhitzt wird. Dies begünstigt Energieeinsparung.
  • Weiterhin verhindert das Vorsehen des Rückschlagventils (CV5), dass flüssiges Kältemittel in der Flüssigkeitsaufnahme (22) zurück zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) fließt. Dies begünstigt ebenfalls Energieeinsparung.
  • Wenn die auf die zweite Ausführung angewendete Konfiguration der Abwandlung auf die Vorrichtung mit mehreren Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d) wie in der vierten Ausführung angewendet wird, werden die Flüssigkeitsaufnahmen (22) jeweils in Reihe mit den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d) verbunden.
  • Abwandlungen mit mehreren Kaltwärmequelle-Wärmetauschern
  • Die folgenden fünften bis siebten Ausführungen der Erfindung weisen jeweils die Kreislaufkonfiguration mit mehreren Kaltwärmequelle-Wärmetauschern auf (zwei Wärmetauscher in den Ausführungen).
  • Fünfte Ausführung
  • Diese fünfte Ausführung weist erste und zweite Kaltwärmequelle-Wärmetauscher auf. Der sekundäre Kältemittelkreislauf ist für eine nur kühlende Klimaanlage konfiguriert.
  • Wie in 21 gezeigt wird, ist ein Gasrohr (6) in erste und zweite Zweiggasrohre (6e, 6f) hin zu einem mit diesen verbundenen Gasvorlaufrohr (4) unterteilt. Das erste Zweiggasrohr (6e) ist mit einem ersten Zweiggasvorlaufrohr (4) verbunden und das zweite Zweiggasrohr (6f) ist mit einem zweiten Zweiggasvorlaufrohr (4b) verbunden. Die Verbindungspunkte zwischen den Zweiggasrohren (6e, 6f) und den Zweiggasvorlaufrohren (4a, 4b) sind jeweils zwischen den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern (2a, 2b) und den Magnetventilen (EV1-1, EV1-2) für das in den Zweiggasvorlaufrohren (4a, 4b) vorgesehene Gaskältemittel angeordnet.
  • Um nur Strömen von flüssigem Kältemittel von den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern (2a, 2b) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zuzulassen, sind Zweigflüssigkeitsrohre (7e, 7f) jeweils mit dritten Rückschlagventilen (CV3-1, CV3-2) versehen.
  • Weiterhin ist ein Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) mit einem Magnetventil (EV4) für flüssiges Kältemittel versehen. Das Magnetventil (EV4) für flüssiges Kältemittel wird durch eine Steuervorrichtung (C) zwischen seiner geöffneten und geschlossenen Stellung gesteuert.
  • Als Nächstes folgt eine Beschreibung des Kühlbetriebs des wie oben beschrieben konfigurierten Kältemittelkreislaufs (B).
  • Zu Beginn des Kühlbetriebs öffnet die Steuervorrichtung (C) zuerst ein Magnetventil (EV1-1) für Gaskältemittel, das in dem ersten Zweiggasvorlaufrohr (4a) vorgesehen ist, und schließt ein Magnetventil (EV1-2) für Gaskältemittel, das in dem zweiten Zweiggasvorlaufrohr (4b) vorgesehen ist, sowie das Magnetventil (EV4) für flüssiges Kältemittel.
  • In diesem Zustand wird, wie in 22(a) gezeigt wird, Hochdruck-Gaskältemittel durch das erste Zweiggasvorlaufrohr (64a) von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem ersten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) geleitet. Nachdem das Gaskältemittel so zugeführt wurde, bewirkt der Druck des Gaskältemittels, dass das zuvor in dem ersten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) gespeicherte flüssige Kältemittel durch das erste Zweigflüssigkeitsvorlaufrohr (5a) und das erste Zweigflüssigkeitsrohr (7e) in den Innenraumwärmetauscher (3) eingeleitet wird. Dann tauscht das flüssige Kältemittel Wärme mit der Raumluft in dem Innenraum-Wärmetauscher (3), so dass es darin verdampft, so dass die Raumluft gekühlt wird, wodurch der Raum gekühlt wird.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird, wie in 22(b) gezeigt wird, das Gaskältemittel in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) durch das zweite Zweiggasrohr (6f) durch Druckdifferenz zwischen dem arbeitenden zweiten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) unter der Kondensation von Kältemittel und dem Innenraum-Wärmetauscher (3) unter der Verdampfung von Kältemittel zu dem zweiten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) geleitet.
  • Wenn dieser Betrieb über eine festgelegte Zeit ausgeführt wird, so dass die Speichermenge flüssigen Kältemittels in dem ersten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) unter eine festgelegte Menge fällt, schließt die Steuervorrichtung (C) das Magnetventil (EV1-1) für Gaskältemittel, das in dem ersten Zweiggasvorlaufrohr (4) vorgesehen ist, und öffnet das Magnetventil (EV1-2) für Gaskältemittel, das in dem zweiten Zweiggasvorlaufrohr (4b) vorgesehen ist. Dadurch wird der erste Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) zu einem arbeitenden Kaltwärmequelle-Wärmetauscher gemacht und der zweite Kaltwärmequelle- Wärmetauscher (2b) wird zu einem stoppenden Kaltwärmequelle-Wärmetauscher gemacht.
  • Dann wird, wie in 22(c) gezeigt wird, das Hochdruck-Gaskältemittel durch das zweite Zweiggasvorlaufrohr (4b) von dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zu dem zweiten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) zugeführt. Nachdem das Gaskältemittel so zugeführt wurde, bewirkt der Druck des Gaskältemittels, dass das zuvor in dem zweiten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) gespeicherte flüssige Kältemittel durch das zweite Zweigflüssigkeitsvorlaufrohr (5b) und das zweite Zweigflüssigkeitsrohr (7f) in den Innenraumwärmetauscher (3) eingeleitet wird. Dann tauscht das flüssige Kältemittel Wärme mit der Raumluft in dem Innenraum-Wärmetauscher (3), so dass es darin verdampft, so dass die Raumluft gekühlt wird, wodurch der Raum gekühlt wird.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird, wie in 22(d) gezeigt wird, das Gaskältemittel in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) durch das erste Zweiggasrohr (6e) durch Druckdifferenz zwischen dem ersten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) und dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zu dem ersten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) geleitet.
  • Die obigen beiden Betriebe der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a, 2b) werden abwechselnd ausgeführt, so dass der Wärmeabsorptionsbetrieb des Innenraum-Wärmetauschers (3) fortlaufend durchgeführt wird. Der Kühlbetrieb kann mit anderen Worten fortlaufend ausgeführt werden.
  • Wenn der Kühlbetrieb über eine festgelegte Zeit ausgeführt wird, so dass die Speichermenge flüssigen Kältemittels in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) unter eine festgelegte Menge fällt, öffnet die Steuervorrichtung (C) die Magnetventile (EV1-1, EV1-2) für Gaskältemittel, welche mit den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern (2a, 2b) verbunden sind, in welchen flüssiges Kältemittel gespeichert ist, und öffnet das Magnetventil (EV4) für flüssiges Kältemittel. Dadurch wird der Druck zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) ausgeglichen, so dass flüssiges Kältemittel in dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) rückgeführt wird.
  • Sechste Ausführung
  • Als Nächstes wird eine Ausführung einer Vorrichtung zur Übertragung von Wärme unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Diese sechste Ausführung weist erste und zweite Kaltwärmequelle-Wärmetauscher auf und der sekundäre Kältemittelkreislauf ist für eine zwischen einem Heizbetrieb und einem Kühlbetrieb umschaltbare Klimaanlage konfiguriert. In dieser Ausführung werden nur die Unterschiede der Kreislaufkonfiguration zu den bisher beschriebenen Ausführungen beschrieben.
  • Wie in 23 gezeigt wird, ist ein Gastrom-Selektionsmittel (8) des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) dieser Ausführung so konfiguriert, dass in dem Kältemittelkreislauf der fünften Ausführung ein zweites Magnetventil (EV2) in dem Gasrohr (6) vorgesehen ist und ein Gasverbindungsrohr (20) zwischen jedem der Zweiggasrohre (4a, 4b) und dem Gasrohr (6) vorgesehen ist.
  • Im Einzelnen ist ein Ende des Gasverbindungsrohrs (20) mit einem Teil des Gasrohrs (6), welcher zwischen dem zweiten Magnetventil (EV2) und dem Innenraum-Wärmetauscher (3) angeordnet ist, verbunden. Ein Teil des Gasverbindungsrohrs (20) an der anderen Endseite ist in erste und zweite Zweiggasverbindungsrohre (20a, 20b) unterteilt. Das erste Zweiggasverbindungsrohr (20a) ist mit dem ersten Zweiggasvorlaufrohr (4a) verbunden und das zweite Zweiggasverbindungsrohr (20b) ist mit dem zweiten Zweiggasvorlaufrohr (4b) verbunden.
  • Das Gasverbindungsrohr (20) ist mit einem dritten Magnetventil (EV3) versehen. Die Zweiggasverbindungsrohre (20a, 20b) sind mit Rückschlagventilen (CVG1, CVG2) für Gaskältemittel versehen, um nur Strömen von Gaskältemittel von dem Innenraum-Wärmetauscher (3) jeweils zu den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern (2a, 2b) zuzulassen.
  • Ein Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) ist so konfiguriert, dass in dem Kältemittelkreislauf dieser fünften Ausführung die Zweigflüssigkeitsrohre (7e, 7f) jeweils mit sechsten motorbetriebenen Ventilen (EV6-1, EV6-2) anstelle der dritten Rückschlagventile (CV3-1, CV3-2) versehen sind.
  • Bei dieser Konfiguration wird in einem Heizbetrieb des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) der in der fünften Ausführung beschriebene Heizbetrieb so ausgeführt, dass ein Raum fortlaufend geheizt wird. Wenn die Rückgewinnung von flüssigem Kältemittel bezüglich eines Kaltwärmequelle-Wärmetauschers (2a) ausgeführt wird, wird im Einzelnen, wie in 24 gezeigt wird, in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) kondensiertes flüssiges Kältemittel zu dem anderen Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) geleitet. Diese Betriebe werden abwechselnd wiederholt.
  • Beim Kühlbetrieb dagegen wird der in der fünften Ausführung beschriebene Kühlbetrieb so ausgeführt, dass der Raum fortlaufend gekühlt wird. Wenn flüssiges Kältemittel von einem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) zu dem Innenraum-Wärmetauscher (3) zugeführt wird, wird im Einzelnen, wie in 25 gezeigt wird, in dem Innenraum-Wärmetauscher (3) verdampftes Gaskältemittel zu dem anderen Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) geleitet. Diese Betriebe werden abwechselnd wiederholt.
  • Wenn die Speichermenge flüssigen Kältemittels in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) bei laufendem Kühlbetrieb unter eine festgelegte Menge fällt, wird flüssiges Kältemittel von dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zurückgeführt.
  • Siebte Ausführung
  • Als Nächstes wird eine Ausführung einer Vorrichtung zur Übertragung von Wärme unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • In dieser siebten Ausführung ist der sekundäre Kältemittelkreislauf für eine Multi-Klimaanlage, welche frei für Kühl- und Heizbetrieb einsetzbar ist, konfiguriert. Die Klimaanlage weist erste und zweite Kaltwärmequelle-Wärmetauscher und vier Innenraum-Wärmetauscher auf, welche einzeln in vier Räumen angeordnet sind, so dass sie einzeln zwischen dem Kühl- und Heizbetrieb wählbar sind. In dieser Ausführung werden nur die Unterschiede der Kreislaufkonfiguration zur vierten Ausführung beschrieben.
  • Wie in 26 gezeigt wird, ist ein Gastrom-Selektionsmittel (8) des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) so konfiguriert, dass ein Gasvorlaufrohr (4) in erste und zweite Zweiggasvorlaufrohre (4a, 4b) hin zu den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern unterteilt ist, das erste Zweiggasvorlaufrohr (4a) mit dem ersten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) und das zweite Zweiggasvorlaufrohr (4b) mit dem zweiten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) verbunden ist. Weiterhin sind die Zweiggasvorlaufrohre (4a, 4b) jeweils mit ersten Magnetventilen (EV1-1, EV1-2) versehen.
  • Ein Gasverbindungsrohr (20) ist an seiner einen Seite mit Teilen eines Gasrohrs (6), welche jeweils zwischen den zweiten Magnetventilen (EV2-1 bis EV2-4) und Innenraum-Wärmetauschern (3a–3d) angeordnet sind, verbunden. Das Gasverbindungsrohr (20) ist an der anderen Seite in erste und zweite Zweiggasverbindungsrohre (20a, 20b) unterteilt. Das erste Zweiggasverbindungsrohr (20a) ist mit dem ersten Zweiggasvorlaufrohr (4a) verbunden und das zweite Zweiggasverbindungsrohr (20b) ist mit dem zweiten Zweiggasvorlaufrohr (4b) verbunden. Die Zweiggasverbindungsrohre (20a, 20b) sind jeweils mit Rückschlagventilen (CVG1, CVG2) für Gaskältemittel versehen.
  • Ein Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) ist so konfiguriert, dass ein Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) in erste und zweite Zweigflüssigkeitsvorlaufrohre (5a, 5b) hin zu den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern unterteilt ist, das erste Zweigflüssigkeitsvorlaufrohr (5a) mit dem ersten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) und das zweite Zweigflüssigkeitsvorlaufrohr (5b) mit dem zweiten Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) verbunden ist. Weiterhin ist ein Flüssigkeitsrohr (7) in erste und zweite Zweigflüssigkeitsrohre (7e, 7f) hin zu dem damit verbundenen Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) unterteilt. Das erste Zweigflüssigkeitsrohr (7e) ist mit dem ersten Zweigflüssigkeitsvorlaufrohr (5a) und das zweite Zweigflüssigkeitsrohr (7f) ist mit dem zweiten Zweigflüssigkeitsvorlaufrohr (5b) verbunden.
  • Zwischen dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) und den Verbindungspunkten der Zweigflüssigkeitsrohre (7e, 7f) mit den Zweigflüssigkeitsvorlaufrohren (5a, 5b) sind jeweils erste Rückschlagventile (CV1-1, CV1-2) vorgesehen, um nur ein Strömen von flüssigem Kältemittel von den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern (2a, 2b) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) zuzulassen. Die Zweigflüssigkeitsrohre (7e, 7f) sind mit sechsten motorbetriebenen Ventilen (EV6-1, EV6-2) versehen. Andere Anordnungen sind wie in der vierten Ausführung (siehe 12).
  • Bei dieser Konfiguration wird zum Zeitpunkt der Klimatisierung durch den sekundären Kältemittelkreislauf (B) die Richtung des Kältemittelstroms gemäß der Betriebsart jedes der Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d), welche in der vierten Ausführung beschrieben sind, geändert und es wird abwechselnd zwischen Rückgewinnung und Zufuhr von flüssigem Kältemittel bezüglich jedes der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a, 2b) gewechselt, so dass der Betrieb jedes der Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) fortlaufend ausgeführt wird.
  • Insbesondere ist der Betrieb hauptsächlich der Wärmeabstrahlung, bei dem das Wärmegleichgewicht aller Räume den Heizbetrieb fordert, wie in 27 gezeigt. Wenn die Rückführung von flüssigem Kältemittel von dem stoppenden Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) erfolgt, wird flüssiges Kältemittel von den Innenraum-Wärmetauschern (3a–3c) unter dem Betrieb der Wärmeabstrahlung zu dem arbeitenden Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) zugeführt, während Gaskältemittel von dem Innenraum- Wärmetauscher (3d) unter dem Betrieb der Wärmeabsorption zu dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) geleitet wird. Ein solcher Betrieb wird abwechselnd zwischen den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern wiederholt.
  • Der Fall des Betriebs hauptsächlich der Wärmeabsorption, bei welchem das Wärmegleichgewicht aller Räume den Kühlbetrieb fordert, ist wie in 28 gezeigt. Wenn Gaskältemittel von den Innenraum-Wärmetauschern (3b–3d) unter dem Betrieb der Wärmeabsorption zu dem arbeitenden Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) geleitet wird, wird flüssiges Kältemittel von dem stoppenden Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) rückgeführt, während flüssiges Kältemittel von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) zu den Innenraum-Wärmetauschern (3b–3d) unter dem Betrieb der Wärmeabsorption zugeführt wird. Ein solcher Betrieb wird abwechselnd zwischen den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern wiederholt.
  • Der Fall, dass die Gesamtmenge abgestrahlter Wärme und die Gesamtmenge absorbierter Wärme unter allen Innenraum-Wärmetauschern gleich ist, ist wie in 29 gezeigt. Wenn die Rückführung flüssigen Kältemittels von dem stoppenden Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) erfolgt, wird flüssiges Kältemittel von den Innenraum-Wärmetauschern (3a, 3b) unter dem Betrieb der Wärmeabstrahlung zu den Innenraum-Wärmetauschern (3c, 3d) unter dem Betrieb der Wärmeabsorption zugeführt und in den Innenraum-Wärmetauschern (3c, 3d) verdampftes Gaskältemittel wird zu dem arbeitenden Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2b) geleitet. Ein solcher Betrieb wird abwechselnd zwischen den Kaltwärmequelle-Wärmetauschern wiederholt.
  • Da die Betriebe in dem Fall, dass alle Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabstrahlbetrieb ausführen, und in dem Fall, dass alle Innenraum-Wärmetauscher (3a–3d) den Wärmeabsorptionsbetrieb ausführen, gleich den in der siebten Ausführung beschriebenen Betrieben sind, wird auf eine Beschreibung verzichtet.
  • Achte Ausführung
  • Diese achte Ausführung, welche nicht in den Schutzumfang der Patentansprüche fällt, ist eine Abwandlung des primären Kältemittelkreislaufs (A), welche auf eine nur kühlende Klimaanlage angewendet wird. In dieser Ausführung werden nur die Unterschiede gegenüber dem in der ersten Ausführung beschriebenen primären Kältemittelkreislauf (A) beschrieben.
  • Wie in 30 gezeigt, ist der primäre Kältemittelkreislauf (A) so konfiguriert, dass ein Expansionsventil (13) zwischen einem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) und einem kühlenden Wärmetauscher (15) vorgesehen ist und eine Umgehungsleitung (17) an ihrem einen Ende zwischen dem Expansionsventil (13) und dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) angeschlossen ist und am anderen Ende zwischen einem heizenden Wärmetauscher (12) und dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) angeschlossen ist. Der primäre Kältemittelkreislauf (A) ist mit anderen Worten so konfiguriert, dass Gaskältemittel in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) mit zum Beispiel Außenluft wärmegetauscht wird, so dass es kondensiert.
  • Wenn bei einer solchen Konfiguration die Öffnung des motorbetriebenen Stromregelventils (18) so eingestellt wird, dass die in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) abgestrahlte Wärmemenge gleich einer Differenz zwischen einer von dem heizenden Wärmetauscher (12) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) abgegebenen Wärmemenge und einer von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem kühlenden Wärmetauscher (15) genommenen Wärmemenge ist, kann die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter primärer Kältemittelkreislauf (A) gleich werden. Dies verwirklicht eine ausgezeichnete Kältemittelzirkulation in dem primären Kältemittelkreislauf (A).
  • Neunte Ausführung
  • Diese neunte Ausführung, welche nicht in den Schutzumfang der Patentansprüche fällt, ist eine Abwandlung des primären Kältemittelkreislaufs (A), welche auf eine nur kühlende Klimaanlage angewendet wird.
  • Wie in 31 gezeigt, ist der primäre Kältemittelkreislauf (A) so konfiguriert, dass eine Umgehungsleitung (17) an ihrem einen Ende zwischen einem ersten motorbetriebenen Ventil (18a) als Expansionsmechanismus und einem kühlenden Wärmetauscher (15) angeschlossen ist und am anderen Ende an der Ablassseite eines Kompressors (11) angeschlossen ist, d. h. zwischen dem Kompressor (11) und einem heizenden Wärmetauscher (12). Der primäre Kältemittelkreislauf (A) ist mit anderen Worten so konfiguriert, dass von dem Kompressor (11) abgelassenes Gaskältemittel zwischen dem heizenden Wärmetauscher (12) und dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) verteilt wird.
  • Wenn bei einer solchen Konfiguration die Öffnungen der motorbetriebenen Ventile (18a, 18b) jeweils so eingestellt werden, dass die in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) abgestrahlte Wärmemenge gleich einer Differenz zwischen einer von dem heizenden Wärmetauscher (12) zu dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) abgegebenen Wärmemenge und einer von dem Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) zu dem kühlenden Wärmetauscher (15) genommenen Wärmemenge ist, kann die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter primärer Kältemittelkreislauf (A) gleich werden. Dies verwirklicht eine ausgezeichnete Kältemittelzirkulation in dem primären Kältemittelkreislauf (A).
  • Zehnte Ausführung
  • Diese zehnte Ausführung ist eine Ausführung nach Anspruch 9 der Erfindung und eine Abwandlung des primären Kältemittelkreislaufs (A), welche auf eine Klimaanlage angewendet wird, welche zwischen dem Kühl- und dem Heizbetrieb wechseln kann. In dieser Ausführung werden nur die Unterschiede gegenüber dem in der ersten Ausführung beschriebenen primären Kältemittelkreislauf (A) beschrieben.
  • Wie in 32 gezeigt, umfasst der primäre Kältemittelkreislauf (A) ein Vierwege-Wahlventil (19), welches zwischen (a) einer ersten Stellung, welche flüssiges Kältemittel von einem heizenden Wärmetauscher (12) zu einem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) und einer Umgehungsleitung (17) durch ein Expansionsventil (13) einleiten kann, und (b) einer zweiten Stellung, welche das flüssige Kältemittel durch den den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) und die Umgehungsleitung (17) zu dem Expansionsventil (13) einleiten kann, schaltbar. Andere Anordnungen sind gleich denen der ersten Ausführung.
  • Bei einer solchen Konfiguration wählt das Vierwege-Wahlventil (19) während des Heizbetriebs (während des Wärmeabstrahlbetriebs eines Innenraum-Wärmetauschers (3)) die erste Stellung, welche in 46 mit Strichlinien gezeigt wird, so dass Kältemittel in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) Wärme absorbiert, so dass es verdampft. Der Betrag absorbierter Wärme wird durch ein motorbetriebenes Stromregelventil (18) gesteuert.
  • Während des Kühlbetriebs (während des Wärmeabsorptionsbetriebs des Innenraum-Wärmetauschers (3)) wählt das Vierwege-Wahlventil (19) dagegen die zweite Stellung, welche in 46 mit durchgehenden Linien gezeigt wird, so dass Kältemittel in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) Wärme abstrahlt, so dass es kondensiert. Der Betrag abgestrahlter Wärme wird durch das motorbetriebene Stromregelventil (18) gesteuert. Diese Betriebe lassen die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter primärer Kältemittelkreislauf (A) während jedes Betriebs gleich werden. Dies verwirklicht eine ausgezeichnete Kältemittelzirkulation in dem primären Kältemittelkreislauf (A).
  • 33 zeigt eine Abwandlung der zehnten Ausführung. Wie in der Figur gezeigt wird, umfasst die Abwandlung einen Entfrostungskreislauf (31) als Entfrostungsmittel für das Entfrosten des den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauschers (14), wenn der den Wärmebetrag anpassende Wärmetauscher (14) während des Heizbetriebs vereist.
  • Im Einzelnen ist ein Heissgasrohr (32) an seinem einen Ende zwischen dem Kompressor (11) und dem heizenden Wärmetauscher (12) (an der Ablassseite des Kompressors (11)) angeschlossen und am anderen Ende zwischen dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) und dem Vierwege-Wahlventil (19). In der Nähe beider Enden des Heissgasrohrs (32) sind jeweils erste Magnetventile (EVD1, EVD1) für das Entfrosten vorgesehen.
  • Weiterhin ist ein Kältemittelrückführrohr (33) an seinem einen Ende zwischen dem heizenden Wärmetauscher (12) und einem Ende des Heissgasrohrs (32) angeschlossen und ist an dem anderen Ende zwischen einem kühlenden Wärmetauscher (15) und dem Kompressor (11) angeschlossen (an der Ablassseite des Kompressors (11)). Das Kältemittelrückführrohr (33) ist mit einem zweiten Magnetventil (EDV2) für Entfrosten versehen.
  • An der Ablassseite des Kompressors (11) ist zwischen einem Verbindungspunkt der Kältemittelrohrleitung (16) mit dem Heissgasrohr (32) und einem Verbindungspunkt der Kältemittelrohrleitung (16) mit dem Kältemittelrückführrohr (33) ein drittes Magnetventil (EDV3) für Entfrosten vorgesehen. An der Ansaugseite des Kompressors (11) ist zwischen einem Verbindungspunkt der Kältemittelrohrleitung (16) mit dem Kältemittelrückführrohr (33) und dem kühlenden Wärmetauscher (15) ein drittes Magnetventil (EDV3) für Entfrosten vorgesehen.
  • Wenn der den Wärmebetrag anpassende Wärmetauscher (14) bei dieser Konfiguration vereist ist, wird das Vierwege-Wahlventil (19) in die in 47 mit Strichlinien gezeigte Stellung geschaltet, die dritten Magnetventile (EDV3, EDV3) für das Entfrosten werden geschlossen und die ersten Magnetventile (EDV1, EDV1) für das Entfrosten und das zweite Magnetventil (EDV2) für das Entfrosten werden geöffnet. Dadurch wird vom Kompressor (11) abgelassenes heisses Kältemittel durch das Heissgasrohr (32) in den den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) eingeleitet, wodurch der den Wärmebetrag anpassende Wärmetauscher (14) entfrostet wird. Danach wird das Kältemittel durch das Expansionsventil (13), das Vierwege-Wahlventil (19), den heizenden Wärmetauscher (12) und das Kältemittelrückführrohr (33) zu dem Kompressor (11) rückgeführt. Demgemäss kann Eis an dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) schnell beseitigt werden. Dies verbessert die Klimatisierungsleistung.
  • Weiterhin kann ein solcher Entfrostungskreislauf (31) bei der ersten und der zehnten Ausführung sowie bei der zwischen Heiz- und Kühlbetrieb umschaltbaren Klimaanlage wie in dieser Erfindung angewendet werden.
  • Elfte Ausführung
  • Diese elfte Ausführung ist eine Abwandlung des primären Kältemittelkreislaufs (A), welche bei einer Klimaanlage angewendet wird, welche zwischen dem Kühl- und dem Heizbetrieb wechseln kann.
  • Wie in 34 gezeigt, ist der primäre Kältemittelkreislauf (A) so konfiguriert, dass ein drittes motorbetriebenes Ventil (18c) an der Ablassseite des heizenden Wärmetauschers (12) vorgesehen ist, eine Umgehungsleitung (17) zwischen einem Kompressor (11) und einem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) in ein ansaugseitiges Abzweigrohr (17a) und ein ablassseitiges Abzweigrohr (17b) unterteilt ist, das ansaugseitige Abzweigrohr (17a) mit der Ansaugseite des Kompressors (11) verbunden ist und das ablassseitige Abzweigrohr (17b) mit der Ablassseite des Kompressors (11) verbunden ist.
  • Das ansaugseitige Abzweigrohr (17a) ist mit einem ansaugseitigen Magnetventil (EVI) versehen, welches während des Heizbetriebs geöffnet wird und während des Kühlbetriebs geschlossen wird. Das ablassseitige Abzweigrohr (17b) ist mit einem ablassseitigen Magnetventil (EVO) versehen, welches während des Heizbetriebs geschlossen wird und während des Kühlbetriebs geöffnet wird. Andere Anordnungen sind gleich denen der dreizehnten Ausführung.
  • Bei einer solchen Konfiguration wird während des Heizbetriebs (während des Wärmeabstrahlbetriebs eines Innenraum-Wärmetauschers (3)) das ansaugseitige Magnetventil (EVI) geöffnet und das ablassseitige Magnetventil (EVO) geschlossen, so dass Kältemittel in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) Wärme absorbiert, so dass es verdampft. Der Betrag absorbierter Wärme wird durch motorbetriebene Stromregelventile (18a, 18b) gesteuert.
  • Während des Kühlbetriebs (während des Wärmeabsorptionsbetriebs des Innenraum-Wärmetauschers (3)) wird dagegen das ansaugseitige Magnetventil (EVI) geschlossen und das ablassseitige Magnetventil (EVO) geöffnet, so dass Kältemittel in dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) Wärme abstrahlt, so dass es kondensiert. Der Betrag abgestrahlter Wärme wird durch die motorbetriebenen Stromregelventile (18a, 18b) gesteuert. Diese Betriebe lassen die abgestrahlte Wärmemenge und die absorbierte Wärmemenge als gesamter primärer Kältemittelkreislauf (A) während jedes Betriebs gleich werden. Dies verwirklicht eine ausgezeichnete Kältemittelzirkulation in dem primären Kältemittelkreislauf (A).
  • 35 zeigt eine Abwandlung der elften Ausführung. Wie in der Figur gezeigt wird, umfasst die Abwandlung einen Entfrostungskreislauf (31) für das Entfrosten des den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauschers (14), wenn der den Wärmebetrag anpassende Wärmetauscher (14) während des Heizbetriebs vereist. Im Einzelnen ist ein Kältemittelrückführrohr (33) an seinem einen Ende zwischen dem Kompressor (11) und dem heizenden Wärmetauscher (12)(an der Ablassseite des Kompressors (11)) angeschlossen und ist an dem anderen Ende zwischen dem Kompressor (11) einem kühlenden Wärmetauscher (15) (an der Ansaugseite des Kompressors (11)) angeschlossen. Das Kältemittelrückführrohr (33) ist mit einem dritten Magnetventil (EDV3) für Entfrosten versehen.
  • An der Ablassseite des Kompressors (11) ist zwischen dem Kompressor (11) und einem Verbindungspunkt der Kältemittelrohrleitung (16) mit dem Kältemittelrückführrohr (33) ein viertes Magnetventil (EDV4) für Entfrosten vorgesehen.
  • Wenn der den Wärmebetrag anpassende Wärmetauscher (14) bei dieser Konfiguration vereist, werden das ansaugseitige Magnetventil (EVI) und das vierte Magnetventil (EVD4) für Entfrosten geschlossen und das ablassseitige Magnetventil (EVO) und das dritte Magnetventil (EVD3) für Entfrosten werden geöffnet.
  • Dadurch wird vom Kompressor (11) abgelassenes heisses Kältemittel durch das ablassseitige Abzweigrohr (17b) in den den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) eingeleitet, wodurch der den Wärmebetrag anpassende Wärmetauscher (14) entfrostet wird. Danach wird das Kältemittel durch die zweiten und dritten Expansionsventile (18b, 18c), den heizenden Wärmetauscher (12) und das Kältemittelrückführrohr (33) zu dem Kompressor (11) rückgeführt. Demgemäss kann Eis an dem den Wärmebetrag anpassenden Wärmetauscher (14) schnell beseitigt werden. Dies verbessert die Klimatisierungsleistung.
  • Weiterhin kann ein solcher Entfrostungskreislauf (31) bei dem Kreislauf der dreizehnten Ausführungen sowie bei der wahlweise zwischen Heiz- und Kühlbetrieb umschaltbaren Klimaanlage wie in dieser Erfindung angewendet werden.
  • Die Konfiguration der oben erwähnten primären Kältemittelkreisläufe (A) kann bei den neunten bis zwölften Ausführungen mit mehreren Flüssigkeitsaufnahmen (25a, 25b) angewendet werden.
  • Abwandlungen mit mehreren Kaltwärmequelle-Wärmetauschern
  • In den folgenden zwölften bis fünfzehnten Ausführungen der Erfindung werden die primären Kältemittelkreislaufkonfigurationen in den Fällen gezeigt, dass die sekundären Kältemittelkreisläufe jeweils mehrere Kaltwärmequelle-Wärmetauscher aufweisen (in den Ausführungen zwei Wärmetauscher).
  • Zwölfte Ausführung
  • Wie in 36 gezeigt wird, weist diese zwölfte Ausführung, welche nicht in den Schutzumfang der Patentansprüche fällt, die Konfiguration auf, dass der sekundäre Kältemittelkreislauf (B) der achten Ausführung (siehe 30) zwei Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a, 2b) aufweist.
  • Bei einer solchen Konfiguration ist ein primärer Kältemittelkreislauf (A) so konfiguriert, dass Abzweigrohre (16a, 16b) der Kältemittelrohrleitung (16) mit Expansionsventilen (13a, 13b) jeweils für das Steuern der Durchflussraten des Kältemittels hin zu den kühlenden Wärmetauschern (15a, 15b) vorgesehen sind. Die Konfiguration des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) ist gleich der in der sechsten Ausführung (siehe 21).
  • Dreizehnte Ausführung
  • Wie in 37 gezeigt wird, weist diese dreizehnte Ausführung, welche nicht in den Schutzumfang der Patentansprüche fällt, die Konfiguration auf, dass der sekundäre Kältemittelkreislauf (B) der neunten Ausführung (siehe 31) zwei Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a, 2b) aufweist.
  • Bei einer solchen Konfiguration ist ein primärer Kältemittelkreislauf (A) so konfiguriert, dass Abzweigrohre (16a, 16b) der Kältemittelrohrleitung (16) mit motorbetriebenen Ventilen (18d-1, 18d-2) jeweils für das Steuern der Durchflussraten des Kältemittels hin zu den kühlenden Wärmetauschern (15a, 15b) versehen sind. Die Konfiguration des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) ist weiterhin in dieser Ausführung gleich der in der sechsten Ausführung (siehe 21).
  • Vierzehnte Ausführung
  • Wie in 38 gezeigt wird, weist diese vierzehnte Ausführung die Konfiguration auf, dass der sekundäre Kältemittelkreislauf (B) der zehnten Ausführung (siehe 32) zwei Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a, 2b) aufweist.
  • Bei einer solchen Konfiguration ist ein primärer Kältemittelkreislauf (A) so konfiguriert, dass Abzweigrohre (16a, 16b) der Kältemittelrohrleitung (16) mit Expansionsventilen (18d-1, 118d-2) bestehend aus motorbetriebenen Ventilen jeweils für das Steuern der Durchflussraten des Kältemittels hin zu den kühlenden Wärmetauschern (15a, 15b) versehen sind. Die Konfiguration des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) ist gleich der in der siebten Ausführung (siehe 23).
  • Fünfzehnte Ausführung
  • Wie in 39 gezeigt wird, weist diese fünfzehnte Ausführung die Konfiguration auf, dass der sekundäre Kältemittelkreislauf (B) der elften Ausführung (siehe 34) zwei Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2a, 2b) aufweist.
  • Bei einer solchen Konfiguration ist ein primärer Kältemittelkreislauf (A) so konfiguriert, dass Abzweigrohre (16a, 16b) mit motorbetriebenen Ventilen (18a-1, 18a-2) jeweils für das Steuern der Durchflussraten des Kältemittels hin zu den kühlenden Wärmetauschern (15a, 15b) versehen sind. Die Konfiguration des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) ist weiterhin in dieser Ausführung gleich der in der siebten Ausführung (siehe 23).
  • Andere Ausführungen
  • Die obigen Ausführungen beschreiben die Fälle, dass die vorliegende Erfindung bei der Kältemittelkreislaufanordnung von Klimaanlagen für die Klimatisierung eines oder mehrerer Räume eingesetzt wird. Diese Erfindung kann aber bei verschiedenen Arten von Kältemaschinen, wie z. B. einer Kältemittelkreislaufanordnung für einen Kühlschrank, eingesetzt werden.
  • Die oben beschriebenen Ausführungen sind jeweils so konfiguriert, dass der Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) Wärme von dem Kältemittel erhält, das in dem primären Kältemittelkreislauf (A) zirkuliert, und der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) Wärme an das Kältemittel abgibt, das in dem primären Kältemittelkreislauf (A) zirkuliert. Die Vorrichtungen zur Übertragung von Wärme nach den Ansprüchen 1 bis 9 der Erfindung können so konfiguriert werden, dass eine Heizvorrichtung in dem Heisswärmequelle-Wärmetauscher (1) des sekundären Kältemittelkreislaufs (B) angeordnet ist, so dass Kältemittel durch das Ausüben von Wärme von der Heizvorrichtung verdampft oder der Kaltwärmequelle-Wärmetauscher (2) Wärme mit der Außenluft tauscht.
  • In dieser Erfindung kann eine Absorptionskältemaschine anstelle des Kompressors (11) des primären Kältemittelkreislaufs (A) vorgesehen werden.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie insoweit beschrieben wurde, ist eine Vorrichtung zur Übertragung von Wärme dieser Erfindung für eine antriebslose Wärmeübertragungsvorrichtung geeignet, welche keine Antriebsquelle benötigt, und ist insbesondere bei der Kältemittelkreislaufanordnung für Klimaanlagen geeignet.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Wärmeübertragung, welche Folgendes umfasst: – ein Heisswärmequellmittel (1) für das Verdampfen von Kältemittel durch das Ausüben von Wärme und Speichern des Gaskältemittel; – ein Kaltwärmequellmittel (2), welches mit dem Heisswärmequellmittel (1) durch ein Gasvorlaufrohr (4) und ein Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) verbunden ist, um mit dem Heisswärmequellmittel (1) einen geschlossenen Kreislauf zu bilden, kondensiert das Kältemittel durch Wärmeabstrahlung und speichert das flüssige Kältemittel; – einen anwenderseitigen Wärmetauscher (3), welcher durch ein Gasrohr (6) mit dem Gasvorlaufrohr (4) und durch ein Flüssigkeitsrohr (7) mit dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) verbunden ist; – Gasstrom-Selektionsmittel (8) für das Ändern des Strömens des Gaskältemittels zwischen dem Gasvorlaufrohr (4) und dem Gasrohr (6); – Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) für das Ändern des Strömens des flüssigen Kältemittels zwischen dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) und dem Gasrohr (7); und – Steuermittel (C) für das Steuern des Gasstrom-Selektionsmittels (8) und des Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittels (9), um das Strömen des Kältemittels bezüglich des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) gemäß eines Betriebsmodus des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) zu ändern, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (C) dafür aufgelegt ist, das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) zu steuern, um mindestens einen Wärmeabsorptionsbetrieb des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) so durchzuführen, dass nur ein Strömen des flüssigen Kältemittels von dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) zulässig ist, wenn der Wärmeabsorptionsbetrieb ausgeführt wird, das Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) dem Kaltwärmequellmittel (2) zugeführt wird, um das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) auszustoßen, das flüssige Kältemittel in dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) verdampft wird, während das Gaskältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) kondensiert wird, und das in dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) verdampfte Gaskältemittel zu dem Kaltwärmequellmittel (2) durch Druckunterschied zwischen dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2), welcher aufgrund des Druckabfalls des Kaltwärmequellmittels (2) verursacht wird, übertragen wird.
  2. Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Kaltwärmequellmittel (2) bei einer höheren Position angeordnet ist als das Heisswärmequellmittel (1), und – das Steuermittel (C) so ausgelegt ist, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) so steuert, dass ein Betrieb der Rückgewinnung des Kältemittels ausgeführt wird, wenn das flüssige Kältemittel in dem Heisswärmequellmittel (1) unter eine festgelegte Speichermenge fällt, in einer Weise, dass das Gaskältemittel dem Kaltwärmequellmittel (2) von dem Heisswärmequellmittel (1) zugeführt wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strömen flüssigen Kältemittels von dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) zurückgeführt wird.
  3. Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Steuermittel (C) so ausgelegt ist, dass es einen Wärmeabstrahlungsbetrieb des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) und einen Wärmeabsorptionsbetrieb des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) in solcher Weise selektiv durchführt, dass: – während des Wärmeabstrahlungsbetriebs Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zur Kondensation dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) zugeführt wird und in dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) kondensiertes flüssiges Kältemittel durch Druckdifferenz zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2), welches Gaskältemittel bei einer niedrigeren Temperatur als der des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) kondensiert, und dem anwenderseitigen Wärmetauscher (3) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) übertragen wird.
  4. Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Kaltwärmequellmittel (2) bei einer höheren Position als das Heisswärmequellmittel (1) angeordnet ist, und – das Steuermittel (C) so ausgelegt ist, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) so steuert, dass ein Betrieb der Rückgewinnung des Kältemittels vorgenommen wird, wenn das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) während des Betriebs der Wärmeabstrahlung eine festgelegte Speichermenge übersteigt und wenn das flüssige Kältemittel während des Betriebs der Wärmeabsorption in dem Heisswärmequellmittel (1) unter eine festgelegte Speichermenge sinkt, in einer Weise, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) zu dem Kaltwärmequellmittel (2) zugeführt wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strom flüssigen Kältemittels von dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) rückgeführt wird.
  5. Vorrichtung zur Wärmeübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – mehrere anwenderseitige Wärmetauscher (3a–3d) vorgesehen sind und jeder der anwenderseitigen Wärmetauscher (3a–3d) durch das Gasrohr (6) bzw. das Flüssigkeitsrohr (7) so mit dem Gasvorlaufrohr (4) und dem Flüssigkeitsvorlaufrohr (5) verbunden ist, dass eine individuelle Wahl zwischen einem Wärme abstrahlenden Betrieb und einem Wärme absorbierenden Betrieb möglich ist, und – das Steuermittel (C) so ausgelegt ist, dass es einen hauptsächlich Wärme absorbierenden Betrieb durchführt, bei welchem der Wärmeausgleich unter allen anwenderseitigen Wärmetauschern (3a–3d) in einem Wärme absorbierenden Zustand erfolgt, und zwar so dass: – das Gaskältemittel dem Kaltwärmequellmittel (2) vom Heisswärmequellmittel (1) zugeführt wird, um das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Wärme absorbierenden anwenderseitigen Wärmetauscher (3) hin auszustoßen, das flüssige Kältemittel in dem Wärme absorbierenden anwenderseitigen Wärmetauscher (3) verdampft wird, während das Gaskältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) kondensiert wird, und das in dem Wärme absorbierenden anwenderseitigen Wärmetauscher (3) verdampfte Gaskältemittel dem Kaltwärmequellmittel (2) durch Druckdifferenz zwischen dem Wärme absorbierenden anwenderseitigen Wärmetauscher (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2), welche durch einen Druckabfall des Kaltwärmequellmittels (2) verursacht wird, übertragen wird; – während das Gaskältemittel gleichzeitig von dem Heisswärmequellmittel (1) dem Wärme abstrahlenden anwenderseitigen Wärmetauscher (3) zur Kondensation zugeführt wird und das in dem Wärme abstrahlenden anwenderseitigen Wärmetauscher (3) kondensierte flüssige Kältemittel zu dem Kaltwärmequellmittel (2) durch Druckdifferenz zwischen dem Wärme abstrahlenden anwenderseitigen Wärmetauscher (3) und dem Kaltwärmequellmittel (2), welches eine Kondensationstemperatur unter der des Wärme abstrahlenden anwenderseitigen Wärmetauschers (3) aufweist, übertragen wird.
  6. Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass: – das Kaltwärmequellmittel (2) bei einer Position höher als das Heisswärmequellmittel (1) angeordnet ist, und – das Steuermittel (C) so ausgelegt ist, dass es das Gasstrom-Selektionsmittel (8) und das Flüssigkeitsstrom-Selektionsmittel (9) so steuert, dass ein Betrieb der Rückgewinnung des Kältemittels durchgeführt wird, wenn das flüssige Kältemittel in dem Heisswärmequellmittel (1) unter eine festgelegte Speichermenge fällt, in einer Weise, dass Gaskältemittel von dem Heisswärmequellmittel (1) dem Kaltwärmequellmittel (2) zugeführt wird, um die Drücke des Heisswärmequellmittels (1) und des Kaltwärmequellmittels (2) auszugleichen, so dass ein Strömen von flüssigem Kältemittel von dem Kaltwärmequellmittel (2) zu dem Heisswärmequellmittel (1) erzeugt wird, wodurch das flüssige Kältemittel in dem Kaltwärmequellmittel (2) dem Heisswärmequellmittel (1) wieder zugeführt wird.
  7. Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass: – ein Flüssigkeitsaufnahmemittel (22) für das Speichern des flüssigen Kältemittels parallel zu dem Kaltwärmequellmittel (2) vorgesehen ist, und – das Flüssigkeitsaufnahmemittel (22) an einem seiner Enden zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Gasrohr (6) durch ein Abzweigrohr (23) verbunden ist und an dem anderen Ende zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt des Flüssigkeitsvorlaufrohrs (5) mit dem Flüssigkeitsrohr (7) durch ein Abzweigrohr (23) verbunden ist.
  8. Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Absperrklappe (EV11) für das Ändern eines Strömens von Kältemittel hin zum Kaltwärmequellmittel (2) zwischen dem Kaltwärmequellmittel (2) und einem Verbindungspunkt des Gasvorlaufrohrs (4) mit dem Abzweigrohr (23) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung zur Übertragung von Wärme nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass – das Heisswärmequellmittel (1) so ausgelegt ist, dass es das Kältemittel durch Erhalt eines Wärmebetrags von dem Kältemittel für den Wärmequellumlauf in einem wärmequellenseitigen Kältemittelkreislauf (A) verdampft, – das Kaltwärmequellmittel (2) so konfiguriert ist, dass es das Kältemittel durch Verlust eines Wärmebetrags an das Kältemittel für die Wärmequelle kondensiert, und – der wärmequellenseitige Kältemittelkreislauf (A) umfasst: – heizendes Wärmetauschmittel (12) für das Tauschen von Wärme mit dem Heisswärmequellmittel (1), um dem Heisswärmequellmittel (1) einen Wärmebetrag für das Verdampfen zu geben; – kühlendes Wärmetauschmittel (15) für das Tauschen von Wärme mit dem Kaltwärmequellmittel (2), um von dem Kaltwärmequellmittel (2) einen Wärmebetrag für das Kondensieren von Kältemittel zu nehmen; und – ein den Wärmetauschbetrag anpassendes Mittel (14), um während des Wärme absorbierenden Betriebs des anwenderseitigen Wärmetauschers (3) vom Kältemittel für die Wärmequelle eine Differenz zwischen den beiden Wärmetauschbeträgen des heizenden Wärmetauschmittels (12) und des kühlenden Wärmetauschmittels (15) zu nehmen, – wenn der Wärmetauschbetrag des heizenden Wärmetauschmittels (12) kleiner als der des kühlenden Wärmetauschmittels (15) ist.
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