CH271484A - Betriebsverfahren für Kälteanlagen und Wärmepumpen. - Google Patents

Description

  Betriebsverfahren für Kälteanlagen und Wärmepumpen.    Die     l:riin(lung-        betrifft    ein Betriebsver  fahren für     Kälteanlagen    und     Wärmepumpen     mit     Entspannung    auf verschiedene     Drü < #ke          und        einstufiger\        Verdichtun-        des        Kälte-          inediunis,    und eine     Einriehtran,        zum    Aus  führen des     Verfahrens.     



  Es ist bekannt, bei     Anla-eri    mit     mehr-          stu@igcn        Kolbenverdiehtern    oder bei     Anla-en          finit        mehreren    hintereinander angeordneten       Verdiehtern    die     Entspannung    in mehreren       Stufen    vorzunehmen und die hei den     Zwi-          schenstufen    entstehenden Dämpfe den Zwi  schenstufen der     Verdichteranlage        zuzuführen.     Bei     Anla#-en    mit einstufigen     

  Kolbenverdieli-          tern    ist bekannt,     dureh    Verlängerung des  Kolbenhubes am äussern Totpunkt über die  wirksame Länge und durch     Öffnen    von       Sehlitzen    Dämpfe     aus    einer     Zwischenentspan-          nun-    in den     Zylinder        einzuführen.     



  Das     Verfahren    nach der     Erfindung    be  steht darin,     dass    bei     einer        -Entspannung    auf  einen     7,wischendruek    entstehende Dämpfe  dann in den     Verdiehter    eingeführt werden,  wenn der Druck in demselben     nahezu    dein       7.wiseliendiaick    entspricht.

   Die Einrichtung  zum Ausführen des Verfahrens besteht darin.,  (lass ein     einstufi-,er        Verdieliter    vorgesehen  ist, der mit Mitteln ausgerüstet ist, die es  ermöglichen, bei einer     Entspannung    auf  einen     Zwisehendruek    entstehende Dämpfe  dann in den     Verdieliter    einzuführen, wenn  der Druck im Verdichter nahezu dem     Zwi-          sehendruek    entspricht.    Die     Erfindung-    ermöglicht eine beliebige  Wahl des     Zwischendr        uclz:es,    was sonst nur bei  mehrstufigen Verdichtern mit veränder  lichem Hubvolumen angewendet werden kann.

    Ausserdem ist der Nachteil des über die wirk  same Länge verlängerten Kolbenhubes, der  eine Verteuerung des     Verdiehters    mit sich       bringt,    durch die     Eifindung    vermieden:  Die Zeichnung betrifft Ausführungsbei  spiele der erfindungsgemässen Einrichtung.  An Hand der     Einriehtung    ist auch das     erfin-          (lungsgemäl.,)e    Verfahren beispielsweise erläu  tert. Es stellt dar:       Fig.    1 ein Schema einer Kälte- bzw.

         Wärmepumpenanlage    mit zweistufiger Ent  spannung,       Fig.    2 eine Anordnung mit zwei parallel       geschalteten    Verdampfern, die mit     versehie-          denen        Verdampferdrüeken    arbeiten.  



  Der     Drehkolbenverdiehter    3 nach     Fig.    1       besitzt    ein Gehäuse 4 mit der zylindrischen  Bohrung 5, in welcher der Läufer 6 durch die  Welle 7 angetrieben, exzentrisch im Sinne des  Pfeils     ä    umläuft. Der zwischen der Zylinder  bohrung 5 und dein Läufer 6 gebildete, sichel  förmige Arbeitsraum ist durch den Sehfieber 9  in den Saugraum 10 und den Druckraum 11  aufgeteilt. Der Schieber 9 ist. beweglich und  wird durch den auf der Welle 7 sitzenden  Exzenter 12 und das     Gestänge    13 so bewegt,       dass    die Dichtungsleiste 14 , immer dichtend  auf dem Läufer 6 ;leitet.  



  Die aus dem Verdampfer 15 angesaugten       Kältemediumdämpfe    gelangen     durch    Leitung      16 in die Saugkammer 17 und durch die       Einlassöffnungen    18 in den     Ver        dichtersaug-          raum    10. Jedesmal, wenn     die    Gleitleiste 19 des       Läufers    6 an den     Einlassöffnungen    18 vor  übergleitet, wird der Saugraum neu gebildet,  während bei der Weiterdrehung des Läufers  6 durch     Kleinerwerden    des zwischen der  Gleitleiste 19 und dem Schieber 9 einge  schlossenen Druckraumes 11 die vorher ein  gesaugten Dämpfe verdichtet werden.

   Wenn  der Druck im     Druckraum    11 den in der  Druckkammer 20 herrschenden Druck über  schritten hat, beginnt die     Förderung    der  komprimierten Dämpfe durch die Druck  ventile 21 hindurch in die Kammer 20 und  von hier über die Leitung 22 zum     Verflüs-          siger    23.  



  Die     Flüssigkeit    gelangt aus dem     Verflüs-          siger    23 durch die Leitung 24 in das Expan  sionsventil 25 und auf einen Zwischendruck  entspannt in den     Zwischendruckbehälter    26.  Dieser ist so ausgebildet, dass die sich bei die  ser Entspannung bildenden Dämpfe aus der  Flüssigkeit ausscheiden. Die verbleibende  Flüssigkeit verlässt den Zwischendruck  behälter 26 durch die Leitung 27, wird im  Expansionsventil 28 weiter entspannt     lind     gelangt     -unter    diesem geringeren Druck zum  Verdampfer 15, wo sie durch Wärmeentzug  aus der Umgebung verdampft. Diese Dämpfe  gelangen über die Leitung 16 wieder in den  Verdichter 3 zurück.  



  Die im     Zwischendruckbehälter    26     aus-          gesehiedenen    Dämpfe gelangen über die Lei  tung 29 in den Raum 35 und bei geöffnetem       Einlassventil    30 in den     Verdichterraum    11.  Das     Einlassventil    30 wird in dem Moment  geöffnet, in welchem der Druck im     Ver        dich-          terraum    annähernd dem     Zwisehendruck    im  Raum 35 entspricht. Bei konstant     gehaltenem     Saugdruck kann das Ventil 30 mindestens in  bezug auf den Moment .des     öffnens    zwang  läufig, z.

   B. in Abhängigkeit von der Kolben  stellung, gesteuert werden. Die Steuerung  erfolgt von der Welle 7 aus über die Nocken  scheibe 38, die Rolle 37 und den Feder  anschlag 31 in dem Sinne, dass die Feder 33  zum     Gesehlossenhalten    des Ventils 30 beim    Gleiten der Rolle 37 auf dem     Nockenberg    der       Scheibe.    38 so stark gespannt ist, dass das  Ventil 30 auch beim niedrigsten Druck im       Verdichterraum    11 nicht zu öffnen vermag.

    Erst,     wenn,die    Rolle 37 in das     Nockental    glei  tet, wird die Feder 33 so entspannt, dass das  Ventil 30 noch     beim        geringsten    Überdruck in  dem Raum 35 öffnet, aber von selbst wieder  schliesst, wenn Druckausgleich herrscht oder  im     Verdichterrauin    11 ein     überdruck    entsteht.

    Der     L'bergang    vom     Noekenberg    zum     Nocken-          tal,    welcher den Öffnungszeitpunkt des Ventils  30 bestimmt, kann den jeweiligen Verhält  nissen entsprechend eingestellt werden, indem  die     Nockenscheibe    auf der Welle 7 relativ  zum Rotor 6 verdreht und in der neuen Stel  lung, z. B. am Rotor 6,     fixiert    wird, so dass  im     Zwischendruckbehälter    26 der     gewünsehte     Druck aufrecht erhalten werden kann, wobei  ein Temperaturfall und eine Art Aufladen im  Verdichter stattfindet.  



  Nach     Fig.    2 wird das im     Verflüssiger    23  kondensierte Kältemedium durch die Expan  sionsventile 25 und 28 auf zwei verschiedene  Verdampfer 37 und 15 verteilt, wobei der  Verdampfer 37 mit höherem Verdampfer  druck arbeitet. Die im Verdampfer 37     unter     höherem     Druek    anfallenden     Dämpfe    werden  durch die Leitung 29 dem Raum 35 und in  der bereits geschilderten Weise durch das  Ventil 30 dem     Verdiehterdruckraum    zu  geführt.  



  Das Ventil 30 könnte auch hydraulisch,  pneumatisch oder gar     elektriseh        gesteuert     werden. Dabei könnte sowohl das Öffnen als  auch das Schliessen des Ventils 30 zwang  läufig und verstellbar gesteuert sein.  



  Der den Saug-     und    den     Druekraum    tren  nende Schieber könnte anstatt durch Exzenter  und     Cxestänge    geführt z. B. auch nur durch  Federn 36 an den Läufer gepresst werden. Die  Erfindung kann sowohl bei Kälteanlagen mit  nutzbarer     Kälteerzeugung    im Verdampfer als  auch bei     Wärmepumpenanlagen    mit     Wä.rme-          iiutzung    im     Verflüssiger    angewendet,     werden.     



  Die Erfindung ist auch anwendbar bei  Anlagen mit Expansion des Mediums auf eine  beliebige Anzahl verschiedene Drücke. Für      jeden Zwischendruck kann am     Verdichter-          rauin    ein gesteuertes     Einlassventil    angeordnet  sein, welches den Zutritt der Dämpfe in     den          Verdieliterrauni        eiinö < ,-lielit,    wenn in letzte  rem der     1)i-tick        anriäliernd    der gleiche ist wie       der        entsprechende    Zwischendruck.  



       1>er    Verdichter kann ebenfalls als     Viel-          zellen-Verdiehter    ausgebildet sein.  



       Wenn        der        -illisaugdrrick    konstant     gehalten     wird, kann bei einem     Drehkolbenverdichter     ein in     Abhängigkeit    von der     Kolbenstellung          gesteuertes        Einlassventil    für die auf einen       Zwiseliendruck    entspannten Dämpfe vorge  sehen sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Betriebsverfahren für Kälteanlagen und Wärmepumpen mit Entspannung auf verschiedene Driicke und einstufiger Verdich tung des Kältemediums, dadurch gekenn7eieli- net, class bei einer Entspannung auf einen Zwischendruck entstehende Dämpfe dann in den Verdichter eingeführt werden, wenn der Druck in demselben nahezu dem Zwischen druck entspricht. 1:I.

   Einrichtung zum Ausführen des Ver fahrens naeli Patentanspruch I, gekenn7,eich- net durch einen einstufigen Verdichter, der finit Mitteln ausgerüstet ist, die es ermögli chen, bei einer I#.ntspannunr auf einen Zwi- scltendruek entstehende Dämpfe dann in den Verdichter einzuführen, wenn der Druck im Verdichter nahezu dem Zwischendruck ent spricht. UNTERANSPRüCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, für Anlagen mit konstant gehaltenem An saugdruck, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter als Drehkolbenverdiehter ausge bildet ist und ein in Abhängigkeit von der Kolbenstellung gesteuertes Einlassventil für die Dämpfe aufweist.

   ?. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter als Drehkolbenv erdichten ausgebildet ist und ein Einlassventil für auf einen Zwischen druck entspannte Dämpfe aufweist, welches in einer veränderbaren Abhängigkeit von der Kolbenstellung gesteuert wird. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlass- ventil für auf einen Zwischendruck ent spannte Dämpfe vorgesehen ist und dass das öffnen dieses Einlassventils gesteuert ist, während das Schliessen selbsttätig erfolgt. 4. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass ein auf der Welle des Drehkolbens befestigter Nocken zur Steuerung des Ein lassventils dient.